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JP2008132971A - 動力装置 - Google Patents

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JP2008132971A
JP2008132971A JP2007275462A JP2007275462A JP2008132971A JP 2008132971 A JP2008132971 A JP 2008132971A JP 2007275462 A JP2007275462 A JP 2007275462A JP 2007275462 A JP2007275462 A JP 2007275462A JP 2008132971 A JP2008132971 A JP 2008132971A
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JP
Japan
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rotor
power
torque
transmission
engine
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JP2007275462A
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English (en)
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JP4243304B2 (ja
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Noriyuki Abe
典行 阿部
Shigemitsu Akutsu
重光 圷
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Priority to PCT/JP2007/070788 priority patent/WO2008050827A1/ja
Priority to KR1020097006113A priority patent/KR101030465B1/ko
Priority to CA2666641A priority patent/CA2666641C/en
Priority to US12/310,369 priority patent/US8113976B2/en
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    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
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    • B60K6/543—Transmission for changing ratio the transmission being a continuously variable transmission
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
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    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/101—Infinitely variable gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
    • H02K16/02—Machines with one stator and two or more rotors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/006—Structural association of a motor or generator with the drive train of a motor vehicle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
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Abstract

【課題】 動力装置の駆動効率および発電効率を高めることができる動力装置を提供する。
【解決手段】 互いに連結された内燃機関３の出力軸３ａおよび被駆動部ＤＷ，ＤＷの間に、第１変速機２０が連結されている。発電電動機３０は、回転磁界を発生させるためのステータ３２と、第１および第２のロータ３１，３３とを有し、回転磁界の発生中、ステータ３２、第１および第２のロータ３１，３３の間でエネルギを入出力するとともに、このエネルギの入出力に伴い、回転磁界、第１および第２のロータ３１，３３が、回転磁界と第２ロータ３３の回転速度の差と、第２ロータ３３と第１ロータ３１の回転速度の差が同じになるようなリニアな速度関係を保ちながら回転する。第１および第２のロータ３１，３３の一方は、内燃機関３の出力軸３ａと第１変速機２０の間に、他方は被駆動部ＤＷ，ＤＷに、それぞれ連結されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被駆動部を駆動するための動力装置に関し、特に、駆動源として内燃機関および発電電動機を備える動力装置に関する。
従来のこの種の動力装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この動力装置は、車両の駆動輪を駆動するためのものであり、駆動源としての内燃機関および発電電動機と、この駆動輪に動力を伝達するための無段変速機および遊星歯車装置を備えている。遊星歯車装置は、サンギヤ、リングギヤおよびキャリアを有する一般的なシングルピニオンタイプのもので、これらのサンギヤおよびリングギヤは、ハイクラッチおよびロークラッチをそれぞれ介して駆動輪に連結されている。内燃機関は、主軸を介して上記のキャリアに連結されており、この主軸は、無段変速機の入力プーリに連結されている。また、発電電動機、無段変速機の出力プーリおよびサンギヤは、副軸を介して互いに連結されている。
以上の構成の動力装置は、その動作モードの１つとして、主として低速走行中に用いられるトルク循環モードを有している。このトルク循環モードでは、上記のハイクラッチを遮断することによりサンギヤと駆動輪の間を遮断し、ロークラッチを接続することによりリングギヤと駆動輪の間を接続する。以上により、内燃機関のトルクは、主軸を介してキャリアに伝達され、発電電動機のトルクは、副軸、無段変速機および主軸を介してキャリアに伝達される。また、キャリアに伝達されたトルクは、リングギヤとサンギヤに分配され、リングギヤに分配されたトルクは駆動輪に伝達される。一方、サンギヤに分配されたトルクは、副軸に伝達され、発電電動機のトルクと合成された後、無段変速機を介して主軸に伝達され、さらに、内燃機関のトルクと合成された後、キャリアに伝達される。以上のように、トルク循環モードでは、内燃機関および発電電動機の動力は、無段変速機および遊星歯車装置を循環しながら、駆動輪に伝達される。
上述したように、従来の動力装置では、トルク循環モードによる運転中、内燃機関および発電電動機から駆動輪への動力の伝達は、遊星歯車装置を必ず経由して行われるので、遊星歯車装置における機械的な歯車の噛み合いによる動力の伝達ロスによって、動力装置の駆動効率が低くなってしまう。また、発電電動機の動力は、遊星歯車装置に加え、無段変速機を必ず経由するので、無段変速機における動力の伝達ロスによって、動力装置の駆動効率がさらに低くなってしまう。
また、トルク循環モードによる運転中、駆動輪の動力を用いて発電電動機により発電を行った場合にも、駆動輪から発電電動機への動力の伝達は、遊星歯車装置および無段変速機を必ず経由して行われるので、遊星歯車装置および無段変速機における動力の伝達ロスによって、十分な発電効率を得ることができない。さらに、トルク循環モードによる運転中、内燃機関の動力を用いて発電電動機により発電を行う場合、キャリアを介してサンギヤに分配された動力を用いて発電が行われる。このように、内燃機関から発電電動機への動力の伝達は、遊星歯車装置を必ず経由して行われるので、この場合にも、遊星歯車装置における動力の伝達ロスによって、十分な発電効率を得ることができない。
また、遊星歯車装置という複数の歯車や軸を組み合わせた複雑な機構を用いるため、その構成が非常に複雑であり、それに加え、遊星歯車装置における複数の歯車の間のバックラッシによって、駆動輪の回転速度をきめ細かく制御することができない。
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、動力装置の駆動効率および発電効率を高めることができる動力装置を提供することを目的とする。
特開２００４−１７５３２０号公報
上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、被駆動部（実施形態における（以下、本項において同じ）駆動輪ＤＷ，ＤＷ）を駆動するための動力装置１、１Ａ〜１Ｃ、１Ｇ〜１Ｊであって、出力軸（クランク軸３ａ）を有し、出力軸が被駆動部に連結された内燃機関３と、内燃機関３の出力軸と被駆動部の間に連結され、内燃機関３の動力を変速し、被駆動部に伝達するための第１変速機（無段変速機２０）と、回転磁界を発生させるための不動のステータ３２と、ステータ３２に対向するように設けられ、磁石で構成された第１ロータ３１と、ステータ３２と第１ロータ３１の間に設けられ、軟磁性体で構成された第２ロータ３３とを有し、ステータ３２と第１ロータ３１と第２ロータ３３の間で、回転磁界の発生に伴って形成される磁気回路を介してエネルギを入出力するとともに、エネルギの入出力に伴って、回転磁界、第１および第２のロータ３１，３３が、回転磁界と第２ロータ３３の回転速度の差と、第２ロータ３３と第１ロータ３１の回転速度の差が同じになるようなリニアな速度関係を保ちながら回転するように構成された発電電動機３０と、を備え、発電電動機３０の第１および第２のロータ３１，３３の一方は、内燃機関３の出力軸と第１変速機の間に連結され、他方は被駆動部に連結されていることを特徴とする。
この動力装置によれば、内燃機関の出力軸が第１変速機を介して被駆動部に連結され、内燃機関の出力軸と第１変速機の間に、発電電動機の第１および第２のロータの一方（以下「一方のロータ」という）が連結され、第１および第２のロータの他方（以下「他方のロータ」という）が被駆動部に連結されている。したがって、被駆動部に伝達される内燃機関の動力は、第１変速機によって変速される。また、この発電電動機では、ステータ、第１および第２のロータの間で、ステータにおける回転磁界の発生に伴って形成される磁気回路を介して、エネルギが入出力されるとともに、このエネルギの入出力に伴い、回転磁界、第１および第２のロータは、回転磁界と第２ロータの回転速度の差と、第２ロータと第１ロータの回転速度の差が同じになるようなリニアな速度関係を保ちながら回転する。
このような回転磁界、第１および第２のロータの三者間のリニアな速度関係は、遊星歯車装置のサンギヤおよびリングギヤの一方、他方、およびプラネタリギヤを支持するキャリア（以下、これらを「３要素」という）の回転速度の関係に相当する。このため、ステータ、第１および第２のロータの間におけるエネルギの入出力の関係は、遊星歯車装置の上記３要素の間におけるエネルギの入出力の関係と同じになっている。
上述したように、内燃機関は、一方のロータおよび第１変速機を介して被駆動部に連結されているので、前述した従来の動力装置のように遊星歯車装置を介して連結する場合の遊星歯車装置における動力の伝達ロスを完全に回避でき、内燃機関による被駆動部の駆動効率を高めることができる。また、内燃機関は、一方のロータおよび第１変速機を介して（以下、これらの要素を「第１経路」という）、被駆動部に連結されており、さらに、回転磁界の発生中には、一方のロータ、磁気回路および他方のロータを介して（以下、これらの要素を「第２経路」という）、被駆動部に連結される。この第２経路では、動力の伝達が、磁気回路を介した第１および第２のロータの間におけるエネルギの入出力によって非接触で行われるので、動力の伝達効率が高い。このように、内燃機関と被駆動部を連結する経路として、第１変速機を含む第１経路に加え、第１変速機を含まない動力の伝達効率の高い第２経路を有するので、第２経路において、内燃機関と被駆動部の連結を、変速機を用いることなく行うことにより、内燃機関から被駆動部への動力の伝達を必ず変速機を介して行う場合と比較して、変速機における動力の伝達ロスを抑制することができる。また、互いに並列な第１および第２の経路を有するので、被駆動部などの運転状態に応じて、第１および第２の経路のうちの最適な経路を選択したり、第１経路と第２経路とを介して被駆動部に伝達されるエネルギの比率を、最適な効率が得られるように設定したりすることが可能になる。
さらに、一方のロータおよび他方のロータを、遊星歯車装置を用いることなく被駆動部に連結することが可能であり、それにより、従来の動力装置のように遊星歯車装置を介して連結する場合と異なり、遊星歯車装置における動力の伝達ロスが生じることがない。したがって、発電電動機による被駆動部の駆動効率と、被駆動部の動力を用いた発電電動機による発電効率をいずれも高めることができる。また、例えば、他方のロータを被駆動部に変速機を用いることなく連結するとともに、発電電動機と被駆動部の間の動力の伝達を、そのように被駆動部に連結された他方のロータを介して行うことによって、必ず変速機を介して行う従来の場合と比較して、変速機における動力の伝達ロスを抑制することができる。したがって、上記の駆動効率および発電効率をさらに高めることができる。さらに、内燃機関による被駆動部の駆動中、内燃機関の動力の一部を用いて発電電動機で発電を行う場合にも、遊星歯車装置を用いる従来の場合と異なり、遊星歯車装置における動力の伝達ロスが生じることがなく、その発電効率を高めることができる。
また、遊星歯車装置を用いる従来の場合と比較して、その構成を単純化できるとともに、歯車の間におけるバックラッシによる影響を受けることなく、被駆動部の速度を精度良く制御することができる。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の動力装置１、１Ａ〜１Ｃ、１Ｇ〜１Ｊにおいて、第１変速機は、変速比を無段階に変更可能な無段変速機２０で構成されていることを特徴とする。
前述したように、本発明の発電電動機では、ステータ、第１および第２のロータは、回転磁界の発生に伴うエネルギの入出力中、リニアな速度関係を保ちながら回転する。このため、第１ロータと第２ロータの回転速度の比が変化すれば、それに応じて、第２ロータと回転磁界の回転速度の比も変化することになる。
また、一方のロータは第１変速機を介して被駆動部に連結され、他方のロータは被駆動部に連結されているため、第１変速機の変速比が変化すると、一方のロータと他方のロータの回転速度の比が変化するとともに、上述した回転磁界、第１および第２のロータの速度関係に基づいて、他方のロータと回転磁界の回転速度の比も変化する。さらに、一方および他方のロータの回転速度は、内燃機関の回転速度および被駆動部の速度にそれぞれ相当する。以上のことから、第１変速機の変速比を変更することによって、被駆動部と内燃機関の回転速度の比を変化させるのと同時に、被駆動部と回転磁界の回転速度の比も変化させることができる。
本発明によれば、第１変速機として無段変速機を用いるので、被駆動部に対する内燃機関および回転磁界の回転速度の比を無段階に任意に制御でき、したがって、内燃機関および発電電動機の良好な効率が得られるように、それらの出力を制御しながら、被駆動部を駆動することが可能になる。したがって、動力装置全体としての駆動効率を高めることができる。
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の動力装置１Ｂ、１Ｉにおいて、第１および第２のロータ３１，３３の他方と被駆動部との間に連結され、他方の動力を変速し、被駆動部に伝達するための第２変速機（変速機７０）をさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、発電電動機の他方のロータが、第２変速機を介して被駆動部に連結されている。このため、例えば、被駆動部の負荷が極めて大きいときに、第２変速機の変速比を減速側に制御することによって、他方のロータから被駆動部に伝達されるトルクを増大させることができるので、他方のロータの小型化、ひいては、発電電動機の小型化およびコストの削減を図ることができる。また、例えば、被駆動部の速度が極めて高いときに、第２変速機の変速比を増速側に制御することによって、被駆動部の速度に対して、他方のロータの回転速度を低下させることができるので、他方のロータの回転速度が高くなりすぎることによる発電電動機の故障を防止できる。他方のロータが磁石で構成された第１ロータの場合には、磁石は軟磁性体よりも強度が低く、上記のような不具合が発生しやすいため、特に有効である。さらに、第２変速機の変速比を制御することによって、被駆動部の速度に対し、他方のロータの回転速度を適切に制御でき、それにより、発電電動機による被駆動部の駆動効率および発電効率を高めることができる。
請求項４に係る発明は、請求項１または２に記載の動力装置１Ｃ、１Ｊにおいて、内燃機関３の出力軸と第１および第２のロータ３１，３３の一方との間に連結され、内燃機関３の動力を変速し、一方に伝達するための第３変速機（変速機８０）をさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、発電電動機の一方のロータが、第３変速機を介して内燃機関に連結されている。このため、例えば、内燃機関の回転数が極めて高いときに、第３変速機の変速比を減速側に制御することによって、内燃機関の回転数に対して、一方のロータの回転速度を低下させることができるので、一方のロータの回転速度が高くなりすぎることによる発電電動機の故障を防止することができる。一方のロータが磁石で構成された第１ロータの場合には、上記のような不具合が発生しやすいため、特に有効である。
請求項５に係る発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の動力装置１、１Ａ〜１Ｃ、１Ｇ〜１Ｊにおいて、第１および第２のロータ３１，３３の一方と被駆動部との間を接続・遮断する第１クラッチ（クラッチＣＬ３）をさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、第１クラッチにより、内燃機関と第１変速機の間に連結された一方のロータと被駆動部の間を遮断することによって、発電電動機と被駆動部の間の動力の伝達を、他方のロータのみを介して行うことができる。したがって、他方のロータを変速機を用いることなく被駆動部に連結した場合には、変速機における動力の伝達ロスを完全に回避でき、発電電動機の駆動効率および発電効率をさらに高めることができる。
また、請求項１の作用で述べたように、ステータ、第１および第２のロータの間におけるエネルギの入出力の関係は、遊星歯車装置の３要素の間におけるエネルギの入出力の関係と同じになっている。このため、第１クラッチにより一方のロータと被駆動部の間を遮断し、ステータで発生する回転磁界を制御することによって、内燃機関から一方および他方のロータを介して被駆動部に伝達されるトルクを、漸増させることができる。したがって、被駆動部のフリクションが極めて大きい場合でも、エンジンストールを発生させることなく、停止中の被駆動部を駆動できるため、内燃機関と被駆動部の間の連結を、摩擦式の発進クラッチを用いずに行うことが可能になる。このような摩擦式の発進クラッチは、その作動に必要なエネルギが非常に大きく、その駆動源として、内燃機関の動力を油圧などに変換して用いた場合には、内燃機関の燃費が悪化する。したがって、本発明によれば、そのような場合と比較して、内燃機関の燃費を向上させることができる。
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の動力装置１、１Ａ〜１Ｃ、１Ｇ〜１Ｊにおいて、内燃機関３の出力軸が逆転しないように、第１および第２のロータ３１，３３の一方の回転を制限または阻止するためのブレーキ機構（ワンウェイクラッチＣＬ１、ケースＣＡ）をさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、ブレーキ機構によって、内燃機関の出力軸が逆転しないように、一方のロータの回転が制限または阻止される。このように、遊星歯車装置の３要素の１つに相当する一方のロータの回転をブレーキ機構により制限または阻止し、さらに、前述した第１クラッチにより一方のロータと被駆動部の間を遮断することによって、ステータからの前述した電力変換動力を、遊星歯車装置の３要素の他の１つに相当する他方のロータに伝達し、さらに被駆動部に伝達することができる。したがって、一方のロータに連結された内燃機関の出力軸の逆転を制限または阻止しながら、被駆動部を発電電動機の動力で適切に駆動することができる。
請求項７に係る発明は、請求項５に記載の動力装置１、１Ａ〜１Ｃ、１Ｇ〜１Ｊにおいて、第１および第２のロータ３１，３３の他方を回転不能に保持するためのロータロック機構（電磁ブレーキＣＬ２、クラッチＣＬ４、電磁ブレーキＣＬ５）をさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、遊星歯車装置の３要素の１つに相当する他方のロータを、ロータロック機構で回転不能に保持することによって、被駆動部を駆動することなく、遊星歯車装置の３要素の他の１つに相当する一方のロータに、電力変換動力を伝達することができる。また、一方のロータは、回転不能に保持された他方のロータに被駆動部を介して連結されているのに対し、第１クラッチにより一方のロータと被駆動部の間を遮断することによって、上記のように一方のロータに伝達される電力変換動力により内燃機関の出力軸を回転させることができる。さらに、この場合、ステータで発生する回転磁界の回転方向を制御することによって、内燃機関の出力軸を正転させることができる。以上のように、被駆動部を駆動することなく、内燃機関の出力軸を正転させることができ、ひいては、内燃機関を始動することができる。
請求項８に係る発明は、請求項５ないし７のいずれかに記載の動力装置１Ａ〜１Ｃ、１Ｈ〜１Ｊにおいて、第１および第２のロータ３１，３３の他方と被駆動部との間に連結され、他方から伝達された動力によって回転する被駆動部の回転方向を、正転方向および逆転方向の一方に選択的に切り換える正逆転切換機構６０をさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、一方のロータと被駆動部の間が第１クラッチにより接続・遮断されるとともに、他方のロータは、正逆転切換機構を介して被駆動部に連結されている。このため、他方のロータからの動力を用いて被駆動部を駆動する際、被駆動部の正転および逆転を選択的に行うことができる。具体的には、第１クラッチにより一方のロータと被駆動部の間を遮断するとともに、他方のロータからの動力を、正逆転切換機構を介して被駆動部に伝達する。さらに、正逆転切換機構により被駆動部の回転方向を切り換えることによって、被駆動部の正転および逆転を選択的に行うことができる。また、請求項５の作用から明らかなように、被駆動部のフリクションが大きい場合でも、摩擦式の発進クラッチを用いることなく、内燃機関の動力を一方および他方のロータを介して被駆動部に伝達し、エンジンストールを発生させずに、停止状態の被駆動部を正転・逆転させることができる。
請求項９に係る発明は、請求項８に記載の動力装置１Ａ〜１Ｃ、１Ｈ〜１Ｊにおいて、正逆転切換機構６０は、サンギヤＳ、リングギヤＲ、ならびにサンギヤＳおよびリングギヤＲに噛み合うプラネタリギヤＰを回転自在に支持するキャリアＣを有し、サンギヤＳおよびリングギヤＲの一方が、第１および第２のロータ３１，３３の他方に連結され、サンギヤＳおよびリングギヤＲの他方が、被駆動部に連結された遊星歯車装置ＰＳと、サンギヤＳおよびリングギヤＲの一方とキャリアＣの間を接続・遮断する第２クラッチ（クラッチＣＬ４）と、キャリアＣを回転不能に保持するためのキャリアロック機構（電磁ブレーキＣＬ５）とを有することを特徴とする。
この構成によれば、遊星歯車装置のサンギヤおよびリングギヤの一方（以下「一方のギヤ」という）が他方のロータに連結され、サンギヤおよびリングギヤの他方（以下「他方のギヤ」という）が被駆動部に連結されている。また、一方のギヤとキャリアの間が、第２クラッチによって接続・遮断され、キャリアが、キャリアロック機構によって回転不能に保持される。このため、他方のロータからの動力を正逆転切換機構を介して被駆動部に伝達する場合に、一方のギヤとキャリアの間を第２クラッチで接続するとともに、キャリアロック機構でキャリアの回転を許容することによって、一方のギヤ、キャリアおよび他方のギヤが、同じ回転方向に一体に回転する。したがって、この場合において被駆動部が正転または逆転するように各要素を連結することによって、被駆動部を正転または逆転させることができる。また、上記のように一方のギヤ、キャリアおよび他方のギヤが一体に回転するので、遊星歯車装置において、ギヤの噛み合いによる動力の伝達ロスを発生させることなく、他方のロータからの動力を被駆動部に伝達することができる。
また、第２クラッチにより一方のギヤとキャリアの間を遮断するとともに、キャリアロック機構によりキャリアを回転不能に保持することによって、他方のロータからの動力は、一方のギヤ、プラネタリギヤ、および他方のギヤを介して、被駆動部に伝達される。その際、上記のようにキャリアが回転不能に保持されるため、他方のギヤは、一方のギヤに対して逆方向に回転する。したがって、前述したように、一方のギヤ、キャリアおよび他方のギヤが同方向に一体に回転する場合において、被駆動部が正転または逆転するように各要素を連結したときには、上記のように他方のギヤが一方のギヤに対して逆方向に回転するので、被駆動部を逆転または正転させることができる。以上のように、正逆転切換機構を、遊星歯車装置、第２クラッチおよびキャリアロック機構の組み合わせによって、比較的単純に構成することができる。
請求項１０に係る発明は、請求項１ないし９のいずれかに記載の動力装置１、１Ａ〜１Ｃにおいて、第１ロータ３１が内燃機関３の出力軸と第１変速機の間に連結され、第２ロータ３３が被駆動部に連結されていることを特徴とする。
前述したように、ステータ、第１および第２のロータの間でのエネルギの入出力の関係が、遊星歯車装置のサンギヤおよびリングギヤの一方、他方、およびキャリアの間における動力の入出力の関係と同じになっている。このため、本発明によれば、内燃機関を発電電動機でアシストした場合に、内燃機関および発電電動機のトルクが、被駆動部に次のようにして伝達される。
すなわち、ステータに電力が供給されると、ステータにおいて回転磁界が発生するとともに、この供給された電力が、動力に変換され（以下、この動力を「電力変換動力」という）、磁気回路を介して第２ロータに伝達される。それに伴い、この電力の供給に伴って第２ロータに伝達されたトルク（以下「駆動用等価トルク」という）に釣り合うように、第１変速機に伝達される内燃機関のトルクの一部が抜き取られ、第１ロータおよび磁気回路を介して第２ロータに伝達される（以下、このように抜き取られるトルクを「抜き取りトルクという」）。このように、第２ロータには、駆動用等価トルクと抜き取りトルクとを合成した合成トルクが伝達され、この合成トルクは被駆動部に伝達される。また、被駆動部には、この合成トルクに加え、内燃機関のトルクから抜き取りトルクを差し引いた残りのトルクが伝達される。その結果、内燃機関のトルクおよび駆動用等価トルクの和と等しい大きさのトルクが、被駆動部に伝達される。
以上のように、発電電動機によるアシスト中、上記の抜き取りトルクの分、第１変速機を介さずに動力を被駆動部に伝達できるので、第１変速機における動力の伝達ロスを抑制できる。したがって、第２ロータを、変速機を用いることなく被駆動部に連結した場合には、動力装置全体としての駆動効率をさらに高めることができる。また、上記の抜き取りトルクの分、第１変速機に伝達されるトルクを低減できるため、第１変速機として、低減された伝達トルクに見合ったものを採用することによって、第１変速機の高効率化と小型化を図ることができ、ひいては、動力装置全体としての駆動効率のさらなる向上と小型化を達成できる。
前記目的を達成するため、請求項１１に係る発明は、被駆動部（実施形態における（以下、本項において同じ）駆動輪ＤＷ，ＤＷ）を駆動するための動力装置１Ｄ〜１Ｆ、１Ｋ〜１Ｍであって、出力軸（クランク軸３ａ）を有する内燃機関３と、回転磁界を発生させるための不動のステータ３２と、ステータ３２に対向するように設けられ、磁石で構成された第１ロータ３１と、ステータ３２と第１ロータ３１の間に設けられ、軟磁性体で構成された第２ロータ３３とを有し、ステータ３２と第１ロータ３１と第２ロータ３３の間で、回転磁界の発生に伴って形成される磁気回路を介してエネルギを入出力するとともに、エネルギの入出力に伴って、回転磁界、第１および第２のロータ３１，３３が、回転磁界と第２ロータ３３の回転速度の差と、第２ロータ３３と第１ロータ３１の回転速度の差が同じになるようなリニアな速度関係を保ちながら回転するように構成され、第１および第２のロータ３１，３３の一方が、内燃機関３の出力軸に連結されるとともに、被駆動部に変速機を用いることなく連結され、第１および第２のロータ３１，３３の他方が被駆動部に連結された発電電動機３０と、第１および第２のロータ３１，３３の一方と被駆動部の間を接続・遮断する第１クラッチ（クラッチＣＬ３）と、を備えることを特徴とする。
この動力装置によれば、内燃機関の出力軸が、発電電動機の第１および第２のロータの一方、すなわち一方のロータに連結されており、この一方のロータは、変速機を用いることなく被駆動部に連結されている。また、第１および第２のロータの他方、すなわち他方のロータが、被駆動部に連結されている。さらに、この発電電動機では、請求項１の発電電動機と同様、ステータ、第１および第２のロータの間で、ステータにおける回転磁界の発生に伴って形成される磁気回路を介して、エネルギが入出力されるとともに、このエネルギの入出力に伴い、回転磁界、第１および第２のロータは、回転磁界と第２ロータの回転速度の差と、第２ロータと第１ロータの回転速度の差が同じになるようなリニアな速度関係を保ちながら回転する。このため、請求項１の発電電動機と同様、ステータ、第１および第２のロータの間におけるエネルギの入出力の関係は、前述した遊星歯車装置の３要素の間におけるエネルギの入出力の関係と同じになっている。
上述したように、内燃機関は、一方のロータを介して被駆動部に連結されているので、請求項１の動力装置と同様、前述した従来の動力装置のように遊星歯車装置を介して連結する場合の遊星歯車装置における動力の伝達ロスを完全に回避でき、内燃機関による被駆動部の駆動効率を高めることができる。この場合、一方のロータが変速機を用いることなく被駆動部に連結されているため、例えば、内燃機関を、一方のロータに変速機を用いることなく連結することによって、変速機をまったく介さずに被駆動部に連結できる。したがって、内燃機関から被駆動部への動力の伝達を、変速機における動力の伝達ロスを発生させずに行うことができ、内燃機関による被駆動部の駆動効率をさらに高めることができる。
また、本発明によれば、例えば、内燃機関から被駆動部に伝達される動力を、無段変速機を用いることなく、無段階に変速することができる。具体的には、第１クラッチにより一方のロータと被駆動部の間を遮断し、発電電動機において回転磁界を発生させる。これにより、内燃機関の出力軸が、一方のロータ、磁気回路および他方のロータを介して、被駆動部に連結される。さらに、回転磁界の回転速度を制御することによって、内燃機関が連結された一方のロータの回転速度に対して、被駆動部が連結された他方のロータの回転速度を無段階に任意に制御でき、したがって、内燃機関から被駆動部に伝達される動力を、無段階に変速することができる。
また、例えば、請求項１の動力装置と同様、一方のロータおよび他方のロータを、遊星歯車装置を介さずに被駆動部に連結することが可能であり、それにより、従来の動力装置のように遊星歯車装置を介して連結する場合と異なり、遊星歯車装置における動力の伝達ロスが生じることがない。したがって、発電電動機による被駆動部の駆動効率と、被駆動部の動力を用いた発電電動機による発電効率をいずれも高めることができる。さらに、例えば、他方のロータを、変速機を用いることなく被駆動部に連結することによって、発電電動機と被駆動部の間の動力の伝達を、必ず変速機を介して行う従来の場合と異なり、変速機における動力の伝達ロスを発生させることなく、行うことができる。したがって、上記の駆動効率および発電効率をさらに高めることができる。また、内燃機関による被駆動部の駆動中、内燃機関の動力の一部を用いて発電電動機で発電を行う場合にも、遊星歯車装置を用いる従来の場合と異なり、遊星歯車装置における動力の伝達ロスが生じることがなく、その発電効率を高めることができる。
さらに、請求項１の動力装置と同様、遊星歯車装置を用いる従来の場合と比較して、その構成を単純化できるとともに、歯車の間におけるバックラッシによる影響を受けることなく、被駆動部の速度を精度良く制御することができる。
また、請求項５の動力装置と同様、第１クラッチにより一方のロータと被駆動部の間を遮断し、ステータで発生する回転磁界を制御することによって、内燃機関から一方および他方のロータを介して被駆動部に伝達される動力を、漸増させることができる。したがって、被駆動部のフリクションが極めて大きい場合でも、摩擦式の発進クラッチを用いることなく、内燃機関の動力を被駆動部に伝達し、エンジンストールを発生させずに、停止状態の被駆動部を駆動することができる。それに加え、摩擦式の発進クラッチの駆動源として内燃機関を用いる場合と比較して、内燃機関の燃費を向上させることができる。
以上のように、本発明によれば、請求項１の第１変速機を備える動力装置の効果を同様に得ることができる。また、一方のロータが被駆動部に変速機を用いることなく連結されており、すなわち、請求項１の第１変速機が省略されており、その分、動力装置の小型化およびコストの削減を図ることができる。
請求項１２に係る発明は、請求項１１に記載の動力装置１Ｅ、１Ｌにおいて、第１および第２のロータ３１，３３の他方と被駆動部との間に連結され、他方の動力を変速し、被駆動部に伝達するための第１変速機（変速機７０）をさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、発電電動機の他方のロータが、第１変速機を介して被駆動部に連結されている。このため、例えば、請求項３の動力装置と同様、被駆動部の負荷や回転数に応じた第１変速機の変速比の制御によって、発電電動機の小型化およびコストの削減や、他方のロータの回転速度が高くなりすぎることによる発電電動機の故障を防止できる。他方のロータが磁石で構成された第１ロータの場合には、上記のような不具合が発生しやすいため、特に有効である。また、第１変速機の変速比の制御によって、被駆動部の速度に対し、他方のロータの回転速度を適切に制御でき、それにより、発電電動機の駆動効率および発電効率を高めることができる。
請求項１３に係る発明は、請求項１１に記載の動力装置１Ｆ、１Ｍにおいて、内燃機関３の出力軸と第１および第２のロータ３１，３３の一方との間に連結され、内燃機関３の動力を変速し、一方に伝達するための第２変速機（変速機８０）をさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、発電電動機の一方のロータが、第２変速機を介して内燃機関に連結されている。このため、例えば、請求項４の動力装置と同様、内燃機関の回転数が極めて高いときに、第２変速機の変速比を減速側に制御することによって、内燃機関の回転数に対して、一方のロータの回転速度を低下させることができるので、一方のロータの回転速度が高くなりすぎることによる発電電動機の故障を防止することができる。一方のロータが、磁石で構成された第１ロータの場合には、上記のような不具合が発生しやすいため、特に有効である。
請求項１４に係る発明は、請求項１１ないし１３のいずれかに記載の動力装置１Ｄ〜１Ｆ、１Ｋ〜１Ｍにおいて、内燃機関３の出力軸が逆転しないように、第１および第２のロータ３１，３３の一方の回転を制限または阻止するためのブレーキ機構（ワンウェイクラッチＣＬ１、ケースＣＡ）をさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、ブレーキ機構によって、内燃機関の出力軸が逆転しないように、一方のロータの回転が制限または阻止される。このように、一方のロータの回転をブレーキ機構により制限または阻止し、さらに、第１クラッチにより一方のロータと被駆動部の間を遮断することによって、請求項６の動力装置と同様、ステータからの前述した電力変換動力を、他方のロータに伝達し、さらに被駆動部に伝達することができる。したがって、内燃機関の出力軸の逆転を制限または阻止しながら、被駆動部を発電電動機の動力で適切に駆動することができる。
請求項１５に係る発明は、請求項１１ないし１３のいずれかに記載の動力装置１Ｄ〜１Ｆ、１Ｋ〜１Ｍにおいて、第１および第２のロータ３１，３３の他方を回転不能に保持するためのロータロック機構（クラッチＣＬ４、電磁ブレーキＣＬ５）をさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、請求項７の動力装置と同様、他方のロータをロータロック機構で回転不能に保持し、第１クラッチにより一方のロータと被駆動部の間を遮断するとともに、ステータで発生する回転磁界の回転方向を制御することによって、被駆動部を駆動することなく、内燃機関の出力軸を正転させることができ、ひいては、内燃機関を始動することができる。
請求項１６に係る発明は、請求項１１ないし１５のいずれかに記載の動力装置１Ｄ〜１Ｆ、１Ｋ〜１Ｍにおいて、第１および第２のロータ３１，３３の他方と被駆動部の間に連結され、他方から伝達された動力によって回転する被駆動部の回転方向を、正転方向および逆転方向の一方に選択的に切り換える正逆転切換機構６０をさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、一方のロータと被駆動部の間が前述した第１クラッチにより接続・遮断され、他方のロータが、正逆転切換機構を介して被駆動部に連結されている。したがって、第１クラッチにより一方のロータと被駆動部の間を遮断するとともに、他方のロータからの動力を正逆転切換機構を介して被駆動部に伝達し、さらに、正逆転切換機構により被駆動部の回転方向を切り換えることによって、請求項８の動力装置と同様、被駆動部の正転および逆転を選択的に行うことができる。また、請求項１１の作用から明らかなように、被駆動部のフリクションが大きい場合でも、摩擦式の発進クラッチを用いることなく、内燃機関の動力を一方および他方のロータを介して被駆動部に伝達し、エンジンストールを発生させずに、停止中の被駆動部を正転または逆転させることができる。
請求項１７に係る発明は、請求項１６に記載の動力装置１Ｄ〜１Ｆ、１Ｋ〜１Ｍにおいて、正逆転切換機構６０は、サンギヤＳ、リングギヤＲ、ならびにサンギヤＳおよびリングギヤＲに噛み合うプラネタリギヤＰを回転自在に支持するキャリアＣを有し、サンギヤＳおよびリングギヤＲの一方が、第１および第２のロータ３１，３３の他方に連結され、サンギヤＳおよびリングギヤＲの他方が、被駆動部に連結された遊星歯車装置ＰＳと、サンギヤＳおよびリングギヤＲの一方とキャリアＣの間を接続・遮断する第２クラッチ（クラッチＣＬ４）と、キャリアＣを回転不能に保持するためのキャリアロック機構（電磁ブレーキＣＬ５）とを有することを特徴とする。
この構成によれば、請求項９の動力装置と同様、遊星歯車装置において、ギヤの噛み合いによる動力の伝達ロスを発生させることなく、被駆動部を正転または逆転させることができる。また、正逆転切換機構を、遊星歯車装置、第２クラッチおよびキャリアロック機構の組み合わせによって、比較的単純に構成することができる。
請求項１８に係る発明は、請求項１１ないし１７のいずれかに記載の動力装置１Ｄ〜１Ｆにおいて、第１ロータ３１が、内燃機関３の出力軸に連結されるとともに、被駆動部に変速機を用いることなく連結され、第２ロータ３３が被駆動部に連結されていることを特徴とする。
この構成によれば、遊星歯車装置のサンギヤまたはリングギヤに相当する第１ロータが内燃機関に連結されている。したがって、請求項１１の作用で述べたように、前述した第１クラッチにより一方のロータすなわち第１ロータと被駆動部の間を遮断するとともに、回転磁界を発生させることによって、内燃機関の動力を、第１および第２のロータを介して被駆動部に伝達する場合に、ステータからのトルクと、第１ロータに伝達された内燃機関のトルクとをいずれも、遊星歯車装置のキャリアに相当する第２ロータにおいて正のトルクとして合成し、被駆動部に伝達することができる。したがって、より大きなトルクを被駆動部に伝達することができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。なお、図面中の断面を示す部分については、ハッチングを適宜、省略するものとする。図１は、本発明の第１実施形態による動力装置１を概略的に示している。この動力装置１は、車両（図示せず）の駆動輪ＤＷ，ＤＷ（被駆動部）を駆動するためのものであり、駆動源としての内燃機関３および発電電動機３０と、駆動力を駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達するための無段変速機２０（第１変速機）、差動ギヤ機構９、および駆動軸１０，１０とを備えている。
内燃機関（以下「エンジン」という）３は、例えばガソリンエンジンであり、このエンジン３のクランク軸３ａ（出力軸）には、第１主軸４が、フライホイール５を介して連結されている。この第１主軸４は、軸受け４ａによって、クランク軸３ａと同心状に回転自在に支持されている。また、第１主軸４には、ワンウェイクラッチＣＬ１（ブレーキ機構）が設けられている。ワンウェイクラッチＣＬ１は、第１主軸４が連結されたクランク軸３ａに逆転させるような動力が作用したときには、第１主軸４と回転不能に構成されたケースＣＡ（ブレーキ機構）との間を接続するとともに、正転させるような動力が作用したときには、第１主軸４とケースＣＡの間を遮断するように構成されている。すなわち、ワンウェイクラッチＣＬ１およびケースＣＡによって、第１主軸４がクランク軸３ａの回転方向と同方向に回転する場合にのみ、その回転が許容され、第１主軸４がクランク軸３ａの回転方向と逆方向に回転するのが阻止される。
また、エンジン３の吸気管には、スロットル弁（いずれも図示せず）が設けられている。このスロットル弁の開度（以下「スロットル弁開度」という）は、後述するＥＣＵ２によって制御され、それにより、エンジン３に吸入される吸入空気量が制御される。
無段変速機２０は、いわゆるベルト式のものであり、駆動プーリ２１、従動プーリ２２、伝達ベルト２３、プーリ幅可変機構２４などによって構成されている。
駆動プーリ２１は、互いに対向する円錐台形状のＤＲ可動部２１ａおよびＤＲ固定部２１ｂを有している。ＤＲ可動部２１ａは、第１主軸４に、その軸線方向に移動可能でかつ相対的に回転不能に取り付けられており、ＤＲ固定部２１ｂは、第１主軸４に固定されている。また、ＤＲ可動部２１ａおよびＤＲ固定部２１ｂの互いの対向面はそれぞれ、斜面状に形成され、それにより、ＤＲ可動部２１ａとＤＲ固定部２１ｂの間に、伝達ベルト２３を巻き掛けるためのＶ字状のベルト溝が形成されている。
従動プーリ２２は、上記駆動プーリ２１と同様に構成されている。すなわち、従動プーリ２２は、互いに対向する円錐台形状のＤＮ可動部２２ａおよびＤＮ固定部２２ｂを有している。ＤＮ可動部２２ａは、副軸７に、その軸線方向に移動可能にかつ回転不能に取り付けられており、ＤＮ固定部２２ｂは、副軸７に固定されている。この副軸７は、一対の軸受け７ａ，７ａに回転自在に支持されており、上述した第１主軸４と平行に延びている。また、ＤＮ可動部２２ａおよびＤＮ固定部２２ｂの対向面は斜面状に形成され、それにより、ＤＮ可動部２２ａとＤＮ固定部２２ｂの間に、Ｖ字状のベルト溝が形成されている。伝達ベルト２３は、金属製のものであり、２つのプーリ２１，２２のベルト溝に嵌った状態で、２つのプーリ２１，２２に巻き掛けられている。
プーリ幅可変機構２４は、２つのプーリ２１，２２のプーリ幅を変更することによって、２つのプーリ２１，２２の有効径を変化させるものである。プーリ幅可変機構２４は、ＤＲ可動部２１ａの内部およびＤＮ可動部２２ａの内部にそれぞれ形成されたＤＲ油室２４ａおよびＤＮ油室２４ｂと、油圧ポンプ（図示せず）から両油室２４ａ，２４ｂに供給される油圧をそれぞれ制御するためのＤＲ電磁弁２４ｃおよびＤＮ電磁弁２４ｄとを有している。両電磁弁２４ｃ，２４ｄの弁開度は、ＥＣＵ２により制御される（図２参照）。
以上の構成により、無段変速機２０では、ＥＣＵ２による２つの電磁弁２４ｃ，２４ｄの弁開度の制御により、２つの油室２４ａ，２４ｂに供給される油圧がそれぞれ制御されることによって、２つの可動部２１ａ，２２ａが軸線方向にそれぞれ駆動される。これにより、２つのプーリ２１，２２の有効径が無段階に変更されることによって、無段変速機２０の変速比が無段階に制御される。
また、上述した副軸７には、ギヤ７ｂが固定されており、このギヤ７ｂは、アイドラ軸８に固定された第１アイドラギヤ８ａに噛み合っている。アイドラ軸８は、一対の軸受け８ｄ，８ｄに回転自在に支持されている。また、アイドラ軸８には、第２アイドラギヤ８ｂが固定されており、この第２アイドラギヤ８ｂは、差動ギヤ機構９のギヤ９ａに噛み合っている。また、差動ギヤ機構９は、駆動軸１０，１０を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されている。
以上の構成により、エンジン３のクランク軸３ａは、第１主軸４、無段変速機２０、副軸７、ギヤ７ｂ、第１アイドラギヤ８ａ、アイドラ軸８、第２アイドラギヤ８ｂ、ギヤ９ａ、差動ギヤ機構９、および駆動軸１０，１０を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。したがって、無段変速機２０を制御することによって、エンジン３の動力は、無段階に変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以下、上記の第１主軸４から駆動軸１０，１０までの一連の構成要素を、適宜、「第１動力伝達経路」という。
また、副軸７の従動プーリ２２とギヤ７ｂの間には、クラッチＣＬ３（第１クラッチ）が設けられている。このクラッチＣＬ３は、エンジン３を駆動源とする摩擦式多板クラッチであり、副軸７の従動プーリ２２側の部分に連結された入力軸と、副軸７のギヤ７ｂ側の部分に連結された出力軸（いずれも図示せず）を有している。クラッチＣＬ３の締結度合はＥＣＵ２によって制御され、それにより、無段変速機２０と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間が接続・遮断される。
図１および図３に示すように、前記発電電動機３０は、第１ロータ３１と、第１ロータ３１に対向するように配置されたステータ３２と、両者３１，３２の間に所定の間隔を存した状態で設けられた第２ロータ３３とを備えている。第１ロータ３１、第２ロータ３３およびステータ３２は、径方向に、内側からこの順で並んでいる。以下、図３の左側を「左」、右側を「右」として説明する。
第１ロータ３１は、２ｎ個の永久磁石３１ａを有しており、これらの永久磁石３１ａは、第１主軸４の周方向（以下、単に「周方向」という）に等間隔で並んだ状態で、リング状の固定部３１ｂの外周面に取り付けられている。各永久磁石３１ａは、第１主軸４の軸線方向（以下、単に「軸線方向」という）に直交する断面がほぼ扇形状になっており、軸線方向に若干延びている。上記の固定部３１ｂは、軟磁性体、例えば鉄で構成されており、その内周面が、第１主軸４に一体に同心状に設けられた円板状のフランジ３１ｃの外周面に取り付けられている。以上の構成により、永久磁石３１ａは、第１主軸４と一体に回転自在になっている。
また、図４に示すように、第１主軸４を中心として、周方向に隣り合う各２つの永久磁石３１ａがなす中心角は、所定角度θである。また、永久磁石３１ａの極性は、周方向に隣り合う各２つについては互いに異なっている。以下、永久磁石３１ａの左側および右側の磁極をそれぞれ、「第１磁極」および「第２磁極」という。
ステータ３２は、回転磁界を発生させるものであり、周方向に等間隔で並んだ３ｎ個の電機子３２ａを有している。各電機子３２ａは、鉄芯３２ｂと、鉄芯３２ｂに巻回されたコイル３２ｃなどで構成されている。鉄芯３２ｂは、軸線方向に直交する断面がほぼ扇形状になっており、軸線方向に永久磁石３１ａとほぼ同じ長さを有している。鉄芯３２ｂの内周面の軸線方向の中央部には、周方向に延びる溝３２ｄが形成されている。３ｎ個のコイル３２ｃは、ｎ組のＵ相、Ｖ相およびＷ相の３相コイルを構成している（図４参照）。また、電機子３２ａは、ケースＣＡに、リング状の固定部３２ｅを介して取り付けられており、移動不能になっている。以上のような電機子３２ａおよび永久磁石３１ａの数と配置から、ある１つの電機子３２ａの中心が、永久磁石３１ａの中心と周方向に一致したときには、その電機子３２ａに対して２つおきの電機子３２ａの中心と、その永久磁石３１ａに対して１つおきの永久磁石３１ａの中心とが、周方向に一致する。
さらに、電機子３２ａは、ＰＤＵ４０を介してバッテリ４５とＥＣＵ２に接続されており、このＰＤＵ４０は、インバータなどの電気回路で構成されている。また、電機子３２ａは、このバッテリ４５から電力が供給されたとき、または、後述するように発電したときに、鉄芯３２ｂの左右の端部に、互いに異なる極性の磁極がそれぞれ発生するように構成されている。また、これらの磁極の発生に伴って、第１ロータ３１の左側（第１磁極側）の部分との間および右側（第２磁極側）の部分との間に、第１および第２の回転磁界が周方向に回転するようにそれぞれ発生する。以下、鉄芯３２ｂの左右の端部に発生する磁極をそれぞれ、「第１電機子磁極」および「第２電機子磁極」という。また、これらの第１および第２の電機子磁極の数はそれぞれ、永久磁石３１ａの磁極の数と同じ、すなわち２ｎである。
第２ロータ３３は、複数の第１コア３３ａおよび第２コア３３ｂを有している。第１および第２のコア３３ａ，３３ｂはそれぞれ、周方向に等間隔で並んでおり、両者３３ａ，３３ｂの数はいずれも、永久磁石３１ａと同じ、すなわち２ｎに設定されている。各第１コア３３ａは、軟磁性体、例えば複数の鋼板を積層したもので、軸線方向に直交する断面がほぼ扇形状になっており、軸線方向に永久磁石３１ａのほぼ半分の長さで延びている。各第２コア３３ｂは、第１コア３３ａと同様、複数の鋼板を積層したもので、軸線方向に直交する断面がほぼ扇形状になっており、軸線方向に永久磁石３１ａのほぼ半分の長さで延びている。
また、軸線方向において、第１コア３３ａは、第１ロータ３１の左側（第１磁極側）の部分とステータ３２の左側（第１電機子磁極側）の部分との間に配置され、第２コア３３ｂは、第１ロータ３１の右側（第２磁極側）の部分とステータ３２の右側（第２電機子磁極側）の部分との間に配置されている。さらに、第２コア３３ｂは、第１コア３３ａに対して周方向に互い違いに並んでおり、その中心が、第１コア３３ａの中心に対して、前述した所定角度θの１／２、ずれている。
また、第１および第２のコア３３ａ，３３ｂはそれぞれ、ドーナツ板状のフランジ３３ｅの外端部に、軸線方向に若干延びる棒状の連結部３３ｃ，３３ｄを介して取り付けられている。フランジ３３ｅは、第２主軸６に一体に同心状に設けられている。この第２主軸６は、中空に形成されるとともに、一対の軸受け６ａ，６ａに回転自在に支持されており、その内側には、第１主軸４が同心状に回転自在に嵌合している。以上の構成により、第１および第２のコア３３ａ，３３ｂは、第２主軸６と一体に回転自在になっている。
また、第２主軸６には、電磁ブレーキＣＬ２（第２ロータロック機構）が設けられており、この電磁ブレーキＣＬ２は、ＥＣＵ２によりＯＮまたはＯＦＦされ、ＯＮ状態のときに、第２主軸６を回転不能に保持するとともに、ＯＦＦ状態のときに、第２主軸６の回転を許容する。さらに、第２主軸６には、ギヤ６ｂが固定されており、このギヤ６ｂは、アイドラ軸８に固定された第３アイドラギヤ８ｃに噛み合っている。この構成により、発電電動機３０の第２ロータ３３は、第２主軸６、ギヤ６ｂ、第３アイドラギヤ８ｃ、アイドラ軸８、第２アイドラギヤ８ｂ、ギヤ９ａ、差動ギヤ機構９、および駆動軸１０，１０を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。以下、上記の第２主軸６から駆動軸１０，１０までの一連の構成要素を、適宜、「第２動力伝達経路」という。
以上の構成の発電電動機３０では、図４に示すように、第１および第２の回転磁界の発生中、各第１電機子磁極の極性が、それに対向する（最も近い）各第１磁極の極性と異なるときには、各第２電機子磁極の極性は、それに対向する（最も近い）各第２磁極の極性と同じになる。また、各第１磁極と各第１電機子磁極の間に、各第１コア３３ａが位置しているときには、各第２コア３３ｂが、周方向に隣り合う各２組の第２電機子磁極および第２磁極の間に位置する。さらに、図示しないが、第１および第２の回転磁界の発生中、各第２電機子磁極の極性が、それに対向する（最も近い）各第２磁極の極性と異なるときには、各第１電機子磁極の極性は、それに対向する（最も近い）各第１磁極の極性と同じになる。また、各第２磁極と各第２電機子磁極の間に、各第２コア３３ｂが位置しているときには、各第１コア３３ａが、周方向に隣り合う各２組の第１電機子磁極および第１磁極の間に位置する。
また、発電電動機３０は、２部材で回転動力を入出力するとともに、１部材で電力を入出力する遊星歯車装置とみなすことができる。以下、この点に関し、発電電動機３０の動作に基づいて説明する。上述した図４では、展開図として示したために、電機子３２ａおよび固定部３２ｅが２つに分かれているように示されているものの、これらは実際には１つのものであるので、図４の構成を、それと等価のものとして図５のように示すことができる。このため、以下、発電電動機３０の動作を、永久磁石３１ａ、電機子３２ａ、第１および第２のコア３３ａ，３３ｂが、図５に示すように配置されているものとして説明する。
また、この動作説明を、説明の便宜上、第１および第２の回転磁界の動きを、それと等価の、永久磁石３１ａと同数の２ｎ個の仮想の永久磁石（以下「仮想磁石」という）ＶＭの物理的な動きに置き換えて説明するものとする。また、仮想磁石ＶＭの左側（第１磁極側）および右側（第２磁極側）の磁極をそれぞれ、第１および第２の電機子磁極として、第１ロータ３１の左側（第１磁極側）の部分との間および右側（第２磁極側）の部分との間にそれぞれ発生する回転磁界を、第１および第２の回転磁界として、説明するものとする。さらに、以下、永久磁石３１ａの左側の部分および右側の部分を、第１磁石部および第２磁石部という。
まず、発電電動機３０の動作として、第１ロータ３１を回転不能にした状態で、電機子３２ａへの電力供給により第１および第２の回転磁界を発生させた場合の動作について説明する。
図６（ａ）に示すように、各第１コア３３ａが各第１磁石部に対向するとともに、各第２コア３３ｂが隣り合う各２つの第２磁石部の間に位置した状態から、第１および第２の回転磁界を、同図の下方に回転させるように発生させる。その発生の開始時においては、各第１電機子磁極の極性を、それに対向する各第１磁極の極性と異ならせるとともに、各第２電機子磁極の極性をそれに対向する各第２磁極の極性と同じにする。
第１コア３３ａは、前述したように配置されているので、第１磁極および第１電機子磁極によって磁化されるとともに、第１磁極、第１コア３３ａおよび第１電機子磁極の間に、磁力線（以下「第１磁力線」という）Ｇ１が発生する。同様に、第２コア３３ｂは、前述したように配置されているので、第２電機子磁極および第２磁極によって磁化されるとともに、第２電機子磁極、第２コア３３ｂおよび第２磁極の間に、磁力線（以下「第２磁力線」という）Ｇ２が発生する。
図６（ａ）に示す状態では、第１磁力線Ｇ１は、第１磁極、第１コア３３ａおよび第１電機子磁極を結ぶように発生し、第２磁力線Ｇ２は、周方向に隣り合う各２つの第２電機子磁極と両者の間に位置する第２コア３３ｂを結ぶように、また、周方向に隣り合う各２つの第２磁極と両者の間に位置する第２コア３３ｂを結ぶように発生する。その結果、この状態では、図８（ａ）に示すような磁気回路が構成される。この状態では、第１磁力線Ｇ１が直線状であることにより、第１コア３３ａには、周方向に回転させるような磁力は作用しない。また、周方向に隣り合う各２つの第２電機子磁極と第２コア３３ｂの間の２つの第２磁力線Ｇ２の曲がり度合いおよび総磁束量が互いに等しく、同様に、周方向に隣り合う各２つの第２磁極と第２コア３３ｂの間の２つの第２磁力線Ｇ２の曲がり度合いおよび総磁束量も、互いに等しく、バランスしている。このため、第２コア３３ｂにも、周方向に回転させるような磁力は作用しない。
そして、仮想磁石ＶＭが図６（ａ）に示す位置から図６（ｂ）に示す位置に回転すると、第２電機子磁極、第２コア３３ｂおよび第２磁極を結ぶような第２磁力線Ｇ２が発生するとともに、第１コア３３ａと第１電機子磁極の間の第１磁力線Ｇ１が、曲がった状態になる。また、これに伴い、第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２によって、図８（ｂ）に示すような磁気回路が構成される。
この状態では、第１磁力線Ｇ１の曲がり度合いは小さいものの、その総磁束量が多いため、比較的強い磁力が第１コア３３ａに作用する。これにより、第１コア３３ａは、仮想磁石ＶＭの回転方向、すなわち第１および第２の回転磁界の回転方向（以下、「磁界回転方向」という）に、比較的大きな駆動力で駆動され、その結果、第２ロータ３３が磁界回転方向に回転する。また、第２磁力線Ｇ２の曲がり度合いは大きいものの、その総磁束量が少ないため、比較的弱い磁力が第２コア３３ｂに作用し、それにより、第２コア３３ｂは、磁界回転方向に比較的小さな駆動力で駆動され、その結果、第２ロータ３３が磁界回転方向に回転する。
次いで、仮想磁石ＶＭが、図６（ｂ）に示す位置から、図６（ｃ），（ｄ）および図７（ａ），（ｂ）に示す位置に順に回転すると、第１および第２のコア３３ａ，３３ｂはそれぞれ、第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２による磁力によって磁界回転方向に駆動され、その結果、第２ロータ３３が磁界回転方向に回転する。その間、第１コア３３ａに作用する磁力は、第１磁力線Ｇ１の曲がり度合いが大きくなるものの、その総磁束量が少なくなることによって、徐々に弱くなり、第１コア３３ａを磁界回転方向に駆動する駆動力が、徐々に小さくなる。また、第２コア３３ｂに作用する磁力は、第２磁力線Ｇ２の曲がり度合いが小さくなるものの、その総磁束量が多くなることによって、徐々に強くなり、第２コア３３ｂを磁界回転方向に駆動する駆動力が、徐々に大きくなる。
そして、仮想磁石ＶＭが図７（ｂ）に示す位置から図７（ｃ）に示す位置に回転する間、第２磁力線Ｇ２が曲がった状態になるとともに、その総磁束量が最多に近い状態になり、その結果、最強の磁力が第２コア３３ｂに作用し、第２コア３３ｂに作用する駆動力が最大になる。その後、図７（ｃ）に示すように、仮想磁石ＶＭが第１および第２の磁石部に対向する位置に移動すると、互いに対向する第１電機子磁極および第１磁極が互いに同一極性になり、第１コア３３ａが、周方向に隣り合う２組の同一極性の第１電機子磁極および第１磁極の間に位置するようになる。この状態では、第１磁力線Ｇ１の曲がり度合いが大きいものの、その総磁束量が少ないことによって、第１コア３３ａには、磁界回転方向に回転させるような磁力が作用しない。また、互いに対向する第２電機子磁極および第２磁極が互いに異なる極性になる。
この状態から、仮想磁石ＶＭがさらに回転すると、第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２による磁力によって、第１および第２のコア３３ａ，３３ｂが磁界回転方向に駆動され、第２ロータ３３が磁界回転方向に回転する。その際、仮想磁石ＶＭが図６（ａ）に示す位置まで回転する間、以上とは逆に、第１コア３３ａに作用する磁力は、第１磁力線Ｇ１の曲がり度合が小さくなるものの、その総磁束量が多くなることによって強くなり、第１コア３３ａに作用する駆動力が大きくなる。逆に、第２コア３３ｂに作用する磁力は、第２磁力線Ｇ２の曲がり度合が大きくなるものの、その総磁束量が少なくなることによって弱くなり、第２コア３３ｂに作用する駆動力が小さくなる。
以上のように、仮想磁石ＶＭの回転、すなわち第１および第２の回転磁界の回転に伴い、第１および第２のコア３３ａ，３３ｂにそれぞれ作用する駆動力が、交互に大きくなったり、小さくなったりする状態を繰り返しながら、第２ロータ３３が磁界回転方向に回転する。この場合、第１および第２のコア３３ａ，３３ｂを介して伝達されるトルクをＴ３３ａ，Ｔ３３ｂとすると、第２ロータ３３に伝達されるトルク（以下「第２ロータ伝達トルク」という）ＴＲ２と、これら２つのトルクＴ３３ａ，Ｔ３３ｂとの関係は、概ね図９に示すものになる。同図に示すように、２つのトルクＴ３３ａ，Ｔ３３ｂは、同じ周期でほぼ正弦波状に変化するとともに、位相が半周期分、互いにずれている。また、第２ロータ３３には第１および第２のコア３３ａ，３３ｂが連結されているため、第２ロータ伝達トルクＴＲ２は、上記のように変化する２つのトルクＴ３３ａ，Ｔ３３ｂを足し合わせたものとなり、ほぼ一定になる。
また、第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２による磁力の作用によって、第１コア３３ａが、第１磁力線Ｇ１で結ばれた第１磁極と第１電機子磁極の中間に位置し、かつ、第２コア３３ｂが、第２磁力線Ｇ２で結ばれた第２磁極と第２電機子磁極の中間に位置した状態を保ちながら、第２ロータ３３が回転する。このため、第１および第２の回転磁界の回転速度（以下「磁界回転速度」という）ＶＭＦと、第１ロータ３１の回転速度（以下「第１ロータ回転速度」という）ＶＲ１と、第２ロータ３３の回転速度（以下「第２ロータ回転速度」という）ＶＲ２との間には一般に、次式（１）が成立する。
ＶＲ２＝（ＶＭＦ＋ＶＲ１）／２ ……（１）
また、この式（１）を変形すると、次式（１）’が得られる。
ＶＭＦ−ＶＲ２＝ＶＲ２−ＶＲ１ ……（１）’
これらの式（１）および（１）’から明らかなように、第２ロータ回転速度ＶＲ２は、磁界回転速度ＶＭＦと第１ロータ回転速度ＶＲ１との平均速度に等しく、換言すれば、磁界回転速度ＶＭＦと第２ロータ回転速度ＶＲ２との差は、第２ロータ回転速度ＶＲ２と第１ロータ回転速度ＶＲ１との差に等しい。
したがって、上述した第１ロータ回転速度ＶＲ１が値０のときには、ＶＲ２＝ＶＭＦ／２が成立し、このときの磁界回転速度ＶＭＦ、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の関係は、例えば図１０（ａ）のように示される。なお、同図および後述する他の速度線図では、実際には、値０を示す横線に交わる縦線は、各パラメータの速度を表すためのものであり、この縦線上に表される白丸と横線との隔たりが、各パラメータの速度に相当するが、便宜上、この縦線の一端に、各パラメータの速度を表す符号を表示している。
また、この場合、第２ロータ回転速度ＶＲ２が、磁界回転速度ＶＭＦの１／２に減速されるので、第２ロータ伝達トルクＴＲ２は、ステータ３２への供給電力および磁界回転速度ＶＭＦと等価のトルクを駆動用等価トルクＴＳＥとすると、この駆動用等価トルクＴＳＥの２倍になる。すなわち、次式（２）が成立する。
ＴＲ２＝ＴＳＥ・２ ……（２）
以上のように、第１ロータ３１を回転不能にした状態でステータ３２に電力を供給した場合には、この電力はすべて、第２ロータ３３に動力として伝達される。
次に、第２ロータ３３を回転不能にした状態で、電機子３２ａへの電力供給により第１および第２の回転磁界を発生させた場合の動作について説明する。
この場合にも、図１１（ａ）に示すように、各第１コア３３ａが各第１磁石部に対向するとともに、各第２コア３３ｂが隣り合う各２つの第２磁石部の間に位置した状態から、第１および第２の回転磁界を同図の下方に回転させるように発生させる。その発生の開始時においては、各第１電機子磁極の極性を、それに対向する各第１磁極の極性と異ならせるとともに、各第２電機子磁極の極性をそれに対向する各第２磁極の極性と同じにする。この状態では、前述した図８（ａ）に示すような磁気回路が構成される。
そして、仮想磁石ＶＭが、図１１（ａ）に示す位置から図１１（ｂ）に示す位置に回転すると、第１コア３３ａと第１電機子磁極の間の第１磁力線Ｇ１が曲がった状態になるのに伴い、第２電機子磁極が第２コア３３ｂに近づくことによって、第２電機子磁極、第２コア３３ｂおよび第２磁極を結ぶような第２磁力線Ｇ２が発生する。その結果、前述した図８（ｂ）に示すような磁気回路が構成される。
この状態では、第１磁極と第１コア３３ａの間の第１磁力線Ｇ１の総磁束量は多いものの、この第１磁力線Ｇ１がまっすぐであるため、第１コア３３ａに対して第１磁石部を回転させるような磁力が発生しない。また、第２磁極およびこれと異なる極性の第２電機子磁極の間の距離が比較的長いことにより、第２コア３３ｂと第２磁極の間の第２磁力線Ｇ２の総磁束量は比較的少ないものの、その曲がり度合いが大きいことによって、第２磁石部に、これを第２コア３３ｂに近づけるような磁力が作用する。これにより、永久磁石３１ａは、仮想磁石ＶＭの回転方向、すなわち磁界回転方向と逆方向（図１１の上方）に駆動され、図１１（ｃ）に示す位置に向かって回転する。これに伴い、第１ロータ３１が磁界回転方向と逆方向に回転する。
そして、永久磁石３１ａが図１１（ｂ）に示す位置から図１１（ｃ）に示す位置に向かって回転する間、仮想磁石ＶＭは、図１１（ｄ）に示す位置に向かって回転する。以上のように、第２磁石部が第２コア３３ｂに近づくことにより、第２コア３３ｂと第２磁極の間の第２磁力線Ｇ２の曲がり度合いは小さくなるものの、仮想磁石ＶＭが第２コア３３ｂにさらに近づくのに伴い、第２磁力線Ｇ２の総磁束量は多くなる。その結果、この場合にも、第２磁石部に、これを第２コア３３ｂ側に近づけるような磁力が作用し、それにより、永久磁石３１ａが、磁界回転方向と逆方向に駆動される。
また、永久磁石３１ａが磁界回転方向と逆方向に回転するのに伴い、第１磁極と第１コア３３ａの間の第１磁力線Ｇ１が曲がることによって、第１磁石部に、これを第１コア３３ａに近づけるような磁力が作用する。しかし、この状態では、第１磁力線Ｇ１による磁力は、第１磁力線Ｇ１の曲がり度合いが第２磁力線Ｇ２よりも小さいことによって、上述した第２磁力線Ｇ２による磁力よりも弱い。その結果、両磁力の差分に相当する磁力によって、永久磁石３１ａが、磁界回転方向と逆方向に駆動される。
そして、図１１（ｄ）に示すように、第１磁極と第１コア３３ａの間の距離と、第２コア３３ｂと第２磁極の間の距離が互いにほぼ等しくなったときには、第１磁極と第１コア３３ａの間の第１磁力線Ｇ１の総磁束量および曲がり度合いが、第２コア３３ｂと第２磁極の間の第２磁力線Ｇ２の総磁束量および曲がり度合いとそれぞれほぼ等しくなる。その結果、これらの第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２による磁力が互いにほぼ釣り合うことによって、永久磁石３１ａが一時的に駆動されない状態になる。
この状態から、仮想磁石ＶＭが図１２（ａ）に示す位置まで回転すると、第１磁力線Ｇ１の発生状態が変化し、図１２（ｂ）に示すような磁気回路が構成される。それにより、第１磁力線Ｇ１による磁力が、第１磁石部を第１コア３３ａに近づけるようにほとんど作用しなくなるので、永久磁石３１ａは、第２磁力線Ｇ２による磁力によって、図１２（ｃ）に示す位置まで、磁界回転方向と逆方向に駆動される。
そして、図１２（ｃ）に示す位置から、仮想磁石ＶＭが若干、回転すると、以上とは逆に、第１磁極と第１コア３３ａの間の第１磁力線Ｇ１による磁力が、第１磁石部に、これを第１コア３３ａに近づけるように作用し、それにより、永久磁石３１ａが、磁界回転方向と逆方向に駆動され、第１ロータ３１が磁界回転方向と逆方向に回転する。そして、仮想磁石ＶＭがさらに回転すると、第１磁極と第１コア３３ａの間の第１磁力線Ｇ１による磁力と第２コア３３ｂと第２磁極の間の第２磁力線Ｇ２による磁力との差分に相当する磁力によって、永久磁石３１ａが、磁界回転方向と逆方向に駆動される。その後、第２磁力線Ｇ２による磁力が、第２磁石部を第２コア３３ｂに近づけるようにほとんど作用しなくなると、第１磁力線Ｇ１による磁力によって、永久磁石３１ａが磁界回転方向と逆方向に駆動される。
以上のように、第１および第２の回転磁界の回転に伴い、第１磁極と第１コア３３ａの間の第１磁力線Ｇ１による磁力と、第２コア３３ｂと第２磁極の間の第２磁力線Ｇ２による磁力と、これらの磁力の差分に相当する磁力とが、永久磁石３１ａに、すなわち第１ロータ３１に交互に作用し、それにより、第１ロータ３１が磁界回転方向と逆方向に回転する。また、そのように磁力すなわち駆動力が第１ロータ３１に交互に作用することによって、第１ロータ３１に伝達されるトルク（以下「第１ロータ伝達トルク」という）ＴＲ１は、ほぼ一定になる。
また、このときの磁界回転速度ＶＭＦ、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の関係は、前記式（１）において、ＶＲ２＝０とすることにより、ＶＲ１＝−ＶＭＦで表され、例えば図１０（ｂ）のように示される。このように、第１ロータ３１は、第１および第２の回転磁界と同じ速度で逆方向に回転する。さらに、この場合、第１ロータ伝達トルクＴＲ１は、駆動用等価トルクＴＳＥと等しくなり、次式（３）が成立する。
ＴＲ１＝ＴＳＥ ……（３）
また、磁界回転速度ＶＭＦ、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２がいずれも値０でない場合、例えば、第１および／または第２のロータ３１，３３を動力の入力により回転させた状態で、第１および第２の回転磁界を発生させた場合には、磁界回転速度ＶＭＦ、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の間に、前述した一般式（１）がそのまま成立し、三者間の速度関係は、例えば図１０（ｃ）のように示される。
さらに、第２ロータ３３を動力により回転させるとともに、磁界回転速度ＶＭＦを値０に制御した場合には、第２ロータ３３に入力された動力（エネルギ）は、ステータ３２には伝達されず、第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２による磁力を介して第１ロータ３１にすべて伝達される。同様に、第１ロータ３１を動力により回転させるとともに、磁界回転速度ＶＭＦを値０に制御した場合には、第１ロータ３１に入力された動力（エネルギ）は、ステータ３２には伝達されず、第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２による磁力を介して第２ロータ３３にすべて伝達される。
また、このときの磁界回転速度ＶＭＦ、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の関係は、前記式（１）において、ＶＭＦ＝０とすることによって、ＶＲ１＝２・ＶＲ２で表され、例えば図１０（ｄ）のように示される。また、第１および第２のロータ伝達トルクＴＲ１，ＴＲ２の間に、ＴＲ１＝ＴＲ２／２が成立する。
さらに、発電電動機３０では、ステータ３２への電力供給が行われていない場合でも、電機子３２ａに対して、第１ロータ３１への動力の入力により永久磁石３１ａが回転したり、第２ロータ３３への動力の入力により第１および第２のコア３３ａ，３３ｂが回転したときには、電機子３２ａにおいて、誘導起電力が発生し、発電が行われる。この発電に伴って、第１および第２の回転磁界が発生した場合にも、前記式（１）が成立する。
また、磁界回転速度ＶＭＦ、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の間に、前記式（１）および（１）’と図１０（ａ）〜（ｄ）で表されるような関係が常に成立し、このような三者間の速度関係は、遊星歯車装置のリングギヤおよびサンギヤの一方、他方、およびプラネタリギヤを支持するキャリアの回転速度の関係に相当する。さらに、そのような速度関係が、ステータ３２への電力供給時だけでなく、発電時にも同様に得られることから、発電電動機３０は、２部材で回転動力を入出力するとともに、１部材で電力を入出力する遊星歯車装置とみなすことができる。
さらに、第１ロータ３１に動力を入力するとともに、ステータ３２に電力を供給した場合において、第１ロータ３１、第２ロータ３３、第１および第２の回転磁界の回転方向が互いに同じであるときには、ステータ３２から出力された駆動用等価トルクＴＳＥと、第１ロータ３１に入力された第１ロータ伝達トルクＴＲ１が合成され、第２ロータ３３に第２ロータ伝達トルクＴＲ２として伝達される。すなわち、駆動用等価トルクＴＳＥ、第１および第２のロータ伝達トルクＴＲ１，ＴＲ２の間に、次式（４）が成立する。
ＴＲ２＝ＴＳＥ＋ＴＲ１ ……（４）
ただし、この場合、前記式（１）’に示すように、磁界回転速度ＶＭＦと第２ロータ回転速度ＶＲ２との差、および第２ロータ回転速度ＶＲ２と第１ロータ回転速度ＶＲ１との差が、互いに等しいため、駆動用等価トルクＴＳＥと第１ロータ伝達トルクＴＲ１のトルク合成比は、１：１である。したがって、エネルギ（電力・動力）の合成比は、磁界回転速度ＶＭＦと第１ロータ回転速度ＶＲ１との比に等しい。
また、第２ロータ３３に動力を入力するとともに、この動力の一部を用いてステータ３２で発電を行った場合において、第１ロータ３１、第２ロータ３３、第１および第２の回転磁界の回転方向が互いに同じであるときには、ステータ３２で発電される電力および磁界回転速度ＶＭＦと等価のトルクを発電用等価トルクＴＧＥとすると、この発電用等価トルクＴＧＥと、第１および第２のロータ伝達トルクＴＲ１，ＴＲ２との間に、次式（５）が成立する。
ＴＲ２＝ＴＧＥ＋ＴＲ１ ……（５）
この場合、この式（５）から明らかなように、第２ロータ伝達トルクＴＲ２が分割され、発電用等価トルクＴＧＥおよび第１ロータ伝達トルクＴＲ１として出力される。また、前記式（１）’に示すように、磁界回転速度ＶＭＦと第２ロータ回転速度ＶＲ２との差、および第２ロータ回転速度ＶＲ２と第１ロータ回転速度ＶＲ１との差が、互いに等しいため、この場合のトルク分配比は１：１である。したがって、エネルギ（電力・動力）の分配比は、磁界回転速度ＶＭＦと第１ロータ回転速度ＶＲ１との比に等しい。
ＥＣＵ２は、ＰＤＵ４０を制御することによって、ステータ３２に供給される電力と、電力の供給に伴って発生した第１および第２の回転磁界の磁界回転速度ＶＭＦを制御する。また、ＥＣＵ２は、ＰＤＵ４０を制御することによって、ステータ３２で発電される電力と、発電に伴って発生した第１および第２の回転磁界の磁界回転速度ＶＭＦを制御する。
また、図２に示すように、ＥＣＵ２には、クランク角センサ５１から、クランク軸３ａのクランク角度位置を表す検出信号が出力される。ＥＣＵ２は、このクランク角度位置に基づいてエンジン回転数ＮＥを算出する。また、ＥＣＵ２には、ＤＲプーリ回転数センサ５２から前述した駆動プーリ２１の回転数である駆動側プーリ回転数ＮＤＲを表す検出信号が、ＤＮプーリ回転数センサ５３から前述した従動プーリ２２の回転数である従動側プーリ回転数ＮＤＮを表す検出信号が、出力される。ＥＣＵ２は、駆動側プーリ回転数ＮＤＲおよび従動側プーリ回転数ＮＤＮに基づいて、無段変速機２０の変速比ＲＡＴＩＯ（＝ＮＤＲ／ＮＤＮ）を算出する。
また、ＥＣＵ２には、第１回転角センサ５４および第２回転角センサ５５からそれぞれ、第１および第２のロータ３１，３３の回転角度位置を表す検出信号が、出力される。ＥＣＵ２は、検出された第１および第２のロータ３１，３３の回転角度位置に基づいて、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２をそれぞれ算出する。さらに、ＥＣＵ２には、電流電圧センサ５６から、バッテリ４５に入出力される電流・電圧値を表す検出信号が、出力される。ＥＣＵ２は、この検出信号に基づいて、バッテリ４５の残存容量ＳＯＣを算出する。
また、ＥＣＵ２には、アクセル開度センサ５７から車両のアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量であるアクセル開度ＡＰを表す検出信号が、車速センサ５８から車速ＶＰを表す検出信号が、出力される。
ＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどからなるマイクロコンピュータで構成されており、上述した各種のセンサ５１〜５８からの検出信号に応じて、動力装置１の動作を制御する。
次に、車両の発進時や走行中におけるＥＣＵ２の制御による動力装置１の動作を説明する。まず、車両のクリープ運転中および発進時における動作について説明する。このクリープ運転中には、基本的に、発電電動機３０のみを車両の駆動源として用いる。以下、このようなクリープ運転を「ＥＶクリープ運転」という。また、電磁ブレーキＣＬ２をＯＦＦ状態に制御することによって、第２主軸６およびこれと一体の第２ロータ３３の回転を許容し、クラッチＣＬ３を遮断することによって、無段変速機２０と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間を遮断し、それにより、第１ロータ３１と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間を遮断する。さらに、ステータ３２に電力を供給し、第１および第２の回転磁界をクランク軸３ａの回転方向と同方向に回転するように発生させる。
前述したように、第１ロータ３１は、ワンウェイクラッチＣＬ１およびケースＣＡにより、第１主軸４とともにクランク軸３ａの回転方向と逆方向に回転するのを阻止されている。このため、前記式（２）を用いて説明したように、ステータ３２から、駆動用等価トルクＴＳＥの２倍の大きさのトルクが、第２ロータ３３に伝達される。第２ロータ３３に伝達されたトルクは、図１３に示すように、無段変速機２０を介さずに、第２動力伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。これにより、第２ロータ３３は、クランク軸３ａの回転方向と同方向に回転し、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転する。さらに、ステータ３２に供給される電力は、第２ロータ回転速度ＶＲ２が非常に小さくなるように制御され、それにより、車速ＶＰが非常に小さいクリープ運転が行われる。なお、図１３および後述するトルクの伝達状況を示す他の図では、矢印付きの太い破線はトルクの流れを示している。また、ステータ３２では、実際には、トルクは電気エネルギの形態で伝達されるが、図１３および後述するトルクの伝達状況を示す他の図では、便宜上、ステータ３２におけるエネルギの入出力を、トルクの流れの中に、ハッチングを付して示している。
また、このＥＶクリープ運転状態から、ステータ３２に供給する電力を増大させ、磁界回転速度ＶＭＦを高めることによって、図１４に実線で示すように、第１ロータ回転速度ＶＲ１が値０、すなわち、クランク軸３ａが停止した状態で、第２ロータ回転速度ＶＲ２がほぼ値０（同図に破線で図示）から上昇し、それに伴い、車速ＶＰが上昇し、車両が発進（走行）する。以下、上述したような発電電動機３０の動力のみを用いた車両の発進を「ＥＶ発進」といい、発電電動機３０の動力のみを用いた車両の走行を「ＥＶ走行」という。なお、図１４の速度線図では、クランク軸３ａの回転方向と同方向に回転している状態を正転状態として「＋」で、逆方向に回転している状態を逆転状態として「−」で、それぞれ示しており、このことは、後述する他の速度線図においても同様である。
また、上記のＥＶ走行中、エンジン３の始動が次のようにして行われる。すなわち、上述したように遮断されていたクラッチＣＬ３を接続し、駆動輪ＤＷ，ＤＷと無段変速機２０の間を接続する。これにより、図１５に示すように、駆動用等価トルクＴＳＥの一部が、アイドラ軸８から、副軸７、および無段変速機２０を介して第１主軸４に伝達された後、さらにその一部が第１ロータ３１を介して第２ロータ３３に伝達され、その残りがエンジン３に伝達される。その状態で、図１６（ａ）に実線で示すように、磁界回転速度ＶＭＦを、第２ロータ回転速度ＶＲ２がそのときの値に保持されるように、クラッチＣＬ３の接続前の状態（同図の破線）から低下させることによって、第１ロータ回転速度ＶＲ１が上昇し、第１ロータ３１と一体のクランク軸３ａの回転速度、すなわちエンジン回転数ＮＥも上昇する。その状態で、前記クランク角度位置に応じ、エンジン３の燃料噴射弁や点火プラグ（いずれも図示せず）の点火動作を制御することによって、エンジン３が始動される。以下、上述したようなエンジン３の始動を、「ＥＶ走行中ＥＮＧ始動」という。
また、このＥＶ走行中ＥＮＧ始動の際、駆動用等価トルクＴＳＥ、すなわちステータ３２に供給される電力および磁界回転速度ＶＭＦは、駆動輪ＤＷ，ＤＷおよびエンジン３にトルクが十分に伝達されるように制御される。さらに、クラッチＣＬ３を接続する際、その締結力を漸増させるように制御する。これにより、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが急減するのを防止でき、したがって、良好なドライバビリティを確保することができる。また、無段変速機２０の変速比ＲＡＴＩＯは、磁界回転速度ＶＭＦ、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２に応じ、前記式（１）で示されるこれらの速度関係が保たれるように制御される。
さらに、図１６（ｂ）に実線で示すように（同図の破線：クラッチＣＬ３の接続前）、第２ロータ回転速度ＶＲ２、すなわち車速ＶＰが比較的高い場合でも、内燃機関および発電電動機を直結したタイプと異なり、上述した変速比ＲＡＴＩＯおよび磁界回転速度ＶＭＦの制御によって、第１ロータ回転速度ＶＲ１、すなわちエンジン回転数ＮＥを比較的低い状態に保ちながら、エンジン３を始動することができる。したがって、始動時のエンジン３のトルク変動を抑制でき、エンジン始動に伴って発生する振動やノイズを抑制できるので、商品性を向上させることができる。
次に、エンジン３の始動後における車両の走行中の動作について説明する。この場合にも、上述したエンジン３の始動時と同様、電磁ブレーキＣＬ２をＯＦＦ状態に制御するとともに、クラッチＣＬ３を接続する。また、基本的には、エンジン３のみを車両の駆動源として用い、エンジン３の動力を、無段変速機２０で変速するとともに、前述した第１動力伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達する。エンジン３の動作や無段変速機２０の変速比ＲＡＴＩＯは、エンジン回転数ＮＥやアクセル開度ＡＰなどに応じて制御される。
一方、エンジン３の運転中でかつ車両の走行中、次の条件（ａ）および（ｂ）の一方が成立しているときには、バッテリ４５から発電電動機３０に電力を供給し、エンジン３を発電電動機３０でアシストする。
（ａ）要求トルクＰＭＣＭＤ＞所定の上限値ＰＭＨ
（ｂ）残存容量ＳＯＣ＞第１所定値ＳＯＣＬ
ここで、要求トルクＰＭＣＭＤは、車両に要求されるトルクであり、車速ＶＰおよびアクセル開度ＡＰに応じて算出される。上限値ＰＭＨは、無段変速機２０の伝達可能な上限トルクよりも若干小さな値に設定されている。第１所定値ＳＯＣＬは、バッテリ４５が過放電にならないような値に設定されている。このように、発電電動機３０によるアシストは、要求トルクＰＭＣＭＤが無段変速機２０の伝達可能な上限トルクに近い値のときに、またはバッテリ４５の電力が十分に残っているときに行われる。
前記式（４）を用いて説明したように、発電電動機３０では、第１ロータ３１、第２ロータ３３、第１および第２の回転磁界の回転方向が互いに同じであるときには、駆動用等価トルクＴＳＥおよび第１ロータ伝達トルクＴＲ１が１：１の合成比で合成され、第２ロータ伝達トルクＴＲ２として出力される。このため、上記の発電電動機３０によるアシスト中、図１７に示すように、駆動用等価トルクＴＳＥが第２ロータ３３に伝達されるのに伴い、無段変速機２０に伝達されるエンジン３のトルクの一部が抜き取られ、第１ロータ３１を介して第２ロータ３３に伝達される。このように、第２ロータ３３には、駆動用等価トルクＴＳＥとエンジン３のトルクの一部とを合成した合成トルクが伝達される。この抜き取られるエンジン３のトルクの一部は、この場合のトルク合成比が１：１なので、駆動用等価トルクＴＳＥと等しくなる。
また、上記の合成トルクおよび無段変速機２０に伝達されたエンジン３の残りのトルクは、アイドラ軸８において合成された後、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクは、各ギヤによる変速などがないとすれば、エンジン３のトルクと駆動用等価トルクＴＳＥとの和に等しくなる。さらに、エンジン３および発電電動機３０の出力は、要求トルクＰＭＣＭＤを発生できる範囲で、最良の効率が得られるように制御される。
また、無段変速機２０の変速比ＲＡＴＩＯは、次のようにして制御される。まず、要求トルクＰＭＣＭＤおよび車速ＶＰに応じ、ＮＥＣＭＤマップおよびＶＭＦＣＭＤマップ（何れも図示せず）を検索することなどによって、目標エンジン回転数ＮＥＣＭＤおよび目標磁界回転速度ＶＭＦＣＭＤを、それぞれ算出する。これらのマップでは、ＮＥＣＭＤ値およびＶＭＦＣＭＤ値は、そのときの要求トルクＰＭＣＭＤおよび車速ＶＰに対して、エンジン３および発電電動機３０の最良の効率が得られるように、かつ、前記式（１）に示す磁界回転速度ＶＭＦ、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の関係が保たれるように設定されている。次いで、エンジン回転数ＮＥおよび磁界回転速度ＶＭＦが算出されたＮＥＣＭＤ値およびＶＭＦＣＭＤ値にそれぞれなるように、変速比ＲＡＴＩＯを制御する。これにより、第１および第２のロータ３１，３３の速度関係は、第１および第２の回転磁界の磁界回転方向が第１および第２のロータ３１，３３の回転方向と同方向になるように制御される。
一方、次の条件（ｃ）および（ｄ）がいずれも成立しているときには、ＰＤＵ４０を制御することによって、発電電動機３０で発電を行うとともに、発電した電力をバッテリ４５に充電する。この発電は、無段変速機２０、アイドラ軸８、および第２主軸６を介して第２ロータ３３に伝達されるエンジン３の動力を用いて行われる。以下、この発電を「駆動時発電」という。
（ｃ）要求トルクＰＭＣＭＤ≦所定の発電可能上限値ＰＭＥＨ
（ｄ）残存容量ＳＯＣ＜第２所定値ＳＯＣＨ
ここで、発電可能上限値ＰＭＥＨは、前述した上限値ＰＭＨよりも小さな値に設定されている。第２所定値ＳＯＣＨは、バッテリ４５が過充電にならないような値に設定されている。すなわち、駆動時発電は、要求トルクＰＭＣＭＤおよび残存容量ＳＯＣが比較的小さいときに行われる。
前記式（５）を用いて説明したように、発電電動機３０では、第１ロータ３１、第２ロータ３３、第１および第２の回転磁界の回転方向が互いに同じであるときには、発電時、第２ロータ伝達トルクＴＲ２が１：１の分配比で分割され、発電用等価トルクＴＧＥおよび第１ロータ伝達トルクＴＲ１として出力される。このため、上記の駆動時発電中、図１８に示すように、エンジン３のトルクの一部が、第２ロータ３３を介して、ステータ３２に発電用等価トルクＴＧＥとして伝達されるのに伴い、第１ロータ３１にも、第２ロータ３３を介して、エンジン３のトルクの一部が伝達される。すなわち、第２ロータ３３に伝達されたエンジン３のトルクが、ステータ３２および第１ロータ３１に１：１の分配比で分配される。
また、無段変速機２０には、上記のように第１ロータ３１に分配されたトルクとエンジン３のトルクとを合成した合成トルクが伝達される。さらに、各ギアによる変速などがないとすれば、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクは、この合成トルクから、第２ロータ３３に伝達されたエンジン３のトルクの一部を差し引いた大きさになり、すなわち、エンジン３のトルクから発電用等価トルクＴＧＥを差し引いた大きさになる。
また、駆動時発電中、エンジン３の出力および発電電動機３０で発電する電力は、要求トルクＰＭＣＭＤを発生できる範囲で、最良の効率が得られるように制御される。さらに、無段変速機２０の変速比ＲＡＴＩＯの制御は、上述したアシスト時と同様にして行われる。これにより、第１および第２のロータ３１，３３の速度関係は、アシスト時と同様、磁界回転方向が第１および第２のロータ３１，３３の回転方向と同方向になるように制御される。なお、この場合、目標エンジン回転数ＮＥＣＭＤおよび目標磁界回転速度ＶＭＦＣＭＤを検索するためのマップとして、アシスト時とは異なるマップが用いられる。
図１９は、上述した発電電動機３０によるアシスト中および駆動時発電中、供給された混合気の燃焼により発生したエンジン３のトルク（以下「エンジントルク」という）ＴＥＮＧを一定とした場合において、駆動輪ＤＷ，ＤＷや無段変速機２０などに伝達されるトルクを、エンジントルクＴＥＮＧに対する比で表したものである。なお、図１９において、各ギヤによる変速などはないものとする。同図に示すように、アシスト中、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルク（以下「足軸駆動トルク」という）ＴＤＲＤＷは、エンジントルクＴＥＮＧと駆動用等価トルクＴＳＥとの和に等しく、ＴＳＥ値が大きいほど、より大きくなる。
また、前述したように、この駆動用等価トルクＴＳＥが第２ロータ３３に伝達されるのに伴い、無段変速機２０に伝達されるエンジントルクＴＥＮＧの一部が、抜き取られ、第２ロータ３３に伝達される（以下、この抜き取られるトルクを「抜き取りトルク」という）。また、この抜き取りトルクは、駆動用等価トルクＴＳＥと等しい。したがって、図１９に示すように、第２ロータ伝達トルクＴＲ２は、駆動用等価トルクＴＳＥが大きいほど、より大きくなる。また、駆動用等価トルクＴＳＥが大きいほど、上記の抜き取りトルクがより大きくなることによって、無段変速機２０に伝達されるトルク（以下「ＣＶＴ伝達トルク」という）ＴＣＶＴは、より小さくなる。
図１９において、中抜きの矢印ＡおよびＢは、車両の最大出力時における足軸駆動トルクＴＤＲＤＷおよびＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴをそれぞれ表している。無段変速機２０をエンジン３に直結した場合、エンジントルクＴＥＮＧが無段変速機２０にそのまま伝達されるのに対し、本実施形態によれば、上記の抜き取りトルクの分、図１９に中抜きの矢印Ｃで示すように、ＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴを低減することができる。
また、図１９に示すように、駆動時発電中、足軸駆動トルクＴＤＲＤＷは、発電用等価トルクＴＧＥをエンジントルクＴＥＮＧから差し引いた大きさになり、発電用等価トルクＴＧＥが大きいほど、すなわち発電する電力量が大きいほど、より小さくなる。さらに、前述したように、第２ロータ伝達トルクＴＲ２がステータ３２および第１ロータ３１に分配されることから、第２ロータ伝達トルクＴＲ２は、発電用等価トルクＴＧＥが大きいほど、より大きくなる。また、第１ロータ３１に分配されたトルクとエンジントルクＴＥＮＧとの合成トルクが無段変速機２０に伝達されることと、発電用等価トルクＴＧＥが大きいほど、この第１ロータ３１に分配されるトルクがより大きくなることから、ＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴは、発電用等価トルクＴＧＥが大きいほど、より大きくなる。また、図１９の中抜きの矢印ＤおよびＥは、通常の駆動時発電中における足軸駆動トルクＴＤＲＤＷおよびＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴをそれぞれ表している。
また、駆動時発電中、発電用等価トルクＴＧＥすなわち発電する電力量は、所定の上限値以下に制御される。さらに、前述したように、駆動時発電は、要求トルクＰＭＣＭＤが発電可能上限値ＰＭＥＨ以下のときに行われ、このＰＭＥＨ値は、発電用等価トルクＴＧＥが上記の所定の上限値の場合に、上記の合成トルクが無段変速機２０の伝達可能な上限トルクよりも若干、小さくなるように設定されている。以上により、駆動時発電の実行中、ＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴがこの上限トルクを超えるのを防止でき、したがって、過大なトルクが伝達されることによる無段変速機２０の故障を防止することができる。
次に、車両の減速走行中、すなわち、アクセル開度ＡＰがほぼ値０であり、エンジン３および発電電動機３０に動力が要求されておらず、車両が慣性で走行している場合の動作について説明する。前述したエンジン３の始動時や車両の走行中の場合と同様、電磁ブレーキＣＬ２をＯＦＦ状態に制御するとともに、クラッチＣＬ３を接続する。また、第２動力伝達経路を介して第２ロータ３３に伝達される駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力を電力に変換し、発電を行い、発電した電力をバッテリ４５に充電する。以下、この発電を「減速時発電」という。
図２０および図２１に示すように、減速時発電中、第２ロータ３３に伝達された駆動輪ＤＷ，ＤＷのトルクは、上述した駆動時発電の場合と同様、ステータ３２と第１ロータ３１に分配される。図２０は、駆動輪ＤＷ，ＤＷのトルクに対する、エンジン３に伝達される駆動輪ＤＷ，ＤＷのトルクの割合が小さい場合を示している。この場合、同図に示すように、駆動輪ＤＷ，ＤＷのトルク（以下「足軸入力トルク」という）ＴＤＷの全部が、第２動力伝達経路を介して第２ロータ３３に伝達されるとともに、第２ロータ３３を介して上記のように第１ロータ３１に分配されたトルクの一部が、第１主軸４、無段変速機２０、副軸７、アイドラ軸８、および第２主軸６を介して、第２ロータ３３にさらに伝達される。このように、第２ロータ３３には、足軸入力トルクＴＤＷの全部と第１ロータ３１に分配されたトルクの一部とを合成した合成トルクが伝達される。また、第１ロータ３１に分配されたトルクの残りは、第１主軸４を介してエンジン３に伝達される。以上の結果、各ギヤによる変速などがないとすれば、ステータ３２に伝達される発電用等価トルクＴＧＥとエンジン３に伝達されるトルクとの和は、足軸入力トルクＴＤＷと等しくなる。
また、足軸入力トルクＴＤＷに対する、エンジン３に伝達される足軸入力トルクＴＤＷ（以下「エンジン駆動トルクＴＤＲＥＮＧ」という）の割合（ＴＤＲＥＮＧ／ＴＤＷ）が大きい場合には、図２１に示すように、足軸入力トルクＴＤＷの一部が、第２動力伝達経路を介して第２ロータ３３に伝達され、足軸入力トルクＴＤＷの残りは、副軸７および無段変速機２０を介して第１主軸４に伝達される。また、この第１主軸４に伝達された足軸入力トルクＴＤＷの残りは、第１ロータ３１に分配されるトルクと合成された後、エンジン３に伝達される。以上の結果、各ギヤによる変速などがないとすれば、ステータ３２に伝達される発電用等価トルクＴＧＥとエンジン３に伝達されるトルクとの和は、足軸入力トルクＴＤＷと等しくなる。また、無段変速機２０の変速比ＲＡＴＩＯは、前述した駆動時発電の場合と同様、発電電動機３０の最良の発電効率が得られるように制御され、それにより、第１および第２のロータ３１，３３の速度関係は、磁界回転方向が第１および第２のロータ３１，３３の回転方向と同方向になるように制御される。
図２２は、以上の減速時発電中、足軸入力トルクＴＤＷを一定とした場合において、エンジン駆動トルクＴＤＲＥＮＧやＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴなどを、足軸入力トルクＴＤＷに対する比で表したものである。図２２の領域αは、足軸入力トルクＴＤＷに対するエンジン駆動トルクＴＤＲＥＮＧの割合が小さく、上述したように足軸入力トルクＴＤＷの全部と第１ロータ３１に分配されたトルクの一部とを合成した合成トルクが第２ロータ３３に伝達される場合について示している。また、図２２の領域βは、足軸入力トルクＴＤＷに対するエンジン駆動トルクＴＤＲＥＮＧの割合が大きく、上述したように第２ロータ３３に足軸入力トルクＴＤＷの一部が伝達される場合について示している。なお、同図においても、各ギヤによる変速などはないものとする。
図２２に示すように、発電用等価トルクＴＧＥは、足軸入力トルクＴＤＷとエンジン駆動トルクＴＤＲＥＮＧとの差に等しく、エンジン駆動トルクＴＤＲＥＮＧが大きいほど、より小さくなる。また、前述した駆動時発電の場合と同様、発電用等価トルクＴＧＥが大きいほど、第２ロータ伝達トルクＴＲ２はより大きくなる。さらに、図２２の領域αでは、前述したように、第１ロータ３１に分配されたトルクの一部が無段変速機２０に伝達されるため、第１ロータ３１に分配されたトルクの一部が大きいほど、すなわち、発電用等価トルクＴＧＥが大きいほど、ＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴは、より大きくなる。この場合、第１ロータ３１から、すなわちエンジン３側から無段変速機２０にトルクが伝達されるため、そのことを表すために、ＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴを負値で示している。
また、図２２の領域βでは、前述したように、足軸入力トルクＴＤＷの一部および残りが、第２ロータ３３および無段変速機２０にそれぞれ伝達されるため、発電用等価トルクＴＧＥが大きく、第２ロータ伝達トルクＴＲ２が大きいほど、ＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴは、より小さくなる。さらに、第２ロータ伝達トルクＴＲ２が足軸入力トルクＴＤＷと等しい場合（同図の点Ｐ）には、ＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴは値０になる。さらに、図２２の中抜きの矢印ＦおよびＧは、通常の減速時発電中における足軸入力トルクＴＤＷおよびＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴをそれぞれ表している。
また、減速時発電を次のようにして行ってもよい。すなわち、クラッチＣＬ３を遮断するとともに、例えば電磁ブレーキやバンドブレーキなどで構成されたロック機構（図示せず）により、第１ロータ３１を回転不能に保持することによって、第１ロータ回転速度ＶＲ１を値０に保持し、その状態で駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力を用いて発電電動機３０で発電を行ってもよい。これにより、図２３に示すように、足軸入力トルクＴＤＷをすべて、無段変速機２０を介さずに、第２動力伝達経路を介して第２ロータ３３に伝達できるとともに、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力を電力にすべて変換し、発電することができる。
さらに、エンジン３の始動、クリープ運転、および車両の発進を、前述した手法に代えて、次のようにして行ってもよい。まず、車両の停止中のエンジン３の始動について説明する。具体的には、前述したＥＶ走行中ＥＮＧ始動の場合と異なり、電磁ブレーキＣＬ２をＯＮ状態に制御することにより第２ロータ３３を回転不能に保持し、クラッチＣＬ３を遮断し、第１ロータ３１と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間を遮断するとともに、ステータ３２に電力を供給する。これにより、前記式（３）を用いて説明したように、駆動用等価トルクＴＳＥと同じ大きさのトルクが、第１ロータ３１に伝達され、さらに、図２４に示すように、第１主軸４を介してクランク軸３ａに伝達される。この場合、図２５に示すように、第１および第２の回転磁界をクランク軸３ａの回転方向と逆方向に回転させる。以上により、同図に示すように、第２ロータ回転速度ＶＲ２が値０の状態、すなわち、駆動輪ＤＷ，ＤＷが停止した状態で、第１ロータ３１がクランク軸３ａとともに、クランク軸３ａの回転方向と同方向に回転する。その状態で、エンジン３の燃料噴射弁や点火プラグの点火動作を制御することによって、エンジン３が始動される。以下、以上のようなエンジン３の始動を「停車中ＥＮＧ始動」という。
クリープ運転中の動作は、上述した停車中ＥＮＧ始動に続いて次のようにして行われる。すなわち、電磁ブレーキＣＬ２をＯＦＦ状態に制御することで第２ロータ３３を回転可能にし、クラッチＣＬ３を遮断するとともに、第１ロータ３１に伝達されるエンジン３の動力の一部を電力に変換し、発電を行う。
この発電に伴い、第２ロータ３３には、発電用等価トルクＴＧＥがステータ３２から伝達される。この場合、第１および第２の回転磁界が第１ロータ３１の回転方向と逆方向に回転するため（図２７の破線で示した速度線図を参照）、発電用等価トルクＴＧＥは、第２ロータ３３を第１ロータ３１の回転方向と同方向に回転させるように作用する。また、図２６に示すように、上記の発電用等価トルクＴＧＥに釣り合うように、エンジントルクＴＥＮＧの一部が、第１ロータ３１を介して第２ロータ３３にさらに伝達される。さらに、第２ロータ３３に伝達されたこれらのトルクは、１：１の合成比で合成された後、第２動力伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、駆動輪ＤＷ，ＤＷを正転させる方向に作用する。また、発電する電力量は、第２ロータ回転速度ＶＲ２が非常に小さくなるように制御され、それにより、クリープ運転が行われる。以下、以上のようなエンジン３の動力を用いたクリープ運転を「ＥＮＧクリープ運転」という。
上記のように、このＥＮＧクリープ運転では、エンジントルクＴＥＮＧの一部を駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達するので、駆動輪ＤＷ，ＤＷから大きな反力がエンジン３に作用するのを防止でき、したがって、エンジンストールを生じることなく、クリープ運転を行うことができる。なお、以上のＥＮＧクリープ運転は、主として、残存容量ＳＯＣが小さいときや登坂時などに行われ、前述した車両の減速走行後の停車中にも行われる。
車両の発進時の動作は、上記のＥＮＧクリープ運転の動作に続いて次のようにして行われる。すなわち、電磁ブレーキＣＬ２およびクラッチＣＬ３を、上述したＥＮＧクリープ運転の場合と同様に制御し、発電電動機３０により発電する電力量を漸増させることによって、発電用等価トルクＴＧＥを漸増させるとともに、第１ロータ３１の回転方向と逆方向に回転する第１および第２の回転磁界の磁界回転速度ＶＭＦを、値０になるように制御する。なお、磁界回転速度ＶＭＦが値０のときには、前述したように、エンジン３の動力（エネルギ）は、ステータ３２には伝達されず、第２ロータ３３にすべて伝達され、さらに、第２動力伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
そして、磁界回転速度ＶＭＦが値０になった後には、発電電動機３０に電力を供給し、第１および第２の回転磁界を第１ロータ３１の回転方向と同方向に回転させる（図２７の実線参照）。その結果、図２８に示すように、駆動用等価トルクＴＳＥおよびエンジントルクＴＥＮＧが第２ロータ３３で合成された後、第２動力伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。この場合、駆動用等価トルクＴＳＥ、すなわち、ステータ３２に供給される電力および磁界回転速度ＶＭＦは、漸増するように、かつ、エンジントルクＴＥＮＧと等しくなるように制御される。以上により、図２７に実線で示すように、第２ロータ回転速度ＶＲ２が、それまでの値０の状態（同図の破線）から上昇し、第２ロータ３３に連結された駆動輪ＤＷ，ＤＷの回転速度、すなわち車速ＶＰも上昇し、車両が発進する。そして、車速ＶＰが適当に上昇した後には、無段変速機２０の変速比ＲＡＴＩＯを制御することによって、クラッチＣＬ３の入力軸および出力軸の回転数を互いに等しくなるように制御し、その状態でクラッチＣＬ３が接続され、前述した車両の走行中の動作が行われる。以下、上述したようなエンジン３の動力を用いた車両の発進を「ＥＮＧ発進」という。
上述したように、ＥＮＧ発進時、発電用等価トルクＴＧＥおよび駆動用等価トルクＴＳＥをそれぞれ漸増させるので、エンジン３から第１および第２のロータ３１，３３を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが漸増する。したがって、駆動輪ＤＷ，ＤＷからの大きな反力がエンジン３に作用するのを防止でき、エンジンストールを発生させることなく、車両を発進させることができる。
以上のように、本実施形態によれば、エンジン３は、従来の動力装置と異なり、遊星歯車装置を介さずに、第１ロータ３１および第１動力伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されているので、遊星歯車装置における動力の伝達ロスを完全に回避でき、エンジン３による駆動輪ＤＷ，ＤＷの駆動効率を高めることができる。また、発電電動機３０によるアシスト中、前述した抜き取りトルクの分、無段変速機２０を介さずに動力を駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できるので、無段変速機２０における動力の伝達ロスを抑制でき、動力装置１全体としての駆動効率を高めることができる。さらに、抜き取りトルクの分、ＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴを低減できるので、低減されたＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴに見合った無段変速機を採用することによって、無段変速機２０の高効率化と小型化を図ることができ、ひいては、動力装置１全体としての駆動効率のさらなる向上と小型化を達成できる。
また、発電電動機３０の第１および第２のロータ３１，３３がいずれも、従来の動力装置と異なり、遊星歯車装置を介さずに駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されているので、遊星歯車装置における動力の伝達ロスが生じることがなく、したがって、発電電動機３０による駆動輪ＤＷ，ＤＷの駆動効率と、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力を用いた発電電動機３０による発電効率をいずれも高めることができる。さらに、発電電動機３０と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間の動力の伝達を、無段変速機２０を介さずに駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結された第２ロータ３３を介して行うことによって、必ず変速機を介して行う従来の場合と比較して、無段変速機２０における動力の伝達ロスを抑制することができる。したがって、上記の発電電動機３０の駆動効率および発電効率をさらに高めることができる。
例えば、図１３および図２３を用いて説明したように、発電電動機３０のみを駆動源として用いる場合や減速時発電中に、クラッチＣＬ３を遮断することによって、発電電動機３０と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間の動力の伝達を、第２動力伝達経路および第２ロータ３３のみを介して、すなわち無段変速機２０をまったく介さずに行うことができる。したがって、無段変速機２０における動力の伝達ロスを完全に回避でき、発電電動機３０の駆動効率および発電効率をより一層、高めることができる。また、エンジン３の動力の一部を用いて発電電動機３０で発電を行う駆動時発電中にも、遊星歯車装置を用いる従来の場合と異なり、遊星歯車装置における動力の伝達ロスが生じることがなく、その発電効率を高めることができる。
さらに、ＥＮＧ発進時、クラッチＣＬ３を遮断するとともに、発電する電力および供給電力を制御することによって、エンジン３から第１および第２のロータ３１，３３を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクを漸増させるので、エンジンストールを発生させることなく、車両を発進させることができる。このため、エンジン３と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間の連結を、摩擦式の発進クラッチを用いずに行うことが可能になる。また、車両の発進後、変速比ＲＡＴＩＯの制御によって、クラッチＣＬ３の入力軸および出力軸の回転数を互いに等しくなるように制御した状態で、クラッチＣＬ３が接続される。このため、前述したＥＶ走行中ＥＮＧ始動を、クラッチＣＬ３の接続によって行わず、スタータ（図示せず）を用いて行う場合には、クラッチＣＬ３として、摩擦式のものに代えて、作動に必要なエネルギがより小さなＯＮ／ＯＦＦ式の、例えばドグ歯式のクラッチを用いることができる。その場合には、摩擦式の発進クラッチの駆動源として、エンジン３の動力を油圧などに変換して用いた場合と比較して、エンジン３の燃費を向上させることができる。
また、アシスト中、エンジン回転数ＮＥおよび磁界回転速度ＶＭＦが、エンジン３および発電電動機３０の最良の効率が得られるように設定されたＮＥＣＭＤ値およびＶＭＦＣＭＤ値にそれぞれなるように、無段変速機２０の変速比ＲＡＴＩＯが制御される。これにより、エンジン３および発電電動機３０の最良の効率が得られるように、それらの出力を制御しながら、駆動輪ＤＷ，ＤＷを駆動することができる。したがって、動力装置１全体としての駆動効率をさらに高めることができる
さらに、ＥＶクリープ運転中やＥＶ走行中、ワンウェイクラッチＣＬ１およびケースＣＡにより、クランク軸３ａが逆転しないように、第１ロータ３１の回転が阻止されるとともに、クラッチＣＬ３により、第１ロータ３１と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間が遮断される。したがって、図１３および図１４を用いて説明したように、クランク軸３ａの逆転を阻止しながら、エンジン３を引きずることなく、駆動輪ＤＷ，ＤＷを発電電動機３０の動力で適切に駆動することができる。
また、図２４および図２５を用いて説明したように、電磁ブレーキＣＬ２で第２ロータ３３を回転不能に保持し、クラッチＣＬ３により第１ロータ３１と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間を遮断するとともに、第１および第２の回転磁界をクランク軸３ａの回転方向と逆方向に回転させる。これにより、駆動輪ＤＷ，ＤＷを駆動することなく、クランク軸３ａを正転させることができ、ひいては、エンジン３を始動することができる。
さらに、遊星歯車装置を用いる従来の場合と比較して、その構成を単純化できるとともに、歯車の間におけるバックラッシによる影響を受けることなく、車速ＶＰを精度良く制御することができる。
次に、図２９を参照しながら、本発明の第２実施形態による動力装置１Ａについて説明する。この動力装置１Ａは、第１実施形態による動力装置１と比較して、正逆転切換機構６０をさらに備える点が主に異なっている。図２９において、第１実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を用いて示している。なお、同図において、便宜上、無段変速機２０については、簡略化して表示している。このことは、後述する他の図面についても同様である。以下、第１実施形態と異なる点を中心として説明する。
上記の正逆転切換機構６０は、遊星歯車装置ＰＳ、クラッチＣＬ４（第２クラッチ、第２ロータロック機構）および電磁ブレーキＣＬ５（キャリアロック機構、第２ロータロック機構）を有している。この遊星歯車装置ＰＳは、サンギヤＳと、このサンギヤＳの外周に設けられたリングギヤＲと、両ギヤＳ，Ｒに噛み合う複数（例えば３つ）のプラネタリギヤＰ（２つのみ図示）と、プラネタリギヤＰを回転自在に支持するキャリアＣなどで構成されている。サンギヤＳは、前述した第２主軸６に固定されており、第２主軸６と一体に回転自在になっている。また、上記のリングギヤＲは、ドーナツ板状のフランジを介して、第３主軸６ｃに固定されている。この第３主軸６ｃは、中空に形成されるとともに、第２主軸６と同心状に、かつ、回転自在に設けられており、その内側には、前述した第１主軸４が同心状に回転自在に嵌合している。以上の構成により、リングギヤＲは、第３主軸６ｃと一体に回転自在になっている。また、第１実施形態と異なり、前述した電磁ブレーキＣＬ２は設けられておらず、前述したギヤ６ｂは、第２主軸６ではなく、第３主軸６ｃに固定されている。
以上の構成により、サンギヤＳは、第２主軸６を介して第２ロータ３３に連結されており、リングギヤＲは、第３主軸６ｃやアイドラ軸８、差動ギヤ機構９などを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されている。すなわち、第２ロータ３３は、第２主軸６、遊星歯車装置ＰＳ、第３主軸６ｃ、ギヤ６ｂ、第３アイドラギヤ８ｃ、アイドラ軸８、第２アイドラギヤ８ｂ、ギヤ９ａ、差動ギヤ機構９、および駆動軸１０，１０を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。本実施形態では、上記の第２主軸６から駆動軸１０，１０までの一連の構成要素が、第２動力伝達経路に相当する。
クラッチＣＬ４は、例えば電磁クラッチであり、その締結度合がＥＣＵ２により制御されることによって、キャリアＣと第２主軸６の間、すなわち、キャリアＣとサンギヤＳの間を接続・遮断する。電磁ブレーキＣＬ５は、ＥＣＵ２によりＯＮまたはＯＦＦされ、ＯＮ状態のときに、キャリアＣを回転不能に保持するとともに、ＯＦＦ状態のときに、キャリアＣの回転を許容する。
以上の構成の動力装置１Ａでは、第１実施形態と同様、ＥＶ発進やＥＮＧ発進などの動作が行われる。また、車両を前進させる場合には、クラッチＣＬ４を接続することによって、キャリアＣとサンギヤＳの間を接続するとともに、電磁ブレーキＣＬ５をＯＦＦ状態に制御することによって、キャリアＣの回転を許容する。その状態で、ＥＶ発進やＥＮＧ発進などの動作を前述したようにして行うと、第２ロータ３３に伝達された動力は、サンギヤＳ、キャリアＣおよびプラネタリギヤＰを介して、リングギヤＲに伝達され、それに伴い、サンギヤＳ、キャリアＣおよびリングギヤＲは、第２ロータ３３とともに一体に回転する。また、リングギヤＲに伝達された動力は、第３主軸６ｃや差動ギヤ機構９などを介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転し、車両が前進する。
一方、車両を後進させる場合には、クラッチＣＬ４を遮断することによって、キャリアＣとサンギヤＳの間を遮断するとともに、電磁ブレーキＣＬ５をＯＮ状態に制御することによって、キャリアＣを回転不能に保持し、さらに、クラッチＣＬ３を遮断状態に保持する。その状態で、ＥＶ発進やＥＮＧ発進などの動作を前述したようにして行うと、第２ロータ３３に伝達された動力は、サンギヤＳおよびプラネタリギヤＰを介して、リングギヤＲに伝達され、上記のようにキャリアＣが回転不能に保持されているため、リングギヤＲは、サンギヤＳすなわち第２ロータ３３に対して、逆方向に回転する。また、リングギヤＲに伝達された動力は、第３主軸６ｃなどを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが逆転し、車両が後進する。この場合、遊星歯車装置ＰＳの特性から明らかなように、リングギヤＲには、サンギヤＳに伝達されたトルクが増大した状態で伝達される。
上述したような車両の後進を、エンジン３の動力を用いて行う場合において、残存容量ＳＯＣが前述した第１所定値ＳＯＣＬよりも小さいときには、エンジン回転数ＮＥを、第１および第２の回転磁界が第１ロータ３１の回転方向と逆方向に回転するように高めるとともに、発電電動機３０で発電を行い、発電した電力をバッテリ４５に充電する。これにより、図２６や図２７を用いて説明したＥＮＧクリープ運転中の動作から明らかなように、バッテリ４５を充電しながら、車両を後進させることができる。
なお、本実施形態では、図２４を用いて説明した停車中ＥＮＧ始動を行うときには、第２ロータ３３は次のようにして回転不能に保持される。すなわち、電磁ブレーキＣＬ５をＯＮ状態に制御することによって、キャリアＣを回転不能に保持するとともに、クラッチＣＬ４を接続することによって、キャリアＣと第２主軸６の間、すなわち、キャリアＣと第２ロータ３３の間を接続する。これにより、第２ロータ３３は、キャリアＣとともに回転不能に保持される。
以上のように、正逆転切換機構６０のクラッチＣＬ４および電磁ブレーキＣＬ５を、第２ロータ３３を回転不能に保持する第２ロータロック機構として併用することができる。したがって、これらを併用せずに別個に設ける場合と比較して、動力装置１Ａの部品点数を削減でき、ひいては、動力装置１Ａの小型化およびコストの削減を達成することができる。
以上のように、本実施形態によれば、第１実施形態の効果を同様に得られることに加えて、遊星歯車装置ＰＳ、クラッチＣＬ４および電磁ブレーキＣＬ５で構成された単純な構成の正逆転切換機構６０によって、第２ロータ３３からの動力を用いた駆動輪ＤＷ，ＤＷの正転および逆転、すなわち、車両の前進および後進を、選択的に行うことができる。この場合、第１実施形態で述べたＥＮＧ発進時の動作から明らかなように、摩擦式の発進クラッチを用いることなく、エンジン３の動力を駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達し、エンジンストールを発生させずに、停止中の車両を前進または後進させることができる。また、車両の前進時には、サンギヤＳ、キャリアＣおよびリングギヤＲが一体に回転するため、遊星歯車装置ＰＳにおいて、ギヤの噛み合いによる動力の伝達ロスを発生させることなく、駆動輪ＤＷ，ＤＷに動力を伝達することができる。なお、クラッチＣＬ３の接続によりサンギヤＳ、キャリアＣおよびリングギヤＲが一体に回転しているときに、車両が後進するように、遊星歯車装置ＰＳと駆動輪ＤＷ，ＤＷを連結してもよい。
次に、図３０を参照しながら、本発明の第３実施形態による動力装置１Ｂについて説明する。この動力装置１Ｂは、上述した第２実施形態による動力装置１Ａと比較して、変速機７０（第２変速機）をさらに備える点が主に異なっている。図３０において、第２実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を用いて示している。以下、第２実施形態と異なる点を中心として説明する。
上記の変速機７０は、例えば、無段変速機２０と同様のベルト式の無段変速機であり、入力軸７１および出力軸（図示せず）を有しており、入力軸７１に入力された動力を、無段階に変速して出力軸に出力可能に構成されている。変速機７０の変速比ｒａｔｉｏ（入力軸７１の回転数／出力軸の回転数）は、ＥＣＵ２によって制御される。また、変速機７０の出力軸は、前述したアイドラ軸８に同心状に直結されている。さらに、本実施形態では、第３アイドラギヤ８ｃは、第１および第２の実施形態と異なり、アイドラ軸８ではなく、入力軸７１に固定されている。以上の構成により、第２ロータ３３は、第２主軸６、遊星歯車装置ＰＳ、第３主軸６ｃ、ギヤ６ｂ、第３アイドラギヤ８ｃ、変速機７０、アイドラ軸８、第２アイドラギヤ８ｂ、ギヤ９ａ、差動ギヤ機構９、駆動軸１０，１０を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。本実施形態では、上記の第２主軸６から駆動軸１０，１０までの一連の構成要素が、第２動力伝達経路に相当する。
以上の構成の動力装置１Ｂでは、前述したＥＶ発進時・走行中や、ＥＮＧ発進時、発電電動機３０によるアシスト中、駆動時発電中などのように、第２ロータ３３を介して動力を伝達する場合に、変速機７０の変速比ｒａｔｉｏが次のようにして制御される。まず、要求トルクＰＭＣＭＤおよび車速ＶＰに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって、目標磁界回転速度ＶＭＦＣＭＤを算出する。このマップでは、目標磁界回転速度ＶＭＦＣＭＤは、そのときの要求トルクＰＭＣＭＤおよび車速ＶＰに対して、発電電動機３０の最良の効率が得られるように設定されている。また、上記のマップは、エンジン３の停止時用と運転時用とに別個に用意されている。次いで、磁界回転速度ＶＭＦが算出されたＶＭＦＣＭＤ値になるように、変速比ｒａｔｉｏを制御する。
この場合、アシスト中および駆動時発電中、無段変速機２０の変速比ＲＡＴＩＯは、第１実施形態と異なり、次のようにして制御される。すなわち、所定の目標エンジン回転数ＮＥＣＭＤにエンジン回転数ＮＥがなるように、変速比ＲＡＴＩＯを制御する。この目標エンジン回転数ＮＥＣＭＤは、エンジン３の最良の効率が得られるように設定されている。本実施形態によれば、第１および第２の実施形態と異なり、変速機７０の変速比ｒａｔｉｏを制御することによって、車速ＶＰに対して、第２ロータ回転速度ＶＲ２を自由に制御することができる。
したがって、無段変速機２０および変速機７０の変速比ＲＡＴＩＯ，ｒａｔｉｏを制御することによって、車速ＶＰに対し、エンジン回転数ＮＥおよび磁界回転速度ＶＭＦを、前記式（１）に示す磁界回転速度ＶＭＦ、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の関係とは無関係に、別個に自由に制御することができる。したがって、エンジン３および発電電動機３０のより良好な効率が得られるように、エンジン回転数ＮＥおよび磁界回転速度ＶＭＦをそれぞれ制御でき、それにより、エンジン３の駆動効率と発電電動機３０の駆動効率および発電効率を高めることができる。
また、変速比ｒａｔｉｏは、ＥＶ発進時などのように、車速ＶＰが低く、発電電動機３０に要求されるトルクが大きいときには、値１よりも大きな減速側の所定値に制御される。これにより、第２ロータ３３に伝達されたトルクは、変速機７０において増大された後、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。それに応じて、第２ロータ３３に伝達されるトルクが小さくなるように、発電電動機３０に供給される電力（あるいは発電電動機３０で発電される電力）が制御される。したがって、本実施形態によれば、発電電動機３０に要求されるトルクの最大値を小さくすることができ、発電電動機３０の小型化およびコストの削減を図ることができる。
さらに、車速ＶＰが極めて高いときには、変速比ｒａｔｉｏは、値１よりも小さな高速側の所定値に制御される。これにより、車速ＶＰに対して、第２ロータ回転速度ＶＲ２が低下するので、第２ロータ回転速度ＶＲ２が高くなりすぎることによる発電電動機３０の故障を、防止することができる。
なお、本実施形態では、第２ロータ３３が変速機７０を介して連結されているので、第１実施形態のような変速機における動力の伝達ロスの回避による駆動効率および発電効率の向上効果は、得られないものの、それ以外の第１および第２の実施形態の効果については、同様に得ることができる。
次に、図３１を参照しながら、本発明の第４実施形態による動力装置１Ｃについて説明する。この動力装置１Ｃは、第２実施形態による動力装置１Ａと比較して、変速機８０（第３変速機）をさらに備える点が主に異なっている。図３１において、第２実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を用いて示している。以下、第２実施形態と異なる点を中心として説明する。
上記の変速機８０は、入力軸８１、出力軸、遊星歯車装置、およびクラッチなどで構成されており（いずれも図示せず）、入力軸８１に入力された動力を、出力軸にそのまま出力する機能と、減速した状態で出力する機能とを有している。このように、変速機８０では、変速段として、変速比（入力軸８１の回転数／出力軸の回転数）が値１よりも大きな所定値である第１速と、変速比が値１である第２速とから成る計２つの変速段が設定されており、これらの変速段の切換はＥＣＵ２によって行われる。
また、本実施形態では、第１および第２の実施形態と異なり、フライホイール５は、第１主軸４ではなく、変速機８０の入力軸８１に直結されており、第１主軸４は、変速機８０の出力軸に直結されている。この構成により、クランク軸３ａは、変速機８０を介して第１ロータ３１に連結されている。さらに、差動ギヤ機構９のギヤ９ａと第２アイドラギヤ８ｂのギヤ比は、値１よりも大きな所定値に設定されており、両ギヤ９ａ，８ｂによる減速度合は比較的大きい。したがって、ＥＶ走行中などにおいて、第２ロータ３３に伝達されたトルクは、第２アイドラギヤ８ｂおよびギヤ９ａにおいて増大された後、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、それにより、発電電動機３０の小型化およびコストの削減を図ることができる。
また、変速機８０の変速段は、エンジン回転数ＮＥが極めて高いときには第１速に制御され、それ以外のときには第２速に制御される。これにより、エンジン回転数ＮＥが極めて高いときに、エンジン３の動力が、減速された状態で第１ロータ３１に伝達されるので、第１ロータ回転速度ＶＲ１が高くなりすぎることによる発電電動機３０の故障を防止することができる。前述したように第１ロータ３１は強度の低い磁石などで構成されているため、上記の効果を特に有効に得ることができる。
なお、本実施形態では、クランク軸３ａが変速機８０を介して第１ロータ３１に連結されているため、第１実施形態のような変速機における動力の伝達ロスの回避によるエンジン３の駆動効率の向上効果は、得られないものの、それ以外の第１および第２の実施形態の効果については、同様に得ることができる。
次に、図３２を参照しながら、本発明の第５実施形態による動力装置１Ｄについて説明する。この動力装置１Ｄは、第２実施形態による動力装置１Ａと比較して、無段変速機２０が省略されている点が主に異なっている。図３２において、第２実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を用いて示している。第２実施形態と異なる点を中心として説明する。
第１主軸４には、ギヤ４ｂが固定されており、このギヤ４ｂは、前述した副軸７に固定されたギヤ７ｂに噛み合っている。これらのギヤ４ｂ，７ｂのギヤ比は、例えば１：１に設定されている。また、第２実施形態と異なり、前述した第１アイドラギヤ８ａが設けられておらず、クラッチＣＬ３は、その入力軸および出力軸が副軸７およびアイドラ軸８にそれぞれ直結されており、その締結度合がＥＣＵ２により制御されることによって、副軸７とアイドラ軸８の間を接続・遮断する。さらに、ギヤ６ｂと第３アイドラギヤ８ｃのギヤ比は、例えば１：１に設定されている。
以上の構成により、クラッチＣＬ３の接続時、クランク軸３ａおよび第１ロータ３１は、第１主軸４、ギヤ４ｂ、ギヤ７ｂ、副軸７、アイドラ軸８、第２アイドラギヤ８ｂ、ギヤ９ａ、差動ギヤ機構９、および駆動軸１０，１０を介して、変速機を介さずに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結される。したがって、車両の走行中、クラッチＣＬ３が接続されている状態では、エンジン回転数ＮＥは、車速ＶＰによって一義的に定まる。本実施形態では、上記の第１主軸４から駆動軸１０，１０までの一連の構成要素が、第１動力伝達経路に相当する。
以上の構成の動力装置１Ｄでは、前述したＥＶクリープ運転、ＥＶ発進、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動、停車中ＥＮＧ始動、ＥＮＧクリープ運転、ＥＮＧ発進、正逆転切換機構６０を用いた車両の前後進の切換が、第１および第２の実施形態の場合と同様にして行われ、エンジン３の運転中でかつ車両の走行中の動作や、車両の減速走行中の動作のみが、第１および第２の実施形態の場合と異なっている。以下、これらについて説明する。
まず、エンジン３の運転中でかつ車両の走行中の動作について説明する。前述したＥＮＧ発進後において、クラッチＣＬ３の遮断中、エンジン３から駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力は、磁界回転速度ＶＭＦを制御することによって無段階に変速される。すなわち、発電電動機３０が無段変速機として機能する。以下、この点について、図３３および図３４を参照しながら説明する。
前述した連結関係から明らかなように、第１ロータ回転速度ＶＲ１はエンジン回転数ＮＥと等しく、第２ロータ回転速度ＶＲ２は、各ギヤによる変速などがないとすれば、車速ＶＰと等しい。したがって、磁界回転速度ＶＭＦと、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２と、エンジン回転数ＮＥと、車速ＶＰの関係は、図３３や図３４に示すように、１つの速度線図上に表される。図３３に示すように、第１および第２の回転磁界が、第１ロータ３１の回転方向と同方向に回転する場合には、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力は、同図に示す中抜きの矢印から明らかなように、磁界回転速度ＶＭＦを上昇させることによって増速側に、低下させることによって減速側に、それぞれ無段階に変速される。
また、図３４に示すように、第１および第２の回転磁界が、第１ロータ３１の回転方向と逆方向に回転する場合には、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力は、同図に示す中抜きの矢印から明らかなように、磁界回転速度ＶＭＦを上昇させることによって減速側に、低下させることによって増速側に、それぞれ無段階に変速される。この場合、磁界回転速度ＶＭＦは値０近傍に制御され、それにより、変速をある程度行いながら、バッテリ４５における電力の入出力が抑制される。
また、ＥＮＧ発進後、遮断状態のクラッチＣＬ３は、車速ＶＰが所定車速の定速走行状態になり、かつ、クラッチＣＬ３の入力軸および出力軸の回転数が互いに等しくなったときに、接続される。この所定車速は、クラッチＣＬ３の接続により、クランク軸３ａを、第１動力伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結した場合に、エンジンストールを発生させずに車両を走行させることが可能な最低の車速に設定されており、エンジン３の最大発生トルクが大きいほど、より小さな値に設定されている。
さらに、上記のようにクラッチＣＬ３を接続する際、エンジン回転数ＮＥを制御することによって、クラッチＣＬ３の入力軸および出力軸の回転数を互いに等しくなるように制御する。具体的には、ＥＮＧ発進後などにおいて、クラッチＣＬ３が遮断されているときには、エンジン３の大きなトルクを確保し、車両の加速度を確保するために、エンジン回転数ＮＥは高めに制御されており、それにより、エンジン回転数ＮＥに相当するクラッチＣＬ３の入力軸の回転数は、車速ＶＰに相当するクラッチＣＬ３の出力軸の回転数よりも高くなっている。この状態から、エンジン３の前述したスロットル弁開度を減少させることにより、エンジン３に吸入される吸入空気量を低下させることによって、エンジン回転数ＮＥを低下させ、それにより、クラッチＣＬ３の入力軸および出力軸の回転数を互いに等しくなるように制御する。
さらに、クラッチＣＬ３を接続した状態でのエンジン３の動力を用いた車両の走行中、スロットル弁開度は、車速ＶＰによって一義的に定まるエンジン回転数ＮＥにおいて、エンジン３の最良の燃費が得られるように制御される。クラッチＣＬ３が接続されているときには、エンジン３は駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的にほぼ直結された状態になるため、極めて高い駆動効率を得ることができる。
また、上記のようなスロットル弁開度の制御によって、エンジン３から駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが要求トルクＰＭＣＭＤに対して不足するときには、その不足分を補うように、発電電動機３０に電力が供給され、発電電動機３０によるアシストが行われる。一方、エンジン３から駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが要求トルクＰＭＣＭＤに対して余るときには、その余剰分を用いて、発電電動機３０において発電が行われるとともに、発電した電力がバッテリ４５に充電される。このような発電電動機３０の制御によって、上述したようなクラッチＣＬ３を接続した状態でエンジン３の最良の燃費が得られる運転領域を、拡大することができる。なお、上記の発電電動機３０によるアシストは、残存容量ＳＯＣに応じて行われる。
さらに、要求トルクＰＭＣＭＤが極めて大きいことにより、車両を急加速させる場合には、クラッチＣＬ３を遮断するとともに、スロットル弁開度などの制御により、エンジン回転数ＮＥを急上昇させ、エンジントルクＴＥＮＧを急増させる。この場合、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の関係によって定まる第１および第２の回転磁界の回転方向が、第１ロータ３１の回転方向と同方向であるとき（図３３参照）には、ステータ３２に電力を供給し、逆方向であるとき（図３４参照）には、ステータ３２に発電させる。これにより、ＥＮＧクリープ運転やＥＮＧ発進の動作から明らかなように、第１ロータ３１に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧと、駆動用等価トルクまたは発電用等価トルクＴＳＥ，ＴＧＥとがいずれも、第２ロータ３３において正のトルクとして合成され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、車両が急加速する。
上記のように、車両の急加速時、クラッチＣＬ３の遮断により、ギヤなどを介したエンジン３と駆動輪ＤＷ，ＤＷの機械的な連結を解くことによって、エンジン回転数ＮＥをそのときの車速ＶＰとは無関係に上昇させることができ、エンジントルクＴＥＮＧを急増させることができる。また、そのようなエンジントルクＴＥＮＧと駆動用または発電用等価トルクＴＳＥ，ＴＧＥとがいずれも、正のトルクとして合成され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるので、より大きなトルクを駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できる。したがって、車両を速やかに加速させることができ、その商品性を高めることができる。
また、エンジン３の運転中における車両の登坂走行時、クラッチＣＬ３を遮断するとともに、残存容量ＳＯＣに応じて、エンジン回転数ＮＥおよび発電電動機３０の動作を制御する。具体的には、残存容量ＳＯＣが前述した第１所定値ＳＯＣＬよりも大きく、バッテリ４５の電力が十分に残っているときには、エンジン回転数ＮＥを、車速ＶＰに応じ、第１および第２の回転磁界が第１ロータ３１の回転方向と同方向に回転するように制御するとともに、バッテリ４５から発電電動機３０に電力を供給し、第１および第２の回転磁界を第１ロータ３１の回転方向と同方向に回転させる。これにより、図２７を用いて説明したＥＮＧ発進時の動作から明らかなように、駆動輪ＤＷ，ＤＷが駆動され、車両が前進する。
一方、残存容量ＳＯＣが第１所定値ＳＯＣＬを下回ったときには、エンジン回転数ＮＥを、車速ＶＰに応じ、第１および第２の回転磁界が第１ロータ３１の回転方向と逆方向に回転するように制御するとともに、発電電動機３０において発電を行い、発電した電力をバッテリ４５に充電する。これにより、前述したＥＮＧクリープ運転中の動作から明らかなように、駆動輪ＤＷ，ＤＷが駆動され、車両が前進する。なお、このバッテリ４５の充電は、残存容量ＳＯＣが前述した第２所定値ＳＯＣＨに達するまで行われる。以上により、バッテリ４５の過放電および過充電を防止しながら、登坂走行を継続して行うことができる。
さらに、車両の減速走行中には、第１実施形態と同様、減速時発電を行う。すなわち、電磁ブレーキＣＬ２をＯＦＦ状態に制御するとともに、発電電動機３０において発電を行い、発電した電力をバッテリ４５に充電する。この場合、次のようにしてクラッチＣＬ３の接続・遮断を切り換える。第１実施形態において、図２０〜図２２を用いて説明したように、減速時発電中において、クラッチＣＬ３の接続時には、エンジン３が駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されているため、ステータ３２に伝達される発電用等価トルクＴＧＥ、すなわち、充電される電力は、エンジン３のフリクションが小さく、それにより、駆動輪ＤＷ，ＤＷからエンジン３に伝達されるエンジン駆動トルクＴＤＲＥＮＧが小さいほど、より大きな値に制御することができる。
一方、減速時発電中において、クラッチＣＬ３の遮断時には、エンジン３と駆動輪ＤＷ，ＤＷの機械的な連結が解かれるとともに、駆動輪ＤＷ，ＤＷから第２ロータに伝達されたトルクが、ステータ３２および第１ロータ３１に１：１の分配比で分配される。このため、クラッチＣＬ３の遮断時、第１ロータ３１に作用するエンジン３のフリクションのトルク相当値が駆動輪ＤＷ，ＤＷの足軸入力トルクＴＤＷの１／２よりも大きいときには、発電用等価トルクＴＧＥを足軸入力トルクＴＤＷの１／２の大きさに制御でき、それにより、クラッチＣＬ３の接続時よりも大きな電力を充電できる。また、クラッチＣＬ３の遮断時、ステータ３２および第１ロータ３１に伝達されるエネルギ（電力・動力）の分配比は、発電電動機３０の前述した機能から明らかなように、磁界回転速度ＶＭＦと第１ロータ回転速度ＶＲ１との比に等しい。
以上のことから、エンジン回転数ＮＥが低く、それにより、エンジン３のフリクションが小さいときには、クラッチＣＬ３を接続状態に保持する一方、エンジン回転数ＮＥが高く、エンジン３のフリクションが大きいときには、クラッチＣＬ３を遮断状態に保持する。また、クラッチＣＬ３の遮断中、磁界回転速度ＶＭＦを、第１ロータ回転速度ＶＲ１よりも高くなるように制御する。以上により、減速時発電中、発電電動機３０において、より大きな電力を発電し、バッテリ４５に充電することができる。なお、第１〜第４の実施形態において、本実施形態と同様にして減速時発電を行ってもよいことは、もちろんである。
また、第１実施形態と同様、クラッチＣＬ３を遮断するとともに、例えば電磁ブレーキやバンドブレーキなどで構成されたロック機構により、第１ロータ３１を回転不能に保持することによって、第１ロータ回転速度ＶＲ１を値０に保持し、その状態で駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力を用いて減速時発電を行ってもよい。これにより、図２３を用いて説明したように、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力を電力にすべて変換し、発電することができる。
以上のように、本実施形態によれば、エンジン３および発電電動機３０を変速機を用いることなく駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結するので、変速機における動力の伝達ロスを回避でき、エンジン３および発電電動機３０による駆動輪ＤＷ，ＤＷの駆動効率と発電電動機３０の発電効率を高めることができる。また、第２実施形態の無段変速機２０が省略されており、その分、動力装置１Ｄの小型化およびコストの削減を達成することができる。
さらに、ＥＮＧ発進時には、発電電動機３０において一旦、発電し、バッテリ４５に充電した後に、バッテリ４５から発電電動機３０への電力供給を行い、ＥＮＧ発進後のクラッチＣＬ３を遮断した状態では、磁界回転速度を値０近傍に制御する。また、所定の定速走行中には、クラッチＣＬ３を接続し、エンジン３の動力を、ほぼ直結状態で駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達し、要求トルクＰＭＣＭＤに応じて、発電電動機３０によるアシストおよび発電を行う。以上により、車両の走行中、バッテリ４５への電力の入出力をほぼバランスさせることができるので、バッテリ４５の小型化を図ることができ、それにより、動力装置１Ｄのさらなる小型化およびコストの削減を達成することができる。また、ＥＮＧ発進後におけるクラッチＣＬ３の遮断中、図３３および図３４を用いて説明したように、エンジン３の動力を、無段階に変速し、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達することができる。
さらに、クラッチＣＬ３の遮断中、エンジントルクＴＥＮＧと駆動用または発電用等価トルクＴＳＥ，ＴＧＥとがいずれも、正のトルクとして第２ロータ３３において合成され、さらに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるので、より大きなトルクを駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達することができる。
なお、本実施形態では、無段変速機２０が設けられていないため、その変速比ＲＡＴＩＯの制御による動力装置１全体としての駆動効率の向上効果は、得られないものの、それ以外の第１および第２の実施形態の効果については、同様に得ることができる。
また、本実施形態において、前述したＥＶ走行中ＥＮＧ始動をクラッチＣＬ３の接続により行う場合には、第１および第２のロータ３１，３３の連結関係から明らかなように、クラッチＣＬ３の接続に伴い、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２が互いに等しくなる。このため、車速ＶＰが高く、第２ロータ回転速度ＶＲ２が高いときには、クラッチＣＬ３を完全に接続せずに、滑らせることによって、エンジン回転数ＮＥをエンジン３の始動に適した低めの値に制御し、その状態で、燃料噴射弁などを制御し、エンジン３を始動する。したがって、第１実施形態と同様、エンジン３の始動に伴って発生する振動やノイズを抑制できるので、商品性を向上させることができる。
次に、図３５を参照しながら、本発明の第６実施形態による動力装置１Ｅについて説明する。同図に示すように、この動力装置１Ｅは、第５実施形態による動力装置１Ｄに、第３実施形態の変速機７０を組み合わせたものである。この動力装置１Ｅでは、第５実施形態で述べた動作が同様にして行われるとともに、変速機７０（第１変速機）が第３実施形態の場合と同様にして制御される。
したがって、本実施形態によれば、主として、発電電動機３０の小型化およびコストの削減を図ることができるなど、第３および第５の実施形態の効果の双方を同様に得ることができる。なお、本実施形態では、第２ロータ３３が変速機７０を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されているため、第５実施形態のような変速機における動力の伝達ロスの回避によるエンジン３および発電電動機３０の駆動効率などの向上効果は、得られない。
次に、図３６を参照しながら、本発明の第７実施形態による動力装置１Ｆについて説明する。同図に示すように、この動力装置１Ｆは、第５実施形態による動力装置１Ｄに、第４実施形態の変速機８０を組み合わせたものである。差動ギヤ機構９のギヤ９ａと第２アイドラギヤ８ｂのギヤ比は、第４実施形態と同様にして設定されている。この動力装置１Ｆでは、第５実施形態で述べた動作が同様にして行われるとともに、変速機８０（第２変速機）が第４実施形態の場合と同様にして制御される。
したがって、本実施形態によれば、主として、第１ロータ回転速度ＶＲ１が高くなりすぎることによる発電電動機３０の故障を防止できるなど、第４および第５の実施形態の効果の双方を同様に得ることができる。なお、本実施形態では、クランク軸３ａが変速機８０を介して第１ロータ３１に連結されているため、第５実施形態のような変速機における動力の伝達ロスの回避によるエンジン３の駆動効率の向上効果は、得られない。
次に、図３７を参照しながら、本発明の第８実施形態による動力装置１Ｇについて説明する。この動力装置１Ｇは、第１実施形態による動力装置１と比較して、エンジン３に対する第１および第２のロータ３１，３３の連結関係が逆になっている点のみが異なっている。図３７において、第１実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を用いて示している。以下、第１実施形態と異なる点を中心として説明する。
図３７に示すように、第２ロータ３３は第１主軸４に、第１ロータ３１は第２主軸６に、それぞれ一体に同心状に設けられている。すなわち、動力装置１Ｇでは、第２ロータ３３は、クランク軸３ａと無段変速機２０の間に連結されており、前述した第１動力伝達経路を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。また、第１ロータ３１は、第２主軸６やアイドラ軸８などの前述した第２動力伝達経路を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。また、クラッチＣＬ３は、第１実施形態と異なり、摩擦式のクラッチではなく、ドグ歯式のクラッチで構成されている。
次に、車両の発進時や走行中におけるＥＣＵ２の制御による動力装置１Ｇの動作について説明する。まず、前述した停車中ＥＮＧ始動時の動作について説明する。具体的には、電磁ブレーキＣＬ２をＯＮ状態に制御することによって、第２主軸６およびこれと一体の第１ロータ３１を回転不能に保持するとともに、クラッチＣＬ３を遮断することによって、無段変速機２０と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間、すなわち、第２ロータ３３と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間を遮断する。さらに、ステータ３２に電力を供給する。以上により、図３８に示すように、ステータ３２からの駆動用等価トルクＴＳＥが、第２ロータ３３に伝達され、さらに、クランク軸３ａに伝達される。この場合、クランク軸３ａには、駆動用等価トルクＴＳＥの２倍の大きさのトルクが伝達される。また、図３９に示すように、第１および第２の回転磁界をクランク軸３ａの回転方向と同方向に回転させる。以上により、同図に示すように、第１ロータ回転速度ＶＲ１が値０の状態、すなわち、駆動輪ＤＷ，ＤＷが停止した状態で、第２ロータ３３がクランク軸３ａとともに、クランク軸３ａの回転方向と同方向に回転する。その状態で、エンジン３の燃料噴射弁や点火プラグの点火動作を制御することによって、エンジン３が始動される。
また、前述したＥＮＧクリープ運転中の動作は、次のようにして行われる。すなわち、電磁ブレーキＣＬ２をＯＦＦ状態に制御することによって、第２主軸６およびこれと一体の第１ロータ３１の回転を許容する。さらに、クラッチＣＬ３を遮断するとともに、発電電動機３０において、第２ロータ３３に伝達されるエンジン３の動力の一部を電力に変換し、発電を行う。
この発電に伴い、図４０に示すように、エンジントルクＴＥＮＧの一部が、第２ロータ３３に伝達され、この第２ロータ３３に伝達されたトルクは、ステータ３２および第１ロータ３１に分配される。この場合のトルク分配比は、前述したように１：１である。また、第１ロータ３１に分配されたトルクは、第２主軸６やアイドラ軸８などの第２動力伝達経路を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、駆動輪ＤＷ，ＤＷを正転させる方向に作用する。また、発電する電力量は、第１ロータ回転速度ＶＲ１が非常に小さくなるように制御され、それにより、ＥＮＧクリープ運転が行われる。このように、ＥＮＧクリープ運転中、第１実施形態と同様、エンジントルクＴＥＮＧの一部が駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるので、エンジンストールを生じることなく、クリープ運転を行うことができる。
さらに、上述したＥＮＧクリープ運転の動作に続いて、前述したＥＮＧ発進時の動作が次のようにして行われる。すなわち、電磁ブレーキＣＬ２およびクラッチＣＬ３を、上述したＥＮＧクリープ運転の場合と同様、ＯＦＦ状態および遮断状態にそれぞれ制御し、エンジントルクＴＥＮＧおよびエンジン回転数ＮＥを高める。そして、発電電動機３０で発電する電力量を漸増させることにより、第２ロータ３３からステータ３２に伝達される発電用等価トルクＴＧＥを漸増させる。この場合、上述したように、第２ロータ３３に伝達されたトルクが、第１ロータ３１およびステータ３２に１：１の分配比で分配されるので、上記のように発電用等価トルクＴＧＥを漸増させることによって、エンジン３から第２ロータ３３および第１ロータ３１を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが漸増する。さらに、発電に伴って発生する磁界回転速度ＶＭＦを高める。
以上により、図４１に実線で示すように、第１ロータ回転速度ＶＲ１が、それまでのほぼ値０の状態（同図の破線）から上昇し、第１ロータ３１に連結された駆動輪ＤＷ，ＤＷの回転速度、すなわち車速ＶＰも上昇し、車両が発進する。そして、車速ＶＰが適当に上昇した後には、無段変速機２０の変速比ＲＡＴＩＯを制御することによって、クラッチＣＬ３の前述した入力軸および出力軸の回転数を互いに等しくなるように制御し、その状態で、クラッチＣＬ３を接続し、以下の車両の走行中の動作を行う。
上述したように、ＥＮＧ発進時、第１実施形態と同様、エンジン３から駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクを漸増させることができるので、エンジンストールを発生させることなく、車両を発進させることができる。
車両の走行中でかつエンジン３の運転中には、前述した第１実施形態と同様、電磁ブレーキＣＬ２をＯＦＦ状態に制御し、クラッチＣＬ３を接続するとともに、基本的には、エンジン３のみを車両の駆動源として用い、エンジン３の動力を、無段変速機２０で変速するとともに、第１動力伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達する。
また、エンジン３の始動後の車両の走行中、エンジン３の動力は、基本的には、最良の燃費が得られるように制御される。さらに、残存容量ＳＯＣが前述した第１所定値ＳＯＣＬよりも大きく、すなわち、バッテリ４５の電力が十分に残っており、かつ、上記のように制御されるエンジン３の動力がそのときの車速ＶＰおよび要求トルクＰＭＣＭＤで定まる要求出力に対して不足するときには、その不足分を補うように、バッテリ４５から発電電動機３０に電力を供給し、発電電動機３０によるアシストを行う。
このアシスト中、図４２に示すように、ステータ３２からの駆動用等価トルクＴＳＥと、第１ロータ３１に後述するように伝達されるトルクが合成され、第２ロータ３３に伝達される。前述したように、この場合のトルク合成比は１：１である。この第２ロータ３３に伝達されたトルクと、エンジントルクＴＥＮＧは合成された後、第１主軸４および無段変速機２０を介してアイドラ軸８に伝達される。このアイドラ軸８に伝達されたトルクの一部は、第２主軸６を介して第１ロータ３１に伝達され、残りは、差動ギヤ機構９などを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上の結果、足軸駆動トルクＴＤＲＤＷは、各ギヤによる変速などがないとすれば、エンジントルクＴＥＮＧと駆動用等価トルクＴＳＥとの和に等しくなる。
一方、車両の走行中、残存容量ＳＯＣが前述した第２所定値ＳＯＣＨよりも小さく、すなわち、バッテリ４５の電力が比較的小さく、かつ、上述したように最良の燃費が得られるように制御されるエンジン３の動力が上述した要求出力に対して余るときには、その余剰分を用い、発電電動機３０によって前述した駆動時発電を行うとともに、発電した電力をバッテリ４５に充電する。この発電は、第１実施形態と同様、第２ロータ３３に伝達されるエンジン３の動力を用いて行われる。
この駆動時発電中、図４３に示すように、エンジントルクＴＥＮＧの一部が、第２ロータ３３に伝達され、さらに、ステータ３２および第１ロータ３１に１：１の分配比で分配される。エンジントルクＴＥＮＧの残りは、無段変速機２０に伝達され、さらに、アイドラ軸８において、第１ロータ３１に上記のように分配されたトルクと合成された後、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。その結果、足軸駆動トルクＴＤＲＤＷは、各ギヤによる変速などがないとすれば、エンジントルクＴＥＮＧから、ステータ３２に伝達される発電用等価トルクＴＧＥを差し引いた大きさになる。
また、アシスト中および駆動時発電中、無段変速機２０の変速比ＲＡＴＩＯの制御は、第１実施形態と同様にして行われ、エンジン３および発電電動機３０の最良の効率が得られるように行われる。これにより、第１および第２のロータ３１，３３の速度関係は、磁界回転方向が第１および第２のロータ３１，３３の回転方向と同方向になるように制御される。
図４４は、上述した発電電動機３０によるアシスト中および駆動時発電中、エンジントルクＴＥＮＧを一定とした場合において、駆動輪ＤＷ，ＤＷや無段変速機２０などに伝達されるトルクを、エンジントルクＴＥＮＧに対する比で表したものである。なお、図４４において、各ギヤによる変速などはないものとする。同図に示すように、アシスト中、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される足軸駆動トルクＴＤＲＤＷは、エンジントルクＴＥＮＧと駆動用等価トルクＴＳＥとの和に等しく、ＴＳＥ値が大きいほど、より大きくなる。また、前述したように、第２ロータ３３に伝達された第２ロータ伝達トルクＴＲ２とエンジントルクＴＥＮＧを合成した合成トルクが、無段変速機２０に伝達されることと、駆動用等価トルクＴＳＥが大きいほど、この第２ロータ伝達トルクＴＲ２がより大きくなることから、無段変速機２０に伝達されるＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴは、駆動用等価トルクＴＳＥが大きいほど、より大きくなる。さらに、図４４の中抜きの矢印ＨおよびＩは、車両の最大出力時における足軸駆動トルクＴＤＲＤＷおよびＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴをそれぞれ表している。
また、図４４に示すように、駆動時発電中、足軸駆動トルクＴＤＲＤＷは、エンジントルクＴＥＮＧから発電用等価トルクＴＧＥを差し引いた大きさになり、発電用等価トルクＴＧＥが大きいほど、すなわち発電する電力量が大きいほど、より小さくなる。さらに、前述したように、発電に伴い、第２ロータ伝達トルクＴＲ２がステータ３２および第１ロータ３１に分配されることから、第２ロータ伝達トルクＴＲ２は、ステータ３２に分配される発電用等価トルクＴＧＥが大きいほど、より大きくなる。また、エンジントルクＴＥＮＧの一部が第２ロータ３３に伝達されるとともに、エンジントルクＴＥＮＧの残りが無段変速機２０に伝達されるため、ＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴは、第２ロータ伝達トルクＴＲ２が大きいほど、すなわち、発電用等価トルクＴＧＥが大きいほど、より小さくなる。
また、図４４の中抜きの矢印ＪおよびＫは、通常の駆動時発電中における足軸駆動トルクＴＤＲＤＷおよびＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴをそれぞれ表している。無段変速機２０をエンジン３に直結した場合、エンジントルクＴＥＮＧが無段変速機２０にそのまま伝達されるのに対し、本実施形態によれば、第２ロータ伝達トルクＴＲ２の分、図４４に中抜きの矢印Ｌで示すように、ＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴを低減することができる。この場合、第２ロータ３３からステータ３２および第１ロータ３１へのトルク分配比が１：１であるので、発電用等価トルクＴＧＥの２倍の大きさのトルク分、ＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴは低減される。
次に、車両の減速走行中の動作について説明する。車両の減速走行中には、第１実施形態と同様、減速時発電を行う。すなわち、電磁ブレーキＣＬ２をＯＦＦ状態に制御するとともに、発電電動機３０において発電を行い、発電した電力をバッテリ４５に充電する。
減速時発電中、クラッチＣＬ３を接続状態に保持したときには、図４５に示すように、第２ロータ３３に後述するように伝達されたトルクは、ステータ３２および第１ロータ３１に分配され、第１ロータ３１に分配されたトルクは、第２主軸６を介してアイドラ軸８に伝達され、アイドラ軸８において、駆動輪ＤＷ，ＤＷの足軸入力トルクＴＤＷと合成される。この合成トルクは、副軸７や無段変速機２０を介して、第１主軸４に伝達され、第１主軸４に伝達されたトルクの一部は、第２ロータ３３に伝達され、残りはエンジン３に伝達される。以上の結果、ステータ３２に伝達される発電用等価トルクＴＧＥとエンジン３に伝達されるトルクとの和は、足軸入力トルクＴＤＷと等しくなる。なお、この場合、無段変速機２０の変速比ＲＡＴＩＯは、第１実施形態と同様、発電電動機３０の最良の発電効率が得られるように制御され、それにより、第１および第２のロータ３１，３３の速度関係は、磁界回転方向が第１および第２のロータ３１，３３の回転方向と同方向になるように制御される。
また、減速時発電中、クラッチＣＬ３を遮断したと仮定した場合に、そのときのエンジン回転数ＮＥに相当する第２ロータ回転速度ＶＲ２と、車速ＶＰに相当する第１ロータ回転速度ＶＲ１とによって定まる第１および第２の回転磁界の回転方向が、図４６に示すように、第１ロータ３１の回転方向と逆方向であるときには、クラッチＣＬ３を遮断した状態で、減速時発電を行うことができる。この場合、第１および第２の回転磁界が第１ロータ３１の回転方向と逆方向に回転するため、図４７に示すように、駆動輪ＤＷ，ＤＷから第１ロータ３１に伝達されたトルクと、ステータ３２からの発電用等価トルクＴＧＥは、第２ロータ３３において合成され、エンジン３に伝達される。すなわち、この場合、エンジン３から第２ロータ３３に伝達されるフリクションを利用して、第１ロータ３１に伝達される駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力（エネルギ）を、ステータ３２に伝達し、電力に変換することができる。したがって、上記のようにクラッチＣＬ３を遮断した状態で減速時発電を行う場合には、エンジン３のフリクションが大きいほど、より大きな電力を発電し、バッテリ４５に充電することができる。
逆に、減速時発電中、クラッチＣＬ３を接続しているときには、エンジン３および駆動輪ＤＷ，ＤＷは互いに機械的に連結されているため、エンジン３のフリクションが大きいほど、駆動輪ＤＷ，ＤＷからエンジン３に伝達されるトルクがより大きくなり、その結果、ステータ３２に分配される発電用等価トルクＴＧＥが小さくなり、充電される電力が小さくなる。以上のことから、減速時発電中、エンジン３のフリクションが小さいときには、クラッチＣＬ３が接続され、大きいときには、クラッチＣＬ３が遮断され、それにより、より大きな電力をバッテリ４５に充電することができる。
また、減速時発電を次のようにして行ってもよい。すなわち、クラッチＣＬ３を遮断するとともに、例えば電磁ブレーキやバンドブレーキなどで構成されたロック機構（図示せず）により、第２ロータ３３を回転不能に保持することによって、第２ロータ回転速度ＶＲ２を値０に保持し、その状態で駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力を用いて発電電動機３０で発電を行ってもよい。これにより、図４８に示すように、足軸入力トルクＴＤＷをすべて、無段変速機２０を介さずに、第２動力伝達経路を介して第１ロータ３１に伝達できるとともに、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力を電力にすべて変換し、発電することができる。
次に、前述した発電電動機３０のみを駆動源として用いるＥＶクリープ運転およびＥＶ発進時における動作について説明する。ＥＶクリープ運転中には、電磁ブレーキＣＬ２およびクラッチＣＬ３を、ＯＦＦ状態および遮断状態にそれぞれ制御するとともに、ステータ３２に電力を供給し、第１および第２の回転磁界をクランク軸３ａの回転方向と逆方向に回転するように発生させる。第２ロータ３３は、ワンウェイクラッチＣＬ１およびケースＣＡによって、クランク軸３ａの回転方向と逆方向に回転するのを阻止されている。このため、図４９に示すように、ステータ３２からの駆動用等価トルクＴＳＥは、第１ロータ３１に伝達され、さらに、無段変速機２０を介さずに、前述した第２動力伝達経路を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。また、ステータ３２に供給される電力は、第１ロータ回転速度ＶＲ１が非常に小さくなるように制御され、それにより、車速ＶＰが非常に小さいクリープ運転が行われる。
また、このＥＶクリープ運転状態から、ステータ３２に供給する電力を増大させ、磁界回転速度ＶＭＦを高めることによって、図５０に示すように、第２ロータ回転速度ＶＲ２が値０、すなわち、クランク軸３ａが停止した状態で、第１ロータ回転速度ＶＲ１が上昇し、それに伴い、車速ＶＰが上昇し、車両が発進する。すなわち、ＥＶ発進が行われ、ひいては、ＥＶ走行が行われる。
さらに、前述したＥＶ走行中ＥＮＧ始動は、次のようにして行われる。すなわち、ＥＶ走行中、ステータ３２への電力供給を停止し、車両を惰性で走行させる。その状態で、スタータ（図示せず）によってクランク軸３ａを正転させるとともに、燃料噴射弁などを制御することによって、エンジン３を始動する。また、エンジン３の始動後、無段変速機２０の変速比ＲＡＴＩＯを制御することによって、クラッチＣＬ３の入力軸および出力軸の回転数を互いに等しくなるように制御し、その状態で、それまで遮断されていたクラッチＣＬ３を接続する。
以上のように、本実施形態によれば、第１実施形態と同様、エンジン３は、従来の動力装置と異なり、遊星歯車装置を介さずに、第１ロータ３１および第１動力伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されているので、遊星歯車装置における動力の伝達ロスを完全に回避でき、エンジン３による駆動輪ＤＷ，ＤＷの駆動効率を高めることができる。また、図４３や図４４を用いて説明したように、駆動時発電中、エンジントルクＴＥＮＧのうち、発電用等価トルクＴＧＥと同じ大きさのトルクを、無段変速機２０を介さずに駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できるので、無段変速機２０における動力の伝達ロスを抑制することができる。
さらに、第１実施形態と同様、発電電動機３０の第１および第２のロータ３１，３３がいずれも、従来の動力装置と異なり、遊星歯車装置を介さずに駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されているので、遊星歯車装置における動力の伝達ロスが生じることがなく、したがって、発電電動機３０による駆動輪ＤＷ，ＤＷの駆動効率と、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力を用いた発電電動機３０による発電効率をいずれも高めることができる。さらに、発電電動機３０と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間の動力の伝達を、無段変速機２０を介さずに駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結された第１ロータ３１を介して行うことによって、必ず変速機を介して行う従来の場合と比較して、無段変速機２０における動力の伝達ロスを抑制することができる。したがって、発電電動機３０の駆動効率および発電効率をさらに高めることができる。
例えば、図４８および図４９を用いて説明したように、減速時発電中や発電電動機３０のみを駆動源として用いる場合に、クラッチＣＬ３を遮断することによって、発電電動機３０と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間の動力の伝達を、第２動力伝達経路および第１ロータ３１のみを介して、すなわち無段変速機２０をまったく介さずに行うことができる。したがって、無段変速機２０における動力の伝達ロスを完全に回避でき、発電電動機３０の駆動効率および発電効率をより一層、高めることができる。また、駆動時発電中にも、遊星歯車装置を用いる従来の場合と異なり、遊星歯車装置における動力の伝達ロスが生じることがなく、その発電効率を高めることができる。
さらに、第１実施形態と同様、遊星歯車装置を用いる従来の場合と比較して、その構成を単純化できるとともに、歯車の間におけるバックラッシによる影響を受けることなく、車速ＶＰを精度良く制御することができる。
また、無段変速機２０の変速比ＲＡＴＩＯが第１実施形態と同様にして制御される。これにより、エンジン３および発電電動機３０の最良の効率が得られるように、それらの出力を制御しながら、駆動輪ＤＷ，ＤＷを駆動することができる。したがって、動力装置１全体としての駆動効率を高めることができる
さらに、ワンウェイクラッチＣＬ１およびケースＣＡにより、クランク軸３ａが逆転しないように、第２ロータ３３の回転が阻止される。したがって、図４９および図５０を用いて説明したように、クランク軸３ａの逆転を阻止しながら、エンジン３を引きずることなく、駆動輪ＤＷ，ＤＷを発電電動機３０の動力で適切に駆動することができる。
また、図３８および図３９を用いて説明したように、電磁ブレーキＣＬ２により第１ロータ３１を回転不能に保持し、クラッチＣＬ３により第２ロータ３３と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間を遮断するとともに、第１および第２の回転磁界をクランク軸３ａの回転方向と同方向に回転させる。これにより、駆動輪ＤＷ，ＤＷを駆動することなく、クランク軸３ａを正転させることができ、ひいては、エンジン３を始動することができる。
さらに、第１実施形態と同様、ＥＮＧ発進時、クラッチＣＬ３を遮断するとともに、発電する電力を制御することによって、エンジン３から第２および第１のロータ３３，３１を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクを漸増させるので、エンジンストールを発生させることなく、車両を発進させることができる。それに加え、ＥＮＧ発進後やＥＶ走行中ＥＮＧ始動後、クラッチＣＬ３の接続を、その入力軸および出力軸の回転数が互いに等しい状態で行うことができるので、本実施形態では、第１実施形態と異なり、クラッチＣＬ３として、摩擦式のクラッチではなく、ドグ歯式のクラッチを用いている。したがって、エンジン３の燃費を向上させることができる。
次に、図５１を参照しながら、本発明の第９実施形態による動力装置１Ｈについて説明する。同図に示すように、この動力装置１Ｈは、上述した第８実施形態による動力装置１Ｇに、前述した正逆転切換機構６０を組み合わせたものであり、第１ロータ３１は、第２主軸６を介して、正逆転切換機構６０のサンギヤＳに連結されている。この動力装置１Ｈでは、第８実施形態で述べた動作が同様にして行われるとともに、正逆転切換機構６０が第２実施形態と同様にして制御される。
したがって、本実施形態によれば、ＥＶ発進やＥＮＧ発進などのように、エンジン３の動力を、第１ロータ３１および第２動力伝達経路のみを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達する場合、第２実施形態と同様、正逆転切換機構６０の制御によって、駆動輪ＤＷ，ＤＷの正転および逆転、すなわち、車両の前進および後進を、選択的に行うことができる。この場合、第８実施形態で述べたＥＮＧ発進時の動作から明らかなように、摩擦式の発進クラッチを用いることなく、エンジン３の動力を駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達し、エンジンストールを発生させずに、停止中の車両を前進または後進させることができる。また、第２実施形態と同様、車両の前進時、サンギヤＳ、キャリアＣおよびリングギヤＲが一体に回転するため、遊星歯車装置ＰＳにおいて、ギヤの噛み合いによる動力の伝達ロスを発生させることなく、動力を駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達することができる。その他、第８実施形態の効果を同様に得ることができる。
次に、図５２を参照しながら、本発明の第１０実施形態による動力装置１Ｉについて説明する。同図に示すように、この動力装置１Ｉは、上述した第９実施形態による動力装置１Ｇに、第３実施形態の変速機７０を組み合わせたものである。この動力装置１Ｇでは、第９実施形態で述べた動作が同様にして行われるとともに、変速機７０（第２変速機）が第３実施形態と同様にして制御される。
したがって、本実施形態によれば、主として、第３および第９の実施形態の効果の双方を同様に得ることができる。この場合、本実施形態では、第３実施形態と異なり、強度の低い磁石で構成された第１ロータ３１が変速機７０を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されているため、第１ロータ回転速度ＶＲ１が極めて高くなることによる発電電動機３０の故障を防止する上で、特に有効である。なお、本実施形態では、第１ロータ３１が変速機７０を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されているため、第９実施形態のような変速機における動力の伝達ロスの回避による駆動効率および発電効率の向上効果は、得られない。
次に、図５３を参照しながら、本発明の第１１実施形態による動力装置１Ｊについて説明する。同図に示すように、この動力装置１Ｊは、第９実施形態の動力装置１Ｈに、第４実施形態の変速機８０を組み合わせるとともに、差動ギヤ機構９のギヤ９ａと第２アイドラギヤ８ｂのギヤ比を、第４実施形態と同様に設定したものである。この動力装置１Ｊでは、第９実施形態で述べた動作が同様にして行われるとともに、変速機８０（第３変速機）が第４実施形態と同様にして制御される。
したがって、本実施形態によれば、主として、第４および第９の実施形態の効果の双方を同様に得ることができる。なお、本実施形態では、クランク軸３ａが変速機８０を介して第１ロータ３１に連結されているため、第９実施形態のような変速機における動力の伝達ロスの回避によるエンジン３の駆動効率の向上効果は、得られない。
次に、図５４を参照しながら、本発明の第１２実施形態による動力装置１Ｋについて説明する。同図に示すように、この動力装置１Ｋは、前述した第５実施形態による動力装置１Ｄと比較して、エンジン３に対する第１および第２のロータ３１，３３の連結関係が逆になっている点のみが異なっている。第２ロータ３３は第１主軸４に、第１ロータ３１は第２主軸６に、それぞれ一体に同心状に設けられている。換言すれば、動力装置１Ｋは、前述した第９実施形態による動力装置１Ｇと比較して、無段変速機２０が省略されている点が異なっている。
この構成により、クラッチＣＬ３の接続時、クランク軸３ａおよび第２ロータ３３は、第５実施形態の第１主軸４やギヤ４ｂなどの第１動力伝達経路を介して、変速機を介さずに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結される。また、第１ロータ３１は、第２実施形態の第２主軸６や遊星歯車装置ＰＳなどの第２動力伝達経路を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。
また、動力装置１Ｋでは、前述したＥＶクリープ運転、ＥＶ発進、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動、停車中ＥＮＧ始動、ＥＮＧクリープ運転、ＥＮＧ発進、正逆転切換機構６０を用いた車両の前後進の切換が、第８および第９の実施形態と同様にして行われ、エンジン３の運転中でかつ車両の走行中の動作や、車両の減速走行中の動作のみが、第８および第９の実施形態と異なっている。以下、これらについて説明する。
まず、エンジン３の運転中でかつ車両の走行中の動作について説明する。前述したＥＮＧ発進後において、クラッチＣＬ３の遮断中、エンジン３から駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力は、磁界回転速度ＶＭＦを制御することによって無段階に変速される。すなわち、第５実施形態と同様、発電電動機３０が無段変速機として機能する。以下、この点について、図５５および図５６を参照しながら説明する。
上述した連結関係から明らかなように、第２ロータ回転速度ＶＲ２はエンジン回転数ＮＥと等しく、第１ロータ回転速度ＶＲ１は、差動ギヤ機構９による変速などがないとすれば、車速ＶＰと等しい。したがって、磁界回転速度ＶＭＦと、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２と、エンジン回転数ＮＥと、車速ＶＰの関係は、図５５および図５６に示すように、１つの速度線図上に表される。
図５５に示すように、第１および第２の回転磁界が第２ロータ３３の回転方向と同方向に回転する場合には、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力は、同図に示す中抜きの矢印から明らかなように、磁界回転速度ＶＭＦを上昇させることによって減速側に、低下させることによって増速側に、それぞれ無段階に変速される。なお、この場合、発電電動機３０では、発電が行われ、発電した電力がバッテリ４５に充電される。また、図５６に示すように、第１および第２の回転磁界が第２ロータ３３の回転方向と逆方向に回転する場合には、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力は、同図に示す中抜きの矢印から明らかなように、磁界回転速度ＶＭＦを上昇させることによって増速側に、低下させることによって減速側に、それぞれ無段階に変速される。なお、この場合、発電電動機３０では、バッテリ４５からの電力供給が行われる。
また、ＥＮＧ発進後、遮断状態のクラッチＣＬ３は、車速ＶＰが所定車速の定速走行状態になり、かつ、クラッチＣＬ３の入力軸および出力軸の回転数が互いに等しくなったときに、接続される。この所定車速は、クラッチＣＬ３の接続により、クランク軸３ａを、第１動力伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結した場合に、エンジンストールを発生させずに車両を走行させることが可能な最低の車速に設定されており、エンジン３の最大発生トルクが大きいほど、より小さな値に設定されている。
さらに、上記のようにクラッチＣＬ３を接続する際、第５実施形態と同様、エンジン回転数ＮＥを制御することによって、クラッチＣＬ３の入力軸および出力軸の回転数を互いに等しくなるように制御する。
さらに、クラッチＣＬ３を接続した状態でのエンジン３の動力を用いた車両の走行中、エンジン３のスロットル弁開度は、第５実施形態と同様、車速ＶＰによって一義的に定まるエンジン回転数ＮＥにおいて、エンジン３の最良の燃費が得られるように制御される。クラッチＣＬ３を接続した状態では、エンジン３は駆動輪ＤＷ，ＤＷにほぼ直結された状態になるため、極めて高い駆動効率を得ることができる。
また、第５実施形態と同様、上記のようなスロットル弁開度の制御によって、エンジン３から駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが、要求トルクＰＭＣＭＤに対して不足するときには、その不足分を補うように、発電電動機３０に電力が供給され、発電電動機３０によるアシストが行われる。一方、エンジン３から駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが、要求トルクＰＭＣＭＤに対して余るときには、その余剰分を用いて、発電電動機３０において発電が行われるとともに、発電した電力がバッテリ４５に充電される。このような発電電動機３０の制御によって、上述したようなクラッチＣＬ３を接続した状態でエンジン３の最良の燃費が得られる運転領域を、拡大することができる。なお、上記の発電電動機３０によるアシストおよび発電は、第５実施形態と同様、残存容量ＳＯＣに応じて行われる。
さらに、要求トルクＰＭＣＭＤが極めて大きいことにより、車両を急加速させる場合には、クラッチＣＬ３を遮断するとともに、スロットル弁開度などの制御により、エンジン回転数ＮＥを急上昇させ、エンジントルクＴＥＮＧを急増させる。このクラッチＣＬ３の遮断により、ギヤなどを介したエンジン３と駆動輪ＤＷ，ＤＷとの機械的な連結を解くことによって、エンジン回転数ＮＥをそのときの車速ＶＰとは無関係に上昇させることができ、エンジントルクＴＥＮＧを急増させることができる。また、この場合、第１および第２のロータ３１，３３の速度関係によって定まる磁界回転方向が、第２ロータ３３すなわちクランク軸３ａの回転方向と同方向であるとき（図５５参照）には、ステータ３２に発電させ、逆方向であるとき（図５６参照）には、ステータ３２に電力を供給する。さらに、前者の場合には発電用等価トルクＴＧＥを、後者の場合には駆動用等価トルクＴＳＥを、エンジントルクＴＥＮＧの１／２になるように制御することによって、発電電動機３０の前述した機能から明らかなように、急増したエンジントルクＴＥＮＧの１／２の大きさのトルクが、第２ロータ３３を介して第１ロータ３１に伝達され、さらに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、車両が急加速する。
また、車両の減速走行中には、減速時発電が、第８実施形態と同様にして行われる。
以上のように、本実施形態によれば、エンジン３および発電電動機３０を変速機を用いることなく駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結するので、変速機における動力の伝達ロスを回避でき、エンジン３および発電電動機３０による駆動輪ＤＷ，ＤＷの駆動効率と発電電動機３０の発電効率を高めることができる。また、第９実施形態の無段変速機２０が省略されており、その分、動力装置１Ｋの小型化およびコストの削減を達成することができる。また、ＥＮＧ発進後におけるクラッチＣＬ３の遮断中、図５５および図５６を用いて説明したように、エンジン３の動力を、無段階に変速し、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達することができる。なお、本実施形態では、無段変速機２０が設けられていないため、その変速比ＲＡＴＩＯの制御による動力装置１Ｋ全体としての駆動効率の向上効果は、得られないものの、それ以外の第９実施形態の効果については、同様に得ることができる。
次に、図５７を参照しながら、本発明の第１３実施形態による動力装置１Ｌについて説明する。同図に示すように、この動力装置１Ｌは、上述した第１２実施形態による動力装置１Ｋに前述した変速機７０を組み合わせたものである。この動力装置１Ｌでは、第１２実施形態で述べた動作が同様にして行われるとともに、変速機７０（第１変速機）が第３実施形態と同様にして制御される。
したがって、本実施形態によれば、主として、発電電動機３０の小型化およびコストの削減を図ることができるなど、第３および第１２の実施形態の効果の双方を同様に得ることができる。なお、本実施形態では、第１ロータ３１が変速機７０を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されているため、第１２実施形態のような変速機における動力の伝達ロスの回避によるエンジン３および発電電動機３０の駆動効率などの向上効果は、得られない。
次に、図５８を参照しながら、本発明の第１４実施形態による動力装置１Ｍについて説明する。同図に示すように、この動力装置１Ｍは、上述した第１２実施形態による動力装置１Ｋに前述した変速機８０を組み合わせたものである。この動力装置１Ｍでは、第１２実施形態で述べた動作が同様にして行われるとともに、変速機８０（第２変速機）が第４実施形態と同様にして制御される。
したがって、本実施形態によれば、主として、第２ロータ回転速度ＶＲ２が高くなりすぎることによる発電電動機３０の故障を防止できるなど、第４および第１２の実施形態の効果の双方を同様に得ることができる。なお、本実施形態では、クランク軸３ａが変速機８０を介して第２ロータ３３に連結されているため、第１２実施形態のような変速機における動力の伝達ロスの回避によるエンジン３の駆動効率の向上効果は、得られない。
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、本実施形態では、第１変速機として無段変速機２０を用いているが、有段式の変速機を用いてもよいことはもちろんである。また、無段変速機２０として、ベルト式のものを用いているが、トロイダル式のものや油圧式のものを用いてもよい。さらに、クラッチＣＬ３を無段変速機２０と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間に設けているが、第１主軸４の無段変速機２０と第１ロータ３１の間に設けてもよい。この場合、図１５を用いて説明したＥＶ走行中ＥＮＧ始動時において、クラッチＣＬ３の接続前に、本実施形態と異なり、無段変速機２０の両プーリ２１，２２に発電電動機３０の動力が伝達され、両プーリ２１，２２が回転するので、その変速比ＲＡＴＩＯを、両プーリ２１，２２および伝達ベルト２３の接触面が傷つくのを抑えながら、任意の値に制御することができる。それに加え、図２４を用いて説明した停車中ＥＮＧ始動時に、無段変速機２０を引きずることなく、エンジン３を始動することができる。
また、本実施形態では、クラッチＣＬ３として、摩擦式多板クラッチを用いているが、電磁クラッチを用いてもよい。さらに、本実施形態のワンウェイクラッチＣＬ１およびケースＣＡに代えて、クランク軸３ａの逆転を制限する、例えばバンドブレーキまたは湿式多板クラッチで構成されたブレーキ機構を用いてもよい。また、本実施形態の電磁ブレーキＣＬ２に代えて、第２または第１のロータ３３，３１を回転不能に保持する、例えばバンドブレーキまたは湿式多板クラッチで構成されたロータロック機構を用いてもよい。
さらに、本実施形態において、ワンウェイクラッチＣＬ１に代えて、例えば電磁ブレーキやバンドブレーキなどで構成されたロック機構を用いて、第１または第２ロータ３１，３３を回転不能に保持してもよい。この場合、第１実施形態などのように、第１ロータ３１を回転不能に保持するときには、前述したＥＶ走行中、第１および第２の回転磁界を、クランク軸３ａの回転方向と逆方向に回転させることによって、駆動輪ＤＷ，ＤＷを逆転させ、車両を後進させることができる。また、第８実施形態などのように、第２ロータ３３を回転不能に保持するときには、前述したＥＶ走行中、第１および第２の回転磁界を、クランク軸３ａの回転方向と同方向に回転させることによって、駆動輪ＤＷ，ＤＷを逆転させ、車両を後進させることができる。
さらに、本実施形態では、変速機７０を、ベルト式の無段変速機で構成しているが、トロイダル式や油圧式の無段変速機で構成してもよく、有段式の変速機で構成してもよい。また、本実施形態では、変速機８０の変速段が２段の例であるが、これに限らず、他の変速段数でもよいことはもちろんである。このことは、各変速段の変速比についても同様である。さらに、変速機８０として、ベルト式、トロイダル式または油圧式の無段変速機を用いてもよいことはもちろんである。
また、本実施形態では、正逆転切換機構６０として、遊星歯車装置ＰＳやクラッチＣＬ４を組み合わせたものを用いているが、駆動輪ＤＷ，ＤＷの回転方向を正転方向および逆転方向の一方に選択的に切換可能なものであれば、他のタイプのものを用いてもよいことはもちろんである。さらに、正逆転切換機構６０のサンギヤＳおよびリングギヤＲを、第２主軸６および第３主軸６ｃにそれぞれ連結しているが、これらの連結関係を逆にしてもよく、すなわち、第３主軸６ｃおよび第２主軸６にそれぞれ連結してもよいことは、もちろんである。また、必要性に応じて、正逆転切換機構６０を省略してもよいことはもちろんである。その場合には、本発明における他方のロータを回転不能に保持するためのロータロック機構として、電磁ブレーキＣＬ２が用いられる。
さらに、本実施形態では、第１および第２のコア３３ａ，３３ｂを鋼板で構成しているが、他の軟磁性体で構成してもよい。また、本実施形態では、エンジン３や発電電動機３０などを制御する制御装置を、ＥＣＵ２およびＰＤＵ４０で構成しているが、マイクロコンピュータと電気回路の組み合わせで構成してもよい。さらに、本実施形態は、本発明を車両に適用した例であるが、本発明は、これに限らず、例えば戦車や船舶、航空機などに適用可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
第１実施形態による動力装置を概略的に示す図である。 図１に示す動力装置を制御する制御装置を示すブロック図である。 発電電動機の拡大断面図である。 図３のＡ−Ａ線の位置で周方向に沿って破断した断面の一部を、第１および第２の回転磁界の発生時について示す展開図である。 図４の展開図の構成と機能的に同じ構成を示す図である。 第１ロータを回転不能にした状態で第１および第２の回転磁界を発生させた場合の発電電動機の動作を説明するための図である。 図６の続きの動作を説明するための図である。 発電電動機の動作中に構成される磁気回路を示す図である。 第１ロータを回転不能にした状態で第１および第２の回転磁界を発生させた場合に第２ロータに伝達されるトルクの一例を模式的に示す図である。 磁界回転速度ＶＭＦ、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の関係の一例を、（ａ）第１ロータを回転不能にした場合、（ｂ）第２ロータを回転不能にした場合、（ｃ）第１および第２のロータがいずれも回転している場合、（ｄ）磁界回転速度ＶＭＦが値０の場合について、それぞれ示す速度線図である。 第２ロータを回転不能にした状態で第１および第２の回転磁界を発生させた場合の発電電動機の動作を説明するための図である。 図１１の続きの動作を説明するための図である。 図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、ＥＶクリープ運転中について示す図である。 図１に示す動力装置における磁界回転速度ＶＭＦ、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の一例を、ＥＶ発進時について示す速度線図である。 図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時について示す図である。 図１に示す動力装置における磁界回転速度ＶＭＦ、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の一例を、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時、（ａ）車速が比較的低い場合について、（ｂ）車速が比較的高い場合について示す速度線図である。 図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、アシスト中について示す図である。 図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、駆動時発電中について示す図である。 図１に示す動力装置におけるエンジントルクＴＥＮＧに対する足軸駆動トルクＴＤＲＤＷやＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴなどの比を、アシスト中および駆動時発電中にエンジントルクＴＥＮＧを一定とした場合について示す図である。 図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、減速時発電中、足軸入力トルクＴＤＷに対するエンジン駆動トルクＴＤＲＥＮＧの割合が小さい場合について示す図である。 図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、減速時発電中、足軸入力トルクＴＤＷに対するエンジン駆動トルクＴＤＲＥＮＧの割合が大きい場合について示す図である。 図１に示す動力装置における足軸入力トルクＴＤＷに対するエンジン駆動トルクＴＤＲＥＮＧやＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴなどの比を、減速時発電中に足軸入力トルクＴＤＷを一定とした場合について示す図である。 図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、減速時発電中、クラッチを遮断するとともに、エンジン回転数を値０に制御した場合について示す図である。 図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、停車中ＥＮＧ始動時について示す図である。 図１に示す動力装置における磁界回転速度ＶＭＦ、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の一例を、停車中ＥＮＧ始動時について示す速度線図である。 図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、ＥＮＧクリープ運転中について示す図である。 図１に示す動力装置における磁界回転速度ＶＭＦ、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の一例を、ＥＮＧ発進時について示す速度線図である。 図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況をＥＮＧ発進時について示す図である。 第２実施形態による動力装置を概略的に示す図である。 第３実施形態による動力装置を概略的に示す図である。 第４実施形態による動力装置を概略的に示す図である。 第５実施形態による動力装置を概略的に示す図である。 図３２の動力装置における第１および第２の回転磁界が第１ロータの回転方向と同方向に回転する場合の変速動作を説明するための図である。 図３２の動力装置における第１および第２の回転磁界が第１ロータの回転方向と逆方向に回転する場合の変速動作を説明するための図である。 第６実施形態による動力装置を概略的に示す図である。 第７実施形態による動力装置を概略的に示す図である。 第８実施形態による動力装置を概略的に示す図である。 図３７に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、停車中ＥＮＧ始動時について示す図である。 図３７に示す動力装置における磁界回転速度ＶＭＦ、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の一例を、停車中ＥＮＧ始動時について示す速度線図である。 図３７に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、ＥＮＧクリープ運転中について示す図である。 図３７に示す動力装置における磁界回転速度ＶＭＦ、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の一例を、ＥＮＧ発進時について示す速度線図である。 図３７に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、アシスト中について示す図である。 図３７に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、駆動時発電中について示す図である。 図３７に示す動力装置におけるエンジントルクＴＥＮＧに対する足軸駆動トルクＴＤＲＤＷやＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴなどの比を、アシスト中および駆動時発電中にエンジントルクＴＥＮＧを一定とした場合について示す図である。 図３７に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、クラッチを接続した状態で減速時発電を行った場合について示す図である。 図３７に示す動力装置における磁界回転速度ＶＭＦ、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の一例を、クラッチを遮断した状態で減速時発電を行った場合について示す速度線図である。 図３７に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、クラッチを遮断した状態で減速時発電を行った場合について示す図である。 図３７に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、減速時発電中、クラッチを遮断するとともに、エンジン回転数を値０に制御した場合について示す図である。 図３７に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、ＥＶクリープ運転中について示す図である。 図３７に示す動力装置における磁界回転速度ＶＭＦ、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の一例を、ＥＶ発進時について示す速度線図である。 第９実施形態による動力装置を概略的に示す図である。 第１０実施形態による動力装置を概略的に示す図である。 第１１実施形態による動力装置を概略的に示す図である。 第１２実施形態による動力装置を概略的に示す図である。 図５４の動力装置における第１および第２の回転磁界が第２ロータの回転方向と同方向に回転する場合の変速動作を説明するための図である。 図５４の動力装置における第１および第２の回転磁界が第２ロータの回転方向と逆方向に回転する場合の変速動作を説明するための図である。 第１３実施形態による動力装置を概略的に示す図である。 第１４実施形態による動力装置を概略的に示す図である。
符号の説明
１ 動力装置
１Ａ 動力装置
１Ｂ 動力装置
１Ｃ 動力装置
１Ｄ 動力装置
１Ｅ 動力装置
１Ｆ 動力装置
１Ｇ 動力装置
１Ｈ 動力装置
１Ｉ 動力装置
１Ｊ 動力装置
１Ｋ 動力装置
１Ｌ 動力装置
１Ｍ 動力装置
３ エンジン
３ａ クランク軸（出力軸）
２０ 無段変速機（第１変速機）
３０ 発電電動機
３１ 第１ロータ
３２ ステータ
３３ 第２ロータ
６０ 正逆転切換機構
７０ 変速機（第２変速機、第１変速機）
８０ 変速機（第３変速機、第２変速機）
ＤＷ 駆動輪（被駆動部）
ＣＬ１ ワンウェイクラッチ（ブレーキ機構）
ＣＡ ケース（ブレーキ機構）
ＣＬ２ 電磁ブレーキ（第２ロータロック機構）
ＣＬ３ クラッチ（第１クラッチ）
ＰＳ 遊星歯車装置
Ｓ サンギヤ
Ｒ リングギヤ
Ｐ プラネタリギヤ
Ｃ キャリア
ＣＬ４ クラッチ（第２クラッチ、第２ロータロック機構）
ＣＬ５ 電磁ブレーキ（キャリアロック機構、第２ロータロック機構）

Claims (18)

  1. 被駆動部を駆動するための動力装置であって、
    出力軸を有し、当該出力軸が前記被駆動部に連結された内燃機関と、
    当該内燃機関の出力軸と前記被駆動部の間に連結され、前記内燃機関の動力を変速し、前記被駆動部に伝達するための第１変速機と、
    回転磁界を発生させるための不動のステータと、当該ステータに対向するように設けられ、磁石で構成された第１ロータと、前記ステータと前記第１ロータの間に設けられ、軟磁性体で構成された第２ロータとを有し、前記ステータと前記第１ロータと前記第２ロータの間で、前記回転磁界の発生に伴って形成される磁気回路を介してエネルギを入出力するとともに、当該エネルギの入出力に伴って、前記回転磁界、前記第１および第２のロータが、前記回転磁界と前記第２ロータの回転速度の差と、前記第２ロータと前記第１ロータの回転速度の差が同じになるようなリニアな速度関係を保ちながら回転するように構成された発電電動機と、を備え、
    当該発電電動機の前記第１および第２のロータの一方は、前記内燃機関の出力軸と前記第１変速機の間に連結され、他方は前記被駆動部に連結されていることを特徴とする動力装置。
  2. 前記第１変速機は、変速比を無段階に変更可能な無段変速機で構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の動力装置。
  3. 前記第１および第２のロータの前記他方と前記被駆動部との間に連結され、前記他方の動力を変速し、前記被駆動部に伝達するための第２変速機をさらに備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の動力装置。
  4. 前記内燃機関の出力軸と前記第１および第２のロータの前記一方との間に連結され、前記内燃機関の動力を変速し、前記一方に伝達するための第３変速機をさらに備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の動力装置。
  5. 前記第１および第２のロータの前記一方と前記被駆動部との間を接続・遮断する第１クラッチをさらに備えることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の動力装置。
  6. 前記内燃機関の出力軸が逆転しないように、前記第１および第２のロータの前記一方の回転を制限または阻止するためのブレーキ機構をさらに備えることを特徴とする、請求項５に記載の動力装置。
  7. 前記第１および第２のロータの前記他方を回転不能に保持するためのロータロック機構をさらに備えることを特徴とする、請求項５に記載の動力装置。
  8. 前記第１および第２のロータの前記他方と前記被駆動部との間に連結され、前記他方から伝達された動力によって回転する前記被駆動部の回転方向を、正転方向および逆転方向の一方に選択的に切り換える正逆転切換機構をさらに備えることを特徴とする、請求項５ないし７のいずれかに記載の動力装置。
  9. 前記正逆転切換機構は、
    サンギヤ、リングギヤ、ならびに前記サンギヤおよび前記リングギヤに噛み合うプラネタリギヤを回転自在に支持するキャリアを有し、前記サンギヤおよびリングギヤの一方が、前記第１および第２のロータの前記他方に連結され、前記サンギヤおよびリングギヤの他方が、前記被駆動部に連結された遊星歯車装置と、
    前記サンギヤおよびリングギヤの前記一方と前記キャリアの間を接続・遮断する第２クラッチと、
    前記キャリアを回転不能に保持するためのキャリアロック機構とを有することを特徴とする、請求項８に記載の動力装置。
  10. 前記第１ロータが前記内燃機関の出力軸と前記第１変速機の間に連結され、前記第２ロータが前記被駆動部に連結されていることを特徴とする、請求項１ないし９のいずれかに記載の動力装置。
  11. 被駆動部を駆動するための動力装置であって、
    出力軸を有する内燃機関と、
    回転磁界を発生させるための不動のステータと、当該ステータに対向するように設けられ、磁石で構成された第１ロータと、前記ステータと前記第１ロータの間に設けられ、軟磁性体で構成された第２ロータとを有し、前記ステータと前記第１ロータと前記第２ロータの間で、前記回転磁界の発生に伴って形成される磁気回路を介してエネルギを入出力するとともに、当該エネルギの入出力に伴って、前記回転磁界、前記第１および第２のロータが、前記回転磁界と前記第２ロータの回転速度の差と、前記第２ロータと前記第１ロータの回転速度の差が同じになるようなリニアな速度関係を保ちながら回転するように構成され、前記第１および第２のロータの一方が、前記内燃機関の出力軸に連結されるとともに、前記被駆動部に変速機を用いることなく連結され、前記第１および第２のロータの他方が前記被駆動部に連結された発電電動機と、
    前記第１および第２のロータの前記一方と前記被駆動部の間を接続・遮断する第１クラッチと、
    を備えることを特徴とする動力装置。
  12. 前記第１および第２のロータの前記他方と前記被駆動部との間に連結され、前記他方の動力を変速し、前記被駆動部に伝達するための第１変速機をさらに備えることを特徴とする、請求項１１に記載の動力装置。
  13. 前記内燃機関の出力軸と前記第１および第２のロータの前記一方との間に連結され、前記内燃機関の動力を変速し、前記一方に伝達するための第２変速機をさらに備えることを特徴とする、請求項１１に記載の動力装置。
  14. 前記内燃機関の出力軸が逆転しないように、前記第１および第２のロータの前記一方の回転を制限または阻止するためのブレーキ機構をさらに備えることを特徴とする、請求項１１ないし１３のいずれかに記載の動力装置。
  15. 前記第１および第２のロータの前記他方を回転不能に保持するためのロータロック機構をさらに備えることを特徴とする、請求項１１ないし１３のいずれかに記載の動力装置。
  16. 前記第１および第２のロータの前記他方と前記被駆動部の間に連結され、前記他方から伝達された動力によって回転する前記被駆動部の回転方向を、正転方向および逆転方向の一方に選択的に切り換える正逆転切換機構をさらに備えることを特徴とする、請求項１１ないし１５のいずれかに記載の動力装置。
  17. 前記正逆転切換機構は、
    サンギヤ、リングギヤ、ならびに前記サンギヤおよび前記リングギヤに噛み合うプラネタリギヤを回転自在に支持するキャリアを有し、前記サンギヤおよびリングギヤの一方が、前記第１および第２のロータの前記他方に連結され、前記サンギヤおよびリングギヤの他方が、前記被駆動部に連結された遊星歯車装置と、
    前記サンギヤおよびリングギヤの前記一方と前記キャリアの間を接続・遮断する第２クラッチと、
    前記キャリアを回転不能に保持するためのキャリアロック機構とを有することを特徴とする、請求項１６に記載の動力装置。
  18. 前記第１ロータが、前記内燃機関の出力軸に連結されるとともに、前記被駆動部に前記変速機を用いることなく連結され、前記第２ロータが前記被駆動部に連結されていることを特徴とする、請求項１１ないし１７のいずれかに記載の動力装置。
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