CN102481928A - 动力输出装置 - Google Patents

Abstract

一种动力输出装置(1)。其具备：内燃机(6)、电动机(2)和具有与内燃机(6)连接的2个变速轴(11、16)的变速机(20)，电动机(2)具备：定子(3)，其用于产生旋转磁场；第1转子(4)，其具有多个磁极部并在径向上与定子(3)相对；以及第2转子(5)，其具有多个软磁性部并设置在定子(3)与第1转子(4)之间，该电动机构成为在定子(3)的旋转磁场速度、第1转子(4)的旋转速度与第2转子(5)的旋转速度之间保持预定的共线关系的同时进行旋转，第1转子(4)与2个变速轴(11、16)中的任意一方连接，第2转子(4)与驱动轴(9、9)连接，2个变速轴(11、16)中的另一方变速轴不经由电动机(2)而将动力传递到所述驱动轴(9、9)。

Description

动力输出装置

技术领域

本发明涉及动力输出装置，尤其涉及混合车辆的动力输出装置。

背景技术

目前，公知如下这样的混合车辆的动力输出装置，该动力输出装置具备：发动机、电机、太阳轮、齿圈、与这些太阳轮和齿圈啮合的多个行星轮、以及由支撑多个行星轮的行星架构成的行星齿轮机构(例如，参照专利文献1)。

如图63所示，上述专利文献1所记载的动力输出装置500将行星齿轮机构501的太阳轮502与作为发电机(generator)的第1电机504连接，将行星架505与发动机506连接，将齿圈507与驱动轴508连接。由此，发动机506的转矩由行星齿轮机构501分配给齿圈507和太阳轮502，分配给齿圈507的分配转矩被传递给驱动轴508。此外，在上述专利文献1所记载的动力输出装置500中，发动机506的转矩被分配给驱动轴508而传递，所以对驱动轴508的转矩进行补偿的第2电机509与齿圈507连接。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-290677号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，在该上述专利文献1所记载的动力输出装置500中，因为采用将行星架505与发动机506连接的动力分割方式，所以必须分配发动机转矩，在将与发动机转矩同等的转矩传递至驱动轴508的情况下，需要从第2电机509对电机转矩进行补偿，存在构造复杂、价格昂贵且难以安装到车辆上这样的问题。

本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的在于，提供一种可将发动机转矩与电动机转矩的合成转矩传递至驱动轴的动力输出装置。

为了实现上述目的，第一方面所述的发明是一种动力输出装置，其具备内燃机、电动机以及具有与所述内燃机连接的2个变速轴的变速机，其特征在于，所述电动机具备：定子，其用于产生旋转磁场；第1转子，其具有多个磁极部并在径向上与所述定子相对；以及第2转子，其具有多个软磁性部并设置在所述定子与所述第1转子之间，该电动机构成为在所述定子的旋转磁场速度、所述第1转子的旋转速度与所述第2转子的旋转速度之间保持预定的共线关系的同时进行旋转，所述第1转子与所述2个变速轴中的任意一方连接，所述第2转子与驱动轴连接，所述2个变速轴中的另一方变速轴不经由所述电动机而将动力传递到所述驱动轴。

第二方面所述的发明除了第一方面所述发明的结构之外，还具有如下的特征：所述第1转子具有磁极列，该磁极列由在预定方向上排列的预定多个的所述磁极部构成，并被配置为邻接的各2个所述磁极具有互不相同的极性，所述定子具有电枢列，该电枢列被配置为与所述磁极列相对，并通过多个电枢中产生的预定多个的电枢磁极，与所述磁极列之间产生沿所述预定方向移动的旋转磁场，所述第2转子具有软磁性部列，该软磁性部列由相互间隔而在所述预定方向上排列的预定多个的所述软磁性部构成，并被配置为位于所述磁极列与所述电枢列之间，沿着所述预定方向的预定区间中的所述电枢磁极的数量、所述磁极的数量与所述软磁性部的数量之比被设定为1∶m∶(1+m)/2，其中m≠1.0。

根据该电动机，配置第2转子的软磁性部列，使其位于相互相对的第1转子的磁极列与定子的电枢列之间，分别构成这些磁极列、电枢列以及软磁性部列的多个磁极、电枢以及软磁性部在预定方向上排列。另外，随着对电枢列供电产生多个电枢磁极，与磁极列之间产生基于这些电枢磁极的移动磁场并且在预定方向上移动。进而，邻接的各2个磁极具有互不相同的极性，在邻接的各2个软磁性部之间空着间隔。如上所述，在磁极列与电枢列之间，产生基于多个电枢磁极的移动磁场并且配置有软磁性部列，因而软磁性部由于电枢磁极和磁极而被磁化。通过上述情况和如上所述地在邻接的各2个软磁性部之间空着间隔，产生联结磁极、软磁性部和电枢磁极这样的磁力线。另外，通过该磁力线的磁力作用，提供给电枢的电力被转换为动力，从第1转子、定子或第2转子被输出。

在此情况下，例如，当在下述条件(a)以及(b)的情况下构成本发明的电动机时，移动磁场、第1以及第2转子之间的速度关系、以及第1以及第2转子与定子之间的转矩的关系如下表示。另外，与电动机相当的等效电路如图62所示。

(a)电动机是旋转机，电枢具有U相、V相以及W相这3相线圈；

(b)电枢磁极是2个，磁极是4个，即，设电枢磁极的N极以及S极为1组的极对数是值1，设磁极的N极以及S极为1组的极对数是值2，软磁性部是3个。

此外，将在说明书中使用的“极对”称作N极以及S极的1组。

在此情况下，通过软磁性部中的第1软磁性部的磁极的磁通Ψk1由下式(1)表示。

[式1]

Ψk1＝ψf·cos[2(θ2-θ1)]……(1)

这里，ψf是磁极的磁通的最大值，θ1以及θ2是相对于U相线圈的磁极的旋转角度位置以及软磁性部的旋转角度位置。另外，在此情况下，磁极的极对数与电枢磁极的极对数之比是值2.0，所以磁极磁通相对于移动磁场以2倍的周期进行旋转(变化)，因此在上述式(1)中，为了表示该情况，将(θ2-θ1)乘上了值2.0。

因此，关于经由第1软磁性部而通过U相线圈的磁极的磁通Ψu1，由将式(1)乘以cosθ2而获得的下式(2)来表示。

[式2]

Ψu1＝ψf·cos[2(θ2-θ1)]cosθ2……(2)

同样，通过软磁性部中的第2软磁性部的磁极的磁通Ψk2由下式(3)来表示。

[式3]

$\mathrm{\Ψk}2=\mathrm{\ψf}\·\cos \left[2(\mathrm{\θ}2+\frac{2\mathrm{\π}}{3}-\mathrm{\θ}1)\right]\·\·\·\·\·\left(3\right)$

关于第2软磁性部相对于电枢的旋转角度位置，其相对于第1软磁性部提前2π/3，因此在上述式(3)中为了表示该情况而将θ2记上了2π/3。

因此，关于经由第2软磁性部而通过U相线圈的磁极的磁通Ψu2，由将式(3)乘以cos(θ2+2π/3)而获得的下式(4)来表示。

[式4]

$\mathrm{\Ψu}2=\mathrm{\ψf}\·\cos \left[2(\mathrm{\θ}2+\frac{2\mathrm{\π}}{3}-\mathrm{\θ}1)\right]\cos (\mathrm{\θ}2+\frac{2\mathrm{\π}}{3})\·\·\·\·\·\left(4\right)$

同样，经由软磁性部中的第3软磁性部而通过U相线圈的磁极的磁通Ψu3由下式(5)来表示。

[式5]

$\mathrm{\Ψu}3=\mathrm{\ψf}\·\cos \left[2(\mathrm{\θ}2+\frac{4\mathrm{\π}}{3}-\mathrm{\θ}1)\right]\cos (\mathrm{\θ}2+\frac{4\mathrm{\π}}{3})\·\·\·\·\·\left(5\right)$

在如图62所示的电动机中，经由软磁性部而通过U相线圈的磁极的磁通Ψu是将上述式(2)、(4)以及(5)所表示的磁通Ψu1～Ψu3求和所得到的磁通，所以用下式(6)表示。

[式6]

$\mathrm{\Ψu}=\mathrm{\ψf}\·\cos \left[2(\mathrm{\θ}2-\mathrm{\θ}1)\right]\cos \mathrm{\θ}2+\mathrm{\ψf}\·\cos \left[2(\mathrm{\θ}2+\frac{2\mathrm{\π}}{3}-\mathrm{\θ}1)\right]\cos (\mathrm{\θ}2+\frac{2\mathrm{\π}}{3})$

$+\mathrm{\ψf}\·\cos \left[2(\mathrm{\θ}2+\frac{4\mathrm{\π}}{3}-\mathrm{\θ}1)\right]\cos (\mathrm{\θ}2+\frac{4\mathrm{\π}}{3})\·\·\·\·\·\left(6\right)$

另外，当使该式(6)一般化时，经由软磁性部而通过U相线圈的磁极的磁通Ψu由下式(7)来表示。

[式7]

$\mathrm{\Ψu}=\underset{i=1}{\overset{b}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\ψf}\·\cos \left\{a\right[\mathrm{\θ}2+(i-1)\frac{2\mathrm{\π}}{b}-\mathrm{\θ}1\left]\right\}\cos \left\{c\right[\mathrm{\θ}2+(i-1)\frac{2\mathrm{\π}}{b}\left]\right\}\·\·\·\·\·\left(7\right)$

这里，a、b以及c分别是磁极的极对数、软磁性部数以及电枢磁极的极对数。另外，当根据三角函数的和与积的公式对该式(7)进行变形时，获得下式(8)。

[式8]

$\mathrm{\Ψu}=\underset{i=1}{\overset{b}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{2}\·\mathrm{\ψf}\left\{\cos \right[(a+c)\mathrm{\θ}2-a\·\mathrm{\θ}1+(a+c)(i-1)\frac{2\mathrm{\π}}{b}]$

$+\cos [(a-c)\mathrm{\θ}2-a\·\mathrm{\θ}1+(a-c)(i-1)\frac{2\mathrm{\π}}{b}]\}\·\·\·\·\·\left(8\right)$

在该式(8)中，当b＝a+c并且根据cos(θ+2π)＝cosθ进行整理时，获得下式(9)。

[式9]

$\mathrm{\Ψu}=\frac{b}{2}\·\mathrm{\ψf}\·\cos [(a+c)\mathrm{\θ}2-a\·\mathrm{\θ}1]$

$+\underset{i=1}{\overset{b}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{2}\·\mathrm{\ψf}\left\{\cos \right[(a-c)\mathrm{\θ}2-a\·\mathrm{\θ}1+(a-c)(i-1)\frac{2\mathrm{\π}}{b}\left]\right\}\·\·\·\·\·\left(9\right)$

当根据三角函数的加法定理来整理该式(9)时，获得下式(10)。

[式10]

$\mathrm{\Ψu}=\frac{b}{2}\·\mathrm{\ψf}\·\cos [(a+c)\mathrm{\θ}2-a\·\mathrm{\θ}1]$

$+\frac{1}{2}\·\mathrm{\ψf}\·\cos [(a-c)\mathrm{\θ}2-a\·\mathrm{\θ}1]\underset{i=1}{\overset{b}{\mathrm{\Σ}}}\cos \left[(a-c)(i-1)\frac{2\mathrm{\π}}{b}\right]$

$-\frac{1}{2}\·\mathrm{\ψf}\·\sin [(a-c)\mathrm{\θ}2-a\·\mathrm{\θ}1]\underset{i=1}{\overset{b}{\mathrm{\Σ}}}\sin \left[(a-c)(i-1)\frac{2\mathrm{\π}}{b}\right]\·\·\·\·\·\left(10\right)$

对于该式(10)右边的第2项，当以a-c≠0为条件，根据级数的总和及欧拉公式进行整理时，如下式(11)所示，该第2项为值0。

[式11]

$\underset{i=1}{\overset{b}{\mathrm{\Σ}}}\cos \left[(a-c)(i-1)\frac{2\mathrm{\π}}{b}\right]=\underset{i=0}{\overset{b-1}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{2}\{e^{j\left[(a-c)\frac{2\mathrm{\π}}{b}i\right]}+e^{-j\left[(a-c)\frac{2\mathrm{\π}}{b}i\right]}\}$

$=\frac{1}{2}\{\frac{e^{j\left[(a-c)\frac{2\mathrm{\π}}{b}b\right]}-1}{e^{j\left[(a-c)\frac{2\mathrm{\π}}{b}\right]}-1}+\frac{e^{-j\left[(a-c)\frac{2\mathrm{\π}}{b}b\right]}-1}{e^{-j\left[(a-c)\frac{2\mathrm{\π}}{b}\right]}-1}\}$

$=\frac{1}{2}\{\frac{e^{j\left[(a-c)2\mathrm{\π}\right]}-1}{e^{j\left[(a-c)\frac{2\mathrm{\π}}{b}\right]}-1}+\frac{e^{-j\left[(a-c)2\mathrm{\π}\right]}-1}{e^{-j\left[(a-c)\frac{2\mathrm{\π}}{b}\right]}-1}\}$

$=\frac{1}{2}\{\frac{0}{e^{j\left[(a-c)\frac{2\mathrm{\π}}{b}\right]}-1}+\frac{0}{e^{-j\left[(a-c)\frac{2\mathrm{\π}}{b}\right]}-1}\}$

$=0\·\·\·\·\·\left(11\right)$

另外，对于上述式(10)的右边第3项，当以a-c≠0为条件并根据级数的总和及欧拉公式进行整理时，如下式(12)所示，该第3项也为值0。

[式12]

$\underset{i=1}{\overset{b}{\mathrm{\Σ}}}\sin \left[(a-c)(i-1)\frac{2\mathrm{\π}}{b}\right]=\underset{i=0}{\overset{b-1}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{2}\{e^{j\left[(a-c)\frac{2\mathrm{\π}}{b}i\right]}-e^{-j\left[(a-c)\frac{2\mathrm{\π}}{b}i\right]}\}$

$=\frac{1}{2}\{\frac{e^{j\left[(a-c)\frac{2\mathrm{\π}}{b}b\right]}-1}{e^{j\left[(a-c)\frac{2\mathrm{\π}}{b}\right]}-1}-\frac{e^{-j\left[(a-c)\frac{2\mathrm{\π}}{b}b\right]}-1}{e^{-j\left[(a-c)\frac{2\mathrm{\π}}{b}\right]}-1}\}$

$=\frac{1}{2}\{\frac{e^{j[(a-c)2\mathrm{\π}}-1}{e^{j\left[(a-c)\frac{2\mathrm{\π}}{b}\right]}-1}-\frac{e^{-j[(a-c)2\mathrm{\π}}-1}{e^{-j\left[(a-c)\frac{2\mathrm{\π}}{b}\right]}-1}\}$

$=\frac{1}{2}\{\frac{0}{e^{j\left[(a-c)\frac{2\mathrm{\π}}{b}\right]}-1}-\frac{0}{e^{-j\left[(a-c)\frac{2\mathrm{\π}}{b}\right]}-1}\}$

$=0\·\·\·\·\·\left(12\right)$

以上，在a-c≠0时，经由软磁性部而通过U相线圈的的磁极的磁通Ψu由下式(13)表示。

[式13]

$\mathrm{\Ψu}=\frac{b}{2}\·\mathrm{\ψf}\·\cos [(a+c)\mathrm{\θ}2-a\·\mathrm{\θ}1]\·\·\·\·\·\left(13\right)$

另外，在该式(13)中，当设a/c＝α时，得到下式(14)。

[式14]

$\mathrm{\Ψu}=\frac{b}{2}\·\mathrm{\ψf}\·\cos [(\mathrm{\α}+1)c\·\mathrm{\θ}2-\mathrm{\α}\·c\·\mathrm{\θ}1]\·\·\·\·\·\left(14\right)$

此外，在该式(14)中，当设c·θ2＝θe2并且设c·θ1＝θe1时，得到下式(15)。

[式15]

$\mathrm{\Ψu}=\frac{b}{2}\·\mathrm{\ψf}\·\cos [(\mathrm{\α}+1)\mathrm{\θe}2-\mathrm{\α}\·\mathrm{\θe}1]\·\·\·\·\·\left(15\right)$

这里，关于θe2，根据软磁性部相对于U相线圈的旋转角度位置θ2与电枢磁极的极对数c相乘可知，其表示软磁性部相对于U相线圈的电角度位置。另外，关于θe1，由磁极相对于U相线圈的旋转角度位置θ1与电枢磁极的极对数c相乘可知，其表示磁极相对于U相线圈的电角度位置。

同样，关于经由软磁性部而通过V相线圈的磁极的磁通Ψv，因为V相线圈的电角度位置相对于U相线圈提前2π/3电角，因而由下式(16)表示。另外，关于经由软磁性部而通过W相线圈的磁极的磁通Ψw，因为W相线圈的电角度位置相对于U相线圈延迟2π/3电角，因而由下式(17)表示。

[式16]

$\mathrm{\Ψv}=\frac{b}{2}\·\mathrm{\ψf}\·\cos [(\mathrm{\α}+1)\mathrm{\θe}2-\mathrm{\α}\·\mathrm{\θe}1-\frac{2\mathrm{\π}}{3}]\·\·\·\·\·\left(16\right)$

[式17]

$\mathrm{\Ψw}=\frac{b}{2}\·\mathrm{\ψf}\·\cos [(\mathrm{\α}+1)\mathrm{\θe}2-\mathrm{\α}\·\mathrm{\θe}1+\frac{2\mathrm{\π}}{3}]\·\·\·\·\·\left(17\right)$

另外，当对由上述式(15)～(17)分别表示的磁通Ψu～Ψw进行时间微分时，分别得到下式(18)～(20)。

[式18]

$\frac{\mathrm{d\Ψu}}{\mathrm{dt}}=-\frac{b}{2}\·\mathrm{\ψf}\left\{\right[(\mathrm{\α}+1)\mathrm{\ωe}2-\mathrm{\α}\·\mathrm{\ωe}1\left]\sin \right[(\mathrm{\α}+1)\mathrm{\θe}2-\mathrm{\α}\·\mathrm{\θe}1\left]\right\}\·\·\·\·\·\left(18\right)$

[式19]

$\frac{\mathrm{d\Ψv}}{\mathrm{dt}}=-\frac{b}{2}\·\mathrm{\ψf}\left\{\right[(\mathrm{\α}+1)\mathrm{\ωe}2-\mathrm{\α}\·\mathrm{\ωe}1\left]\sin \right[(\mathrm{\α}+1)\mathrm{\θe}2-\mathrm{\α}\·\mathrm{\θe}1-\frac{2\mathrm{\π}}{3}\left]\right\}\·\·\·\·\·\left(19\right)$

[式20]

$\frac{\mathrm{d\Ψw}}{\mathrm{dt}}=-\frac{b}{2}\·\mathrm{\ψf}\left\{\right[(\mathrm{\α}+1)\mathrm{\ωe}2-\mathrm{\α}\·\mathrm{\ωe}1\left]\sin \right[(\mathrm{\α}+1)\mathrm{\θe}2-\mathrm{\α}\·\mathrm{\θe}1+\frac{2\mathrm{\π}}{3}\left]\right\}\·\·\·\·\·\left(20\right)$

这里，ωe1是θe1的时间微分值，即，将第1转子相对于定子的角速度换算为电角速度的值，ωe2是θe2的时间微分值，即，将第2转子相对于定子的角速度换算为电角速度的值。

此外，不经由软磁性部而直接通过U相～W相线圈的磁通极小，其影响可以忽视。因此，经由软磁性部分别通过U相～W相线圈的磁极的磁通Ψu～Ψw(式(18)～(20))的时间微分值dΨu/dt～dΨw/dt分别表示随着磁极及软磁性部相对于电枢列旋转(移动)而在U相～W相线圈中产生的反电动势(感应电压)。

所以，分别流过U相、V相以及W相线圈的电流Iu、Iv以及Iw用下式(21)、(22)以及(23)表示。

[式21]

Iu＝I·sin[(α+1)θe2-α·θe1]……(21)

[式22]

$\mathrm{Iv}=I\·\sin [(\mathrm{\α}+1)\mathrm{\θe}2-\mathrm{\α}\·\mathrm{\θe}1-\frac{2\mathrm{\π}}{3}]\·\·\·\·\·\left(22\right)$

[式23]

$\mathrm{Iw}=I\·\sin [(\mathrm{\α}+1)\mathrm{\θe}2-\mathrm{\α}\·\mathrm{\θe}1+\frac{2\mathrm{\π}}{3}]\·\·\·\·\·\left(23\right)$

这里，I是流过U相～W相线圈的电流的振幅(最大值)。

另外，根据这些式(21)～(23)，移动磁场(旋转磁场)相对于U相线圈的矢量的电角度位置θmf用下式(24)表示，并且移动磁场相对于U相线圈的电角速度ωmf用下式(25)表示。

[式24]

θmf＝(α+1)θe2-α·θe1……(24)

[式25]

ωmf＝(α+1)ωe2-α·ωe1……(25)

另外，在电枢列与定子一起构成为不能移动的情况下，通过在U相～W相线圈中分别流过电流Iu～Iw而输出至第1以及第2转子的机械输出(动力)W在去除磁阻量的情况下用下式(26)表示。

[式26]

$W=\frac{\mathrm{d\Ψu}}{\mathrm{dt}}\·\mathrm{Iu}+\frac{\mathrm{d\Ψv}}{\mathrm{dt}}\·\mathrm{Iv}+\frac{\mathrm{d\Ψw}}{\mathrm{dt}}\·\mathrm{Iw}\·\·\·\·\·\left(26\right)$

当将式(18)～(23)代入该式(26)并进行整理时，获得下式(27)。

[式27]

$W=-\frac{3\·b}{4}\·\mathrm{\ψf}\·I[(\mathrm{\α}+1)\mathrm{\ωe}2-\mathrm{\α}\·\mathrm{\ωe}1]\·\·\·\·\·\left(27\right)$

此外，该机械输出W、经由磁极传递至第1转子的转矩(以下，称为“一档转矩”)T1、经由软磁性部传递至第2转子的转矩(以下，称为“二档转矩”)T2和第1转子的电角速度ωe1以及第2转子的电角速度ωe2之间的关系用下式(28)表示。

[式28]

W＝T1·ωe1+T2·ωe2……(28)

由这些式(27)以及(28)可知，一档转矩T1以及二档转矩T2分别用下式(29)以及(30)表示。

[式29]

$T1=\mathrm{\α}\·\frac{3\·b}{4}\·\mathrm{\ψf}\·I\·\·\·\·\·\left(29\right)$

[式30]

$T2=-(\mathrm{\α}+1)\·\frac{3\·b}{4}\·\mathrm{\ψf}\·I\·\·\·\·\·\left(30\right)$

另外，当将与提供给电枢列的电力以及移动磁场的电角速度ωmf等效的转矩设为驱动用等效转矩Te时，根据提供给电枢列的电力与机械输出W彼此相等(其中，忽视损失)的情况和式(28)，该驱动用等效转矩Te用下式(31)来表示。

[式31]

$\mathrm{Te}1=\frac{3\·b}{4}\·\mathrm{\ψf}\·I\·\·\·\·\·\left(31\right)$

此外，根据这些式(29)～(31)来获得下式(32)。

[式32]

$\mathrm{Te}1=\frac{T1}{\mathrm{\α}}=\frac{-T2}{(\mathrm{\α}+1)}\·\·\·\·\·\left(32\right)$

由该式(32)表示的转矩的关系以及由上述式(25)表示的电角速度的关系与游星齿轮装置的太阳轮、齿圈以及行星架中的旋转速度以及转矩的关系完全相同。另外，这样的电角速度的关系以及转矩的关系不仅限于上述不能移动定子的情况，在所有第1以及第2转子与定子移动可否的条件中都成立。

此外，如上所述，将b＝a+c以及a-c≠0作为条件，式(25)的电角速度的关系以及式(32)的转矩的关系成立。当将磁极数设为p、电枢磁极数设为q时，该条件b＝a+c用b＝(p+q)/2、即b/q＝(1+p/q)/2表示。这里，当设p/q＝m时，由得到的b/q＝(1+m)/2的情况可知，上述b＝a+c这样的条件成立表示电枢磁极数、磁极数与软磁性部数之比是1∶m∶(1+m)/2。另外，上述a-c≠0这样的条件成立表示m≠1.0。根据本发明的电动机可知，在预定方向的预定区间中，将电枢磁极数、磁极数与软磁性部数之比设定为1∶m∶(1+m)/2，(m≠1.0)，所以式(25)所示的电角速度的关系以及式(32)所示的转矩的关系成立，从而电动机适当进行动作。

另外，由式(25)以及(32)可知，可通过设定α＝a/c(即，磁极的极对数与电枢磁极的极对数之比)来自由地设定移动磁场、定子以及第2转子之间的电角速度的关系和第1以及第2转子与定子之间的转矩的关系，因此，能够提高电动机设计的自由度。在多个电枢的线圈相数为上述值3以外的情况下也能够同样地获得此效果。

而且，在具有该电动机的动力输出装置中，使第1转子与2个变速轴中的任意一个连接，使第2转子与驱动轴连接，由此第2转子可将从第1转子传递的动力和从定子传递的动力(电力)合成而传递至驱动轴，所以能够将内燃机的动力与定子的动力合成而传递至驱动轴。另外，2个变速轴中的另一个变速轴不经由动力合成机构而将动力传递至驱动轴，所以还能够设计为在不使用电动机时以断开电动机的方式进行使用，从而能够提高效率。

第三方面所述的发明除了第二方面所述的发明结构之外还具有以下的特征：该动力输出装置具有控制所述电动机的控制装置，所述控制装置具备：反馈控制部，其在第1相与第2相相互垂直的垂直二相坐标上，针对每相进行控制，以减小待提供给所述电动机的目标电流与提供给所述电动机的实际电流之间的偏差，并输出对所述电动机施加的各相电压的指令值；以及非干涉控制部，其在所述垂直二相坐标上，利用所述目标电流或所述实际电流的所述第1相的分量来校正所述反馈控制部所输出的所述第2相的指令值，并且，利用所述目标电流或所述实际电流的所述第2相的分量来校正所述反馈控制部所输出的所述第1相的指令值。

根据该控制装置，可独立地控制该各相电流而不受提供给电动机的各相电流相互的影响。

第四方面所述的发明除了第一方面所述的发明结构之外还具有以下的特征：该动力输出装置具有控制所述电动机的控制装置，所述控制装置具备：反馈控制部，其在第1相与第2相相互垂直的垂直二相坐标上，针对每相进行控制，以减小待提供给所述电动机的目标电流与提供给所述电动机的实际电流之间的偏差，并输出对所述电动机施加的各相电压的指令值；以及非干涉控制部，其在所述垂直二相坐标上，利用所述目标电流或所述实际电流的所述第1相的分量来校正所述反馈控制部所输出的所述第2相的指令值，并且，利用所述目标电流或所述实际电流的所述第2相的分量来校正所述反馈控制部所输出的所述第1相的指令值。

第五方面所述的发明除了第三方面所述的发明结构之外还具有以下的特征：所述控制装置在使所述电动机进行驱动的情况下，对所述定子供电，以增大正转方向的旋转磁场。

第六方面所述的发明除了第五方面所述的发明结构之外还具有以下的特征：所述控制装置在使所述电动机进行再生的情况下，使所述定子作用反转方向的发电用等效转矩，以减小旋转磁场。

第七方面所述的发明除了第三方面所述的发明结构之外还具有以下的特征：所述2个变速轴中的任意一方经由第1连接单元与所述内燃机连接，所述2个变速轴中的另一方变速轴经由第2连接单元与所述内燃机连接，所述2个变速轴中的任意一方或双方能选择性地与所述内燃机联结。

第八方面所述的发明除了第七方面所述的发明结构之外还具有以下的特征：所述2个变速轴中的任意一方是第1主轴，在所述第1主轴的所述内燃机侧的周围相对旋转自如地配置有第2主轴，该第2主轴比所述第1主轴短且构成为中空。

第九方面所述的发明除了第八方面所述的发明结构之外还具有以下的特征：该动力输出装置还具备第1中间轴，在上述第1中间轴上安装有与已安装于上述第2主轴的第1驱动惰轮啮合的第1从动惰轮。

第十方面所述的发明除了第九方面所述的发明结构之外还具有以下的特征：该动力输出装置还具备第2中间轴，在上述第2中间轴上安装有与已安装于上述第1中间轴的第1从动惰轮啮合的第2从动惰轮。

第十一方面所述的发明除了第十方面所述的发明结构之外还具有以下的特征：在所述第1主轴上设置有奇数档的变速档的齿轮，在所述第2中间轴上设置有偶数档的变速档的齿轮。

第十二方面所述的发明除了第十方面所述的发明结构之外还具有以下的特征：在所述第1主轴上设置有偶数档的变速档的齿轮，在所述第2中间轴上设置有奇数档的变速档的齿轮。

第十三方面所述的发明除了第三方面所述的发明结构之外还具有以下的特征：该动力输出装置还具备：设定请求动力的请求动力设定单元；和检测所述电动机的输出的电动机输出检测单元，在所述电动机输出检测单元所检测到的所述电动机的输出超过所述电动机的额定输出的情况下，所述控制装置以额定输出来驱动所述电动机，并控制所述内燃机的转速。

第十四方面所述的发明除了第十三方面所述的发明结构之外还具有以下的特征：该动力输出装置还具备检测所述电动机的转速的电动机转速检测单元，在由所述电动机输出检测单元检测出的所述电动机的输出不超过所述电动机的额定输出，且由所述电动机转速检测单元检测出的所述电动机的转速超过所述电动机的最高转速的情况下，所述控制装置以最高转速驱动所述电动机，并控制所述内燃机的转速。

第十五方面所述的发明除了第十四方面所述的发明结构之外还具有以下的特征：在由所述电动机输出检测单元检测出的所述电动机的输出不超过所述电动机的额定输出，且由所述电动机转速检测单元检测出的所述电动机的转速不超过所述电动机的最高转速的情况下，所述控制装置在保持在适当驱动区域中驱动所述内燃机的状态而驱动所述电动机。

附图说明

图1是概略地示出本发明第1实施方式的动力输出装置的图，是图2的A-A线向视图。

图2是示出图1的动力输出装置的传递机构的关系的说明图。

图3是图1的动力输出装置的电动机的放大图。

图4是示出图1的电动机及ECU的内部结构的框图。

图5是图4所示的系统的框线图的一例。

图6是分别表述了式(46)以及式(47)的框线图。

图7是利用不同的表述来描述式(46)以及式(47)的框线图。

图8是对电机模型的框线图追加了非干扰补偿项的框线图。

图9是分别表述式(50)以及式(51)的框线图。

图10是其它实施方式的系统的框线图的一例。

图11是图10的变形例的框线图的一例。

图12是概略地示出在周方向展开图1中电动机的定子、第1以及第2转子的图。

图13是示出图3电动机中的磁场电角速度、第1以及第2转子电角速度之间的关系的一例的共线图。

图14是用于说明在固定图3的电动机的第1转子的状态下对定子供电时的动作的图。

图15是用于说明图14的后续动作的图。

图16是用于说明图15的后续动作的图。

图17是用于说明从图14所示的状态起将电枢磁极旋转电角2π时的电枢磁极和磁芯的位置关系的图。

图18是用于说明在固定图3的电动机的第2转子的状态下对定子供电时的动作的图。

图19是用于说明图18的后续动作的图。

图20是用于说明图19的后续动作的图。

图21是示出固定本发明的电动机的第1转子时的U相～W相的反电动势的变化的一例的图。

图22是示出固定本发明的电动机的第1转子时的驱动用等效转矩、第1以及第2转子传递转矩的变化的一例的图。

图23是示出固定本发明的电动机的第2转子时的U相～W相的反电动势变化的一例的图。

图24是示出固定本发明的电动机的第2转子时的驱动用等效转矩、第1以及第2转子传递转矩的变化的一例的图。

图25是停车时的图，(a)是速度线图，(b)是示出动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图26是转矩合成驱动(低速档(Low)模式)加速时的图，(a)是速度线图，(b)是示出动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图27是示出转矩合成驱动的加速模式的图，(a)是电动机的转速固定时的速度线图，(b)是发动机的转速固定时的速度线图。

图28是示出转矩合成加速时的控制流程的流程图。

图29(a)是示出低速档二档预备(Low Pre2)模式中的动力输出装置的转矩的传递状况的图，(b)是示出二档模式中的动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图30是二档行驶第1模式在助力时的图，(a)是速度线图，(b)是示出动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图31是二档行驶第1模式在充电时的图，(a)是速度线图，(b)是示出动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图32是二档行驶第2模式在助力时的图，(a)是速度线图，(b)是示出动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图33是二档行驶第2模式在充电时的图，(a)是速度线图，(b)是示出动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图34(a)是示出二档三档预备(2nd Pre3)模式中的动力输出装置的转矩的传递状况的图，(b)是示出三档二档预备(3nd Pre2)模式中的动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图35是三档行驶第1模式在助力时的图，(a)是速度线图，(b)是示出动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图36是三档行驶第1模式在充电时的图，(a)是速度线图，(b)是示出动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图37是电机行驶第1模式中的图，(a)是速度线图，(b)是示出动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图38是电机行驶第1起动模式中的图，(a)是速度线图，(b)是示出动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图39是电机行驶第2起动模式中的图，(a)是速度线图，(b)是示出动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图40是停止中的发动机起动时的图，(a)是速度线图，(b)是示出动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图41是停车中的充电时的图，(a)是速度线图，(b)是示出动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图42是归纳了第1实施方式的动力输出装置的车辆状态、离合器、变速用换挡器(shifter)、电动机和发动机的状态的图。

图43是概略地示出本发明第2实施方式的动力输出装置的图，是图44的B-B线向视图。

图44是示出图43的动力输出装置的传递机构的关系的说明图。

图45是二档行驶第3模式在助力时的图，(a)是速度线图，(b)是示出动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图46是二档行驶第3模式在充电时的图，(a)是速度线图，(b)是动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图47(a)是示出三档四档预备(3rd Pre4)模式中的动力输出装置的转矩的传递状况的图，(b)是示出四档三档预备(4th Pre3)模式中的动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图48是四档行驶第1模式在助力时的图，(a)是速度线图，(b)是示出动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图49是四档行驶第1模式在充电时的图，(a)是速度线图，(b)是示出动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图50是四档行驶第2模式在助力时的图，(a)是速度线图，(b)是示出动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图51是四档行驶第2模式在充电时的图，(a)是速度线图，(b)是示出动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图52是四档行驶第3模式在助力时的图，(a)是速度线图，(b)是示出动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图53是四档行驶第3模式在充电时的图，(a)是速度线图，(b)是示出动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图54(a)是示出四档五档预备(4th Pre5)模式中的动力输出装置的转矩的传递状况的图，(b)是示出五档四档预备(5th Pre4)模式中的动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图55是五档行驶第1模式在助力时的图，(a)是速度线图，(b)是示出动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图56是五档行驶第1模式在充电时的图，(a)是速度线图，(b)是示出动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图57是电机行驶第2模式中的图，(a)是速度线图，(b)是示出动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图58是第1后退模式在助力时的图，(a)是速度线图，(b)是示出动力输出装置的转矩的传递状况的图。

图59是归纳了第2实施方式的动力输出装置的车辆状态、离合器、变速用换挡器、电动机和发动机的状态的图。

图60是概略地示出本发明第3实施方式的动力输出装置的图。

图61是概略地示出本发明第4实施方式的动力输出装置的图。

图62是示出图3的电动机的等效电路的图。

图63是概略地示出专利文献1所记载的动力输出装置的图。

具体实施方式

参照附图来具体说明本发明的各实施方式。

<第1实施方式>

图1概略地示出本发明第1实施方式的动力输出装置1。该动力输出装置1经由车辆(未图示)的驱动轴9、9来驱动驱动轮DW、DW，并具备：作为驱动源的内燃机(以下称为“发动机”)6、电动机2、用于将动力传递至驱动轮DW、DW的变速机20、差动齿轮机构8和驱动轴9、9。

发动机6例如是汽油发动机，该发动机6的曲轴6a与第1离合器41(第1断接单元)和第2离合器(第2断接单元)连接。

如图3所示，电动机2具备定子3、沿径方向与定子3相对设置的第1转子4、以及设置在定子3与第1转子4之间的第2转子5，第1转子4与后述的变速机20的第1主轴11联结，第2转子5与后述的变速机20的联结轴13联结。

定子3产生旋转磁场，如图12所示，定子3具有铁芯3a、设置在该铁芯3a上的U相、V相以及W相的线圈3c、3d、3e。此外，在图3中，为了简便而仅示出了U相线圈3c。铁芯3a是层叠有多个钢板的圆筒状且固定在未图示的壳体上。另外，在铁芯3a的内周面形成有12个槽3b，这些槽3b在轴线方向上延伸，并且在第1主轴11的周方向上(以下，简称为“周方向”)等间隔排列。上述U相～W相的线圈3c～3e以分布缠绕(波形绕法)的方式缠绕在槽3b上，并且与逆变器115连接(参照图4)。

以上结构的定子3在经由逆变器115从蓄电器114(参照图4)被供电时，在铁芯3a的第1转子4一侧的端部沿着周方向等间隔地产生4个磁极(参照图14)，并且这些磁极的旋转磁场沿周方向旋转。以下，将产生于铁芯3a的磁极称为“电枢磁极”。另外，在周方向上邻接的各2个电枢磁极的极性互不相同。此外，在图14及后述的其它附图中，在铁芯3a及U相～W相的线圈3c～3e上，用(N)以及(S)来标注电枢磁极。

如图12所示，第1转子4具有由8个永久磁铁4a构成的磁极列。这些永久磁铁4a沿着周方向等间隔排列，该磁极列与定子3的铁芯3a相对。各永久磁铁4a在轴线方向上延伸，该轴线方向的长度被设定为与定子3的铁芯3a的长度相同。

另外，永久磁铁4a安装在环状的固定部4b的外周面。该固定部4b由软磁性体例如层叠有铁或多个钢板的部件构成，如图3所示，该内周面安装在与第1主轴11一体地同心状设置的圆板状的法兰4c的外周面。由此，包含永久磁铁4a的第1转子4与第1主轴11一体地旋转自如。此外，在如上所述由软磁性体构成的固定部4b的外周面上安装有永久磁铁4a，所以在各个永久磁铁4a的定子3一侧的端部出现了(N)或(S)的1个磁极。此外，在图12及后述的其它附图中，用(N)以及(S)来标注永久磁铁4a的磁极。另外，在周方向上邻接的各2个永久磁铁4a的极性互不相同。

第2转子5具有由6个磁芯5a构成的软磁性体列。这些磁芯5a沿周方向等间隔排列，该软磁性体列在定子3的铁芯3a与第1转子4的磁极列之间分别隔着预定的间隔而配置。各磁芯5a层叠了软磁性体例如多个钢板，并在轴线方向上延伸。另外，与永久磁铁4a同样地，磁芯5a的轴线方向的长度被设定为与定子3的铁芯3a的长度相同。此外，如图3所示，在圆板状的法兰5b的外端部经由在轴线方向稍微延伸的筒状联结部5c安装有磁芯5a。该法兰5b与联结轴13一体地同心状地设置。由此，包含磁芯5a的第2转子5与联结轴13一体地旋转自如。此外，在图12中，为了简便而省略联结部5c以及法兰5b。

图4是示出用于驱动电动机2的系统结构以及ECU 116的内部结构的图。图4所示的系统具备电动机2、蓄电器114、逆变器115、ECU116、第1旋转位置传感器121、第2旋转位置传感器122、第1电流传感器123和第2电流传感器124。蓄电器114对电动机2进行供电。逆变器115根据来自ECU116的指令，将来自蓄电器114的直流电压变换为3相(U、V、W)交流电压。此外，在蓄电器114与逆变器115之间可设置进行升压或降压的变换器。

ECU 116控制逆变器115的动作。利用由I/O接口、CPU、RAM以及ROM等构成的微型计算机来构成ECU 116，该ECU 116根据来自上述各种传感器121～124的检测信号以及针对电动机2的转矩指令值T来控制逆变器115的动作。

第1旋转位置传感器121检测第1转子4的特定的永久磁铁4a相对于定子3的特定的U相线圈3c(以下称为“基准线圈”)的旋转角度位置(以下，称为“第1转子旋转角θR1”)。第2旋转位置传感器122检测第2转子5的特定的磁芯5a相对于基准线圈的旋转角度位置(以下，称为“第2转子旋转角θR2”)。此外，第1转子旋转角θR1以及第2转子旋转角θR2是机械角度。另外，第1旋转位置传感器121以及第2旋转位置传感器122例如是旋转变压器。

第1电流传感器123检测流过电动机2的U相线圈3c的电流(以下，分别为“U相电流Iu”)。第2电流传感器124检测流过电动机2的W相线圈3e的电流(以下，称为“W相电流Iw”)。

此外，在本实施方式中，永久磁铁4a相当于本发明中的磁极，铁芯3a以及U相～W相的线圈3c～3e相当于本发明中的电枢。此外，磁芯5a相当于本发明中的软磁性部，ECU 116相当于本发明中的控制单元。此外，软磁性部不限于由软磁性体构成，还可以通过交替地设置磁性电阻高的部位和低的部位来构成。

如上所述，在电动机2中，电枢磁极是4个，永久磁铁4a的磁极(以下，称为“磁铁磁极”)是8个，磁芯5a是6个。即，将电枢磁极数、磁铁磁极数与磁芯5a数之比(以下，称为“极数比”)设定为1∶2.0∶(1+2.0)/2。由上述情况和上述式(18)～(20)可知，随着第1转子4及第2转子5相对于定子3旋转而在U相～W相的线圈3c～3e上分别产生的反电动势(以下，分别称为“U相反电动势Vcu”“V相反电动势Vcv”“W相反电动势Vcw”)用下式(33)、(34)以及(35)来表示。

[式33]

Vcu＝-3·ψF[(3·ωER2-2·ωER1)sin(3·θER2-2·θER1)]……(33)

[式34]

$\mathrm{Vcv}=-3\&CenterDot;\mathrm{\&psi;F}\left[(3\&CenterDot;\mathrm{\&omega;ER}2-2\&CenterDot;\mathrm{\&omega;ER}1)\sin (3\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}2-2\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}1-\frac{2\mathrm{\&pi;}}{3})\right]\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(34\right)$

[式35]

$\mathrm{Vcw}=-3\&CenterDot;\mathrm{\&psi;F}\left[(3\&CenterDot;\mathrm{\&omega;ER}-2\&CenterDot;\mathrm{\&omega;ER}1)\sin (3\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}2-2\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}1+\frac{2\mathrm{\&pi;}}{3})\right]\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(35\right)$

这里，I是流过U相～W相的线圈3c～3e的电流的振幅(最大值)，ψF是磁铁磁极的磁通的最大值。θER1是将作为所谓机械角的第1转子旋转角θR1换算到电角度位置的值(以下，称为“第1转子电角”)，具体地说，是将第1转子旋转角θR1与电枢磁极的极对数(即，值2)相乘所得的值。θER2是将作为机械角的第2转子旋转角θR2换算到电角度位置的值(以下，称为“第2转子电角”)，具体地说是将第2转子旋转角θR2与电枢磁极的极对数(值2)相乘所得的值。另外，ωER1是θER1的时间微分值，即，将第1转子4相对于定子3的角速度换算为电角速度的值(以下，称为“第1转子电角速度”)。此外，ωER2是第2转子电角速度，是θER2的时间微分值，即，将第2转子5相对于定子3的角速度换算为电角速度的值(以下，称为“第2转子电角速度”)。

另外，由上述极数比和上述式(21)～(23)可知，流过U相电流Iu、V相电流Iv以及W相的线圈3e的电流(以下，称为“W相电流Iw”)分别用下式(36)、(37)以及(38)来表示。

[式36]

Iu＝I·sin(3·θER2-2·θER1)……(36)

[式37]

$\mathrm{Iv}=I\&CenterDot;\sin (3\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}2-2\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}1-\frac{2\mathrm{\&pi;}}{3})\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(37\right)$

[式38]

$\mathrm{Iw}=I\&CenterDot;\sin (3\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}2-2\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}1+\frac{2\mathrm{\&pi;}}{3})\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(38\right)$

此外，由极数比和上述式(24)以及(25)可知，定子3相对于基准线圈的旋转磁场的矢量电角度位置(以下，称为“磁场电角度位置θMFR”)用下式(39)表示，旋转磁场相对于定子3的电角速度(以下，称为“磁场电角速度ωMFR”)用下式(40)表示。

[式39]

θMFR＝3·θER2-2·θER1……(39)

[式40]

ωMFR＝3·ωER2-2·ωER1……(40)

因此，当用所谓的共线图表示磁场电角速度ωMFR、第1转子电角速度ωER1与第2转子电角速度ωER2之间的关系时，例如图13所示。

另外，当将与对定子3提供的电力以及磁场电角速度ωMFR等效的转矩设为驱动用等效转矩TSE时，由极数比和上述式(32)可知，该驱动用等效转矩TSE、传递至第1转子4的转矩(以下，称为“第1转子传递转矩”)TR1与传递至第2转子5的转矩(以下，称为“第2转子传递转矩”)TR2之间的关系用下式(41)表示。

[式41]

$\mathrm{TSE}=\frac{\mathrm{TR}1}{2}=\frac{-\mathrm{TR}2}{3}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(41\right)$

用上述式(40)表示的电角速度的关系以及用上述式(41)表示的转矩的关系、与太阳轮以及齿圈的齿轮比为1∶2的游星齿轮装置的太阳轮、齿圈以及行星架中的旋转速度以及转矩的关系大致相同。

ECU116根据上述式(39)控制对U相～W相的线圈3c～3e的通电，由此来控制旋转磁场。如图4所示，ECU116具有：电角变换部161a、161b、角速度计算部163a、163b、目标电流确定部165、3相-dp变换部169、偏差计算部171、电流FB控制部173和dp-3相变换部175。

在电角变换部161a中，通过将第1旋转位置传感器121检测出的第1转子旋转角θR1与电枢磁极的极对数(值2)相乘来计算上述第1转子电角θER1。电角变换部161b通过将第2旋转位置传感器122检测出的第2转子旋转角θR2与电枢磁极的极对数(值2)相乘来计算上述第2转子电角θER2。将电角变换部161a、161b所算出的第1以及第2转子电角θER1、θER2输入至角速度计算部163a、163b、3相-dp变换部169以及dq-3相变换部175。

角速度计算部163a通过对电角变换部161a所导出的第1转子电角θER1进行时间微分来计算电动机2的第1转子4的电角速度ωER1。角速度计算部163b通过对电角变换部161b所导出的第2转子电角θER2进行时间微分来计算电动机2的第2转子5的电角速度ωER2。将角速度计算部163a、163b所算出的电角速度ωER1、ωER2输入至目标电流确定部165。

目标电流确定部165根据从外部输入的转矩指令值T以及电角速度ωER1、ωER2来确定定子3中流通的电流的d轴分量(以下，称为“d轴电流”)的目标值Id_tar以及q轴分量(以下，称为“q轴电流”)的目标值Iq_tar。d轴电流的目标值Id_tar以及q轴电流的目标值Iq_tar被输入偏差计算部171。

3相-dq变换部169根据u相电流Iu以及w相电流Iw的各检测值和第1以及第2转子电角θER1、θER2进行3相-dq变换，计算d轴电流的检测值Id_s以及q轴电流的检测值Iq_s。此外，在dq坐标上将(3·θER2-2·θER1)作为d轴，将与d轴垂直的轴作为q轴，以(3·ωER2-2·ωER1)进行旋转。d轴电流Id_s以及q轴电流Iq_s利用下式(42)来计算。d轴电流Id_s以及q轴电流Iq_s被输入偏差计算部171。

[式42]

$\left[\begin{array}{c}\mathrm{Id}\\ \\ \mathrm{Iq}\end{array}\right]=\sqrt{\frac{2}{3}}\left[\begin{array}{ccc}\cos (3\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}2-2\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}1)& \cos (3\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}2-2\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}1-\frac{2}{3}\mathrm{\&pi;})& \cos (3\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}2-2\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}1+\frac{2}{3}\mathrm{\&pi;})\\ & & \\ -\sin (3\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}2-2\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}1)& -\sin (3\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}2-2\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}1-\frac{2}{3}\mathrm{\&pi;})& -\sin (3\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}2-2\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}1+\frac{2}{3}\mathrm{\&pi;})\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\mathrm{Iu}\\ \mathrm{Iv}\\ \mathrm{Iw}\end{array}\right]\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(42\right)$

偏差计算部171计算d轴电流的目标值Id_tar与d轴电流Id_s的偏差ΔId。另外，偏差计算部171计算q轴电流的目标值Iq_tar与q轴电流Iq_s的偏差ΔIq。偏差计算部171所计算出的偏差Δd以及ΔIq被输入电流FB控制部173。

电流FB控制部173例如进行PI控制(比例-积分控制)以使偏差ΔId以及偏差ΔIq减小，由此来确定dq坐标上的d轴电压的指令值Vd_c以及q轴电压的指令值Vq_c。此外，电流FB控制部173对偏差ΔId进行的PI控制的传递函数Fd(s)是ωMFR(Ld+Ra/s)。另外，电流FB控制部173对偏差ΔId进行的PI控制的传递函数Fd(s)是ωMFR(Lq+Ra/s)。此外，Ra是表示电动机2的电阻分量的参数，Ld是表示电动机2的d轴侧的电感分量的参数，Lq是表示电动机2的q轴侧的电感分量的参数。电流FB控制部173所确定的d轴电压的指令值Vd_c以及q轴电压的指令值Vq_c被输入至dq-3相变换部175。

dq-3相变换部175根据d轴电压的指令值Vd_c以及q轴电压的指令值Vq_c和第1以及第2转子电角θER1、θER2进行dq-3相变换来导出U相～W相的各电压指令值Vu_c、Vv_c、Vw_c。各电压指令值Vu_c、Vv_c、Vw_c由下式(43)来计算。各电压指令值Vu_c、Vv_c、Vw_c被输入至逆变器115。

[式43]

$\left[\begin{array}{c}\mathrm{Vu}\_\mathrm{cmd}\\ \mathrm{Vv}\_\mathrm{cmd}\\ \mathrm{Vw}\_\mathrm{cmd}\end{array}\right]=\sqrt{\frac{2}{3}}\left[\begin{array}{cc}\cos (3\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}2-2\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}1)& -\sin (3\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}2-2\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}1)\\ \cos (3\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}2-2\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}1-\frac{2}{3}\mathrm{\&pi;})& -s\mathrm{in}(3\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}2-2\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}1-\frac{2}{3}\mathrm{\&pi;})\\ \cos (3\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}2-2\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}1+\frac{2}{3}\mathrm{\&pi;})& -s\mathrm{in}(3\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}2-2\&CenterDot;\mathrm{\&theta;ER}1+\frac{2}{3}\mathrm{\&pi;})\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\mathrm{Vd}\\ \\ \mathrm{Vq}\end{array}\right]\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(43\right)$

逆变器115对电动机2施加各电压指令值Vu_c、Vv_c、Vw_c所示的相电压Vu～Vw。由此，控制U相～W相的电流Iu～Iw。在此情况下，相电流Iu～Iw分别用上述式(36)～(38)来表示。另外，电流的振幅I根据d轴电流的指令值Id_c以及q轴电流的指令值Iq_c来确定。

通过以上说明的ECU116的控制，控制磁场电角度位置θMFR，以使上述式(39)成立，控制磁场电角速度ωMFR，以使上述式(40)成立。此外，电流FB控制部173不限于上述说明的PI控制，还可以进行P控制(比例控制)或PID控制(比例-积分-微分控制)。

图5是图4所示的系统的框线图的一例。图5内的控制器201主要由系统内的ECU116所包含的3相-dp变换部169、偏差计算部171以及电流FB控制部173构成。另外，图5内的电机模型203主要由系统内的电动机2以及逆变器115构成。

dq坐标上的电机模型203的电压方程式用下式(44)表示。式(44)中的Ψa是通过电动机2的线圈的磁通。另外，Ra是表示电机模型203的电阻分量的参数，Ld是表示电机模型203的d轴侧的电感分量的参数，Lq是表示电机模型203的q轴侧的电感分量的参数。

[式44]

$\left[\begin{array}{c}\mathrm{Vd}\_c\\ \mathrm{Vq}\_c\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}\mathrm{Ra}+\mathrm{sLd}& -\mathrm{\&omega;MFR}\&times;\mathrm{Lq}\\ \mathrm{\&omega;MFR}\&times;\mathrm{Ld}& \mathrm{Ra}+\mathrm{sLq}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\mathrm{Id}\_s\\ \mathrm{Iq}\_s\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}0\\ \mathrm{\&omega;MFR}\&times;\mathrm{\&Psi;a}\end{array}\right]\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(44\right)$

此外，根据式(25)以及式(40)，磁场电角速度ωMFR可用下式(45)表示。

[式45]

ωMFR＝(α+1)ωER2-αωER1…(45)

上式(45)可变换为下式(46)以及式(47)。

[式46]

$\mathrm{Id}\_s=\frac{\mathrm{Vd}\_c+\mathrm{\&omega;MFR}\&times;\mathrm{Lq}\&times;\mathrm{Iq}\_s}{\mathrm{Ra}+\mathrm{sLd}}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(46\right)$

$\mathrm{Iq}\_s=\frac{\mathrm{Vq}\_c-(\mathrm{\&omega;MFR}\&times;\mathrm{Ld}\&times;\mathrm{Id}\_s+\mathrm{\&omega;MFR}\&times;\mathrm{\&Psi;a})}{\mathrm{Ra}+\mathrm{sLq}}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(47\right)$

图6是分别表述了式(46)以及式(47)的框线图。图6所示的框线图还可以如图7所示。这样，电机模型203的框线图如图7所示。

如图7所示，q轴电流Iq_s受图7中虚线301所示的d轴电流Id_s的分量影响，d轴电流Id_s受图7中虚线303所示的q轴电流Iq_s的分量影响。另外，各轴电流受影响的分量根据磁场电角速度ωMFR而变化。在本实施方式中提供一种各轴电流相互不受影响而能够分别独立进行控制的系统。

图8是对电机模型203的框线图追加了非干扰补偿项的框线图。图8中用虚线包围的非干扰补偿项401抵消了各轴电流相互受到的影响。通过进行非干扰补偿项401所示的控制，可分别利用下式(48)以及(49)来表示上述式(46)以及(47)中的d轴电压的指令值Vd_c以及q轴电压的指令值Vq_c。

[式47]

Vd_c＝Vda-ωMFR×Lq×Iq_s  …(48)

Vq_c＝Vqa+(ωMFR×Ld×Id_s+ωMFR×Ψa)…(49)

当将上述式(48)以及(49)代入式(46)以及(47)时，下式(50)以及(51)成立。图9是分别表述式(50)以及式(51)的框线图。

[式48]

$\frac{\mathrm{Id}\_s}{\mathrm{Vda}}=\frac{1}{\mathrm{Ra}+\mathrm{sLd}}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(50\right)$

$\frac{\mathrm{Iq}\_s}{\mathrm{Vqa}}=\frac{1}{\mathrm{Ra}+\mathrm{sLq}}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(51\right)$

这样，当进行非干扰补偿项401所示的控制时，dq坐标上的各轴分量由相互独立的1次传递函数来表示。因此，在本实施方式的系统框线图所包含的控制器中，除了电流FB控制部173的PI控制之外，还进行非干扰补偿项401所示的非干扰控制。

图10是其它实施方式的系统的框线图的一例。在图10所示的系统中，用于电机模型203的控制器由PI控制部211和非干扰控制部213构成。即，本实施方式中的ECU的电流FB控制部除了进行上述的PI控制之外，还进行非干扰控制，由此确定d轴电压的指令值Vd_c以及q轴电压的指令值Vq_c。

此外，在图10所示的例子中，非干扰控制部213的输入是d轴电流的检测值Id_s以及q轴电流的检测值Iq_s。但是如图11所示，可采用d轴电流的目标值Id_tar以及q轴电流的目标值Iq_tar作为非干扰控制部215的输入。

接着，具体说明提供给定子3的电力如何被变换为动力并从第1转子4及第2转子5输出。首先，参照图14～图16说明在固定第1转子4的状态下向定子3供电的情况。此外，在图14～图16中为了便于说明省略多个构成要素的标号。这种省略在后述其它附图中也是同样的。另外，为了便于理解，对图14～图16所示的同一电枢磁极以及磁芯5a标注阴影。

首先，如图14(a)所示，从某1个磁芯5a的中心与某1个永久磁铁4a的中心在周方向上相互一致、并且该磁芯5a到第3个磁芯5a的中心与该永久磁铁4a到第4个永久磁铁4a的中心在周方向上相互一致的状态起，以沿着该图左方旋转的方式产生旋转磁场。在该产生开始时，使相互具有相同极性的1个电枢磁极的位置在周方向上与各永久磁铁4a的中心一致，并且使该电枢磁极的极性与该永久磁铁4a的磁铁磁极的极性不同，该永久磁铁4a的中心与磁芯5a一致。

因为如上所述地与第1转子4之间产生定子3的旋转磁场和在定子3与第1转子4之间配置具有磁芯5a的第2转子5，所以各个磁芯5a由于电枢磁极以及磁铁磁极而被磁化。因为上述情况以及在邻接的各磁芯5a之间空着间隔，所以产生连接电枢磁极、磁芯5a与磁铁磁极这样的磁力线ML。此外，在图14～图16中，为了简便而省略了铁芯3a及固定部4b中的磁力线ML。这种省略在后述的其它附图中也是同样的。

在图14(a)所示的状态下，产生磁力线ML，使周方向的位置相互一致的电枢磁极、磁芯5a以及磁铁磁极连接且使与在这些电枢磁极、磁芯5a以及磁铁磁极各自周方向的各两侧邻接的电枢磁极、磁芯5a以及磁铁磁极连接。另外，在此状态下，磁力线ML是直线状，绕周方向旋转的磁力不作用于磁芯5a。

然后，当随着旋转磁场的旋转电枢磁极从图14(a)所示的位置旋转到图14(b)所示的位置时，磁力线ML成为弯曲的状态，与此相伴，磁力作用于磁芯5a，使磁力线ML成为直线状。在此情况下，针对连接由磁力线ML相互联结的电枢磁极以及磁铁磁极的直线，磁力线ML成为在该磁芯5a中朝着与旋转磁场的旋转方向(以下，称为“磁场旋转方向”)相反方向凸状弯曲的状态，因此上述磁力发生作用，使得在磁场旋转方向上驱动磁芯5a。通过这种基于磁力线ML的磁力作用，磁芯5a在磁场旋转方向被驱动，并旋转到图14(c)所示的位置，设置有磁芯5a的第2转子5以及联结轴13也朝磁场旋转方向旋转。此外，图14(b)以及(c)中的虚线表示：磁力线ML的磁通量极小，电枢磁极、磁芯5a与磁铁磁极之间的磁性连接较弱。这在后述的其它附图中也是同样的。

另外，随着旋转磁场进一步旋转，如图15(a)～图15(d)、图16(a)以及(b)所示，反复进行上述的一连串动作，即“磁力线ML在磁芯5a中朝着与磁场旋转方向相反的方向凸状弯曲→磁力作用于磁芯5a而使磁力线ML成为直线状→磁芯5a、第2转子5及联结轴13绕磁场旋转方向旋转”这样的动作。通过基于以上这样的磁力线ML的磁力作用，将对定子3提供的电力变换为动力而从联结轴13输出。

另外，图17示出电枢磁极从图14(a)的状态旋转了电角2π后的状态，由图17与图14(a)的比较可知，磁芯5a同方向地旋转相对于电枢磁极1/3的旋转角度。其结果是，与在上述式(40)中，通过使ωER1＝0而获得ωER2＝ωMFR/3的情况一致。

接着，参照图18～图20说明在固定第2转子5的状态下对定子3供电时的动作。此外，在图18～图20中，为了便于理解，对同一电枢磁极以及永久磁铁4a标注阴影。首先，如图18(a)所示，与上述图14(a)的情况同样地，从某1个磁芯5a的中心与某1个永久磁铁4a的中心在周方向上相互一致、并且该磁芯5a到第3个磁芯5a的中心与该永久磁铁4a到第4个永久磁铁4a的中心在周方向上相互一致的状态起，以朝该图左方旋转的方式产生旋转磁场。在该产生开始时，使相互具有相同极性的1个电枢磁极的位置与各永久磁铁4a的中心在周方向上一致，并且使该电枢磁极的极性与该永久磁铁4a的磁极极性不同，该永久磁铁4a的中心与磁芯5a一致。

在图18(a)所示的状态下，与图14(a)的情况相同，产生磁力线ML，使周方向位置相互一致的电枢磁极、磁芯5a以及磁铁磁极连接、且与这些电枢磁极、磁芯5a以及磁铁磁极各自的周方向的各两侧邻接的电枢磁极、磁芯5a以及磁铁磁极连接。另外，在此状态下，磁力线ML是直线状，由此，沿周方向旋转的磁力不作用于永久磁铁4a。

然后，当随着旋转磁场的旋转电枢磁极从图18(a)所示的位置旋转到图18(b)所示的位置时，磁力线ML成为弯曲的状态，与此相伴，磁力作用于永久磁铁4a，使磁力线ML为直线状。在此情况下，因为该永久磁铁4a处于与由磁力线ML相互连接的电枢磁极以及磁芯5a的延长线相比在磁场旋转方向上更靠前的位置处，所以上述磁力产生作用，使永久磁铁4a位于该延长线上、即在与磁场旋转方向相反的方向驱动永久磁铁4a。通过这种基于磁力线ML的磁力作用，在与磁场旋转方向相反的方向上驱动永久磁铁4a，并旋转到图18(c)所示的位置，设置有永久磁铁4a的第1转子4以及第1主轴11也在与磁场旋转方向相反的方向上旋转。

另外，随着旋转磁场进一步旋转，如图19(a)～图19(d)、图20(a)以及(b)所示，反复进行上述的一连串动作，即“磁力线ML弯曲，永久磁铁4a位于与由磁力线ML相互连接的电枢磁极以及磁芯5a的延长线相比在磁场旋转方向上更靠前的位置→磁力作用于永久磁铁4a而使磁力线ML为直线状→永久磁铁4a、第1转子4及第1主轴11在与磁场旋转方向相反的方向上旋转”这样的动作。通过以上这样的磁力线ML的磁力作用，将对定子3提供的电力被变换为动力而从第1主轴11输出。

另外，图20(b)示出电枢磁极从图18(a)的状态起旋转了电角2π的状态，由图20(b)与图18(a)的比较可知，永久磁铁4a在逆方向旋转相对于电枢磁极1/2的旋转角度。其结果是，与在上述式(40)中通过使ωER2＝0而获得-ωER1＝ωMFR/2的情况一致。

另外，图21以及图22示出以下情况下的仿真结果，该情况是指将电枢磁极、磁芯5a以及永久磁铁4a的数量分别设定为值16、值18以及值20，固定第1转子4并且通过向定子3供电来从第2转子5输出动力。图21示出第2转子电角θER2的值在0～2π间变化期间的U相～W相的反电动势Vcu～Vcw的变化的一例。

此时，根据第1转子4被固定、电枢磁极以及磁铁磁极的极对数分别是值8和值10以及上述式(25)，磁场电角速度ωMFR、第1以及第2转子电角速度ωER1、ωER2之间的关系可用ωMFR＝2.25·ωER2来表示。如图21所示，在第2转子电角θER2的值在0～2π间变化的期间，产生大约2.25周期的U相～W相的反电动势Vcu～Vcw。另外，图21示出从第2转子5观察到的U相～W相反电动势Vcu～Vcw的变化状态，如该图所示，这些反电动势以第2转子电角θER2为横轴，按照W相反电动势Vcw、V相反电动势Vcv以及U相反电动势Vcu的顺序排列，这表示第2转子5朝磁场旋转方向旋转。如以上那样，也可根据图21所示的仿真结果来确认ωMFR＝2.25·ωER2成立。

此外，图22是示出驱动用等效转矩TSE、第1以及第2转子传递转矩TR1、TR2的变化的一例。此时，根据电枢磁极以及磁铁磁极的极对数分别是值8和值10以及上述式(32)，驱动用等效转矩TSE、第1以及第2转子传递转矩TR1、TR2的关系用TSE＝TR1/1.25＝-TR2/2.25来表示。如图22所示，驱动用等效转矩TSE近似为-TREF，第1转子传递转矩TR1近似为1.25·(-TREF)，第2转子传递转矩TR2近似为2.25·TREF。该TREF是预定的转矩值(例如200Nm)。这样，可根据图22所示的仿真结果来确认TSE＝TR1/1.25＝-TR2/2.25成立。

另外，图23以及图24示出以下情况时的仿真结果，即，与图21以及图22的情况同样地设定电枢磁极、磁芯5a以及永久磁铁4a数，取代第1转子4而固定第2转子5并且通过向定子3供电而从第1转子4输出动力。图23示出第1转子电角θER1的值在0～2π间变化的期间的U相～W相的反电动势Vcu～Vcw的变化的一例。

此时，根据第2转子5被固定、电枢磁极以及磁铁磁极的极对数分别是值8和值10以及上述式(25)，磁场电角速度ωMFR、第1以及第2转子电角速度ωER1、ωER2的关系用ωMFR＝-1.25·ωER1来表示。如图23所示，在第1转子电角θER1的值在0～2π间变化期间，产生大约1.25周期的U相～W相的反电动势Vcu～Vcw。另外，图23示出从第1转子4观察到的U相～W相的反电动势Vcu～Vcw的变化状态，如该图所示，这些反电动势以第1转子电角θER1为横轴，按照U相反电动势Vcu、V相反电动势Vcv以及W相反电动势Vcw的顺序排列，这表示第1转子4沿着与磁场旋转方向相反的方向旋转。如以上那样，根据图23所示的仿真结果也可以确认ωMFR＝-1.25·ωER1成立。

此外，图24示出驱动用等效转矩TSE、第1以及第2转子传递转矩TR1、TR2的变化的一例。此情况也与图22的情况相同，根据式(32)，驱动用等效转矩TSE、第1以及第2转子传递转矩TR1、TR2的关系用TSE＝TR1/1.25＝-TR2/2.25来表示。如图24所示，驱动用等效转矩TSE大致为TREF，第1转子传递转矩TR1大致为1.25·TREF，第2转子传递转矩TR2大致为-2.25·TREF。这样，根据图24所示的仿真结果也可以确认TSE＝TR1/1.25＝-TR2/2.25成立。

如以上那样，在电动机2中，当通过对定子3提供电力而产生旋转磁场时，产生使上述第1磁极、磁芯5a与电枢磁极连接这样的磁力线ML，通过该磁力线ML的磁力作用，将对定子3提供的电力被变换为动力，将该动力从第1转子4或第2转子5被输出。在此情况下，在磁场电角速度ωMFR、第1转子4以及第2转子5的转子电角速度ωER1、ωER2之间，上述式(40)所示的关系成立，并且在驱动用等效转矩TSE、第1转子4与第2转子5的转子传递转矩TR1、TR2之间，上述式(41)所示的关系成立。

因此，在不对定子3供电的状态下，当通过对第1转子4以及第2转子5的至少一方输入动力来使该至少一方相对于定子3旋转时，在定子3中进行发电，并且产生旋转磁场，在此情况下也产生如将第1磁极、磁芯5a与第1电枢磁极连接这样的磁力线ML，并且通过基于该磁力线ML的磁力作用，使式(40)所示的电角速度的关系与式(41)所示的转矩关系成立。

即，当将与发电的电力以及第1磁场电角速度ωMFR等效的转矩作为发电用等效转矩TGE时，在该发电用等效转矩TGE1、第1转子4与第2转子5的转子传递转矩TR1、TR2之间，下式(52)所示的关系成立。

[式49]

TGE＝TR1/2＝-TR2/3……(52)

另外，在对定子3的供电中以及发电中，在旋转磁场的旋转速度(以下，称为“磁场旋转速度VMF”)与第1转子4和第2转子5的旋转速度(以下，分别称为“第1转子旋转速度VR1”、“第2转子旋转速度VR2”)之间，下式(53)成立。

[式50]

VMF＝3·VR2-2·VR1……(53)

以上可知，电动机2具有与组合了游星齿轮装置和通常的1转子类型(1ロ一タタイプ)的旋转机组的装置相同的功能。

接着，对动力输出装置1的变速机20进行说明。

变速机20是所谓双离合器式变速机，该双离合器式变速机具备至少2个以上的变速机构和与上述第1离合器41和第2离合器42分别连接的2个变速轴。此外，本实施方式的动力输出装置1是2级变速机，该2级变速机具备第2速用变速齿轮对22和变速比小于第2速用变速齿轮对22的第3速用变速齿轮对23这2个变速机构。

更具体地说，如图1以及图2所示，变速机20具备：配置在同轴(旋转轴线A1)上的第1主轴11(第1变速轴)、第2主轴12、联结轴13、以与旋转轴线A1平行配置的旋转轴线B1为中心旋转自如的副轴14、以与旋转轴线A1平行配置的旋转轴线C1为中心旋转自如的第1中间轴15(中间轴)以及以与旋转轴线A1平行配置的旋转轴线D1为中心旋转自如的第2中间轴16(第2变速轴)。

第1主轴11构成为，发动机6侧与第1离合器41连接，在发动机6侧的相对侧安装有电动机2的第1转子4，利用第1离合器41可断接从曲轴6a到第1转子4的动力传递。

第2主轴12比第1主轴11短且构成为中空，将第2主轴12以覆盖第1主轴11的发动机6侧的周围的方式相对旋转自如地进行配置，由固定在未图示的壳体上的轴承12a支撑该第2主轴。另外，第2主轴12构成为，发动机6侧与第2离合器42连接，在发动机6侧的相对侧安装有驱动惰轮27a，利用第2离合器42可断接从曲轴6a向驱动惰轮27a的动力传递。

联结轴13比第1主轴11短且构成为中空，将该联结轴13以覆盖第1主轴11的发动机6侧的相对侧的周围的方式相对旋转自如地进行配置，由固定在未图示壳体上的轴承13a支撑该联结轴13。另外，在联结轴13中，在发动机6侧安装有第3速用驱动齿轮23a，隔着轴承13a，在发动机6侧的相对侧安装有电动机2的第2转子5。因此，第2转子5和第3速用驱动齿轮23a构成为可一体地旋转。

此外，在第1主轴11上设置有第1变速用换挡器51，该第1变速用换挡器51用于使第1主轴11与安装在联结轴13上的第3速用驱动齿轮23a联结或断开，当第1变速用换挡器51在第3速用连接位置处挂挡(in gear)时，第1主轴11与第3速用驱动齿轮23a联结而一体旋转，在第1变速用换挡器51处于空挡位置时，第1主轴11与第3速用驱动齿轮23a断开而相对旋转。此外，当第1主轴11与第3速用驱动齿轮23a一体旋转时，安装在第1主轴11上的第1转子4与利用联结轴13联结到第3速用驱动齿轮23a的第2转子5一体地旋转。

副轴14由两端部被固定在未图示的壳体上的轴承14a、14b旋转自如地支撑，在副轴14上安装有与安装于联结轴13上的第3速用驱动齿轮23a啮合的第3速用从动齿轮23b和与差动齿轮机构8啮合的末端齿轮26a。该末端齿轮26a与差动齿轮机构8连接，差动齿轮机构8经由驱动轴9、9与驱动轮DW、DW联结。因此，传递至第3速用从动齿轮23b的动力从末端齿轮26a向驱动轴9、9输出，在动力输出装置1中副轴14构成为输出轴。此外，第3速用从动齿轮23b与第3速用驱动齿轮23a一起构成第3速用齿轮对23。

第1中间轴15由两端部被固定在未图示的壳体上的轴承15a、15b旋转自如地支撑，在第1中间轴15上安装有与安装于第2主轴12上的驱动惰轮27a啮合的第1从动惰轮27b。另外，在第1中间轴15上设置有能够与第1中间轴15相对旋转的后退用驱动齿轮28a，后退用驱动齿轮28a与安装于副轴14上的第3速用从动齿轮23b啮合，并与第3速用从动齿轮23b一起构成后退用齿轮对28。此外，在第1中间轴15上还设置有使第1中间轴15与后退用驱动齿轮28a联结或断开的后退用换挡器53，当后退用换挡器53在后退用连接位置挂挡时，安装于第1中间轴15上的第1从动惰轮27b与后退用驱动齿轮28a一体地旋转，当后退用换挡器53位于空挡位置时，第1从动惰轮27b与后退用驱动齿轮28a相对旋转。

第2中间轴16由两端部被固定在未图示的壳体的轴承16a、16b旋转自如地支撑，在第2中间轴16上安装有与安装于第1中间轴15上的第1从动惰轮27b啮合的第2从动惰轮27c。此外，第2从动惰轮27c与上述驱动惰轮27a和第1从动惰轮27b一起构成惰轮轮系27。另外，在第2中间轴16上设置有能够与第2中间轴16相对旋转的第2速用驱动齿轮22a，第2速用驱动齿轮22a与设置于副轴14的第3速用从动齿轮23b啮合，并与第3速用从动齿轮23b一起构成第2速用齿轮对22。此外在第2中间轴16上还设置有使第2中间轴16和第2速用驱动齿轮22a联结或断开的第2变速用换挡器52，当第2变速用换挡器52在第2速用连接位置挂挡时，安装于第2中间轴16的第2从动惰轮27c与第2速用驱动齿轮22a一体地旋转，当第2变速用换挡器52处于空挡位置时，第2从动惰轮27c与第2速用驱动齿轮22a相对旋转。

因此，变速机20构成为，围绕2个变速轴中的一个变速轴即第1主轴11设置作为奇数档变速档的第3速用驱动齿轮23a，在2个变速轴的另一个变速轴即第2中间轴16上设置作为偶数档变速档的第2速用驱动齿轮22a，在第1主轴11上安装电动机2的第1转子4。

第1变速用换挡器51、第2变速用换挡器52、后退用换挡器53例如可采用齿式离合器等啮合离合器，在此实施例中，可采用具有使连接的轴彼此间一致或使连接的轴与齿轮转速一致的同步机构(同步机构)的离合器机构。此外，利用上述ECU 116来控制第1、第2变速变速机构51、52、后退用换挡器53。

利用以上的结构，发动机6的曲轴6a连接第1离合器41并使第1变速用换挡器51在第3速用连接位置挂挡，由此经由第1主轴11、第3速用齿轮对23(第3速用驱动齿轮23a、第3速用从动齿轮23b)、副轴14、末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9与驱动轮DW、DW联结。以下，将从上述第1主轴11到驱动轴9、9的一连串路径相应称为“第1传递路径”。

另外，发动机6的曲轴6a连接第2离合器42并使第2变速用换挡器52在第2速用连接位置挂挡，由此经由第2主轴12、惰轮轮系27(驱动惰轮27a、第1从动惰轮27b、第2从动惰轮27c)、第2中间轴16、第2速用齿轮对22(第2速用驱动齿轮22a、第3速用从动齿轮23b)、副轴14、末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9与驱动轮DW、DW联结。以下，将从上述第2主轴12到驱动轴9、9的一连串路径相应称为“第2传递路径”。

另外，电动机2的第2转子5经由联结轴13、第3速用齿轮对23(第3速用驱动齿轮23a、第3速用从动齿轮23b)、副轴14、末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9与驱动轮DW、DW联结。以下，将从上述第2转子5到驱动轴9、9的一连串路径相应称为“第3传递路径”。

这样构成的动力输出装置1如图42所示具有转矩合成驱动、正常行驶、电机行驶、电机行驶中发动机起动等功能。此外，所谓转矩合成驱动是指，仅连接第1离合器41而在发动机6与电动机2连接的状态下任何齿轮都没有介入的状态(例如，包括即使第2变速用换挡器52挂挡第2离合器42也被切断的状态)，在此状态下将发动机6以及电动机2的合成动力经由第3传递路径作为相当于1速(低速档(Low))的驱动力而传递至驱动轴9、9。以下，将此状态称作低速档模式。

首先，对车辆在停车中的状态进行说明。

图25(b)表示在连接第1离合器的状态下发动机6怠速的状态。此时，发动机6的转矩从第1主轴11被传递至第1转子4。在车辆停车中，驱动轴9、9即第2转子5成为旋转停止状态，所以将发动机6的转矩全部传递至定子3。此时，如图25(a)所示，第1转子4沿正转方向旋转，在定子3中在反转方向产生旋转磁场。

此外，在图25(a)的速度线图中，将停止位置设为0，将右侧设为正转方向，将左侧设为反转方向，这种假设在后述的速度线图中也是同样的。另外，在表示后述的转矩传递状况的图(例如图26(b))中，带阴影的粗箭头表示转矩的流向，箭头中的阴影与表示各个速度线图(例如图26(a))的转矩的箭头的阴影对应。

接着对动力输出装置1中的转矩合成驱动(低速档模式)的加速进行说明。

作为加速模式是通过以下的方式来进行的：(i)如图26(a)所示，使电动机2和发动机6的转速一起上升；或(ii)如图27(a)所示，不改变电动机2的转速而使发动机6的转速上升；或者(iii)如图27(b)所示，不改变发动机6的转速而使电动机2的转速上升。此外，在(i)的情况下，车辆的动力由发动机6的动力与电动机2的动力的合成动力来决定；在(ii)的情况下，车辆的动力由发动机6的动力来决定，在(iii)的情况下，车辆的动力由电动机2的动力来决定。

作为选择(ii)的加速状态的情况，例如是蓄电装置的剩余容量较少的情况。例如，在坡道等中当蓄电装置的剩余容量耗尽时，可如图27(a)那样，一边在使发动机转矩增大而使反转方向的旋转磁场的转速减少的方向(正转方向)上作用发电用等效转矩TGE来再生电动机2，一边向驱动轴9、9传递合成动力。这里，本发明的动力输出装置1通过连接第1离合器41来利用从第1转子4传递来的发动机6的动力使电动机2再生，并且构成电动机2和第3传递路径，使得使从第2转子5经由第3传递路径向驱动轴9、9传递的发动机转矩TENG与发电用等效转矩TGE的合成动力成为发动齿轮即相当于第1速的转矩。因此，在混合车辆中蓄电装置的剩余容量耗尽的情况下，也能够一边使电动机2再生而充电一边进行发动/低速行驶，从而能够应对蓄电装置的剩余容量耗尽的情况。

另一方面，作为选择(iii)的加速状态的情况设定为例如蓄电装置的剩余容量较多的情况等。在蓄电装置的剩余容量较多的情况下，再生能量无法全部充入，所以通过利用电动机2进行驱动来减少蓄电装置的剩余容量，从而能够提高再生能量的利用效率。

此外，当发动机6的转速相对于电动机2过高时诱发超速运转(OverREV)，当电动机2的转速相对于发动机6过高时诱发发动机失速，所以需要控制发动机6与电动机2之间的平衡。

当以(i)的情况为例说明低速档模式中的车辆加速时的控制时，如图26(a)所示，通过增大提供给发动机转矩TENG和定子3的电力，来合成从第1转子4传递的正转方向的第1转子传递转矩TR1和相当于提供给定子3的电力的正转方向的驱动用等效转矩TSE，所合成的第2转子传递转矩TR2作用于第2转子5。所合成的第2转子传递转矩TR2成为总驱动力，如图26(b)所示，可经由第3传递路径传递至驱动轮DW、DW而使车辆加速。

这里，参照图28来说明图26(a)以及图26(b)中的发动机6与电动机2的控制流程。

ECU 116首先设定应传递至驱动轴9、9的请求动力(S1)。接着，在发动机6的适当驱动区域中驱动发动机6(S2)，判断是否超出电动机2的额定输出(S3)，当超过电动机2的额定输出时，利用电动机2的额定输出进行驱动并且控制发动机6的转速(S4)。另一方面，当没有超过电动机2的额定输出时，判断是否超过电动机2的最高转速(S5)。其结果是，在没有超过电动机2的最高转速时，保持在适当驱动区域中驱动发动机6的状态对电动机2进行驱动(S6)，当超过电动机2的最高转速时，以电动机2的最高转速进行驱动并且控制发动机6的转速(S7)。此外，所谓发动机6的适当驱动区域就是发动机6的效率没有显著变差的区域。

这样，发动机6在最高旋转的范围内从没有产生发动机失速的发动机失速区域开始进行驱动、优选在发动机6的适当驱动区域中进行驱动，并比较请求动力与来自第2转子5的合成动力来控制电动机2的动力，并且在没有超过电动机2的额定输出与最高转速的范围内进行驱动，由此可抑制在发动机6与电动机2中产生的不良状况。

接着，说明从低速档行驶向第2速行驶移动的动力输出装置1的控制。

从仅连接第1离合器41的图26(b)的低速档模式下的加速状态开始，如图29(a)所示，使第2变速用换挡器52在第2速用连接位置挂挡，并联结第2中间轴16与第2速用驱动齿轮22a(低速档二档预备模式)。接着，切断第1离合器41并连接第2离合器42，由此如图29(b)所示，将发动机6的动力经由第2传递路径传递至驱动轴9、9并实现第2速行驶(二档模式)。

接着，说明在该二档模式下在行驶中通过2个模式(二档行驶第1模式、二档行驶第2模式)进行基于电动机2的助力或充电的情况。如图30(b)所示，二档行驶第1模式通过从连接图29(b)的第2离合器42的状态开始，进而连接第1离合器41来实现。其表示如下的情况：通过连接第1离合器41，在经由第2速用齿轮对22行驶的第2速行驶中，利用经由第1主轴11与发动机6联结的第1转子4的转速必须高于通过第3速用驱动齿轮23a与第3速用从动齿轮23b的啮合而旋转的第2转子5的转速，来强制性地得到发动机6与电动机2中的比值。根据电动机2的特性当第2转子5的转速低于第1转子4的转速时，电动机2的假想支点P在图30(a)中位于上方，定子3的旋转磁场的转速必须低于第2转子5的转速。

在该模式中利用电动机2进行助力时，如图30(a)以及图30(b)所示，对定子3进行供电以增大正转方向的旋转磁场，由此将与所提供的电力相当的正转方向的驱动用等效转矩TSE作用于定子3，从第2转子5输出正转方向的第2转子传递转矩TR2，作为三档转矩从第3速用驱动齿轮23a被传递给第3速用从动齿轮23b。另外，反转方向的第1转子传递转矩TR1作为反作用力作用于第1转子4，所以将从发动机转矩TENG中减去第1转子传递转矩TR1所得的次转矩作为二档转矩从第2主轴12经由惰轮轮系27向第2速用齿轮列22传递。因此，将在副轴14(这里是第3速用从动齿轮23b)中对三档转矩与二档转矩求和得到的转矩作为总驱动力经由末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9传递至驱动轮DW、DW。其结果是，可利用电动机2来助力发动机行驶。

在此模式中利用电动机2进行充电时，如图31(a)以及图31(b)所示，在定子3中采用传递给第2转子5的第2转子传递转矩TR2进行发电。此时，使反转方向的发电用等效转矩TGE作用于定子3，以减少旋转磁场，由此反转方向的第2转子传递转矩TR2作用于第2转子5以减小转速。另一方面，正转方向的第1转子传递转矩TR1作为反作用力作用于第1转子4。由此，将发动机转矩TENG与第1转子传递转矩TR1求和所得的次转矩作为二档转矩从第2主轴12经由惰轮轮系27向第2速用齿轮对22传递。另外，通过第3速用驱动齿轮23a与第3速用从动齿轮23b的啮合，在第3速用从动齿轮23b中，将反转方向的第2转子传递转矩TR2作为三档转矩被传递给第2转子5。因此，在副轴14(这里是第3速用从动齿轮23b)中从二档转矩中减去三档转矩所得的转矩作为总驱动力经由末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9被传递至驱动轮DW、DW。结果时，车辆可一边行驶一边利用电动机2进行充电。

接着，说明在二档行驶第2模式中进行基于电动机2的助力或充电的情况。

如图32(b)所示，从连接图29(b)的第2离合器42的状态开始通过使第1变速用换挡器51在第3速用连接位置挂挡来实现二档行驶第2模式。通过使第1变速用换挡器51在第3速用连接位置挂挡，联结第1主轴11与第3速用驱动齿轮23a而一体地旋转，与第1主轴11连接的第1转子4和经由联结轴13与第3速用驱动齿轮23a连接的第2转子5必然锁定而一体地旋转。

因此，通过使第1变速用换挡器51移动到第3速用连接位置挂挡，来强制性地形成使发动机6与电动机2的转速一致的状态(即，比值为1的状态)。在此情况下，根据电动机2的特性，当第1转子4的转速与第2转子5的转速相等时，电动机2的假想支点P在图32(a)中位于无限远方。

当在此模式中利用电动机2进行助力时，如图32(a)以及图32(b)所示，对定子3供电以增大正转方向的旋转磁场，由此将与所提供的电力相当的正转方向的驱动用等效转矩TSE作用于定子3，从第2转子5输出正转方向的第2转子传递转矩TR2。另外，反转方向的第1转子传递转矩TR1作为反作用力作用于第1转子4，所以通过第1变速用换挡器51的第1主轴11与第3速用驱动齿轮23a的联结，将从第2转子传递转矩TR2中抽取出第1转子传递转矩TR1的转矩作为三档转矩传递至第3速用从动齿轮23b。另外，将发动机转矩TENG作为二档转矩从第2主轴12经由惰轮轮系27传递至第2速用齿轮列22。然后，将在副轴14(这里是第3速用从动齿轮23b)中将三档转矩与二档转矩求和得到的转矩作为总驱动力经由末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9传递至驱动轮DW、DW。结果是，能够利用电动机2来助力发动机行驶。此外，这里，三档转矩与驱动用等效转矩TSE相等，通过利用第1变速用换挡器51锁定第1转子4和第2转子5来将定子3的驱动用等效转矩TSE直接传递至副轴14，将发动机转矩TENG与定子3的驱动用等效转矩TSE直接传递至驱动轴9、9。

在该模式中，在利用电动机2进行充电时，如图33(a)以及图33(b)所示，在定子3中采用传递至第2转子5的第2转子传递转矩TR2进行发电。此时，使反转方向的发电用等效转矩TGE作用于定子3以减小旋转磁场，由此，反转方向的第2转子传递转矩TR2作用于第2转子5，以减小转速。另一方面，将正转方向的第1转子传递转矩TR1作为反作用力作用于第1转子4。另外，将发动机转矩作为二档转矩从第2主轴12经由惰轮轮系27传递至第2速用齿轮列22，通过第3速用驱动齿轮23a与第3速用从动齿轮23b的啮合，将从二档转矩中减去第1转子传递转矩TR1所得的转矩作为三档转矩传递至第2转子5。然后，将在副轴14(这里是第3速用从动齿轮23b)中从二档转矩减去三档转矩所得的转矩作为总驱动力经由末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9传递至驱动轮DW、DW。结果是，车辆可一边行驶一边利用电动机2进行充电。

接着，说明从第2速行驶升档到第3速行驶的控制。

在图29(b)所示的二档模式下在行驶中，如图34(a)所示，使第1变速用换挡器51在第3速用连接位置挂挡，联结第1主轴11和第3速用驱动齿轮23a。(二档三档预备模式)。接着，切断第2离合器42并连接第1离合器41，由此如图34(b)所示，将发动机6的转矩经由第1传递路径传递至驱动轮DW、DW，实现第3速行驶(三档二档预备模式)。

此外，当使第2变速用换挡器52在第2速用连接位置挂挡时，因为第2中间轴16、第1中间轴15、第2主轴12跟着旋转，因而优选使第2变速用换挡器52移动到空挡位置(三档模式)。

接着，说明在第3速行驶中进行基于电动机2的助力或充电的情况。以下，根据将第2变速用换挡器52置于空挡位置的状态(三档模式)进行说明。此外，为了简便，将以下所示的模式称为三档行驶第1模式。

在此状态中，锁定第1转子4与第2转子5，通过使第1变速用换挡器51在第3速用连接位置挂挡来强制性地形成发动机6与电动机2的转速一致的状态(即，比值为1的状态)。

在此模式下利用电动机2进行助力时，如图35(a)以及图35(b)所示，对定子3进行供电以增大正转方向的旋转磁场，由此将与所提供的电力相当的驱动用等效转矩TSE作用于定子3，从第2转子5输出正转方向的第2转子传递转矩TR2。另外，将反转方向的第1转子传递转矩TR1作为反作用力作用于第1转子4，所以将从发动机转矩TENG减去第1转子传递转矩TR1所得的转矩作为三档制动转矩(3rd Dogtorque)传递至第3速用驱动齿轮23a。然后，在第3速用驱动齿轮23a中将三档制动转矩与第2转子传递转矩TR2相加，将相加得到的转矩作为总驱动力经由第3速用从动齿轮23b、末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9传递至驱动轮DW、DW。结果，可利用电动机2助力发动机行驶。

在此模式中利用电动机2进行充电时，如图36(a)以及图36(b)所示，在定子3中采用传递给第2转子5的第2转子传递转矩TR2进行发电。此时，反转方向的发电用等效转矩TGE作用于定子3以减少旋转磁场，反转方向的第2转子传递转矩TR2作用于第2转子5以减小转速。另一方面，正转方向的第1转子传递转矩TR1作为反作用力作用于第1转子4，所以通过第1变速用换挡器51的第1主轴11与第3速用驱动齿轮23a的联结，将发动机转矩TENG与第1转子传递转矩TR1相加所得的转矩作为三档制动转矩传递至第3速用驱动齿轮23a。然后，在第3速用驱动齿轮23a中，从三档制动转矩抽取出第2转子传递转矩TR2，将从该三档制动转矩中减去第2转子传递转矩TR2所得的转矩作为总驱动力经由第3速用从动齿轮23b、末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9传递至驱动轮DW、DW。结果是，车辆可一边行驶一边利用电动机2进行充电。

接着，说明动力输出装置1中的电机行驶。

此外，为了简便，将以下所示的模式称为电机行驶第1模式。

如图37(b)所示，通过使第1变速用换挡器51在第3速用连接位置挂挡并且切断第1以及第2离合器41、42来实现电机行驶第1模式。通过切断第1以及第2离合器41、42来断开与发动机6的动力传递。另外，通过将第1变速用换挡器51移动到第3速用连接位置而挂挡，如上所述地锁定第1转子4与第2转子5，并强制性地形成使发动机6与电动机2的转速一致的状态(即，比值为1的状态)。

在此状态下，对定子3进行供电以增大正转方向的旋转磁场，由此将与所提供的电力相当的驱动用等效转矩TSE作用于定子3，并从第2转子5输出正转方向的第2转子传递转矩TR2。另外，由于将反转方向的第1转子传递转矩TR1作为反作用力作用于第1转子4，所以通过第1变速用换挡器51的第1主轴11与第3速用驱动齿轮23a的联结将从第2转子传递转矩TR2中抽取出第1转子传递转矩TR1的转矩作为总驱动力经由第3速用从动齿轮23b、末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9传递至驱动轮DW、DW。结果是，可仅利用电动机2的转矩使车辆行驶。

接着，说明动力输出装置1内的电机行驶中的发动机起动。

针对作为车辆在电机行驶中起动发动机6时的2个模式(以下，称为电机行驶第1起动模式、电机行驶第2起动模式)进行说明。

如图38(b)所示，在图37(b)所示的电机行驶中通过连接第1离合器41来实现电机行驶第1起动模式。此时，从第2转子传递转矩TR2中抽取出反转方向的第1转子传递转矩TR1，并且利用第1离合器41的连接来进一步抽取反转方向的起动转矩。因此，从第2转子传递转矩TR2中减去第1转子传递转矩TR1与起动转矩之和的三档制动转矩所得的转矩被传递至第3速用从动齿轮23b，并作为总驱动力经由末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9传递至驱动轮DW、DW。另外，可利用传递至第1主轴11的起动转矩使第1主轴11与发动机6的曲轴6a连接旋转而发动并对发动机6进行点火。由此能够一边使电机行驶一边使发动机6起动。在发动机6起动后，通过使第1变速用换挡器51返回到空挡位置来成为低速档模式。

如图39(b)所示，在图37(b)所示的电机行驶中使第2变速用换挡器52在第2速用连接位置挂挡并且连接第2离合器42，由此实现电机行驶第2起动模式。此时，通过第3速用从动齿轮23b与第2速用驱动齿轮22a的啮合，使反转方向的起动转矩作用于第3速用从动齿轮23b。因此，将从第2转子传递转矩TR2中抽取出了反转方向的第1转子传递转矩TR1的三档转矩中进一步减去起动转矩所得的转矩作为总驱动力经由末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9传递至驱动轮DW、DW。另外，可通过从第3速用从动齿轮23b传递至第2速用齿轮列22、惰轮轮系27、第2主轴12的起动转矩，使第2主轴12与发动机6的曲轴6a连接旋转而发动，并对发动机6进行点火。由此可一边使电机行驶一边使发动机6起动。在发动机6起动后，将第2变速用换挡器52返回到空挡位置，并且切断第2离合器42连接第1离合器41，由此成为低速档模式。另外，还可以通过将第1变速用换挡器51返回到空挡位置来成为二档模式，或者还可以在这种状态下成为二档三档预备模式。

接着，说明车辆停止中(即，停车中)的发动机起动。

在车辆停止中起动发动机6时，首先连接第1离合器41并经由第1主轴11连接发动机6和电动机2，并且如图40(a)所示，对定子3进行供电以产生反转方向的旋转磁场，并且利用未图示的停车机构或车辆行驶稳定装置(以下，称为VSA)等从末端齿轮26a在正转方向使锁定转矩作用而使第2转子5的旋转停止(锁定)。此时，可将正转方向的第1转子传递转矩TR1作为反作用力作用于第1转子4，并利用该第1转子传递转矩TR1，使第1主轴11与发动机6的曲轴6a连接旋转而发动，并对发动机6点火。

接着，说明车辆停止中(即，停车中)的充电。

从在停止中进行发动机起动的图40(b)的状态开始，在起动发动机6之后，如图41(b)所示，增大发动机6的转矩，控制发动机转矩TENG使转速变高，并且利用未图示的停车机构或车辆行驶稳定装置(以下，称为VSA)等从末端齿轮26a在反转方向使锁定转矩作用而使第2转子5的旋转停止(锁定)。然后，使正转方向的发电用等效转矩TGE作用于定子3以减小旋转磁场，由此可以使电动机2再生而进行充电。

接着，说明动力输出装置1中的后退行驶。

当仅采用发动机6的转矩时，将后退用换挡器53在后退用连接位置挂挡来连接第2离合器42，由此实现车辆的后退。从而，可将发动机6的转矩经由第2主轴12、驱动惰轮27a、第1从动惰轮27b、由后退用驱动齿轮28a和第3速用从动齿轮23b构成的后退用齿轮对28、末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9传递至驱动轮DW、DW进行后退行驶。

另外，作为利用电机行驶来后退的情况，在切断第1以及第2离合器41、42的状态下，可将第1变速用换挡器51在第3速用连接位置挂挡，对定子3进行供电以增大反转方向的旋转磁场，由此从第2转子5作用反转方向的第2转子传递转矩TR2，并经由第3速用从动齿轮23b、末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9传递至驱动轮DW、DW，进行后退行驶。

<第2实施方式>

接着，参照图43～图59说明本发明第2实施方式的动力输出装置1A。此外，第2实施方式的动力输出装置1A具有与第1实施方式的动力输出装置1同样的结构，除了变速机20A具备变速比小于第3速用变速齿轮对23的第4速用齿轮对24和变速比小于第4速用齿轮对24的第5速用齿轮对25这点以外。因此，对与第1实施方式的动力输出装置1相同或等同的部分标注同一符号或相当的符号来简化或省略说明。

图43概括地示出本发明第2实施方式的动力输出装置1A。

在第2实施方式的动力输出装置1A的变速机20A中，在第2中间轴16中，第2速用驱动齿轮22a与第2从动惰轮27c之间设置有可与第2中间轴16相对旋转的第4速用驱动齿轮24a。另外，设置在第2中间轴16上的使第2中间轴16与第2速用驱动齿轮22a联结或断开的第2变速用换挡器52还构成为使第2中间轴16与第4速用驱动齿轮24a联结或断开，并构成为能够移动到第2速用连接位置、空挡位置、第4速用连接位置。因此，当第2变速用换挡器52在第2速用连接位置挂挡时，安装于第2中间轴16的第2从动惰轮27c与第2速用驱动齿轮22a一体地旋转，当第2变速用换挡器52在第4速用连接位置挂挡时，安装于第2中间轴16的第2从动惰轮27c与第4速用驱动齿轮24a一体地旋转，当第2变速用换挡器52处于空挡位置时，第2从动惰轮27c相对于第2速用驱动齿轮22a和第4速用驱动齿轮24a进行相对旋转。

另外，在第1主轴11中，安装于联结轴13的第3速用驱动齿轮23a与安装于第2主轴12的驱动惰轮27a之间，设置有可与第1主轴11相对旋转的第5速用驱动齿轮25a。另外，设置在第1主轴11上的使第1主轴11与第3速用驱动齿轮23a联结或断开的第1变速用换挡器51还构成为使第1主轴11与第5速用驱动齿轮25a联结或断开，并能够移动到第3速用连接位置、空挡位置、第5速用连接位置。因此，当第1变速用换挡器51在第3速用连接位置挂挡时，第1主轴11与第3速用驱动齿轮23a一体地旋转，当第1变速用换挡器51在第5速用连接位置挂挡时，第1主轴11与第5速用驱动齿轮25a一体地旋转，当第1变速用换挡器51处于空挡位置时，第1主轴11相对于第3速用驱动齿轮23a与第5速用驱动齿轮25a进行相对旋转。

另外，在副轴14中第3速用从动齿轮23b与末端齿轮26a之间安装有第4速用从动齿轮24b，第4速用从动齿轮24b构成为使设置于第2中间轴16的第4速用驱动齿轮24a与设置于第1主轴11的第5速用驱动齿轮25a啮合。第4速用从动齿轮24b与第4速用驱动齿轮24a一起构成第4速用齿轮对24，并且与第5速用驱动齿轮25a一起构成第5速用齿轮对25。

因此，变速机20A构成为，围绕2个变速轴中的一个变速轴即第1主轴11设置作为奇数档变速档的第3速用驱动齿轮23a和第5速用驱动齿轮25a，在2个变速轴中的另一个变速轴即第2中间轴16上设置作为偶数档变速档的第2速用驱动齿轮22a与第4速用驱动齿轮24a，在第1主轴11上安装有构成动力合成机构30的电动机2的第1转子4。

通过以上的结构，发动机6的曲轴6a连接第2离合器42并将第2变速用换挡器52在第4速用连接位置挂挡，由此经由第2主轴12、惰轮轮系27(驱动惰轮27a、第1从动惰轮27b、第2从动惰轮27c)、第2中间轴16、第4速用齿轮对24(第4速用驱动齿轮24a、第4速用从动齿轮24b)、副轴14、末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9与驱动轮DW、DW联结。以下，将从上述第2主轴12到驱动轴9、9的一连串构成要素相应称为“第4传递路径”。

另外，发动机6的曲轴6a连接第1离合器41并将第1变速用换挡器51在第5速用连接位置挂挡，由此经由第1主轴11、第5速用齿轮对25(第5速用驱动齿轮25a、第4速用从动齿轮24b)、副轴14、末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9与驱动轮DW、DW联结。以下，将从上述第1主轴11到驱动轴9、9的一连串构成要素相应称为“第5传递路径”。这样本实施方式的动力输出装置1A除了第1实施方式的动力输出装置1的第1～第3传递路径之外还具有第4传递路径和第5传递路径。

接着，说明这样构成的动力输出装置1A的控制。

因为在该动力输出装置1A中利用与第1实施方式的动力输出装置1同样的控制来进行转矩合成驱动(低速档模式、低速档二档预备模式)所以省略说明。此外，还利用与第1实施方式的动力输出装置1同样的控制进行正常行驶、电机行驶、电机行驶发动机起动、后退行驶，所以这里说明通过具备第4速用齿轮对24和第5速用齿轮对25来形成的可能的行驶模式。

在该动力输出装置1A中，作为基于第2速行驶中的电动机2的助力、充电模式，除了二档行驶第1模式、二档行驶第2模式之外还具备其它二档行驶第3模式。

如图45(b)所示，从连接了第2离合器42的二档模式开始，将第1变速用换挡器51移动到第5速用连接位置而进行挂挡，由此来实现二档行驶第3模式。这表示如下的情况：通过将第1变速用换挡器51移动到第5速用连接位置挂挡，利用经由第5速用齿轮对25与副轴14连接的第1转子4的转速必须低于经由第3速用齿轮对23与副轴14连接的第2转子5的转速来强制性地形成发动机6与电动机2中的比值。根据电动机2的特性当第2转子5的转速高于第1转子4的转速时电动机2的假想支点P在图45(a)中位于下方，定子的旋转磁场的转速必须高于第2转子5的转速。

在此模式中利用电动机2进行助力时，如图45(a)以及图45(b)所示，对定子3进行供电以增大正转方向的旋转磁场，由此将与所提供的电力相当的正转方向的驱动用等效转矩TSE作用于定子3，从第2转子5输出正转方向的第2转子传递转矩TR2，并作为三档转矩从第3速用驱动齿轮23a向第3速用从动齿轮23b传递。另外，将发动机转矩作为二档转矩从第2主轴12经由惰轮轮系27向第2速用齿轮列22传递。另外，因为反转方向的第1转子传递转矩TR1作为反作用力作用于第1转子4，所以通过第5速用驱动齿轮25a与第4速用从动齿轮24b的啮合来根据第4速用从动齿轮24b抽取作为五档转矩。因此，在副轴14中将对从三档转矩与二档转矩之和的转矩中减去五档转矩所得的转矩作为总驱动力经由末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9传递至驱动轮DW、DW。结果是，可利用电动机2来助力发动机行驶。

在此模式中利用电动机2进行充电时，如图46(a)以及图46(b)所示，在定子3中采用传递至第2转子5的第2转子传递转矩TR2进行发电。此时，使反转方向的发电用等效转矩TGE作用于定子3以减小旋转磁场，由此使反转方向的第2转子传递转矩TR2作用于第2转子5以减小转速。另一方面，正转方向的第1转子传递转矩TR1作为反作用力作用于第1转子4，通过第5速用驱动齿轮25a与第4速用从动齿轮24b的啮合而作为五档转矩传递至第4速用从动齿轮24b。另外，将发动机转矩作为二档转矩从第2主轴12经由惰轮轮系27传递至第2速用齿轮列22，通过第3速用驱动齿轮23a与第3速用从动齿轮23b的啮合，在第3速用从动齿轮23b中将第2转子传递转矩TR2作为三档转矩抽取。因此，在副轴14中，将对二档转矩与五档转矩求和后减去三档转矩的转矩作为总驱动力经由末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9传递至驱动轮DW、DW。结果是，车辆可一边行驶一边利用电动机2进行充电。

接着，说明从第3速行驶升档到第4速行驶的控制。

在连接第1离合器41使第1变速用换挡器51在第3速用连接位置处进行了挂挡的三档模式的行驶中，如图47(a)所示，使第2变速用换挡器52在第4速用连接位置挂挡，来联结第2中间轴16与第4速用驱动齿轮24a(三档四档预备模式)。接着如图47(b)所示，通过切断第1离合器41并连接第2离合器42，来将发动机6的转矩经由第4传递路径传递至驱动轮DW、DW(四档三档预备模式)。

接着，说明在第4速行驶中进行基于电动机2的助力或充电的情况。以下，说明从四档三档预备模式开始使第1变速用换挡器51置于空挡位置的状态(四档模式)。

说明在行驶中在该四档模式下利用3个模式(四档行驶第1模式、四档行驶第2模式、四档行驶第3模式)进行基于电动机2的助力或充电的情况。

如图48(b)所示，从连接第2离合器42的四档模式开始进一步连接第1离合器41，由此实现四档行驶第1模式。这表示如下的情况：在通过连接第1离合器41经由第4速用齿轮对24进行行驶的第4速行驶中，利用经由第1主轴11与发动机6联结的第1转子4的转速必须低于经过第3速用驱动齿轮23a与第3速用从动齿轮23b的啮合而旋转的第2转子5的转速，强制性地形成发动机6与电动机2中的比值。根据电动机2的特性当第2转子5的转速高于第1转子4的转速时，电动机2的假想支点P在图48(a)中位于下方，定子3的旋转磁场的转速必须高于第2转子5的转速。

在此模式中利用电动机2进行助力时，如图48(a)以及图48(b)所示，对定子3进行供电以增大正转方向的旋转磁场，由此将与所提供的电力相当的正转方向的驱动用等效转矩TSE作用于定子3，从第2转子5输出正转方向的第2转子传递转矩TR2，并作为三档转矩从第3速用驱动齿轮23a传递至第3速用从动齿轮23b。另外，将反转方向的第1转子传递转矩TR1作为反作用力作用于第1转子4，所以将从发动机转矩TENG中减去第1转子传递转矩TR1所得的次转矩作为四档转矩，从第2主轴12经由惰轮轮系27传递至第4速用齿轮对24。然后，在副轴14中将对三档转矩与二档转矩求和所得的转矩作为总驱动力经由末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9传递至驱动轮DW、DW。结果是，可利用电动机2来助力发动机行驶。

在此模式中利用电动机2进行充电时，如图49(a)以及图49(b)所示，在定子3中采用向第2转子5传递的第2转子传递转矩TR2进行发电。此时，使反转方向的发电用等效转矩TGE作用于定子3以减小旋转磁场，由此使反转方向的第2转子传递转矩TR2作用于第2转子5以减小转速。另一方面，使正转方向的第1转子传递转矩TR1作为反作用力作用于第1转子4。由此，将从发动机转矩TENG与第1转子传递转矩TR1之和的次转矩中减去三档转矩所得的转矩，作为总驱动力经由末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9传递至驱动轮DW、DW。结果是，车辆可一边行驶一边利用电动机2进行充电。

接着，说明在四档行驶第2模式中进行基于电动机2的助力或充电的情况。

如图50(b)所示，从连接第2离合器42的四档模式开始，使第1变速用换挡器51在第3速用连接位置挂挡，由此实现四档行驶第2模式。通过使第1变速用换挡器51移动到第3速用连接位置而挂挡，来如上所述地锁定电动机2。在此情况下，根据电动机2的特性当第1转子4的转速与第2转子5的转速相等时，电动机2的假想支点P在图50(a)中位于无限远方。

在此模式中利用电动机2进行助力时，如图50(a)以及图50(b)所示，对定子3进行供电以增大正转方向的旋转磁场，由此将与所提供的电力相当的正转方向的驱动用等效转矩TSE作用于定子3，从第2转子5输出正转方向的第2转子传递转矩TR2。另外，将反转方向的第1转子传递转矩TR1作为反作用力作用于第1转子4，所以通过第1变速用换挡器51的第1主轴11与第3速用驱动齿轮23a的联结，将从第2转子传递转矩TR2中抽取出第1转子传递转矩TR1的转矩作为三档转矩传递至第3速用从动齿轮23b。另外，将发动机转矩TENG作为四档转矩从第2主轴12经由惰轮轮系27传递至第4速用齿轮对24。然后，在副轴14中将对三档转矩与四档转矩求和所得的转矩作为总驱动力经由末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9传递至驱动轮DW、DW。结果是，可利用电动机2来助力发动机行驶。

在此模式中利用电动机2进行充电时，如图51(a)以及图51(b)所示，在定子3中采用向第2转子5传递的第2转子传递转矩TR2进行发电。此时，使反转方向的发电用等效转矩TGE作用于定子3以减小旋转磁场，由此使反转方向的第2转子传递转矩TR2作用于第2转子5以减小转速。另一方面，将正转方向的第1转子传递转矩TR1作为反作用力作用于第1转子4。另外，将发动机转矩作为四档转矩从第2主轴12经由惰轮轮系27传递至第4速用齿轮对24，通过第3速用驱动齿轮23a与第3速用从动齿轮23b的啮合，将从四档转矩中减去第1转子传递转矩TR1所得的转矩作为三档转矩传递至第2转子5。然后，在副轴14中，将从四档转矩减去三档转矩所得的转矩作为总驱动力经由末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9传递至驱动轮DW、DW。结果是，车辆可一边行驶一边利用电动机2进行充电。

接着，说明在四档行驶第3模式中进行基于电动机2的助力或充电的情况。

如图52(b)所示，从连接第2离合器42的四档模式开始进一步使第1变速用换挡器51在第5速用连接位置挂挡，由此实现四档行驶第3模式。这表示如下的情况：通过使第1变速用换挡器51移动到第5速用连接位置而挂挡，并如上所述地利用第1转子4的转速必须低于第2转子5的转速来强制性形成发动机6与电动机2中的比值。

在此模式中利用电动机2进行助力时，如图52(a)以及图52(b)所示，对定子3进行供电以增大正转方向的旋转磁场，由此将与所提供的电力相当的正转方向的驱动用等效转矩TSE作用于定子3，从第2转子5输出正转方向的第2转子传递转矩TR2，并作为三档转矩从第3速用驱动齿轮23a向第3速用从动齿轮23b传递。另外，将发动机转矩作为四档转矩从第2主轴12经由惰轮轮系27传递至第4速用齿轮对24。另外，将反转方向的第1转子传递转矩TR1作为反作用力作用于第1转子4，所以通过第5速用驱动齿轮25a与第4速用从动齿轮24b的啮合，在第4速用从动齿轮24b中作为五档转矩抽取。因此，在副轴14中将从三档转矩与四档转矩之和的转矩中减去五档转矩所得的转矩作为总驱动力经由末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9传递至驱动轮DW、DW。结果是，可利用电动机2来助力发动机行驶。

在此模式中利用电动机2进行充电时，如图53(a)以及图53(b)所示，在定子3中采用向第2转子5传递的第2转子传递转矩TR2进行发电。此时，使反转方向的发电用等效转矩TGE作用于定子3以减小旋转磁场，由此使反转方向的第2转子传递转矩TR2作用于第2转子5以减小转速。另一方面，使正转方向的第1转子传递转矩TR1作为反作用力作用于第1转子4，通过第5速用驱动齿轮25a与第4速用从动齿轮24b的啮合，作为五档转矩传递至第4速用从动齿轮24b。另外，将发动机转矩作为四档转矩从第2主轴12经由惰轮轮系27传递至第4速用齿轮对24，通过第3速用驱动齿轮23a与第3速用从动齿轮23b的啮合，在第3速用从动齿轮23b中将第2转子传递转矩TR2作为三档转矩抽取。因此，在副轴14中，将对四档转矩与五档转矩相加后减去三档转矩所得的转矩作为总驱动力经由末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9传递至驱动轮DW、DW。结果是，车辆可一边行驶一边利用电动机2进行充电。

接着，说明从第4速行驶升档到第5速行驶的控制。

在连接第2离合器42将第2变速用换挡器52在第4速用连接位置挂挡的四档模式下的行驶中，如图54(a)所示，使第1变速用换挡器51在第5速用连接位置挂挡而联结第1主轴11与第5速用驱动齿轮25a(四档五档预备模式)。接着，切断第2离合器42并连接第1离合器41，由此如图54(b)所示，发动机转矩经由第5传递路径传递至驱动轮DW、DW(五档四档预备模式)。

此外，当将第2变速用换挡器52在第4速用连接位置挂挡时，使第2中间轴16、第1中间轴15、第2主轴12连接旋转，所以优选使第2变速用换挡器52移动到空挡位置(五档模式)。

接着，说明在第5速行驶中进行基于电动机2的助力或充电的情况。以下，从使第1变速用换挡器51在第5速用连接位置挂挡的状态(五档模式)开始说明。此外，为了简便将以下所示的模式称为五档行驶第1模式。

在此状态下，在经由第5速用齿轮对25行驶的第5速行驶中，利用经由第5速用齿轮对25联结的第1转子4的转速必须低于经过第3速用驱动齿轮23a与第3速用从动齿轮23b的啮合而旋转的第2转子5的转速，强制性地形成发动机6与电动机2中的比值的状态通过使第1变速用换挡器51移动到第5速用连接位置挂挡而已经实现。

在此模式中利用电动机2进行助力时，如图55(a)以及图55(b)所示，对定子3进行供电以增大正转方向的旋转磁场，由此将与所提供的电力相当的正转方向的驱动用等效转矩TSE作用于定子3，从第2转子5输出正转方向的第2转子传递转矩TR2，并作为三档转矩从第3速用驱动齿轮23a向第3速用从动齿轮23b传递。另外，将反转方向的第1转子传递转矩TR1作为反作用力作用于第1转子4，所以将从发动机转矩TENG中减去了第1转子传递转矩TR1后得到的转矩作为五档转矩从第5速用驱动齿轮25a传递至第4速用从动齿轮24b。然后，在副轴14中将对三档转矩与五档转矩求和所得的转矩作为总驱动力，经由末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9传递至驱动轮DW、DW。结果是，可利用电动机2来助力发动机行驶。

在此模式中利用电动机2进行充电时，如图56(a)以及图56(b)所示，在定子3中采用向第2转子5传递的第2转子传递转矩TR2进行发电。此时，使反转方向的发电用等效转矩TGE作用于定子3以减小旋转磁场，使反转方向的第2转子传递转矩TR2作用于第2转子5以减小转速。另一方面，将正转方向的第1转子传递转矩TR1作为反作用力作用于第1转子4，所以通过第1变速用换挡器51的第1主轴11与第5速用驱动齿轮25a的联结，将发动机转矩TENG与第1转子传递转矩TR1相加所得的转矩作为五档转矩传递至第5速用驱动齿轮25a。然后，通过第3速用驱动齿轮23a与第3速用从动齿轮23b的啮合，在第3速用从动齿轮23b中，将第2转子传递转矩TR2作为三档转矩抽取出。因此，在副轴14中，将从五档转矩中减去三档转矩所得的转矩作为总驱动力经由末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9传递至驱动轮DW、DW。结果时，车辆可一边行驶一边利用电动机2进行充电。

另外，在该动力输出装置1A中，作为电机行驶中基于电动机2的助力、充电模式，除了电机行驶第1模式之外还具备其它的电机行驶第2模式。

关于电机行驶第2模式，如图57(b)所示，通过切断第1以及第2离合器41、42并使第1变速用换挡器51移动到第5速用连接位置挂挡来实现。通过使第1变速用换挡器51移动到第5速用连接位置挂挡，如上所述地利用第1转子4的转速必须高于第2转子5的转速来强制性地形成发动机6与电动机2中的比值。

在此状态下，对定子3进行供电以增大正转方向的旋转磁场，由此将与所提供的电力相当的驱动用等效转矩TSE作用于定子3，从第2转子5输出正转方向的第2转子传递转矩TR2，并作为三档转矩从第3速用驱动齿轮23a传递至第3速用从动齿轮23b。另外，因为将反转方向的第1转子传递转矩TR1作为反作用力作用于第1转子4，所以通过第1变速用换挡器51的第1主轴11与第5速用驱动齿轮25a的联结，将第1转子传递转矩TR1作为五档转矩抽取。因此，在副轴14中将从三档转矩中减去五档转矩所得的转矩作为总驱动力，经由末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9传递至驱动轮DW、DW。结果是，可仅利用电动机2的转矩使车辆行驶。

另外，该动力输出装置1A在后退行驶中可进行基于电动机2的助力、充电。此外，为了简便，将以下所示的模式称为后退行驶第1模式。

如图58(a)以及图58(b)所示，将后退用换挡器53在后退用连接位置挂挡而连接第2离合器42，并且将第1变速用换挡器51在第5速用连接位置挂挡，使反转方向的发电用等效转矩TGE作用于定子3以增大反转方向的旋转磁场，由此来实现后退行驶第1模式。由此，反转方向的发动机转矩被传递至第2主轴12、驱动惰轮27a、第1从动惰轮27b、后退用驱动齿轮28a、第3速用从动齿轮23b。另外，从第2转子5输出反转方向的第2转子传递转矩TR2，并作为三档转矩从第3速用驱动齿轮23a传递至第3速用从动齿轮23b。另一方面，将正转方向的第1转子传递转矩TR1作为反作用力作用于第1转子4，通过第5速用驱动齿轮25a与第4速用从动齿轮24b的啮合，在第4速用从动齿轮24b中作为五档转矩抽取。因此，在副轴14中将从发动机转矩与三档转矩之和的转矩中减去五档转矩所得的转矩作为总驱动力经由末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9传递至驱动轮DW、DW，从而能够利用电动机2进行助力并且使车辆后退。

根据这样构成的本实施方式1、2的动力输出装置1、1A，第1转子4与2个变速轴中的一个即第1主轴11连接，第2转子5与驱动轴9、9连接，齿圈35与电动机2连接，所以第2转子5可以将从第1转子4传递的转矩与相当于电动机2的电力的转矩合成而传递至驱动轴9、9。因此，可以使发动机6的转矩与电动机2的转矩合成而传递至驱动轴9、9，并可将更大的驱动力传递至驱动轴9、9。

<第3实施方式>

接着，参照图60说明本发明第3实施方式的动力输出装置。此外，除了变速机的结构以外，第3实施方式的动力输出装置具有与第2实施方式的动力输出装置1A同样的结构。因此，对与第2实施方式的动力输出装置1A相同或等同的部分标注同一符号或相当的符号来简化或省略说明。

本实施方式的变速机20B构成为，围绕2个变速轴中的一个变速轴即第1主轴11(第1变速轴)设置有作为偶数档变速档的第2速用驱动齿轮22a与第4速用驱动齿轮24a，在2个变速轴的另一个变速轴即第2中间轴16(第2变速轴)上设置有作为奇数档变速档的第1速用驱动齿轮21a、第3速用驱动齿轮23a和第5速用驱动齿轮25a，在第1主轴11上安装有构成动力合成机构30的电动机2的第1转子4。

更具体地说，在第1主轴11中，在安装于联结轴13的第2速用驱动齿轮22a与安装于第2主轴12的驱动惰轮27a之间，设置有第1变速用换挡器51以及可与第1主轴11相对旋转的第4速用驱动齿轮24a，其中，所述第1变速用换挡器51使第1主轴11与安装于联结轴13的第2速用驱动齿轮22a联结或断开并且使第1主轴11与第4速用驱动齿轮24a联结或断开。然后，第1变速用换挡器51构成为可移动到第2速用连接位置、空挡位置、第4速用连接位置。当第1变速用换挡器51在第2速用连接位置挂挡时，第1主轴11与第2速用驱动齿轮22a一体地旋转，当第1变速用换挡器51在第4速用连接位置挂挡时，第1主轴11与第4速用驱动齿轮24a一体地旋转，当第1变速用换挡器51处于空挡位置时，第1主轴11相对于第2速用驱动齿轮22a与第4速用驱动齿轮24a进行相对旋转。此外，当第1主轴11与第2速用驱动齿轮22a一体地旋转时，安装于第1主轴11的第1转子4与利用联结轴13联结到第2速用驱动齿轮22a的第2转子5一体地旋转，并且齿圈35也一体地旋转，将电动机2锁定而成为一体。

在副轴14上安装有第1速用从动齿轮21b、与安装于联结轴13的第2速用驱动齿轮22a啮合的第3速用从动齿轮23b、与设置于第1主轴11的第4速用驱动齿轮24a啮合的第4速用从动齿轮24b以及与差动齿轮机构8啮合的末端齿轮26a。此外，第3速用从动齿轮23b与第2速用驱动齿轮22a一起构成第2速用齿轮对22，第4速用从动齿轮24b与第4速用驱动齿轮24a一起构成第4速用齿轮对24。

在第2中间轴16上，从电动机2侧依次设置有：可与第2中间轴16相对旋转的第1速用驱动齿轮21a、第3速用驱动齿轮23a和第5速用驱动齿轮25a。第1速用驱动齿轮21a与安装于副轴14的第1速用从动齿轮21b啮合，与第1速用从动齿轮21b一起构成第1速用齿轮对21。另外，第3速用驱动齿轮23a与安装于副轴14的第3速用从动齿轮23b啮合，与第3速用从动齿轮23b一起构成第3速用齿轮对23，第5速用驱动齿轮25a与安装于副轴14的第4速用从动齿轮24b啮合，与第4速用从动齿轮24b一起构成第5速用齿轮对25。

另外在，第2中间轴16中，在第1速用驱动齿轮21a与第3速用驱动齿轮23a之间，设置有使第2中间轴16与第1速用驱动齿轮21a联结或断开的第3变速用换挡器54。然后，当第3变速用换挡器54在第1速用连接位置挂挡时，第2中间轴16与第1速用驱动齿轮21a联结而一体旋转，当第3变速用换挡器54处于空挡位置时，第2中间轴16与第1速用驱动齿轮21a断开并相对旋转。

此外，在第2中间轴16中，在第3速用驱动齿轮23a与第5速用驱动齿轮25a之间，设置有使第2中间轴16与第3速用驱动齿轮23a联结或断开并且使第2中间轴16与第5速用驱动齿轮25a联结或断开的第2变速用换挡器52。然后，第2变速用换挡器52构成为可移动到第3速用连接位置、空挡位置、第5速用连接位置。当第2变速用换挡器52在第3速用连接位置挂挡时，第2中间轴16与第3速用驱动齿轮23a一体地旋转，当第2变速用换挡器52在第5速用连接位置挂挡时，第2中间轴16与第5速用驱动齿轮25a一体地旋转，当第2变速用换挡器52处于空挡位置时，第2中间轴16相对于第3速用驱动齿轮23a与第5速用驱动齿轮25a进行相对旋转。

这样构成的动力输出装置1B基本上通过替换第1以及2实施方式中的第2速用齿轮对22和第3速用齿轮对23并且替换第4速用齿轮对24和第5速用齿轮对25来构成，并通过适当地替换而具有同样的作用及效果。

另外，本实施方式的动力输出装置1B具备第1速用齿轮对21，所以即使在电动机2发生故障等紧急时，也可以将第3变速用换挡器54在第1速用连接位置挂挡并连接第2离合器42，由此将发动机6的动力经由第2主轴12、惰轮轮系27、第2中间轴16、第1速用齿轮对21(第1速用驱动齿轮21a、第1速用从动齿轮21b)、副轴14、末端齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9、9传递至驱动轮DW、DW进行第1速行驶。

<第4实施方式>

接着，参照图61说明本发明第4实施方式的动力输出装置。此外，除了电动机与变速机的连接位置不同以外，第4实施方式的动力输出装置具有与第2实施方式的动力输出装置1A同样的结构。因此，对与第2实施方式的动力输出装置1A相同或等同的部分标注同一符号或相当的符号来简化或省略说明。

本实施方式的变速机20C构成为：围绕2个变速轴中的一个变速轴即第1主轴11(第2变速轴)设置有作为奇数档变速档的第3速用驱动齿轮23a和第5速用驱动齿轮25a，在2个变速轴中的另一个变速轴即第2中间轴16(第1变速轴)上设置有作为偶数档变速档的第2速用驱动齿轮22a和第4速用驱动齿轮24a，在第2中间轴16上安装有电动机2的第1转子4。然后，第1主轴11经由第1离合器41(第2断接单元)与发动机6连接，第2中间轴16经由与第2主轴12连接的第2离合器42(第1断接单元)来与发动机6连接。

更具体地说，在发动机6侧的相对侧由固定于未图示的外壳上的轴承11a支撑第1主轴11，联结轴13比第2中间轴16短且构成为中空，以覆盖第2中间轴16的发动机6侧的相对侧的周围的方式相对旋转自如地配置该联结轴13，并由固定在未图示的壳体上的轴承13a支撑。另外，在联结轴13的发动机6侧，安装有第2速用驱动齿轮22a，隔着轴承13a在发动机6侧的相对侧安装有电动机2的第2转子5。因此，构成为使安装于联结轴13的第2转子5与第2速用驱动齿轮22a一体地旋转。

并且，在第2中间轴16的发动机6侧的相对侧，安装有电动机2的第1转子4，可利用与第2主轴12连接的第2离合器42来断接从曲轴6a至第1转子4的动力传递。

在这样构成的动力输出装置1C中也具有与第1～第3实施方式同样的作用效果。

此外，本发明不限定于上述各实施方式，可适当地进行变形、改良等。

例如，电动机不仅限于本实施方式的电动机2，只要第1转子的旋转速度、第2转子的旋转速度和定子的旋转磁场速度保持共线关系即可采用任意的电动机，例如日本特开2008-67592号公报中记载的电动机。在此通过引用日本特开2008-67592号公报而将其内容合并于此。

另外，作为奇数档的变速档，除了第3速用驱动用齿轮和第5速用驱动用齿轮之外，还可以设置第7、9...速用驱动用齿轮，作为偶数档的变速档，除了第2速用驱动用齿轮和第4速用驱动用齿轮之外，还可以设置第6、8...速用驱动用齿轮。

此外，本申请基于申请日为2009年9月28日的日本专利申请(日本特愿2009-223210)而提出，在此通过引用将其内容合并于此。

标号说明

1、1A，1B，1C动力输出装置

2电动机

3定子

3a铁芯(电枢)

3c U相线圈(电枢)

3d V相线圈(电枢)

3e W相线圈(电枢)

4第1转子

4a永久磁铁(磁极)

5第2转子

5a磁芯(软磁性部、软磁性体)

6发动机(内燃机)

9驱动轴

11第1主轴(第1变速轴、第2变速轴)

16第2中间轴(第2变速轴、第1变速轴)

20、20A、20B、20C变速机

116ECU(控制单元)

213非干扰控制部

Claims (15)

1.一种动力输出装置，其具备内燃机、电动机以及具有与所述内燃机连接的2个变速轴的变速机，其特征在于，

所述电动机具备：定子，其用于产生旋转磁场；第1转子，其具有多个磁极部并在径向上与所述定子相对；以及第2转子，其具有多个软磁性部并设置在所述定子与所述第1转子之间，该电动机构成为在所述定子的旋转磁场速度、所述第1转子的旋转速度与所述第2转子的旋转速度之间保持预定的共线关系的同时进行旋转，

所述第1转子与所述2个变速轴中的任意一方连接，

所述第2转子与驱动轴连接，

所述2个变速轴中的另一方变速轴不经由所述电动机而将动力传递到所述驱动轴。

2.根据权利要求1所述的动力输出装置，其特征在于，

所述第1转子具有磁极列，该磁极列由在预定方向上排列的预定多个的所述磁极部构成，并被配置为邻接的各2个所述磁极具有互不相同的极性，

所述定子具有电枢列，该电枢列被配置为与所述磁极列相对，并通过多个电枢中产生的预定多个的电枢磁极，与所述磁极列之间产生沿所述预定方向移动的旋转磁场，

所述第2转子具有软磁性部列，该软磁性部列由相互间隔而在所述预定方向上排列的预定多个的所述软磁性部构成，并被配置为位于所述磁极列与所述电枢列之间，

沿着所述预定方向的预定区间中的所述电枢磁极的数量、所述磁极的数量与所述软磁性部的数量之比被设定为1∶m∶(1+m)/2，其中m≠1.0。

3.根据权利要求2所述的动力输出装置，其特征在于，

该动力输出装置具有控制所述电动机的控制装置，

所述控制装置具备：

反馈控制部，其在第1相与第2相相互垂直的垂直二相坐标上，针对每相进行控制，以减小待提供给所述电动机的目标电流与提供给所述电动机的实际电流之间的偏差，并输出对所述电动机施加的各相电压的指令值；以及

非干涉控制部，其在所述垂直二相坐标上，利用所述目标电流或所述实际电流的所述第1相的分量来校正所述反馈控制部所输出的所述第2相的指令值，并且，利用所述目标电流或所述实际电流的所述第2相的分量来校正所述反馈控制部所输出的所述第1相的指令值。

4.根据权利要求1所述的动力输出装置，其特征在于，

该动力输出装置具有控制所述电动机的控制装置，

所述控制装置具备：

反馈控制部，其在第1相与第2相相互垂直的垂直二相坐标上，针对每相进行控制，以减小待提供给所述电动机的目标电流与提供给所述电动机的实际电流之间的偏差，并输出对所述电动机施加的各相电压的指令值；以及

非干涉控制部，其在所述垂直二相坐标上，利用所述目标电流或所述实际电流的所述第1相的分量来校正所述反馈控制部所输出的所述第2相的指令值，并且，利用所述目标电流或所述实际电流的所述第2相的分量来校正所述反馈控制部所输出的所述第1相的指令值。

5.根据权利要求3所述的动力输出装置，其特征在于，

所述控制装置在使所述电动机进行驱动的情况下，对所述定子供电，以增大正转方向的旋转磁场。

6.根据权利要求5所述的动力输出装置，其特征在于，

所述控制装置在使所述电动机进行再生的情况下，使所述定子作用反转方向的发电用等效转矩，以减小旋转磁场。

7.根据权利要求3所述的动力输出装置，其特征在于，

所述2个变速轴中的任意一方经由第1连接单元与所述内燃机连接，

所述2个变速轴中的另一方变速轴经由第2连接单元与所述内燃机连接，

所述2个变速轴中的任意一方或双方能选择性地与所述内燃机联结。

8.根据权利要求7所述的动力输出装置，其特征在于，

所述2个变速轴中的任意一方是第1主轴，

在所述第1主轴的所述内燃机侧的周围相对旋转自如地配置有第2主轴，该第2主轴比所述第1主轴短且构成为中空。

9.根据权利要求8所述的动力输出装置，其特征在于，

该动力输出装置还具备第1中间轴，

在所述第1中间轴上安装有第1从动惰轮，该第1从动惰轮与安装于所述第2主轴的第1驱动惰轮啮合。

10.根据权利要求9所述的动力输出装置，其特征在于，

该动力输出装置还具备第2中间轴，

在所述第2中间轴上安装有第2从动惰轮，该第2从动惰轮与安装于所述第1中间轴的第1从动惰轮啮合。

11.根据权利要求10所述的动力输出装置，其特征在于，

在所述第1主轴上设置有奇数档的变速档的齿轮，

在所述第2中间轴上设置有偶数档的变速档的齿轮。

12.根据权利要求10所述的动力输出装置，其特征在于，

在所述第1主轴上设置有偶数档的变速档的齿轮，

在所述第2中间轴上设置有奇数档的变速档的齿轮。

13.根据权利要求3所述的动力输出装置，其特征在于，

该动力输出装置还具备：设定请求动力的请求动力设定单元；和检测所述电动机的输出的电动机输出检测单元，

在所述电动机输出检测单元所检测到的所述电动机的输出超过所述电动机的额定输出的情况下，所述控制装置以额定输出来驱动所述电动机，并控制所述内燃机的转速。

14.根据权利要求13所述的动力输出装置，其特征在于，

该动力输出装置还具备检测所述电动机的转速的电动机转速检测单元，

在由所述电动机输出检测单元检测出的所述电动机的输出不超过所述电动机的额定输出，且由所述电动机转速检测单元检测出的所述电动机的转速超过所述电动机的最高转速的情况下，所述控制装置以最高转速驱动所述电动机，并控制所述内燃机的转速。

15.根据权利要求14所述的动力输出装置，其特征在于，

在由所述电动机输出检测单元检测出的所述电动机的输出不超过所述电动机的额定输出，且由所述电动机转速检测单元检测出的所述电动机的转速不超过所述电动机的最高转速的情况下，所述控制装置保持在适当驱动区域中驱动所述内燃机的状态而驱动所述电动机。

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