DE112010004020T5 - Antriebsaggregat - Google Patents

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rotating machine
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DE112010004020T
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English (en)
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Shigemitsu Akutsu
Kota Kasaoka
Masashi Bando
Noriyuki Abe
Satoyoshi Oya
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

Ein Antriebsaggregat, welches imstande ist, eine Verkleinerung in der Größe und eine Verringerung von Herstellungskosten zu erzielen und den Freiheitsgrad in seiner Gestaltung zu verbessern. In dem Antriebsaggregat 1 enthält eine erste drehende Maschine 11 einen ersten Rotor 14 mit einer bestimmten Mehrzahl von Magnetpolen 14a, einen Stator 13, der eine bestimmte Mehrzahl von Ankermagnetpolen erzeugt, um dadurch ein rotierendes Magnetfeld zu erzeugen, und einen zweiten Rotor 15 mit einer bestimmten Mehrzahl von weichmagnetischen Materialelementen 15a. Das Verhältnis zwischen der Anzahl der Ankermagnetpole, der Anzahl der Magnetpole und der Anzahl der weichmagnetischen Materialelemente ist auf 1:m:(1 + m)/2(m ≠ 1,0) festgelegt. Einer der Rotoren 14 und 15 ist mit einem Abgabeteil 3a einer Wärmekraftmaschine 3 mechanisch verbunden, und der andere der Rotoren 14 und 15 und ein Rotor 23 einer zweiten drehenden Maschine 21 sind mit angetriebenen Teilen DW und DW mechanisch verbunden. Ferner wird beim Starten der Wärmekraftmaschine 3 dann, wenn die Drehzahl des Abgabeteiles 3a nicht niedriger ist als ein erster bestimmter Wert NEST1, die Wärmekraftmaschine 3 in einem Zustand gestartet, in welchem die Drehzahl des Abgabeteiles 3a nicht erhöht wird.

Description

  • [Technisches Gebiet]
  • Die vorliegende Erfindung bezieht auf ein Antriebsaggregat, welches mit zwei oder mit mehr Antriebsleistungsquellen, wie einer Wärmekraftmaschine und mit drehenden Maschinen ausgestattet ist, die voneinander verschieden sind.
  • [Hintergrund-Technik]
  • In herkömmlicher Weise ist als Antriebsaggregat dieser Art eines bekannt, welches beispielsweise in der Patentliteratur 1 offenbart ist. Dieses Antriebsaggregat ist bzw. dient zum Antrieb von Antriebsrädern eines Fahrzeugs und ist mit einer Brennkraftmaschine und ersten und zweiten drehenden Maschinen als Antriebsleistungsquellen ausgestattet. Diese zweite drehende Maschine ist eine drehende Maschine vom allgemeinen Ein-Rotor-Typ.
  • Ferner ist die oben erwähnte erste drehende Maschine eine drehende Maschine vom Zwei-Rotor-Typ und enthält einen Stator und erste und zweite Rotoren. Die ersten und zweiten Rotoren und der Stator sind in einer axialen Richtung in der erwähnten Reihenfolge von der Innenseite aus angeordnet. Der erste Rotor enthält erste und zweite Permanentmagnetreihen, die sich in einer Umfangsrichtung erstrecken und die Seite an Seite in der axialen Richtung angeordnet sind. Ferner ist der Stator gestaltet, um imstande zu sein, erste und zweite rotierende Magnetfelder zu erzeugen. Die ersten und zweiten rotierenden Magnetfelder drehen sich zwischen ersten bzw. zweiten Magnetpolreihen in der Umfangsrichtung. Darüber hinaus enthält der zweite Rotor erste und zweite Elementreihen aus weichmagnetischem Material, die sich in der Umfangsrichtung erstrecken und die Seite an Seite in der axialen Richtung angeordnet sind. Die ersten und zweiten Elementreihen aus weichmagnetischem Material liegen den ersten bzw. zweiten Magnetpolreihen gegenüber. Ferner sind die ersten und zweiten Elementreihen aus weichmagnetischem Material durch weichmagnetische Materialelemente gebildet und umfassen eine Mehrzahl von ersten Kernen bzw. eine Mehrzahl von zweiten Kernen, die in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Die Umfangspositionen der ersten und zweiten Kerne sind um einen elektrischen Winkel von π/2 voneinander versetzt.
  • In der ersten drehenden Maschine, die wie oben aufgebaut ist, werden dann, wenn die ersten und zweiten rotierenden Magnetfelder durch Abgeben von elektrischer Leistung an den Stator erzeugt werden, die ersten und zweiten Kerne durch magnetische Pole der ersten und zweiten rotierenden Magnetfelder und magnetische Pole der ersten und zweiten Permanentmagneten magnetisiert, wodurch zwischen diesen Elementen magnetische Kraftlinien erzeugt werden. Sodann wird die an den Stator abgegebene elektrische Leistung in eine Antriebsleistung durch die Wirkung des Magnetismus der Magnetkraftlinien umgesetzt, und die Antriebsleistung wird von den ersten und zweiten Rotoren abgegeben. Alternativ wird Antriebsleistung, die den ersten und zweiten Rotoren eingangsseitig zugeführt ist, in elektrische Leistung umgesetzt, und die elektrische Leistung wird von dem Stator abgegeben. Ferner sind der erste Rotor und die zweiten drehenden Maschinen mit den Antriebsrädern verbunden, und der zweite Rotor ist mit der Kurbelwelle des Motors verbunden.
  • In dem Antriebsaggregat, welches wie oben aufgebaut bzw. konstruiert ist, werden die Operationen des Motors und der ersten und zweiten drehenden Maschinen gesteuert, wodurch Antriebsleistung auf die Antriebsräder übertragen wird, um dieselben anzutreiben.
  • [Zitierliste]
  • [Patentliteratur]
    • [PTL 1] Internationale Veröffentlichungsschrift Nr. WO-08/018539
  • [Zusammenfassung der Erfindung]
  • [Technisches Problem]
  • Bei dem oben beschriebenen konventionellen Antriebsaggregat ist jedoch in der ersten drehenden Maschine nicht nur die erste Materialelementreihe aus weichmagnetischem Material, welche durch die Mehrzahl von ersten Kernen gebildet ist, sondern auch die zweite Materialelementreihe aus weichmagnetischem Material, die durch die Mehrzahl von zweiten Kernen gebildet ist, für eine geeignete Wirkung des Magnetismus der zuvor erwähnten magnetischen Kraftlinien unbedingt erforderlich, um so die dem Stator zugeführt elektrische Leistung in eine Antriebsleistung umzusetzen und die Antriebsleistung von den ersten und zweiten Rotoren abzugeben. Dies steigert unvermeidlich die Größe und die Herstellungskosten der ersten drehenden Maschine, um dadurch die Größe und die Herstellungskosten des Antriebsaggregats zu erhöhen. Aufgrund ihrer Konstruktion ist die erste drehende Maschine ferner lediglich mit einer Drehzahlbeziehung möglich, dass die Differenz zwischen der Drehzahl der ersten und zweiten rotierenden Magnetfelder und jener des zweiten Rotors und die Differenz zwischen der Drehzahl des zweiten Rotors und jener des ersten Rotors einander gleich sind. Dies senkt den Freiheitsgrad im Design der ersten drehenden Maschine und verringert wiederum den Freiheitsgrad im Design des Antriebsaggregats.
  • Die vorliegende Erfindung ist geschaffen worden, um eine Lösung für das oben beschriebene Problem bereitzustellen, und ihre eine Aufgabe ist es, ein Antriebsaggregat bereitzustellen, welches imstande ist, eine Verringerung der Größe und der Herstellungskosten und eine Verbesserung des Freiheitsgrads bei dessen Gestaltung zu erreichen.
  • [Lösung für das Problem]
  • Um die Aufgabe zu lösen, ist die Erfindung, wie im Anspruch 1 beansprucht, ein Antriebsaggregat 1, 1A für einen Antrieb von angetriebenen Teilen (Antriebsräder DW und DW bei Ausführungsformen (dasselbe gilt nachstehend in diesem Abschnitt), enthaltend eine Wärmekraftmaschine (Motor 3), die einen Ausgangs- bzw. Abgabeteil (Kurbelwelle 3a) zur Abgabe von Antriebsleistung enthält, eine erste drehende Maschine 11, eine zweite drehende Maschine 21, die imstande ist, zugeführte elektrische Leistung in Antriebsleistung umzusetzen und die Antriebsleistung von ihrem einen Rotor 23 abzugeben, und die außerdem imstande ist, Antriebsleistung, die dem Rotor 23 eingangsseitig zugeführt wird, in elektrische Leistung umzusetzen, und eine Steuerungseinrichtung (ECU 2, VCU 43, erste PDU 41, zweite PDU 42) zur Steuerung von Operationen der Wärmekraftmaschine und der ersten und zweiten drehenden Maschinen 11, 21, wobei die erste drehende Maschine 11 einen ersten Rotor 14, der eine Magnetpolreihe aufweist, die durch eine bestimmte Mehrzahl von Magnetpolen (Permanentmagneten 14a) gebildet ist, welche in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, und jeweils zwei magnetische Pole davon nebeneinander aufweist, die so angeordnet sind, dass sie jeweilige Polaritäten aufweisen, die voneinander verschieden sind, der erste Rotor ist in der Umfangsrichtung drehbar, einen unbeweglichen Stator (erster Stator 13), der eine Ankerreihe (Eisenkern 13a, U-Phasen- bis W-Phasenspulen 13c bis 13e), welche in einer Weise gegenüber der Magnetpolreihe angeordnet ist und zur Erzeugung einer bestimmten Mehrzahl von Ankermagnetpolen vorgesehen ist, um dadurch zu bewirken, dass ein rotierendes Magnetfeld, welches in der Umfangsrichtung rotiert, zwischen der Ankerreihe und der Magnetpolreihe zu erzeugen ist, und
    einen zweiten Rotor 15, der eine Materialelementreihe aus weichmagnetischem Material aufweist, die durch eine bestimmte Mehrzahl von weichmagnetischen Materialelementen (Kernen 15a) gebildet ist, welche in der Umfangsrichtung in einer Weise angeordnet sind, in der sie voneinander in Abstand vorgesehen sind, und zwischen der Magnetpolreihe und der Ankerreihe angeordnet ist,
    der zweite Rotor ist in der Umfangsrichtung drehbar, wobei ein Verhältnis zwischen der Anzahl der Ankermagnetpole, der Anzahl der Magnetpole und der Anzahl der weichmagnetischen Materialelemente auf 1:m:(1 + m)/2(m ≠ 1,0) festgelegt ist, wobei einer der ersten und zweiten Rotoren 14, 15 mechanisch mit dem Abgabeteil verbunden ist, während der andere Rotor der ersten und zweiten Rotoren 14, 15 mit den angetriebenen Teilen mechanisch verbunden ist, und der Rotor 23 mit den angetriebenen Teilen mechanisch verbunden ist,
    und wobei beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn eine Drehzahl des Abgabeteiles nicht niedriger ist als ein erster bestimmter Wert (der erste Startzeit-Drehzahl-NEST1), die Wärmekraftmaschine durch die Steuerungseinrichtung in einem Zustand gestartet wird, in welchem die Drehzahl des Abgabeteiles nicht erhöht wird (Schritte 2, 4 in 18, Schritte 21, 24 in 25, Schritte 21, 24 in 27, Schritte 32, 4 in 30).
  • Gemäß der ersten drehenden Maschine dieses Antriebsaggregats liegen sich die Magnetpolreihe des ersten Rotors, die in der Umfangsrichtung drehbar ist, und die Ankerreihe des unbeweglichen Stators einander gegenüber, und die Materialelementreihe aus weichmagnetischem Material des zweiten Rotors, die in der Umfangsrichtung drehbar ist, ist zwischen der Magnetpolreihe und der Ankerreihe angeordnet. Ferner sind die Vielzahl der die Magnetpolreihe bildenden Magnetpole und die Mehrzahl der weichmagnetischen Materialelemente, welche die Materialelementreihe aus weichmagnetischem Material bilden, in der Umfangsrichtung angeordnet. Darüber hinaus ist die Ankerreihe des Stators imstande, die bestimmte Mehrzahl von Ankermagnetpolen zu erzeugen, um dadurch zu bewirken, dass das rotierende Magnetfeld, welches in der Umfangsrichtung rotiert, zwischen der Ankerreihe und der Magnetpolreihe zu erzeugen ist. Ferner weisen jeweils zwei einander benachbarte Magnetpole jeweils voneinander verschiedenen Polaritäten auf, und jeweils zwei einander benachbarte weichmagnetische Materialelemente sind in Abstand voneinander vorgesehen. Wie oben beschrieben, wird zwischen der Magnetpolreihe und der Ankerreihe das rotierende Magnetfeld durch die Mehrzahl von Ankermagnetpolen erzeugt, und ferner ist die Materialelementreihe aus weichmagnetischem Material so angeordnet, dass die weichmagnetischen Materialelemente durch die Ankermagnetpole und die Magnetpole magnetisiert werden. Wegen diesen Umstands und des Umstands, dass jeweils zwei weichmagnetische Materialelemente, die einander benachbart sind, in Abstand voneinander vorgesehen sind, wie oben beschrieben, werden dort magnetische Kraftlinien in einer Weise erzeugt, welche zwischen den Magnetpolen, den weichmagnetischen Materialelementen und den Ankermagnetpolen verbinden. Daher wandelt dann, wenn das rotierende Magnetfeld durch die Abgabe von elektrischer Leistung an den Stator erzeugt wird, die Wirkung des Magnetismus der Magnetkraftlinien die an den Stator gelieferte elektrische Leistung in Antriebsleistung um, und die Antriebsleistung wird von dem ersten Rotor oder dem zweiten Rotor abgegeben.
  • Nunmehr wird auf ein Drehmoment, welches der dem Stator zugeführten elektrischen Leistung und der elektrischen Winkelgeschwindigkeit ωmf des rotierenden Magnetfeldes äquivalent ist, als ”Antriebs-Äquivalentdrehmoment Te” bezeichnet. Nachstehend wird eine Beschreibung einer Beziehung zwischen dem Antriebs-äquivalentes Drehmoment Te, Drehmomenten, welche auf die ersten und zweiten Rotoren übertragen werden (nachstehend als ”erstes Rotor-übertragenes Drehmoment T1” bzw. als ”zweites Rotor-übertragenes Drehmoment T2” bezeichnet, und einer Beziehung zwischen dem rotierenden Magnetfeld und den elektrischen Winkelgeschwindigkeiten der ersten und zweiten Rotoren gegeben.
  • Wenn die erste drehende Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung unter den folgenden Bedingungen (A) und (B) gestaltet ist, wird eine Ersatzschaltung entsprechend der ersten rotierenden Maschine ausgedrückt, wie in 66 gezeigt.
    • (A) Der Stator enthält Dreiphasenspulen der U-Phase bis zur W-Phase.
    • (B) Die Anzahl der Ankermagnetpole ist zwei, und die Anzahl der Magnetpole ist vier, das heißt, eine Polpaarzahl der Ankermagnetpole, deren jedes Paar aus einem N-Pol und einem S-Pol der Ankermagnetpole gebildet ist, hat einen Wert von 1, und eine Polpaarzahl der Magnetpole, deren jedes Paar durch einen N-Pol und einen S-Pol der Magnetpole gebildet ist, hat einen Wert von 2. Die weichmagnetischen Materialelemente sind durch die ersten Kerne, die zweiten Kerne und die dritten Kerne gebildet.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass, wie oben erwähnt, in der ganzen Beschreibung der Begriff ”Polpaar” beabsichtigt ist, ein Paar aus einem N-Pol und einem S-Pol zu bedeuten.
  • In diesem Fall wird ein Magnetfluss Ψk1 von einem Magnetpol, der durch den ersten Kern der weichmagnetischen Materialelemente hindurchtritt, durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt: k1 = ψf·cos[2(θ2 – θ1)] (1)
  • Hierin stellt ψf den Maximalwert des magnetischen Flusses bzw. Magnetflusses von dem Magnetpol dar, und θ1 und θ2 stellen eine Drehwinkelposition des Magnetpols bzw. eine Drehwinkelposition des ersten Kernes in Bezug auf die U-Phasenspule dar. Da in diesem Fall das Verhältnis der Polpaarzahl der Magnetpole zu der Polpaarzahl der Ankermagnetpole gegeben ist mit 2,0, dreht sich (ändert sich) ferner der magnetische Fluss des Magnetpols mit einer Wiederholungsperiode vom Zweifachen der Wiederholungsperiode des rotierenden Magnetfeldes, so dass, um dies darzustellen, in der zuvor erwähnten Gleichung (1) (θ2 – θ1) mit 2,0 multipliziert wird.
  • Daher wird ein magnetischer Fluss Ψu1 von dem Magnetpol, der durch die U-Phasenspule über den ersten Kern hindurchtritt, durch die folgende Gleichung (2) ausgedrückt, welche durch Multiplizieren der Gleichung (1) mit cosθ2 erhalten wird. Ψu1 = ψf·cos[2(θ2 – θ1)]cosθ2 (2)
  • Ähnlich wird ein magnetischer Fluss bzw. Magnetfluss Ψk2 von einem Magnetpol, der durch den zweiten Kern der weichmagnetischen Materialelemente hindurchtritt, durch die folgende Gleichung (3) ausgedrückt: Ψk2 = ψf·cos[2(θ2 + 2π / 3 – θ1)] (3)
  • Die Drehwinkelposition des zweiten Kernes in Bezug auf den Stator führt zu jener des ersten Kernes um 2π/3, so dass zur Darstellung dieser in der zuvor erwähnten Gleichung (3) 2π/3 zu Θ2 hinzuaddiert wird.
  • Daher wird ein magnetischer Fluss Ψu2 von dem magnetischen Pol, der durch die U-Phasenspule über den zweiten Kern hindurchtritt, durch die folgende Gleichung (4) ausgedrückt, die durch Multiplizieren der Gleichung (3) mit cos(Θ2 + 2π/3) erhalten wird. Ψu2 = ψf·cos[2(θ2 + 2π / 3 – θ1)cos(θ2 + 2π / 3) (4)
  • Ähnlich wird ein durch die U-Phasenspule über den dritten Kern der weichmagnetischen Materialelemente hindurchtretender magnetischer Fluss Ψu3 durch die folgende Gleichung (5) ausgedrückt: Ψu3 = ψf·cos[2(θ2 + 4π / 3 – θ1)]cos(θ2 + 4π / 3) (5)
  • Bei der ersten drehenden Maschine, wie in 66 gezeigt, wird ein von dem Magnetpol durch die U-Phasenspule über die weichmagnetischen Materialelemente hindurchtretender magnetischer Fluss Ψu durch Zusammenaddieren der magnetischen Flüsse Ψu1 bis Ψu3 erhalten, wie dies durch die oben erwähnten Gleichungen (2), (4) und (5) ausgedrückt ist, und folglich wird der magnetische Fluss Ψu durch die folgende Gleichung (6) ausgedrückt: Ψu = ψf·cos[2(θ2 – θ1)]cosθ2 + ψf·cos[2(θ2 + 2π / 3 – θ1)]cos(θ2 + 2π / 3) + ψf·cos[2(θ2 + 4π / 3 – θ1)]cos(θ2 + 4π / 3) (6)
  • Wenn diese Gleichung (6) verallgemeinert wird, wird der von dem Magnetpol durch die U-Phasenspule über die weichmagnetischen Materialelemente hindurchtretende magnetische Fluss Ψu durch die folgende Gleichung (7) ausgedrückt:
    Figure 00100001
  • Hierin stellen a, b und c die Polpaarzahl von Magnetpolen, die Zahl der weichmagnetischen Materialelemente und die Polpaarzahl von Ankermagnetpolen dar. Wenn die obige Gleichung (7) auf der Grundlage der Formel der Summe und des Produkts der trigonometrischen Funktion geändert wird, wird die folgende Gleichung (8) erhalten:
    Figure 00100002
  • Wenn b = a + c in dieser Gleichung (8) gesetzt wird und die Neuordnung auf der Grundlage von cos(Θ + 2π) = cosΘ ausgeführt wird, wird die folgende Gleichung (9) erhalten:
    Figure 00100003
  • Wenn diese Gleichung (9) auf der Grundlage des Additionstheorems der trigonometrischen Funktion neu geordnet wird, wird die folgende Gleichung (10) erhalten:
    Figure 00100004
  • Wenn der zweite Term auf der rechten Seite der Gleichung (10) auf der Grundlage der Endsumme von Reihen und der Eulerschen Formel unter der Bedingung neu geordnet wird, dass a – c ≠ 0 ist, ist er gleich 0, wie dies aus der folgenden Gleichung (11) ersichtlich ist:
    Figure 00110001
  • Wenn ferner der dritte Therm auf der rechten Seite der oben beschriebenen Gleichung (10) auf der Grundlage der Endsumme von Reihen und der Eulerschen Formel unter der Bedingung neu geordnet wird, dass a – c ≠ 0 ist, ist er ebenfalls gleich 0, wie dies aus der folgenden Gleichung (12) ersichtlich ist:
    Figure 00110002
  • Aus Obigem wird, wenn a – c ≠ 0 gilt, der von dem Magnetpol durch die U-Phasenspule über die weichmagnetischen Materialelemente hindurchtretende magnetische Fluss Ψu durch die folgende Gleichung (13) ausgedrückt: Ψu = b / 2·ψf·cos[(a + c)θ2 – a·θ1] (13)
  • Ferner wird in dieser Gleichung (13) dann, wenn a/c = α ist, die folgende Gleichung (14) erhalten: Ψu = b / 2·ψf·cos[(a + 1)c·θ2 – α·c·θ1] (14)
  • Darüber hinaus wird in dieser Gleichung (14) unter der Annahme, dass c·θ2 = θe2 und c·θ1 = θe1 sind, die folgende Gleichung (15) erhalten: Ψu= b / 2·ψf·cos[(α + 1)θe2 – α·θe1] (15)
  • In dieser Gleichung stellt, wie aus der Tatsache klar bzw. ersichtlich ist, das θe2 durch Multiplizieren der Drehwinkelposition θ2 des ersten Kernes in Bezug auf die U-Phasenspule mit der Polpaarzeit c der Ankermagnetpole erhalten wird, θe2 die elektrische Winkelposition des ersten Kernes in Bezug auf die U-Phasenspule dar. Ferner stellt, wie aus der Tatsache ersichtlich ist, das θe1 durch Multiplizieren der Drehwinkelposition θ1 des Magnetpols in Bezug auf die U-Phasenspule mit der Polpaarzahl c der Ankermagnetpole erhalten wird, θe1 die elektrische Winkelposition des Magnetpoles in Bezug auf die U-Phasenspule dar.
  • Ähnlich wird, da die elektrische Winkelposition der V-Phasenspule von der der U-Phasenspule um einen elektrischen Winkel von 2π/3 verzögert ist, der von dem Magnetpol durch die V-Phasenspule über die weichmagnetischen Materialelemente hindurchtretenden magnetische Fluss Ψv durch die folgende Gleichung (16) ausgedrückt. Da die elektrische Winkelposition der W-Phasenspule jener der U-Phasenspule um einen elektrischen Winkel von 2π/3 voreilt, wird der durch die W-Phasenspule über die weichmagnetischen Materialelemente hindurchtretende magnetische Fluss Ψw des Magnetpols durch die folgende Gleichung (17) ausgedrückt. Ψv = b / 2·ψf·cos[(α + 1)θe2 – α·θe1 – 2∝ / 3] (16) Ψw = b / 2·ψf·cos[(α + 1)θe2 – α·θe1 + 2π / 3] (17)
  • Wenn die magnetischen Flüsse Ψu bis Ψw, die durch die zuvor erwähnten Gleichungen (15) bis (17) ausgedrückt sind, in Bezug auf die Zeit differenziert werden, werden ferner die folgenden Gleichungen (18) bis (20) erhalten: dΨu / dt = – b / 2·ψf{[(α + 1)ωe2 – α·ωe1]sin[(α + 1)θe2 – α·θe1]} (18) dΨv / dt = – b / 2·ψf{[(α + 1)ωe2 – α·ωe1]sin[(α + 1)θe2 – α·θe1 – 2π / 3]} (19) dΨw / dt = – b / 2·ψf{[(α + 1)ωe2 – α·ωe1]sin[α + 1)θe2 – α·θe1 + 2π / 3]} (20)
  • Hierin gibt ωe1 einen Wert an, der durch Differenzieren von θe1 in Bezug auf die Zeit erhalten wird, das ist ein Wert, der durch Umsetzen einer Winkelgeschwindigkeit des ersten Rotors in Bezug auf den Stator in eine elektrische Winkelgeschwindigkeit (nachstehend als die ”erste elektrische Rotor-Winkelgeschwindigkeit” bezeichnet) erhalten wird, und ωe2 stellt einen Wert dar, der durch Differenzieren von θe2 in Bezug auf die Zeit erhalten wird, das ist ein Wert, der durch Umsetzen einer Winkelgeschwindigkeit des zweiten Rotors in Bezug auf den Stator in eine elektrische Winkelgeschwindigkeit erhalten wird (nachstehend als die ”zweite elektrische Rotor-Winkelgeschwindigkeit” bezeichnet).
  • Ferner sind magnetische Flüsse der Magnetpole, die direkt durch die U-Phasen- bis W-Phasenspulen ohne über die weichmagnetischen Materialelemente hindurchtreten, sehr klein und folglich ist ihr Einfluss vernachlässigbar. Daher stellen dΨu/dt bis dΨw/dt (Gleichungen (18) bis (20)), die Werte sind, welche durch Differenzieren der magnetischen Flüsse Ψu bis Ψw von den Magnetpolen in Bezug auf die Zeit erhalten werden, welche durch die U-Phasen- bis W-Phasenspulen über die weichmagnetischen Materialelemente hindurchtreten, Gegenelektromotorische-Kraft- bzw. Gegen-EMK-Spannungen dar (induzierte elektromotorische Spannungen) dar, die in den U-Phasen- bis W-Phasenspulen erzeugt werden, wenn sich die Magnetpole bzw. die weichmagnetischen Materialelemente in Bezug auf den Stator drehen.
  • Aus Obigem werden elektrische Ströme Iu, Iv und Iw, welche durch die U-Phasen-, V-Phasen- bzw. W-Phasenspulen fließen, durch die folgenden Gleichungen (21), (22) und (23) ausgedrückt: Iu = I·sin[(α + 1)θe2 – α·θe1] (21) Iv = I·sin[(α + 1)θe2 – α·θe1 – 2π / 3] (22) Iw = I·sin[(α + 1)θe2 – α·θe1 + 2π / 3] (23)
  • Hierin stellt I die Amplitude (Maximalwert) von elektrischen Strömen dar, welche durch die U-Phasen- bis W-Phasenspulen fließen.
  • Ferner wird aus den obigen Gleichungen (21) bis (23) die elektrische Winkelposition θmf des Vektors des rotierenden Magnetfeldes in Bezug auf die U-Phasen-Spule durch die folgende Gleichung (24) ausgedrückt, und die elektrische Winkelgeschwindigkeit des rotierenden Magnetfeldes in Bezug auf die U-Phasenspule (nachstehend als die ”elektrische Magnetfeld-Winkelgeschwindigkeit” bezeichnet) ωmf wird durch die folgende Gleichung (25) ausgedrückt. θmf = (α + 1)θe2 – α·θe1 (24) ωmf = (α + 1)ωe2 – α·ωe1 (25)
  • Ferner wird die mechanische Abgabe (Antriebsleistung) W, die an die ersten und zweiten Rotoren durch das Fließen der jeweiligen elektrischen Ströme Iu bis Iw durch die U-Phasen- bis W-Phasenspulen abgegeben wird, unter der Voraussetzung, dass ein Reluktanz-zugehöriger Teil davon ausgeschlossen ist, durch die folgende Gleichung (26) ausgedrückt: W = dΨu / dt·Iu + dΨv / dt·Iv + dΨw / dt·Iw (26)
  • Wenn die obigen Gleichungen (18) bis (23) in diese Gleichung (26) für eine Neuordnung eingesetzt werden, wird die folgende Gleichung (27) erhalten: W = – 3·b / 4·ψf·I[(α + 1)ωe2 – α·ωe1] (27)
  • Ferner wird die Beziehung zwischen dieser mechanischen Abgabe W, den zuvor erwähnten ersten und zweiten Rotor-übertragenen Drehmoment T1 und T2 und den ersten und den zweiten elektrischen Rotor-Winkelgeschwindigkeiten ωe1 und ωe2 durch die folgende Gleichung (28) ausgedruckt: W = T1·ωe1 + T2·ωe2 (28)
  • Wie aus den obigen Gleichungen (27) und (28) ersichtlich ist, werden die ersten und zweiten Rotor-übertragenen Drehmomente T1 und T2 durch die folgenden Gleichungen (29) bzw. (30) ausgedrückt: T1 = α· 3·b / 4·ψf·I (29) T2 = –(α + 1)· 3·b / 4·ψf·I (30)
  • Ferner wird aus der Tatsache, dass die an den Stator gelieferte elektrische Leistung und die mechanische Abgabe W einander gleich sind (vorausgesetzt, dass Verluste ignoriert werden), und aus den zuvor erwähnten Gleichungen (25) und (27) das oben beschriebene antriebsäquivalente Drehmoment Te durch die folgende Gleichung (31) ausgedruckt: Te = 3·b / 4·ψf·I (31)
  • Ferner wird aus den obigen Gleichungen (29) bis (31) die folgende Gleichung (32) erhalten: Te = –T1 / α = – T2 / (a+1) (32)
  • Die Beziehung zwischen den Drehmomenten, ausgedruckt durch die Gleichung (32), und die Beziehung zwischen den elektrischen Winkelgeschwindigkeiten, ausgedruckt durch die Gleichung (25), sind ziemlich dieselben wie die Beziehung zwischen den Drehmomenten und die Beziehung zwischen den Drehzahlen des Sonnenrades bzw. -zahnrades, eines Zahnkranzes und eines Trägers einer Planetengetriebeeinheit.
  • Ferner gelten, wie oben beschrieben, unter der Bedingung, dass b = a + c und a – c ≠ 0 sind, die Beziehung zwischen den elektrischen Winkelgeschwindigkeiten, ausgedrückt durch die Gleichung (25) und die Beziehung zwischen den Drehmomenten, ausgedrückt durch die Gleichung (32). Die obige Bedingung b = a + c wird durch b = (p + q)/2 ausgedrückt, das heißt durch b/q = (1 + p/q)/2 unter der Annahme, dass die Anzahl der Magnetpole durch p dargestellt ist und dass jene der Ankermagnetpole durch q dargestellt ist. Wie aus der Tatsache ersichtlich ist, dass hier dann, wenn p/q = m ist, b/q = (1 + m)/2 erhalten wird, die Erfüllung der obigen Bedingung von b = a + c angibt, dass das Verhältnis zwischen der Anzahl der Ankermagnetpole, der Anzahl der Magnetpole und der Anzahl der weichmagnetischen Materialelemente gegeben ist mit 1:m:(1 + m)/2. Ferner stellt die Erfüllung der obigen Bedingung von a – c ≠ 0 dar, dass m ≠ 1,0 gilt. Gemäß der ersten drehenden Maschine der vorliegenden Erfindung ist das Verhältnis zwischen der Anzahl der Ankermagnetpole, der Anzahl der Magnetpole und der Anzahl der weichmagnetischen Materialelemente auf 1:m:(1 + m)/2 (m ≠ 1,0) festgelegt, und folglich wird verstanden bzw. ist einzusehen, dass die Beziehung zwischen den elektrischen Winkelgeschwindigkeiten, ausgedrückt durch die Gleichung (25), und die Beziehung zwischen den Drehmomenten, ausgedrückt durch die Gleichung (32) gelten, und die erste drehende Maschine wird richtig betrieben.
  • Wie oben beschrieben, werden in der ersten drehenden Maschine dann, wenn das rotierende Magnetfeld bzw. das magnetische Drehfeld durch Abgabe von elektrischer Leistung an den Stator erzeugt wird, magnetische Kraftlinien in einer Weise erzeugt, welche zwischen den zuvor erwähnten Magnetpolen, den weichmagnetischen Materialelementen und den Ankermagnetpolen verbinden, und die Wirkung des Magnetismus der magnetischen Kraftlinien wandelt die an den Stator gelieferte elektrische Leistung in Antriebsleistung um. Die Antriebsleistung wird von dem ersten Rotor oder dem zweiten Rotor abgegeben, und dort gelten die Beziehung zwischen den elektrischen Winkelgeschwindigkeiten und die Beziehung zwischen den Drehmomenten; wie oben beschrieben. Daher wird dann, wenn Antriebsleistung an zumindest einen der ersten und zweiten Rotoren in einem Zustand eingegeben wird, in welchem an den Stator keine elektrische Leistung geliefert wird, um dadurch denselben zu veranlassen, sich in Bezug auf den Stator zu drehen, elektrische Leistung in dem Stator erzeugt, und das rotierende Magnetfeld wird erzeugt. Auch in diesem Fall werden solche Magnetkraftlinien erzeugt, welche zwischen den Magnetpolen, den weichmagnetischen Materialelementen und den Ankermagnetpolen verbinden, und die Wirkung des Magnetismus der Magnetkraftlinien bewirkt, dass die in der Gleichung (25) gezeigte bzw. angegebene Beziehung der elektrischen Winkelgeschwindigkeit und die in der Gleichung (32) gezeigte bzw. angegebene Drehmoment-Beziehung gelten.
  • Dies heißt, dass unter der Annahme, dass ein der erzeugten elektrischen Leistung und der elektrischen Magnetfeld-Winkelgeschwindigkeit ωmf äquivalentes Drehmoment als das ”elektrische Leistungserzeugungs-Äquivalentdrehmoment” bezeichnet wird, eine Beziehung, die in Gleichung (32) gezeigt bzw. angegeben ist, ebenfalls zwischen diesem elektrischen Leistungserzeugungs-Äquivalentdrehmoment und den ersten und zweiten Rotor-übertragenen Drehmomenten TR1 und TR2 gilt. Wie aus Obigem ersichtlich ist, hat die erste drehende Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung dieselben Funktionen wie jene einer Vorrichtung, die durch Kombinieren einer Planetengetriebeeinheit und einer generellen drehenden Maschine vom Ein-Rotor-Typ gebildet ist.
  • Anders als beim zuvor erwähnten konventionellen Fall kann ferner die erste drehende Maschine lediglich durch eine einzige weichmagnetische Materialelementreihe allein betrieben werden, so dass es möglich ist, eine Verringerung in der Größe und eine Reduzierung von Herstellungskosten der ersten drehenden Maschine zu erzielen und wiederum eine Herabsetzung in der Größe und eine Reduzierung von Herstellungskosten des Antriebsaggregats zu erzielen. Darüber hinaus ist es, wie aus den Gleichungen (25) und (32) ersichtlich ist, durch Festlegen von α = a/c, das ist das Verhältnis der Polpaarzahl der Magnetpole zu der Polpaarzahl der Ankermagnetpole, möglich, das Verhältnis zwischen der elektrischen Magnetfeld-Winkelgeschwindigkeit ωmf und den ersten und zweiten elektrischen Rotor-Winkelgeschwindigkeiten ωe1 und ωe2 und die Beziehung zwischen dem Antriebs-äquivalentes-Drehmoment Te (elektrisches Leistungserzeugungs-Äquivalent-Drehmoment) und den ersten und zweiten Rotor-übertragenen Drehmomenten T1 und T2 frei festzulegen, und daher ist es möglich, den Freiheitsgrad im Design der ersten drehenden Maschine zu verbessern und wiederum den Freiheitsgrad im Design des Antriebsaggregats zu verbessern. Dieselben vorteilhaften Wirkungen können auch dann erzielt werden, wenn die Anzahl an Phasen der Spulen des Stators anders ist als der zuvor erwähnte Wert von 3.
  • Mit bzw. bei der oben beschriebenen Konfiguration ist einer der oben beschriebenen ersten und zweiten Rotoren der ersten drehenden Maschine mit dem Abgabeteile der Wärmekraftmaschine verbunden, der andere von diesen ist mit den angetriebenen Teilen verbunden, und der Rotor der zweiten drehenden Maschine ist mit den angetriebenen Teilen verbunden. Ferner werden die Operationen der Wärmekraftmaschine und der ersten und zweiten drehenden Maschinen durch die Steuerungseinrichtung gesteuert. Aus Obigem können die angetriebenen Teile durch die Wärmekraftmaschine und die ersten und zweiten drehenden Maschinen angetrieben werden, und der Abgabeteil kann durch die erste drehende Maschine angetrieben sein.
  • Ferner wird beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn die Drehzahl des Abgabeteiles nicht niedriger ist als der erste bestimmte Wert, die Wärmekraftmaschine in einem Zustand gestartet, in welchem die Drehzahl des Abgabeteiles nicht erhöht ist. Damit ist es dann, wenn die Drehzahl des Abgabeteiles hoch genug ist, um die Wärmekraftmaschine zu starten, möglich zu verhindern, dass Antriebskraft nutzlos auf den Abgabeteil übertragen wird, und wiederum den Wirkungsgrad des Antriebsaggregats zu verbessern bzw. zu steigern. Es sei darauf hingewiesen, dass angenommen ist, dass der Begriff ”mechanische Verbindung”, der in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, beabsichtigt, nicht nur verbindende verschiedene Arten von Elementen, unter Verwendung einer Welle, von Zahnrädern, einer Riemenscheibe, einer Kette oder dergleichen zu umfassen, sondern auch eine direkte Verbindung (Direktverbindung von) den Elementen unter Verwendung beispielsweise einer Welle ohne über ein Getriebe, wie Zahnräder.
  • Die Erfindung, wie im Anspruch 2 beansprucht, ist das Antriebsaggregat 1, 1A, wie im Anspruch 1 beansprucht, wobei beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn die Drehzahl des Abgabeteiles oberhalb eines zweiten bestimmten Wertes (zweite Startzeit-Drehzahl NEST2) liegt, der höher ist als der erste bestimmte Wert, die Wärmekraftmaschine in einem Zustand gestartet wird, in welchem die Drehzahl des Abgabeteiles durch Steuern eines Betriebs der ersten drehenden Maschine 11 abgesenkt wird (Schritte 12 bis 14 in 23, Schritte 42, 13, 14 in 35).
  • Mit bzw. bei dieser Konfiguration wird beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn die Drehzahl des Abgabeteiles der Wärmekraftmaschine oberhalb des zweiten bestimmten Wertes ist bzw. liegt, die Drehzahl des Abgabeteiles durch Steuern des Betriebs der ersten drehenden Maschine abgesenkt, und in diesem Zustand wird die Wärmekraftmaschine gestartet. Wie aus dem Umstand bzw. der Tatsache ersichtlich ist, dass einer der ersten und zweiten Rotoren der ersten drehenden Maschine mit dem Abgabeteil der Wärmekraftmaschine verbunden ist, wie oben beschrieben, und die Funktionen der ersten drehenden Maschine durch Steuern des Betriebs der ersten drehenden Maschine, ist es möglich, die Drehzahl des Abgabeteiles passend zu senken.
  • Ferner ist es in einem Fall, in welchem die Wärmekraftmaschine in einem Zustand gestartet wird, in welchem die Drehzahl des Abgabeteiles relativ hoch ist, wie in einem Zustand, in welchem die Drehzahl des Abgabeteiles oberhalb des zweiten bestimmten Wertes ist bzw. liegt, der höher ist als der erste bestimmte Wert, unmöglich, ein gewünschtes Abgabedrehmoment zu erzielen. Ferner besteht in diesem Fall, wenn die Wärmekraftmaschine eine Brennkraftmaschine ist, eine Gefahr dafür, dass Abgasemissionen unmittelbar nach dem Start der Wärmekraftmaschine gesteigert sind. In einem solchen Fall wird mit bzw. bei der oben beschriebenen Konfiguration die Wärmekraftmaschine in dem Zustand gestartet, in dem die Drehzahl des Abgabeteiles abgesenkt ist, und folglich ist es möglich, die oben erwähnten Unzuträglichkeiten zu vermeiden.
  • Die Erfindung, wie im Anspruch 3 beansprucht, ist das Antriebsaggregat 1, 1A, wie im Anspruch 2 beansprucht, worin bzw. wobei die Wärmekraftmaschine eine Brennkraftmaschine ist, und der zweite bestimmte Wert wird bzw. ist auf der Grundlage zumindest eines Wertes aus Abgasemissionscharakteristiken, einem Kraftstoffverbrauchsverhältnis und einem Abgabedrehmoment der Wärmekraftmaschine festgelegt.
  • Mit bzw. bei dieser Konfiguration ist die Wärmekraftmaschine die Brennkraftmaschine, und der zweite bestimmte Wert ist auf der Grundlage zumindest eines Wertes aus den Abgasemissionen von der Wärmekraftmaschine und dem Kraftstoffverbrauchsverhältnis und dem Abgabedrehmoment der Wärmekraftmaschine festgelegt. Dies ermöglicht es, die Wärmekraftmaschine in einem Zustand zu starten, in welchem die Drehzahl des Abgabeteiles derart gesteuert ist, dass zumindest ein Wert von ausgezeichneten Abgasemissionscharakteristiken, einem niedrigen Kraftstoffverbrauchsverhältnis und einem gewünschten Abgabedrehmoment der Wärmekraftmaschine erzielt werden kann, wodurch es möglich ist, zumindest einen Wert von den ausgezeichneten Abgasemissionscharakteristiken, dem niedrigen Kraftstoffverbrauchsverhältnis und dem gewünschten Abgabedrehmoment unmittelbar nach dem Starten der Wärmekraftmaschine zu erzielen.
  • Die Erfindung, wie im Anspruch 4 beansprucht, ist das Antriebsaggregat 1, 1A, wie im Anspruch 1 beansprucht, worin bzw. wobei während des Antriebs der angetriebenen Teile die Steuerungseinrichtung einen Betrieb der zweiten drehenden Maschine 21 so steuert, dass eine geforderte Antriebskraft, welche durch die angetriebenen Teile gefordert wird, zu den angetriebenen Teilen übertragen wird (Schritt 1 in 18, Schritt 11 in 23, Schritt 31 in 30, Schritt 41 in 35).
  • Wie hier oben beschrieben, ist der Rotor der zweiten drehenden Maschine mit den angetriebenen Teilen verbunden, und daher ist es durch Steuern des Betriebs der zweiten drehenden Maschine möglich, die Antriebskraft der zweiten drehenden Maschine auf die angetriebenen Teile zu übertragen, um die angetriebenen Teile anzutreiben. Ferner wird mit bzw. bei der oben beschriebenen Konfiguration während des Antriebs der angetriebenen Teile der Betrieb der zweiten drehenden Maschine, die wie oben konfiguriert ist, so gesteuert, dass eine geforderte Antriebskraft auf die angetriebenen Teile übertragen wird, wodurch es möglich ist, die geforderte Antriebskraft auf die angetriebenen Teile passend bzw. in geeigneter Weise zu übertragen und die angetriebenen Teile in passender Weise anzutreiben.
  • Die Erfindung, wie im Anspruch 5 beansprucht, ist das Antriebsaggregat 1, 1A, wie im Anspruch 1 beansprucht, ferner umfassend einen Anlasser 31 für einen Antrieb des Abgabeteiles, um die Wärmekraftmaschine zu starten, worin bzw. wobei beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn die Drehzahl des Abgabeteiles niedriger ist als der erste bestimmte Wert, die Steuerungseinrichtung den Anlasser 31 veranlasst, zu arbeiten (Schritte 21, 22 in 25, Schritte 21, 22 in 27), und er startet die Wärmekraftmaschine in einem Zustand zu, in welchem ein Betrieb zumindest einer der ersten und zweiten drehenden Maschinen 11, 21 so gesteuert wird, dass eine Änderung in der Geschwindigkeit bzw. Drehzahl der angetriebenen Teile, hervorgerufen durch eine Übertragung einer Antriebskraft von dem Anlasser 31 auf den Abgabeteil, unterdrückt wird (Schritte 23, 24 in 25, Schritte 25, 24 in 27).
  • Bei dieser Konfiguration wird beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn die Drehzahl des Abgabeteiles niedriger ist als der erste bestimmte Wert, der Anlasser veranlasst zu arbeiten, und die Wärmekraftmaschine wird in einem Zustand gestartet, in welchem der Abgabeteil angetrieben wird, und folglich ist es möglich, die Wärmekraftmaschine richtig zu starten.
  • Ferner sind, wie hier oben beschrieben, bei der ersten drehenden Maschine die ersten und zweiten Rotoren in dem Zustand magnetisch miteinander verbunden. Daher wirkt dann, wenn die Wärmekraftmaschine gestartet wird, da eine Antriebskraft von dem Anlasser auf den Abgabeteil übertragen wird, die Antriebskraft wegen der oben beschriebenen Beziehung von Verbindungen zwischen den verschiedenen Arten von Komponentenelementen auch auf die angetriebenen Teile. Dies führt zuweilen zu einer Drehzahländerung der angetriebenen Teile.
  • Bei der oben beschriebenen Konfiguration wird dann, wenn die Wärmekraftmaschine gestartet wird, der Betrieb zumindest einer der ersten und zweiten drehenden Maschinen so gesteuert, dass eine Drehzahländerung der angetriebenen Teile, hervorgerufen durch eine Übertragung der Antriebskraft von dem Anlasser auf den Abgabeteil, unterdrückt wird. In diesem Fall ist es, wie aus der Tatsache, dass der andere der ersten und zweiten Rotoren der ersten drehenden Maschine mit den angetriebenen Teilen verbunden ist, und den Funktionen der ersten drehenden Maschine ersichtlich ist, dann, wenn die Wärmekraftmaschine gestartet wird, durch Steuern des Betriebs der ersten drehenden Maschine, wie oben beschrieben, möglich, eine Drehzahländerung der angetriebenen Teile zu unterdrücken, und folglich ist es möglich, die Absetzbarkeit zu verbessern. Da der Rotor der zweiten drehenden Maschine mit den angetriebenen Teilen verbunden ist, ist es ferner dann, wenn die Wärmekraftmaschine gestartet wird, durch Steuern des Betriebs der zweiten drehenden Maschine, wie oben beschrieben, möglich, eine Änderung in der Drehzahl der angetriebenen Teile zu unterdrücken und eine Absetzbarkeit zu verbessern. Ähnlich ist es durch Steuern der Arbeitsweisen der beiden ersten und zweiten drehenden Maschinen, wie oben beschrieben, möglich, eine Änderung in der Drehzahl der angetriebenen Teile zu unterdrücken und eine Absetzbarkeit zu verbessern.
  • Um das obige Ziel zu erreichen, ist die Erfindung, wie im Anspruch 6 beansprucht, ein Antriebsaggregat 1B für einen Antrieb von angetriebenen Teilen (Antriebsräder DW und DW in Ausführungsformen (dasselbe gilt nachstehend in diesem Abschnitt)), enthaltend eine Wärmekraftmaschine (Motor 3), der einen Abgabeteil (Kurbelwelle 3a) zur Abgabe einer Antriebsleistung, eine erste drehende Maschine 11, eine zweite drehende Maschine 61 und eine Steuerungs- bzw. Steuereinrichtung (ECU 2, erste PDU 41, zweite PDU 42, VCU 43) zur Steuerung von Operationen der Wärmekraftmaschine und der ersten und zweiten drehenden Maschinen 11, 61 enthält, wobei die erste drehende Maschine 11 einen ersten Rotor 14 mit einer ersten Magnetpolreihe, die durch eine bestimmte Mehrzahl von ersten Magnetpolen (Permanentmagneten 14a) gebildet ist, welche in einer ersten Umfangsrichtung angeordnet sind, und jeweils zwei erste Magnetpole davon, die einander benachbart sind, so angeordnet aufweist, dass die jeweiligen Polaritäten voneinander verschieden sind; der erste Rotor ist in der ersten Umfangsrichtung drehbar, einen unbeweglichen ersten Stator 13 mit einer ersten Ankerreihe (Eisenkern 13a, U-Phasen- bis W-Phasenspulen 13c bis 13e), der in einer Weise gegenüberliegend zu der ersten Magnetpolreihe angeordnet ist und der zur Erzeugung einer bestimmten Mehrzahl von ersten Ankermagnetpolen dient, um dadurch ein erstes rotierendes Magnetfeld hervorzurufen, welches sich in der ersten Umfangsrichtung dreht, um zwischen der ersten Ankerreihe und der ersten Magnetpolreihe erzeugt zu werden, und einen zweiten Rotor 15 mit einer ersten weichmagnetischen Materialelementreihe umfasst, die durch eine bestimmte Mehrzahl von ersten weichmagnetischen Materialelementen (Kernen 15a) gebildet ist, welche in der ersten Umfangsrichtung in einer Weise angeordnet sind, in der sie voneinander in Abstand vorgesehen sind, und zwischen der ersten Magnetpolreihe und der ersten Ankerreihe angeordnet ist; der zweite Rotor ist in der ersten Umfangsrichtung drehbar, wobei ein Verhältnis zwischen der Anzahl der ersten Ankermagnetpole, der Anzahl der ersten Magnetpole und der Anzahl der ersten weichmagnetischen Materialelementen auf 1:m:(1 + m)/2 (m ≠ 1,0) festgelegt ist, wobei die zweite drehende Maschine 61 einen dritten Rotor 64, der eine zweite Magnetpolreihe aufweist, die durch eine bestimmte Mehrzahl von zweiten Magnetpolen (Permanentmagneten 64a) gebildet ist, welche in einer zweiten Umfangsrichtung angeordnet sind, und jeweils zwei zweite Magnetpole davon einander benachbart sind, so angeordnet ist, um jeweils voneinander verschiedene Polaritäten zu haben, der dritte Rotor ist in der zweiten Umfangsrichtung drehbar, einen unbeweglichen zweiten Stator 63 mit einer zweiten Ankerreihe (Eisenkern 33a, U-Phasen- bzw. W-Phasenspulen 63b, die in einer Weise gegenüberliegend zu der zweiten Magnetpolreihe angeordnet ist und zur Erzeugung einer bestimmten Mehrzahl von zweiten Ankermagnetpolen dient, um dadurch zu bewirken, dass ein zweites rotierendes Magnetfeld, welches sich in der zweiten Umfangsrichtung dreht, zwischen der zweiten Ankerreihe und der zweiten Magnetpolreihe zu erzeugen ist, und einen vierten Rotor 65 mit einer zweiten weichmagnetischen Materialelementreihe umfasst, die durch eine bestimmte Mehrzahl von zweiten weichmagnetischen Materialelementen (Kernen 65a) gebildet ist, welche in der zweiten Umfangsrichtung in einer Weise angeordnet sind, in der sie voneinander in Abstand vorgesehen sind, und zwischen der zweiten Magnetpolreihe und der zweiten Ankerreihe angeordnet ist; der vierte Rotor ist in der zweiten Umfangsrichtung drehbar, wobei ein Verhältnis zwischen der Anzahl der zweiten Ankermagnetpole, der Anzahl der zweiten Magnetpole und der Anzahl der zweiten weichmagnetischen Materialelemente auf 1:n:(1 + n)/2 (n ≠ 1,0) festgelegt ist, wobei die zweiten und dritten Rotoren 15, 64 mit dem Abgabeteil mechanisch verbunden sind und wobei die ersten und vierten Rotoren 14, 65 mit den angetriebenen Teilen mechanisch verbunden sind und wobei beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn eine Drehzahl des Abgabeteiles nicht niedriger ist als ein erster bestimmter Wert (erste Startzeit-Drehzahl NEST1) die Wärmekraftmaschine durch die Steuereinrichtung in einem Zustand gestartet wird, in welchem die Drehzahl des Abgabeteiles nicht erhöht ist (Schritte 2, 4 in 44, Schritte 21, 24 in 52).
  • Bei dieser Gestaltung haben, da die beiden ersten und drehenden Maschinen ähnlich der ersten drehenden Maschine aufgebaut sind, wie im Anspruch 1 beansprucht, sie dieselben Funktionen wie jene der ersten drehenden Maschine, wie im Anspruch 1 beansprucht. Daher ist es ähnlich der ersten drehenden Maschine, wie im Anspruch 1 beansprucht, möglich, eine Herabsetzung in der Größe und eine Reduzierung von Herstellungskosten der ersten und zweiten drehenden Maschinen zu erzielen und wiederum eine Verringerung in der Größe und Reduzierung von Herstellungskosten des Antriebsaggregats zu erzielen. Darüber hinaus ist es möglich, den Freiheitsgrad Design der ersten und drehenden Maschinen zu verbessern und wiederum den Freiheitsgrad im Design des Antriebsaggregats zu verbessern.
  • Bei der oben beschriebenen Konfiguration sind der zweite Rotor der ersten drehenden Maschine und der dritte Rotor der zweiten drehenden Maschine mit dem Abgabeteil der Wärmekraftmaschine verbunden, und der erste Rotor der ersten drehenden Maschine und der vierte Rotor der zweiten drehenden Maschine sind mit den angetriebenen Teilen verbunden. Ferner werden die Operationen der Wärmekraftmaschine und der ersten und zweiten drehenden Maschinen durch die Steuereinrichtung gesteuert. Mit Obigem ist es möglich, die angetriebenen Teile unter Heranziehung der Wärmekraftmaschine und der ersten und zweiten drehenden Maschinen anzutreiben und den Abgabeteil unter Heranziehung der ersten und zweiten drehenden Maschinen anzutreiben.
  • Ähnlich dem Antriebsaggregat, wie im Anspruch 1 beansprucht, wird beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn die Drehzahl des Abgabeteiles nicht niedriger ist als der erste bestimmte Wert, die Wärmekraftmaschine in dem Zustand gestartet, in welchem die Drehzahl des Abgabeteiles nicht erhöht ist. Damit ist es dann, wenn die Drehzahl des Abgabeteiles hoch genug ist, um die Wärmekraftmaschine zu starten, möglich zu verhindern, dass Antriebsleistung nutzlos auf den Abgabeteil übertragen wird, und wiederum den Wirkungsgrad des Antriebsaggregats zu steigern.
  • Die Erfindung, wie im Anspruch 7 beansprucht, ist das Antriebsaggregat 1B, wie im Anspruch 6 beansprucht, wobei beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn die Drehzahl des Abgabeteiles oberhalb eines zweiten bestimmten Wertes (zweite Startzeit-Drehzahl NEST2) liegt, der höher ist als der erste bestimmte Wert, die Steuereinrichtung die Wärmekraftmaschine in einem Zustand startet, in welchem die Drehzahl des Abgabeteiles durch Steuern eines Betriebs der ersten drehenden Maschine 11 abgesenkt wird (Schritte 12 bis 14 in 50).
  • Bei dieser Konfiguration wird beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn die Drehzahl des Abgabeteiles oberhalb des zweiten bestimmten Wertes liegt, die Drehzahl des Abgabeteiles durch Steuern des Betriebs der ersten drehenden Maschine abgesenkt, und in diesem Zustand wird die Wärmekraftmaschine gestartet. Wie aus dem Umstand, dass der zweite Rotor der ersten drehenden Maschine mit dem Abgabeteil verbunden ist, wie oben beschrieben, und der Funktionen der ersten drehenden Maschine ersichtlich ist, ist es durch Steuern des Betriebs der ersten drehenden Maschine möglich, die Drehzahl des Abgabeteiles passend abzusenken. In diesem Fall rotieren, wie aus dem Umstand, dass die erste drehende Maschine ähnlich der ersten drehenden Maschine aufgebaut ist, wie im Anspruch 1 beansprucht, und aus der zuvor erwähnten Gleichung (25) ersichtlich ist, das erste drehende Magnetfeld und die ersten und zweiten Rotoren, während eine kollineare Beziehung in der Drehzahl dazwischen aufrechterhalten wird, und in einem kollinearen Diagramm, welches die kollineare Beziehung darstellt, verlaufen gerade Linien, welche die Drehzahlen des ersten rotierenden Magnetfeldes und des zweiten Rotors darstellen, nebeneinander. Da der zweite Rotor so mit dem Abgabeteil verbunden ist, ist es ferner möglich, die oben beschriebene Steuerung des Betriebs der ersten drehenden Maschine in geeigneter Weise und leicht auszuführen.
  • Wie in der Beschreibung zum Anspruch 2 beschrieben, ist es ferner dann, wenn die Wärmekraftmaschine in einem Zustand gestartet wird, in welchem die Drehzahl des Abgabeteiles relativ hoch ist, wie in einem Zustand, in welchem die Drehzahl des Abgabeteiles oberhalb des zweiten bestimmten Wertes liegt, der höher ist als der erste bestimmte Wert, unmöglich, ein gewünschtes Abgabedrehmoment zu erzielen. Ferner ist in diesem Fall dann, wenn die Wärmekraftmaschine eine Brennkraftmaschine ist, eine Gefahr dafür vorhanden, dass Abgasemissionen unmittelbar nach dem Start der Wärmekraftmaschine erhöht sind. Bei der oben beschriebenen Konfiguration wird in einem solchen Fall die Wärmekraftmaschine in dem Zustand gestartet, in welchem die Drehzahl des Abgabeteiles abgesenkt ist, und folglich ist es möglich, derartige Unzulänglichkeiten, wie oben beschrieben, zu vermeiden.
  • Die Erfindung, wie im Anspruch 8 beansprucht, ist das Antriebsaggregat 1B, wie im Anspruch 7 beansprucht, wobei die Wärmekraftmaschine eine Brennkraftmaschine ist, und der zweite bestimmte Wert wird auf der Grundlage zumindest eines Wertes der Abgasemissioncharakteristiken, eines Kraftstoffverbrauchsverhältnisses und eines Abgabedrehmoments der Wärmekraftmaschine festgelegt.
  • Bei dieser Konfiguration ist die Wärmekraftmaschine eine Brennkraftmaschine, und der zweite bestimmte Wert wird auf der Grundlage zumindest eines Wertes der Abgasemissioncharakteristiken, des Kraftstoffverbrauchsverhältnisses und des Abgabedrehmoments der Wärmekraftmaschine festgelegt. Ähnlich dem Antriebsaggregat, wie im Anspruch 3 beansprucht, ermöglicht dies, die Wärmekraftmaschine in dem Zustand zu starten, in welchem die Drehzahl des Abgabeteiles so gesteuert ist, dass zumindest ein Wert der ausgezeichneten Abgasemissioncharakteristiken, eines niedrigen Kraftstoffverbrauchsverhältnisses und eines gewünschten Abgabedrehmoments der Maschine erhalten werden kann, wodurch es möglich ist, zumindest einen Wert der ausgezeichneten Abgasemissionscharakteristiken, des niedrigen Kraftstoffverbrauchsverhältnisses und des gewünschten Abgabedrehmoments unmittelbar nach dem Starten der Wärmekraftmaschine zu erzielen.
  • Die Erfindung, wie im Anspruch 9 beansprucht, ist das Antriebsaggregat 18, wie im Anspruch 6 beansprucht, wobei während des Antriebs der angetriebenen Teile die Steuereinrichtung einen Betrieb der zweiten drehenden Maschine 61 so steuert, dass eine geforderte Antriebskraft, welche durch die angetriebenen Teile gefordert wird, auf die angetriebenen Teile übertragen wird (Schritt 51 in 44, Schritt 61 in 50).
  • Wie oben beschrieben, ist es, wie aus dem Umstand, dass der vierte Rotor der zweiten drehenden Maschine mit den angetriebenen Teilen verbunden ist, und aus den Funktionen der zweiten drehenden Maschine ersichtlich ist, durch Steuern des Betriebs der zweiten drehenden Maschine möglich, die angetriebenen Teile anzutreiben. Ferner wird bei der oben beschriebenen Konfiguration während des Antriebs der angetriebenen Teile der Betrieb der zweiten drehenden Maschine, die wie oben konfiguriert ist, so gesteuert, dass die geforderte Antriebskraft auf die angetriebenen Teile übertragen wird. Daher ist es möglich, die verlangte Antriebskraft auf die angetriebenen Teile richtig zu übertragen und die angetriebenen Teile richtig anzutreiben. In diesem Fall rotieren, wie aus der Tatsache, dass die zweite drehende Maschine ähnlich der ersten drehenden Maschine aufgebaut ist, wie im Anspruch 1 beansprucht, und aus der zuvor erwähnten Gleichung (25) ersichtlich ist, das zweite rotierende Magnetfeld und die dritten und vierten Rotoren, während eine kollineare Beziehung in der Drehzahl dazwischen aufrechterhalten wird; und in einem kollinearen Diagramm, welches die kollineare Beziehung darstellt, verlaufen gerade Linien, welche die Drehzahlen des zweiten rotierenden Magnetfeldes und des vierten Rotors darstellen, nebeneinander. Da der vierte Rotor so mit den angetriebenen Teilen verbunden ist, ist es ferner möglich, die oben beschriebene Steuerung des Betriebs der zweiten drehenden Maschine richtig und leicht auszuführen.
  • Die Erfindung, wie im Anspruch 10 beansprucht, ist das Antriebsaggregat 1B, wie im Anspruch 6 beansprucht, ferner umfassend einen Anlasser 31 für einen Antrieb des Abgabeteiles, um die Wärmekraftmaschine zu starten, wobei beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn die Drehzahl des Abgabeteiles niedriger ist als der erste bestimmte Wert, die Steuereinrichtung den Anlasser 31 veranlasst, zu arbeiten (Schritte 21, 22 in 52), und die Wärmekraftmaschine in einem Zustand zu starten, in welchem ein Betrieb der zweiten drehenden Maschine 61 so gesteuert wird, dass eine Änderung in der Drehzahl der angetriebenen Teile, hervorgerufen durch eine Übertragung einer Antriebskraft von dem Anlasser 31 auf den Abgabeteil, unterdrückt wird (Schritte 71, 24 in 52).
  • Bei dieser Konfiguration wird beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn die Drehzahl des Abgabeteiles niedriger ist als der erste bestimmte Wert, der Anlasser veranlasst zu arbeiten, und die Wärmekraftmaschine wird in dem Zustand gestartet, in welchem der Abgabeteil angetrieben wird, und folglich ist es möglich, die Wärmekraftmaschine in geeigneter Weise zu starten.
  • Ferner sind ähnlich der ersten drehenden Maschine, wie im Anspruch 1 beansprucht, bei der ersten drehenden Maschine die ersten und zweiten Rotoren in dem Zustand, in welchem sie miteinander magnetisch verbunden sind, und in der zweiten drehenden Maschine sind die dritten und vierten Rotoren in dem Zustand, in dem sie miteinander magnetisch verbunden sind. Daher wirkt dann, wenn die Wärmekraftmaschine gestartet wird, da eine Antriebskraft von dem Anlasser auf den Abgabeteil übertragen wird, die Antriebskraft wegen der oben beschriebenen Beziehung der Verbindungen zwischen den verschiedenen Typen von Komponentenelementen auch auf die angetriebenen Teile. Dies führt zuweilen zu einer Änderung in der Drehzahl der angetriebenen Teile.
  • Bei der oben beschriebenen Konfiguration wird dann, wenn die Wärmekraftmaschine gestartet wird, der Betrieb der zweiten drehenden Maschine so gesteuert, dass eine Änderung in der Drehzahl der angetriebenen Teile, hervorgerufen durch Übertragung der Antriebskraft von dem Anlasser auf dem Abgabeteil, unterdrückt wird. In diesem Fall wird es, wie aus dem Umstand, dass der vierte Rotor der zweiten drehenden Maschine mit den angetriebenen Teilen verbunden ist, und aus den Funktionen der zweiten drehenden Maschine ersichtlich ist, dann, wenn die Wärmekraftmaschine gestartet wird, durch Steuern des Betriebs der zweiten drehenden Maschine, wie oben beschrieben, möglich, eine Änderung in der Drehzahl der angetriebenen Teile zu unterdrücken, und daher ist es möglich, die Absetzbarkeit zu verbessern. In diesem Fall verlaufen, wie in der Beschreibung zum Anspruch 9 beschrieben, gerade Linien, welche die Drehzahlen des zweiten rotierenden Magnetfeldes und des vierten Rotors angeben, nebeneinander in dem kollinearen Diagramm, welches die Beziehung zwischen den Drehzahlen darstellt, und so ist der vierte Rotor mit den angetriebenen Teilen verbunden. Daher ist es möglich, die oben beschriebene Steuerung des Betriebs der zweiten drehenden Maschine in passender Weise und leicht auszuführen.
  • Um das obige Ziel zu erreichen, ist die Erfindung, wie im Anspruch 11 beansprucht, ein Antriebsaggregat 1C für den Antrieb von angetriebenen Teilen (Antriebsräder DW und DW bei Ausführungsformen (dasselbe gilt nachstehend in diesem Abschnitt)), enthaltend eine Wärmekraftmaschine (Motor 3), enthaltend einen Abgabeteil (Kurbelwelle 3a) zur Abgabe einer Antriebsleistung, eine erste drehende Maschine 11, eine zweite drehende Maschine 21, die imstande ist, zugeführte elektrische Leistung in Antriebsleistung umzusetzen und die Antriebsleistung von dessen einen Rotor 23 abzugeben, und die außerdem imstande ist, Antriebsleistung, die dem Rotor 23 eingangsseitig zugeführt ist, in elektrische Leistung umzusetzen, einen Leistungsübertragungsmechanismus (Planetengetriebeeinheit PG), welcher ein erstes Element (Sonnenrad S), ein zweites Element (Träger C) und ein drittes Element (Ringzahnrad R) enthält, welche imstande sind, Antriebsleistung zwischen sich zu übertragen; die ersten bis dritten Elemente sind gestaltet, um während einer Übertragung der Antriebsleistung sich zu drehen, während eine kollineare Beziehung in der Drehzahl dazwischen aufrechterhalten wird; mit geraden Linien, welche jeweilige Drehzahlen der ersten bis dritten Elemente darstellen und sequentiell in einem kollinearen Diagramm ausgerichtet sind, das die kollineare Beziehung in der Drehzahl darstellt; und eine Steuereinrichtung (ECU 2, VCU 43, erste PDU 41, zweite PDU 42) zum Steuern von Operationen der Wärmekraftmaschine und der ersten und zweiten drehenden Maschinen 11, 21, wobei die erste drehende Maschine 11 einen ersten Rotor 14, der eine Magnetpolreihe aufweist, die durch eine bestimmte Mehrzahl von Magnetpolen (Permanentmagneten 14a) gebildet ist, welche in einer Umfangsrichtung angeordnet sind und jeweils zwei Magnetpole davon nebeneinander so angeordnet aufweist, um jeweils voneinander verschiedene Polaritäten zu haben; der erste Rotor ist in der Umfangsrichtung drehbar; ein unbeweglicher Stator (erster Stator 13) weist eine Ankerreihe (Eisenkern 13a, U-Phasen- bis W-Phasenspulen 13c bis 13e) auf, die in einer Weise gegenüberliegend der Magnetpolreihe angeordnet ist und zur Erzeugung einer bestimmten Mehrzahl von Ankermagnetpolen vorgesehen dient, um dadurch zu bewirken, dass ein rotierendes Magnetfeld, welches sich in der Umfangsrichtung dreht, zwischen der Ankerreihe und der Magnetpolreihe 24 zu erzeugen ist; und einen zweiten Rotor 15 mit einer weichmagnetischen Materialelementreihe umfasst, die durch eine bestimmte Mehrzahl von weichmagnetischen Materialelementen (Kernen 15a) gebildet ist, welche in der Umfangsrichtung in einer Weise angeordnet sind, in der sie voneinander in Abstand sind, und zwischen der Magnetpolreihe und der Ankerreihe angeordnet sind; der zweite Rotor ist in der Umfangsrichtung drehbar, wobei ein Verhältnis zwischen der Anzahl der Ankermagnetpole, der Anzahl der Magnetpole und der Anzahl der weichmagnetischen Materialelemente auf 1:m:(1 + m)/2 (n ≠ 1,0) festgelegt ist, wobei eine Kombination von einer Kombination des ersten Rotors 14 und des zweiten Elements und einer Kombination des zweiten Rotors 15 und des ersten Elements mechanisch mit dem Abgabeteil verbunden ist, während die andere der Kombination aus dem ersten Rotor 14 und dem zweiten Element und der Kombination aus dem zweiten Rotor 15 und dem ersten Element mechanisch mit den angetriebenen Teilen verbunden ist und das dritte Element mit dem Rotor 23 mechanisch verbunden ist, und wobei beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn eine Drehzahl des Abgabeteiles nicht niedriger ist als ein erster bestimmter Wert (erste Startzeit-Drehzahl NEST1), die Wärmekraftmaschine durch die Steuereinrichtung in einem Zustand gestartet wird, in welchem die Drehzahl des Abgabeteiles nicht erhöht ist (Schritte 2, 4 in 56, Schritte 21, 24 in 64).
  • Gemäß diesem Antriebsaggregat weist, da die erste drehende Maschine ähnlich der ersten drehenden Maschine, wie im Anspruch 1 beansprucht, aufgebaut ist, die erste drehende Maschine dieselben Funktionen auf wie jene der ersten drehenden Maschine, wie im Anspruch 1 beansprucht. Daher ist ähnlich der ersten drehenden Maschine, wie im Anspruch 1 beansprucht, möglich, eine Verringerung in der Größe und eine Reduzierung der Herstellungskosten der ersten drehenden Maschine zu erzielen und wiederum eine Verringerung in der Größe und eine Reduzierung der Herstellungskosten des Antriebsaggregats zu erzielen. Ferner ist es möglich, den Freiheitsgrad bei der Gestaltung der ersten drehenden Maschine zu verbessern und wiederum den Freiheitsgrad bei der Gestaltung des Antriebsaggregats zu verbessern.
  • Bei der oben beschriebenen Anordnung sind die ersten bis dritten Elemente konfiguriert, um sich während der Übertragung einer Antriebskraft dazwischen zu drehen, während eine kollineare Beziehung in der Drehzahl dazwischen aufrechterhalten wird; gerade Linien, welche die jeweiligen Drehzahlen der ersten bis dritten Elemente darstellen, sind sequentiell in einem kollinearen Diagramm ausgerichtet, welches die kollineare Beziehung in der Drehzahl angibt. Ferner sind eine von der Kombination aus dem ersten Rotor der ersten drehenden Maschine und dem zweiten Element und der Kombination aus dem zweiten Rotor der ersten drehenden Maschine und dem ersten Element mit dem Abgabeteil der Wärmekraftmaschine verbunden, während die andere der Kombination aus dem ersten Rotor und dem zweiten Element und der Kombination aus dem zweiten Rotor und dem ersten Element mit den angetriebenen Teilen verbunden ist, und das dritte Element ist mit dem Rotor 23 der zweiten drehenden Maschine verbunden. Ferner werden die Operationen der Wärmekraftmaschine und der ersten und zweiten drehenden Maschinen durch die Steuereinrichtung gesteuert. Mit Obigem ist es möglich, die angetriebenen Teile durch die Wärmekraftmaschine und die ersten und zweiten drehenden Maschinen anzutreiben und den Abgabeteil durch die ersten und zweiten drehenden Maschinen anzutreiben.
  • Darüber hinaus wird ähnlich dem Triebwerk, wie im Anspruch 1 beansprucht, beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn die Drehzahl des Abgabeteiles nicht niedriger ist als der erste bestimmte Wert, die Wärmekraftmaschine in dem Zustand gestartet, in welchem die Drehzahl des Abgabeteiles nicht gesteigert ist. Damit ist es dann, wenn die Drehzahl des Abgabeteiles hoch genug ist, um die Wärmekraftmaschine zu starten, möglich zu verhindern, dass Antriebsleistung nutzlos auf den Abgabeteil übertragen wird, und wiederum den Wirkungsgrad des Triebwerks zu steigern.
  • Die Erfindung, wie im Anspruch 12 beansprucht, ist das Triebwerk 1C, wie im Anspruch 11 beansprucht, wobei beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn die Drehzahl des Abgabeteiles oberhalb eines zweiten bestimmten Wertes (zweite Startzeit-Drehzahl NEST2) liegt, der höher ist als der erste bestimmte Wert, die Steuereinrichtung die Wärmekraftmaschine in einer solchen Weise startet, dass die Drehzahl des Abgabeteiles abgesenkt ist, und wenn die Kombination aus dem ersten Rotor 14 und dem zweiten Element mechanisch mit dem Abgabeteil verbunden ist, in einem Zustand, in welchem ein Betrieb der zweiten drehenden Maschine 21 gesteuert wird, während dann, wenn die Kombination aus dem zweiten Rotor 15 und dem ersten Element mechanisch mit dem Abgabeteil verbunden ist, in einem Zustand, in welchem ein Betrieb der ersten drehenden Maschine 11 gesteuert wird (Schritte 12 bis 14 in 62).
  • Nachstehend wird das Triebwerk, in welchem der erste Rotor der ersten drehenden Maschine und das zweite Element mit dem Abgabeteil der Wärmekraftmaschine verbunden sind und der zweite Rotor der ersten drehenden Maschine und das erste Element mit den angetriebenen Teilen verbunden sind, als das ”erste Triebwerk” bezeichnet, und das Triebwerk, in welchem der zweite Rotor und das erste Element mit dem Abgabeteil verbunden sind, und der erste Rotor und das zweite Element mit den angetriebenen Teilen verbunden sind, wird als das ”zweite Triebwerk” bezeichnet.
  • Mit der oben beschriebenen Anordnung wird bei dem oben beschriebenen ersten Antriebsaggregat beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn die Drehzahl des Abgabeteiles oberhalb des zweiten bestimmtes Wertes liegt, durch Steuern des Betriebs der zweiten drehenden Maschine die Drehzahl des Abgabeteiles abgesenkt, und in diesem Zustand wird die Wärmekraftmaschine gestartet. In diesem Fall kann, wie aus der vorstehend erwähnten Anordnung ersichtlich ist, die zweite drehende Maschine eine Antriebskraft oder eine Bremskraft von dem Rotor abgeben. Wie daraus und aus der Tatsache ersichtlich ist, dass die zweiten und dritten Elemente, die imstande sind, dazwischen Antriebsleistung zu übertragen, wie oben beschrieben, mit dem Rotor verbunden sind, ist es möglich, die Drehzahl des Abgabeteiles durch Steuerung des Betriebs der zweiten drehenden Maschine in geeigneter Weise abzusenken. In diesem Fall verlaufen, wie oben beschrieben, die geraden Linien, welche die jeweiligen Drehzahlen der zweiten und dritten Elemente darstellen, nebeneinander in dem kollinearen Diagramm, welches die Beziehung zwischen den Drehzahlen von ihnen darstellt, so dass die Antriebskraft oder die Bremskraft von der zweiten drehenden Maschine direkter auf das zweite Element wirkt als auf das erste Element, wodurch es möglich ist, die oben beschriebene Steuerung des Betriebs der zweiten drehenden Maschine in geeigneter Weise und leicht auszuführen.
  • Ferner wird in dem oben erwähnten zweiten Antriebsaggregat beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn die Drehzahl des Abgabeteiles der Wärmekraftmaschine oberhalb des zweiten bestimmten Wertes liegt, die Drehzahl des Abgabeteiles durch Steuerung des Betriebs der ersten drehenden Maschine abgesenkt, und in diesem Zustand wird die Wärmekraftmaschine gestartet. Wie hier oben beschrieben, ist es, wie aus der Tatsache, dass der zweite Rotor mit dem Abgabeteil verbunden ist, und den Funktionen der ersten drehenden Maschine ersichtlich ist, durch Steuern des Betriebs der ersten drehenden Maschine möglich, die Drehzahl des Abgabeteiles in geeigneter Weise abzusenken. In diesem Fall drehen sich, wie aus der Tatsache, dass die erste drehende Maschine ähnlich der ersten drehenden Maschine aufgebaut bzw. konstruiert ist, wie im Anspruch 1 beansprucht, und aus der zuvor erwähnten Gleichung (25) ersichtlich ist, das rotierende Magnetfeld und die ersten und zweiten Rotoren, während die kollineare Beziehung in der Drehzahl dazwischen aufrechterhalten wird, und die geraden Linien, welche die Drehzahlen des rotierenden Magnetfeldes und des zweiten Rotors darstellen, sind einander benachbart in dem kollinearen Diagramm, welches die Beziehung zwischen den Drehzahlen darstellt. Da der zweite Rotor so mit dem Abgabeteil verbunden ist, ist es ferner möglich, die oben beschriebene Steuerung des Betriebs der ersten drehenden Maschine in geeigneter Weise und leicht auszuführen.
  • Ferner ist, wie in der Beschreibung zum Anspruch 2 beschrieben, dann, wenn die Wärmekraftmaschine in dem Zustand gestartet wird, in welchem die Drehzahl des Abgabeteiles relativ hoch ist, wie in einem solchen Zustand, in welchem die Drehzahl des Abgabeteiles oberhalb des zweiten bestimmten Wertes liegt, der höher ist als der erste bestimmte Wert, unmöglich, ein gewünschtes Abgabedrehmoment zu erzielen. Ferner ist in diesem Fall, wenn die Wärmekraftmaschine eine Brennkraftmaschine ist, eine Gefahr vorhanden, dass Abgasemissionen unmittelbar nach dem Start der Brennkraftmaschine gesteigert sind. Bei der oben beschriebenen Konfiguration wird in einem solchen Fall bei beiden ersten und zweiten Antriebsaggregaten die Wärmekraftmaschine in dem Zustand gestartet, in welchem die Drehzahl des Abgabeteiles abgesenkt ist, und folglich ist es möglich, solche Unzulänglichkeiten, wie oben beschrieben, zu vermeiden.
  • Die Erfindung, wie im Anspruch 13 beansprucht, ist das Antriebsaggregat 1C, wie im Anspruch 12 beansprucht, wobei die Wärmekraftmaschine eine Brennkraftmaschine ist und der zweite bestimmte Wert auf der Grundlage zumindest einer Größe der Abgasemissioncharakteristiken, eines Kraftstoffverbrauchsverhältnisses und eines Abgabedrehmoments der Wärmekraftmaschine festgelegt wird.
  • Bei dieser Konfiguration ist die Wärmekraftmaschine eine Brennkraftmaschine, und der zweite bestimmte Wert wird auf der Grundlage zumindest einer Größe der Abgasemissioncharakteristiken, des Kraftstoffverbrauchsverhältnisses und des Abgabedrehmoments der Wärmekraftmaschine festgelegt. Damit ist es ähnlich zu dem Antriebsaggregat, wie im Anspruch 3 beansprucht, möglich, die Wärmekraftmaschine in dem Zustand zu starten, in dem die Drehzahl des Abgabeteiles so gesteuert ist, dass zumindest eine Größe der ausgezeichneten Abgasemissioncharakteristiken, eines niedrigen Kraftstoffverbrauchsverhältnisses und eines gewünschten Abgabedrehmoments der Wärmekraftmaschine erzielt werden kann, wodurch es möglich ist, zumindest eine Größe der ausgezeichneten Abgasemissioncharakteristiken, des niedrigen Kraftstoffverbrauchsverhältnisses und des gewünschten Abgabedrehmoments unmittelbar nach dem Starten der Wärmekraftmaschine zu erzielen.
  • Die Erfindung, wie im Anspruch 14 beansprucht, ist das Antriebsaggregat 1C, wie im Anspruch 11 beansprucht, wobei während des Antriebs der angetriebenen Teile, damit eine geforderte Antriebskraft, die von den angetriebenen Teilen verlangt wird, auf die angetriebenen Teile übertragen wird, die Steuereinrichtung einen Betrieb der ersten drehenden Maschine 11 steuert, wenn die Kombination aus dem ersten Rotor 14 und dem zweiten Element mechanisch mit dem Abgabeteil verbunden ist, und sie steuert einen Betrieb der zweiten drehenden Maschine 21, wenn die Kombination aus dem zweiten Rotor 15 und dem ersten Element mit dem Abgabeteil mechanisch verbunden ist (Schritt 81 in 56, Schritt 91 in 62).
  • In dem ersten Antriebsaggregat ist es, wie aus dem Umstand, dass der zweite Rotor der ersten drehenden Maschine mit den angetriebenen Teilen verbunden ist, wie oben beschrieben, und aus den Funktionen der ersten drehenden Maschine ersichtlich ist, durch Steuern des Betriebs der ersten drehenden Maschine möglich, die angetriebenen Teile anzutreiben. Ferner wird bei der oben beschriebenen Konfiguration während des Antriebs der angetriebenen Teile der Betrieb der ersten drehenden Maschine, die wie oben konfiguriert ist, so gesteuert, dass die geforderte Antriebskraft auf die angetriebenen Teile übertragen wird, und folglich ist es möglich, die geforderte Antriebskraft auf die angetriebenen Teile in geeigneter Weise zu übertragen und die angetriebenen Teile richtig anzutreiben. In diesem Fall verlaufen, wie in der Beschreibung zum Anspruch 12 beschrieben, die geraden Linien, welche die Drehzahlen des rotierenden Magnetfeldes und des zweiten Rotors darstellen, einander benachbart in dem kollinearen Diagramm, welches die Beziehung zwischen den Drehzahlen und dem so mit den angetriebenen Teilen verbunden zweiten Rotor angibt, so dass es möglich ist, die oben beschriebene Steuerung des Betriebs der ersten drehenden Maschine in geeigneter Weise und leicht auszuführen.
  • Ferner ist es in dem zweiten Antriebsaggregat, wie aus dem Umstand ersichtlich ist, dass die zweiten und dritten Elemente, die imstande sind, eine Antriebsleistung dazwischen zu übertragen, mit den angetriebenen Teilen und dem Rotor der zweiten drehenden Maschine verbunden sind, möglich, die angetriebenen Teile durch Steuerung des Betriebs der zweiten drehenden Maschine anzutreiben. Darüber hinaus wird bei der oben beschriebenen Konfiguration während des Antriebs der angetriebenen Teile der Betrieb der zweiten drehenden Maschine so gesteuert, dass die verlangte Antriebskraft auf die angetriebenen Teile übertragen wird, und folglich ist es möglich, die verlangte Antriebskraft auf die angetriebenen Teile in geeigneter Weise zu übertragen und die angetriebenen Teile in geeigneter Weise anzutreiben. In diesem Fall sind bzw. verlaufen, wie in der Beschreibung zum Anspruch 12 beschrieben, die geraden Linien, welche die jeweiligen Drehzahlen der zweiten und dritten Elemente darstellen, zueinander parallel in dem kollinearen Diagramm, welches die Beziehung zwischen den Drehzahlen von ihnen darstellt, so dass die Antriebskraft oder die Bremskraft von der zweiten drehenden Maschine direkter auf das zweite Element wirkt als auf das erste Element, wodurch es möglich ist, die oben beschriebene Steuerung des Betriebs der zweiten drehenden Maschine in geeigneter Weise und leicht auszuführen.
  • Die Erfindung, wie im Anspruch 15 beansprucht, ist das Antriebsaggregat 1C, wie im Anspruch 11 beansprucht, ferner umfassend einen Anlasser 31 für einen Antrieb des Abgabeteiles, um die Wärmekraftmaschine zu starten, wobei beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn die Drehzahl des Abgabeteiles niedriger ist als der erste bestimmte Wert, die Steuereinrichtung den Anlasser veranlasst zu arbeiten (Schritte 21, 22 in 64) und die Wärmekraftmaschine startet, so dass eine Änderung in der Drehzahl der angetriebenen Teile, hervorgerufen durch eine Übertragung der Antriebskraft von dem Anlasser 31 auf den Abgabeteil, unterdrückt ist, wenn die Kombination aus dem ersten Rotor 14 und dem zweiten Element mit dem Abgabeteil mechanisch verbunden ist, in einem Zustand, in welchem ein Betrieb der ersten drehenden Maschine 11 gesteuert wird, während dann, wenn die Kombination aus dem zweiten Rotor 15 und dem ersten Element mit dem Abgabeteil mechanisch verbunden ist, in einem Zustand, in welchem ein Betrieb der zweiten drehenden Maschine 21 gesteuert wird (Schritte 24, 101 in 64).
  • Bei dieser Konfiguration wird beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn die Drehzahl des Abgabeteiles niedriger ist als der erste bestimmte Wert, der Anlasser betätigt, und die Wärmekraftmaschine wird in dem Zustand gestartet, in welchem der Abgabeteil angetrieben ist. Dies ermöglicht es, die Wärmekraftmaschine in geeigneter Weise zu starten. Ferner sind die ersten bis dritten Elemente gestaltet, um imstande zu sein, eine Antriebsleistung dazwischen zu übertragen, und ähnlich der ersten drehenden Maschine, wie im Anspruch 1 beansprucht, sind in der ersten drehenden Maschine die ersten und zweiten Rotoren in dem Zustand magnetisch miteinander verbunden. Daher wirkt dann, wenn die Wärmekraftmaschine gestartet wird, da eine Antriebskraft von dem Anlasser auf den Abgabeteil übertragen wird, die Antriebskraft auch auf die angetriebenen Teile wegen der oben beschriebenen Beziehung der Verbindungen zwischen den verschiedenen Typen von Komponentenelementen. Dies kann zu einer Änderung in der Geschwindigkeit der angetriebenen Teile führen.
  • Bei der oben beschriebenen Konfiguration wird in dem ersten Antriebsaggregat dann, wenn die Wärmekraftmaschine gestartet wird, der Betrieb der ersten drehenden Maschine gesteuert, um eine Änderung in der Drehzahl der angetriebenen Teile zu unterdrücken, hervorgerufen durch Übertragung der Antriebskraft von dem Anlasser auf den Abgabeteil. In diesem Fall ist es, wie aus dem Umstand, dass der zweite Rotor der ersten drehenden Maschine mit den angetriebenen Teilen verbunden ist, und den Funktionen der ersten drehenden Maschine ersichtlich ist, dann, wenn die Wärmekraftmaschine gestartet wird, durch Steuern des Betriebs der ersten drehenden Maschine, wie oben beschrieben, möglich, eine Änderung in der Geschwindigkeit der angetriebenen Teile zu unterdrücken, und daher ist es möglich, die Absetzbarkeit zu steigern. Ferner verlaufen, wie in der Beschreibung zum Anspruch 12 beschrieben, die geraden Linien, welche die Drehzahlen des rotierenden Magnetfeldes und des zweiten Rotors angeben, einander benachbart in dem kollinearen Diagramm, welches die Beziehung zwischen den Drehzahlen angibt, und ein solcher zweiter Rotor ist mit den angetriebenen Teilen verbunden. Daher ist es möglich, die oben beschriebene Steuerung des Betriebs der ersten drehenden Maschine in geeigneter Weise und leicht auszuführen.
  • Ferner wird in dem zweiten Antriebsaggregat dann, wenn die Wärmekraftmaschine gestartet wird, der Betrieb der zweiten drehenden Maschine gesteuert, um eine Änderung in der Geschwindigkeit der angetriebenen Teile zu unterdrücken, hervorgerufen durch eine Übertragung der Antriebskraft auf den Abgabeteil. In diesem Fall ist es, wie aus dem Umstand, dass die zweiten und dritten Elemente, die imstande sind, eine Antriebskraft dazwischen zu übertragen, mit den angetriebenen Teilen und dem Rotor der zweiten drehenden Maschine verbunden sind, dann, wenn die Wärmekraftmaschine durch Steuerung des Betriebs der zweiten drehenden Maschine gestartet wird, wie oben beschrieben, möglich, eine Änderung in der Geschwindigkeit der angetriebenen Teile zu unterdrücken, und daher ist es möglich, die Absetzbarkeit zu steigern. Ferner verlaufen, wie in der Beschreibung zum Anspruch 12 beschrieben, die geraden Linien, welche die Drehzahlen der zweiten und dritten Elemente darstellen, nebeneinander in dem kollinearen Diagramm, welches die Beziehung zwischen den Drehzahlen von ihnen angibt, so dass die Antriebskraft oder die Bremskraft von der zweiten drehenden Maschine direkter auf das zweite Element wirkt als auf das erste Element, wodurch es möglich ist, die oben beschriebene Steuerung des Betriebs der zweiten drehenden Maschine in geeigneter Weise und leicht auszuführen.
  • [Kurze Beschreibung von Zeichnungen]
  • [1] Eine schematische Ansicht eines Antriebsaggregats gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit Antriebsrädern, auf die das Antriebsaggregat angewandt wird.
  • [2] Ein Blockdiagramm, welches eine ECU, etc., zeigt, enthaltend in dem in 1 gezeigten Antriebsaggregat.
  • [3] Ein Blockdiagramm, welches eine Beziehung von Verbindungen zwischen einem ersten Stator, einem Stator, einer Hauptbatterie und so weiter zeigt, enthaltend in dem in 1 gezeigten Antriebsaggregat.
  • [4] Eine vergrößerte Schnittansicht einer ersten auf 1 hervorgehenden drehenden Maschine.
  • [5] Eine schematische Entwicklungsansicht, welche den ersten Stator und erste und zweite Rotoren der aus 1 hervorgehenden ersten drehenden Maschine in einem Zustand zeigt, der in der Umfangsrichtung entwickelt ist.
  • [6] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen einer elektrischen Winkelgeschwindigkeit eines ersten Magnetfeldes und elektrischen Winkelgeschwindigkeiten von ersten und zweiten Rotoren der ersten aus 1 hervorgehenden drehenden Maschine zeigt.
  • [7] Diagramme, welche die Arbeitsweise der aus 1 hervorgehenden ersten drehenden Maschine in einem Fall zeigen, in welchem elektrische Leistung dem ersten Stator in einem Zustand zugeführt wird, in welchem der erste Rotor undrehbar gehalten wird.
  • [8] Diagramme, welche eine Fortsetzung des in 7 veranschaulichten Betriebs veranschaulichen.
  • [9] Diagramme, welche eine Fortsetzung des in 8 veranschaulichten Betriebs veranschaulichen.
  • [10] Ein Diagramm, welches eine Positionsbeziehung zwischen ersten Ankermagnetpolen und Kernen in einem Fall veranschaulicht, in welchem die ersten Ankermagnetpole über einen elektrischen Winkel von 2π von dem in 7 gezeigten Zustand aus gedreht haben.
  • [11] Diagramme, welche den Betrieb der aus 1 hervorgehenden ersten drehenden Maschine in einem Fall veranschaulichen, in welchem elektrische Leistung dem ersten Stator in einem Zustand zugeführt wird, in welchem der zweite Rotor undrehbar gehalten wird.
  • [12] Diagramme, welche eine Fortsetzung des in 11 veranschaulichten Betriebs veranschaulichen.
  • [13] Diagramme, welche eine Fortsetzung des in 12 veranschaulichten Betriebs veranschaulichen.
  • [14] Ein Diagramm, welches ein Beispiel von Änderungen in U-Phasen- bis W-Phasen-Gegen-EMK-Spannungen in der aus 1 hervorgehenden ersten drehenden Maschine in einem Fall veranschaulichen, in welchem die Anzahl der ersten Ankermagnetpole, die Anzahl der Kerne und die Anzahl der ersten Magnet-Magnetpole auf 16, 18 bzw. 20 festgelegt ist und der erste Rotor undrehbar gehalten ist.
  • [15] Ein Diagramm, welches ein Beispiel von Änderungen in einem ersten Antriebs-Äquivalent-Drehmoment und ersten und zweiten Rotor-übertragenen Drehmomenten in der aus 1 hervorgehenden drehenden Maschine in dem Fall veranschaulicht, in welchem die Anzahl der ersten Ankermagnetpole, die Anzahl der Kerne und die Anzahl der ersten Magnet-Magnetpole auf 16, 18 bzw. 20 festgelegt ist und der erste Rotor undrehbar gehalten ist.
  • [16] Ein Diagramm, welches ein Beispiel von Änderungen in den U-Phasen- bis W-Phasen-Gegen-EMK-Spannungen in der aus
  • 1 hervorgehenden ersten drehenden Maschine in einem Fall veranschaulicht, in welchem die Anzahl der ersten Ankermagnetpole, die Anzahl der Kerne und die Anzahl der ersten Magnet-Magnetpole auf 16, 18 bzw. 20 festgelegt ist und der zweite Rotor undrehbar gehalten ist.
  • [17] Ein Diagramm, welches ein Beispiel von Änderungen in dem ersten Antriebs-Äquivalent-Drehmoment und den ersten und zweiten Rotor-übertragenen Drehmomenten in der aus 1 hervorgehenden ersten drehenden Maschine in dem Fall zeigt, in welchem die Anzahl der ersten Ankermagnetpole, die Anzahl der Kerne und die Anzahl der ersten Magnet-Magnetpole auf 16, 18 bzw. 20 festgelegt ist und der zweite Rotor undrehbar gehalten ist.
  • [18] Ein Ablaufdiagramm eines Prozesses, der durch das in 1 dargestellte Antriebsaggregat ausgeführt wird.
  • [19] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Geschwindigkeiten von verschiedenen Typen drehender Elemente des in 1 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während der Ausführung des in 18 gezeigten Prozesses veranschaulicht.
  • [20] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Drehzahlen von verschiedenen Typen drehender Elemente des in 1 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während der Ausführung des in 18 gezeigten Prozesses veranschaulicht, jedoch in einer von 19 unterschiedlichen Situation.
  • [21] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Drehzahlen von verschiedenen Typen drehender Elemente des in 1 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während einer Verlangsamungsfahrt des Fahrzeugs veranschaulicht.
  • [22] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Drehzahlen von verschiedenen Typen drehender Elemente des in 1 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während einer Verlangsamungsfahrt des Fahrzeugs veranschaulicht, jedoch in einer von 21 verschiedenen Situation.
  • [23] Ein Ablaufdiagramm eines durch das in 1 dargestellte Antriebsaggregat ausgeführten Prozesses, der von dem Prozess in 18 verschieden ist.
  • [24] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen drehender Elemente des in 1 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während der Ausführung des in 23 gezeigten Prozesses veranschaulicht.
  • [25] Ein Ablaufdiagramm eines durch das in 1 dargestellte Antriebsaggregat ausgeführten Prozesses, der von dem Prozess in 18 und 23 verschieden ist.
  • [26] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Drehzahlen von verschiedenen Typen drehender Elemente des in 1 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während der Ausführung des in 25 gezeigten Prozesses veranschaulicht.
  • [27] Ein Ablaufdiagramm eines durch das in 1 dargestellte Antriebsaggregat ausgeführten Prozesses, der von den Prozessen in 18, 23 und 25 verschieden ist.
  • [28] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen drehender Elemente des in 1 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während der Ausführung des in 27 gezeigten Prozesses veranschaulicht.
  • [29] Eine schematische Ansicht eines Antriebsaggregats gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit Antriebsrädern, bei denen das Antriebsaggregat angewandt ist.
  • [30] Ein Ablaufdiagramm eines durch das in 29 dargestellte Antriebsaggregat ausgeführten Prozesses.
  • [31] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Drehzahlen von verschiedenen Typen drehender Elemente des in 29 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während der Ausführung des in 30 gezeigten Prozesses veranschaulicht.
  • [32] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen drehender Elemente des in 29 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während der Ausführung des in 30 gezeigten Prozesses veranschaulicht, jedoch in einer von 31 unterschiedlichen Situation.
  • [33] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen drehender Elemente des in 29 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während einer Verlangsamungsfahrt des Fahrzeugs veranschaulicht.
  • [34] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen drehender Elemente des in 29 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während einer Verlangsamungsfahrt des Fahrzeugs, jedoch in einer von 33 verschiedenen Situation veranschaulicht.
  • [35] Ein Ablaufdiagramm eines durch das in 29 dargestellte Antriebsaggregat ausgeführten Prozesses, der von dem Prozess in 30 verschieden ist.
  • [36] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen drehender Elemente des in 29 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während der Ausführung des in 35 gezeigten Prozesses veranschaulicht.
  • [37] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen drehender Elemente des in 29 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während der Ausführung eines Prozesses veranschaulicht, der von dem in 30 und 35 gezeigten Prozess verschieden ist.
  • [38] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen drehender Elemente des in 29 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während der Ausführung eines Prozesses veranschaulicht, der von dem in 30, 35 und 37 gezeigten Prozess verschieden ist.
  • [39] Eine schematische Ansicht eines Antriebsaggregats gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit Antriebsrädern, bei denen das Antriebsaggregat angewandt ist.
  • [40] Ein Blockdiagramm, welches eine in dem in 1 gezeigten Antriebsaggregat enthaltene ECU, etc. zeigt.
  • [41] Ein Blockdiagramm, welches eine Beziehung von Verbindungen zwischen einem in dem in 39 gezeigten Antriebsaggregat enthaltenen ersten Stator, einem zweiten Stator, einer Hauptbatterie und so weiter zeigt.
  • [42] Eine vergrößerte Schnittansicht der aus 39 hervorgehenden ersten drehenden Maschine.
  • [43) Eine vergrößerte Schnittansicht einer aus 39 hervorgehenden zweiten drehenden Maschine.
  • [44] Ein Ablaufdiagramm eines durch das in 39 gezeigte Antriebsaggregat ausgeführten Prozesses.
  • [45] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Drehzahlen von verschiedenen Typen drehender Elemente des in 39 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während der Ausführung des in 44 gezeigten Prozesses veranschaulicht.
  • [46] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen drehender Elemente des in 39 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während der Ausführung des in 44 gezeigten Prozesses veranschaulicht, jedoch in einer von 45 unterschiedlichen Situation.
  • [47] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen drehender Elemente des in 39 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während einer Verlangsamungsfahrt des Fahrzeugs veranschaulicht.
  • [48] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen drehender Elemente des in 39 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während einer Verlangsamungsfahrt des Fahrzeugs veranschaulicht, jedoch in einer von 47 verschiedenen Situation.
  • [49] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen drehender Elemente des in 39 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während einer Verlangsamungsfahrt des Fahrzeugs veranschaulicht, jedoch in einer von 47 und 48 verschiedenen Situation.
  • [50] Ein Ablaufdiagramm eines durch das in 39 dargestellte Antriebsaggregat ausgeführten Prozesses, der von dem Prozess in 44 verschieden ist.
  • [51] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen drehender Elemente des in 39 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während der Ausführung des in 50 gezeigten Prozesses veranschaulicht.
  • [52] Ein Ablaufdiagramm eines durch das in 39 dargestellte Antriebsaggregat ausgeführten Prozesses, der von den Prozessen in 44 und 50 verschieden ist.
  • [53) Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen drehender Elemente des in 39 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während der Ausführung des in 52 gezeigten Prozesses veranschaulicht.
  • [54] Eine schematische Ansicht eines Antriebsaggregats gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit Antriebsrädern, bei denen das Antriebsaggregat angewandt ist.
  • [55] Ein Blockdiagramm, welches eine in dem in 54 gezeigten Antriebsaggregat enthaltene ECU, etc. zeigt.
  • [56] Ein Ablaufdiagramm eines durch das in 54 gezeigte Antriebsaggregat ausgeführten Prozesses.
  • [57] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Drehzahlen von verschiedenen Typen drehender Elemente des in 54 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während der Ausführung des in 56 gezeigten Prozesses veranschaulicht.
  • [58] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen drehender Elemente des in 54 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während der Ausführung des in 56 gezeigten Prozesses veranschaulicht, jedoch in einer von 57 unterschiedlichen Situation.
  • [59] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen drehender Elemente des in 54 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während einer Verlangsamungsfahrt des Fahrzeugs veranschaulicht.
  • [60] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen drehender Elemente des in 54 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während einer Verlangsamungsfahrt des Fahrzeugs veranschaulicht, jedoch in einer von 59 verschiedenen Situation.
  • [61] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Drehzahlen von verschiedenen Typen drehender Elemente des in 54 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während einer Verlangsamungsfahrt des Fahrzeugs veranschaulicht, jedoch in einer von 59 und 60 verschiedenen Situation.
  • [62] Ein Ablaufdiagramm eines durch das in 54 dargestellte Antriebsaggregat ausgeführten Prozesses, der von dem Prozess in 56 verschieden ist.
  • [63] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen drehender Elemente des in 54 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während der Ausführung des in 62 gezeigten Prozesses veranschaulicht.
  • [64] Ein Ablaufdiagramm eines durch das in 54 dargestellte Antriebsaggregat ausgeführten Prozesses, der von den Prozessen in 56 und 62 verschieden ist.
  • [65] Ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen drehender Elemente des in 54 dargestellten Antriebsaggregats und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während der Ausführung des in 64 gezeigten Prozesses veranschaulicht.
  • [66] Eine Ansicht einer äquivalenten bzw. Ersatzschaltung der ersten drehenden Maschine der vorliegenden Erfindung
  • [Ausführungsform zur Ausführung der Erfindung]
  • Die vorliegende Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen beschrieben, welche bevorzugte Ausführungsbeispiele davon zeigen. Ein Antriebsaggregat 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient, wie in 1 und 2 gezeigt, zum Antrieb von linken und rechten Antriebsrädern DW und DW eines (nicht dargestellten) Fahrzeugs und enthält eine Brennkraftmaschine 3, eine erste drehende Maschine 11 und eine zweite drehende Maschine 21 als Antriebskraftquellen und ein Differentialgetriebe DG zum Übertragen der Antriebsleistung und eine ECU 2 zum Steuern des Betriebs der Brennkraftmaschine 3 und der ersten und zweiten drehenden Maschinen 11 und 21. Es sei darauf hingewiesen, dass in 1 und anderen Figuren, auf die nachstehend Bezug genommen wird, eine Schraffur in Bereichen, die Querschnitte veranschaulichen, der Einfachheit halber, falls angemessen, weggelassen ist. Nachstehend wird hier die direkte Verbindung zwischen Elementen durch eine Welle oder dergleichen ohne über einen Getriebemechanismus, wie Zahnräder, als ”direkte Verbindung” bezeichnet, soweit es als angemessen gehalten wird.
  • Die Brennkraftmaschine (nachstehend als der ”Motor” bezeichnet) 3 ist ein Benzinmotor und enthält eine Kurbelwelle 3a zur Abgabe von Antriebsleistung, Kraftstoff-Einspritzventile 3b und Zündkerzen 3c. Die Ventilöffnungszeitspanne und die Ventilöffnungssteuerung jedes Kraftstoff-Einspritzventils 3b und der Zündbetrieb der Zündkerzen 3c werden durch die ECU 2 gesteuert. Ferner ist ein Anlasser 31 zum Anlassen des Motors 3 mit der Kurbelwelle 3a über eine (nicht dargestellte) Einwegkupplung mechanisch verbunden. Diese Einwegkupplung verbindet zwischen der Kurbelwelle 3a und dem Anlasser 31, wenn eine Antriebsleistung vom Anlasser 31 auf die Kurbelwelle 3a übertragen wird, während dann, wenn Antriebsleistung von der Kurbelwelle 3a auf den Anlasser 31 übertragen wird, die Einwegkupplung dazwischen trennt. Ferner ist, wie in 3 gezeigt, eine Hilfsbatterie 33 mit dem Anlasser 31 über ein Relais 32 elektrisch verbunden. Das Relais 32 ist mit der ECU 2 elektrisch verbunden, und die ECU 2 steuert das Relais 32, um die Abgabe von elektrischer Leistung von der Hilfsbatterie 33 an den Anlasser 31 zu steuern, um dadurch den Betrieb des Anlassers 31 zu steuern. Ferner ist eine erste Drehwelle 4 koaxial direkt mit der Kurbelwelle 3a über eine (nicht dargestellte) Schwungscheibe verbunden. Die erste Drehwelle 4 wird von einem Lager B drehbar getragen.
  • Wie in 1 und 4 gezeigt, ist die erste drehende Maschine 11 eine drehende Maschine vom Zwei-Rotor-Typ, und sie enthält einen unbeweglichen ersten Stator 13, einen ersten Rotor 14, der in einer Weise gegenüber dem ersten Stator 13 vorgesehen ist, und einen zweiten Rotor 15, der zwischen den beiden 13 und 14 angeordnet ist. Der erste Rotor 14, der zweite Rotor 15 und der erste Stator 13 sind koaxial zu der oben beschriebenen ersten drehenden Welle 4 angeordnet und in einer radialen Richtung der ersten drehenden Welle 4 von der Innenseite in der erwähnten Reihenfolge aus angeordnet.
  • Der erste Stator 13 dient zur Erzeugung eines ersten rotierenden Magnetfeldes und enthält, wie in 4 und 5 gezeigt, einen Eisenkern 13a und U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasenspulen 13c, 13d und 13e, die auf dem Eisenkern 13a vorgesehen sind. Es sei darauf hingewiesen, dass in 4 der Einfachheit halber lediglich die U-Phasenspule 13c dargestellt ist. Der Eisenkern 13a, der eine hohlzylindrische Form hat, ist durch Zusammenschichten einer Mehrzahl von Stahlplatten gebildet, verläuft in axialer Richtung der ersten drehenden Welle 4 (nachstehend einfach als die ”axiale Richtung” bezeichnet), und er ist an einem unbeweglichen Gehäuse CA befestigt. Ferner ist die innere Umfangsfläche des Eisenkerns 13a mit zwölf Schlitzen 13b ausgebildet. Die Schlitze 13b erstrecken sich in der axialen Richtung und sind in gleichen Abstandsintervallen in der Umfangsrichtung der ersten drehenden Welle 4 angeordnet (nachstehend einfach als die ”Umfangsrichtung” bezeichnet). Die U-Phasen- bzw. W-Phasenspulen 13c bis 13e sind in den Schlitzen 13b durch verteiltes Wickeln (Wellenwicklung) gewickelt.
  • Wie in 3 gezeigt, ist der erste Stator 13, der die U-Phasen- bzw. W-Phasenspulen 13c bis 13e enthält, mit einer Hauptbatterie 44 elektrisch verbunden, die imstande ist, über eine erste Leistungsantriebseinheit (nachstehend hier als die ”erste PDU” bezeichnet) 41 und eine Spannungssteuereinheit (nachstehend als die ”VCU” bezeichnet) 43 geladen und entladen zu werden. Die erste PDU 41 ist als eine elektrische Schaltung realisiert, welche einen Wechselrichter enthält und welche eine von der Hauptbatterie 44 gelieferte Gleichspannungsleistung an den ersten Stator 13 in einem Zustand abgibt, in welchem sie in eine Dreiphasen-Wechselspannung umgesetzt wird. Ferner gibt die oben erwähnte VCU 43, die als eine elektrische Schaltung realisiert ist, welche einen Gleichspannungswandler umfasst, elektrische Leistung, die von der Hauptbatterie 44 geliefert wird, an die erste PDU 41 in einem Zustand ab, in welchem die Spannung der elektrischen Leistung verstärkt ist, und sie gibt die von der ersten PDU 41 gelieferte elektrische Leistung an die Hauptbatterie 44 in einem Zustand ab, in welchem die Spannung der elektrischen Leistung abgefallen ist. Ferner sind die erste PDU 41 und die VCU 43 mit der ECU 2 elektrisch verbunden (siehe 2).
  • Wenn in dem ersten Stator 13, der wie oben aufgebaut ist, elektrische Leistung von der Hauptbatterie 44 über die VCU 43 und die erste PDU 41 zugeführt wird oder dann, wenn elektrische Leistung erzeugt wird, wie nachstehend beschrieben, werden vier Magnetpole an jeweiligen Enden des Eisenkernes 13a zu dem ersten Rotor 14 hin in gleichen Abstandsintervallen in der Umfangsrichtung erzeugt (siehe 7), und das erste rotierende Magnetfeld, welche durch die Magnetpole erzeugt wird, rotiert in der Umfangsrichtung. Nachstehend werden hier die auf dem Eisenkern 13a erzeugten Magnetpole als die ”ersten Ankermagnetpole” bezeichnet. Ferner weisen jeweils zwei erste Ankermagnetpole, die in Umfangsrichtung einander benachbart sind, voneinander verschiedene Polaritäten auf. Es sei darauf hingewiesen, dass in 5 und anderen Figuren, auf die nachstehend Bezug genommen wird, die ersten Ankermagnetpole durch (N) und (S) über dem Eisenkern 13a und den U-Phasen- bzw. W-Phasenspulen 13c bis 13e dargestellt sind.
  • Wie in 5 gezeigt, enthält der erste Rotor 14 eine erste Magnetpolreihe, die aus acht Permanentmagneten 14a gebildet ist. Diese Permanentmagneten 14a sind in gleichen Abstandsintervallen in der Umfangsrichtung angeordnet, und die erste Magnetpolreihe liegt dem Eisenkern 13a des ersten Stators 13 gegenüber. Jeder Permanentmagnet 14a verläuft in der axialen Richtung, und seine Länge in der axialen Richtung ist auf dieselbe Länge festgelegt wie jene des Eisenkernes 13a des ersten Stators 13.
  • Ferner sind die Permanentmagneten 14a auf einer äußeren Umfangsfläche eines ringförmigen Anbringungsteiles 14b angebracht. Dieser Anbringungsteil 14b ist durch ein weichmagnetisches Material gebildet, wie Eisen oder einem Laminat aus einer Mehrzahl von Stahlplatten, und seine eine Innenumfangsfläche ist an einer äußeren Umfangsfläche eines scheibenförmigen Flansches 14c angebracht. Der Flansch 14c ist an einer zweiten drehenden Welle 5 zusammenhängend gebildet, die durch (nicht dargestellte) Lager drehbar getragen wird, wodurch der die Permanentmagneten 14a enthaltende erste Rotor 14 koaxial direkt mit der zweiten drehenden Welle 5 verbunden ist. Ferner ist die zweite drehende Welle 5 koaxial zu der Kurbelwelle 3a und der ersten drehenden Welle 4 angeordnet. Darüber hinaus sind die Permanentmagneten 14a an der äußeren Umfangsfläche des Anbringungsteiles 14b angebracht, der durch das weichmagnetische Material gebildet ist, wie oben beschrieben, und folglich erscheint ein Magnetpol von (N) oder (S) an einem Ende jedes Permanentmagneten 14a zu dem ersten Stator 13 hin. Es sei darauf hingewiesen, dass in 5 und anderen Figuren, auf die hier nachstehend Bezug genommen wird, die Magnetpole der Permanentmagneten 14a durch (N) und (S) bezeichnet sind. Ferner weisen jeweils zwei Permanentmagneten 14a, die in Umfangsrichtung einander benachbart sind, voneinander verschiedene Polaritäten auf.
  • Der zweite Rotor 15 enthält eine einzige erste weichmagnetische Materialelementreihe, die durch sechs Kerne 15a gebildet ist. Diese Kerne 15a sind in gleichen Abstandsintervallen in der Umfangsrichtung angeordnet, und die erste weichmagnetische Materialelementreihe ist zwischen dem Eisenkern 13a des ersten Stators 13 und der Magnetpolreihe des ersten Rotors 14 in einer Weise angeordnet, in der sie davon um jeweils bestimmte Abstände beabstandet vorgesehen ist. Jeder Kern 15a ist durch ein weichmagnetisches Material, wie ein Laminat aus einer Mehrzahl von Stahlplatten gebildet und verläuft in der axialen Richtung. Ferner ist ähnlich den Permanentmagneten 14a die Länge des Kernes 15a in der axialen Richtung auf dieselbe Länge festgelegt wie jene des Eisenkernes 13a des ersten Stators 13. Darüber hinaus ist der Kern 15a an einem äußeren Ende eines scheibenförmigen Flansches 15b mittels eines hohlzylindrischen Verbindungsteiles 15c angebracht, der etwas in der axialen Richtung verläuft. Dieser Flansch 15b ist an der zuvor erwähnten ersten drehenden Welle 4 zusammenhängend gebildet. Bei der oben beschriebenen Anordnung ist der die Kerne 15a enthaltende zweite Rotor 15 durch die erste drehende Welle 4 und die Schwungscheibe koaxial direkt mit der Kurbelwelle 3a verbunden. Es sei darauf hingewiesen, dass in 5 und 7 der Verbindungsteil 15c und der Flansch 15b der Einfachheit halber aus der Veranschaulichung weggelassen sind.
  • Anschließend wird eine Beschreibung vom Betrieb der ersten drehenden Maschine 11 gegeben, die wie oben aufgebaut ist.
  • Wie oben beschrieben, enthält die erste drehende Maschine 11 die vier ersten Ankermagnetpole, die acht Magnetpole der Permanentmagneten 14a (nachstehend hier als die ”ersten Magnet-Magnetpole” bezeichnet) und die sechs Kerne 15a. Dies heißt, dass das Verhältnis zwischen der Anzahl der ersten Ankermagnetpole, der Anzahl der ersten Magnet-Magnetpole und der Anzahl der Kerne 15a auf 1:2,0:(1 + 2,0)/2 festgelegt ist, und das Verhältnis der Anzahl der Polpaare der ersten Magnet-Magnetpole zur Anzahl der Polpaare der ersten Ankermagnetpole (nachstehend als das ”erste Polpaarzahlverhältnis α” bezeichnet) ist auf 2,0 festgelegt. Wie aus diesem Umstand und den zuvor erwähnten Gleichungen (18) bis (20) ersichtlich ist, sind Gegen-EMK-Spannungen, die in den U-Phasen- bis W-Phasenspulen 13c bis 13e erzeugt werden, wenn der erste Rotor 14 und der zweite Rotor 15 sich in Bezug auf den ersten Stator 13 drehen (nachstehend hier als die ”U-Phasen-Gegen-EMK-Spannung Vcu”, die ”V-Phasen-Gegen-EMK-Spannung Vcv” bzw. die ”W-Phasen-Gegen-EMK-Spannung Vcw” bezeichnet) durch die folgenden Gleichungen (33), (34) bzw. (35) dargestellt. Vcu = –3·ψF[(3·ωER2 – 2·ωER1)sin(3·θER2 – 2·θER1)] (33) Vcv = –3·ψF[(3·ωER2 – 2·ωER1)sin(3·θER2 – 2·θER1 – 2π / 3)] (34) Vcw = –3·ψF[(3·ωER2 – 2·ωER1)sin(3·θER2 – 2·θER1 + 2π / 3)] (35)
  • Hier stellt ψF den Maximalwert des magnetischen Flusses von dem ersten Magnet-Magnetpol bzw. dem Magnetpol der ersten Magneten dar. Ferner stellt θER1 einen ersten elektrischen Rotorwinkel dar, der ein Wert ist, welcher durch Umsetzen einer Drehwinkelposition eines bestimmten Permanentmagneten 14a des ersten Rotors 14 in Bezug auf eine bestimmte U-Phasen-Spule 13c (nachstehend als die ”Referenzspule” bezeichnet) in eine elektrische Winkelposition erhalten wird. Genauer gesagt ist der erste elektrische Rotorwinkel θER1 ein Wert, der durch Multiplizieren der Drehwinkelposition des bestimmten Permanentmagneten 14a mit einer Polpaarzahl der ersten Ankermagnetpole erhalten wird, das ist ein Wert von 2. Ferner stellt θER2 einen zweiten elektrischen Rotorwinkel dar, der ein Wert ist, welcher durch Umsetzen einer Drehwinkelposition eines bestimmten Kernes 15a des zweiten Rotors 15 in Bezug auf die zuvor erwähnte Referenzspule in eine elektrische Winkelposition erhalten wird. Genauer gesagt ist der zweite elektrische Rotorwinkel bzw. der elektrische Winkel des zweiten Rotors θER2 ein Wert, der durch Multiplizieren der Rotorwinkelposition dieses bestimmten Kernes 15a mit einer Polpaarzahl (Wert von 2) der ersten Ankermagnetpole erhalten wird.
  • Ferner stellt ωER1 in den Gleichungen (33) bis (35) die erste elektrische Rotorwinkelgeschwindigkeit des ersten Rotors dar, was ein Wert ist, der durch Differenzieren des ersten elektrischen Rotorwinkels θER1 in Bezug auf die Zeit erhalten wird, das ist ein Wert, der durch Umwandeln einer Winkelgeschwindigkeit des ersten Rotors 14 in Bezug auf den ersten Stator 13 in eine elektrische Winkelgeschwindigkeit erhalten wird. Darüber hinaus stellt ωER2 eine zweite elektrische Rotor-Winkelgeschwindigkeit des zweiten Rotors dar, was ein Wert ist, der durch Differenzieren des zweiten elektrischen Rotorwinkels θER2 in Bezug auf die Zeit erhalten wird, das ist ein Wert, der durch Umsetzen einer Winkelgeschwindigkeit des zweiten Rotors 15 in Bezug auf den ersten Stator 13 in eine elektrische Winkelgeschwindigkeit erhalten wird.
  • Wie aus dem oben beschriebenen ersten Polpaarzahlverhältnis α und den zuvor erwähnten Gleichungen (21) bis (23) ersichtlich ist, werden elektrische Ströme, die durch die U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasenspulen 13c, 13d bzw. 13e fließen (nachstehend hier als der ”elektrische U-Phasenstrom Iu”, der ”elektrische V-Phasenstrom Iv” bzw. der ”elektrische W-Phasenstrom Iw” bezeichnet) durch die folgenden Gleichungen (36), (37) und (38) ausgedrückt. Iu = I·sin(3·θER2 – 2·θER1) (36) Iv = I·sin(3·θER2 – 2·θER1 – 2π / 3) (37) Iw = I·sin(3·θER2 – 2·θER1 + 2π / 3) (38)
  • Hier stellt I die Amplitude (Maximalwert) der elektrischen U-Phasen- bis W-Phasen-Strome Iu bis Iw dar. Ferner wird, wie aus dem ersten Polpaarzahlverhältnis α (= 2,0) und den zuvor erwähnten Gleichungen (24) und (23) ersichtlich ist, eine elektrische Winkelposition θMFR eines Vektors des ersten rotierenden Magnetfeldes des ersten Stators 13 in Bezug auf die Referenzspule durch die folgende Gleichung (39) ausgedrückt, und die elektrische Winkelgeschwindigkeit des ersten rotierenden Magnetfeldes in Bezug auf den ersten Stator 13 (nachstehend als die ”elektrische Winkelgeschwindigkeit ωMFR des ersten Magnetfeldes” bezeichnet) wird durch die folgende Gleichung (40) ausgedrückt: θMFR = (α + 1)θER2 – α·θER1 = 3·θER2 – 2·θER1 (39) ωMFR = (α + 1)ωER2 – α·ωER1 = 3·ωR2 – 2·ωER1 (40)
  • Daher ist die Beziehung zwischen der elektrischen Winkelgeschwindigkeit ωMFR des ersten Magnetfeldes, der elektrischen Winkelgeschwindigkeit ωER1 des ersten Rotors und der elektrischen Winkelgeschwindigkeit ωER2 des zweiten Rotors, was in einem sogenannten Geschwindigkeits-Kollineardiagramm dargestellt ist, beispielsweise wie in 6 veranschaulicht. In 6 und anderen Geschwindigkeits-Kollineardiagrammen, die nachstehend beschrieben werden, dienen vertikale Linien, welche eine horizontale Linie schneiden, die kennzeichnend ist für einen Wert von 0, zur Darstellung der jeweiligen Drehzahlen von rotierenden Elementen, und der Abstand von der horizontalen Linie zu einem an jeder vertikalen Linie dargestellten weißen Kreis entspricht der Winkelgeschwindigkeit (Drehzahl) jedes rotierenden Elements, welches an gegenüberliegenden Enden der vertikalen Linie bezeichnet ist.
  • Ferner wird unter der Annahme, dass ein Drehmoment, welches der elektrischen Leistung äquivalent ist, die dem ersten Stator 13 zugeführt wird, und der elektrischen Winkelgeschwindigkeit ωMFR des ersten Magnetfeldes als das erste Antriebs-Äquivalentdrehmoment TSE1 berechnet wird, die Beziehung zwischen diesem ersten Antriebs-Äquivalentdrehmoment TSE1, einem auf den ersten Rotor 14 übertragenen Drehmoment (nachstehend als das ”erste Rotor-übertragene Drehmoment TR1” bezeichnet) und einem auf den zweiten Rotor 15 übertragenen Drehmoment (nachstehend als das ”zweite Rotor-übertragene Drehmoment TR2” bezeichnet) durch die folgende Gleichung (41) ausgedrückt, wie dies aus dem ersten Polpaarzahlverhältnis α (= 2,0) und der zuvor erwähnten Gleichung (32) ersichtlich ist: TSE1 = TR1 / α = –TR2 / (α+1) = TRI / 2 = –TR2 / 3 (35)
  • Die Beziehung zwischen den elektrischen Winkelgeschwindigkeiten, ausgedrückt durch die Gleichung (40), und die Beziehung zwischen den Drehmomenten, ausgedrückt durch die Gleichung (41), sind ziemlich dieselben wie die Beziehung zwischen den Drehzahlen eines Sonnenrades, eines Ringzahnrades und eines Trägers einer Planetengetriebeeinheit, das ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Sonnenrad und dem Zahnkranz aufweist, welches auf 1:2 festgelegt ist, und der Beziehung zwischen Drehmomenten derselben.
  • Anschließend wird eine genauere Beschreibung darüber gegeben, wie dem ersten Stator 13 zugeführte elektrische Leistung in Antriebsleistung umgesetzt und von dem ersten Rotor 14 und dem zweiten Rotor 15 abgegeben wird. Zuerst wird unter Bezugnahme auf 7 bis 9 ein Fall beschrieben, in welchem elektrische Leistung dem ersten Stator 13 in einem Zustand zugeführt wird, in welchem der erste Rotor 14 undrehbar gehalten wird. Es sei darauf hingewiesen, dass in 7 bis 9 der Einfachheit halber Bezugszeichen aus der Darstellung weggelassen sind, die kennzeichnend sind für eine Vielzahl von Komponentenelementen. Dies trifft auch für andere Figuren zu, auf die nachstehend Bezug genommen wird. Ferner sind in 7 bis 9 ein identischer erster Ankermagnetpol und ein identischer Kern 15a der Klarheit halber durch eine Schraffur angedeutet.
  • Zuerst wird, wie in 7(a) gezeigt, von einem Zustand, in welchem die Mitte eines bestimmten Kernes 15a und die Mitte eines bestimmten Permanentmagneten 14a umfangsmäßig miteinander koinzident sind und die Mitte eines dritten Kernes 15a von dem bestimmten Kern 15a und die Mitte eines vierten Permanentmagneten 14a von dem bestimmten Permanentmagneten 14a umfangsmäßig miteinander koinzident sind, das erste rotierende Magnetfeld erzeugt, so dass es sich bei Betrachtung in der Figur nach links dreht. Zu Beginn der Erzeugung des ersten rotierenden Magnetfeldes werden die Positionen von zwei ersten Ankermagnetpolen, die mit Ausnahme eines einander benachbart sind, welche dieselbe Polarität aufweisen, veranlasst, in Umfangsrichtung mit den Mitten von einen der Permanentmagneten 14a zu koinzidieren, deren Mitten mit den Mitten der Kerne 15a koinzident sind, und die Polarität dieser ersten Ankermagnetpole ist von der Palarität der ersten Magnetpole dieser Permanentmagneten 14a verschieden gemacht.
  • Da das erste rotierende Magnetfeld in dem ersten Stator 13 zwischen dem selben und dem ersten Rotor 14 erzeugt wird, und der zweite Rotor 15 die Kerne 15a zwischen dem ersten Stator 13 und dem ersten Rotor 14 angeordnet aufweist, wie oben beschrieben, werden die Kerne 15a durch die ersten Ankermagnetpole und die ersten Magnet-Magnetpole magnetisiert. Aufgrund dieses Umstands und der Tatsache, dass die einander benachbarten Kerne 15a in Abstand voneinander vorgesehen sind, werden magnetische Kraftlinien ML in einer Weise erzeugt, welche zwischen den ersten Ankermagnetpolen, den Kernen 15a und den ersten Magnet-Magnetpolen verbinden. Es sei darauf hingewiesen, dass in 7 bis 9 magnetische Kraftlinien ML am Eisenkern 13a und dem Befestigungsteil 14b der Einfachheit halber aus der Darstellung weggelassen sind. Dies gilt auch für andere Figuren, auf die hier nachstehend Bezug genommen wird.
  • In dem in 7(a) gezeigten Zustand werden die magnetischen Kraftlinien ML in einer Weise erzeugt, in der sie die ersten Ankermagnetpole, die Kerne 15a und die ersten Magnet-Magnetpole verbinden, deren Umfangspositionen miteinander koinzident sind, und zur selben Zeit in einer Weise, in der die ersten Ankermagnetpole, die Kerne 15a und die ersten Magnet-Magnetpole verbindet, die den oben erwähnten ersten Ankermagnetpolen, Kernen 15a und ersten Magnet-Magnetpolen auf jeweiligen umfangsmäßig gegenüberliegenden Seiten davon benachbart sind. Ferner wirken in diesem Zustand, da die magnetischen Kraftlinien ML gerade sind bzw. verlaufen, keine magnetischen Kräfte für eine umfangsmäßige Drehung der Kerne 15a auf die Kerne 15a ein.
  • Wenn die ersten Ankermagnetpole von den in 7(a) gezeigten Positionen zu jeweiligen Positionen, die in 7(b) gezeigt sind, entsprechend einer Drehung des ersten rotierenden Magnetfeldes rotieren, werden die magnetischen Kraftlinien ML gebogen, und demgemäß wirken magnetische Kräfte auf die Kerne 15a in einer solchen Weise ein, dass die magnetischen Kraftlinien ML gerade gemacht werden. In diesem Fall sind die magnetischen Kraftlinien ML bei den Kernen 15a in einer Weise gebogen, in der sie in eine entgegengesetzte Richtung zu einer Drehrichtung des ersten rotierenden Magnetfeldes konvex gekrümmt sind (nachstehend wird hier diese Richtung als die ”Magnetfeld-Rotationsrichtung” bezeichnet) in Bezug auf die geraden Linien, die jeweils einen ersten Ankermagnetpol und einen ersten Magnet-Magnetpol verbinden, welche durch eine zugehörige Kraftlinien der magnetischen Kraftlinien ML verbunden sind. Daher wirken die oben beschriebenen Magnetkräfte, um die Kerne 15a in der Magnetfeld-Rotationsrichtung anzutreiben. Die Kerne 15a werden in der Magnetfeld-Rotationsrichtung durch eine solche Wirkung der Magnetkräfte, die durch die magnetischen Kraftlinien ML hervorgerufen werden, zur Drehung in jeweilige Positionen angetrieben, die in 7(c) gezeigt sind, und der zweite Rotor 15, der mit den Kernen 15a versehen ist, dreht sich ebenfalls in der Magnetfeld-Rotationsrichtung. Es sei darauf hingewiesen, dass gestrichelte Linien in 7(b) und 7(c) sehr kleine Magnetflussmengen der magnetischen Kraftlinien ML darstellen und folglich schwache magnetische Verbindungen zwischen den ersten Ankermagnetpolen, den Kernen 15a und den ersten Magnet-Magnetpolen. Dies gilt auch für andere Figuren, auf die nachstehend Bezug genommen wird.
  • Wenn sich das erste rotierende Magnetfeld weiter dreht, wird eine Folge der oben beschriebenen Operationen wiederholt ausgeführt, wie in 8(a) bis 8(d) und in 9(a) und 9(b) gezeigt, das sind die Operationen, dass ”die magnetischen Kraftlinien ML bei den Kernen 15a in einer Weise gebogen werden, die in die Richtung entgegengesetzt zu der Magnetfeld-Rotationsrichtung konvex gekrümmt sind – die Magnetkräfte, die auf die Kerne 15a in einer solchen Weise einwirken, dass die magnetischen Kraftlinien ML gerade gemacht werden – die Kerne 15a und der zweite Rotor 15 sich in der Magnetfeld-Rotationsrichtung drehen”. Wie oben beschrieben, wandelt in dem Fall, in welchem elektrische Leistung an den ersten Stator 13 in dem Zustand des ersten Rotors 14 geliefert wird, in welchem dieser undrehbar gehalten wird, die Wirkung der durch die magnetischen Kraftlinien ML hervorgerufenen magnetischen Kräfte, wie oben beschrieben, elektrische Leistung, die dem ersten Stator 13 zugeführt wird, in Antriebsleistung um und gibt die Antriebsleistung von dem zweiten Rotor 15 ab.
  • 10 zeigt einen Zustand, in welchem die ersten Ankermagnetpole von dem Zustand der 7(a) aus über einen elektrischen Winkel von 2π gedreht sind. Wie aus einem Vergleich zwischen 10 und 7(a) ersichtlich ist, ist einzusehen, dass die Kerne 15a in derselben Richtung um 1/3 eines Drehwinkels der ersten Ankermagnetpole gedreht sind. Dies stimmt mit der Tatsache überein, dass durch Einsetzen von ωER1 = 0 in die zuvor erwähnten Gleichung (40) ωER2 = ωMFR/3 erhalten wird.
  • Anschließend wird unter Bezugnahme auf 11 bis 13 eine Arbeitsweise in einem Fall beschrieben, in welchem elektrische Leistung dem ersten Stator 13 in einem Zustand zugeführt wird, in welchem der zweite Stator 15 undrehbar gehalten wird. Es sei darauf hingewiesen, dass in 11 bis 13 ähnlich den 7 bis 9 ein identischer erster Ankermagnetpol und ein identischer Permanentmagnet 14a der Klarheit halber durch eine Schraffur gekennzeichnet sind. Zuerst wird, wie in 11(a) gezeigt, ähnlich dem oben beschriebenen Fall, der in 7(a) dargestellt ist, von einem Zustand aus, in welchem die Mitte eines bestimmten Kernes 15a und die Mitte eines gewissen Permanentmagneten 14a in Umfangsrichtung miteinander koinzident sind, und die Mitte des dritten Kernes 15a von dem gewissen Kern 15a und die Mitte des vierten Permanentmagneten 14a von dem bestimmten Permanentmagneten 14a aus umfangsmäßig miteinander koinzident sind, das erste rotierende Magnetfeld erzeugt, so dass es sich bei Betrachtung in der Figur nach links dreht. Zu Beginn der Erzeugung des ersten rotierenden Magnetfeldes werden die Positionen der ersten Ankermagnetpole, die mit Ausnahme eines einander benachbart sind, welche dieselbe Polarität haben, veranlasst, in Umfangsrichtung mit den Mitten von entsprechenden einen der jeweiligen Permanentmagneten 14a zu koinzidieren, deren Mitten mit den Mitten von Kernen 15a koinzident sind, und die Polarität dieser ersten Ankermagnetpole ist verschieden gemacht von der Polarität der ersten Magnet-Magnetpole dieser Permanentmagneten 14a.
  • In dem in 11(a) gezeigten Zustand werden ähnlich dem in 7(a) gezeigten Fall magnetische Kraftlinien ML in einer Weise erzeugt, in der sie die ersten Ankermagnetpole, die Kerne 15a und die ersten Magnet-Magnetpole verbinden, deren umfangsmäßige Positionen miteinander koinzident sind, und zur selben Zeit verbinden sie in einer Weise die ersten Ankermagnetpole, die Kerne 15a und die ersten Magnet-Magnetpole, die dem oben erwähnten ersten Ankermagnetpol, Kern 15a bzw. ersten Magnet-Magnetpol benachbart sind, auf jeweils umfangsmäßig gegenüberliegenden Seiten davon. Ferner wirken in diesem Zustand, da die magnetischen Kraftlinien ML gerade sind, keine magnetischen Kräfte für eine umfangsmäßige Drehung der Permanentmagneten 14a auf die Permanentmagneten 14a ein.
  • Wenn sich die ersten Ankermagnetpole von der in 11(a) gezeigten Position in jeweilige Positionen, die in 11(b) gezeigt sind, entsprechend der Drehung des ersten rotierenden Magnetfeldes drehen, werden die magnetischen Kraftlinien ML gebogen, und demgemäß wirken magnetische Kräfte auf die Permanentmagneten 14a in einer solchen Weise ein, dass die magnetischen Kraftlinien ML gerade gemacht werden. In diesem Fall sind die Permanentmagneten 14a jeweils vor einer Verlängerungslinie von einem ersten Ankermagnetpol und einem Kern 15a, die durch eine zugehörige magnetische Kraftlinie der magnetischen Kraftlinien ML miteinander verbunden sind, in der Magnetfeld-Rotationsrichtung positioniert, und daher wirken die oben beschriebenen magnetischen Kräfte auf die Permanentmagneten 14a so ein, dass jeder Permanentmagnet 14a veranlasst wird, auf der Verlängerungslinie positioniert zu werden, das heißt so, dass der Permanentmagnet 14a in eine Richtung entgegengesetzt zu der Magnetfeld-Rotationsrichtung angetrieben wird. Die Permanentmagneten 14a werden in eine Richtung entgegengesetzt zu der Magnetfeld-Rotationsrichtung durch eine solche Wirkung der magnetischen Kräfte angetrieben, die durch die Magnetkraftlinien ML hervorgerufen werden, und sie drehen sich in Bezug auf die in 11(c) gezeigten Positionen. Der erste Rotor 14, der mit den Permanentmagneten 14a versehen ist, dreht sich ebenfalls in der Richtung entgegengesetzt zu der Magnetfeld-Rotationsrichtung.
  • Wenn sich das erste rotierende Magnetfeld weiter dreht, wird eine Folge der oben beschriebenen Operationen wiederholt ausgeführt, wie in 12(a) bis 12(d) und 13(a) und 13(b) gezeigt, das sind die Operationen, dass ”die Magnetkraftlinien ML in der Magnetfeld-Rotationsrichtung gebogen werden und die Permanentmagneten 14a jeweils vor einer Verlängerungslinie von einem ersten Ankermagnetpol und einem Kern 15a positioniert werden, die durch eine zugehörige Kraftlinie der magnetischen Kraftlinien ML miteinander verbunden sind, – die magnetischen Kräfte, auf die Permanentmagneten 14a in einer solchen Weise einwirken, dass die magnetischen Kraftlinien ML gerade gemacht werden – die Permanentmagneten 14a und der erste Rotor 14 sich in der Richtung entgegengesetzt zu der Magnetfeld-Rotationsrichtung drehen”. Wie oben beschrieben, wandelt in dem Fall, in welchem elektrische Leistung an den ersten Stator 13 in dem Zustand abgegeben wird, in welchem der zweite Rotor 15 undrehbar gehalten wird, die oben beschriebene Wirkung der magnetischen Kräfte, hervorgerufen durch die magnetischen Kraftlinien ML, elektrische Leistung, die dem ersten Stator 13 zugeführt ist, in Antriebsleistung um und gibt die Antriebsleistung von dem ersten Rotor 14 ab.
  • 13(b) zeigt einen Zustand, in welchem die ersten Ankermagnetpole von dem Zustand in 11(a) um einen elektrischen Winkel von 2π gedreht sind. Wie aus einem Vergleich zwischen 13(b) und 11(a) ersichtlich ist, ist einzusehen, dass die Permanentmagneten 14a in die entgegengesetzte Richtung um 1/2 eines Drehwinkels der ersten Ankermagnetpole gedreht sind. Dies stimmt mit der Tatsache überein, dass durch Einsetzen von ωER2 = 0 in die zuvor erwähnte Gleichung (40) –ωER1 = ωMFR/2 erhalten wird.
  • 14 und 15 zeigen Ergebnisses einer Simulation einer Steuerung, bei der die Zahlen der ersten Ankermagnetpole, der Kerne 15a und der Permanentmagneten 14a auf 16, 18 bzw. 20 festgelegt sind; der erste Rotor 14 wird undrehbar gehalten; und eine Antriebsleistung wird von dem zweiten Rotor 15 durch Zuführen von elektrischer Leistung zu dem ersten Stator 13 abgegeben. 14 zeigt ein Beispiel von Änderungen in den U-Phasen- bis W-Phasen-Gegen-EMK-Spannungen Vcu bis Vcw während einer Zeitspanne, über die sich der elektrische Winkel ΘER2 des zweiten Rotors von 0 zu 2π ändert.
  • In diesem Fall wird aufgrund der Tatsache, dass der erste Rotor 14 undrehbar gehalten wird, und der Tatsache, dass die Polpaarzahlen der ersten Ankermagnetpole und der ersten Magnet-Magnetpole gleich 8 bzw. 10 ist, und aus der zuvor erwähnten Gleichung (25) die Beziehung zwischen der elektrischen Winkelgeschwindigkeit ωMFR des ersten Magnetfeldes und den elektrischen Winkelgeschwindigkeiten ωER1 und ωER2 des ersten und zweiten Rotors durch ωMFR = 2,25·ωER2 ausgedrückt. Wie in 19 gezeigt, werden während einer Zeitspanne, über die sich der elektrische Winkel θER2 des zweiten Rotors von 0 zu 2π ändert, die U-Phasen- bis W-Phasen-Gegen-EMK-Spannungen Vcu bis Vcw über etwa 2,25 Wiederholungsperioden davon erzeugt. Ferner zeigt 14 Änderungen in den U-Phasen- bis W-Phasen-Gegen-EMK-Spannungen Vcu bis Vcw, wie vom zweiten Rotor 15 her gesehen. Wie in der Figur gezeigt, sind mit bzw. bei dem elektrischen Winkel ΘER2 des zweiten Rotors als der horizontalen Achse die Gegen-EMK-Spannungen in der Reihenfolge der W-Phasen-Gegen-EMK-Spannung Vcw, der V-Phasen-Gegen-EMK-Spannung Vcv und der U-Phasen-Gegen-EMK-Spannung Vcu angeordnet. Dies stellt dar, dass der zweite Rotor 15 sich in der Magnetfeld-Rotationsrichtung dreht. Die oben unter Bezugnahme auf 14 beschriebenen Simulationsergebnisse stimmen mit der Beziehung von ωMFR = 2,25·ωER2 auf der Grundlage der zuvor erwähnten Gleichung (25) überein.
  • Ferner zeigt 15 ein Beispiel von Änderungen in dem ersten Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE1 und den ersten und zweiten Rotor-übertragenen Drehmomenten TR1 und TR2. In diesem Fall ist auf Grund der Tatsache, dass die Polpaarzahlen der ersten Ankermagnetpole und der ersten Magnet-Magnetpole gleich 8 bzw. 10 sind, und aus der zuvor erwähnten Gleichung (32) die Beziehung zwischen dem ersten Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE1 und den ersten und zweiten Rotor-übertragenen Drehmomenten TR1 und TR2 durch TSE1 = TR1/1,25 = –TR2/2,25 dargestellt. Wie in 15 gezeigt, ist das erste Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE1 etwa gleich –TREF; das erste Rotor-übertragene Drehmoment TR1 ist etwa gleich 1,25·(–TREF); und das zweite Rotor-übertragene Drehmoment TR2 ist etwa gleich 2,25·TREF. Das Symbol TREF gibt einen bestimmten Drehmomentwert (beispielsweise 200 Nm) an. Die oben unter Bezugnahme auf 15 beschriebenen Simulationsergebnisse stimmen mit der Beziehung TSE1 = TR1/1,25 = –TR2/2,25 auf der Grundlage der zuvor erwähnten Gleichung (32) überein.
  • 16 und 17 zeigen Ergebnisse einer Simulation einer Steuerung, bei der die Zahlen der ersten Ankermagnetpole, der Kerne 15a und der Permanentmagneten 14a in derselben Weise festgelegt sind wie in den Fällen, die in 14 und 15 veranschaulicht sind; der zweite Rotor 15 wird an der Stelle des ersten Rotors 14 undrehbar gehalten; und eine Antriebsleistung wird von dem ersten Rotor 14 durch Abgabe von elektrischer Leistung an den ersten Stator 13 abgegeben. 16 zeigt ein Beispiel von Änderungen in den U-Phasen- bis W-Phasen-Gegen-EMK-Spannungen Vcu bis Vcw während einer Zeitspanne, über die der elektrische Winkel ΘER1 des ersten Rotors sich von 0 zu 2π ändert.
  • In diesem Fall wird auf Grund der Tatsache, dass der zweite Rotor 15 undrehbar gehalten wird, und der Tatsache, dass die Polpaarzahlen der ersten Ankermagnetpole und der ersten Magnet-Magnetpole gleich 8 bzw. 10 sind, und aus der zuvor erwähnten Gleichung (25) die Beziehung zwischen der elektrischen Winkelgeschwindigkeit ωMFR des ersten Magnetfeldes und den elektrischen Winkelgeschwindigkeiten ωER1 und ωER2 des ersten und zweiten Rotors ausgedrückt durch ωMFR = –1,25·ωER1. Wie in 16 gezeigt, werden während einer Zeitspanne, über die der elektrische Winkel θER1 des ersten Rotors sich von 0 zu 2π ändert, die U-Phasen- bis W-Phasen-Gegen-EMK-Spannungen Vcu bis Vcw über etwa 1,25 Wiederholungsperioden davon erzeugt. Ferner zeigt 16 Änderungen in den U-Phasen- bis W-Phasen-Gegen-EMK-Spannungen Vcu bis Vcw, wie vom ersten Rotor 14 aus gesehen. Wie in der Figur gezeigt, sind bei dem elektrischen Winkel ΘER1 des ersten Rotors als horizontale Achse die Gegen-EMK-Spannungen in der Reihenfolge der U-Phasen-Gegen-EMK-Spannung Vcu, der V-Phasen-Gegen-EMK-Spannung Vcv und der W-Phasen-Gegen-EMK-Spannung Vcw angeordnet. Dies bedeutet, dass sich der erste Rotor 14 in die Richtung entgegengesetzt zur Magnetfeld-Rotationsrichtung dreht. Die oben unter Bezugnahme auf 16 beschriebenen Simulationsergebnisse stimmen mit der Beziehung ωMFR = –1,25·ωER1 auf der Grundlage der zuvor erwähnten Gleichung (25) überein.
  • Ferner zeigt 17 ein Beispiel von Änderungen in dem ersten Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE1 und den ersten und zweiten Rotor-übertragenen Drehmomenten TR1 und TR2. Außerdem ist in diesem Fall ähnlich dem Fall von 15 die Beziehung zwischen dem ersten Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE1 und den ersten und zweiten Rotor-übertragenen Drehmomenten TR1 und TR2 aus der zuvor erwähnten Gleichung (32) dargestellt durch TSE1 = TR1/1,25 = –TR2/2,25. Wie in 17 gezeigt, ist das erste Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE1 etwa gleich TREF; das erste Rotor-übertragene Drehmoment TR1 ist etwa gleich 1,25·TREF; und das zweite Rotor-übertragene Drehmoment TR2 ist etwa gleich –2,25·TREF. Die oben unter Bezugnahme auf 17 beschriebenen Simulationsergebnisse stimmen mit der Beziehung TSE1 = TR1/1,25 = –TR2/2,25 auf der Grundlage der zuvor erwähnten Gleichung (32) überein.
  • Wie oben beschrieben, werden in der ersten drehenden Maschine 11 dann, wenn das erste rotierende Magnetfeld durch Zuführen von elektrischer Leistung zu dem ersten Stator 13 erzeugt wird, magnetische Kraftlinien ML in einer Weise erzeugt, in der sie zwischen den zuvor erwähnten ersten Magnet-Magnetpolen, dem Magnetkern 15a und den ersten Ankermagnetpolen verbinden, und die Wirkung des Magnetismus der magnetischen Kraftlinien ML wandelt die dem ersten Stator 13 zugeführte elektrische Leistung in Antriebsleistung um. Die Antriebsleistung wird von dem ersten Rotor 14 oder dem zweiten Rotor 15 abgegeben. In diesem Fall trifft die Beziehung, wie durch die zuvor erwähnte Gleichung (40) ausgedrückt, zwischen der elektrischen Winkelgeschwindigkeit ωMFR des ersten Magnetfeldes und den Winkelgeschwindigkeiten ωER1 und ωER2 des ersten und zweiten Rotors zu, und Beziehung, wie durch die zuvor erwähnte Gleichung (41) ausgedrückt, trifft zwischen dem ersten Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE1 und den ersten und zweiten Rotor-übertragenen Drehmomenten TR1 und TR2 zu.
  • Daher wird durch Eingabe von Antriebsleistung an zumindest einen der ersten und zweiten Rotoren 14 und 15 in einem Zustand, in welchem elektrische Leistung dem ersten Stator 13 nicht zugeführt wird, um dadurch zu bewirken, dass derselbe sich in Bezug auf den Stator 13 dreht, in dem ersten Stator 13 elektrische Leistung erzeugt, und das erste rotierende Magnetfeld wird erzeugt. Auch in diesem Fall werden solche magnetischen Kraftlinien ML, die zwischen den ersten Magnet-Magnetpolen, dem Kern 15a und den ersten Ankermagnetpolen verbinden, erzeugt, und die Wirkung des Magnetismus der magnetischen Kraftlinien ML bewirkt, dass die in der Gleichung (40) angegebene Beziehung der elektrischen Winkelgeschwindigkeit und der in der Gleichung (41) angegebenen Drehmomentbeziehung gilt.
  • Dies heißt, dass unter der Annahme, dass ein Drehmoment, welches der erzeugten elektrischen Leistung und der elektrischen Winkelgeschwindigkeit ωMFR des ersten Magnetfeldes äquivalent ist, als das erste elektrische Leistungserzeugungs-Äquivalentdrehmoment TGE1 bezeichnet wird, eine Beziehung, die in Gleichung (41) gezeigt bzw. angegeben ist, auch zwischen dem ersten elektrischen Leistungserzeugungs-Äquivalentdrehmoment TGE1 und den ersten und zweiten Rotor-übertragenen Drehmomenten TR1 und TR2 gilt. Wie aus Obigem ersichtlich ist, hat die erste drehende Maschine 11 dieselben Funktionen wie jene einer Vorrichtung, die durch Kombinieren einer Planetengetriebeeinheit und einer generellen drehenden Maschine vom Ein-Rotor-Typ gebildet ist.
  • Durch Steuern der ersten PDU 41 und der VCU 43 steuert die ECU 2 einen elektrischen Strom, der an den ersten Stator 13 abgegeben wird, einen elektrischen Strom, der in dem ersten Stator 13 erzeugt wird, und die Drehzahl des ersten rotierenden Magnetfeldes (nachstehend als die ”erste Magnetfelddrehzahl” bezeichnet) NMF1.
  • Die oben beschriebene zweite drehende Maschine 21 ist ein generell bürstenloser Gleichstrommotor und enthält einen unbeweglichen Stator 22 und einen drehbaren Rotor 23. Der Stator 22 ist beispielsweise durch Drei-Phasen-Spulen gebildet und an dem Gehäuse CA befestigt. Ferner ist der Stator 22 mit der Hauptbatterie 44 über eine zweite Leistungsantriebseinheit (nachstehend als die ”zweite PDU” bezeichnet) 42 und die oben erwähnte VCU 43 elektrisch verbunden. Darüber hinaus ist der Rotor 23 beispielsweise durch eine Vielzahl von Magneten gebildet und in einer Weise dem Stator 22 gegenüberliegend angeordnet.
  • Ähnlich der zuvor erwähnten ersten PDU 41 ist die oben erwähnte zweite PDU 42 als eine elektrische Schaltung realisiert, umfassend einen Wechselrichter, und sie gibt. eine Gleichstromleistung, die von der Hauptbatterie 44 geliefert wird, an den Stator 22 in einem Zustand ab, in welchem diese in eine Drei-Phasen-Wechselstromleistung umgesetzt ist. Ferner ist die zweite PDU 42 mit der ersten PDU 41 elektrisch verbunden, wodurch der erste Stator 13 der ersten drehenden Maschine 11 und der Stator 22 und der zweiten drehenden Maschine 21 über die ersten und zweiten PDUs 41 und 42 elektrisch miteinander verbunden sind. Darüber hinaus ist die zweite PDU 42 mit der ECU 2 elektrisch verbunden. Ferner gibt die VCU 43 elektrische Leistung von der Hauptbatterie 44 an die zweite PDU 42 in einem Zustand ab, in welchem die Spannung der elektrischen Leistung verstärkt ist, und sie gibt elektrische Leistung, die von der zweiten PDU 42 geliefert wird, an die Hauptbatterie 44 in einem Zustand ab, in welchem die Spannung der elektrischen Leistung abgefallen ist.
  • Wenn in der zweiten drehenden Maschine 21, die wie oben aufgebaut ist, elektrische Leistung von der Hauptbatterie 44 an den Stator 22 über die VCU 43 und die zweite PDU 42 geliefert wird, wird die gelieferte elektrische Leistung in eine Antriebsleistung umgewandelt und von dem Rotor 23 abgegeben. Ferner wird dann, wenn keine elektrische Leistung an den Stator 22 geliefert wird, falls der Rotor 23 veranlasst wird, sich in Bezug auf den Stator 22 durch Eingabe einer Antriebsleistung an den Rotor 23 zu drehen, die dem Rotor 23 eingangsseitig zugeführte Antriebsleistung bzw. -kraft in dem Stator 22 in elektrische Leistung umgesetzt (elektrische Leistungserzeugung) und von dem Stator 22 abgegeben. Die ECU 2 steuert die zweite PDU 42 und die VCU 43, um dadurch einen an den Stator 22 gelieferten elektrischen Strom, einen in dem Stator 22 erzeugten elektrischen Strom und die Drehzahl des Rotors 23 (nachstehend als die ”Drehzahl der zweiten drehenden Maschine” bezeichnet) NM2 zu steuern.
  • Der Rotor 23 ist an der oben erwähnten zweiten drehenden Welle 5 integral gebildet, wodurch der Rotor 23 koaxial direkt mit dem ersten Rotor 14 der ersten drehenden Maschine 11 verbunden ist. Ferner ist ein Zahnrad G1 an der zweiten drehenden Welle 5 integral gebildet.
  • Das zuvor erwähnte Differentialgetriebe DG dient zur Verteilung von Antriebsleistung auf die linken und rechten Antriebsräder DW und DW und umfasst Zahnräder DS und DS der linken und rechten Seite mit Zahnradzähnen, die in der Anzahl gleich einander sind, eine Mehrzahl von Ritzelzahnrädern DP, kämmend mit den Zahnrädern DS und DS, und ein Differentialgehäuse DC, welches die Ritzelzahnräder DP drehbar trägt. Die Zahnräder DS und DS der linken und rechten Seite sind mit den linken bzw. rechten Antriebsrädern DW und DW über linke bzw. rechte Achsen 6 und 6 verbunden.
  • In dem Differentialgetriebe DS, welches wie oben aufgebaut ist, wird auf das Differentialgehäuse DC übertragene Antriebsleistung durch die Ritzelzahnräder DP auf die Zahnräder DS und DS der linken und rechten Seite verteilt und weiter über die linken und rechten Achse 6 und 6 auf die linken und rechten Antriebsräder DW und DW. Ferner ist das Differentialgehäuse DC mit einem Zahnrad G2 zusammenhängend gebildet. Das Zahnrad G2 kämmt mit dem oben beschriebenen Zahnrad G1 über ein Zwischenzahnrad G3.
  • Wie oben beschrieben, ist in dem Antriebsaggregat 1 der zweite Rotor 15 der ersten drehenden Maschine 11 mit der Kurbelwelle 3a mechanisch verbunden. Ferner sind der erste Rotor 14 der ersten drehenden Maschine 11 und der Rotor 23 der zweiten drehenden Maschine 21 mechanisch miteinander verbunden, und sie sind mit den Antriebsrädern DW und DW über das Zahnrad G1, das Zahnrad G3, das Differentialgetriebe DG und die Achsen 6 und 6 mechanisch verbunden.
  • Die oben beschriebene Hauptbatterie 44 ist durch eine Kombination aus einer Mehrzahl von Batteriemodulen gebildet und auf eine Spannung festgelegt, die höher ist als die Spannung der Hilfsbatterie 33. Ferner ist, obwohl nicht dargestellt, die Hilfsbatterie 33 mit der Hauptbatterie 44 über einen Abwärts-Wechselrichter elektrisch verbunden. Dieser Abwärts-Wechselrichter ist konfiguriert, um imstande zu sein, die Hilfsbatterie 33 durch Lieferung von elektrischer Leistung von der Hauptbatterie 44 zu der Hilfsbatterie 33 in einem Zustand aufzuladen, in welchem die Spannung der elektrischen Leistung abgefallen ist, und dessen Betrieb wird durch die ECU 2 gesteuert.
  • Ferner sind, wie in 2 gezeigt, ein Kurbelwinkelsensor 51 und ein erster Drehwinkelsensor 52 mit der ECU 2 elektrisch verbunden. Der Kurbelwinkelsensor 51 detektiert die Drehwinkelposition der Kurbelwelle 3a und liefert ein für die detektierte Drehwinkelposition kennzeichnendes Signal an die ECU 2. Die ECU 2 berechnet die Rotationsgeschwindigkeit des Motors 3 (hier nachstehend als die ”Motordrehzahl” bezeichnet) NE auf der Grundlage der detektieren Drehwinkelposition der Kurbelwelle 3a. Ferner ist der zweite Rotor 15 direkt mit der Kurbelwelle 3a, wie oben beschrieben, verbunden, und folglich berechnet die ECU 2 die Drehwinkelposition des zweiten Rotors 15 in Bezug auf den Stator 13 auf der Grundlage der detektierten Drehwinkelposition der Kurbelwelle 3a, und sie berechnet die Drehzahl des zweiten Rotors 15 (hier nachstehend als die ”Drehzahl des zweiten Rotors” bezeichnet) NR2.
  • Der oben erwähnte erste Drehwinkelsensor 52 detektiert die Drehwinkelposition des ersten Rotors 14 in Bezug auf den ersten Stator 13 und liefert ein für die detektiere Drehwinkelposition des ersten Rotors 14 kennzeichnendes Signal an die ECU 2. Die ECU 2 berechnet die Drehzahl des ersten Rotors 14 (hier nachstehend als die ”Drehzahl des ersten Rotors” bezeichnet) NR1 auf der Grundlage der detektierten Drehwinkelposition des ersten Rotors 14. Ferner sind der erste Rotor 14 und der Rotor 23 direkt miteinander verbunden, wie oben beschrieben, so dass die ECU 2 die Drehwinkelposition des Rotors 23 in Bezug auf den Stator 22 auf der Grundlage der detektierten Drehwinkelposition des ersten Rotors 14 berechnet, und sie berechnet die Drehzahl NM2 der zweiten drehenden Maschine (Drehzahl des Rotors 23).
  • Darüber hinaus werden der ECU 2 ein für die Drehzahl der Antriebsräder DW und DW (hier nachstehend als die ”Antriebsrad-Drehzahl” bezeichnet) NDW kennzeichnendes Detektiersignal von einem Drehzahlsensor 53 und Detektiersignale von einem Strom-Spannungs-Sensor 54 geliefert, die kennzeichnend sind für die Werte des Stromes und der Spannung, welche eingangsseitig zugeführt und von der Hauptbatterie 44 abgegeben sind. Die ECU 2 berechnet einen Ladungszustand SOC der Hauptbatterie 44 auf der Grundlage der Detektiersignale von dem Strom-Spannungs-Sensor 54. Außerdem werden der ECU 2 ein Detektiersignal, welches kennzeichnend ist für eine Betätigungsgröße eines (nicht dargestellten) Beschleunigungspedals des Fahrzeugs (hier nachstehend als die ”Beschleunigungspedalöffnung” bezeichnet) AP von einem Beschleunigungspedalöffnungssensor 55 geliefert. Ferner detektiert ein Bremspedal-Drückkraftsensor 56 eine Kraft, durch die ein Fahrer ein Bremspedal (nicht dargestellt) des Fahrzeugs drückt (hier nachstehend als die ”Bremspedal-Druckkraft” bezeichnet) BP und liefert ein Detektiersignal, welches kennzeichnend ist für die detektierte Bremspedal-Druckkraft BP an die ECU 2. Ferner ist das Fahrzeug mit einem Zündschalter (nachstehend als der ”IG·SW” bezeichnet) 57 versehen. Der IG·SW 57 liefert ein Signal, welches kennzeichnend für seinen EIN/AUS-Zustand an die ECU 2 entsprechend einer Betätigung eines (nicht dargestellten) Zündschlüssels.
  • Die ECU 2 ist durch einen Mikrocomputer realisiert, umfassend eine Eingangs/Ausgangs- bzw. I/O-Schnittstelle, eine CPU, einen RAM-Speicher und einen ROM-Speicher. Die ECU 2 steuert die Operationen des Motors 3, des Anlassers 31 und der ersten und zweiten drehenden Maschinen 11 und 21 auf der Grundlage der Detektiersignale von den zuvor erwähnten Sensoren und Schaltern 51 bis 57 entsprechend Steuerprogrammen, die in dem ROM-Speicher gespeichert sind. Dies veranlasst das Fahrzeug, in verschiedenen Betriebsmoden betrieben zu werden. Die Betriebsmoden enthalten einen EV-Fahrzeit-ENG-Startmodus, einen Erholungs-vom-Verlangsamungs-ENG-Startmodus und einen Fahrzeug-Stillstandszeit-ENG-Startmodus. Nunmehr wird eine Beschreibung von diesen Betriebsmoden der Reihe nach gegeben.
  • [EV-Fahrzeit-ENG-Startmodus]
  • Dieser EV-Fahrzeit-ENG-Startmodus ist ein Betriebsmodus zum Starten des Motors 3 während eines EV-Fahrbetriebs, der einen Betriebsmodus darstellt zum Veranlassen des Fahrzeugs, durch Antrieb der Antriebsräder DW und DW lediglich unter Heranziehung der zweiten drehenden Maschine 21 als Antriebskraftquelle in einem Zustand zu fahren, in welchem der Motor 3 stillgesetzt ist und vom Motor 3 keine Abgabe erzeugt wird. Die Steuerung im EV-Fahrzeitmodus und im EV-Fahrzeit-ENG-Startmodus wird entsprechend einem in 18 gezeigten Prozess ausgeführt.
  • Bezugnehmend auf 18 wird zuerst beim Schritt 1 (in 18 als ”S1” gezeigt; die folgenden Schritte sind ebenfalls in derselben Weise dargestellt) der Betrieb der zweiten drehenden Maschine 21 in der folgenden Weise gesteuert: Zunächst wird eine Zielwert TM2OBJ eines Abgabedrehmoments der zweiten drehenden Maschine 21 durch die folgende Gleichung (42) berechnet: TM2OBJ = TREQ + α·TR2OBJZ/(1 + α) (42)
  • Worin TREQ ein Drehmoment bezeichnet, welches der Fahrer von den Antriebsrädern DW und DW fordert und das durch Durchsuchen eines bestimmten (nicht dargestellten) Kennfeldes entsprechend der berechneten Motordrehzahl NE und der detektierten Beschleunigungspedalöffnung AP berechnet wird. Ferner gibt TR2OBJZ den unmittelbar vorhergehenden Wert des Zielwertes TR2OBJ des zweiten Rotor-übertragenen Drehmoments TR2 an, berechnet, wie hier nachstehend beschrieben, und wird auf 0 gesetzt, wenn seine Berechnung noch nicht ausgeführt worden ist.
  • Sodann wird elektrische Leistung von der Hauptbatterie 44 an den Stator 22 geliefert, und ein an den Stator 22 gelieferter elektrischer Strom wird so gesteuert, dass ein dem Zielwert TM2OBJ entsprechendes Drehmoment auf den Rotor 23 in der Richtung normaler Drehung wirkt.
  • Beim Schritt 2, der dem Schritt 1 folgt, wird der Betrieb der ersten drehenden Maschine 11 in der folgenden Weise gesteuert: Zunächst wird der Zielwert TR2OBJ mit einem bestimmten Rückkopplungs-Steuerungsalgorithmus so berechnet, dass die Motordrehzahl NE gleich einer bestimmten ersten Startzeit-Drehzahl NEST1 wird. Diese erste Startzeit-Drehzahl NEST1 ist eine bestimmte Drehzahl, die imstande ist, den Motor 3 zu starten, und sie wird auf eine bestimmte Drehzahl innerhalb eines Bereiches von beispielsweise 500 bis 700 Umdrehungen pro Minute festgelegt.
  • Anschließend wird, wie in 19 gezeigt, auf die hier nachstehend Bezug genommen wird, in einem Fall, in welchem die Richtung der Drehung des ersten rotierenden Magnetfeldes, bestimmt durch die Antriebsrad-Drehzahl NDW und die Motordrehzahl NE, die Richtung einer Rückwärtsdrehung ist, elektrische Leistung in dem ersten Stator 13 erzeugt, und in dem ersten Stator 13 erzeugter elektrischer Strom wird so gesteuert, dass das zweite Rotor-übertragene Drehmoment TR2 gleich dem berechneten Zielwert TR2OBJ wird. Somit wird das erste elektrische Leistungserzeugungs-Äquivalentdrehmoment TGE1 erzeugt, und das erzeugte erste elektrische Leistungserzeugungs-Äquivalentdrehmoment TGE1 wirkt, um den zweiten Rotor 15 und die Kurbelwelle 3a zu veranlassen, eine normale Drehung auszuführen, wodurch das zweite Rotor-übertragene Drehmoment TR2 so gesteuert wird, dass es gleich dem Zielwert TR2OBJ wird.
  • Andererseits wird in einem Fall, in welchem die Richtung der Drehung des ersten rotierenden Magnetfeldes, die durch die Antriebsrad-Drehzahl NDW und die Motordrehzahl NE bestimmt ist, die Richtung einer normalen Drehung ist, elektrische Leistung von der Hauptbatterie 44 an den ersten Stator 13 abgegeben, und an den ersten Stator 13 gelieferter elektrischer Strom wird so gesteuert, dass das zweite Rotor-übertragene Drehmoment TR2 gleich dem berechneten Zielwert TR2OBJ wird. Somit wird das erste Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE1 erzeugt, und das erzeugte erste Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE1 wirkt, um den zweiten Rotor 15 und die Kurbelwelle 3a zu veranlassen, eine normale Drehung auszuführen, wodurch das zweite Rotor-übertragene Drehmoment TR2 so gesteuert wird, dass es gleich dem Zielwert TR2OBJ wird.
  • Bei einem Schritt 3, der dem Schritt 2 folgt, wird bestimmt, ob der berechnete Ladungszustand SOC nicht größer ist als ein erster bestimmter Wert SOCR1 oder nicht. Der erste bestimmte Wert SOCR1 stellt einen solchen bestimmten Ladungszustand dar, in welchem die elektrische Leistung der Hauptbatterie 44 niedrig ist, wenn die Antriebsräder DW und DW unter Heranziehung der zweiten drehenden Maschine 21 ohne Nutzung des Motors 3 angetrieben werden, und er ist beispielsweise auf 30% festgelegt.
  • Falls die Antwort auf die Frage des Schrittes 3 negativ ist (NEIN) (SOC > SOCR1), das heißt dann, wenn die Menge der in der Hauptbatterie 44 verbleibenden elektrischen Leistung groß genug ist, wird der vorliegende Prozess unverzüglich beendet. Als Folge wird der EV-Fahrmodus fortgesetzt. Wenn andererseits die Antwort auf die Frage des Schrittes 3 bejahend ist (JA), das heißt dann, wenn der Ladungszustand SOC nicht größer geworden ist als der erste bestimmte Wert SOCR1, wird der Zündungsbetrieb der Kraftstoff-Einspritzventile 3b und der Zündkerzen 3c des Motors 3 gesteuert, wodurch der Motor 3 bei Ruhe gestartet wird (Schritt 4), gefolgt von der Beendigung des vorliegenden Prozesses.
  • Anschließend wird unter Bezugnahme auf 19 ein Beispiel des oben beschriebenen Prozesses beschrieben, der in 18 gezeigt ist. Zunächst wird eine Beschreibung von 19 gegeben. Wie aus der oben beschriebenen Beziehung der Verbindungen zwischen den verschiedenen drehenden Elementen des Antriebsaggregats 1 ersichtlich ist, sind die Motordrehzahl NE und die Drehzahl NR2 des zweiten Rotors einander gleich, und die Drehzahl NR1 des ersten Rotors und die Drehzahl NM2 der zweiten drehenden Maschine sind einander gleich. Ferner sind die Drehzahl NR1 des ersten Rotors und die Drehzahl NM2 der zweiten drehenden Maschine gleich der Antriebsrad-Drehzahl NDW, vorausgesetzt, dass eine Änderung in der Geschwindigkeit, beispielsweise durch das Zahnrad G1 und das Differentialgetriebe DG ignoriert werden. Darüber hinaus sind die Drehzahl NMF1 des ersten Magnetfeldes und die ersten und zweiten Rotor-Drehzahlen NR1 und NR2 in einem bestimmten kollinearen Verhältnis, ausgedrückt durch die oben erwähnte Gleichung (40).
  • Aus Obigem ist die Beziehung zwischen der Drehzahl NMF1 des ersten Magnetfeldes, der Motordrehzahl NE, der Antriebsrad-Drehzahl NDW und der Drehzahl NM2 der zweiten drehenden Maschine durch ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm dargestellt, wie in 19 gezeigt. Es sei darauf hingewiesen, dass in 19 und anderen Geschwindigkeits-Kollineardiagrammen, auf die nachstehend Bezug genommen wird, ähnlich dem oben erwähnten Geschwindigkeits-Kollineardiagramm von 6 der Abstand von einer horizontalen Linie, der kennzeichnend ist für einen Wert von 0, zu einem an jeder vertikalen Linie gezeigten weißen Kreis der Drehzahl jedes der drehenden Elemente entspricht, die an gegenüberliegenden Enden der vertikalen Linie angegeben sind. Der Einfachheit halber sind Symbole, die kennzeichnend sind für die Drehzahlen der drehenden Elemente, dicht bei den dazugehörigen weißen Kreisen angegeben. Ferner bedeutet TEF in 19 die Reibung des Motors 3, welche auf die Kurbelwelle 3a wirkt (nachstehend als die ”Motorreibung” bezeichnet). Ferner bedeutet TM2 ein Abgabedrehmoment der zweiten drehenden Maschine 21, welches zusammen mit der Lieferung von elektrischer Leistung an den Stator 22 auf den Rotor 23 wirkt (hier nachstehend als das ”zweite Antriebsleistungs-Drehmoment” bezeichnet), und TDDW bedeutet eine Reaktionskraft gegen ein Drehmoment, welches auf die Antriebsräder DW und DW übertragen wird (hier nachstehend als das ”Antriebsrad-übertragende-Drehmoment” bezeichnet). Es sei darauf hingewiesen, dass angenommen ist, dass in der folgenden Beschreibung eine Änderung in der Geschwindigkeit, beispielsweise durch das Differentialgetriebe DG ignoriert wird.
  • Wie aus 19 ersichtlich ist, wird ein Teil des zweiten Antriebsleistungs-Drehmoments TM2 auf den ersten Rotor 14 übertragen, und es wird mittels des zweiten Rotors 15 auf die Kurbelwelle 3a unter Heranziehung des ersten elektrischen Leistungserzeugungs-Äquivalentdrehmoments TGE1 als eine Reaktionskraft übertragen, was die Kurbelwelle 3a veranlasst, für eine normale Drehung angetrieben zu werden. Ferner wird der Rest des zweiten Antriebsleistungs-Drehmoments TM2 auf die Antriebsräder DW und DW übertragen, wodurch die Antriebsräder DW und DW für eine normale Drehung angetrieben werden, um dadurch eine Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs zu bewirken.
  • In diesem Fall wird durch Steuern des Betriebs der ersten drehenden Maschine 11 beim Schritt 2 der in dem ersten Stator 13 erzeugte elektrische Strom so gesteuert, dass das zweite Rotor-übertragene Drehmoment TR2 gleich dem Zielwert TR2OBJ wird, wodurch die Motordrehzahl NE so durch Rückkopplung gesteuert wird, dass sie gleich der ersten Startzeit-Drehzahl NEST1 wird und bei der ersten Startzeit-Drehzahl NEST1 gehalten wird. Ferner wird in einem Zustand, in welchem die Motordrehzahl NE bei der ersten Startzahl-Drehzahl NEST1 gehalten ist, wie oben beschrieben, dann, wenn der Ladungszustand SOC nicht größer geworden ist als der erste bestimmte Wert SOCR1 (JA zum Schritt 3), der Motor 3 ohne Ändern der Motordrehzahl NE gestartet (Schritt 4).
  • Ferner wirkt, wie aus 19 ersichtlich ist, das erste Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE1, um den ersten Rotor 14, den Rotor 23 und die Antriebsräder DW und DW zu veranlassen, eine Rückwärtsdrehung unter Heranziehung der Motorreibung TEF als eine Reaktionskraft auszuführen. Ein Drehmoment, das so wirkt, um den ersten Rotor 14 und so weiter zu veranlassen, eine Rückwärtsdrehung auszuführen (hier nachstehend als das ”erste Rotor-Rückwärtsdrehungs-Drehmoment” bezeichnet), ist durch –α·TR2/(1 + α) unter Heranziehung des zweiten Rotorübertragenen Drehmoments TR2 und des ersten Polpaarzahlverhältnisses α dargestellt, wie dies aus der zuvor erwähnten Gleichung (41) ersichtlich ist.
  • Andererseits wird durch Steuern des Betriebs der zweiten drehenden Maschine 21 beim Schritt 1 der dem Stator 22 gelieferte elektrische Strom so gesteuert, dass das dem Zielwert TM2OBJ entsprechende Drehmoment auf den Rotor 23 in der Richtung normaler Drehung wirkt, und der Zielwert TM2OBJ wird durch die zuvor erwähnte Gleichung (42) berechnet, das ist TM2OBJ = TREQ + α·TR2OBJZ/(1 + α). Wie aus diesem Umstand und aus der Tatsache ersichtlich ist, dass das erste Rotor-Rückwärtsdrehungs-Drehmoment dargestellt ist durch –a·TR2/(1 + α), wie oben beschrieben, wird ein Drehmoment, welches gleich dem geforderten Drehmoment TREQ ist, auf die Antriebsräder DW und DW übertragen.
  • Wie hier oben beschrieben, wird dann, wenn der EV-Fahrbetrieb in den EV-Fahrzeit-ENG-Startbetrieb gewechselt wird, um den Motor 3 zu starten, der Motor 3 in einem Zustand gestartet, in welchem Antriebsleistung, die von der zweiten drehenden Maschine 21 auf die Kurbelwelle 3a übertragen wird, nicht gesteigert wird, und die Motordrehzahl NE wird nicht von der ersten Startzeit-Drehzahl NEST1 erhöht.
  • Ferner wird in einem Fall, in welchem unmittelbar nach dem Start des Motors 3 in den EV-Startzeit-ENG-Startbetrieb die Richtung der Drehung des ersten rotierenden Magnetfeldes, bestimmt durch die Motordrehzahl NE und die Antriebsrad-Drehzahl NDW, die Richtung normaler Drehung ist, elektrische Leistung in dem ersten Stator 13 unter Heranziehung eines Teiles der Antriebsleistung des Motors 3 erzeugt, die auf den zweiten Rotor 15 übertragen wird; ein Teil der erzeugten elektrischen Leistung wird in die Hauptbatterie 44 geladen; der Rest der erzeugten elektrischen Leistung wird an den Stator 22 geliefert; und der Rotor 23 wird veranlasst, eine normale Drehung auszuführen. Umgekehrt zu Obigem wird in einem Fall, in welchem die Richtung der Drehung des ersten rotierenden Magnetfeldes die Richtung einer Rückwärtsdrehung ist, elektrische Leistung in dem Stator 22 unter Heranziehung eines Teiles der Antriebsleistung erzeugt, die auf den Rotor 23 übertragen wird; ein Teil der erzeugten elektrischen Leistung wird in die Hauptbatterie 44 geladen; der Rest davon wird dem ersten Stator 13 geliefert; und das erste rotierende Magnetfeld wird veranlasst, eine normale Drehung auszuführen. Somit wird ein Teil der Antriebsleistung des Motors 3 in elektrische Leistung umgesetzt, um die elektrische Leistung in die Hauptbatterie 44 zu laden, und der Rest davon wird auf die Antriebsräder DW und DW übertragen. Folglich fahren die Antriebsräder DW und DW fort, für eine normale Drehung angetrieben zu werden. In diesem Fall wird der EV-Fahrbetrieb nicht ausgewählt, und der Prozess, der in 18 erscheint, wird auch nicht ausgeführt, bis der Ladungszustand SOC gleich einem zweiten bestimmten Wert wird, der größer ist als der erste bestimmte Wert SOCR1.
  • [Erholungs-vom-Verlangsamungs-ENG-Startmodus]
  • Der Erholungs-vom-Verlangsamungs-ENG-Startmodus wird in einem Fall ausgewählt, bei dem dann, wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit in dem oben beschriebenen EV-Fahrbetrieb fährt, das Fahrzeug auf eine Forderung vom Fahrer hin. abgebremst wird, und danach hat das geforderte Drehmoment TREQ einen bestimmten Beschleunigungszeitwert überschritten, das heißt, dass eine relativ große Beschleunigung des Fahrzeugs durch den Fahrer gefordert worden ist. Zunächst wird eine Beschreibung sequentiell von Betriebsweisen gegeben, die ausgeführt werden, wenn das Fahrzeug eine Hochgeschwindigkeitsfahrt ausführt und dann eine Abbremsfahrt in dem EV-Fahrmodus und bis, nachdem das Fahrzeug in den Erholungs-vom-Verlangsamungs-ENG-Startmodus übergeht. 20 zeigt die Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen von drehenden Elementen und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während der Hochgeschwindigkeitsfahrt in dem EV-Fahrmodus.
  • Wie aus 20 ersichtlich ist, werden während der Hochgeschwindigkeitsfahrt des Fahrzeugs im EV-Fahrmodus die Operationen der ersten und zweiten drehenden Maschinen 11 und 21 gesteuert, ähnlich dem oben beschriebenen, in 18 gezeigten Fall, wodurch die Antriebsräder DW und DW fortfahren, für eine normale Drehung angetrieben zu werden, und die Motordrehzahl NE wird so gesteuert, dass sie gleich der ersten Startzeit-Drehzahl NEST1 wird. Sodann wird von diesem Zustand aus dann, wenn die Beschleunigungspedalöffnung AP etwa gleich 0 wird und das Bremspedal auf eine Forderung zur Abbremsung des Fahrzeugs getreten wird, das Fahrzeug in der folgenden Weise abgebremst:
  • Die Lieferung von elektrischer Leistung von der Hauptbatterie 44 an den Stator 22 wird gestoppt, und elektrische Leistung wird in dem Stator 22 unter Heranziehung von Antriebsleistung erzeugt, die von den Antriebsrädern DW und DW, welche sich durch die Trägheit drehen, auf den Rotor 23 übertragen wird, um die erzeugte elektrische Leistung in die Hauptbatterie 44 zu laden. Zu Beginn der elektrischen Leistungserzeugung führt, auf Grund der Tatsache, dass die Antriebsrad-Drehzahl NDW hoch ist, und der Tatsache, dass die Motordrehzahl NE so gesteuert wird, dass sie gleich der ersten Startzeit-Drehzahl NEST1 wird, das erste rotierende Magnetfeld eine Rückwärtsdrehung aus. Ferner fährt die elektrische Leistung fort, in dem ersten Stator 13 erzeugt zu werden, und die erzeugte elektrische Leistung wird in die Hauptbatterie 44 geladen. 21 zeigt die Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen von drehenden Elementen und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten in diesem Fall. In der Figur stellt TDW ein Drehmoment der Antriebsräder DW und DW durch Trägheit dar (hier nachstehend als das ”Antriebsrad-Drehmoment” bezeichnet), und TG2 stellt ein Bremsdrehmoment der zweiten drehenden Maschine 21 dar, welches zusammen mit der elektrischen Leistungserzeugung in dem zweiten Stator 22 erzeugt wird (hier nachstehend als das ”zweite elektrische Leistungserzeugungs-Drehmoment” bezeichnet).
  • Wie aus 21 ersichtlich ist, wirkt das zweite elektrische Leistungserzeugungs-Drehmoment TG2, um die Antriebsräder DW und DW abzubremsen, wodurch die Antriebsrad-Drehzahl NDW verringert wird. Ferner wirkt das erste elektrische Leistungserzeugungs-Äquivalentdrehmoment TGE1, um den ersten Rotor 14 zusammen mit den Antriebsrädern DW und DW unter Heranziehung der Motorreibung TEF abzubremsen, die auf den zweiten Rotor 15 als eine Reaktionskraft wirkt, was ebenfalls die Antriebsrad-Drehzahl NDW absenkt. Da die Motordrehzahl NE derart gesteuert wird, dass sie gleich der ersten Startzeit-Drehzahl NEST1 wird, wird ferner die Drehzahl NMF1 des ersten Magnetfeldes verringert, wenn die Antriebsrad-Drehzahl NDW verringert wird, wie oben beschrieben.
  • In diesem Fall wird der in dem ersten Stator 13 erzeugte elektrische Strom, wie beim Schritt 2 beschrieben, gesteuert. Ferner wird der in dem Stator 22 erzeugte elektrische Strom so gesteuert, dass das auf die Antriebsräder DW und DW wirkende Bremsdrehmoment gleich einem Ziel-Bremsdrehmoment TBOBJ wird. Dieses Ziel-Bremsdrehmoment TBOBJ wird durch Durchsuchen eines bestimmten (nicht dargestellten) Kennfeldes entsprechend der detektierten Bremspedal-Druckkraft BP berechnet. In diesem Kennfeld ist das Ziel-Bremsdrehmoment TBOBJ auf einen größeren Wert festgelegt, wenn die BremspedalDruckkraft PB größer ist, das heißt wenn der Grad der geforderten Abbremsung größer ist. Genauer gesagt wird der in dem Stator 22 erzeugte elektrische Strom so gesteuert, dass das einem Zielwert TG2OBJ entsprechende Bremsdrehmoment, welches durch die folgende Gleichung (43) berechnet wird, auf den Rotor 23 wirkt: TG2OBJ – TBOBJ – α·TR2OBJZ/(1 + α) (43)
  • Wenn die oben beschriebene Ladung der Hauptbatterie 44 bewirkt hat, dass der Ladungszustand SOC einen Wert erreicht, der dicht bei einem oberen Grenzwert liegt, welcher größer ist als der zuvor erwähnte zweite bestimmte Wert, wird die erste Magnetfeld-Drehzahl NMF1 so gesteuert, dass sie gleich 0 wird. Dies heißt, dass Energie verringert wird, die als elektrische Leistung von den Antriebsrädern DW und DW auf den ersten Stator 13 über den ersten Rotor 14 verteilt wird, und dass Energie gesteigert wird, die auf den zweiten Rotor 15 als Antriebsleistung verteilt wird. Infolgedessen wird die zweite Rotor-Drehzahl NR2 erhöht, und die Motordrehzahl NE wird höher als die erste Startzeit-Drehzahl NEST1. Nachdem die Drehzahl NMF1 des ersten Magnetfeldes gleich 0 geworden ist, wird sodann die in dem Stator 22 erzeugte elektrische Leistung direkt an den ersten Stator 13 abgegeben, ohne in die Hauptbatterie 44 geladen zu werden, um das erste rotierende Magnetfeld zu veranlassen, eine normale Drehung auszuführen. 22 zeigt die Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen von rotierenden Elementen und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten in diesem Fall.
  • Wie aus 22 ersichtlich ist, wird das erste Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE1 durch den zweiten Rotor 15 auf die Kurbelwelle 3a unter Heranziehung des Antriebsrad-Drehmoments TDW übertragen, welches auf den ersten Rotor 14 als eine Reaktionskraft wirkt, wodurch die Motordrehzahl NE erhöht wird.
  • Von diesem Zustand wird dann, wenn das Beschleunigungspedal auf eine Forderung nach hoher Beschleunigung des Fahrzeugs stark getreten wird, der Betriebsmodus in den Erholungs-vom-Verlangsamungs-ENG-Startmodus verschoben. Die Steuerung in dem Erholungs-vom-Verlangsamungs-ENG-Startmodus wird entsprechend einem in 23 gezeigten Prozess ausgeführt. Der vorliegende Prozess wird jedes Mal dann wiederholt ausgeführt, wenn die detektierte Drehwinkelposition der Kurbelwelle 3a an einer bestimmten Kurbelwinkelposition positioniert ist, und sie wird ausgeführt, bis der Start des Motors 3 abgeschlossen ist. Zunächst wird bei einem Schritt 11 die Arbeitsweise der zweiten drehenden Maschine 21 ähnlich dem Schritt 1 gesteuert.
  • Sodann wird der Betrieb der ersten drehenden Maschine 11 in der folgenden Weise gesteuert (Schritt 12): Zunächst wird der Zielwert TR2OBJ mit einem bestimmten Rückkopplungs-Steuerungsalgorithmus berechnet, so dass die Motordrehzahl NE gleich einer zweiten Startzeit-Drehzahl NEST2 wird. Diese zweite Startzeit-Drehzahl NEST2 ist eine bestimmte Drehzahl, die es ermöglicht, ein maximales Drehmoment zu erzielen, welches imstande ist, von dem Motor 3 abgegeben zu werden, und sie wird auf eine bestimmte Drehzahl innerhalb eines Bereiches von beispielsweise 3500 bis 4500 Umdrehungen pro Minute festgelegt.
  • Anschließend wird elektrische Leistung von der Hauptbatterie 44 an den ersten Stator 13 geliefert und der an den ersten Stator 13 gelieferte elektrische Strom wird so gesteuert, dass das zweite Rotor-übertragene Drehmoment TR2 gleich dem berechneten Zielwert TR2OBJ wird. Somit wird das erste Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE1 erzeugt, und das erzeugte erste Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE1 wirkt, um den zweiten Rotor 15 und die Kurbelwelle 3a zu veranlassen, eine normale Drehung auszuführen, wodurch das zweite Rotor-übertragene Drehmoment TR2 so gesteuert wird, dass es gleich dem Zielwert TR2OBJ wird.
  • Bei einem Schritt 13, der dem Schritt 12 folgt, wird bestimmt, ob die Motordrehzahl NE ungefähr gleich der zweiten Startzeit-Drehzahl NEST2 ist oder nicht. Falls die Antwort auf diese Frage negativ ist (NEIN), wird der vorliegende Prozess unverzüglich beendet, während dann, wenn die Antwort auf die Frage des Schritts 13 bejahend ist (JA), der Zündungsbetrieb der Kraftstoff-Einspritzventile 3b und der Zündkerzen 3c des Motors 3 gesteuert wird, wodurch der Motor 3 in Ruhe gestartet wird (Schritt 14), gefolgt von der Beendigung des vorliegenden Prozesses.
  • Anschließend wird ein Beispiel des in 23 gezeigten, oben beschriebenen Prozesses unter Bezugnahme auf 24 beschrieben. Wie aus 24 ersichtlich ist, wird ein Teil des zweiten Antriebsleistungs-Drehmoments TM2 auf den ersten Rotor 14 übertragen, und es wird durch den zweiten Rotor 15 auf die Kurbelwelle 3a unter Heranziehung des ersten Antriebs-Äquivalent-Drehmoments TSE1 als eine Reaktionskraft übertragen. Dies veranlasst die Kurbelwelle 3a, fortgesetzt für eine normale Drehung angetrieben zu werden. Ferner wird der Rest des zweiten Antriebsleistungs-Drehmoments TM2 auf die Antriebsräder DW und DW übertragen, wodurch die Antriebsräder DW und DW fortfahren, für eine normale Drehung angetrieben zu werden.
  • In diesem Fall wird durch Steuern des Betriebs der ersten drehenden Maschine 11 beim Schritt 12 der dem ersten Stator 13 gelieferte elektrische Strom so gesteuert, dass das zweite Rotor-übertragene Drehmoment TR2 gleich dem Zielwert TR2OBJ wird, wodurch die Motordrehzahl NE derart rückgekoppelt gesteuert wird, dass sie gleich der zweiten Startzeit-Drehzahl NEST2 wird. Ferner wird der Betrieb der zweiten drehenden Maschine 21 ähnlich dem Schritt 1 gesteuert, wodurch das Drehmoment gleich dem geforderten Drehmoment TREQ auf die Antriebsräder DW und DW übertragen wird.
  • Aus Obigem wird, wie in 24 durch eine gestrichelte Linie angedeutet, dann, wenn die Motordrehzahl NE unmittelbar vor einem Wechsel in den Erholungs-vom-Verlangsamungs-ENG-Startmodus höher ist als die zweite Startzeit-Drehzahl NEST2, der Betrieb der ersten drehenden Maschine 11 so gesteuert, dass die Motordrehzahl NE auf die zweite Startzeit-Drehzahl NEST2 abgesenkt wird. Ferner wird der Motor 3 in einem Zustand gestartet, in welchem die Motordrehzahl NE auf die zweite Startzeit-Drehzahl NEST2 gesteuert wird (Schritt 14).
  • Darüber hinaus wird in einem Fall, in welchem unmittelbar nach dem Starten des Motors 3 im Erholungs-vom-Verlangsamungs-ENG-Startmodus die Richtung der Drehung des ersten rotierenden Magnetfeldes, bestimmt durch die Motordrehzahl NE und die Antriebsrad-Drehzahl NDW, die Drehzahl der normalen Drehung ist, elektrische Leistung in dem ersten Stator 13 unter Heranziehung der Antriebsleistung erzeugt, die von dem Motor 3 auf den zweiten Rotor 15 übertragen wird, und die erzeugte elektrische Leistung wird direkt an den Stator 22 geliefert, um den Rotor 23 zu veranlassen, eine normale Drehung auszuführen. Umgekehrt zu Obigem wird in einem Fall, in welchem die Richtung der Drehung des ersten rotierenden Magnetfeldes die Richtung der Rückwärtsdrehung ist, elektrische Leistung in dem Stator 22 unter Heranziehung eines Teiles der Antriebsleistung erzeugt, die auf den Rotor 23 übertragen wird, und die erzeugte elektrische Leistung wird direkt an den ersten Stator 13 geliefert, um das erste rotierende Magnetfeld zu veranlassen, eine Rückwärtsdrehung auszuführen. Dies bewirkt, dass eine relativ große Antriebskraft vom Rotor 3 auf die Antriebsräder DW und DW zu übertragen ist, um eine hohe Beschleunigung des Fahrzeugs zu bewirken. Ferner kann dann, wenn das geforderte Drehmoment TERQ sehr hoch ist, elektrische Leistung weiter von der Hauptbatterie 44 an den Stator 22 geliefert werden, um den Motor 3 mit der zweiten drehenden Maschine 21 zu unterstützen, was eine höhere Beschleunigung des Fahrzeugs ermöglicht.
  • [Fahrzeug-Stillstandszeit-ENG-Startmodus]
  • Der Fahrzeug-Stillstandszeit-ENG-Startmodus ist ein Betriebsmodus zum Starten des Motors 3 während des Stillstands des Fahrzeugs. Die Steuerung in dem Fahrzeug-Stillstandszeit-ENG-Startmodus wird entsprechend einem in 25 gezeigten Prozess ausgeführt. Der vorliegende Prozess wird in einem Fall ausgeführt, in welchem ein EIN-Signal von dem IG·SW57 während des Stillstands des Fahrzeugs geliefert worden ist, und dann, wenn der Ladungszustand SOC kleiner ist als ein dritter bestimmter Wert. Der dritte bestimmte Wert stellt den niedrigsten Ladungszustand dar, der es ermöglicht, die Kurbelwelle 3a in Ruhe anzutreiben, und er ist auf einen bestimmten Wert festgelegt, der kleiner ist als der zuvor erwähnte erste bestimmte Wert SOCR1, beispielsweise auf 20%. Dies bewirkt, den Fahrzeug-Stillstandszeit-ENG-Startmodus auszuwählen, wenn es unmöglich ist, die Kurbelwelle 3a unter Heranziehung von elektrischer Leistung aus der Hauptbatterie 44 richtig anzutreiben.
  • Bei einem Schritt 21 in 25 wird bestimmt, ob die Motordrehzahl NE niedriger als die zuvor erwähnte erste Startzeit-Drehzahl NEST1 ist oder nicht. Falls die Antwort auf diese Frage bejahend (JA) ist, wird elektrische Leistung von der Hilfsbatterie 33 an den Stator 31 geliefert, um den Anlasser 31 zu betreiben (Schritt 22). Dies veranlasst, die Kurbelwelle 3a für eine normale Drehung anzutreiben.
  • Anschließend wird der Betrieb der zweiten drehenden Maschine 21 in der folgenden Weise gesteuert (Schritt 23): Zunächst wird der Zielwert TM2OBJ des zweiten Antriebsleistungsmoments TM2 mit einem bestimmten Rückkopplungs-Steuerungsalgorithmus so berechnet, dass die berechnete Antriebsrad-Drehzahl NDW gleich 0 wird. Sodann wird der an den Stator 22 gelieferte elektrische Strom so gesteuert, dass ein dem Zielwert TM2OBJ entsprechendes Drehmoment auf den Rotor 23 wirkt.
  • Ferner wird bei einem Schritt 24, der dem Schritt 23 folgt, der Zündungsbetrieb der Kraftstoff-Einspritzventile 3b und der Zündkerzen 3c gesteuert, wodurch der Motor 3 in Ruhe gestartet wird, gefolgt vom Abschluss des vorliegenden Prozesses.
  • Wenn andererseits die Antwort auf die Frage des Schritts 21 negativ (NEIN) ist, das heißt dann, wenn die Motordrehzahl NE nicht niedriger ist als die erste Startzeit-Drehzahl NEST1, werden die Schritte 22 und 23 übersprungen und es werden der Schritt 24 und folgende ausgeführt. Es sei darauf hingewiesen, dass unmittelbar nach Stillsetzen des Fahrzeugs die Motordrehzahl NE zuweilen höher ist als die erste Startzeit-Drehzahl NEST1. In einem solchen Fall werden die Schritte 21 und 24 ausgeführt, um dadurch unmittelbar den Motor 3 ohne Antrieb der Kurbelwelle 3a durch den Anlasser 31 zu starten. Ferner wird bei dem vorliegenden Prozess der Betrieb der ersten drehenden Maschine 11 nicht gesteuert.
  • Anschließend wird ein Beispiel der Arbeitsweise des in 25 gezeigten, oben beschriebenen Prozesses unter Bezugnahme auf 26 beschrieben. In der Figur stellt TST ein Abgabedrehmoment des Anlassers 31 dar. Wie in 26 gezeigt, überschreitet dann, wenn die Kurbelwelle 3a durch den Anlasser 31 für eine normale Drehung angetrieben wird, die Motordrehzahl NE die erste Startzeit-Drehzahl NEST1. In diesem Zustand wird der Schritt 24 ausgeführt, um den Motor 3 zu starten.
  • In diesem Fall wird, da die Kurbelwelle 3a sich dreht, um den zweiten Rotor 15 zu drehen, wie oben beschrieben, das erste rotierende Magnetfeld in dem Stator 13 sogar dann erzeugt, wenn keine elektrische Leistung an den Stator 13 geliefert oder keine elektrische Leistung darin erzeugt wird. Infolgedessen wirkt ein Teil des Drehmoments TST des Anlassers 31 über die zweiten und ersten Rotoren 15 und 14, um die Antriebsräder DW und DW zu veranlassen, eine normale Drehung auszuführen, unter Heranziehung des Drehwiderstands des ersten rotierenden Magnetfeldes als eine Reaktionskraft. In 21 stellt DMF1 den Drehwiderstand des ersten rotierenden Magnetfeldes (hier nachstehend als der ”erste Magnetfeld-Drehwiderstand” bezeichnet) dar.
  • Andererseits wird durch Steuern des Betriebs der zweiten drehenden Maschine 21 beim Schritt 23 das zweite Antriebsleistungsdrehmoment TM2 so gesteuert, dass die Antriebsrad-Drehzahl NDW gleich 0 wird. Dies bewirkt, dass das zweite Antriebsdrehmoment TM2 wirkt, um das Drehmoment aufzuheben, welches auf die Antriebsräder DW und DW, auf Grund des oben erwähnten ersten Magnetfeld-Drehwiderstands DMF1 wirkt, wodurch die Antriebsräder DW und DW in Ruhe gehalten werden (NDW = 0).
  • 27 zeigt eine Abwandlung des oben beschriebenen, in 25 gezeigten Prozesses. Der vorliegende Prozess unterscheidet sich von dem Prozess in 25 lediglich dadurch, dass ein Schritt 25 anstelle des Schritts 23 ausgeführt wird. Genauer gesagt unterscheidet er sich von dem Prozess in 25 lediglich dadurch, dass der Betrieb der ersten drehenden Maschine 11 anstelle des Betriebs der zweiten drehenden Maschine 21 gesteuert wird. Daher wird die folgende Beschreibung hauptsächlich zu dem unterschiedlichen Punkt gegeben; Schritte, die identisch sind mit jenen des Prozesses in 25, sind durch dieselben Schrittzahlen bezeichnet, und ihre detaillierte Beschreibung wird weggelassen.
  • Beim Schritt 25, der dem Schritt 22 in 27 folgt, wird der Betrieb der ersten drehenden Maschine 11 in der folgenden Weise gesteuert, und der Schritt 24 und folgende werden ausgeführt. Dies heißt, dass elektrische Leistung von den Hauptbatterie 44 an den ersten Stator 13 geliefert wird, um zu veranlassen, dass das erste rotierende Magnetfeld eine normale Drehung ausführt, und an den ersten Stator 13 gelieferter elektrischer Strom wird so gesteuert, dass das erste Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE1 gleich dem oben beschriebenen ersten Magnetfeld-Drehwiderstand DMF1 wird. Es sei darauf hingewiesen, dass in diesem Fall die elektrische Leistung, die von der Hauptbatterie 44 an den ersten Stator 13 geliefert wird, geringer ist als die elektrische Leistung, die für einen Antrieb der Kurbelwelle 3a erforderlich ist, und folglich ist es sogar dann, wenn der Ladungszustand SOC kleiner ist als der dritte bestimmte Wert, wie hier oben beschrieben, möglich, die oben beschriebene Steuerung des Betriebs der ersten drehenden Maschine 11 durch den ersten Stator 15 ohne irgendeine Unzuträglichkeit auszuführen. Ferner wird im vorliegenden Prozess der Betrieb der zweiten drehenden Maschine 21 nicht gesteuert.
  • Anschließend wird ein Beispiel des oben beschriebenen, in 27 gezeigten Prozesses unter Bezugnahme auf 28 beschrieben. Wie in der Figur gezeigt, wird ähnlich dem in 26 gezeigten Fall die Kurbelwelle 3a für eine normale Drehung durch den Anlasser 31 angetrieben, und die Motordrehzahl NE übersteigt die erste Startzeit-Drehzahl NEST1. Ferner wird in diesem Zustand der Motor 3 gestartet.
  • In diesem Fall wird durch Steuerung des Betriebs der ersten drehenden Maschine 11 beim Schritt 25 das erste Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE1 so gesteuert, dass es gleich dem oben erwähnten ersten Magnetfeld-Drehwiderstand DMF1 wird, wodurch der erste Magnetfeld-Drehwiderstand DMF1 aufgehoben wird. Dies verhindert, dass ein Teil des Drehmoments TST des Anlassers 31 auf die Antriebsräder DW und DW unter Heranziehung des ersten Magnetfeld-Drehwiderstands DMF1 als eine Reaktionskraft übertragen wird, wodurch die Antriebsräder DW und DW in Ruhe gehalten werden (NDW = 0).
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die Hilfsbatterie 33 mit elektrischer Leistung aus der Hauptbatterie 44 durch den zuvor erwähnten Abwärts-Spannungswandler geladen wird, wodurch der Ladungszustand der Hilfsbatterie 33 stets bei einem relativ hohen Wert gehalten wird. Dies ermöglicht es, den Motor 3 unter Verwendung des Anlassers 31 im Fahrzeug-Stillstandszeit-ENG-Startmodus wirklich zu starten.
  • Die hier zuvor beschriebene erste Ausführungsform entspricht der Erfindung, wie in den Ansprüchen 1 bis 5 beansprucht. Entsprechung zwischen verschiedenen Typen von Elementen der ersten Ausführungsform und verschiedenen Typen von Elementen der Erfindung, wie in den Ansprüchen 1 bis 5 beansprucht (hier nachstehend allgemein als die ”erste Erfindung” bezeichnet) ist wie folgt: Die Antriebsräder DW und DW und der Motor 3 der ersten Ausführungsform entsprechen angetriebenen Teilen und einer Wärmekraftmaschine der ersten Erfindung, und die ECU 2, die VCU 43 und die ersten und zweiten PDUs 41 und 42 der ersten Ausführungsform entsprechen einer Steuereinrichtung der ersten Erfindung. Ferner entspricht die Kurbelwelle 3a der ersten Ausführungsform einem Abgabeteil der ersten Erfindung, und die Permanentmagneten 14a und die Kerne 15a der ersten Ausführungsform entsprechen Magnetpolen bzw. weichmagnetischen Materialelementen der ersten Erfindung. Darüber hinaus entspricht der erste Stator 13 der ersten Ausführungsform einem ersten Stator der ersten Erfindung, und der Eisenkern 13a und die U-Phasen- bis W-Phasenspulen 13c bis 13e der ersten Ausführungsform entsprechen einer Ankerreihe der ersten Erfindung.
  • Ferner entspricht die erste Startzeit-Drehzahl NEST1 der ersten Ausführungsform einem ersten bestimmten Wert der ersten Erfindung; die zweite Startzeit-Drehzahl NEST2 der ersten Ausführungsform entspricht einem zweiten bestimmten Wert der Erfindung, wie in den Ansprüchen 2 bis 5 beansprucht; und das geforderte Drehmoment TREQ der ersten Ausführungsform entspricht einer geforderten Antriebskraft der Erfindung, wie in den Ansprüchen 4 und 5 beansprucht.
  • Wie hier oben beschrieben, kann gemäß der ersten Ausführungsform die erste drehende Maschine 11 lediglich durch die einzelne erste Materialelementreihe aus weichmagnetischem Material betrieben werden, so dass es möglich ist, die erste drehende Maschine 11 in der Größe zu verringern und ihre Herstellungskosten zu senken und wiederum die Größe des Antriebsaggregats 1 zu verringern und dessen Herstellungskosten zu reduzieren. Durch Festlegen des ersten Polpaarzahlverhältnisses α ist es ferner möglich, die Beziehung zwischen der Drehzahl NMF1 des ersten Magnetfeldes und den ersten und zweiten Rotor-Drehzahlen NR1 und NR2 und die Beziehung zwischen dem ersten Antriebs-Aquivalent-Drehmoment TSE1 (erstes elektrisches Leistungserzeugungs-Aquivalentdrehmoment TGE1) und den ersten und zweiten Rotor-übertragenen Drehmomenten TR1 und TR2 frei festzulegen, und daher ist es möglich, den Freiheitsgrad in der Gestaltung der ersten drehenden Maschine 11 zu verbessern und wiederum den Freiheitsgrad in der Gestaltung des Antriebsaggregats 1 zu verbessern.
  • Ferner wird beim Starten des Motors 3 dann, wenn die Motordrehzahl NE nicht niedriger ist als die erste Startzeit-Drehzahl NEST1, der Motor 3 in dem EV-Fahrzeit-ENG-Startmodus oder in dem Fahrzeug-Stillstandszeit-ENG-Startmodus in einem Zustand gestartet, in welchem die Motordrehzahl NE nicht erhöht wird. Dies ermöglicht es, dann, wenn die Motordrehzahl NE hoch genug ist, um den Motor 3 zu starten, zu verhindern, dass Antriebsleistung nutzlos auf die Kurbelwelle 3a übertragen wird, und wiederum den Wirkungsgrad des Antriebsaggregats 1 zu verbessern.
  • Ferner wird beim Starten des Motors 3 dann, wenn die Motordrehzahl NE über der zweiten Startzeit-Drehzahl NEST2 liegt, durch Steuern des Betriebs der ersten drehenden Maschine 11 in dem Erholungs-vom-Verlangsamungs-ENG-Startmodus der Motor 3 in einem Zustand gestartet, in welchem die Motordrehzahl NE auf die zweite Startzeit-Drehzahl NEST2 abgesenkt wird. Darüber hinaus ist es, da die zweite Startzeit-Drehzahl NEST2 so festgelegt ist, dass das maximale Drehmoment, welches vom Motor 3 abgegeben werden kann, erhalten wird, möglich, das maximale Drehmoment des Motors 3 unmittelbar nach dem Starten des Motors 3 zu erzielen. Darüber hinaus wird der Betrieb der zweiten drehenden Maschine 21 so gesteuert, dass das Antriebsrad-übertragene Drehmoment (Drehmoment, welches auf die Antriebsräder DW und DW übertragen wird) gleich dem geforderten Drehmoment TERQ wird, und folglich ist es möglich, die Antriebsräder DW und DW richtig anzutreiben.
  • Ferner wird beim Starten des Motors 3 dann, wenn die Motordrehzahl NE niedriger ist als die erste Startzeit-Drehzahl NEST1, der Anlasser 31 betätigt, um den Motor 3 im Fahrzeug-Stillstandszeit-ENG-Startmodus zu starten. Daher ist es möglich, den Motor 3 richtig zu starten. Darüber hinaus werden in dem Fahrzeug-Stillstandszeit-ENG-Startmodus die Antriebsräder DW und DW dadurch in Ruhe gehalten, dass der Betrieb der zweiten drehenden Maschine 21 gesteuert wird, und folglich ist es möglich, eine Änderung in der Drehzahl der Antriebsräder DW und DW zu verhindern, die durch Übertragen einer Antriebskraft auf die Kurbelwelle 3a hervorgerufen wird, und die Absetzbarkeit zu verbessern. Ferner werden auch bei der in 27 gezeigten Abwandlung die Antriebsräder DW und DW dadurch in Ruhe gehalten, dass der Betrieb der zweiten drehenden Maschine 21 gesteuert wird, und folglich ist es möglich, eine Änderung in der Geschwindigkeit der Antriebsräder DW und DW zu verhindern, die durch Übertragen einer Antriebskraft auf die Kurbelwelle 3a hervorgerufen wird, und die Absetzbarkeit zu verbessern.
  • Außerdem wird beim Starten des Motors 3 dann, wenn der Ladungszustand SOC der Hauptbatterie 44 niedriger ist als der dritte bestimmte Wert, die Kurbelwelle 3a unter Verwendung des Anlassers 31 angetrieben, und der Ladungszustand der Hilfsbatterie 33, die eine Leistungsquelle des Anlassers 31 ist, wird stets bei einem relativ hohen Wert gehalten. Somit ist es auch in einem solchen Fall, in welchem die Kurbelwelle 3a unter Heranziehung einer elektrischen Leistung von der Hauptbatterie 44 nicht richtig angetrieben werden kann, möglich, den Motor 3 richtig zu starten.
  • Wie aus der Beziehung zwischen den in 26 gezeigten Drehmomenten ersichtlich ist, wirkt im Fahrzeug-Stillstandszeit-ENG-Startmodus nicht nur die Motorreibung TEF, sondern auch die Reaktionskraft, welche durch den ersten Magnetfeld-Drehwiderstand DMF1 hervorgerufen wird, auf den Anlasser 31. Daher besteht eine Gefahr dafür, dass dies das Drehmoment TST des Anlassers 31 erhöht, welches zum Starten des Motors 3 erforderlich ist, und dies wiederum vergrößert die Größe des Anlassers 31. Andererseits wirkt, wie aus der Beziehung zwischen dem in 28 gezeigten Drehmomenten ersichtlich ist, bei der Abwandlung des Fahrzeug-Stillstandszeit-ENG-Startmodus, da der erste Magnetfeld-Drehwiderstand DMF1 durch Steuern des Betriebs der ersten drehenden Maschine 11 aufgehoben ist, die Motorreibung TEF allein auf den Anlasser 31. Dies ermöglicht es, die oben beschriebene Zunahme in der Größe des Anlassers 31 zu vermeiden.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass, obwohl in bzw. bei der ersten Ausführungsform der zweite Rotor 15 direkt mit der Kurbelwelle 3a verbunden ist, er mit der Kurbelwelle 3a mittels Zahnräder, eine Riemenscheibe, eine Kette, ein Getriebe oder dergleichen mechanisch verbunden sein kann. Obwohl bei der ersten Ausführungsform der erste Rotor 14 und der Rotor 23 direkt miteinander verbunden sind, ist es ferner nicht notwendigerweise erforderlich, dass sie direkt miteinander verbunden sind, wenn sie mit den Antriebsrädern DW und DW verbunden sind. Obwohl bei der ersten Ausführungsform der erste Rotor 14 und der Rotor 23 durch das Differentialgetriebe DG oder dergleichen mit den Antriebsrädern DW und DW verbunden sind, können sie darüber hinaus mechanisch direkt miteinander verbunden sein.
  • Anschließend wird ein Antriebsaggregat 1A gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 29 bis 38 beschrieben. Dieses Antriebsaggregat 1A wird von der ersten Ausführungsform hauptsächlich dadurch unterschieden, dass die Beziehung von Verbindungen der ersten und zweiten Rotoren 14 und 15 mit dem Motor 3 und den Antriebsrädern DW und DW umgekehrt ist. In 29 sind dieselben Komponentenelemente, wie jene der ersten Ausführungsform mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Die folgende Beschreibung wird hauptsächlich von unterschiedlichen Punkten des Antriebsaggregats 1A von der ersten Ausführungsform gegeben.
  • Wie in 29 gezeigt, ist in dem Antriebsaggregat 1A im Unterschied zu der ersten Ausführungsform der erste Rotor 14 nicht an der zweiten drehenden Welle 5 zusammenhängend gebildet, sondern an der ersten drehenden Welle 4. Dies verbindet den ersten Rotor 14 mechanisch direkt mit der Kurbelwelle 3a. Ferner ist der zweite Rotor 15 im Unterschied zu der ersten Ausführungsform nicht an der ersten drehenden Welle 4 zusammenhängend gebildet, sondern an der zweiten drehenden Welle 5. Dies verbindet den zweiten Rotor 15 mechanisch direkt mit dem Rotor 23 und es verbindet den zweiten Rotor 15 mechanisch mit den Antriebsrädern DW und DW über das Differentialgetriebe DG oder dergleichen.
  • Ferner detektiert im Unterschied zu der ersten Ausführungsform der zuvor erwähnte erste Drehwinkelsensor 52 nicht die Drehwinkelposition des ersten Rotors 14, sondern die Drehwinkelposition des zweiten Rotors 15 und gibt ein für die detektierte Drehwinkelposition des zweiten Rotors 15 kennzeichnendes Signal an die ECU 2 ab. Die ECU 2 berechnet die Drehzahl NR2 des zweiten Rotors auf der Grundlage der detektierten Drehwinkelposition des zweiten Rotors 15, und außerdem berechnet die ECU 2, da der zweite Rotor 15 und der Rotor 23 direkt miteinander verbunden sind, wie oben erwähnt, die Drehwinkelposition des Rotors 23 auf der Grundlage der detektierten Drehwinkelposition des zweiten Rotors 15, und sie berechnet die Drehzahl NM2 der zweiten drehenden Maschine. Da der erste Rotor 14 direkt mit der Kurbelwelle 3a verbunden ist, wie oben erwähnt, berechnet die ECU 2 darüber hinaus die Drehwinkelposition des ersten Rotors 14 auf der Grundlage der durch den zuvor erwähnten Kurbelwinkelsensor 51 detektierten Drehwinkelposition der Kurbelwelle 3a, und sie berechnet die Drehzahl NR1 des ersten Rotors.
  • Die ECU 2 steuert die Arbeitsweisen des Motors 3, des Anlassers 31 und der ersten und zweiten drehenden Maschinen 11 und 21 auf der Grundlage der Detektiersignale von den zuvor erwähnten Sensoren und Schaltern 51 bis 57 verschiedener Typen entsprechend Steuerungsprogrammen, die in dem ROM-Speicher gespeichert sind. Ähnlich der ersten Ausführungsform bewirkt dies, das Fahrzeug in verschiedenen Betriebsmoden zu steuern, enthaltend den EV-Fahrzeit-ENG-Startmodus, den Erholungs-vom-Abbremsungs-ENG-Startmodus und den Fahrzeug-Stillstandszeit-ENG-Startmodus. In diesem Fall sind auf Grund des oben beschriebenen Unterschieds im Aufbau von der ersten Ausführungsform Betriebsweisen in diesen Betriebsmoden von den Betriebsweisen im Falle der ersten Ausführungsform verschieden, und nachstehend wird hier eine Beschreibung der unterschiedlichen Punkte gegeben.
  • [EV-Fahrzeit-ENG-Startmodus]
  • Eine Steuerung im EV-Fahrmodus und dem EV-Fahrzeit-ENG-Startmodus wird entsprechend einem in 30 gezeigten Prozess ausgeführt. Es sei darauf hingewiesen, dass Bedingungen für die Ausführung dieses Prozesses dieselben sind wie bei der ersten Ausführungsform. Ferner wird der vorliegende Prozess von dem oben beschriebenen, in 18 gezeigten Prozess gemäß der ersten Ausführungsform lediglich dadurch unterschieden, dass Schritte 31 und 32 an Stelle der Schritte 1 und 2 ausgeführt werden. Genauer gesagt ist der vorliegende Prozess lediglich in der Steuerung der Betriebsweisen der ersten und zweiten drehenden Maschinen 11 und 21 verschieden. Daher wird die folgende Beschreibung hauptsächlich von den unterschiedlichen Punkten gegeben; Schritte, die identisch sind jenen des Prozesses in 18, sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und ihre detaillierte Beschreibung ist weggelassen.
  • Bezugnehmend auf 30 wird zunächst beim Schritt 31 der Betrieb der zweiten drehenden Maschine 21 in der folgenden Weise gesteuert: Zunächst wird der Zielwert TM2OBJ des Abgabedrehmoments der zweiten drehenden Maschine 21 durch die folgende Gleichung (44) berechnet: TM2OBJ = TREQ + (α + 1)TR1OBJZ/α (44) worin TR1OBJZ den unmittelbar vorhergehenden Wert eines Zielwertes TR1OBJ des ersten Rotor-übertragenen Drehmoments TR1 darstellt, berechnet, wie nachstehend beschrieben, und auf 0 gesetzt ist, wenn seine Berechnung noch nicht ausgeführt worden ist.
  • Sodann wird elektrische Leistung von der Hauptbatterie 44 an den Stator 22 geliefert, und an den Stator 22 gelieferter elektrischer Strom wird so gesteuert, dass ein dem Zielwert TM2OBJ entsprechendes Drehmoment auf den Rotor 23 in der Richtung normaler Drehung wirkt.
  • Beim Schritt 32, der dem Schritt 31 folgt, wird der Betrieb der ersten drehenden Maschine 11 in der folgenden Weise gesteuert, und der Schritt 3 und folgende werden ausgeführt. Zunächst wird der Zielwert TR1OBJ mit einem bestimmten Rückkopplungs-Steuerungsalgorithmus so berechnet, dass die Motordrehzahl NE gleich der ersten Startzeit-Drehzahl NEST1 wird.
  • Anschließend wird, wie in 31 gezeigt, auf die nachstehend Bezug genommen wird, in einem Fall, in welchem die Richtung der Drehung des ersten rotierenden Magnetfeldes, bestimmt durch die Antriebsrad-Drehzahl NDW und die Motordrehzahl NE, die Richtung einer normalen Drehung ist, elektrische Leistung in dem ersten Stator 13 erzeugt, und in dem ersten Stator 13 erzeugter elektrischer Strom wird so gesteuert, dass das erste Rotor-übertragene Drehmoment TR1 gleich dem berechneten Zielwert TR1OBJ wird. Bei den oben beschriebenen Betriebsweisen wird das erste elektrische Leistungserzeugungs-Äquivalentdrehmoment TGE1 erzeugt, und das erzeugte erste elektrische Leistungserzeugungs-Äquivalentdrehmoment TGE1 wirkt, um den ersten Rotor 14 und die Kurbelwelle 3a zu veranlassen, eine normale Drehung auszuführen, wodurch das erste Rotor-übertragene Drehmoment TR1 so gesteuert wird, dass es gleich dem Zielwert TR1OBJ wird.
  • Andererseits wird in einem Fall, in welchem die Richtung der Drehung des ersten rotierenden Magnetfeldes, bestimmt durch die Antriebsrad-Drehzahl NDW und die Motordrehzahl NE, die Richtung einer Rückwärtsrichtung ist, elektrische Leistung von der Hauptbatterie 44 an den ersten Stator 13 geliefert, und an den ersten Stator 13 gelieferter elektrischer Strom wird so gesteuert, dass das erste Rotor-übertragene Drehmoment TR1 gleich dem berechneten Zielwert TR1OBJ wird. Bei den oben beschriebenen Betriebsweisen wird das erste Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE1 erzeugt, und das erzeugte erste Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE1 wirkt, um den ersten Rotor 14 und die Kurbelwelle 3a zu veranlassen, eine normale Drehung auszuführen, wodurch das erste Rotor-übertragene Drehmoment TR1 so gesteuert wird, dass es gleich dem Zielwert TR1OBJ wird.
  • Anschließend wird ein Beispiel des Betriebs des oben beschriebenen, in 30 gezeigten Prozesses unter Bezugnahme auf 31 beschrieben. Zunächst wird eine Beschreibung von 31 gegeben. Wie aus der oben beschriebenen Beziehung von Verbindungen zwischen den verschiedenen drehenden Elementen des Antriebsaggregats 1A ersichtlich ist, sind die Motor-Drehzahl NE und die Drehzahl NR1 des ersten Rotors einander gleich, und die Drehzahl NR2 des zweiten Rotors und die Drehzahl NM2 der zweiten drehenden Maschine sind einander gleich. Ferner sind die Drehzahl NR2 des zweiten Rotors und die Drehzahl NM2 der zweiten drehenden Maschine gleich der Antriebsrad-Drehzahl NDW, vorausgesetzt, dass eine Änderung in der Geschwindigkeit, beispielsweise durch das Zahnrad G1 und das Differentialgetriebe DG unberücksichtigt sind. Darüber hinaus sind die Drehzahl NMF1 des ersten Magnetfeldes und die Drehzahlen NR1 und NR2 des ersten bzw. zweiten Rotors in einem bestimmten kollinearen Verhältnis, ausgedrückt durch die oben erwähnte Gleichung (40). Aus Obigem wird die Beziehung zwischen der Drehzahl NMF1 des ersten Magnetfeldes, der Motordrehzahl NE, der Antriebsrad-Drehzahl NDW und der Drehzahl NM2 der zweiten drehenden Maschine durch ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm dargestellt, wie in 31 gezeigt.
  • Wie aus 31 ersichtlich ist, wird ein Teil des zweiten Antriebsleistungs-Drehmoments TM2 auf den zweiten Rotor 15 übertragen, und es wird über den ersten Rotor 14 unter Heranziehung des ersten elektrischen Leistungserzeugungs-Aquivalentdrehmoments TGE1 als eine Reaktionskraft auf die Kurbelwelle 3a übertragen, so dass die Kurbelwelle 3a für eine normale Drehung angetrieben wird. Ferner wird der Rest des zweiten Antriebsleistungs-Drehmoments TM2 auf die Antriebsräder DW und DW übertragen, wodurch die Antriebsräder DW und DW für eine normale Drehung angetrieben werden, und wiederum fährt das Fahrzeug vorwärts.
  • In diesem Fall wird durch Steuern des Betriebs der ersten drehenden Maschine 11 beim Schritt 32 der in dem ersten Stator 13 erzeugte elektrische Strom so gesteuert, dass das erste Rotor-übertragene Drehmoment TR1 gleich dem Zielwert TR1OBJ wird, wodurch die Motordrehzahl NE so durch Rückkopplung so gesteuert wird, dass sie gleich der ersten Startzeit-Drehzahl NEST1 wird und bei der ersten Startzeit-Drehzahl NEST1 gehalten wird. Ferner wird in diesem Zustand dann, wenn der Ladungszustand SOC nicht größer geworden ist als der erste bestimmte Wert SOCR1 (JA zum Schritt 3, der Motor 3 ohne Ändern der Motordrehzahl NE (Schritt 4) ähnlich der ersten Ausführungsform gestartet.
  • Ferner wirkt, wie aus 31 ersichtlich ist, das erste elektrische Leistungserzeugungs-Äquivalentdrehmoment TGE1, um den zweiten Rotor 15, den Rotor 23 und die Antriebsräder DW und DW zu veranlassen, eine Rückwärtsdrehung unter Ausnutzung der Motorreibung TEF als eine Reaktionskraft auszuführen. Ein Drehmoment, welches so wirkt, um den zweiten Rotor 15 und so weiter zu veranlassen, eine Rückwärtsdrehung auszuführen (hier nachstehend als das ”zweite Rotor-Rückwärtsdrehungs-Drehmoment” bezeichnet) wird dargestellt durch –(α + 1)TR1/α unter Heranziehung des ersten Rotor-übertragenen Drehmoments TR1 und des ersten Polpaarzahlverhältnisses α, wie aus der zuvor erwähnten Gleichung (41) ersichtlich ist.
  • Andererseits wird durch Steuern des Betriebs der zweiten drehenden Maschine 21 beim Schritt 31 der an den Stator 22 gelieferte elektrische Strom so gesteuert, dass das dem Zielwert TM2OBJ entsprechende Drehmoment auf den Rotor 23 in der Richtung normaler Drehung wirkt, und der Zielwert TM2OBJ wird durch die zuvor erwähnte Gleichung (44) berechnet, das ist TM2OBJ = TREQ + (α + 1)TR1OBJZ/α. Wie aus dieser Tatsache und dem Umstand ersichtlich ist, dass das zweite Rotor-Rückwärtsdrehungs-Drehmoment, wie oben beschrieben, durch –(α + 1)TR1/α dargestellt ist, wird ein Drehmoment, welches gleich dem geforderten Drehmoment TREQ ist, auf die Antriebsräder DW und DW übertragen.
  • Wie hier oben beschrieben, wird beim Starten des Motors 3 durch einen Wechsel vom EV-Fahrmodus in den EV-Fahrzeit-ENG-Startmodus der Motor 3 in einem Zustand gestartet, in welchem von der zweiten drehenden Maschine 21 auf die Kurbelwelle 3a übertragene Antriebsleistung nicht erhöht ist und die Motordrehzahl NE von der ersten Startzeit-Drehzahl NEST1 nicht erhöht ist.
  • Ferner wird in dem Fall, in welchem unmittelbar nach dem Start des Motors 3 im EV-Fahrzeit-ENG-Startmodus die Richtung der Drehung des ersten rotierenden Magnetfeldes, welche durch die Motordrehzahl NE und die Antriebsrad-Drehzahl NDW bestimmt ist, die Richtung einer normalen Drehung ist, elektrische Leistung in dem Stator 23 unter Heranziehung eines Teiles der zu dem Rotor 23 übertragenen Antriebsleistung erzeugt; ein Teil der erzeugten elektrischen Leistung wird in die Hauptbatterie 44 geladen; der Rest der erzeugten elektrischen Leistung wird an dem ersten Stator 13 geliefert; und das erste rotierende Magnetfeld wird veranlasst, eine normale Drehung auszuführen. Umgekehrt zu Obigem wird in dem Fall, in welchem die Richtung der Drehung des ersten rotierenden Magnetfeldes die Richtung einer Rückwärtsdrehung ist, elektrische Leistung in dem ersten Stator 13 unter Heranziehung eines Teiles der Antriebsleistung erzeugt, die auf den ersten Rotor 14 übertragen ist; ein Teil der erzeugten elektrischen Leistung wird in die Hauptbatterie 44 geladen; der Rest davon wird dem Stator 22 geliefert; und der Rotor 23 wird veranlasst, eine normale Drehung auszuführen. Aus Obigem wird ein Teil der Antriebsleistung des Motors 3 in elektrische Leistung umgewandelt, um die elektrische Leistung in die Hauptbatterie 44 zu laden, und der Rest davon wird auf die Antriebsräder DW und DW übertragen. Als Folge fahren die Antriebsräder DW und DW fort, um für eine normale Drehung angetrieben zu werden.
  • [Erholungs-vom-Abbremsungs-ENG-Startmodus]
  • Zuerst wird nachfolgend eine Beschreibung ähnlich der ersten Ausführungsform von Vorgängen gegeben, die ausgeführt werden, wenn das Fahrzeug eine Hochgeschwindigkeitsfahrt und dann eine Abbremsungs-Fahrt im EV-Fahrmodus ausführt und bis, nachdem das Fahrzeug in den Erholungs-vom-Abbremsungs-ENG-Startmodus wechselt. 32 zeigt die Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen von drehenden Elementen und die Beziehung zwischen deren Drehmomenten während der Hochgeschwindigkeitsfahrt im EV-Fahrmodus.
  • Wie aus 32 ersichtlich ist, werden während der Hochgeschwindigkeitsfahrt des Fahrzeugs im EV-Fahrmodus die Operationen der ersten und zweiten drehenden Maschinen 11 und 21 ähnlich dem oben beschriebenen, in 30 gezeigten Fall gesteuert, wodurch die Antriebsräder DW und DW fortfahren, für eine normale Drehung angetrieben zu werden, und die Motordrehzahl NE wird so gesteuert, dass sie gleich der ersten Startzeit-Drehzahl NEST1 wird. Sodann wird aus diesem Zustand dann, wenn die Beschleunigungspedalöffnung AP ungefähr gleich 0 wird und das Bremspedal auf eine Anforderungs-Abbremsung des Fahrzeugs hin heruntergetreten wird, das Fahrzeug in der folgenden Weise abgebremst:
  • Die Abgabe von elektrischer Leistung aus der Hauptbatterie 44 an den Stator 22 wird gestoppt, und elektrische Leistung wird in dem Stator 22 unter Heranziehung von Antriebsleistung erzeugt, die von den Antriebsrädern DW und DW, welche sich durch die Trägheit drehen, auf den Rotor 23 übertragen wird, um die erzeugte elektrische Leistung in die Hauptbatterie 44 zu laden. Zu Beginn der Erzeugung der elektrischen Leistung führt das erste rotierende Magnetfeld auf Grund der Tatsache, dass die Antriebsrad-Drehzahl NDW hoch ist, und der Tatsache, dass die Motordrehzahl NE so gesteuert wird, dass sie gleich der ersten Startzeit-Drehzahl NEST1 wird, eine normale Drehung aus. Ferner fährt der erste Stator 13 fort, elektrische Leistung zu erzeugen, und die erzeugte elektrische Leistung wird in die Hauptbatterie 44 geladen. 33 zeigt die Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen von rotierenden Elementen und die Beziehung zwischen deren Drehmomenten in diesem Fall.
  • Wie aus 33 ersichtlich ist, wirkt das zweite elektrische Leistungserzeugungs-Drehmoment TG2, um die Antriebsräder DW und DW abzubremsen, wodurch die Antriebsrad-Drehzahl NDW abgesenkt wird. Ferner wirkt das erste elektrische Leistungserzeugungs-Äquivalentdrehmoment TGE1, um den zweiten Rotor 15 zusammen mit den Antriebsrädern DW und DW unter Ausnutzung der Motorreibung TEF abzubremsen, die auf den ersten Rotor 14 als eine Reaktionskraft wirkt, was ebenfalls die Antriebsrad-Drehzahl NDW senkt. Ferner wird die erste Magnetfeld-Drehzahl NMF1, da die Motordrehzahl NE so gesteuert wird, dass sie gleich der ersten Startzeit-Drehzahl NEST1 wird, abgesenkt, da die Antriebsrad-Drehzahl NDW abgesenkt ist, wie oben beschrieben.
  • In diesem Zustand wird der in dem ersten Stator 13 erzeugte elektrische Strom, wie beim Schritt 32 beschrieben, gesteuert. Ferner wird der in dem Stator 22 erzeugte elektrische Strom so gesteuert, dass das Bremsdrehmoment, welches auf die Antriebsräder DW und DW wirkt, gleich dem Zielbremsdrehmoment TBOBJ wird. Genauer gesagt wird der in dem Stator 22 erzeugte elektrische Strom so gesteuert, dass ein Bremsdrehmoment, welches dem durch die folgende Gleichung (45) berechneten Zielwert TG2OBJ entspricht, auf den Rotor 23 wirkt. TG2OBJ = TBOBJ – (α + 1)TR1OBJZ/α (45)
  • Wenn das oben beschriebene Laden der Hauptbatterie 44 bewirkt hat, dass der Ladezustand SOC einen Wert nahe des zuvor erwähnten oberen Grenzwertes erreicht, wird die Drehzahl NMF1 des ersten Magnetfeldes so gesteuert, dass sie gleich 0 wird. Dies heißt, dass auf den ersten Rotor 14 als Antriebsleistung verteilte Energie erhöht wird, während als elektrische Leistung von den Antriebsrädern DW und DW auf den ersten Stator 13 mittels des zweiten Rotors 15 verteilte Energie verringert ist. Infolgedessen ist die erste Rotordrehzahl NR1 erhöht, und die Motordrehzahl NE wird höher als die erste Startzeit-Drehzahl NEST1. Sodann wird, nachdem die Drehzahl NMF1 des ersten Magnetfeldes gleich 0 geworden ist, die in dem Stator 22 erzeugte elektrische Leistung direkt an den ersten Stator 13 geliefert, ohne in die Hauptbatterie 44 geladen zu werden, um das erste rotierende Magnetfeld zu veranlassen, eine Rückwärtsdrehung auszuführen. 34 zeigt die Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen von rotierenden Elementen und die Beziehung zwischen deren Drehmomenten in diesem Fall.
  • Wie aus 34 ersichtlich ist, wird das erste Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE1 über den ersten Rotor 14 auf die Kurbelwelle 3a unter Ausnutzung des Antriebsrad-Drehmoments TDW übertragen, welches auf den zweiten Rotor 15 als eine Reaktionskraft wirkt, wodurch die Motordrehzahl NE erhöht wird.
  • Wenn das Beschleunigungspedal auf eine Forderung nach hoher Beschleunigung des Fahrzeugs aus diesem Zustand stark getreten wird, wird der Betriebsmodus in den Erholungs-vom-Abbremsungs-ENG-Startmodus gewechselt. Eine Steuerung im Erholungs-vom-Abbremsungs-ENG-Startmodus wird entsprechend einem in 35 gezeigten Prozess ausgeführt. Dieser Prozess wird von dem in 23 gezeigten Prozess entsprechend der ersten Ausführungsform lediglich dadurch unterschieden, dass Schritte 41 und 42 anstelle der Schritte 11 und 12 ausgeführt werden. Genauer gesagt ist es lediglich in der Steuerung der Betriebsweisen der ersten und zweiten drehenden Maschinen 11 und 21 verschieden. Daher wird die folgende Beschreibung hauptsächlich von den verschiedenen Punkten gegeben; Schritte, die identisch jenen des Prozesses in 23 sind, werden durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet und ihre detaillierte Beschreibung wird weggelassen.
  • Zunächst wird beim Schritt 41 der Betrieb der zweiten drehenden Maschine 21 ähnlich dem in 30 gezeigten Schritt 31 gesteuert. Anschließend wird der Betrieb der ersten drehenden Maschine 11 in der folgenden Weise (Schritt 42) gesteuert, und der Schritt 13 und folgende werden ausgeführt: Zunächst wird der Zielwert TR1OBJ mit einem bestimmten Rückkopplungs-Steuerungsalgorithmus so berechnet, dass die Motordrehzahl NE gleich der zweiten Startzeit-Drehzahl NEST2 wird.
  • Sodann wird elektrische Leistung von der Hauptbatterie 44 an den ersten Stator 13 geliefert, und der dem ersten Stator 13 gelieferte elektrische Strom wird so gesteuert, dass das erste Rotor-übertragene Drehmoment TR1 gleich dem berechneten Zielwert TR1OBJ wird. Mit den oben beschriebenen Betriebsweisen wird das erste Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE1 erzeugt, und das erzeugte erste Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE1 wirkt, um den ersten Rotor 14 und die Kurbelwelle 3a zu veranlassen, eine normale Drehung auszuführen, wodurch das erste Rotor-übertragene Drehmoment TR1 so gesteuert wird, dass es gleich dem Zielwert TR1OBJ wird.
  • Anschließend wird ein Beispiel des Arbeitsablaufs des oben beschriebenen, in 35 gezeigten Prozesses unter Bezugnahme auf 36 beschrieben. Wie aus 36 ersichtlich ist, wird ein Teil des zweiten Antriebsleistungs-Drehmoments TM2 zu dem zweiten Rotor 15 übertragen und über den ersten Rotor 14 auf die Kurbelwelle 3a, unter Nutzung des ersten Antriebs-Äquivalent-Drehmoments TSE1 als eine Reaktionskraft übertragen. Dies bewirkt, dass die Kurbelwelle 3a fortfährt, für eine normale Drehung angetrieben zu werden. Ferner wird der Rest des zweiten Antriebsleistungs-Drehmoments TM2 auf die Antriebsräder DW und DW übertragen, wodurch die Antriebsräder DW und DW fortfahren, für eine normale Drehung angetrieben zu werden.
  • In diesem Fall wird durch Steuern des Betriebs der ersten drehenden Maschine 11 beim Schritt 42 der dem ersten Stator 13 gelieferte elektrische Strom so gesteuert, dass das erste Rotor-übertragene Drehmoment TR1 gleich dem Zielwert TR1OBJ wird, wodurch die Motordrehzahl NE derart durch Rückkopplung gesteuert ist, dass sie gleich der zweiten Startzeit-Drehzahl NEST2 wird. Ferner wird der Betrieb der zweiten drehenden Maschine 21 ähnlich dem Schritt 31 gesteuert, wodurch das Drehmoment, welches gleich dem geforderten Drehmoment TREQ ist, auf die Antriebsräder DW und DW übertragen wird.
  • Mit den oben beschriebenen Arbeitsabläufen wird, wie in 36 durch eine gestrichelte Linie angedeutet, dann, wenn die Motordrehzahl NE unmittelbar vor einem Wechsel in den Erholungs-vom-Abbremsungs-ENG-Startmodus höher ist als die zweite Startzeit-Drehzahl NEST2, der Betrieb der ersten drehenden Maschine 11 so gesteuert, dass die Motordrehzahl NE auf die zweite Startzeit-Drehzahl NEST2 abgesenkt wird. Ferner wird der Motor 3 in dem Zustand gestartet, in welchem die Motordrehzahl NE zu der zweiten Startzeit-Drehzahl NEST2 (Schritt 14) gesteuert wird.
  • Darüber hinaus wird in einem Fall, in welchem unmittelbar nach dem Start des Motors 3 im Erholungs-vom-Abbremsungs-ENG-Startmodus die Richtung der Drehung des ersten rotierenden Magnetfeldes, bestimmt durch die Motordrehzahl NE und die Antriebsrad-Drehzahl NDW, die Richtung einer normalen Drehung ist, elektrische Leistung in dem Stator 22 unter Heranziehung einer Antriebsleistung erzeugt, die auf den Rotor 23 übertragen wird, und die erzeugte elektrische Leistung wird direkt an den ersten Stator 13 geliefert, um zu bewirken, dass das erste rotierende Magnetfeld eine normale Drehung ausführt. Umgekehrt zu Obigem wird in einem Fall, in welchem die Richtung der Drehung des ersten rotierenden Magnetfeldes die Richtung einer Rückwärtsdrehung ist, elektrische Leistung in dem ersten Stator 13 unter Heranziehung eines Teiles einer Antriebsleistung erzeugt, die von dem Motor 3 zu dem ersten Rotor 14 übertragen wird, und die erzeugte elektrische Leistung wird dem Stator 22 direkt geliefert, um den Rotor 23 zu veranlassen, eine normale Drehung auszuführen. Mit den oben beschriebenen Arbeitsabläufen wird eine relativ hohe Antriebsleistung vom Motor 3 auf die Antriebsräder DW und DW übertragen, um eine hohe Beschleunigung des Fahrzeugs zu bewirken. Ferner kann dann, wenn das geforderte Drehmoment TREQ sehr hoch ist, elektrische Leistung zusätzlich von der Hauptbatterie 44 an den Stator 22 geliefert werden, um den Motor 3 mit der zweiten drehenden Maschine 21 zu unterstützen, was eine höhere Beschleunigung des Fahrzeugs ermöglicht.
  • [Fahrzeug-Stillstandszeit-ENG-Startmodus]
  • Ähnlich der ersten Ausführungsform wird eine Steuerung im Fahrzeug-Stillstandszeit-ENG-Startmodus entsprechend dem in 25 oder 27 gezeigten Prozess ausgeführt. In diesem Fall sind auf Grund der oben beschriebenen Unterschiede im Aufbau von der ersten Ausführungsform Arbeitsabläufe in den Prozessen verschieden von der ersten Ausführungsform, und nachstehend wird hier eine Beschreibung der unterschiedlichen Punkte unter Bezugnahme auf 37 und 38 gegeben. Es sei darauf hingewiesen, dass Beispiele des in 37 und 38 gezeigten Betriebs den Prozessen entsprechen, welche in 25 bzw. 27 gezeigt sind.
  • Wie in 37 und 38 gezeigt, wird die Kurbelwelle 3a ähnlich der ersten Ausführungsform für eine normale Drehung durch den Anlasser 31 angetrieben, und die Motordrehzahl NE übersteigt die erste Startzeit-Drehzahl NEST1. In diesem Zustand wird der Motor 3 gestartet. In diesem Fall ist es aus 37 ersichtlich, dass ein Teil des Drehmoments TST des Anlassers 31 über die ersten und zweiten Rotoren 14 und 15 wirkt, um die Antriebsräder DW und DW zu veranlassen, eine normale Drehung unter Heranziehung des zuvor erwähnten ersten Magnetfeld-Drehwiderstands DMF1 als eine Reaktionskraft auszuführen.
  • Andererseits wird ähnlich der ersten Ausführungsform das zweite Antriebsleistungs-Drehmoment TM2 so gesteuert, dass die Antriebsrad-Drehzahl NDW gleich 0 wird. Als Folge wird das Drehmoment, welches auf die Antriebsräder DW und DW auf Grund des oben beschriebenen ersten Magnetfeld-Drehwiderstands DMF1 wirkt durch das zweite Antriebskraft-Drehmoment TM2 aufgehoben, wodurch die Antriebsräder DW und DW in Ruhe gehalten werden (NDW = 0).
  • Ferner wird, wie in 38 gezeigt, ähnlich der ersten Ausführungsform der Betrieb der ersten drehenden Maschine 11 gesteuert, wodurch der erste Magnetfeld-Drehwiderstand DMF1 durch das erste Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE1 aufgehoben wird. Dies verhindert, dass ein Teil des Drehmoments TST des Anlassers 31 auf die Antriebsräder DW und DW unter Heranziehung des ersten Magnetfeld-Drehwiderstands DMF1 als eine Reaktionskraft übertragen wird, so dass die Antriebsräder DW und DW in Ruhe gehalten werden (NDW = 0).
  • Die hier zuvor beschriebene zweite Ausführungsform entspricht der Erfindung, wie in den Ansprüchen 1 bis 5 beansprucht. Die Entsprechung zwischen verschiedenen Typen von Elementen der zweiten Ausführungsform und verschiedenen Typen von Elementen der Erfindung, wie in den Ansprüchen 1 bis 5 beansprucht, ist dieselbe wie bei der ersten Ausführungsform.
  • Aus Obigem ist es gemäß der zweiten Ausführungsform möglich, dieselben vorteilhaften Wirkungen zu erzielen, wie sie beispielsweise durch die erste Ausführungsform bereitgestellt werden, indem es möglich ist, die Größe des Antriebsaggregats 1A herabzusetzen und dessen Herstellungskosten zu reduzieren.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass, obwohl bei der zweiten Ausführungsform der erste Rotor 14 direkt mit der Kurbelwelle 3a verbunden ist, er mit der Kurbelwelle 3a über Zahnräder, einen Riemenscheibe, eine Kette, ein Getriebe oder dergleichen mechanisch verbunden sein kann. Obwohl bei der zweiten Ausführungsform der zweite Rotor 15 und der Rotor 23 direkt miteinander verbunden sind, ist es ferner nicht notwendigerweise erforderlich, dass sie direkt miteinander verbunden sind, wenn sie mit den Antriebsrädern DW und DW mechanisch verbunden sind. Darüber hinaus können sie, obwohl bei der zweiten Ausführungsform der zweite Rotor 15 und der Rotor 23 mit den Antriebsrädern DW und DW über das Differentialgetriebe DG oder dergleichen verbunden sind, mechanisch direkt miteinander verbunden sein.
  • Ferner kann das Starten des Motors 3, obwohl es bei den ersten und zweiten Ausführungsformen unter Heranziehung des Anlassers 31 während einer Stillsetzung des Fahrzeugs im Fahrzeug-Stillstands-ENG-Startmodus ausgeführt wird, im EV-Fahrmodus ausgeführt werden. Auch in diesem Fall ist es durch Steuern des Betriebs einer der ersten und zweiten drehenden Maschinen 11 und 21, wie nachstehend beschrieben, möglich, eine Änderung in der Antriebsrad-Drehzahl NDW zu unterdrücken, die durch Übertragung einer Antriebskraft auf die Kurbelwelle 3a hervorgerufen wird.
  • Genauer gesagt wird die erste drehende Maschine 11 durch das beim Schritt 25 beschriebene Verfahren gesteuert. Daher wird sogar im EV-Fahrmodus ein Teil des Drehmoments TST des Anlassers 31 nicht auf die Antriebsräder DW und DW durch Heranziehen des ersten Magnetfeld-Drehwiderstands DMF1 als eine Reaktionskraft übertragen, wodurch es möglich ist zu verhindern, dass die Antriebsrad-Drehzahl NDW durch Übertragen der Antriebskraft auf die Kurbelwelle 3a geändert wird.
  • Ferner wird die zweite drehende Maschine 21 in der folgenden Weise gesteuert: Der Zielwert TM2OBJ wird mit einem bestimmten Rückkopplungs-Steuerungsalgorithmus so berechnet, dass die Antriebsrad-Drehzahl NDW nicht geändert wird, und ein an den Stator 22 gelieferter elektrischer Strom wird so gesteuert, dass das zweite Antriebskraft-Drehmoment TM2 gleich dem Zielwert TM2OBJ wird. Dies ermöglicht es, sogar im EV-Fahrmodus eine Änderung in der Antriebsrad-Drehzahl NDW zu unterdrücken, die durch Übertragen einer Antriebskraft auf die Kurbelwelle 3a übertragen wird.
  • Obwohl bei den ersten und zweiten Ausführungsformen dann, wenn der Motor 3 unter Heranziehung des Anlassers 31 gesteuert wird, der Betrieb einer der ersten und zweiten drehenden Maschinen 11 und 21 so gestartet wird, dass ein Änderung in der Antriebsrad-Drehzahl NDW, hervorgerufen durch Übertragung einer Antriebskraft auf die Kurbelwelle 3a unterdrückt wird, können darüber hinaus die Arbeitsabläufe der beiden erste und zweiten drehenden Maschinen 11 und 21 gesteuert werden.
  • Anschließend wird ein Antriebsaggregat 1B gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 39 bis 53 beschrieben. Dieses Antriebsaggregat 1B wird von der ersten Ausführungsform hauptsächlich darin unterschieden, dass das Antriebsaggregat 1B eine zweite drehende Maschine 61, die ähnlich der ersten drehenden Maschine 11 gestaltet ist, an Stelle der zweiten drehenden Maschine 21 enthält. In 39 bis 42 sind dieselben Komponentenelemente wie jene der ersten Ausführungsform durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet. Die folgende Beschreibung wird hauptsächlich bezüglich der Punkte des Antriebsaggregats 1B gegeben, die verschieden sind von der ersten Ausführungsform.
  • Wie in 39 gezeigt, ist die erste drehende Welle 7 über eine Schwungscheibe koaxial direkt mit der Kurbelwelle 3a verbunden. Die erste drehende Welle 7 wird von Lagern B1 und B2 drehbar getragen. Ferner ist, wie in 42 gezeigt, der Flansch 15b des oben erwähnten zweiten Rotors 15 der ersten drehenden Maschine 11 an der ersten drehenden Welle 7 zusammenhängend gebildet, wodurch der zweite Rotor 15 koaxial direkt mit der Kurbelwelle 3a verbunden ist. Ferner ist der Befestigungsteil 14b des ersten Rotors 14 der ersten drehenden Maschine 11 durch einen ringförmigen plattenförmigen Flansch 14d an einer hohlzylindrischen zweiten drehenden Welle 8 zusammenhängend gebildet. Diese zweite drehende Welle 8 wird von einem Lager B3 drehbar getragen und ist koaxial zu der ersten drehenden Welle 7 angeordnet. Ferner ist die zweite drehende Welle 8 durch die erste drehende Welle 7 drehbar angebracht.
  • Die oben beschriebene zweite drehende Maschine 61 ist ähnlich der zuvor erwähnten ersten drehenden Maschine 11 gestaltet und daher wird hier nachstehend eine kurze Beschreibung vom Aufbau und den Arbeitsweisen davon gegeben. Wie in 39 und 43 gezeigt, ist die zweite drehende Maschine 61 zwischen dem Motor 3 und der ersten drehenden Maschine 11 angeordnet und enthält einen zweiten Stator 63, einen dritten Rotor 64 in einer Weise gegenüber dem zweiten Stator und einen vierten Rotor 65, der zwischen den beiden 63 und 64 angeordnet ist. Der dritte Rotor 64, der vierte Rotor 65 und der zweite Stator 63 sind koaxial mit der oben erwähnten ersten drehenden Welle 7 angeordnet, und sie sind in radialer Richtung der ersten drehenden Welle 7 in der erwähnten Reihenfolge von der Innenseite her angeordnet.
  • Der zuvor erwähnte zweite Stator 63 dient für die Erzeugung eines zweiten rotierenden Magnetfeldes und enthält einen Eisenkern 63a und U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasenspulen 63b, die auf dem Eisenkern 63a vorgesehen sind. Der Eisenkern 63a, der eine hohlzylindrische Form hat, ist durch Zusammenschichten einer Mehrzahl von Stahlplatten gebildet, erstreckt sich in der axialen Richtung der ersten drehenden Welle 7 und ist an dem Gehäuse CA befestigt. Ferner ist die innere Umfangsfläche des Eisenkerns 63a mit 12 Schlitzen (nicht dargestellt) gebildet. Die Schlitze verlaufen in der axialen Richtung der ersten drehenden Welle 7 und sind in gleichen Abstandsintervallen in der Umfangsrichtung der ersten drehenden Welle 7 angeordnet. Die oben erwähnten U-Phasen- bis W-Phasenspulen 63b sind in den Schlitzen durch verteiltes Wickeln (Wellenwicklung) gewickelt. Wie in 41 gezeigt, ist der zweite Stator 63, der die U-Phasen- bis W-Phasenspulen 63b enthält, mit der Batterie 44 über die oben erwähnte zweite PDU 42 und die VCU 43 elektrisch verbunden. Dies heißt, dass die ersten und zweiten Statoren 13 und 63 über die ersten und zweiten PDUs 41 und 42 elektrisch miteinander verbunden sind.
  • Wenn bei dem zweiten Stator 63, der wie oben aufgebaut ist, elektrische Leistung von der Batterie 44 an die U-Phasen- bis W-Phasenspulen 63b durch die VCU 43 und die zweite PDU 42 geliefert wird oder dann, wenn elektrische Leistung erzeugt wird, wie nachstehend beschrieben, werden vier Magnetpole an einem Ende des Eisenkernes 63a zu dem dritten Rotor 64 hin in gleichen Abstandsintervallen in der Umfangsrichtung der ersten drehenden Welle 7 erzeugt, und das zweite rotierende Magnetfeld, welches durch die Magnetpole erzeugt wird, rotiert in der Umfangsrichtung. Nachstehend werden hier die an dem Eisenkern 63a erzeugten Magnetpole als die ”zweiten Ankermagnetpole” bezeichnet. Ferner weisen jeweils zwei zweite Ankermagnetpole, die umfangsmäßig einander benachbart sind, voneinander verschiedene Polaritäten auf.
  • Der dritte Rotor 64 enthält eine zweite Magnetpolreihe, die acht Permanentmagneten 64a umfasst (von denen lediglich zwei gezeigt sind). Diese Permanentmagneten 64a sind in gleichen Abstandsintervallen in der Umfangsrichtung der ersten drehenden Welle 7 angeordnet, und die zweite Magnetpolreihe liegt dem Eisenkern 63a des zweiten Stators 63 gegenüber. Jeder Permanentmagnet 64a erstreckt sich in der axialen Richtung der ersten drehenden Welle 7 und seine Länge in der axialen Richtung ist auf dieselbe Länge festgelegt wie die des Eisenkerns 63a des zweiten Stators 63.
  • Ferner sind die Permanentmagneten 64a auf einer äußeren Umfangsfläche eines ringförmigen Befestigungsteiles 64b angebracht. Dieser Befestigungsteil 64b ist durch ein weichmagnetisches Material, wie Eisen oder ein Laminat aus einer Mehrzahl von Stahlplatten gebildet und weist eine innere Umfangsfläche auf, die an einer äußeren Umfangsfläche eines scheibenförmigen Flansches 64c angebracht ist. Der Flansch 64c ist an der zuvor erwähnten ersten drehenden Welle 7 zusammenhängend gebildet. Bei dieser Anordnung ist der die Permanentmagneten 64a enthaltende dritte Rotor 64 koaxial direkt mit dem zweiten Rotor 15 und der Kurbelwelle 3a verbunden.
  • Darüber hinaus sind die Permanentmagneten 64a an der äußeren Umfangsfläche des Befestigungsteiles 64b angebracht, der, wie oben beschrieben, durch das weichmagnetische Material gebildet ist, und folglich erscheint ein Magnetpol (N) oder (S) an einem Ende jedes Permanentmagneten 64a zu dem zweiten Stator 63 hin. Ferner sind jeweils zwei Permanentmagneten 64a, die in der Umfangsrichtung der ersten drehenden Welle 7 einander benachbart sind, in der Polarität voneinander verschieden.
  • Der vierte Rotor 65 enthält eine zweite Materialelementreihe aus weichmagnetischem Material, die durch sechs Kerne 65a gebildet ist (von denen lediglich zwei gezeigt sind). Diese Kerne 65a sind in gleichen Abstandsintervallen in der Umfangsrichtung der ersten drehenden Welle 7 angeordnet, und die zweite Materialelementreihe aus weichmagnetischem Material ist zwischen dem Eisenkern 63a des zweiten Stators 63 und der zweiten Magnetpolreihe des dritten Rotors 64 in einer Weise in Abstand davon durch jeweilige bestimmte Abstände angeordnet. Jeder Kern 65a ist durch ein weichmagnetisches Material gebildet, wie einem Laminat aus einer Vielzahl von Stahlplatten, und er erstreckt sich in der radialen Richtung der ersten drehenden Welle 7. Ferner ist die Länge des Kernes 65a in der axialen Richtung auf dieselbe Länge festgelegt wie die des Eisenkernes 63a des zweiten Stators 63.
  • Außerdem ist ein Ende des Kernes 65a zu der ersten drehenden Maschine 11 hin an einem äußeren Ende eines ringförmigen plattenförmigen Flansches 65b mittels eines hohlzylindrischen Verbindungsteiles 65c angebracht, der sich leicht in die axiale Richtung der ersten drehenden Welle 7 erstreckt. Dieser Flansch 65b ist an der zweiten drehenden Welle 8 zusammenhängend gebildet. Bei dieser Anordnung ist der vierte Rotor 65, der die Kerne 65a enthält, koaxial direkt mit dem ersten Rotor 14 verbunden. Ferner ist ein Ende des Kernes 65a zu dem Motor 3 hin an einem äußeren Ende eines ringförmigen plattenförmigen Flansches 65d über ein hohlzylindrisches Verbindungsteil 65e angebracht, der sich leicht in die axiale Richtung der ersten drehenden Welle 7 erstreckt. Der Flansch 65d ist mit einem hohlzylindrischen ersten Kettenrad SP1 koaxial zusammenhängend gebildet.
  • Wie hier oben beschrieben, enthält die zweite drehende Maschine 61 die vier zweiten Ankermagnetpole, die acht Magnetpole der Permanentmagneten 64a (hier nachstehend als die ”zweiten Magnet-Magnetpole” bezeichnet) und die sechs Kerne 65a. Dies heißt, dass das Verhältnis zwischen der Anzahl der zweiten Ankermagnetpole, der Anzahl der zweiten Magnet-Magnetpole und der Anzahl der Kerne 65a auf 1:2,0:(1 + 2,0)/2 festgelegt ist, ähnlich dem Verhältnis zwischen der Anzahl der ersten Ankermagnetpole, der Anzahl der ersten Magnet Magnetpole und der Anzahl der Kerne 15a der ersten drehenden Maschine 11. Ferner ist das Verhältnis β der Anzahl von Polpaaren der zweiten Magnet-Magnetpole zur Anzahl der Polpaare der zweiten Ankermagnetpole auf 2,0 festgelegt, ähnlich dem ersten Polpaarzahlverhältnis α der ersten drehenden Maschine 11. Wie oben beschrieben, hat, da die zweite drehende Maschine 61 ähnlich der ersten drehenden Maschine 11 aufgebaut ist, diese dieselben Funktionen wie jene der ersten drehenden Maschine 11.
  • Genauer gesagt wandelt die zweite drehende Maschine 61 an den zweiten Stator 63 gelieferte elektrische Leistung in Antriebsleistung zur Abgabe der Antriebsleistung von dem dritten Rotor 64 oder dem vierten Rotor 65 um, und sie wandelt dem dritten Rotor 64 oder dem vierten Rotor 65 eingangsseitig zugeführte Antriebsleistung in elektrische Leistung zur Abgabe der elektrischen Leistung von dem zweiten Stator 63 um. Während einer solchen Eingabe und Abgabe von elektrischer Leistung und Antriebsleistung rotieren ferner das zweite rotierende Magnetfeld und die dritten und vierten Rotoren 64 und 65, während eine solche kollineare Beziehung in der Drehzahl gilt, wie in der Gleichung (40) angegeben, welche die zuvor erwähnte erste drehende Maschine 11 betrifft. Dies heißt, dass in diesem Fall zwischen der Drehzahl des zweiten rotierenden Magnetfeldes (nachstehend hier als die ”zweite Magnetfeld-Drehzahl NMF2” bezeichnet) und den Drehzahlen der dritten und vierten Rotoren 64 und 65 (nachstehend als die ”dritte Rotordrehzahl NR3” bzw. als die ”vierte Rotordrehzahl NR4” bezeichnet), die folgende Gleichung (46) gilt: NMF2 = (β + 1)NR4 – β·NR3 = 3·NR4 – 2·NR3 (46)
  • Falls das Drehmoment, welches der elektrischen Leistung äquivalent ist, die dem zweiten Stator 63 zugeführt wird, und die zweite Magnetfeld-Drehzahl NMF2 durch das ”zweite Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE2” dargestellt sind, gilt die folgende Gleichung (47) zwischen dem zweiten Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE2 und dem zu den dritten und vierten Rotoren 64 und 65 übertragenen Drehmomenten (nachstehend als das ”dritte Rotor-übertragene Drehmoment TR3” bzw. als das ”vierte Rotor-übertragene Drehmoment TR4” bezeichnet): TSE2 = TR3/β = –TR4/(β + 1) = TR3/2 = –TR4/3 (47)
  • Falls das Drehmoment, welches der elektrischen Leistung äquivalent ist, die durch den zweiten Stator 63 erzeugt wird, und die zweite Magnetfeld-Drehzahl NMF2 durch das zweite elektrische Leistung erzeugende äquivalente Drehmoment TGE2 dargestellt werden, gilt die folgende Gleichung (48) zwischen dem zweiten elektrische Leistung erzeugenden äquivalenten Drehmoment TGE2 und den dritten und vierten Rotor-übertragenen Drehmomenten TR3 und TR4. Wie oben beschrieben, hat die zweite drehende Maschine 61 ähnlich der ersten drehenden Maschine 11 dieselben Funktionen wie jene einer Vorrichtung, die durch Kombinieren einer Planetengetriebeeinheit und einer drehenden Maschine vom generellen Ein-Rotor-Typ gebildet ist. TGE2 = TR3/β = –TR4/(1 + β) = TR3/2 = –TR4/3 (48)
  • Durch die Steuerung der zweiten PDU 42 und der VCU 43 steuert die ECU 2 den an den zweiten Stator 63 gelieferten elektrischen Strom, den durch den zweiten Stator 63 erzeugten elektrischen Strom und die Magnetfeld-Drehzahl NMF2 des zweiten rotierenden Magnetfeldes.
  • Ferner ist das oben beschriebene Differentialgehäuse DC des Differentialgetriebes DG mit einer Planetengetriebeeinheit PGS versehen. Diese Planetengetriebeeinheit PGS ist von einem generellen Einzel-Ritzel-Typ und umfasst ein Sonnenrad PS, ein Außenrad bzw. Ringzahnrad PR, welches um einen Umfang des Sonnenrades PS herum angeordnet ist, und eine Mehrzahl von Planetenzahnrädern PP, die mit den Zahnrädern PS und PR kämmen, und einen Träger PC, der die Planetenzahnräder PP drehbar trägt. Der Träger PC ist an dem Differentialgehäuse DC zusammenhängend gebildet, und das Außenrad PR ist an dem Gehäuse CA befestigt. Ferner ist das Sonnenrad PS an einer hohlzylindrischen dritten Drehwelle 9 zusammenhängend gebildet, und die rechte Achse 7 ist durch die oben erwähnte erste Drehwelle 9 drehbar angebracht. Darüber hinaus ist ein zweites Kettenrad SP2 an der dritten Drehwelle 9 zusammenhängend gebildet, und eine Kette CH verläuft um das zweite Kettenrad SP2 und das oben erwähnte erste Kettenrad SP1. Bei der obigen Anordnung wird zu dem zweiten Kettenrad SP2 übertragene Antriebsleistung auf das Differentialgetriebe DG in einem durch die Planetengetriebeeinheit PGS in der Geschwindigkeit verringerten Zustand übertragen.
  • Wie hier oben beschrieben, sind in dem Antriebsaggregat 1B der zweite Rotor 15 der ersten drehenden Maschine 11 und der dritte Rotor 64 der zweiten drehenden Maschine 61 mechanisch miteinander verbunden, und sie sind mit der Kurbelwelle 3a mechanisch verbunden. Ferner sind der erste Rotor 14 der ersten drehenden Maschine 11 und der vierte Rotor 65 der zweiten drehenden Maschine 61 mechanisch miteinander verbunden, und sie sind mit den Antriebsrädern DW und DW über das erste Kettenrad SP1, die Kette CH, das zweite Kettenrad SP2, die Planetengetriebeeinheit PGS, das Differentialgetriebe DG und die Achsen 6 und 6 mechanisch verbunden.
  • Wie in 40 gezeigt, ist ferner ein zweiter Drehwinkelsensor 58 mit der ECU 2 elektrisch verbunden. Der zweite Drehwinkelsensor 58 detektiert die Drehwinkelposition des zweiten Rotors 15 in Bezug auf den ersten Stator 13 und liefert ein für die detektierte Drehwinkelposition des zweiten Rotors 15 kennzeichnendes Signal an die ECU 2. Die ECU 2 berechnet die zweite Rotordrehzahl NR2 auf der Grundlage der detektierten Drehwinkelposition des zweiten Rotors 15. Da der dritte Rotor 64 direkt mit dem zweiten Rotor 15 verbunden ist, berechnet die ECU 2 ferner die Drehwinkelposition des dritten Rotors 64 in Bezug auf den zweiten Stator 63 auf der Grundlage der detektierten Drehwinkelposition des zweiten Rotors 15, und sie berechnet die dritte Rotordrehzahl NR3. Da die ersten und vierten Rotoren 14 und 65 direkt miteinander verbunden sind, berechnet die ECU 2 außerdem die Drehwinkelposition des vierten Rotors 65 in Bezug auf den zweiten Stator 63 auf der Grundlage der Drehwinkelposition des ersten Rotors 14, die durch den ersten Drehwinkelsensor 52 detektiert ist, und sie berechnet die vierte Rotordrehzahl NR4.
  • Die ECU 2 steuert die Arbeitsabläufe des Motors 3, des Anlassers 31 und der ersten und zweiten drehenden Maschinen 11 und 61 auf der Grundlage der Detektiersignale von den Sensoren und Schaltern 51 bis 58 verschiedener Typen entsprechend in dem ROM-Speicher gespeicherten Steuerungsprogrammen. Ähnlich der ersten Ausführungsform veranlasst dies, das Fahrzeug in verschiedenen Betriebsweisen zu betreiben, einschließlich des EV-Fahrzeit-ENG-Startmodus, des Erholungs-vom-Verlangsamungs-ENG-Startmodus und des Fahrzeug-Stillstandszeit-ENG-Startmodus. In diesem Fall sind auf Grund der oben beschriebenen Unterschiede im Aufbau von der ersten Ausführungsform Arbeitsabläufe in diesen Betriebsmoden von den Arbeitsabläufen in dem Fall der ersten Ausführungsform verschieden, und nachstehend wird eine Beschreibung der unterschiedlichen Punkte gegeben.
  • [EV-Fahrzeit-ENG-Startmodus]
  • Eine Steuerung im EV-Fahrbetrieb und im EV-Fahrzeit-ENG-Startmodus wird entsprechend einem in 44 gezeigten Prozess ausgeführt. Es sei darauf hingewiesen, dass Bedingungen zur Ausführung des vorliegenden Prozesses dieselben sind wie bei der ersten Ausführungsform. Ferner wird das Antriebsaggregat 1B von der ersten Ausführungsform lediglich dadurch unterschieden, dass das Antriebsaggregat 1B die zweite drehende Maschine 61 anstelle der zweiten drehenden Maschine 21 enthält, so dass dieser Prozess von dem oben beschriebenen, in 18 gezeigten Prozess gemäß der ersten Ausführungsform lediglich in der Steuerung des Betriebs der zweiten drehenden Maschine 61 unterschiedlich ist, das heißt lediglich darin, dass ein Schritt 51 anstelle des Schrittes 1 ausgeführt wird. Daher wird die folgende Beschreibung hauptsächlich von den unterschiedlichen Punkten gegeben; Schritte, die identisch sind mit jenen des Prozesses in 18, werden durch dieselben Schrittzahlen bezeichnet, und ihre detaillierte Beschreibung wird weggelassen.
  • Beim Schritt 51, der in 44 gezeigt ist, wird der Betrieb der zweiten drehenden Maschine 61 in der folgenden Weise gesteuert, um den Schritt 2 und folgende auszuführen. Genauer gesagt wird zunächst ein Zielwert TR4OBJ des vierten Rotorübertragenen Drehmoments TR4 durch die folgende Gleichung (49) berechnet. Sodann wird elektrische Leistung von der Hauptbatterie 44 an den zweiten Stator 63 geliefert, und ein an den zweiten Stator 63 gelieferter elektrischer Strom wird so gesteuert, dass ein dem Zielwert TR4OBJ entsprechendes Drehmoment auf den vierten Rotor 65 in der Richtung normaler Drehung wirkt. TR4OBJ = TREQ + α·TR2OBJ/(1 + α) (49)
  • Anschließend wird ein Beispiel des oben beschriebenen, in 44 gezeigten Prozesses unter Bezugnahme auf 45 beschrieben. Zunächst wird eine Beschreibung von 45 gegeben. Wie aus der oben beschriebenen Beziehung von Verbindungen zwischen den verschiedenen drehenden Elementen des Antriebsaggregats 1B ersichtlich ist, sind die Motordrehzahl NE und die zweiten und dritten Rotordrehzahlen NR2 und NR3 einander gleich, und die ersten und vieren Rotordrehzahlen NR1 und NR4 sind einander gleich. Ferner sind die ersten und vierten Rotordrehzahlen NR1 und NR4 gleich der Antriebsrad-Drehzahl NDW, vorausgesetzt, dass eine Änderung in der Drehzahl, beispielsweise durch die Planetengetriebeeinheit PGS ignoriert bzw. unberücksichtigt wird. Außerdem sind die Drehzahl NMF1 des ersten Magnetfeldes und die ersten und zweiten Rotordrehzahlen NR1 und NR2 in einer bestimmten kollinearen Beziehung, ausgedrückt durch die zuvor erwähnte Gleichung (40), und die Drehzahl NMF2 des zweiten Magnetfeldes und die dritten und vierten Rotordrehzahlen NR3 und NR4 sind in einem bestimmten kollinearen Verhältnis, ausgedrückt durch die zuvor erwähnte Gleichung (46). Aus Obigem wird die Beziehung zwischen der ersten Magnetfeld-Drehzahl NMF1, der Motordrehzahl NE, der Antriebsrad-Drehzahl NDW und der Drehzahl NMF2 der zweiten drehenden Maschine durch ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm dargestellt, wie in 45 gezeigt.
  • Wie aus 45 ersichtlich ist, wird das zweite Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE2 auf den ersten Rotor 14 über den vierten Rotor 65 übertragen und veranlasst den ersten Rotor 14, eine normale Drehung auszuführen. Elektrische Leistung wird in dem ersten Stator 13, wie oben beschrieben, unter Heranziehung der so auf den ersten Rotor 14 übertragenen Antriebsleistung erzeugt, und das zusammen mit der elektrischen Leistungserzeugung erzeugte erste rotierende Magnetfeld führt eine Rückwärtsdrehung aus. Ferner wird das zweite Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE2 über den zweiten Rotor 64 unter Heranziehung des ersten elektrische Leistung erzeugenden Äquivalentdrehmoments TGE1 als Reaktionskraft auf die Kurbelwelle 3a übertragen, und es wird über den vierten Rotor 65 auf die Antriebsräder DW und DW übertragen, wodurch die Kurbelwelle 3a und die Antriebsräder DW und DW für eine normale Drehung angetrieben werden.
  • In diesem Fall wird ähnlich der ersten Ausführungsform durch Steuern des Betriebs der ersten drehenden Maschine 11 der in dem ersten Stator 13 erzeugte elektrische Strom so gesteuert, dass das zweite Rotor-übertragene Drehmoment TR2 gleich dem Zielwert TR2OBJ wird, wodurch die Motordrehzahl NE durch Rückkopplung so gesteuert wird, dass sie gleich der ersten Startzeit-Drehzahl NEST1 wird, und sie wird bei der ersten Startzeit-Drehzahl NEST1 gehalten. Ferner wird in diesem Zustand dann, wenn der Ladungszustand SOC nicht größer geworden ist als der erste bestimmte Wert SOCR1, der Motor 3 ohne Änderung der Motordrehzahl NE ähnlich der ersten Ausführungsform gestartet.
  • Ferner wirkt, wie aus 45 ersichtlich ist, das erste elektrische Leistung erzeugende Äquivalent-Drehmoment TGE1, um den ersten Rotor 14, den vierten Rotor 65 und die Antriebsräder DW und DW zu veranlassen, eine Rückwärtsdrehung unter Heranziehung der Motorreibung TEF als Reaktionskraft auszuführen. Ein so wirkendes Drehmoment, um den ersten Rotor 14 und so weiter zu veranlassen, eine Rückwärtsdrehung auszuführen (erstes Rotor-Rückwärtsdrehungs-Drehmoment) wird –α·TR2/(1 + α) unter Heranziehung des zweiten Rotor-übertragenen Drehmoments TR2 und des ersten Polpaarzahlverhältnisses α dargestellt, wie aus der zuvor erwähnten Gleichung (41) ersichtlich ist.
  • Andererseits wird durch Steuern des Betriebs der zweiten drehenden Maschine 61 beim Schritt 51 der an den zweiten Stator 73 gelieferte elektrische Strom so gesteuert, dass das dem Zielwert TR4OBJ entsprechende Drehmoment auf den vierten Rotor 75 in der Richtung normaler Drehung wirkt, und der Zielwert TR4OBJ wird durch die zuvor erwähnte Gleichung (49) berechnet, das heißt durch TR4OBJ = TREQ + α·TR2OBJ/(1 + α). Wie aus dieser Tatsache und dem Umstand ersichtlich ist, dass das erste Rotor-Rückwärtsdrehungs-Drehmoment dargestellt wird durch –α·TR2/(1 + α), wie oben beschrieben, wird ein Drehmoment gleich dem geforderten Drehmoment TREQ auf die Antriebsräder DW und DW übertragen.
  • Wie oben beschrieben, wird beim Starten des Motors 3 durch Wechseln vom EV-Fahrmodus in den EV-Fahrzeit-ENG-Startmodus der Motor 3 in einem Zustand gestartet, in welchem von der zweiten drehenden Maschine 61 auf die Kurbelwelle 3a übertragene Antriebsleistung nicht erhöht ist und die Motordrehzahl NE nicht erhöht ist.
  • Ferner wird in einem Fall, in welchem unmittelbar nach dem Start des Motors 3 im EV-Fahrzeit-ENG-Startmodus beide Drehrichtungen der ersten und zweiten rotierenden Magnetfelder, bestimmt durch die Motordrehzahl NE und die Antriebsrad-Drehzahl NDW, die Richtung einer normalen Drehung sind, elektrische Leistung in dem ersten Stator 13 unter Heranziehung eines Teiles der auf den zweiten Rotor 15 übertragenen Antriebsleistung des Motors 3 erzeugt; ein Teil der erzeugten Leistung wird in die Hauptbatterie 44 geladen; der Rest der erzeugten elektrischen Leistung wird dem zweiten Stator 63 geliefert; und das zweite rotierende Magnetfeld wird veranlasst, eine normale Drehung auszuführen. Andererseits wird in einem Fall, in welchem die Drehrichtungen der ersten und zweiten rotierenden Magnetfelder die Richtung einer Rückwärtsdrehung bzw. die Richtung einer normalen Drehung sind, elektrische Leistung in dem zweiten Stator 63 unter Heranziehung eines Teiles der zu dem dritten Rotor 64 übertragenen Antriebsleistung des Motors 3 erzeugt; ein Teil der erzeugten elektrischen Leistung wird in die Hauptbatterie 44 geladen; der Rest davon wird dem zweiten Stator 13 zugeführt; und das erste rotierende Magnetfeld wird veranlasst, eine Rückwärtsdrehung auszuführen. Mit den oben beschriebenen Arbeitsabläufen wird ein Teil der Antriebsleistung des Motors 3 in elektrische Leistung umgesetzt, um die elektrische Leistung in die Hauptbatterie 44 zu laden und der Rest davon wird auf die Antriebsräder DW und DW übertragen. Infolgedessen fahren die Antriebsräder DW und DW fort, für eine normale Drehung angetrieben zu werden.
  • [Erholungs-vom-Abbremsungs-ENG-Startmodus]
  • Zunächst wird eine Beschreibung aufeinanderfolgend von Arbeitsweisen gegeben, die ausgeführt werden, wenn das Fahrzeug eine Hochgeschwindigkeitsfahrt und dann eine Abbremsungsfahrt in EV-Fahrmodus ausführt, und bis nachdem das Fahrzeug in den Erholungs-vom-Abbremsungs-ENG-Startmodus wechselt. 46 zeigt die Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen von drehenden Elementen und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten während der Hochgeschwindigkeitsfahrt im EV-Fahrmodus.
  • Wie aus 46 ersichtlich ist, werden während der Hochgeschwindigkeitsfahrt des Fahrzeugs im EV-Fahrmodus die Arbeitsweisen der ersten und zweiten drehenden Maschinen 11 und 61 ähnlich dem oben beschriebenen, in 45 gezeigten Fall gesteuert, wodurch die Antriebsräder DW und DW fortfahren, für eine normale Drehung angetrieben zu werden, und die Motordrehzahl NE wird so gesteuert, dass sie gleich der ersten Startzeit-Drehzahl NEST1 wird. Sodann wird von diesem Zustand aus dann, wenn die Beschleunigungspedalöffnung AP etwa gleich 0 wird und das Bremspedal auf eine verlangte Abbremsung des Fahrzeugs getreten wird, das Fahrzeug in der folgenden Weise abgebremst:
  • Die Lieferung von elektrischer Leistung von der Hauptbatterie 44 an den zweiten Stator 63 wird gestoppt, und elektrische Leistung wird in dem zweiten Stator 63 unter Heranziehung einer Antriebsleistung erzeugt, die von den Antriebsrädern DW und DW übertragen wird, welche sich auf Grund der Trägheit des vierten Rotors 65 drehen, um die erzeugte elektrische Leistung in die Hauptbatterie 44 zu laden. Zu Beginn der Erzeugung der elektrischen Leistung führt das erste rotierende Magnetfeld mit Rücksicht auf den Umstand, dass die Antriebsrad-Drehzahl NDW hoch ist, und der Tatsache, dass die Motordrehzahl NE so gesteuert wird, dass sie gleich der ersten Startzeit-Drehzahl NEST1 wird, eine Rückwärtsdrehung aus. Ferner fährt die elektrische Leistung fort, um in dem ersten Stator 13 erzeugt zu werden, und die erzeugte elektrische Leistung wird in die Hauptbatterie 44 geladen. 47 zeigt die Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen von drehenden Elementen und der Beziehung zwischen deren Drehmomenten in diesem Fall.
  • Wie aus 47 ersichtlich ist, wirkt das zweite elektrische Leistung erzeugende äquivalente Drehmoment TGE2, um den vierten Rotor 65 und die Antriebsräder DW und DW abzubremsen, indem die Motorreibung TEF herangezogen wird, welche auf den dritten Rotor 64 als Reaktionskraft wirkt, wodurch die Antriebsrad-Drehzahl NDW abgesenkt wird. Ferner wirkt das erste elektrische Leistung erzeugende äquivalente Drehmoment TGE1, um den ersten Rotor 14 zusammen mit den Antriebsrädern DW und DW unter Heranziehung der Motorreibung TEF abzubremsen, die auf den zweiten Rotor 15 als Reaktionskraft wirkt, was ebenfalls die Antriebsrad-Drehzahl NDW absenkt. Da die Motordrehzahl NE so gesteuert wird, dass sie gleich der ersten Startzeit-Drehzahl NEST1 wird, wird ferner die erste Magnetfeld-Drehzahl NMF1 abgesenkt, wenn die Antriebsrad-Drehzahl NDW wie oben beschrieben, abgesenkt wird.
  • In diesem Zustand wird der in dem ersten Stator 13 erzeugte elektrische Strom gesteuert, wie beim Schritt 2 beschrieben. Ferner wird in dem zweiten Stator 63 erzeugter elektrischer Strom so gesteuert, dass das auf die Antriebsräder DW und DW wirkende Bremsdrehmoment gleich dem Ziel-Bremsdrehmoment TBOBJ wird. Genauer gesagt wird der durch den zweiten Stator 63 erzeugte elektrische Strom so gesteuert, dass auf den vierten Rotor 65 ein Bremsdrehmoment wirkt, welches dem durch die folgende Gleichung (50) berechneten Zielwert TR4OBJ entspricht: TR4OBJ = TBOBJ – α·TR2OBJZ/(1 + α) (50)
  • Wenn die oben beschriebene Ladung der Hauptbatterie 44 bewirkt hat, dass der Ladungszustand SOC einen Wert nahe des oberen Grenzwertes erreicht, wird die erste Magnetfeld-Drehzahl NMF1 so gesteuert, dass sie gleich 0 wird. Dies heißt, dass Energie verringert wird, die als elektrische Leistung von den Antriebsrädern DW und DW über den ersten Rotor 14 auf den ersten Stator 13 verteilt wird, während Energie gesteigert wird, die auf den zweiten Rotor 15 als Antriebsleistung verteilt wird. Als eine Folge steigt die Drehzahl NR2 des zweiten Rotors an und die Motordrehzahl NE wird höher als die erste Startzeit-Drehzahl NEST1. Nachdem die erste Magnetfeld-Drehzahl NMF1 gleich 0 geworden ist, wird sodann die in dem zweiten Stator 63 erzeugte elektrische Leistung direkt an den ersten Stator 13 geliefert, ohne in die Hauptbatterie 44 geladen zu werden, und das erste rotierende Magnetfeld wird veranlasst, eine normale Drehung auszuführen. 48 zeigt die Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen von drehenden Elementen und die Beziehung zwischen deren Drehmomenten in diesem Fall.
  • Wie aus 48 ersichtlich ist, wird das erste Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE1 über den zweiten Rotor 15 auf die Kurbelwelle 3a unter Heranziehung des Antriebsrad-Drehmoments TDW übertragen, welches auf den ersten Rotor 14 als eine Reaktionskraft wirkt, wodurch die Motordrehzahl NE gesteigert wird.
  • Sodann werden dann, wenn die Richtung der Drehung des zweiten rotierenden Magnetfeldes, die durch die Beziehung zwischen den beiden NDW und NE bestimmt ist, in die Richtung einer Rückwärtsdrehung durch eine Verringerung in der Antriebsrad-Drehzahl NDW und eine Erhöhung in der Motordrehzahl NE geändert wird, hervorgerufen, wie oben beschrieben, die Arbeitsabläufe der ersten und zweiten drehenden Maschinen 11 und 61 in der folgenden Weise gesteuert: Die Erzeugung elektrischer Leistung in dem zweiten Stator 63 wird gestoppt; die Lieferung von elektrischer Leistung von dem zweiten Stator 63 an den ersten Stator 13 wird gestoppt; und elektrische Leistung wird in dem ersten Stator 13 unter Heranziehung von Antriebsleistung erzeugt, die von den Antriebsrädern DW und DW auf den ersten Rotor 14 übertragen wird. Ferner wird die so erzeugte elektrische Leistung dem zweiten Stator 63 geliefert, und das zweite rotierende Magnetfeld wird veranlasst, eine Rückwärtsdrehung auszuführen. 49 zeigt die Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen von drehenden Elementen und die Beziehung zwischen deren Drehmomenten in diesem Fall.
  • Wie aus 49 ersichtlich ist, wirkt das elektrische Leistung erzeugende äquivalente Drehmoment TGE1, um die Antriebsräder DW und DW über den ersten Rotor 14 abzubremsen, indem das zweite Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE2 als eine Reaktionskraft genutzt wird, und es wirkt, um die Kurbelwelle 3a durch den zweiten Rotor 15 abzubremsen. Dies verringert die Motordrehzahl NE und die Antriebsrad-Drehzahl NDW.
  • Sodann wird dann, wenn das Beschleunigungspedal stark auf eine Forderung nach hoher Beschleunigung des Fahrzeugs aus dem in 49 gezeigten Zustand getreten wird, der Betriebsmodus in dem Erholungs-vom-Abbremsungs-ENG-Startmodus gewechselt. Die Steuerung im Erholungs-vom-Abbremsungs-ENG-Startmodus wird entsprechend einem in 50 gezeigten Prozess ausgeführt. Auf Grund der oben beschriebenen Unterschiede im Aufbau von der ersten Ausführungsform ist der vorliegende Prozess von dem in 23 gezeigten Prozess entsprechend der ersten Ausführungsform lediglich in der Steuerung des Arbeitsablaufs der zweiten drehenden Maschine 61 unterschiedlich, das heißt lediglich darin, dass ein Schritt 61 an Stelle des Schritts 11 ausgeführt wird. Daher wird die folgende Beschreibung hauptsächlich von den unterschiedlichen Punkten gegeben; Schritte, die identisch mit jenen des Prozesses in 23 sind, sind durch dieselben Schrittzahlen bezeichnet, und ihre detaillierte Beschreibung wird weggelassen.
  • Zunächst wird beim Schritt 61 in 50 der Betrieb der zweiten drehenden Maschine 61 in der folgenden Weise gesteuert, und der Schritt 12 und folgende werden ausgeführt. Genauer gesagt wird zunächst ähnlich dem Schritt 51 der Zielwert TR4OBJ durch die zuvor erwähnte Gleichung (49) berechnet. Sodann wird, wie in 51 gezeigt, auf die nachstehend Bezug genommen wird, in einem Fall, in welchem die Richtung der Drehung des zweiten rotierenden Magnetfeldes, bestimmt durch die Antriebsrad-Drehzahl NDW und die Motordrehzahl NE, die Richtung einer Rückwärtsdrehung ist, elektrische Leistung in dem zweiten Stator 63 erzeugt, um die erzeugte elektrische Leistung dem ersten Stator 13 zu liefern, und in dem zweiten Stator 63 erzeugter elektrischer Strom wird so gesteuert, dass ein dem Zielwert TR4OBJ” entsprechendes Drehmoment auf den vierten Rotor 65 in der Richtung normaler Drehung wirkt. Andererseits wird in einem Fall, in welchem die Richtung der Drehung des zweiten rotierenden Magnetfeldes, bestimmt durch die Antriebs-Drehzahl NDW und die Motordrehzahl NE, die Richtung einer normalen Drehung ist, der Betrieb der zweiten drehenden Maschine 61 ähnlich dem Schritt 51 gesteuert.
  • Anschließend wird unter Bezugnahme auf 51 ein Beispiel des Betriebs des oben beschriebenen, in 50 gezeigten Prozesses beschrieben. Wie aus 51 ersichtlich ist, wird das erste Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE1 durch den zweiten Rotor 15 auf den dritten Rotor 64 übertragen und bewirkt, dass der erste Rotor 64 fortfährt, eine normale Drehung auszuführen. Elektrische Leistung wird in dem zweiten Stator 63 unter Heranziehung der so auf den dritten Rotor 64 übertragenen Antriebsleistung erzeug, und das zweite rotierende Magnetfeld, welches zusammen mit der elektrischen Leistungserzeugung erzeugt wird, führt eine Rückwärtsdrehung aus. Ferner wird das erste Antriebsäquivalent-Drehmoment TSE1 durch den zweiten Rotor 15 auf die Kurbelwelle 3a unter Heranziehung des zweiten elektrische Leistung erzeugenden äquivalenten Drehmoments TGE2 als eine Reaktionskraft übertragen, und es wird durch den ersten Rotor 14 auf die Antriebsräder DW und DW übertragen, wodurch die Kurbelwelle 3a und die Antriebsräder DW und DW fortfahren, für eine normale Drehung angetrieben zu werden.
  • In diesem Fall wird durch Steuern des Betriebs der ersten drehenden Maschine 11 ähnlich der ersten Ausführungsform der dem ersten Stator 13 gelieferte elektrische Strom so gesteuert, dass das zweite Rotor-übertragene Drehmoment TR2 gleich dem Zielwert TR2OBJ wird, wodurch die Motordrehzahl NE durch Rückkopplung so gesteuert wird, dass sie gleich der zweiten Startzeit-Drehzahl NEST2 wird.
  • Ferner wird ebenso in diesem Fall durch Steuern des Betriebs der zweiten drehenden Maschine 61 beim Schritt 61 das vierte Rotor-übertragene Drehmoment TR4 so gesteuert, dass es gleich dem Zielwert TR4OBJ (= TREQ + α·TR2OBJZ/(1 + α) wird. Außerdem ist ähnlich zu der ersten Ausführungsform das erste Rotor-Rückwärtsdrehungs-Drehmoment durch –α·TR2/(1 + α) dargestellt. Aus Obigem ist ersichtlich, dass ein Drehmoment, welches gleich dem geforderten Drehmoment TREQ ist, auf die Antriebsräder DW und DW übertragen wird.
  • Aus Obigem wird ähnlich der ersten Ausführungsform, wie in 51 durch eine gestrichelte Linie angedeutet, dann, wenn die Motordrehzahl NE unmittelbar vor einem Wechsel zum Erholungs-vom-Abbremsungs-ENG-Startmodus höher ist als die zweite Startzeit-Drehzahl NEST2, der Betrieb der ersten drehenden Maschine 11 so gesteuert, dass die Motordrehzahl NE auf die zweite Startzeit-Drehzahl NEST2 abgesenkt wird. Ferner wird der Motor 3 in dem Zustand gestartet, in welchem die Motordrehzahl NE zu der zweite(n) Startzeit-Drehzahl NEST2 gesteuert wird.
  • Ferner wird in einem Fall, in welchem unmittelbar nach dem Start des Motors 3 im Erholungs-vom-Abbremsungs-ENG-Startmodus sowohl die Richtungen der Drehungen der ersten und zweiten rotierenden Magnetfelder, bestimmt durch die Motordrehzahl NE und die Antriebsrad-Drehzahl NDW, die Richtung einer normalen Drehung sind, in dem ersten Stator 13 elektrische Leistung unter Heranziehung eines Teiles einer Antriebsleistung erzeugt, die von dem Motor 3 zu dem zweiten Rotor 15 übertragen wird, und die erzeugte elektrische Leistung wird direkt dem zweiten Stator 63 geliefert, um das zweite rotierende Magnetfeld zu veranlassen, eine normale Drehung auszuführen. Ferner wird in einem Fall, in welchem die Richtungen der Drehungen der ersten und zweiten rotierenden Magnetfelder die Richtung einer normalen Drehung bzw. die Richtung einer Rückwärtsdrehung sind, elektrische Leistung in dem zweiten Rotor 63 unter Heranziehung eines Teiles der Antriebsleistung erzeugt, die von dem Motor 3 zu dem dritten Rotor 64 übertragen wird und die erzeugte elektrische Leistung wird dem ersten Stator 13 direkt zugeführt, um das erste rotierende Magnetfeld zu veranlassen, eine normale Drehung auszuführen. Mit den oben beschriebenen Arbeitsabläufen wird eine relativ große Antriebsleistung vom Motor 3 auf die Antriebsräder DW und DW für eine hohe Beschleunigung des Fahrzeugs übertragen. Wenn das geforderte Drehmoment TREQ sehr groß ist, kann ferner weitere elektrische Leistung von der Hauptbatterie 44 an den ersten Stator 13 und/oder den zweiten Stator 63 geliefert werden, um dem Motor 3 mit der ersten drehenden Maschine 11 und/oder der zweiten drehenden Maschine 61 zu unterstützen, was höhere Beschleunigungen des Fahrzeugs ermöglicht.
  • [Fahrzeug-Stillstandszeit-ENG-Startmodus]
  • Eine Steuerung im Fahrzeug-Stillstandszeit-ENG-Startmodus wird entsprechend einem in 52 gezeigten Prozess ausgeführt. Auf Grund der oben beschriebenen Unterschiede im Aufbau von der ersten Ausführungsform wird der vorliegende Prozess von dem oben beschriebenen, in 25 gezeigten Prozess gemäß der ersten Ausführungsform lediglich in der Steuerung des Betriebs der zweiten drehenden Maschine 61 unterschieden, das heilt lediglich darin, dass ein Schritt 71 an Stelle des Schritts 23 ausgeführt wird. Daher wird die folgende Beschreibung hauptsächlich von den unterschiedlichen Punkten gegeben; Schritte, die identisch jenen des Prozesses in 25 sind, werden mit denselben Schrittzahlen bezeichnet, und ihre detaillierte Beschreibung wird weggelassen.
  • Beim Schritt 71, der dem Schritt 22 folgt, wird der Betrieb der zweiten drehenden Maschine 61 in der folgenden Weise gesteuert, und der Schritt 24 und folgende werden ausgeführt. Zunächst wird der Zielwert TR4OBJ mit einem bestimmten Rückkopplungs-Steuerungsalgorithmus so berechnet, dass die berechnete Antriebsrad-Drehzahl NDW gleich 0 wird. Sodann wird elektrische Leistung von der Hauptbatterie 44 an den zweiten Stator 63 geliefert, und dem zweiten Stator 63 zugeführter elektrischer Strom wird so gesteuert, dass ein dem Zielwert TR4OBJ entsprechendes Drehmoment auf den vierten Rotor 65 wirkt.
  • Anschließend wird ein Beispiel des Betriebs des oben beschriebenen, in 52 gezeigten Prozesses unter Bezugnahme auf 53 beschrieben. Wie in 53 gezeigt, wird die Kurbelwelle 3a ähnlich der ersten Ausführungsform für eine normale Drehung durch den Anlasser 31 angetrieben, und die Motordrehzahl NE übersteigt die erste Startzeit-Drehzahl NEST1. Ferner wird in diesem Fall der Motor 3 gestartet. In diesem Fall wirkt, wie aus 53 ersichtlich ist, das Drehmoment TST des Anlassers 31 durch die ersten und zweiten Rotoren 15 und 14, um die Antriebsräder DW und DW zu veranlassen, eine normale Drehung unter Heranziehung des zuvor erwähnten ersten Magnetfeld-Drehwiderstands DMF1 als Reaktionskraft auszuführen.
  • Andererseits wird durch Steuerung des Betriebs der zweiten drehenden Maschine 61 beim Schritt 71 das vierte Rotor-übertragene Drehmoment TR4 so gesteuert, dass die Antriebsrad-Drehzahl NDW gleich 0 wird. Infolgedessen wird das Drehmoment, welches auf die Antriebsräder DW und DW wirkt, das durch den oben beschriebenen ersten Magnetfeld-Drehwiderstand DMF1 hervorgerufen wird, durch das Drehmoment aufgehoben, welches auf den vierten Rotor 65 einwirkt, das durch das zweite Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE2 hervorgerufen wird, wodurch die Antriebsräder DW und DW in Ruhe gehalten werden (NDW = 0).
  • Die hier zuvor beschriebene dritte Ausführungsform entspricht der Erfindung, wie in den Ansprüchen 6 bis 10 beansprucht. Entsprechung zwischen verschiedenen Typen von Elementen der dritten Ausführungsform und verschiedenen Typen von Elementen der Erfindung, wie in den Ansprüchen 6 bis 10 beansprucht (nachstehend generell als die ”zweite Erfindung” bezeichnet) ist wie folgt: Die Antriebsräder DW und DW und der Motor 3 der dritten Ausführungsform entsprechen angetriebenen Teilen und einer Wärmekraftmaschine der zweiten Erfindung, und die ECU 2, die VCU 43 und die ersten und zweiten PDUs 41 und 42 der dritten Ausführungsform entsprechen einer Steuereinrichtung der zweiten Erfindung. Ferner entspricht die Kurbelwelle 3a der dritten Ausführungsform einem Abgabeteil der zweiten Erfindung.
  • Ferner entsprechen die Permanentmagneten 14a, die Kerne 15a, die Permanentmagneten 64a und die Kerne 65a der dritten Ausführungsform den ersten Magnetpolen, den ersten weichmagnetischen Materialelementen, den zweiten Magnetpolen bzw. den zweiten weichmagnetischen Materialelementen der zweiten Erfindung. Außerdem entsprechen der Eisenkern 13a und die U-Phasen- bis W-Phasenspulen 13c bis 13e der dritten Ausführungsform einer ersten Ankerreihe der zweiten Erfindung, und der Eisenkern 63a und die U-Phasen- bis W-Phasenspulen 63b der dritten Ausführungsform entsprechen einer zweiten Ankerreihe der zweiten Erfindung.
  • Ferner entspricht die erste Startzeit-Drehzahl NEST1 der dritten Ausführungsform einem ersten bestimmten Wert der zweiten Erfindung; die zweite Startzeit-Drehzahl NEST2 der dritten Ausführungsform entspricht einem zweiten bestimmten Wert der Erfindung, wie in den Ansprüchen 7 bis 10 beansprucht; und das geforderte Drehmoment TREQ der dritten Ausführungsform entspricht einer geforderten Antriebskraft der Erfindung, wie in den Ansprüchen 9 und 10 beansprucht.
  • Wie hier oben beschrieben, werden gemäß der dritten Ausführungsform die ersten und zweiten drehenden Maschinen 11 und 61 verwendet, und folglich ist es ähnlich der ersten Ausführungsform möglich, das Antriebsaggregat 1B in der Größe zu verringern und dessen Herstellungskosten zu reduzieren und folglich den Freiheitsgrad in der Gestaltung des Antriebsaggregats 1B zu verbessern. Ferner wird beim Starten des Motors 3 dann, wenn die Motordrehzahl NE nicht niedriger ist als die erste Startzeit-Drehzahl NEST1, der Motor 3 im EV-Fahrzeit-ENG-Startmodus oder im Fahrzeug-Stillstandszeit-ENG-Startmodus in einem Zustand gestartet, in welchem die Motordrehzahl NE nicht erhöht ist. Mit den oben beschriebenen Arbeitsabläufen ist es dann, wenn die Motordrehzahl NE hoch genug ist, um den Motor 3 zu starten, möglich, zu verhindern, dass Antriebsleistung nutzlos auf die Kurbelwelle 3a übertragen wird, und wiederum den Wirkungsgrad des Antriebsaggregats 1B zu verbessern.
  • Ferner wird beim Starten des Motors 3 dann, wenn die Motordrehzahl NE oberhalb der zweiten Startzeit-Drehzahl NEST2 liegt, der Betrieb der ersten drehenden Maschine 11 im Erholungs-vom-Abbremsungs-ENG-Startmodus gesteuert, wodurch der Motor 3 in einem Zustand gestartet wird, in welchem die Motordrehzahl NE auf die zweite Startzeit-Drehzahl NEST2 abgesenkt ist. Darüber hinaus ist es, da die zweite Startzeit-Drehzahl NEST2 so festgelegt ist, dass das maximale Drehmoment des Motors 3 erzielt werden kann, möglich, das maximale Drehmoment des Motors 3 unmittelbar nach dem Start des Motors 3 zu erzielen. Außerdem wird während des EV-Fahrmodus der Betrieb der zweiten drehenden Maschine 61 so gesteuert, dass das Antriebsrad-übertragende Drehmoment gleich dem geforderten Drehmoment TREQ wird, und folglich ist es möglich, die Antriebsräder DW und DW richtig anzutreiben.
  • Ferner werden ähnlich der ersten Ausführungsform beim Starten des Motors 3 dann, wenn die Motordrehzahl NE niedriger ist als die erste Startzeit-Drehzahl NEST1, im Fahrzeug-Stillstandszeit-ENG-Startmodus der Anlasser 31 betätigt und der Motor 3 gestartet. Daher ist es möglich, den Motor 3 richtig zu starten. Außerdem werden die Antriebsräder DW und DW im Fahrzeug-Stillstandszeit-ENG-Startmodus durch Steuerung des Betriebs der zweiten drehenden Maschine 61 in Ruhe gehalten, so dass es möglich ist, eine Änderung in der Geschwindigkeit der Antriebsräder DW und DW zu verhindern, welche durch Übertragen einer Antriebskraft auf die Kurbelwelle 3a hervorgerufen wird, und die Absetzbarkeit zu verbessern.
  • Außerdem wird ähnlich der ersten Ausführungsform beim Starten des Motors 3 dann, wenn der Ladungszustand SOC der Hauptbatterie 44 niedriger ist als der dritte bestimmte Wert, die Kurbelwelle 3a unter Heranziehung des Anlassers 31 angetrieben, und der Ladungszustand der Hilfsbatterie 33 wird stets bei einem relativ hohen Wert gehalten. Aus Obigem ist es auch in solch einem Fall, in welchem die Kurbelwelle 3a unter Heranziehung von elektrischer Leistung aus der Hauptbatterie 44 nicht richtig angetrieben werden kann, möglich, den Motor 3 richtig zu starten.
  • Obwohl bei der dritten Ausführungsform die zweiten und dritten Rotoren 15 und 64 direkt miteinander verbunden sind, sei darauf hingewiesen, dass es dann, wenn sie mechanisch mit der Kurbelwelle 3a verbunden sind, nicht notwendigerweise erforderlich ist, dass sie direkt miteinander verbunden sind. Obwohl die ersten und vierten Rotoren 14 und 65 direkt miteinander verbunden sind, ist es ferner dann nicht notwendigerweise erforderlich, wenn sie mit den Antriebsrädern DW und DW mechanisch verbunden sind, dass sie direkt miteinander verbunden sind. Obwohl bei der dritten Ausführungsform die zweiten und dritten Rotoren 15 und 64 direkt mit der Kurbelwelle 3a verbunden sind, können sie ferner mit der Kurbelwelle 3a über Zahnräder, eine Riemenscheibe, eine Kette, ein Getriebe oder dergleichen mechanisch verbunden sein. Obwohl bei der dritten Ausführungsform die ersten und vierten Rotoren 14 und 65 mit den Antriebsrädern DW und DW über die Kette CH und das Differentialgetriebe DG verbunden sind, können sie ferner direkt miteinander mechanisch verbunden sein. Obwohl in bzw. bei der dritten Ausführungsform die ersten und zweiten drehenden Maschinen 11 und 61 koaxial zueinander angeordnet sind, können sie ferner in einer Weise so angeordnet sein, dass ihre Achsen orthogonal zueinander verlaufen, oder dass sie so angeordnet sind, dass sie anstelle der koaxialen Anordnung in paralleler Beziehung zueinander positioniert sind.
  • Obwohl bei der dritten Ausführungsform der Start des Motors 3 unter Heranziehung des Anlassers 31 während des Stillstands des Fahrzeugs im Fahrzeug-Stillstandszeit-ENG-Startmodus ausgeführt wird, kann er ferner im EV-Fahrmodus ausgeführt werden. In diesem Fall ist es ebenso durch Steuerung des Betriebs der zweiten drehenden Maschine 61, wie nachstehend beschrieben, möglich, eine Änderung in der Antriebsrad-Drehzahl NDW zu unterdrücken, die durch Übertragen einer Antriebskraft auf die Kurbelwelle 3a hervorgerufen wird.
  • Genauer gesagt wird der Zielwert TR4OBJ mit einem bestimmten Rückkopplungs-Steuerungsalgorithmus so berechnet, dass die Antriebsrad-Drehzahl NDW nicht geändert wird, und ein von der Hauptbatterie 44 an den zweiten Stator 63 gelieferter elektrischer Strom wird so gesteuert, dass ein dem Zielwert TR4OBJ entsprechendes Drehmoment auf den vierten Rotor 65 wirkt. Aus Obigem ist es ebenso im EV-Fahrmodus möglich, eine Änderung in der Antriebsrad-Drehzahl NDW zu unterdrücken, welche durch Übertragen einer Antriebskraft auf die Kurbelwelle 3a hervorgerufen wird.
  • Anschließend wird ein Antriebsaggregat 1C gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 54 bis 65 beschrieben. Dieses Antriebsaggregat 1C wird von der oben beschriebenen dritten Ausführungsform hauptsächlich dadurch unterschieden, dass es die oben beschriebene zweite drehende Maschine 21 und eine Planetengetriebeeinheit PG an Stelle der zweiten drehenden Maschine 61 enthält. In 54 bis 65 sind dieselben Komponentenelemente wie jene der ersten bis dritten Ausführungsformen durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet. Die folgende Beschreibung wird hauptsächlich von bzw. bezüglich Punkten des Antriebsaggregats 1C gegeben, die von den ersten bis dritten Ausführungsformen verschieden sind.
  • Wie in 54 gezeigt, ist die Planetengetriebeeinheit PG von einem generell Einzelritzeltyp ähnlich der oben erwähnten Planetengetriebeeinheit PGS und umfasst ein Sonnenrad S, ein Ringzahnrad bzw. Außenrad R, eine Mehrzahl von Planetenrädern P, die mit den Zahnrädern S und R kämmen, und einen Träger C, welcher die Planetenräder P drehbar trägt. Wie weithin bekannt, sind das Sonnenrad S, der Träger C und das Außenrad R imstande, zwischen sich Antriebsleistung zu übertragen, und sie sind so gestaltet, dass sie sich während einer Übertragung von Antriebsleistung drehen, während eine kollineare Beziehung in der Drehzahl dazwischen aufrecht erhalten wird, und gerade Linien, welche die jeweiligen Drehzahlen davon darstellen, sind aufeinanderfolgend in einem kollinearen Diagramm ausgerichtet, welches die Beziehung zwischen den Drehzahlen zeigt. Ferner sind das Sonnenrad S, der Träger C und das Ring- bzw. das Außenrad R koaxial zu der ersten drehenden Welle 7 angeordnet.
  • Außerdem ist das Sonnenrad S an der ersten drehenden Welle 7 zusammenhängend gebildet. Ferner ist der Träger C an der zweiten drehenden Welle 8 zusammenhängend gebildet, und das zuvor erwähnte erste Kettenrad SP1 ist an dem Träger C angebracht. Ferner ist der Rotor 23 an dem Ring- bzw. Außenrad R koaxial angebracht.
  • Wie hier oben beschrieben, sind in dem Antriebsaggregat 1C der zweite Rotor 15 und das Sonnenrad S direkt mechanisch miteinander verbunden, und sie sind direkt mechanisch mit der Kurbelwelle 3a verbunden. Ferner sind der erste Rotor 14 und der Träger C direkt mechanisch miteinander verbunden, und sie sind mechanisch mit den Antriebsrädern DW und DW über das erste Kettenrad SP1, die Kette CH, das zweite Kettenrad SP2, die Planetengetriebeeinheit PGS, das Differentialgetriebe DG und so weiter verbunden. Darüber hinaus ist das Ring- bzw. Außenrad R mechanisch direkt mit dem Rotor 23 verbunden.
  • Ferner ist, wie in 55 gezeigt, ein dritter Drehwinkelsensor 59 mit der ECU 2 elektrisch verbunden. Der dritte Drehwinkelsensor 59 detektiert die Drehwinkelposition des Rotors 23 in Bezug auf den Stator 22 und liefert ein für die detektierte Drehwinkelposition des Rotors 23 kennzeichnendes Signal an die ECU 2. Die ECU 2 berechnet auf der Grundlage der detektierten Drehwinkelposition des Rotors 23 die Drehzahl NM2 der zweiten drehenden Maschine.
  • Ferner steuert die ECU 2 die Arbeitsabläufe des Motors 3, des Anlassers 31 und der ersten und zweiten drehenden Maschinen 11 und 21 auf der Grundlage der Detektiersignale von den Sensoren und Schaltern 51 bis 59 von verschiedenen Typen entsprechend Steuerungsprogrammen, die in dem ROM-Speicher gespeichert sind. Ähnlich der dritten Ausführungsform bewirkt dies, dass das Fahrzeug in verschiedenen Betriebsmoden zu betreiben ist, einschließlich des EV-Fahrzeit-ENG-Startmodus, des Erholungs-vom-Abbremsungs-ENG-Startmodus und des Fahrzeug-Stillsetzungszeit-ENG-Startmodus. In diesem Fall sind auf Grund der oben beschriebenen Unterschiede im Aufbau von der dritten Ausführungsform Arbeitsabläufe in diesen Betriebsmoden verschieden von den Arbeitsabläufen bzw. Betriebsweisen im Falle der dritten Ausführungsform, und nachstehend wird hier eine Beschreibung der unterschiedlichen Punkte gegeben.
  • [EV-Fahrzeit-ENG-Startmodus]
  • Eine Steuerung im EV-Fahrmodus und im EV-Fahrzeit-ENG-Startmodus wird entsprechend einem in 56 gezeigten Prozess ausgeführt. Es sei darauf hingewiesen, dass Bedingungen zur Ausführung des vorliegenden Prozesses dieselben sind wie bei der ersten Ausführungsform. Ferner wird das Antriebsaggregat 1C von der dritten Ausführungsform lediglich dadurch unterschieden, dass es die zweite drehende Maschine 21 und die Planetengetriebeeinheit PG an Stelle der zweiten drehenden Maschine 61 enthält, so dass der vorliegende Prozess von dem oben beschriebenen, in 44 gezeigten Prozess gemäß der dritten Ausführungsform lediglich in der Steuerung des Betriebs der zweiten drehenden Maschine 21 verschieden ist, das heißt lediglich darin, dass ein Schritt 81 an Stelle des Schritts 51 ausgeführt wird. Daher wird die folgende Beschreibung hauptsächlich bezüglich der unterschiedlichen Punkte gegeben; Schritte, die identisch sind mit jenen des Prozesses in 44, werden durch dieselben Schrittzahlen bezeichnet, und ihre detaillierte Beschreibung wird weggelassen.
  • Zunächst wird beim Schritt 81, wie in 56 gezeigt, der Betrieb der zweiten drehenden Maschine 21 in der folgenden Weise gesteuert, und der Schritt 2 und folgende werden ausgeführt. Genauer gesagt wird zuerst ein Zielwert TCOBJ eines zu dem Träger C übertragenen Drehmoments durch die folgende Gleichung (51) berechnet. Sodann wird elektrische Leistung von der Hauptbatterie 44 an den Stator 22 geliefert, und der dem Stator 22 gelieferte elektrische Strom wird so gesteuert, dass ein dem Zielwert TCOBJ entsprechendes Drehmoment auf den Träger C in Richtung normaler Drehung wirkt. TCOBJ = TREQ + α·TR2OBJ/(1 + α) (51)
  • Anschließend wird ein Beispiel des Betriebs des oben beschriebenen, in 56 gezeigten Prozesses unter Bezugnahme auf 57 beschrieben. Zunächst wird eine Beschreibung von 57 gegeben. Wie aus der oben beschriebenen Beziehung von Verbindungen zwischen den verschiedenen Typen von drehenden Elementen des Antriebsaggregats 1C ersichtlich ist, sind die Motordrehzahl NE, die Drehzahl NR2 des zweiten Rotors und die Drehzahl des Sonnenrades S einander gleich, und die Drehzahl NM2 der zweiten drehenden Maschine und die Drehzahl des Ringzahnrades bzw. Außenrades R sind einander gleich. Ferner sind die erste Rotor-Drehzahl NR1 und die Drehzahl des Trägers C einander gleich, und sie sind gleich der Antriebsrad-Drehzahl NDW, varausgesetzt, dass eine Änderung in der Geschwindigkeit, beispielsweise durch die Planetengetriebeeinheit PGS ignoriert wird. Außerdem sind die Drehzahl NMF1 des ersten Magnetfeldes und die Drehzahlen NR1 und NR2 des ersten und zweiten Rotors in einem bestimmten kollinearen Verhältnis, ausgedrückt durch die zuvor erwähnte Gleichung (40), und die Drehzahlen des Sonnenrades S, des Trägers C und des Außenrades R sind in einer bestimmten kollinearen Beziehung, die durch die Anzahl der Zahnradzähne des Sonnenrades S und diejenige der Zahnradzähne des Außenrades R festgelegt sind.
  • Aus Obigem ist die Beziehung zwischen der Drehzahl NMF1 des ersten Magnetfeldes, der Motordrehzahl NE, der Antriebsrad-Drehzahl NDW und der Drehzahl NM2 der zweiten drehenden Maschine durch ein Geschwindigkeits-Kollineardiagramm dargestellt, wie es in 57 gezeigt ist. Es sei darauf hingewiesen, dass in 57 und in anderen Geschwindigkeits-Kollineardiagrammen, die nachstehend beschrieben werden, X das Verhältnis der Anzahl der Zahnradzähne des Sonnenrades S zu der Anzahl der Zahnradzähne des Ringzahnrades bzw. Außenrades R darstellt. Um das Sonnenrad S, den Träger C und das Außenrad R von dem Sonnenrad PS, dem Träger PC bzw. dem Außenrad PR der Planetengetriebeeinheit PGS zu unterscheiden, sind ferner Bezugszeichen der drei S, C und R in Klammern gesetzt.
  • Wie aus 57 ersichtlich ist, wird das zweite Antriebsleistungs-Drehmoment TM2 auf das Ringzahnrad bzw. Außenrad R übertragen, und ferner wird es auf den ersten Rotor 14 über den Träger C übertragen, um den ersten Rotor 14 zu veranlassen, eine normale Drehung auszuführen. Elektrische Leistung wird, wie oben beschrieben, in dem ersten Stator 13 unter Heranziehung der so auf den ersten Rotor 14 übertragenen Antriebsleistung erzeugt, und das erste rotierende Magnetfeld, welches zusammen mit der elektrischen Leistungserzeugung erzeugt wird, führt eine Rückwärtsdrehung aus. Ferner wird das auf das Außenrad R übertragene zweite Antriebsleistungs-Drehmoment TM2 durch den Träger C und das Sonnenrad S auf die Kurbelwelle 3a unter Heranziehung des ersten elektrische Leistung erzeugenden Äquivalentdrehmoments TGE1 als Reaktionskraft übertragen, und es wird auf die Antriebsräder DW und DW durch den Träger C übertragen, wodurch die Kurbelwelle 3a und die Antriebsräder DW und DW für eine normale Drehung angetrieben werden.
  • In diesem Fall wird ähnlich der ersten Ausführungsform durch Steuern des Betriebs der ersten drehenden Maschine 11 der in dem ersten Stator 13 erzeugte elektrische Strom so gesteuert, dass das zweite Rotor-übertragene Drehmoment TR2 gleich dem Zielwert TR2OBJ wird, wodurch die Motordrehzahl NE durch Rückkopplung derart gesteuert wird, dass sie gleich der ersten Startzeit-Drehzahl NEST1 wird, und sie wird bei der ersten Startzeit-Drehzahl NEST1 gehalten. Ferner wird in diesem Zustand dann, wenn der Ladungszustand SOC nicht größer geworden ist als der erste bestimmte Wert SOCR1, der Motor 3 ohne Ändern der Motordrehzahl NE ähnlich der ersten Ausführungsform gestartet.
  • Ferner wirkt, wie aus 57 ersichtlich ist, ähnlich der dritten Ausführungsform das erste elektrische Leistung erzeugende Äquivalentdrehmoment TSE1, um den ersten Rotor 14, den vierten Rotor 65 und die Antriebsräder DW und DW zu veranlassen, eine Rückwärtsdrehung unter Heranziehung der Motorreibung TEF als eine Reaktionskraft auszuführen. Ein so wirkendes Drehmoment, welches den ersten Rotor 14 und so weiter veranlasst, eine Rückwärtsdrehung auszuführen (erstes Rotor-Rückwärtsdrehungs-Drehmoment) wird dargestellt durch –α·TR2/(1 + α).
  • Andererseits wird durch Steuern des Betriebs der zweiten drehenden Maschine 21 beim Schritt 81 der dem Stator 22 gelieferte elektrische Strom so gesteuert, dass das dem Zielwert TCOBJ entsprechende Drehmoment auf den Träger C in Richtung einer normalen Drehung wirkt, und der Zielwert TCOBJ wird durch die zuvor erwähnte Gleichung (51) berechnet, das heißt durch TCOBJ = TREQ + α·TR2OBJ/(1 + α). Wie aus dieser Tatsache und dem Umstand ersichtlich ist, dass das erste Rotor-Rückwärtsdrehungs-Drehmoment dargestellt wird durch –a·TR2/(1 + a), wie oben beschrieben, wird ein Drehmoment, welches gleich dem geforderten Drehmoment TREQ ist, auf die Antriebsräder DW und DW übertragen.
  • Wie hier oben beschrieben, wird beim Starten des Motors durch Wechseln vom EV-Fahrmodus in den EV-Fahrzeit-ENG-Startmodus der Motor 3 in einem Zustand gestartet, in welchem von der zweiten drehenden Maschine 21 auf die Kurbelwelle 3a übertragene Antriebsleistung nicht erhöht ist, und die Motordrehzahl NE wird nicht erhöht.
  • Ferner wird in dem Fall, in welchem unmittelbar nach dem Starten des Motors 3 im EV-Fahrzeit-ENG-Startmodus die Richtung der Drehung des ersten rotierenden Magnetfeldes, bestimmt durch die Motordrehzahl NE und die Antriebsrad-Drehzahl NDW, die Richtung einer normalen Drehung ist, elektrische Leistung in dem Stator 13 unter Heranziehung eines Teiles der Antriebsleistung des Motors 3 erzeugt, die auf den zweiten Rotor 15 übertragen ist; ein Teil der erzeugten elektrischen Leistung wird in die Hauptbatterie 44 geladen; der Rest der erzeugten elektrischen Leistung wird dem Stator 22 geliefert; und der Rotor 23 wird veranlasst, eine normale Drehung auszuführen. Umgekehrt zu Obigem wird in dem Fall, in welchem die Richtung der Drehung des ersten rotierenden Magnetfeldes die Richtung einer Rückwärtsdrehung ist, elektrische Leistung in dem Stator 22 unter Heranziehung eines Teiles der Antriebsleistung des Motors 3 erzeugt, die auf den Rotor 23 übertragen ist; ein Teil der erzeugten elektrischen Leistung wird in die Hauptbatterie 44 geladen; der Rest davon wird dem ersten Stator 13 geliefert; und das erste rotierende Magnetfeld wird veranlasst, eine normale Drehung auszuführen. Somit wird ein Teil der Antriebsleistung des Motors 3 in elektrische Leistung umgesetzt und in die Hauptbatterie 44 geladen, und der Rest davon wird auf die Antriebsräder DW und DW übertragen. Als Folge fahren die Antriebsräder DW und DW fort, für eine normale Drehung angetrieben zu werden.
  • [Erholungs-vom-Abbremsungs-ENG-Startmodus]
  • Zunächst wird eine Beschreibung aufeinanderfolgend von Arbeitsabläufen gegeben, die ausgeführt werden, wenn das Fahrzeug eine Hochgeschwindigkeitsfahrt und dann eine Abbremsungsfahrt im EV-Fahrmodus und ausführt, erst nachdem das Fahrzeug in den Erholungs-vom-Abbremsungs-ENG-Startmodus wechselt. 58 zeigt die Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen von drehenden Elementen und die Beziehung zwischen deren Drehmomenten während der Hochgeschwindigkeitsfahrt in EV-Fahrmodus.
  • Wie aus 58 ersichtlich ist, werden während der Hochgeschwindigkeitsfahrt des Fahrzeugs im EV-Fahrmodus die Operationen bzw. Arbeitsabläufe der ersten und zweiten drehenden Maschine 11 und 21 ähnlich dem oben beschriebenen, in 57 gezeigten Fall gesteuert, wodurch die Antriebsräder DW und DW fortfahren, für eine normale Drehung angetrieben zu werden, und die Motordrehzahl NE wird so gesteuert, dass sie gleich der ersten Startzeit-Drehzahl NEST1 wird. Sodann wird von diesem Zustand aus dann, wenn die Beschleunigungspedalöffnung AP ungefähr gleich 0 wird und das Bremspedal auf eine Anforderungs-Abbremsung des Fahrzeugs hin getreten wird, das Fahrzeug in der folgenden Weise abgebremst:
  • Die Lieferung von elektrischer Leistung von der Hauptbatterie 44 an den Stator 22 wird gestoppt, elektrische Leistung wird in dem Stator 22 unter Heranziehung einer Antriebsleistung erzeugt, die von den Antriebsrädern DW und DW, welche sich durch Trägheit drehen, auf den Rotor 23 über bzw. durch den Träger C und den Ring R übertragen, und die erzeugte elektrische Leistung wird in die Hauptbatterie 44 geladen. Zu Beginn der Erzeugung der elektrischen Leistung führt das erste rotierende Magnetfeld auf Grund der Tatsache, dass die Antriebsrad-Drehzahl NDW hoch ist, und auf Grund des Umstandes, dass die Motordrehzahl NE so gesteuert wird, dass sie gleich der ersten Startzeit-Drehzahl NEST1 wird, eine Rückwärtsdrehung aus. Ferner fährt die elektrische Leistung fort, in dem ersten Stator 13 erzeugt zu werden, und die erzeugte elektrische Leistung wird in die Hauptbatterie 44 geladen. 59 zeigt die Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen von drehenden Elementen und die Beziehung zwischen deren Drehmomenten in diesem Fall.
  • Wie aus 59 ersichtlich ist, wird das zweite elektrische Leistungserzeugungsdrehmoment TG2 auf das Ringzahnrad bzw. Außenrad R übertragen, und es wirkt ferner, um den Träger C und die Antriebsräder DW und DW unter Heranziehung der Motorreibung TEF, welche auf das Sonnenrad S als eine Reaktionskraft wirkt, abzubremsen, wodurch die Antriebsrad-Drehzahl NDW abgesenkt wird. Ferner wirkt das erste elektrische Leistung erzeugende Äquivalentdrehmoment TGE1, um den ersten Rotor 14 zusammen mit den Antriebsrädern DW und DW unter Heranziehung der Motorreibung TEF abzubremsen, die auf den zweiten Rotor 15 als eine Reaktionskraft wirkt, was ebenfalls die Antriebsrad-Drehzahl NDW absenkt. Da die Motordrehzahl NE so gesteuert wird, dass sie gleich der ersten Startzeit-Drehzahl NEST1 wird, wird ferner die Drehzahl NMF1 des ersten Magnetfeldes abgesenkt, wenn die Antriebsrad-Drehzahl NDW abgesenkt wird, wie oben beschrieben.
  • In diesem Fall wird der in dem ersten Stator 13 erzeugte elektrische Strom, wie beim Schritt 2 beschrieben, gesteuert. Ferner wird in dem Stator 22 erzeugter elektrischer Strom so gesteuert, dass das auf die Antriebsräder DW und DW wirkende Bremsdrehmoment gleich dem Ziel-Bremsdrehmoment TBOBJ wird. Genauer gesagt wird der in dem zweiten Stator 63 erzeugte elektrische Strom so gesteuert, dass ein dem Zielwert TCOBJ, der durch die folgende Gleichung (52) berechnet wird, entsprechendes Bremsdrehmoment auf den Träger C wirkt: TCOBJ = TBOBJ – α·TR2OBJZ/(1 + α) (52)
  • Wenn die oben beschriebene Ladung der Hauptbatterie 44 bewirkt hat, dass der Ladungszustand SOC einen Wert nahe des oberen Grenzwertes erreicht, wird die Drehzahl NMF1 des ersten Magnetfeldes so gesteuert, dass sie gleich 0 wird. Infolgedessen wird die zweite Rotordrehzahl NR2 erhöht, und die Motordrehzahl NE wird höher gemacht als die erste Startzeit-Drehzahl NEST1. Nachdem die Drehzahl NMF1 des ersten Magnetfeldes gleich 0 geworden ist, wird sodann in dem Stator 22 erzeugte elektrische Leistung direkt an den ersten Stator 13 geliefert, ohne in die Hauptbatterie 44 geladen zu werden, um dadurch das erste rotierende Magnetfeld zu veranlassen, eine normale Drehung auszuführen. 60 zeigt die Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen bzw. Arten von drehenden Elementen und die Beziehung zwischen deren Drehmomenten in diesem Fall.
  • Wie aus 60 ersichtlich ist, wird das erste Antriebs-Äquivalent-Drehmoment TSE1 durch den zweiten Rotor 15 auf die Kurbelwelle 3a unter Heranziehung des Antriebsrad-Drehmoments TDW übertragen, welches auf den ersten Rotor 14 als eine Reaktionskraft wirkt, wodurch die Motordrehzahl NE gesteigert wird.
  • Wenn die durch die Beziehung zwischen den beiden NDW und NE bestimmte Richtung der Drehung des Rotors 23 in die Richtung einer Rückwärtsdrehung durch Verringern in der Antriebsrad-Drehzahl NDW und einer Steigerung in der Motordrehzahl NE geändert wird, hervorgerufen, wie oben beschrieben, werden sodann die Arbeitsabläufe der ersten und zweiten drehenden Maschinen 11 und 61 in der folgenden Weise gesteuert: Die elektrische Leistungserzeugung in dem Stator 22 wird gestoppt; die Lieferung von elektrischer Leistung von dem Stator 22 an den ersten Stator 13 wird gestoppt; und elektrische Leistung wird in dem ersten Stator 13 unter Heranziehung einer Antriebsleistung erzeugt, die von den Antriebsrädern DW und DW auf den ersten Rotor 14 übertragen wird. Ferner wird die so erzeugte elektrische Leistung dem Stator 22 geliefert, um den Rotor 23 zu veranlassen, eine Rückwärtsdrehung auszuführen. 61 zeigt die Beziehung zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Typen von drehenden Elementen und die Beziehung zwischen deren Drehmomenten in diesem Fall.
  • Wie aus 61 ersichtlich ist, wirkt das erste elektrische Leistung erzeugende Äquivalentdrehmoment TGE1, um die Antriebsräder DW und DW durch den ersten Rotor 14 unter Heranziehung des zweiten Antriebsleistungs-Drehmoments TM2 als eine Reaktionskraft abzubremsen, und es wirkt, um die Kurbelwelle 3a über den zweiten Rotor 15 abzubremsen. Dies senkt die Motordrehzahl NE und die Antriebsrad-Drehzahl NDW.
  • Wenn das Beschleunigungspedal auf eine Forderung nach hoher Beschleunigung des Fahrzeugs aus dem in 61 gezeigten Zustand stark getreten wird, wird sodann der Betriebsmodus in den Erholungs-vom-Abbremsungs-ENG-Startmodus gewechselt. Eine Steuerung im Erholungs-vom-Abbremsungs-ENG-Startmodus wird entsprechend einem in 62 gezeigten Prozess ausgeführt. Auf Grund der oben beschriebenen Unterschiede im Aufbau von der dritten Ausführungsform ist dieser Prozess von dem oben beschriebenen, in 50 gezeigten Prozess gemäß der dritten Ausführungsform lediglich in der Steuerung des Betriebs der zweiten drehenden Maschine 21 unterschiedlich, das heißt lediglich dadurch, dass ein Schritt 91 an Stelle des Schritts 61 ausgeführt wird. Daher wird die folgende Beschreibung hauptsächlich von den unterschiedlichen Punkten gegeben; Schritte, die identisch mit jenen des Prozesses in 50 sind, werden durch dieselben Schrittzahlen bezeichnet, und ihre detaillierte Beschreibung wird weggelassen.
  • Zunächst wird beim Schritt 91 in 62 der Betrieb der zweiten drehenden Maschine 21 in der folgenden Weise gesteuert, und der Schritt 12 und folgende werden ausgeführt. Genauer gesagt wird zunächst ähnlich dem Schritt 81 der Zielwert TCOBJ durch die zuvor erwähnte Gleichung (51) berechnet. Sodann wird, wie in 63 gezeigt, auf die hier nachstehend Bezug genommen wird, in einem Fall, in welchem die Richtung der Drehung des Rotors 23, bestimmt durch die Antriebsrad-Drehzahl NDW und die Motordrehzahl NE, die Richtung der Rückwärtsdrehung ist, elektrische Leistung in dem Stator 22 erzeugt; die erzeugte elektrische Leistung wird dem ersten Stator 13 zugeführt; und in dem Stator 22 erzeugter elektrischer Strom wird so gesteuert, dass ein dem Zielwert TCOBJ entsprechendes Drehmoment auf den Träger C in der Richtung normaler Drehung wirkt. Andererseits wird in einem Fall, in welchem die Richtung der Drehung des Rotors 23, welche bestimmt ist durch die Antriebsrad-Drehzahl NDW und die Motordrehzahl NE, die Richtung einer normalen Drehung ist, der Betrieb der zweiten drehenden Maschine 21 ähnlich dem Schritt 81 gesteuert.
  • Anschließend wird ein Beispiel des Betriebs des oben beschriebenen, in 62 gezeigten Prozesses unter Bezugnahme auf 63 beschrieben. Wie aus 63 ersichtlich ist, wird das erste Antriebs-Aquivalentdrehmoment TSE1 durch den zweiten Rotor 15 auf das Sonnenrad S übertragen, um das Sonnenrad S zu veranlassen fortzufahren, eine normale Drehung auszuführen. Ferner wird ein auf das Sonnenrad S übertragenes Drehmoment durch den Träger C und das Ringzahnrad bzw. Außenrad R auf den Rotor 23 übertragen. Elektrische Leistung wird, wie oben beschrieben, in dem Stator 22 unter Heranziehung der so auf den Rotor 23 übertragenen Antriebsleistung erzeugt. In diesem Fall führt der Rotor 23 eine Rückwärtsdrehung aus. Ferner wird das erste Antriebs-Äquivalentdrehmoment TSE1 durch den zweiten Rotor 15 auf die Kurbelwelle 3a unter Heranziehung des zweiten Leistungserzeugungs-Drehmoments TG2 als Reaktionskraft übertragen, und es wird durch den zweiten Rotor 14 auf die Antriebsräder DW und DW übertragen, wodurch die Kurbelwelle 3a und die Antriebsräder DW und DW fortfahren, für eine normale Drehung angetrieben zu werden.
  • In diesem Fall wird durch Steuern des Betriebs der ersten drehenden Maschine 11 ähnlich der ersten Ausführungsform der an den ersten Stator 13 gelieferte elektrische Strom so gesteuert, dass das zweite Rotor-übertragene Drehmoment TR2 gleich dem Zielwert TR2OBJ wird, wodurch die Motordrehzahl NE durch Rückkopplung so gesteuert wird, dass sie gleich der zweiten Startzeit-Drehzahl NEST2 wird.
  • Ferner wird ebenso in diesem Fall durch Steuern des Betriebs der zweiten drehenden Maschine 21 beim Schritt 91 ein auf den Träger C übertragenes Drehmoment so gesteuert, dass es gleich dem Zielwert TCOBJ (= TREQ + α·TR2OBJZ/(1 + α)) wird, und ähnlich der ersten Ausführungsform ist das erste Rotor-Rückwärtsdrehungs-Drehmoment dargestellt durch –α·TR2/(1 + α). Wie aus Obigem ersichtlich ist, wird ein Drehmoment, welches gleich dem geforderten Drehmoment TREQ ist, auf die Antriebsräder DW und DW übertragen.
  • Aus Obigem wird ähnlich der ersten Ausführungsform, wie in 63 durch eine gestrichelte Linie angedeutet, dann, wenn die Motordrehzahl NE unmittelbar vor einem Wechsel in den Erholungs-vom-Abbremsungs-ENG-Startmodus höher ist als die zweite Startzeit-Drehzahl NEST2, der Betrieb der ersten drehenden Maschine 11 so gesteuert, dass die Motordrehzahl NE auf die zweite Startzeit-Drehzahl NEST2 abgesenkt wird. Ferner wird der Motor 3 in dem Zustand gestartet, in welchem die Motordrehzahl NE auf die zweite Startzeit-Drehzahl NEST2 gesteuert ist.
  • Ferner wird in einem Fall, in welchem unmittelbar nach dem Start des Motors 3 im Erholungs-vom-Abbremsungs-ENG-Startmodus sowohl die Richtungen der Drehungen des ersten rotierenden Magnetfeldes als auch des Rotors 23, die bestimmt sind durch die Motordrehzahl NE und die Antriebsrad-Drehzahl NDW, die Richtung einer normalen Drehung sind, elektrische Leistung in dem ersten Rotor 13 unter Heranziehung eines Teiles der von dem Motor 3 auf den zweiten Rotor 15 übertragenen Antriebsleistung erzeugt, und die erzeugte elektrische Leistung wird direkt dem Stator 22 geliefert, um den Rotor 23 zu veranlassen, eine normale Drehung auszuführen. Ferner wird in einem Fall, in welchem die Richtungen der Drehungen des ersten rotierenden Magnetfeldes und des Rotors 23 die Richtung einer normalen Drehung bzw. die Richtung einer Rückwärtsdrehung sind, elektrische Leistung in dem Stator 22 unter Heranziehung eines Teiles der Antriebsleistung erzeugt, die auf den Rotor 23 übertragen wird, und die erzeugte elektrische Leistung wird dem ersten Stator 13 direkt zugeführt, um das erste rotierende Magnetfeld zu veranlassen, eine normale Drehung auszuführen. Bei den oben beschriebenen Arbeitsabläufen wird eine relativ große Antriebsleistung des Motors 3 auf die Antriebsräder DW und DW für eine hohe Beschleunigung des Fahrzeugs übertragen. Wenn das geforderte Drehmoment TREQ sehr groß ist, kann ferner elektrische Leistung der Hauptbatterie 44 darüber hinaus an den ersten Stator 13 und/oder den Stator 22 geliefert werden, um den Motor 3 mit der ersten drehenden Maschine 11 und/oder der zweiten drehenden Maschine 21 zu unterstützen, was eine höhere Beschleunigung des Fahrzeugs ermöglicht.
  • [Fahrzeug-Stillstandszeit-ENG-Startmodus]
  • Eine Steuerung im Fahrzeug-Stillstandszeit-ENG-Startmodus wird entsprechend einem in 64 gezeigten Prozess ausgeführt. Aufgrund der oben beschriebenen Unterschiede im Aufbau bzw. der Konstruktion von der dritten Ausführungsform ist dieser Prozess von dem oben beschriebenen, in 52 gezeigten Prozess gemäß der dritten Ausführungsform lediglich in der Steuerung des Betriebs der zweiten drehenden Maschine 21 unterschiedlich, das heißt lediglich dadurch, dass ein Schritt 101 anstelle des Schritts 71 ausgeführt wird. Daher wird die folgende Beschreibung hauptsächlich von den unterschiedlichen Punkten gegeben; Schritte, die identisch sind mit jenen des Prozesses in 52, werden mit denselben Schrittnummern bezeichnet, und ihre detaillierte Beschreibung wird weggelassen.
  • Beim Schritt 101, der dem Schritt 22 folgt, werden der Schritt 24 und folgende durch Steuern des Betriebs der zweiten drehenden Maschine 21 in der folgenden Weise ausgeführt: Zuerst wird der Zielwert TCOBJ mit einem bestimmten Rückkopplungs-Steuerungsalgorithmus so berechnet, dass die berechnete Antriebsrad-Drehzahl NDW gleich 0 wird. Sodann wird elektrische Leistung von der Hauptbatterie 44 an den Stator 22 geliefert, und an den Stator 22 gelieferter elektrischer Strom wird so gesteuert, dass ein dem Zielwert TCOBJ entsprechendes Drehmoment auf den Träger C wirkt.
  • Anschließend wird ein Beispiel des Betriebs des oben beschriebenen, in 64 gezeigten Prozesses unter Bezugnahme auf 65 beschrieben. Wie in 65 gezeigt, wird ähnlich der ersten Ausführungsform die Kurbelwelle 3a für eine normale Drehung durch den Stator 31 angetrieben, und die Motordrehzahl NE übersteigt die erste Startzeit-Drehzahl NEST1. Ferner wird der Motor 3 in diesem Zustand gestartet. In diesem Fall wirkt, wie aus 65 ersichtlich ist, das Drehmoment TST des Anlassers 31 durch die zweiten und ersten Rotoren 15 und 14 unter Heranziehung des zuvor erwähnten ersten Magnetfeld-Drehwiderstands DMF1 als eine Reaktionskraft, um die Antriebsräder DW und DW zu veranlassen, eine normale Drehung auszuführen.
  • Andererseits wird durch Steuern des Betriebs der zweiten drehenden Maschine 21 beim Schritt 101 das auf den Träger C wirkende Drehmoment so gesteuert, dass die Antriebsrad-Drehzahl NDW gleich 0 wird. Infolgedessen wird das auf die Antriebsräder DW und DW wirkende Drehmoment, welches durch den oben beschriebenen Magnetfeld-Drehwiderstand DMF1 hervorgerufen ist, durch das Drehmoment aufgehoben, welches auf den Träger C wirkt, hervorgerufen durch das zweite Antriebsleistungs-Drehmoment TM2, wodurch die Antriebsräder DW und DW in Ruhe gehalten werden (NDW = 0).
  • Die hier zuvor beschriebene vierte Ausführungsform entspricht der Erfindung, wie in den Ansprüchen 11 bis 15 beansprucht. Entsprechung zwischen verschiedenen Typen von Elementen der vierten Ausführungsform und verschiedenen Typen von Elementen der Erfindung, wie in den Ansprüchen 11 bis 15 beansprucht (hier nachstehend generell als die ”dritte Erfindung” bezeichnet) ist wie folgt: Die Antriebsräder DW und DW, der Motor 3 und die Planetengetriebeeinheit PG der vierten Ausführungsform entsprechen angetriebenen Teilen, einer Wärmekraftmaschine bzw. einem Leistungsübertragungsmechanismus der dritten Erfindung; und die ECU 2, die VCU 43 und die ersten und zweiten PDUs 41 und 42 der vierten Ausführungsform entsprechen einer Steuereinrichtung der dritten Erfindung. Ferner entspricht die Kurbelwelle 3a der vierten Ausführungsform einem Abgabeteil der dritten Erfindung, und das Sonnenrad S, der Träger C und das Außenrad R der vierten Ausführungsform entsprechen dem ersten Element, dem zweiten Element bzw. dem dritten Element der dritten Erfindung. Die Permanentmagneten 14a und die Kerne 15a der vierten Ausführungsform entsprechen Magnetpolen bzw. weichmagnetischen Materialelementen der dritten Erfindung. Außerdem entspricht der erste Stator 13 der vierten Ausführungsform einem Stator der dritten Erfindung, und der Eisenkern 13a und die U-Phasen- bis W-Phasenspulen 13c bis 13e der vierten Ausführungsform entsprechen einer Ankerreihe der dritten Erfindung.
  • Ferner entspricht die erste Startzeit-Drehzahl NEST1 der vierten Ausführungsform einem ersten bestimmten Wert der dritten Erfindung; die zweite Startzeit-Drehzahl NEST2 der vierten Ausführungsform entspricht einem zweiten bestimmten Wert der Erfindung, wie in den Ansprüchen 12 bis 15 beansprucht; und das geforderte Drehmoment TREQ der vierten Ausführungsform entspricht einer geforderten Antriebskraft der Erfindung, wie in den Ansprüchen 14 und 15 beansprucht.
  • Wie hier oben beschrieben, wird gemäß der vierten Ausführungsform die erste drehende Maschine 11 genutzt, und folglich ist es ähnlich der ersten Ausführungsform möglich, das Antriebsaggregat 1C in der Größe zu verkleinern und dessen Herstellungskosten zu verringern und den Freiheitsgrad in der Gestaltung des Antriebsaggregats 1C zu verbessern. Ferner wird beim Starten des Motors 3 dann, wenn die Motordrehzahl NE nicht niedriger ist als die erste Startzeit-Drehzahl NEST1, der Motor 3 in dem EV-Startzeit-ENG-Startmodus oder in dem Fahrzeug-Stillstandszeit-ENG-Startmodus in einem Zustand gestartet, in welchem die Motordrehzahl NE nicht erhöht wird. Wenn die Motordrehzahl NE hoch genug ist, um den Motor 3 zu starten, ist es möglich zu verhindern, dass Antriebsleistung nutzlos auf die Kurbelwelle 3a übertragen wird, und wiederum den Wirkungsgrad des Antriebsaggregats 1C zu verbessern.
  • Ferner wird ähnlich der dritten Ausführungsform beim Starten des Motors 3 dann, wenn die Motordrehzahl NE über der zweiten Startzeit-Drehzahl NEST2 liegt, der Betrieb der ersten drehenden Maschine 11 im Erholungs-vom-Abbremsungs-ENG-Startmodus gesteuert, wodurch der Motor 3 in einem Zustand gestartet wird, in welchem die Motordrehzahl NE auf die zweite Startzeit-Drehzahl NEST2 abgesenkt ist. Darüber hinaus ist es, da die zweite Startzeit-Drehzahl NEST2 so festgelegt ist, dass das maximale Drehmoment des Motors 3 erhalten werden kann, möglich, das maximale Drehmoment des Motors 3 unmittelbar nach dem Start des Motors 3 zu erzielen. Außerdem wird der Betrieb der zweiten drehenden Maschine 21 während des EV-Fahrmodus so gesteuert, dass das Antriebsrad-übertragene Drehmoment gleich dem geforderten Drehmoment TREQ wird, und folglich ist es möglich, die Antriebsräder DW und DW richtig anzutreiben.
  • Ferner wird ähnlich der ersten Ausführungsform beim Starten des Motors 3 dann, wenn die Motordrehzahl NE niedriger ist als die erste Startzeit-Drehzahl NEST1 der Anlasser 31 betätigt, um den Motor 3 im Fahrzeug-Stillstandszeit-ENG-Startmodus zu starten. Daher ist es möglich, den Motor 3 richtig zu starten. Außerdem werden die Antriebsräder DW und DW im Fahrzeug-Stillstandszeit-ENG-Startmodus durch Steuern des Betriebs der zweiten drehenden Maschine 21 in Ruhe gehalten, so dass es möglich ist zu verhindern, dass ein Änderung in der Geschwindigkeit der Antriebsräder DW und DW durch Übertragen einer Antriebskraft auf die Kurbelwelle 3a hervorgerufen wird, und die Absetzbarkeit zu verbessern.
  • Außerdem wird ähnlich der ersten Ausführungsform beim Starten des Motors dann, wenn der Ladungszustand SOC der Hauptbatterie 44 niedriger ist als der dritte bestimmte Wert, die Kurbelwelle 3a unter Heranziehung des Anlassers 31 angetrieben, und der Ladungszustand der Hilfsbatterie 33 wird stets bei einem relativ hohen Wert gehalten. Somit ist es möglich, den Motor 3 sogar in einem solchen Fall richtig zu starten, in welchem die Kurbelwelle 3a unter Heranziehung von elektrischer Leistung aus der Hauptbatterie 44 nicht richtig angetrieben werden kann.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass, obwohl bei der vierten Ausführungsform die Planetengetriebeeinheit PG vom Einzel-Zahnritzel-Typ als Leistungsübertragungsmechanismus der dritten Erfindung verwendet wird, dort ein anderer geeigneter Mechanismus verwendet werden kann, wie eine Planetengetriebeeinheit von einem Doppel-Zahnritzel-Typ oder das Differentialgetriebe DG, insofern, als es die ersten bis dritten Elemente einschließt, die imstande sind, eine Antriebsleistung zu übertragen, während eine Kollinearbeziehung in der Drehzahl dazwischen aufrechterhalten wird. Alternativ kann ein solcher Mechanismus verwendet werden, der eine Mehrzahl von Walzen zur Übertragung von Antriebsleistung durch Reibung zwischen Oberflächen anstelle der Zahnräder der Planetengetriebeeinheit verwendet und der die Funktionen hat, welche jenen der Planetengetriebeeinheit äquivalent sind. Außerdem kann dort ein solcher Mechanismus angewandt werden, wie er in der offengelegten japanischen Patentpublikation (Kokai) Nr. 2008-39045 offenbart ist, der eine Kombination aus einer Mehrzahl von Magneten und weichmagnetischen Materialelementen umfasst, obwohl deren detaillierte Beschreibung weggelassen ist.
  • Obwohl bei der vierten Ausführungsform der zweite Rotor 15 und das Sonnenrad S direkt miteinander verbunden sind, ist es ferner nicht notwendigerweise erforderlich, dass sie direkt miteinander verbunden sind, falls sie mit der Kurbelwelle 3a mechanisch verbunden sind. Obwohl der erste Rotor 14 und der Träger C direkt miteinander verbunden sind, ist es ferner nicht notwendigerweise erforderlich, dass sie direkt miteinander verbunden sind, wenn sie mit den Antriebsrädern DW und DW mechanisch verbunden sind. Obwohl bei der vierten Ausführungsform der zweite Rotor 15 und das Sonnenrad S direkt mit der Kurbelwelle 3A verbunden sind, können sie ferner durch Zahnräder, eine Riemenscheibe, eine Kette, ein Getriebe oder dergleichen mit der Kurbelwelle 3a mechanisch verbunden sein.
  • Obwohl bei der vierten Ausführungsform der erste Rotor 14 und der Träger C durch die Kette CH und das Differentialgetriebe DG mit den Antriebsrädern DW und DW verbunden sind, können sie ferner mechanisch direkt miteinander verbunden sein. Obwohl bei der vierten Ausführungsform ein Ringzahnrad bzw. Außenrad R direkt mit dem Rotor 23 verbunden ist, kann es ferner durch Zahnräder, eine Riemenscheibe, eine Kette, ein Getriebe oder dergleichen mit dem Rotor 23 mechanisch verbunden sein.
  • Obwohl bei der vierten Ausführungsform das Außenrad R mit dem Rotor 23 verbunden ist und das Sonnenrad S mit der Kurbelwelle 3A verbunden ist, kann die Beziehung der Verbindungen ferner umgekehrt sein, das heißt, das Ringzahnrad bzw. Außenrad R kann mit der Kurbelwelle 3a mechanisch verbunden sein und das Sonnenrad S kann mit dem Rotor 23 mechanisch verbunden sein. In diesem Fall kann natürlich eine mechanische Direktverbindung oder eine mechanische Verbindung unter Verwendung von Zahnrädern, einer Riemenscheibe, einer Kette, eines Getriebes oder dergleichen, zwischen dem Außenrad R und der Kurbelwelle 3a und zwischen dem Sonnenrad S und dem Rotor 23 vorgesehen sein.
  • Obwohl bei der vierten Ausführungsform der Start des Motors 3 unter Verwendung des Anlassers 31 während des Stillstands des Fahrzeugs im Fahrzeug-Stillstandszeit-ENG-Startmodus ausgeführt wird, kann er ferner im EV-Fahrmodus ausgeführt werden. In diesem Fall ist es ebenso durch Steuern des Betriebs der zweiten drehenden Maschine 21, wie nachstehend beschrieben, möglich, eine Änderung in der Antriebsrad-Drehzahl NDW zu unterdrücken, die durch Übertragen einer Antriebskraft auf die Kurbelwelle 3a hervorgerufen wird.
  • Genauer gesagt wird der Zielwert TCOBJ mit einem bestimmten Rückkopplungs-Steuerungsalgorithmus so berechnet, dass die Antriebsrad-Drehzahl NDW nicht geändert wird, und von der Hauptbatterie 44 an den Stator 22 gelieferter elektrischer Strom wird so gesteuert, dass ein dem Zielwert TR4OBJ entsprechendes Drehmoment auf den Träger C wirkt. Mit den oben beschriebenen Arbeitsabläufen ist es auch im EV-Fahrmodus möglich, eine Änderung in der Antriebsrad-Drehzahl NDW zu unterdrücken, die durch Übertragen einer Antriebskraft auf die Kurbelwelle 3a hervorgerufen wird.
  • Ferner kann bei der vierten Ausführungsform die erste drehende Maschine 11 durch die zweite drehende Maschine 21 und die Planetengetriebeeinheit PG ersetzt werden, und die zweite drehende Maschine 21 und die Planetengetriebeeinheit PG können durch die zweite drehende Maschine 61 ersetzt werden. In diesem Fall sind der Träger C und der erste Rotor 14 mit der Kurbelwelle 3a mechanisch verbunden, und das Sonnenrad S (oder das Ringzahnrad bzw. Außenrad R) und der zweite Rotor 15 sind mit den Antriebsrädern DW und DW mechanisch verbunden. Ein so aufgebautes Antriebsaggregat entspricht der Erfindung, wie in den Ansprüchen 11 bis 15 beansprucht.
  • Obwohl bei den ersten, zweiten und vierten Ausführungsformen die zweite drehende Maschine 21 ein synchroner bürstenloser Gleichstrommotor ist, kann ferner eine andere geeignete Vorrichtung, wie ein Wechselstrommotor eines Synchron- oder Induktionstyps insofern verwendet werden, als er imstande ist, zugeführte elektrische Leistung in Antriebsleistung umzusetzen und die Antriebsleistung abzugeben, und als er außerdem imstande ist, eingangsseitig zugeführte Antriebsleistung in elektrische Leistung umzusetzen.
  • Außerdem sind bei den ersten bis vierten Ausführungsformen (nachstehend generell als die ”Ausführungsform” bezeichnet) vier erste Ankermagnetpole, acht erste Magnet-Magnetpole und sechs Kerne 15a in der ersten drehenden Maschine 11 angeordnet. Dies heißt, dass das Verhältnis zwischen der Anzahl der ersten Ankermagnetpole, der Anzahl der ersten Magnet-Magnetpole und der Anzahl der Kerne 15a gegeben ist mit beispielsweise 1:2:1,5. Die jeweils gewünschten Zahlen der ersten Ankermagnetpole, der ersten Magnet-Magnetpole und der Kerne 15a kann jedoch insofern angewandt werden, als das Verhältnis dazwischen 1:m:(1 + m)/2 (m ≠ 1,0) genügt. Obwohl bei der Ausführungsform die Kerne 15a durch Stahlplatten gebildet sind, können sie ferner durch andere weichmagnetische Materialien gebildet sein. Obwohl bei der Ausführungsform der erste Stator 13 und der erste Rotor 14 an jeweils radial äußeren und inneren Stellen angeordnet sind, ist dies nicht beschränkend, sondern sie können ferner umgekehrt an jeweiligen radial inneren und äußeren Stellen angeordnet sein.
  • Obwohl bei der Ausführungsform die erste drehende Maschine 11 durch Anordnen des ersten Stators 13 und der ersten und zweiten Rotoren 14 und 15 in der radialen Richtung als ein sogenannter Radialtyp aufgebaut ist, kann die erste drehende Maschine 11 ferner durch Anordnen des ersten Stators 13 und der ersten und zweiten Rotoren 14 und 15 in der axialen Richtung als ein sogenannter Axialtyp aufgebaut sein. Obwohl bei der Ausführungsform ein erster Magnet-Magnetpol durch einen Magnetpol eines einzelnen Permanentmagneten 14a gebildet ist, kann er ferner durch Magnetpole einer Mehrzahl von Permanentmagneten gebildet sein. Falls beispielsweise ein erster Magnetpol durch Anordnen von zwei Permanentmagneten in einer umgedrehten V-Form so gebildet ist, dass deren Magnetpole dichter beieinander zu dem ersten Stator 13 hin werden, ist es möglich, die Richtwirkung der zuvor erwähnten magnetischen Kraftlinie ML zu verbessern. Ferner können bei der Ausführungsform Elektromagneten anstelle des Permanentmagneten 14a verwendet werden.
  • Obwohl bei der Ausführungsform die Spulen 13c bis 13e durch Drei-Phasen-Spulen der U-Phase bis W-Phase gebildet sind, kann die Anzahl von Phasen der Spulen, wie gewünscht, insoweit festgelegt werden, als die Spulen das erste rotierende Magnetfeld erzeugen können. Ferner ist einzusehen, dass bei der Ausführungsform eine gewünschte Anzahl von Schlitzen, die verschieden ist von der, welche bei der Ausführungsform verwendet ist, als die Anzahl der Schlitze 13b verwendet werden kann. Obwohl bei der Ausführungsform die U-Phasen- bis W-Phasenspulen 13c bis 13e in den Schlitzen 13b durch verteiltes Wickeln gewickelt sind, ist dies nicht beschränkend, sondern sie können ferner durch konzentriertes Wickeln gewickelt sein. Obwohl bei der Ausführungsform die Schlitze 13b, die Permanentmagneten 14a und die Kerne 15a in gleichen Abstandsintervallen angeordnet sind, können sie ferner in ungleich beabstandeten Intervallen angeordnet sein. Die oben beschriebenen Abwandlungen der ersten drehenden Maschine 11 gelten ähnlich für die zweite drehende Maschine 61 bei der dritten Ausführungsform.
  • Obwohl bei der Ausführungsform die Steuereinrichtung zur Steuerung des Motors 3, des Anlassers 31 und der ersten und zweiten drehenden Maschinen 11, 21 und 61 durch die ECU 2, die VCU 43 und die ersten und zweiten PDUs 41 und 42 gebildet ist, kann sie ferner durch eine Kombination aus einem Mikrocomputer und einer elektrischen Schaltung gebildet sein. Obwohl bei der Ausführungsform die Hauptbatterie 44 als eine Leistungsquelle für die ersten und zweiten drehenden Maschinen 11, 21 und 61 genutzt wird, kann ferner irgendeine andere geeignete Vorrichtung, wie ein Kondensator insoweit verwendet werden, als sie bzw. er eine elektrische Leistungsspeichervorrichtung ist, die imstande ist, geladen und entladen zu werden.
  • Obwohl bei der Ausführungsform die zweite Startzeit-Drehzahl NEST2 als der zweite bestimmte Wert der vorliegenden Erfindung auf eine bestimmte Drehzahl festgelegt ist, die es ermöglichen wird, das maximale Drehmoment des Motors 3 zu erzielen, kann die zweite Startzeit-Drehzahl NEST2 überdies auf eine bestimmte Drehzahl festgelegt werden, wie auf eine bestimmte Drehzahl innerhalb eines Bereiches von 600 bis 800 Umdrehungen pro Minute, die es ermöglichen wird, die ausgezeichnetsten Abgasemissioncharakteristiken von dem Motor 3 zu erzielen. Alternativ kann die zweite Startzeit-Drehzahl NEST2 auf eine bestimmte Drehzahl festgelegt sein, wie auf eine bestimmte Drehzahl innerhalb eines Bereiches von 1500 bis 2000 Umdrehungen pro Minute, was es ermöglichen wird, das niedrigste Kraftstoffverbrauchsverhältnis des Motors 3 zu erzielen, oder sie kann auf der Grundlage zumindest des größten Drehmoments des Motors 3, der ausgezeichnetsten Abgasemissioncharakteristiken und des niedrigsten Kraftstoffverbrauchsverhältnisses auf eine bestimmte Drehzahl festgelegt werden, die es ermöglichen wird, zumindest eine davon bzw. eine dieser Eigenschaften zu erzielen.
  • Ferner wird bei der Ausführungsform während des Fahrens des Fahrzeugs dann, wenn die Motordrehzahl NE höher ist als die zweite Startzeit-Drehzahl NEST2, der Motor im Erholungs-vom-Abbremsungs-ENG-Startmodus in einem Zustand gestartet, in welchem die Motordrehzahl NE auf die zweite Startzeit-Drehzahl NEST2 abgesenkt wird. Auch dann, wenn die Motordrehzahl NE unmittelbar nach Stillsetzung des Fahrzeugs höher ist als die zweite Startzeit-Drehzahl NEST2 kann der Motor 3 jedoch in dem Zustand gestartet werden, in welchem die Motordrehzahl NE auf die zweite Startzeit-Drehzahl NEST2 abgesenkt ist.
  • Obwohl bei der Ausführungsform der Motor 3 als eine Wärmekraftmaschine der vorliegenden Erfindung ein Benzinmotor ist, ist ferner einzusehen, dass eine gewünschte Wärmekraftmaschine angewandt werden kann, die einen Abgabeteil aufweist, der imstande ist, Antriebsleistung abzugeben. Als Motor 3 kann beispielsweise irgendeiner von verschiedenen industriellen Motoren, einschließlich eines Dieselmotors, und von Motoren für Schiffsantriebsmaschinen verwendet werden, wie ein Außenbordmotor, der eine vertikal angeordnete Kurbelwelle aufweist. Alternativ kann beispielsweise eine externe Wärmekraftmaschine, wie ein Stirlingmotor verwendet werden. Außerdem können bei der Ausführungsform gewünschte Einrichtungen zur Verbindung zwischen den verschiedenen Typen von drehenden Elementen insoweit verwendet werden, als sie die Bedingungen der vorliegenden Erfindung erfüllen. So können beispielsweise die bei der Ausführungsform beschriebenen Zahnräder durch Riemenscheiben oder dergleichen ersetzt sein. Obwohl bei der Ausführungsform das Antriebsaggregat gemäß der vorliegenden Erfindung bei Fahrzeugen angewandt wird, kann es beispielsweise ferner bei Booten oder Luftfahrzeugen angewandt werden. Es ist ferner einzusehen, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen ohne Abweichung vom Sinn und vom Umfang der Erfindung vorgenommen werden können.
  • [Industrielle Anwendbarkeit]
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Antriebsaggregat, welches mit zwei oder mehr Antriebs-Leistungsquellen, wie einer Wärmekraftmaschine und drehenden Maschinen versehen ist, die voneinander verschieden sind, und ist brauchbar zur Erzielung einer Verkleinerung in der Größe und einer Verringerung der Herstellungskosten des Antriebsaggregats und zur Verbesserung des Freiheitsgrades in der Gestaltung des Antriebsaggregats.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Antriebsaggregat
    1A
    Antriebsaggregat
    1B
    Antriebsaggregat
    1C
    Antriebsaggregat
    2
    ECU (Steuereinrichtung)
    3
    Motor (Wärmekraftmaschine)
    3a
    Kurbelwelle (Abgabeteil)
    11
    erste drehende Maschine
    13
    erster Stator (Stator)
    13a
    Eisenkern (Ankerreihe, erste Ankerreihe)
    13c
    U-Phasenspule (Ankerreihe, erste Ankerreihe)
    13d
    V-Phasenspule (Ankerreihe, erste Ankerreihe)
    13e
    W-Phasenspule (Ankerreihe, erste Ankerreihe)
    14
    erster Rotor
    14a
    Permanentmagnet (Magnetpol, erster Magnetpol)
    15
    zweiter Rotor
    15a
    Kern (weichmagnetisches Materialelement, erstes weichmagnetisches Materialelement)
    21
    zweite drehende Maschine
    23
    Rotor
    31
    Anlasser
    41
    erste PDU (Steuereinrichtung)
    42
    zweite PDU (Steuereineinrichtung)
    43
    VCU (Steuereinrichtung)
    61
    zweite drehende Maschine
    63
    zweiter Stator
    63a
    Eisenkern (zweite Ankerreihe)
    63b
    U-Phasen- bis W-Phasenspulen (zweite Ankerreihe)
    64
    dritter Rotor
    64a
    Permanentmagnet (zweiter Magnetpol)
    65
    vierter Rotor
    65a
    Kern (zweites weichmagnetisches Materialelement)
    PG
    Planetengetriebeeinheit (Leistungsübertragungsmechanismus)
    S
    Sonnenrad (erstes Element)
    C
    Träger (zweites Element)
    R
    Ringzahnrad bzw. Außenrad (drittes Element)
    DW, DW
    Antriebsräder (angetriebene Teile)
    NEST1
    erste Startzeit-Drehzahl (erster bestimmter Wert)
    NEST2
    zweite Startzeit-Drehzahl (zweiter bestimmter Wert)
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2008-39045 [0411]

Claims (15)

  1. Antriebsaggregat zum Antrieb von angetriebenen Teilen, enthaltend: eine Wärmekraftmaschine, die einen Abgabeteil zur Abgabe von Antriebsleistung enthält; eine erste drehende Maschine; eine zweite drehende Maschine, die imstande ist, zugeführte elektrische Leistung in Antriebsleistung umzusetzen und die Antriebsleistung von ihrem Rotor abzugeben, und die außerdem imstande ist, dem Rotor eingangsseitig zugeführte Antriebsleistung in elektrische Leistung umzusetzen; und eine Steuereinrichtung zum Steuern des Betriebs der Wärmekraftmaschine und der ersten und zweiten drehenden Maschinen, wobei die erste drehende Maschine einen ersten Rotor mit einer Magnetpolreihe, die durch eine bestimmte Mehrzahl von Magnetpolen gebildet ist, welche in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, und die jeweils zwei benachbarte Magnetpole so angeordnet aufweist, dass sie jeweils voneinander verschiedene Polaritäten aufweisen, wobei der erste Rotor in der Umfangsrichtung drehbar ist, einen unbeweglichen Stator mit einer Ankerreihe, die in einer Weise gegenüber der Magnetpolreihe angeordnet ist und die zur Erzeugung einer bestimmten Mehrzahl von Ankermagnetpolen dient, um dadurch zu veranlassen, dass ein rotierendes Magnetfeld, welches in der Umfangsrichtung rotiert, zwischen der Ankerreihe und der Magnetpolreihe erzeugt wird, und einen zweiten Rotor mit einer weichmagnetischen Materialelementreihe umfasst, die durch eine bestimmte Mehrzahl von weichmagnetischen Materialelementen gebildet ist, welche in der Umfangsrichtung in einer voneinander beabstandeten Weise angeordnet sind, und der zwischen der Magnetpolreihe und der Ankerreihe angeordnet ist, wobei der zweite Rotor in der Umfangsrichtung drehbar ist, wobei ein Verhältnis zwischen der Anzahl der Ankermagnetpole, der Anzahl der Magnetpole und der Anzahl der weichmagnetischen Materialelemente auf 1:m:(1 + m)/2(m ≠ 1,0) festgelegt ist, wobei einer der ersten und zweiten Rotoren mit dem Abgabeteil mechanisch verbunden ist, während der andere der ersten und zweiten Rotoren mit den angetriebenen Teilen mechanisch verbunden ist, und wobei der betreffende Rotor mit den angetriebenen Teilen mechanisch verbunden ist, und wobei beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn eine Drehzahl des Abgabeteiles nicht niedriger ist als ein erster bestimmter Wert, die Wärmekraftmaschine durch die Steuereinrichtung in einem Zustand gestartet wird, in welchem die Drehzahl des Abgabeteiles nicht erhöht wird.
  2. Antriebsaggregat, wie im Anspruch 1 beansprucht, wobei beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn die Drehzahl des Abgabeteiles oberhalb eines zweiten bestimmten Wertes liegt, der höher ist als der erste bestimmte Wert, die Wärmekraftmaschine in einem Zustand gestartet wird, in welchem die Drehzahl des Abgabeteiles durch Steuern eines Betriebs der ersten drehenden Maschine abgesenkt wird.
  3. Antriebsaggregat, wie im Anspruch 2 beansprucht, wobei die Wärmekraftmaschine eine Brennkraftmaschine ist und der zweite bestimmte Wert auf der Grundlage zumindest einer Größe aus Abgasemissioncharakteristiken, einem Kraftstoffverbrauchsverhältnis und einem Abgabedrehmoment der Wärmekraftmaschine festgelegt wird.
  4. Antriebsaggregat, wie im Anspruch 1 beansprucht, wobei während des Antriebs der angetriebenen Teile die Steuereinrichtung einen Betrieb der zweiten drehenden Maschine so steuert, dass eine geforderte Antriebskraft, die durch die angetriebenen Teile gefordert wird, auf die angetriebenen Teile übertragen wird.
  5. Antriebsaggregat, wie im Anspruch 1 beansprucht, ferner enthaltend einen Anlasser zum Antrieb des Abgabeteiles, um die Wärmekraftmaschine zu starten, und wobei beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn die Drehzahl des Abgabeteiles niedriger ist als der erste bestimmte Wert, die Steuereinrichtung den Anlasser veranlasst zu arbeiten und die Wärmekraftmaschine in einem Zustand startet, in welchem ein Betrieb zumindest einer der ersten und zweiten drehenden Maschinen so gesteuert wird, dass eine Änderung in der Geschwindigkeit der angetriebenen Teile unterdrückt wird, die durch Übertragung einer Antriebskraft von dem Anlasser auf den Abgabeteil hervorgerufen wird.
  6. Antriebsaggregat zum Antrieb von angetriebenen Teilen, enthaltend: eine Wärmekraftmaschine, die einen Abgabeteil zur Abgabe von Antriebsleistung enthält; eine erste drehende Maschine; eine zweite drehende Maschine; und eine Steuereinrichtung zum Steuern des Betriebs der Wärmekraftmaschine und der ersten und zweiten drehenden Maschinen, wobei die erste drehende Maschine einen ersten Rotor mit einer ersten Magnetpolreihe, die durch eine bestimmte Mehrzahl von ersten Magnetpolen gebildet ist, welche in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, und die jeweils zwei benachbarte erste Magnetpole so angeordnet aufweist, dass sie jeweils voneinander verschiedene Polaritäten aufweisen, wobei der erste Rotor in der ersten Umfangsrichtung drehbar ist, einen unbeweglichen ersten Stator mit einer ersten Ankerreihe, die in einer Weise gegenüber der ersten Magnetpolreihe angeordnet ist und die zur Erzeugung einer bestimmten Mehrzahl von ersten Ankermagnetpolen vorgesehen dient, um dadurch zu veranlassen, dass ein erstes rotierendes Magnetfeld, welches in der ersten Umfangsrichtung rotiert, zwischen der ersten Ankerreihe und der ersten Magnetpolreihe erzeugt wird, und einen zweiten Rotor mit einer ersten weichmagnetischen Materialelementreihe umfasst, die durch eine bestimmte Mehrzahl von ersten weichmagnetischen Materialelementen gebildet ist, die in der ersten Umfangsrichtung in einer voneinander beabstandeten Weise angeordnet sind, und der zwischen der ersten Magnetpolreihe und der ersten Ankerreihe angeordnet ist, wobei der zweite Rotor in der ersten Umfangsrichtung drehbar ist, wobei ein Verhältnis zwischen der Anzahl der ersten Ankermagnetpole, der Anzahl der ersten Magnetpole und der Anzahl der ersten weichmagnetischen Materialelemente auf 1:m:(1 + m)/2(m ≠ 1,0) festgelegt ist, wobei die zweite drehende Maschine einen dritten Rotor mit einer zweiten Magnetpolreihe, die durch eine bestimmte Mehrzahl von zweiten Magnetpolen gebildet ist, welche in einer zweiten Umfangsrichtung angeordnet sind und jeweils zwei ihrer einander benachbarten Magnetpole so angeordnet aufweist, dass sie jeweils voneinander verschiedene Polaritäten aufweisen, wobei der dritte Rotor in der zweiten Umfangsrichtung drehbar ist, einen unbeweglichen zweiten Stator mit einer zweiten Ankerreihe, die in einer Weise gegenüber der zweiten Magnetpolreihe angeordnet ist und die zur Erzeugung einer bestimmten Mehrzahl von zweiten Ankermagnetpolen dient, um dadurch zu bewirken, dass ein zweites rotierendes Magnetfeld, welches in der zweiten Umfangsrichtung rotiert, zwischen der zweiten Ankerreihe und der zweiten Magnetpolreihe erzeugt wird, und einen vierten Rotor mit einer zweiten weichmagnetischen Materialelementreihe umfasst, die durch eine bestimmte Mehrzahl von zweiten weichmagnetischen Materialelementen gebildet ist, welche in der zweiten Umfangsrichtung in einer Weise in Abstand voneinander angeordnet sind, und der zwischen der zweiten Magnetpolreihe und der zweiten Ankerreihe angeordnet ist, wobei der vierte Rotor in der zweiten Umfangsrichtung drehbar ist, wobei ein Verhältnis zwischen der Anzahl der zweiten Ankermagnetpole, der Anzahl der zweiten Magnetpole und der Anzahl der zweiten weichmagnetischen Materialelemente auf 1:n:(1 + n)/2 (n ≠ 1,0) festgelegt ist, wobei die zweiten und dritten Rotoren mit dem Abgabeteil mechanisch verbunden sind, und die ersten und vierten Rotoren mit den angetriebenen Teilen mechanisch verbunden sind, und wobei beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn eine Drehzahl des Abgabeteiles nicht niedriger ist als ein erster bestimmter Wert, die Wärmekraftmaschine durch die Steuereinrichtung in einem Zustand gestartet wird, in welchem die Drehzahl des Abgabeteiles nicht erhöht wird.
  7. Antriebsaggregat, wie im Anspruch 6 beansprucht, wobei beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn die Drehzahl des Abgabeteiles oberhalb eines zweiten bestimmten Wertes liegt, der höher ist als der erste bestimmte Wert, die Steuereinrichtung die Wärmekraftmaschine in einem Zustand startet, in welchem die Drehzahl des Abgabeteiles durch Steuern eines Betriebs der ersten drehenden Maschine abgesenkt wird.
  8. Antriebsaggregat nach Anspruch 7, wobei die Wärmekraftmaschine eine Brennkraftmaschine ist und der zweite bestimmte Wert auf der Grundlage zumindest einer Größe aus Abgasemissioncharakteristiken, einem Kraftstoffverbrauchsverhältnis und einem Abgabedrehmoment der Wärmekraftmaschine festgelegt wird.
  9. Antriebsaggregat nach Anspruch 6, wobei während des Antriebs der angetriebenen Teile die Steuereinrichtung einen Betrieb der zweiten drehenden Maschine so steuert, dass eine geforderte Antriebskraft, die durch die angetriebenen Teile gefordert wird, auf die angetriebenen Teile übertragen wird.
  10. Antriebsaggregat nach Anspruch 6, ferner enthaltend einen Anlasser zum Antrieb des Abgabeteiles, um die Wärmekraftmaschine zu starten, und wobei beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn die Drehzahl des Abgabeteiles niedriger ist als der erste bestimmte Wert, die Steuereinrichtung den Anlasser veranlasst zu arbeiten und die Wärmekraftmaschine in einem Zustand startet, in welchem ein Betrieb der zweiten drehenden Maschinen so gesteuert wird, dass eine Änderung in der Geschwindigkeit der angetriebenen Teile unterdrückt wird, die durch Übertragung einer Antriebskraft von dem Anlasser auf den Abgabeteil hervorgerufen wird.
  11. Antriebsaggregat zum Antrieb von angetriebenen Teilen, enthalten: eine Wärmekraftmaschine, die einen Abgabeteil zur Abgabe von Antriebsleistung enthält; eine erste drehende Maschine; eine zweite drehende Maschine, die imstande ist, zugeführte elektrische Leistung in Antriebsleistung umzusetzen und die Antriebsleistung von ihrem Rotor abzugeben, und die außerdem imstande ist, dem Rotor eingangsseitig zugeführte Antriebsleistung in elektrische Leistung umzusetzen; einen Leistungsübertragungsmechanismus, der ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element enthält, die imstande sind, zwischen sich eine Antriebsleistung zu übertragen, die ersten bis dritten Elemente sind so gestaltet, um während einer Übertragung der Antriebsleistung zu drehen, während eine kollineare Beziehung in der Drehzahl dazwischen aufrecht erhalten wird, mit geraden Linien, die jeweilige Drehzahlen der ersten bis dritten Elemente darstellen, aufeinanderfolgend in einem kollinearen Diagramm ausgerichtet werden, welches die kollineare Beziehung in der Drehzahl darstellt, eine Steuereinrichtung zum Steuern des Betriebs der Wärmekraftmaschine und der ersten und zweiten drehenden Maschinen, wobei die erste drehende Maschine einen ersten Rotor mit einer Magnetpolreihe, die durch eine bestimmte Mehrzahl von Magnetpolen gebildet ist, welche in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, und die jeweils zwei benachbarte Magnetpole so angeordnet aufweist, dass sie jeweils voneinander verschiedene Polaritäten aufweisen, worin bzw. wobei der erste Rotor in der Umfangsrichtung drehbar ist, einen unbeweglichen Stator mit einer Ankerreihe, die in einer Weise gegenüber der Magnetpolreihe angeordnet ist und die zur Erzeugung einer bestimmten Mehrzahl von Ankermagnetpolen dient, um dadurch zu veranlassen, dass ein rotierendes Magnetfeld, welches in der Umfangsrichtung rotiert, zwischen der Ankerreihe und der Magnetpolreihe erzeugt wird, und einen zweiten Rotor mit einer weichmagnetischen Materialelementreihe umfasst, die durch eine bestimmte Mehrzahl von weichmagnetischen Materialelementen gebildet ist, welche in der Umfangsrichtung in einer voneinander beabstandeten Weise angeordnet sind, und der zwischen der Magnetpolreihe und der Ankerreihe angeordnet ist, wobei der zweite Rotor in der Umfangsrichtung drehbar ist, wobei ein Verhältnis zwischen der Anzahl der Ankermagnetpole, der Anzahl der Magnetpole und der Anzahl der weichmagnetischen Materialelemente auf 1:m:(1 + m)/2(m ≠ 1,0) festgelegt ist, wobei eine aus einer Kombination des ersten Rotors und des zweiten Elements und einer Kombination des zweiten Rotors und des ersten Elements mit dem Abgabeteil mechanisch verbunden ist, während die andere aus der Kombination des ersten Rotors und des zweiten Elements und der Kombination aus dem zweiten Rotor und dem ersten Element mit den angetriebenen Teilen mechanisch verbunden ist und das dritte Element mit dem Rotor mechanisch verbunden ist, und wobei beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn eine Drehzahl des Abgabeteiles nicht niedriger ist als ein erster bestimmter Wert, die Wärmekraftmaschine durch die Steuereinrichtung in einem Zustand gestartet wird, in welchem die Drehzahl des Abgabeteiles nicht erhöht wird.
  12. Antriebsaggregat, wie im Anspruch 11 beansprucht, wobei beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn die Drehzahl des Abgabeteiles oberhalb eines zweiten bestimmten Wertes liegt, der höher ist als der erste bestimmte Wert, die Steuereinrichtung die Wärmekraftmaschine in einer solchen Weise steuert, dass die Drehzahl des Abgabeteiles abgesenkt wird, und dann, wenn die Kombination aus dem ersten Rotor und dem zweiten Element mit dem Abgabeteil mechanisch verbunden ist, in einem Zustand, in welchem ein Betrieb der zweiten drehenden Maschine gesteuert wird, während dann, wenn die Kombination aus dem zweiten Rotor und dem ersten Element mit dem Abgabetell mechanisch verbunden ist, in einem Zustand, in welchem ein Betrieb der ersten drehenden Maschine gesteuert wird.
  13. Antriebsaggregat, wie im Anspruch 12 beansprucht, wobei die Wärmekraftmaschine eine Brennkraftmaschine ist und der zweite bestimmte Wert auf der Grundlage zumindest einer Größe aus Abgasemissioncharakteristiken, einem Kraftstoffverbrauchsverhältnis und einem Abgabedrehmoment der Wärmekraftmaschine festgelegt wird.
  14. Antriebsaggregat nach Anspruch 11, wobei während des Antriebs der angetriebenen Teile, damit eine geforderte Antriebskraft, die von den angetriebenen Teilen gefordert wird, auf die angetriebenen Teile übertragen wird, die Steuereinrichtung einen Betrieb der ersten drehenden Maschine steuert, wenn die Kombination aus dem ersten Rotor und dem zweiten Element mit dem Abgabeteil mechanisch verbunden ist, und einen Betrieb der zweiten drehenden Maschine steuert, wenn die Kombination aus dem zweiten Rotor und dem ersten Element mit dem Abgabeteil mechanisch verbunden ist.
  15. Antriebsaggregat, wie im Anspruch 11 beansprucht, ferner enthaltend einen Anlasser zum Antrieb des Abgabeteiles, um die Wärmekraftmaschine zu starten, und wobei beim Starten der Wärmekraftmaschine dann, wenn die Drehzahl des Abgabeteiles niedriger ist als der erste bestimmte Wert, die Steuereinrichtung den Anlasser veranlasst zu arbeiten und die Wärmekraftmaschine startet, so dass eine Änderung in der Geschwindigkeit der angetriebenen Teile unterdrückt wird, die durch Übertragung einer Antriebskraft von dem Anlasser auf den Abgabeteil hervorgerufen wird, wenn die Kombination aus dem ersten Rotor und dem zweiten Element mit dem Abgabeteil mechanisch verbunden ist, in einem Zustand, in welchem ein Betrieb der ersten drehenden Maschine gesteuert wird, während dann, wenn die Kombination aus dem zweiten Rotor und dem ersten Element mit dem Abgabeteil mechanisch verbunden ist in einem Zustand, in welchem ein Betrieb der zweiten drehenden Maschine gesteuert wird.
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