JP2009268256A

JP2009268256A - 動力装置

Info

Publication number: JP2009268256A
Application number: JP2008114673A
Authority: JP
Inventors: Shigemitsu Akutsu; 重光圷; Noriyuki Abe; 典行阿部; Akiyoshi Oya; 聡義大矢; Kota Kasaoka; 広太笠岡
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-04-24
Filing date: 2008-04-24
Publication date: 2009-11-12
Anticipated expiration: 2028-04-24
Also published as: US20110034282A1; WO2009130951A1; JP4759589B2; US8480522B2

Abstract

【課題】駆動効率および発電効率を高めることができる動力装置を提供する。
【解決手段】動力装置１では、熱機関３の出力軸３ａが、第１変速装置２０を介して被駆動部ＤＷ，ＤＷに連結されている。回転機３１は、隣り合う各２つの磁極３４ａが互いに異なる極性を有するように配置された磁極列を有する第１ロータ３４と、磁極列に対向するように配置され、所定の複数の電機子磁極により回転磁界を磁極列との間に発生させるための電機子列を有するステータ３３と、互いに間隔を隔てて並んだ複数の軟磁性体３５ａで構成され、かつ磁極列と電機子列の間に配置された軟磁性体列を有する第２ロータ３５と、を有しており、電機子磁極の数と磁極３４ａの数と軟磁性体３５ａの数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（ｍ≠１．０）に設定され、第１および第２のロータ３４，３５の一方が熱機関３の出力軸３ａに、他方が被駆動部ＤＷ，ＤＷに連結されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、被駆動部を駆動するための動力装置に関する。

従来、この種の動力装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この動力装置は、車両の駆動輪を駆動するためのものであり、駆動源としての内燃機関および回転機と、この駆動輪に動力を伝達するための無段変速装置および遊星歯車装置を備えている。遊星歯車装置は、サンギヤ、リングギヤおよびキャリアを有する一般的なシングルピニオンタイプのもので、このサンギヤはハイクラッチを介して、このリングギヤはロークラッチを介して、駆動輪に連結されている。内燃機関は、主軸を介して上記のキャリアに連結されており、この主軸は、無段変速装置の入力プーリに連結されている。また、回転機、無段変速装置の出力プーリおよびサンギヤは、副軸を介して互いに連結されている。

以上の構成の動力装置は、その動作モードの１つとして、主として低速走行中に用いられるトルク循環モードを有している。このトルク循環モード中には、上記のハイクラッチを遮断することでサンギヤと駆動輪の間を遮断し、ロークラッチを接続することでリングギヤと駆動輪の間を接続する。以上により、内燃機関のトルクは、主軸を介してキャリアに伝達され、回転機のトルクは、副軸、無段変速装置および主軸を介してキャリアに伝達される。また、キャリアに伝達されたトルクは、リングギヤとサンギヤに分配され、リングギヤに分配されたトルクは駆動輪に伝達される。一方、サンギヤに分配されたトルクは、副軸に伝達され、回転機のトルクと合成された後、無段変速装置を介して主軸に伝達され、さらに、内燃機関のトルクと合成された後、キャリアに伝達される。以上のように、トルク循環モード中、内燃機関および回転機の動力は、無段変速装置および遊星歯車装置を循環しながら、駆動輪に伝達される。

上述したように、従来の動力装置では、トルク循環モード中、内燃機関および回転機から駆動輪への動力の伝達が、遊星歯車装置を必ず経由して行われるので、遊星歯車装置における機械的な歯車の噛み合いによる動力の伝達ロスによって、動力装置の駆動効率が低くなってしまう。また、回転機の動力が、遊星歯車装置に加え、無段変速装置を必ず経由するので、無段変速装置における動力の伝達ロスによって、動力装置の駆動効率がさらに低くなってしまう。

また、トルク循環モード中、駆動輪の動力を用いて回転機により発電を行った場合にも、駆動輪から回転機への動力の伝達が、遊星歯車装置および無段変速装置を必ず経由して行われるので、遊星歯車装置および無段変速装置における動力の伝達ロスによって、十分な発電効率を得ることができない。さらに、トルク循環モード中、内燃機関の動力を用いて回転機により発電を行う場合、キャリアを介してサンギヤに分配された動力を用いて発電が行われる。このように、この場合にも、内燃機関から回転機への動力の伝達が、遊星歯車装置を必ず経由して行われるので、遊星歯車装置における動力の伝達ロスによって、十分な発電効率を得ることができない。

また、遊星歯車装置という複数の歯車や軸を組み合わせた複雑な機構を用いるため、その構成が非常に複雑であり、それに加え、遊星歯車装置における複数の歯車の間のバックラッシによって、駆動輪の回転速度をきめ細かく制御することができない。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、駆動効率および発電効率を高めることができる動力装置を提供することを目的とする。

特開２００４−１７５３２０号公報

上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、被駆動部（実施形態における（以下、本項において同じ）駆動輪ＤＷ，ＤＷ）を駆動するための動力装置１、１Ａ〜１Ｃ、１Ｇ〜１Ｊであって、動力を出力するための出力軸（クランク軸３ａ）を有する熱機関（エンジン３）と、熱機関の出力軸と被駆動部に連結され、熱機関の動力を変速して被駆動部に伝達するための第１変速装置（無段変速装置２０）と、回転機３１と、を備え、回転機３１は、周方向に並んだ所定の複数の磁極（永久磁石３４ａ）で構成され、かつ隣り合う各２つの磁極が互いに異なる極性を有するように配置された磁極列を有する、周方向に回転自在の第１ロータ３４と、周方向に並んだ複数の電機子（鉄芯３３ａ、Ｕ相コイル３３ｃ、Ｖ相コイル３３ｄ、Ｗ相コイル３３ｅ）で構成され、磁極列に対向するように配置されるとともに、複数の電機子に発生する所定の複数の電機子磁極により周方向に回転する回転磁界を磁極列との間に発生させるための電機子列を有する、不動のステータ３３と、互いに間隔を隔てて周方向に並んだ所定の複数の軟磁性体（コア３５ａ）で構成され、かつ磁極列と電機子列の間に配置された軟磁性体列を有する、周方向に回転自在の第２ロータ３５と、を有し、電機子磁極の数と磁極の数と軟磁性体の数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（ｍ≠１．０）に設定され、第１および第２のロータ３４，３５の一方が熱機関の出力軸に連結されるとともに、他方が被駆動部に連結されていることを特徴とする。

この動力装置の回転機によれば、周方向に回転自在の第１ロータの磁極列と、不動のステータの電機子列が互いに対向しており、これらの磁極列と電機子列の間に、周方向に回転自在の第２ロータの軟磁性体列が配置されている。また、これらの磁極列、電機子列および軟磁性体列をそれぞれ構成する複数の磁極、電機子および軟磁性体は、周方向に並んでいる。さらに、ステータの電機子列は、その複数の電機子に発生する所定の複数の電機子磁極によって周方向に回転する回転磁界を磁極列との間に発生させることが可能である。また、隣り合う各２つの磁極が互いに異なる極性を有しており、隣り合う各２つの軟磁性体間には、間隔が空いている。上記のように、磁極列と電機子列の間において、複数の電機子磁極による回転磁界が発生するとともに軟磁性体列が配置されていることから、各軟磁性体は、電機子磁極と磁極によって磁化される。このことと、上記のように隣り合う各２つの軟磁性体間に間隔が空いていることによって、磁極と軟磁性体と電機子磁極を結ぶような磁力線が発生する。このため、電機子への電力の供給により回転磁界を発生させると、この磁力線による磁力の作用によって、電機子に供給された電力は動力に変換され、その動力が、第１ロータや第２ロータから出力される。

ここで、電機子に供給された電力および回転磁界の電気角速度ωｍｆと等価のトルクを駆動用等価トルクＴｅという。以下、この駆動用等価トルクＴｅと、第１および第２のロータに伝達されるトルク（以下、それぞれ「第１ロータ伝達トルクＴ１」「第２ロータ伝達トルクＴ２」という）の関係、および、回転磁界、第１および第２のロータの電気角速度の間の関係について説明する。

本発明の回転機を次の条件（Ａ）および（Ｂ）の下に構成した場合には、回転機に相当する等価回路は図６４のように示される。
（Ａ）電機子がＵ相、Ｖ相およびＷ相の３相コイルを有する
（Ｂ）電機子磁極が２個、磁極が４個、すなわち、電機子磁極のＮ極およびＳ極を１組とする極対数が値１、磁極のＮ極およびＳ極を１組とする極対数が値２であり、軟磁性体が３個である
なお、このように、本明細書で用いる「極対」は、Ｎ極およびＳ極の１組をいう。

この場合、軟磁性体のうちの第１軟磁性体を通過する磁極の磁束Ψｋ１は、次式（１）で表される。

ここで、ψｆは磁極の磁束の最大値、θ１およびθ２は、Ｕ相コイルに対する磁極の回転角度位置および第１軟磁性体の回転角度位置である。また、この場合、電機子磁極の極対数に対する磁極の極対数の比が値２．０であるため、磁極の磁束が回転磁界に対して２倍の周期で回転（変化）するので、上記の式（１）では、そのことを表すために、（θ２−θ１）に値２．０が乗算されている。

したがって、第１軟磁性体を介してＵ相コイルを通過する磁極の磁束Ψｕ１は、式（１）にｃｏｓθ２を乗算することで得られた次式（２）で表される。

同様に、軟磁性体のうちの第２軟磁性体を通過する磁極の磁束Ψｋ２は、次式（３）で表される。

電機子に対する第２軟磁性体の回転角度位置が、第１軟磁性体に対して２π／３だけ進んでいるため、上記の式（３）では、そのことを表すために、θ２に２π／３が加算されている。

したがって、第２軟磁性体を介してＵ相コイルを通過する磁極の磁束Ψｕ２は、式（３）にｃｏｓ（θ２＋２π／３）を乗算することで得られた次式（４）で表される。

同様に、軟磁性体のうちの第３軟磁性体を介してＵ相コイルを通過する磁極の磁束Ψｕ３は、次式（５）で表される。

図６４に示すような回転機では、軟磁性体を介してＵ相コイルを通過する磁極の磁束Ψｕは、上記の式（２）、（４）および（５）で表される磁束Ψｕ１〜Ψｕ３を足し合わせたものになるので、次式（６）で表される。

また、この式（６）を一般化すると、軟磁性体を介してＵ相コイルを通過する磁極の磁束Ψｕは、次式（７）で表される。

ここで、ａ、ｂおよびｃはそれぞれ、磁極の極対数、軟磁性体の数および電機子磁極の極対数である。また、この式（７）を、三角関数の和と積の公式に基づいて変形すると、次式（８）が得られる。

この式（８）において、ｂ＝ａ＋ｃとするとともに、ｃｏｓ（θ＋２π）＝ｃｏｓθに基づいて整理すると、次式（９）が得られる。

この式（９）を三角関数の加法定理に基づいて整理すると、次式（１０）が得られる。

この式（１０）の右辺の第２項は、ａ−ｃ≠０を条件として、級数の総和やオイラーの公式に基づいて整理すると、次式（１１）から明らかなように値０になる。

また、上記の式（１０）の右辺の第３項も、ａ−ｃ≠０を条件として、級数の総和やオイラーの公式に基づいて整理すると、次式（１２）から明らかなように値０になる。

以上により、ａ−ｃ≠０のときには、軟磁性体を介してＵ相コイルを通過する磁極の磁束Ψｕは、次式（１３）で表される。

また、この式（１３）において、ａ／ｃ＝αとすると、次式（１４）が得られる。

さらに、この式（１４）において、ｃ・θ２＝θｅ２とするとともに、ｃ・θ１＝θｅ１とすると、次式（１５）が得られる。

ここで、θｅ２は、Ｕ相コイルに対する軟磁性体の回転角度位置θ２に電機子磁極の極対数ｃを乗算していることから明らかなように、Ｕ相コイルに対する軟磁性体の電気角度位置を表す。また、θｅ１は、Ｕ相コイルに対する磁極の回転角度位置θ１に電機子磁極の極対数ｃを乗算していることから明らかなように、Ｕ相コイルに対する磁極の電気角度位置を表す。

同様に、軟磁性体を介してＶ相コイルを通過する磁極の磁束Ψｖは、Ｖ相コイルの電気角度位置がＵ相コイルに対して電気角２π／３だけ進んでいることから、次式（１６）で表される。また、軟磁性体を介してＷ相コイルを通過する磁極の磁束Ψｗは、Ｗ相コイルの電気角度位置がＵ相コイルに対して電気角２π／３だけ遅れていることから、次式（１７）で表される。

また、上記の式（１５）〜（１７）でそれぞれ表される磁束Ψｕ〜Ψｗを時間微分すると、次式（１８）〜（２０）がそれぞれ得られる。

ここで、ωｅ１は、θｅ１の時間微分値、すなわち、ステータに対する第１ロータの角速度を電気角速度に換算した値（以下「第１ロータ電気角速度」という）であり、ωｅ２は、θｅ２の時間微分値、すなわち、ステータに対する第２ロータの角速度を電気角速度に換算した値（以下「第２ロータ電気角速度」という）である。

さらに、軟磁性体を介さずにＵ相〜Ｗ相のコイルを直接、通過する磁極の磁束は、極めて小さく、その影響は無視できる。このため、軟磁性体を介してＵ相〜Ｗ相のコイルをそれぞれ通過する磁極の磁束Ψｕ〜Ψｗの時間微分値ｄΨｕ／ｄｔ〜ｄΨｗ／ｄｔ（式（１８）〜（２０））は、電機子列に対して磁極や軟磁性体が回転するのに伴ってＵ相〜Ｗ相のコイルに発生する逆起電圧（誘導起電圧）をそれぞれ表す。

このことから、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のコイルをそれぞれ流れる電流Ｉｕ、ＩｖおよびＩｗは、次式（２１）、（２２）および（２３）で表される。

ここで、Ｉは、Ｕ相〜Ｗ相のコイルを流れる電流の振幅（最大値）である。

また、これらの式（２１）〜（２３）より、Ｕ相コイルに対する回転磁界のベクトルの電気角度位置θｍｆは、次式（２４）で表されるとともに、Ｕ相コイルに対する回転磁界の電気角速度（以下「磁界電気角速度」という）ωｍｆは、次式（２５）で表される。

さらに、Ｕ相〜Ｗ相のコイルに電流Ｉｕ〜Ｉｗがそれぞれ流れることで第１および第２のロータに出力される機械的出力（動力）Ｗは、リラクタンス分を除くと、次式（２６）で表される。

この式（２６）に上記の式（１８）〜（２３）を代入し、整理すると、次式（２７）が得られる。

さらに、この機械的出力Ｗと、前述した第１および第２のロータ伝達トルクＴ１，Ｔ２と、第１および第２のロータ電気角速度ωｅ１，ωｅ２との関係は、次式（２８）で表される。

これらの式（２７）および（２８）から明らかなように、第１および第２のロータ伝達トルクＴ１，Ｔ２は、次式（２９）および（３０）でそれぞれ表される。

また、電機子列に供給された電力と機械的出力Ｗが互いに等しい（ただし、損失は無視）ことと、前記式（２５）および（２７）から、前述した駆動用等価トルクＴｅは、次式（３１）で表される。

さらに、これらの式（２９）〜（３１）より、次式（３２）が得られる。

この式（３２）で表されるトルクの関係、および式（２５）で表される電気角速度の関係は、遊星歯車装置のサンギヤとリングギヤとキャリアにおけるトルクおよび回転速度の関係とまったく同じである。以下、サンギヤ、リングギヤおよびキャリアを総称して、「遊星歯車装置の三要素」という。

さらに、前述したように、ｂ＝ａ＋ｃおよびａ−ｃ≠０を条件として、式（２５）の電気角速度の関係および式（３２）のトルクの関係が成立する。この条件ｂ＝ａ＋ｃは、磁極の数をｐ、電機子磁極の数をｑとすると、ｂ＝（ｐ＋ｑ）／２、すなわち、ｂ／ｑ＝（１＋ｐ／ｑ）／２で表される。ここで、ｐ／ｑ＝ｍとすると、ｂ／ｑ＝（１＋ｍ）／２が得られることから明らかなように、上記のｂ＝ａ＋ｃという条件が成立していることは、電機子磁極の数と磁極の数と軟磁性体の数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２であることを表す。また、上記のａ−ｃ≠０という条件が成立していることは、ｍ≠１．０であることを表す。本発明の回転機によれば、電機子磁極の数と磁極の数と軟磁性体の数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（ｍ≠１．０）に設定されているので、式（２５）に示す電気角速度の関係と式（３２）に示すトルクの関係が成立し、回転機が適正に作動することが分かる。

また、式（２５）および（３２）から明らかなように、α＝ａ／ｃ、すなわち、電機子磁極の極対数に対する磁極の極対数の比を設定することによって、磁界電気角速度ωｍｆ、第１および第２のロータ電気角速度ωｅ１，ωｅ２の間の関係と、駆動用等価トルクＴｅ、第１および第２のロータ伝達トルクＴ１，Ｔ２の間の関係を自由に設定でき、したがって、回転機の設計の自由度を高めることができる。この効果は、複数の電機子のコイルの相数が前述した値３以外の場合にも同様に得られる。

以上のように、回転機では、電機子への電力供給により回転磁界を発生させると、前述した磁極と軟磁性体と電機子磁極を結ぶような磁力線が発生し、この磁力線による磁力の作用によって、電機子に供給された電力は動力に変換され、その動力が、第１ロータや第２ロータから出力されるとともに、上述したような電気角速度やトルクの関係が成立する。このため、電機子に電力を供給していない状態で、第１および第２のロータの少なくとも一方に動力を入力することにより、この少なくとも一方のロータを電機子に対して回転させると、電機子において、発電が行われるとともに、回転磁界が発生し、この場合にも、磁極と軟磁性体と電機子磁極を結ぶような磁力線が発生するとともに、この磁力線による磁力の作用によって、上述した式（２５）に示す電気角速度の関係と式（３２）に示すトルクの関係が成立する。

すなわち、発電した電力および磁界電気角速度ωｍｆと等価のトルクを発電用等価トルクとすると、この発電用等価トルク、第１および第２のロータ伝達トルクＴ１，Ｔ２の間にも、式（３２）のような関係が成立する。以上から明らかなように、本発明の回転機は、遊星歯車装置と一般的な１ロータタイプの回転機を組み合わせた装置と同じ機能を有する。

本発明の回転機が上述した機能を有するため、前述した従来の動力装置と異なり、動力を分配または合成して伝達するための遊星歯車装置は不要であり、また、前述した構成によれば、この回転機の第１および第２のロータの一方（以下「一方のロータ」という）が熱機関の出力軸に、他方（以下「他方のロータ」という）が被駆動部に、それぞれ連結されている。したがって、熱機関と回転機と被駆動部の間における動力の伝達を、遊星歯車装置における動力の伝達ロスを伴わずに行うことができる。したがって、熱機関や回転機による被駆動部の駆動効率、被駆動部の動力を用いた回転機の発電効率、および熱機関の動力を用いた回転機の発電効率をいずれも高めることができる。また、遊星歯車装置を用いる従来の場合と比較して、その構成を単純化できるとともに、歯車の間におけるバックラッシによる影響を受けることなく、被駆動部の速度を精度良く制御することができる。

さらに、熱機関の出力軸は、第１変速装置を介して、被駆動部に連結されている。したがって、被駆動部に伝達される熱機関の動力は、第１変速装置によって変速される。以下、この第１変速装置による熱機関と被駆動部を結ぶ動力の伝達経路を「第１伝達経路」という。また、回転機における回転磁界の発生中には、前述した磁力線による磁力によって、一方のロータが他方のロータに磁気的に連結されているため、熱機関の出力軸は、一方のロータおよび他方のロータを介して、被駆動部に連結されている。以下、これらの要素による熱機関と被駆動部を結ぶ動力の伝達経路を「第２伝達経路」という。この第２伝達経路における第１ロータと第２ロータの間での動力の伝達は、磁力線による磁力を介して非接触で行われるので、その伝達効率が高い。

以上のように、熱機関と被駆動部を連結する伝達経路として、第１伝達経路に加え、第１変速装置を含まない動力の伝達効率の高い第２伝達経路を有するので、第２伝達経路において、熱機関と被駆動部の連結を、変速装置を用いることなく行った場合には、熱機関から被駆動部への動力の伝達を必ず変速装置を介して行う場合と比較して、変速装置における動力の伝達ロスを抑制することができる。また、互いに並列な第１および第２の伝達経路を有するので、被駆動部などの運転状態に応じて、第１および第２の伝達経路のうちの最適な伝達経路を選択したり、第１伝達経路と第２伝達経路とを介して被駆動部に伝達されるエネルギの比率を、最適な効率が得られるように設定したりすることが可能になる。なお、本明細書において「変速装置」とは、入力された動力を互いに異なる複数の変速比の１つで変速可能なものをいう。

さらに、例えば、他方のロータを被駆動部に変速装置を用いることなく連結するとともに、回転機と被駆動部の間の動力の伝達を、被駆動部にそのようにして連結された他方のロータを介して行った場合には、必ず変速装置を介して行う従来の場合と異なり、変速装置における動力の伝達ロスが生じることがない。したがって、回転機による被駆動部の駆動効率と、被駆動部の動力を用いた回転機による発電効率をさらに高めることができる。

また、前述したように、電機子磁極の極対数に対する磁極の極対数の比（以下「極対数比」という）αを設定することによって、磁界電気角速度ωｍｆ、第１および第２のロータ電気角速度ωｅ１，ωｅ２の間の関係と、駆動用等価トルクＴｅ、第１および第２のロータ伝達トルクＴ１，Ｔ２の間の関係を自由に設定できる。このことは、電力供給による回転磁界の発生中のみならず、発電による回転磁界の発生中にも同様に当てはまる。この場合、具体的には、式（３２）から明らかなように、極対数比αが大きいほど、第１および第２のロータ伝達トルクＴ１，Ｔ２に対し、駆動用等価トルクＴｅがより小さくなる。このことは、発電中にも同様に当てはまる。したがって、極対数比αをより大きな値に設定することによって、ステータの小型化を図ることができ、ひいては、動力装置の小型化を図ることができる。

また、式（２５）から、磁界電気角速度ωｍｆ、第１および第２のロータ電気角速度ωｅ１，ωｅ２の間の関係は、例えば図６５のように示される。同図は、いわゆる速度共線図であり、この速度共線図および後述する他の速度共線図では、値０を示す横線に交わる縦線は、各パラメータの回転速度を表すためのものであり、この縦線上に表される白丸と横線との隔たりが、各パラメータの回転速度に相当する。

この図６５から明らかなように、極対数比αが小さいほど、速度共線図における磁界電気角速度ωｍｆを表す縦線と第２ロータ電気角速度ωｅ２を表す縦線の間の距離が小さいため、第１ロータ電気角速度ωｅ１と第２ロータ電気角速度ωｅ２の差（Δω１）に対する、第２ロータ電気角速度ωｅ２と磁界電気角速度ωｍｆの差（Δω２）の比（Δω２／Δω１）は、より小さくなる。したがって、極対数比αをより小さな値に設定することによって、第２ロータ電気角速度ωｅ２が第１ロータ電気角速度ωｅ１を上回るような場合において、磁界電気角速度ωｍｆの過大化による損失の発生により駆動効率や発電効率が低下するのを、防止することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の動力装置１、１Ａ〜１Ｃ、１Ｇ〜１Ｊにおいて、第１変速装置は、変速比を無段階に変更可能な無段変速装置２０で構成されていることを特徴とする。

本発明の回転機では、式（２５）や図６５から明らかなように、回転磁界の発生に伴うステータ、第１および第２のロータの間でのエネルギ（電力・動力）の入出力中、回転磁界、第１および第２のロータは、回転速度に関する共線関係を保ちながら回転する。したがって、第１ロータと第２ロータの回転速度の比が変化すれば、それに応じて、第２ロータと回転磁界の回転速度の比も変化することになる。

また、一方のロータは熱機関の出力軸に連結され、他方のロータは被駆動部に連結されていることから、一方のロータおよび他方のロータの回転速度は、熱機関の回転速度および被駆動部の速度にそれぞれ相当する。このため、第１変速装置の変速比が変化し、熱機関および被駆動部の間の回転速度の関係が変化すると、一方のロータと他方のロータの回転速度の比が変化するとともに、上述した回転磁界、第１および第２のロータの速度関係に基づいて、他方のロータと回転磁界の回転速度の比も変化する。以上のことから、第１変速装置の変速比を変更することによって、被駆動部と熱機関の回転速度の比を変化させるのと同時に、被駆動部と回転磁界の回転速度の比も変化させることができる。

本発明によれば、第１変速装置として無段変速装置を用いるので、被駆動部に対する熱機関および回転磁界の回転速度の比を無段階に任意に制御でき、したがって、熱機関および回転機の良好な効率が得られるように、それらの出力を制御しながら、被駆動部を駆動することが可能になる。したがって、動力装置全体としての駆動効率を高めることができる。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の動力装置１Ｂ、１Ｉにおいて、第１および第２のロータ３４，３５の他方からの動力を変速し、被駆動部に伝達するための第２変速装置（変速装置７０）をさらに備えることを特徴とする。

この構成によれば、回転機の他方のロータから被駆動部に伝達される動力を、第２変速装置によって変速することが可能である。このため、例えば、被駆動部の負荷が極めて大きいときに、第２変速装置の変速比を減速側に制御することによって、他方のロータから被駆動部に伝達されるトルクを増大させることができるので、他方のロータの小型化、ひいては、回転機の小型化およびコストの削減を図ることができる。

また、被駆動部の速度が極めて高いときに、第２変速装置の変速比を増速側に制御することによって、被駆動部の速度に対し、他方のロータの回転速度を低下させることができるので、他方のロータの回転速度の過大化による回転機の故障を防止できる。他方のロータが第１ロータであり、かつ、その磁極が永久磁石の磁極である場合には、永久磁石は軟磁性体よりも強度が低いことから、上記のような不具合が発生しやすいため、特に有効である。さらに、第２変速装置の変速比を制御することによって、被駆動部の速度に対し、他方のロータの回転速度を適切に制御でき、それにより、回転機による被駆動部の駆動効率および発電効率を高めることができる。

請求項４に係る発明は、請求項１または２に記載の動力装置１Ｃ、１Ｊにおいて、熱機関の動力を変速し、第１および第２のロータ３４，３５の一方に伝達するための第３変速装置（変速装置８０）をさらに備えることを特徴とする。

この構成によれば、熱機関から一方のロータに伝達される動力を、第３変速装置によって変速することが可能である。このため、例えば、熱機関の回転数が極めて高いときに、第３変速装置の変速比を減速側に制御することによって、熱機関の回転数に対して、一方のロータの回転速度を低下させることができるので、一方のロータの回転速度の過大化による回転機の故障を防止することができる。一方のロータが第１ロータであり、かつ、その磁極が永久磁石の磁極である場合には、上記のような不具合が発生しやすいため、特に有効である。また、変速装置の変速比を増速側に制御することによって、熱機関から一方のロータに入力されるトルクを小さくすることができるので、一方のロータの小型化、ひいては、回転機の小型化およびコストの削減を図ることが可能になる。

請求項５に係る発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の動力装置１、１Ａ〜１Ｃ、１Ｇ〜１Ｊにおいて、熱機関の出力軸と被駆動部の間を接続・遮断する第１クラッチ（クラッチＣＬ３）をさらに備えることを特徴とする。

この構成によれば、他方のロータが被駆動部に連結された状態で、熱機関の出力軸と被駆動部の間が、第１クラッチによって接続・遮断される。このため、第１クラッチによる熱機関の出力軸と被駆動部の間の遮断により、熱機関の出力軸を介した一方のロータと被駆動部の連結を解くことによって、回転機と被駆動部の間の動力の伝達を、他方のロータのみを介して行うことができる。したがって、他方のロータを、被駆動部に変速装置を用いることなく連結した場合には、変速装置における動力の伝達ロスが生じることがなく、回転機の駆動効率および発電効率をさらに高めることができる。

また、請求項１の作用で述べたように、回転機における駆動用等価トルクＴｅ（または発電用等価トルク）、第１および第２のロータ伝達トルクＴ１，Ｔ２の間の関係は、遊星歯車装置の三要素の間のトルクの関係と同じになっている。このため、第１クラッチにより熱機関の出力軸と被駆動部の間を遮断するとともに、回転機の動作を制御することによって、熱機関のトルクを、一方のロータおよび他方のロータを介して被駆動部に伝達できるとともに、そのようにして被駆動部に伝達されるトルクを漸増させることができる。したがって、熱機関が内燃機関である場合において、被駆動部のフリクションが極めて大きいときでも、エンジンストールを伴わずに、停止中の被駆動部を駆動できるため、熱機関と被駆動部の間の連結を、摩擦式の発進クラッチを用いずに行うことが可能になる。このような摩擦式の発進クラッチは、その作動に必要なエネルギが非常に大きいため、その駆動源として熱機関を用いた場合には、熱機関の燃費が悪化する。したがって、本発明によれば、そのような場合と比較して、熱機関の燃費を向上させることができる。

請求項６に係る発明は、請求項５に記載の動力装置１、１Ａ〜１Ｃ、１Ｇ〜１Ｊにおいて、熱機関の出力軸の逆転を制限または阻止するためのブレーキ機構（ワンウェイクラッチＣＬ１、ケースＣＡ）をさらに備えることを特徴とする。

この構成によれば、熱機関の出力軸の逆転が、ブレーキ機構によって制限または阻止される。このため、第１クラッチにより熱機関の出力軸と被駆動部の間を遮断するとともに、熱機関の出力軸に連結された一方のロータの一方向への回転を、ブレーキ機構で阻止または制限することによって、回転機による前述した駆動用等価トルクＴｅを、一方のロータを支点として他方のロータに伝達し、さらに被駆動部に伝達することができる。したがって、熱機関の出力軸の逆転を制限または阻止しながら、被駆動部を回転機の動力で適切に駆動することができる。また、この場合、第１クラッチによる熱機関の出力軸と被駆動部の間の遮断によって、熱機関を引きずることがないので、その高い駆動効率を得ることができる。

請求項７に係る発明は、請求項５に記載の動力装置１、１Ａ〜１Ｃ、１Ｇ〜１Ｊにおいて、第１および第２のロータ３４，３５の他方を回転不能に保持するためのロータロック機構（電磁ブレーキＣＬ２、クラッチＣＬ４、電磁ブレーキＣＬ５）をさらに備えることを特徴とする。

この構成によれば、他方のロータが、ロータロック機構によって回転不能に保持される。このため、被駆動部に連結された他方のロータを、ロータロック機構により回転不能に保持するとともに、第１クラッチにより熱機関の出力軸と被駆動部の間を遮断することによって、被駆動部を駆動することなく、駆動用等価トルクＴｅを、他方のロータを支点とし、一方のロータを介して熱機関の出力軸に伝達することができる。また、この場合、回転磁界の回転方向を制御することによって、熱機関の出力軸を正転させることができる。以上のように、被駆動部を駆動することなく、熱機関の出力軸を正転させることができ、ひいては、熱機関が内燃機関である場合に、内燃機関を始動することができる。

請求項８に係る発明は、請求項５ないし７のいずれかに記載の動力装置１Ａ〜１Ｃ、１Ｈ〜１Ｊにおいて、第１および第２のロータ３４，３５の他方から伝達された動力によって回転する被駆動部の回転方向を、正転方向および逆転方向の一方に選択的に切り換える正逆転切換機構６０をさらに備えることを特徴とする。

この構成によれば、請求項５や請求項６の作用で述べたように第１クラッチにより熱機関の出力軸と被駆動部の間を遮断した状態で、熱機関や回転機の動力を、他方のロータを介して被駆動部に伝達する際に、正逆転切換機構により被駆動部の回転方向を切り換えることによって、被駆動部の正転および逆転を選択的に行うことができる。この場合、熱機関が内燃機関であり、かつ、被駆動部のフリクションが極めて大きいときでも、請求項５の作用から明らかなように、摩擦式の発進クラッチを用いることなく、熱機関の動力を一方のロータおよび他方のロータを介して被駆動部に伝達し、エンジンストールを伴わずに、停止状態の被駆動部を正転・逆転させることができる。

請求項９に係る発明は、請求項８に記載の動力装置１Ａ〜１Ｃ、１Ｈ〜１Ｊにおいて、第１および第２のロータ３４，３５の他方は、正逆転切換機構６０を介して被駆動部に連結されており、正逆転切換機構６０は、サンギヤＳ、リングギヤＲ、ならびにサンギヤＳおよびリングギヤＲに噛み合うプラネタリギヤＰを回転自在に支持するキャリアＣを有し、サンギヤＳおよびリングギヤＲの一方が、第１および第２のロータ３４，３５の他方に連結され、サンギヤＳおよびリングギヤＲの他方が、被駆動部に連結された遊星歯車装置ＰＳと、サンギヤＳおよびリングギヤＲの一方とキャリアＣの間を接続・遮断する第２クラッチ（クラッチＣＬ４）と、キャリアＣを回転不能に保持するためのキャリアロック機構（電磁ブレーキＣＬ５）とを有することを特徴とする。

この構成によれば、他方のロータが正逆転切換機構を介して被駆動部に連結されており、正逆転切換機構は遊星歯車装置を有している。また、この遊星歯車装置のサンギヤおよびリングギヤの一方（以下「一方のギヤ」という）が他方のロータに連結され、サンギヤおよびリングギヤの他方（以下「他方のギヤ」という）が被駆動部に連結されている。また、一方のギヤとキャリアの間が、第２クラッチによって接続・遮断され、キャリアがキャリアロック機構によって回転不能に保持される。このため、他方のロータからの動力を、正逆転切換機構を介して被駆動部に伝達する場合に、一方のギヤとキャリアの間を第２クラッチで接続するとともに、キャリアロック機構でキャリアの回転を許容することによって、一方のギヤ、キャリアおよび他方のギヤが、同じ回転方向に一体に回転する。したがって、この場合において被駆動部が正転または逆転するように各要素を連結することによって、被駆動部を正転または逆転させることができる。また、上記のように一方のギヤ、キャリアおよび他方のギヤが一体に回転するので、遊星歯車装置において、ギヤの噛み合いによる動力の伝達ロスを伴わずに、他方のロータからの動力を被駆動部に伝達することができる。

さらに、第２クラッチにより一方のギヤとキャリアの間を遮断するとともに、キャリアロック機構によりキャリアを回転不能に保持することによって、他方のロータからの動力は、一方のギヤ、プラネタリギヤ、および他方のギヤを介して、被駆動部に伝達される。その際、上記のようにキャリアが回転不能に保持されるため、他方のギヤは、一方のギヤに対して逆方向に回転する。したがって、前述したように一方のギヤ、キャリアおよび他方のギヤが同方向に一体に回転する場合において、被駆動部が正転または逆転するように各要素を連結したときには、上記のように他方のギヤが一方のギヤに対して逆方向に回転するので、被駆動部を逆転または正転させることができる。以上のように、正逆転切換機構を、遊星歯車装置、第２クラッチおよびキャリアロック機構の組み合わせによって、比較的単純に構成することができる。

請求項１０に係る発明は、請求項１ないし９のいずれかに記載の動力装置１、１Ａ〜１Ｃにおいて、第１ロータ３４が熱機関の出力軸に連結され、第２ロータ３５が被駆動部に連結されていることを特徴とする。

この構成によれば、第１および第２のロータが、熱機関の出力軸および被駆動部にそれぞれ連結されている。前述したように駆動用等価トルクＴｅ、第１および第２のロータ伝達トルクＴ１，Ｔ２の間の関係が、遊星歯車装置の三要素の間のトルクの関係と同じであることから、熱機関を回転機でアシストした場合、熱機関および回転機のトルクは、被駆動部に次のようにして伝達される。

すなわち、駆動用等価トルクＴｅが前述した磁力線による磁力により第２ロータに伝達されるのに伴って、それに釣り合うように、熱機関のトルクの一部が、第１ロータに伝達され、さらに、磁力線による磁力により第２ロータに伝達される。このように、駆動用等価トルクＴｅと、熱機関から第１ロータに伝達された第１ロータ伝達トルクＴ１とを合成した合成トルクが第２ロータに伝達され、この合成トルクは被駆動部に伝達される。また、被駆動部には、この合成トルクに加え、熱機関のトルクから第１ロータ伝達トルクＴ１を差し引いた残りのトルクが、第１変速装置を介して伝達される。以上の結果、被駆動部には、熱機関のトルクおよび駆動用等価トルクＴｅの和と等しい大きさのトルクが伝達される。

以上のように、回転機によるアシスト中、上記の第１ロータ伝達トルクＴ１の分、第１変速装置を介さずに、動力を被駆動部に伝達できるので、第１変速装置における動力の伝達ロスを抑制できる。したがって、第２ロータを被駆動部に変速装置を用いることなく連結した場合には、動力装置全体としての駆動効率をさらに高めることができる。また、上記の第１ロータ伝達トルクＴ１の分、第１変速装置に伝達されるトルクを低減できるため、第１変速装置として、低減された伝達トルクに見合ったものを採用することによって、第１変速装置の高効率化と小型化を図ることができ、ひいては、動力装置全体としての駆動効率のさらなる高効率化と小型化を達成できる。

前記目的を達成するため、請求項１１に係る発明は、被駆動部（実施形態における（以下、本項において同じ）駆動輪ＤＷ，ＤＷ）を駆動するための動力装置１Ｄ、１Ｅ、１Ｋ、１Ｌであって、動力を出力するための出力軸（クランク軸３ａ）を有し、出力軸が、変速装置を用いることなく、被駆動部に連結された熱機関（エンジン３）と、熱機関の出力軸と被駆動部の間を接続・遮断する第１クラッチ（クラッチＣＬ３）と、回転機３１と、を備え、回転機３１は、周方向に並んだ所定の複数の磁極（永久磁石３４ａ）で構成され、かつ隣り合う各２つの磁極が互いに異なる極性を有するように配置された磁極列を有する、周方向に回転自在の第１ロータ３４と、周方向に並んだ複数の電機子（鉄芯３３ａ、Ｕ相コイル３３ｃ、Ｖ相コイル３３ｄ、Ｗ相コイル３３ｅ）で構成され、磁極列に対向するように配置されるとともに、複数の電機子に発生する所定の複数の電機子磁極により、周方向に回転する回転磁界を磁極列との間に発生させるための電機子列を有する、不動のステータ３３と、互いに間隔を隔てて周方向に並んだ所定の複数の軟磁性体（コア３５ａ）で構成され、かつ磁極列と電機子列の間に配置された軟磁性体列を有する、周方向に回転自在の第２ロータ３５と、を有し、電機子磁極の数と磁極の数と軟磁性体の数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（ｍ≠１．０）に設定され、第１および第２のロータ３４，３５の一方が熱機関の出力軸に連結されるとともに、他方が被駆動部に連結されていることを特徴とする。

この動力装置によれば、熱機関の出力軸が、変速装置を用いることなく、被駆動部に連結され、回転機の第１および第２のロータの一方すなわち一方のロータが、熱機関の出力軸に連結されており、第１および第２のロータの他方すなわち他方のロータが、被駆動部に連結されている。また、他方のロータが被駆動部に連結された状態で、熱機関の出力軸と被駆動部の間が、第１クラッチによって接続・遮断される。さらに、この回転機は、請求項１の回転機と同様に構成されており、したがって、この回転機では、電機子への電力供給中および電機子での発電中、式（２５）に示す電気角速度の関係と式（３２）に示すトルクの関係が成立する。

このように、請求項１の動力装置と同様、本発明の回転機が遊星歯車装置および一般的な回転機を組み合わせた機能を有しており、そのような回転機の一方のロータおよび他方のロータが熱機関および被駆動部にそれぞれ連結されているので、前述した従来の動力装置のように遊星歯車装置を介して連結する場合と比較して、熱機関や回転機による被駆動部の駆動効率と、被駆動部の動力を用いた回転機の発電効率をいずれも高めることができる。その他、請求項１の動力装置と同様、遊星歯車装置を用いることによる不具合を回避でき、それによる前述した効果を得ることができる。

また、本発明によれば、請求項１の動力装置と異なり、熱機関の出力軸と被駆動部の連結が、変速装置を用いることなく行われている。したがって、熱機関から被駆動部への動力の伝達を、変速装置での動力の伝達ロスを伴わずに行うことができ、熱機関による被駆動部の駆動効率をさらに高めることができる。

さらに、本発明によれば、例えば、請求項５の動力装置と同様、第１クラッチにより熱機関の出力軸と被駆動部の間を遮断するとともに、回転機の動作を制御することによって、熱機関のトルクを、一方のロータおよび他方のロータを介して被駆動部に伝達できるとともに、そのようにして被駆動部に伝達されるトルクを漸増させることができる。したがって、熱機関が内燃機関である場合において、被駆動部のフリクションが極めて大きいときでも、摩擦式の発進クラッチを用いることなく、熱機関の動力を被駆動部に伝達し、エンジンストールを伴わずに、停止状態の被駆動部を駆動することができる。また、そのように摩擦式の発進クラッチが不要であるので、その駆動源として熱機関を用いる場合と比較して、熱機関の燃費を向上させることができる。

さらに、熱機関から被駆動部に伝達される動力を、無段変速装置を用いることなく、無段階に変速することができる。具体的には、上述したように第１クラッチによる遮断と回転機の動作の制御を行うことにより、熱機関から被駆動部に、一方のロータおよび他方のロータを介してトルクを伝達する。この場合、前述した図６５に示すように磁界電気角速度ωｍｆ、第１および第２のロータ電気角速度ωｅ１，ωｅ２の間の関係が共線関係にあることから、回転磁界の回転速度を制御することによって、熱機関に連結された一方のロータの回転速度に対して、被駆動部に連結された他方のロータの回転速度を無段階に任意に制御できる。したがって、熱機関から被駆動部に伝達される動力を無段階に変速することができる。

また、他方のロータを被駆動部に変速装置を用いることなく連結することによって、熱機関から被駆動部への動力の伝達を上述したように他方のロータを介して行う場合において、変速装置における動力の伝達ロスが生じることがなく、したがって、この場合における駆動効率をさらに高めることができる。さらに、回転機と被駆動部の間の動力の伝達を、上記のように被駆動部に変速装置を用いることなく連結された他方のロータを介して行うことにより、変速装置における動力の伝達ロスが生じることがなく、したがって、回転機による被駆動部の駆動効率と、被駆動部の動力を用いた回転機による発電効率をさらに高めることができる。

また、前述したように本発明の回転機が請求項１の回転機と同様に構成されているので、極対数比αをより大きな値に設定することによって、ステータの小型化を図ることができ、ひいては、動力装置の小型化を図ることができる。同じ理由により、極対数比αをより小さな値に設定することによって、磁界電気角速度ωｍｆの過大化による損失の発生により駆動効率や発電効率が低下するのを、防止することができる。

以上のように、本発明によれば、請求項１の第１変速装置を備える動力装置による効果を同様に得ることができる。また、熱機関の出力軸が被駆動部に変速装置を用いることなく連結されており、すなわち、請求項１の第１変速装置が省略されており、その分、動力装置の小型化およびコストの削減を図ることができる。

請求項１２に係る発明は、請求項１１に記載の動力装置１Ｅ、１Ｌにおいて、第１および第２のロータ３４，３５の他方からの動力を変速し、被駆動部に伝達するための変速装置７０をさらに備えることを特徴とする。

この構成によれば、回転機の他方のロータから被駆動部に伝達される動力を、変速装置によって変速することが可能である。このため、例えば、請求項３の動力装置と同様、被駆動部の負荷や回転数に応じた変速装置の変速比の制御によって、回転機の小型化およびコストの削減や、他方のロータの回転速度の過大化による回転機の故障を防止できる。他方のロータが第１ロータであり、かつ、その磁極が永久磁石の磁極である場合には、上記のような不具合が発生しやすいため、特に有効である。また、変速装置の変速比の制御によって、被駆動部の速度に対し、他方のロータの回転速度を適切に制御でき、それにより、回転機の駆動効率および発電効率を高めることができる。

請求項１３に係る発明は、請求項１１または１２に記載の動力装置１Ｄ、１Ｅ、１Ｋ、１Ｌにおいて、熱機関の出力軸の逆転を制限または阻止するためのブレーキ機構（ワンウェイクラッチＣＬ１、ケースＣＡ）をさらに備えることを特徴とする。

この構成によれば、熱機関の出力軸の逆転が、ブレーキ機構によって制限または阻止される。このため、第１クラッチにより熱機関の出力軸と被駆動部の間を遮断するとともに、熱機関の出力軸に連結された一方のロータの一方向への回転を、ブレーキ機構で制限または阻止することによって、請求項６の動力装置と同様、回転機による駆動用等価トルクＴｅを被駆動部に伝達することができる。したがって、熱機関の出力軸の逆転を制限または阻止しながら、被駆動部を回転機の動力で適切に駆動することができる。また、この場合、第１クラッチの遮断によって、熱機関を引きずることがないので、その高い駆動効率を得ることができる。

請求項１４に係る発明は、請求項１１または１２に記載の動力装置１Ｄ、１Ｅ、１Ｋ、１Ｌにおいて、第１および第２のロータ３４，３５の他方を回転不能に保持するためのロータロック機構（クラッチＣＬ４、電磁ブレーキＣＬ５）をさらに備えることを特徴とする。

この構成によれば、他方のロータが、ロータロック機構によって回転不能に保持される。このため、ロータロック機構により他方のロータを回転不能に保持し、第１クラッチにより熱機関の出力軸と被駆動部の間を遮断するとともに、ステータで発生する回転磁界の回転方向を制御することによって、請求項７の動力装置と同様、被駆動部を駆動することなく、熱機関の出力軸を正転させることができ、ひいては、熱機関を始動することができる。

請求項１５に係る発明は、請求項１１ないし１４のいずれかに記載の動力装置１Ｄ、１Ｅ、１Ｋ、１Ｌにおいて、第１および第２のロータ３４，３５の他方から伝達された動力によって回転する被駆動部の回転方向を、正転方向および逆転方向の一方に選択的に切り換える正逆転切換機構６０をさらに備えることを特徴とする。

この構成によれば、請求項１１や１３の作用で述べたように第１クラッチにより熱機関の出力軸と被駆動部の間を遮断した状態で、熱機関や回転機の動力を、他方のロータを介して被駆動部に伝達する際に、正逆転切換機構により被駆動部の回転方向を切り換えることによって、請求項８の動力装置と同様、被駆動部の正転および逆転を選択的に行うことができる。この場合、請求項１１の作用から明らかなように、熱機関が内燃機関であり、かつ、被駆動部のフリクションが極めて大きい場合でも、摩擦式の発進クラッチを用いることなく、熱機関の動力を一方のロータおよび他方のロータを介して被駆動部に伝達し、エンジンストールを伴わずに、停止状態の被駆動部を正転・逆転させることができる。

請求項１６に係る発明は、請求項１５に記載の動力装置１Ｄ、１Ｅ、１Ｋ、１Ｌにおいて、第１および第２のロータ３４，３５の他方は、正逆転切換機構６０を介して被駆動部に連結されており、正逆転切換機構６０は、サンギヤＳ、リングギヤＲ、ならびにサンギヤＳおよびリングギヤＲに噛み合うプラネタリギヤＰを回転自在に支持するキャリアＣを有し、サンギヤＳおよびリングギヤＲの一方が、第１および第２のロータ３４，３５の他方に連結され、サンギヤＳおよびリングギヤＲの他方が、被駆動部に連結された遊星歯車装置ＰＳと、サンギヤＳおよびリングギヤＲの一方とキャリアＣの間を接続・遮断する第２クラッチ（クラッチＣＬ４）と、キャリアＣを回転不能に保持するためのキャリアロック機構（電磁ブレーキＣＬ５）とを有することを特徴とする。

この構成によれば、正逆転切換機構が請求項９の正逆転切換機構と同様に構成されている。したがって、請求項９の動力装置と同様、遊星歯車装置において、ギヤの噛み合いによる動力の伝達ロスを伴わずに、被駆動部を正転または逆転させることができる。また、正逆転切換機構を比較的単純に構成することができる。

請求項１７に係る発明は、請求項１１ないし１６のいずれかに記載の動力装置１Ｄ、１Ｅにおいて、第１ロータ３４が熱機関の出力軸に連結され、第２ロータ３５が被駆動部に連結されていることを特徴とする。

この構成によれば、第１および第２のロータが、熱機関の出力軸および被駆動部にそれぞれ連結されている。したがって、請求項１１の作用で述べたように第１クラッチにより熱機関の出力軸と被駆動部の間を遮断した状態で、被駆動部に熱機関のトルクを伝達する場合に、前記式（３２）から明らかなように、駆動用等価トルクＴｅ（または発電用等価トルク）と、第１ロータに伝達された熱機関のトルクとをいずれも、第２ロータにおいて正のトルクとして合成し、被駆動部に伝達することができる。したがって、より大きなトルクを被駆動部に伝達することができる。

前記目的を達成するため、請求項１８に係る発明は、被駆動部（実施形態における（以下、本項において同じ）駆動輪ＤＷ，ＤＷ）を駆動するための動力装置１Ｆ、１Ｍであって、動力を出力するための出力軸（クランク軸３ａ）を有し、出力軸が被駆動部に連結された熱機関（エンジン３）と、熱機関の出力軸と被駆動部の間を接続・遮断する第１クラッチ（クラッチＣＬ３）と、回転機３１と、を備え、回転機３１は、周方向に並んだ所定の複数の磁極（永久磁石３４ａ）で構成され、かつ隣り合う各２つの磁極が互いに異なる極性を有するように配置された磁極列を有する、周方向に回転自在の第１ロータ３４と、周方向に並んだ複数の電機子（鉄芯３３ａ、Ｕ相コイル３３ｃ、Ｖ相コイル３３ｄ、Ｗ相コイル３３ｅ）で構成され、磁極列に対向するように配置されるとともに、複数の電機子に発生する所定の複数の電機子磁極により、周方向に回転する回転磁界を磁極列との間に発生させるための電機子列を有する、不動のステータ３３と、互いに間隔を隔てて周方向に並んだ所定の複数の軟磁性体（コア３５ａ）で構成され、かつ磁極列と電機子列の間に配置された軟磁性体列を有する、周方向に回転自在の第２ロータ３５と、を有し、電機子磁極の数と磁極の数と軟磁性体の数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（ｍ≠１．０）に設定され、第１および第２のロータ３４，３５の一方が熱機関の出力軸に連結されるとともに、他方が被駆動部に連結されており、熱機関の動力を変速し、第１および第２のロータ３４，３５の一方に伝達するための変速装置８０をさらに備えることを特徴とする。

この動力装置によれば、熱機関の出力軸が被駆動部に連結され、回転機の第１および第２のロータの一方すなわち一方のロータが、熱機関の出力軸に連結されており、第１および第２のロータの他方すなわち他方のロータが、被駆動部に連結されている。また、他方のロータが被駆動部に連結された状態で、熱機関の出力軸と被駆動部の間が、第１クラッチによって接続・遮断される。さらに、この回転機は、請求項１の回転機と同様に構成されており、したがって、この回転機では、電機子への電力供給中および電機子での発電中、式（２５）に示す電気角速度の関係と式（３２）に示すトルクの関係が成立する。

このように、請求項１の動力装置と同様、本発明の回転機が遊星歯車装置および一般的な回転機を組み合わせた機能を有しており、そのような回転機の一方のロータおよび他方のロータが、熱機関の出力軸および被駆動部にそれぞれ連結されている。したがって、請求項１の動力装置と同様、遊星歯車装置を用いることによる不具合を回避でき、それによる前述した効果、すなわち、熱機関や回転機による被駆動部の駆動効率の高効率化や、被駆動部の動力を用いた回転機の発電効率の高効率化などの効果を得ることができる。

また、本発明によれば、例えば、請求項１１の動力装置と同様、第１クラッチにより熱機関の出力軸と被駆動部の間を遮断するとともに、回転機の動作を制御することによって、熱機関のトルクを、一方のロータおよび他方のロータを介して被駆動部に伝達できるとともに、そのようにして被駆動部に伝達される熱機関のトルクを漸増させることができる。したがって、熱機関が内燃機関である場合において、被駆動部のフリクションが極めて大きいときでも、摩擦式の発進クラッチを用いることなく、熱機関の動力を被駆動部に伝達し、エンジンストールを伴わずに、停止状態の被駆動部を駆動することができる。また、そのように摩擦式の発進クラッチが不要になるので、その駆動源として熱機関を用いる場合と比較して、熱機関の燃費を向上させることができる。

さらに、上述したように第１クラッチによる遮断と回転機の動作の制御により熱機関から被駆動部にトルクを伝達するとともに、回転磁界の速度を制御することによって、請求項１１の動力装置と同様、熱機関に連結された一方のロータの回転速度に対して、被駆動部に連結された他方のロータの回転速度を無段階に任意に制御できる。したがって、熱機関から被駆動部に伝達される動力を、無段変速装置を用いることなく、無段階に変速することができる。

また、本発明の回転機が請求項１の回転機と同様に構成されているので、前述した極対数比αをより大きな値に設定することによって、ステータの小型化を図ることができ、ひいては、動力装置の小型化を図ることができる。同じ理由により、極対数比αをより小さな値に設定することによって、磁界電気角速度ωｍｆの過大化による損失の発生により駆動効率や発電効率が低下するのを、防止することができる。

さらに、本発明によれば、熱機関から一方のロータに伝達される動力を、変速装置によって変速することが可能である。このため、請求項４の動力装置と同様、一方のロータの回転速度の過大化による回転機の故障を防止することができる。一方のロータが第１ロータであり、かつ、その磁極が永久磁石の磁極である場合には、上記のような不具合が発生しやすいため、特に有効である。それに加え、一方のロータの小型化、ひいては、回転機の小型化およびコストの削減を図ることが可能になる。

請求項１９に係る発明は、請求項１８に記載の動力装置１Ｆ、１Ｍにおいて、熱機関の出力軸の逆転を制限または阻止するためのブレーキ機構（ワンウェイクラッチＣＬ１、ケースＣＡ）をさらに備えることを特徴とする。

この構成によれば、第１クラッチにより熱機関の出力軸と被駆動部の間を遮断するとともに、熱機関の出力軸に連結された一方のロータの一方向への回転を、ブレーキ機構で制限または阻止することによって、請求項６の動力装置と同様、熱機関の出力軸の逆転を制限または阻止しながら、被駆動部を回転機の動力で適切に駆動することができる。また、この場合、第１クラッチの遮断によって、熱機関を引きずることがないので、その高い駆動効率を得ることができる。

請求項２０に係る発明は、請求項１８または１９に記載の動力装置１Ｆ、１Ｍにおいて、第１および第２のロータ３４，３５の他方を回転不能に保持するためのロータロック機構（クラッチＣＬ４、電磁ブレーキＣＬ５）をさらに備えることを特徴とする。

この構成によれば、ロータロック機構により他方のロータを回転不能に保持し、第１クラッチにより熱機関の出力軸と被駆動部の間を遮断するとともに、ステータで発生する回転磁界の回転方向を制御することによって、請求項７の動力装置と同様、被駆動部を駆動することなく、熱機関の出力軸を正転させることができ、ひいては、熱機関を始動することができる。

請求項２１に係る発明は、請求項１８ないし２０のいずれかに記載の動力装置１Ｆ、１Ｍにおいて、第１および第２のロータ３４，３５の他方から伝達された動力によって回転する被駆動部の回転方向を、正転方向および逆転方向の一方に選択的に切り換える正逆転切換機構６０をさらに備えることを特徴とする。

この構成によれば、請求項１８や１９の作用で述べたように第１クラッチにより熱機関の出力軸と被駆動部の間を遮断した状態で、熱機関や回転機の動力を、他方のロータを介して被駆動部に伝達する際に、正逆転切換機構により被駆動部の回転方向を切り換えることによって、請求項８の動力装置と同様、被駆動部の正転および逆転を選択的に行うことができる。この場合、請求項１８の作用から明らかなように、熱機関が内燃機関であり、かつ、被駆動部のフリクションが極めて大きい場合でも、摩擦式の発進クラッチを用いることなく、被駆動部に熱機関の動力を伝達し、エンジンストールを伴わずに、停止状態の被駆動部を正転・逆転させることができる。

請求項２２に係る発明は、請求項２１に記載の動力装置１Ｆ、１Ｍにおいて、第１および第２のロータ３４，３５の他方は、正逆転切換機構６０を介して被駆動部に連結されており、正逆転切換機構６０は、サンギヤＳ、リングギヤＲ、ならびにサンギヤＳおよびリングギヤＲに噛み合うプラネタリギヤＰを回転自在に支持するキャリアＣを有し、サンギヤＳおよびリングギヤＲの一方が、第１および第２のロータ３４，３５の他方に連結され、サンギヤＳおよびリングギヤＲの他方が、被駆動部に連結された遊星歯車装置ＰＳと、サンギヤＳおよびリングギヤＲの一方とキャリアＣの間を接続・遮断する第２クラッチ（クラッチＣＬ４）と、キャリアＣを回転不能に保持するためのキャリアロック機構（電磁ブレーキＣＬ５）とを有することを特徴とする。

請求項２３に係る発明は、請求項１８ないし２２のいずれかに記載の動力装置１Ｆにおいて、第１ロータ３４が熱機関の出力軸に連結され、第２ロータ３５が被駆動部に連結されていることを特徴とする。

この構成によれば、第１および第２のロータが、熱機関の出力軸および被駆動部にそれぞれ連結されている。したがって、請求項１８の作用で述べたように、第１クラッチにより熱機関の出力軸と被駆動部の間を遮断した状態で、被駆動部に熱機関のトルクを伝達する場合に、請求項１７の動力装置と同様、駆動用等価トルクＴｅ（または発電用等価トルク）と、第１ロータに伝達された熱機関のトルクとをいずれも、第２ロータにおいて正のトルクとして合成し、被駆動部に伝達することができる。したがって、より大きなトルクを被駆動部に伝達することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。なお、図面中の断面を示す部分のハッチングは、適宜、省略するものとする。図１は、本発明の第１実施形態による動力装置１を概略的に示している。この動力装置１は、車両（図示せず）の駆動輪ＤＷ，ＤＷ（被駆動部）を駆動するためのものであり、駆動源としての内燃機関３（熱機関）および回転機３１と、駆動輪ＤＷ，ＤＷに駆動力を伝達するための第１動力伝達経路ＰＴ１、第２動力伝達経路ＰＴ２、差動ギヤ機構９、および駆動軸１０，１０と、内燃機関３や回転機３１の動作を制御するためのＥＣＵ２を備えている。

内燃機関（以下「エンジン」という）３は、例えばガソリンエンジンであり、その吸気管には、スロットル弁（いずれも図示せず）が設けられている。このスロットル弁の開度（以下「スロットル弁開度」という）は、ＥＣＵ２によって制御され、それにより、エンジン３に吸入される吸入空気量が制御される。

上記の第１動力伝達経路ＰＴ１は、フライホイール３ｂと、互いに平行に配置された第１主軸４および副軸５と、無段変速装置２０（第１変速装置）を有している。この第１主軸４は、エンジン３のクランク軸３ａ（出力軸）に、フライホイール３ｂを介して連結されており、軸受け４ａ，４ａに回転自在に支持されている。また、第１主軸４には、ワンウェイクラッチＣＬ１と回転機３１の後述する第１ロータ３４が一体に設けられている。このように、この第１ロータ３４は、第１主軸４およびフライホイール３ｂを介して、クランク軸３ａに常に連結されている。

上記のワンウェイクラッチＣＬ１は、第１主軸４が連結されたクランク軸３ａに逆転させるような動力が作用したときには、第１主軸４と不動のケースＣＡとの間を接続するとともに、正転させるような動力が作用したときには、第１主軸４とケースＣＡの間を遮断するように構成されている。すなわち、ワンウェイクラッチＣＬ１およびケースＣＡによって、クランク軸３ａが第１主軸４とともに正転する場合にのみ、その回転が許容され、クランク軸３ａの逆転が阻止される。なお、本実施形態では、ワンウェイクラッチＣＬ１およびケースＣＡが、本発明におけるブレーキ機構に相当する。

無段変速装置２０は、いわゆるベルト式のものであり、駆動プーリ２１、従動プーリ２２、伝達ベルト２３、およびプーリ幅可変機構２４などによって構成されている。

駆動プーリ２１は、互いに対向する円錐台形状の可動シーブ２１ａおよび固定シーブ２１ｂを有している。可動シーブ２１ａは、上述した第１主軸４に、その軸線方向に移動可能でかつ相対的に回転不能に取り付けられており、固定シーブ２１ｂは、第１主軸４に固定されている。また、可動シーブ２１ａおよび固定シーブ２１ｂの互いの対向面はそれぞれ、斜面状に形成され、それにより、可動シーブ２１ａと固定シーブ２１ｂの間に、伝達ベルト２３を巻き掛けるためのＶ字状のベルト溝が形成されている。

従動プーリ２２は、上記駆動プーリ２１と同様に構成されている。すなわち、従動プーリ２２は、互いに対向する円錐台形状の可動シーブ２２ａおよび固定シーブ２２ｂを有している。可動シーブ２２ａは、前記副軸５に、その軸線方向に移動可能にかつ回転不能に取り付けられており、固定シーブ２２ｂは、副軸５に固定されている。副軸５は、軸受け５ａ，５ａに回転自在に支持されている。また、可動シーブ２２ａおよび固定シーブ２２ｂの対向面は斜面状に形成され、それにより、可動シーブ２２ａと固定シーブ２２ｂの間に、Ｖ字状のベルト溝が形成されている。伝達ベルト２３は、金属製のものであり、２つのプーリ２１，２２に、そのベルト溝に嵌った状態で巻き掛けられている。

プーリ幅可変機構２４は、２つのプーリ２１，２２のプーリ幅を変更することによって、２つのプーリ２１，２２の有効径を変化させるものである。プーリ幅可変機構２４は、可動シーブ２１ａおよび２２ａの内部にそれぞれ形成されたドライブ側油室２４ａおよびドリブン側油室２４ｂと、油圧ポンプ（図示せず）から両油室２４ａおよび２４ｂに供給される油圧をそれぞれ制御するためのドライブ側電磁弁２４ｃおよびドリブン側電磁弁２４ｄとを有している。両電磁弁２４ｃ，２４ｄはＥＣＵ２に接続されており（図２参照）、それらの弁開度がＥＣＵ２により制御される。

以上の構成により、無段変速装置２０では、ＥＣＵ２による２つの電磁弁２４ｃ，２４ｄの弁開度の制御により、２つの油室２４ａ，２４ｂに供給される油圧がそれぞれ制御されることによって、２つの可動シーブ２１ａ，２２ａが軸線方向にそれぞれ駆動される。これにより、２つのプーリ２１，２２の有効径が無段階に変更されることによって、無段変速装置２０の変速比が無段階に制御される。

また、上述した副軸５には、ギヤ５ｂが一体に設けられており、このギヤ５ｂは、アイドラ軸８と一体の第１アイドラギヤ８ａに噛み合っている。このアイドラ軸８は、軸受け８ｄ，８ｄに回転自在に支持されており、アイドラ軸８には、第２アイドラギヤ８ｂが一体に設けられている。この第２アイドラギヤ８ｂは、前記差動ギヤ機構９のギヤ９ａに噛み合っており、差動ギヤ機構９は、前記駆動軸１０，１０を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されている。

また、副軸５の従動プーリ２２とギヤ５ｂの間には、クラッチＣＬ３（第１クラッチ）が設けられている。このクラッチＣＬ３は、エンジン３を駆動源とする摩擦式多板クラッチであり、副軸５の従動プーリ２２側の部分に連結された入力軸と、副軸５のギヤ５ｂ側の部分に連結された出力軸（いずれも図示せず）を有している。クラッチＣＬ３の締結度合はＥＣＵ２によって制御され、それにより、無段変速装置２０と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間が接続・遮断される。

以上の構成により、クラッチＣＬ３が接続されると、エンジン３のクランク軸３ａは、第１動力伝達経路ＰＴ１（フライホイール３ｂ、第１主軸４、無段変速装置２０、副軸５）、クラッチＣＬ３、ギヤ５ｂ、第１アイドラギヤ８ａ、アイドラ軸８、第２アイドラギヤ８ｂ、ギヤ９ａ、差動ギヤ機構９、および駆動軸１０，１０を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結される。また、クラッチＣＬ３の接続中、無段変速装置２０を制御することによって、エンジン３の動力は、無段階に変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。さらに、クラッチＣＬ３が遮断されると、第１動力伝達経路ＰＴ１を介した、クランク軸３ａおよびこれと一体の第１ロータ３４と駆動輪ＤＷ，ＤＷとの連結が解かれる。

前記第２動力伝達径路ＰＴ２は、第１動力伝達経路ＰＴ１と並列に設けられており、第２主軸６、およびこれと一体のギヤ６ｂを有している。この第２主軸６は、中空に形成されるとともに、軸受け６ａ，６ａに回転自在に支持されており、その内側には、第１主軸４が回転自在に嵌合している。また、第２主軸６には、電磁ブレーキＣＬ２（ロータロック機構）と回転機３１の後述する第２ロータ３５が一体に設けられている。上記のギヤ６ｂは、アイドラ軸８と一体の第３アイドラギヤ８ｃに噛み合っている。

以上のように、第２ロータ３５は、第２動力伝達経路ＰＴ２（第２主軸６、ギヤ６ｂ）、第３アイドラギヤ８ｃ、アイドラ軸８、第２アイドラギヤ８ｂ、ギヤ９ａ、差動ギヤ機構９、および駆動軸１０，１０を介して、変速装置を用いることなく、駆動輪ＤＷ，ＤＷに常に機械的に連結されている。

また、上記の電磁ブレーキＣＬ２は、ＥＣＵ２に接続されており（図２参照）、ＥＣＵ２によりＯＮまたはＯＦＦされ、ＯＮ状態のときに、第２主軸６とともに第２ロータ３５を回転不能に保持するとともに、ＯＦＦ状態のときに、第２ロータ３５の回転を許容する。

さらに、図１および図３に示すように、前記回転機３１は、ステータ３３と、ステータ３３に対向するように設けられた第１ロータ３４と、両者３３，３４の間に設けられた第２ロータ３５を有している。これらのステータ３３、第２ロータ３５および第１ロータ３４は、第１主軸４の径方向（以下、単に「径方向」という）に、外側からこの順で並んでおり、同心状に配置されている。なお、図３では、第１主軸４などの一部の要素を、図示の便宜上、スケルトン図的に描いている。

上記のステータ３３は、回転磁界を発生させるものであり、図３および図４に示すように、鉄芯３３ａ（電機子）と、この鉄芯３３ａに設けられたＵ相、Ｖ相およびＷ相のコイル３３ｃ，３３ｄ，３３ｅ（電機子）を有している。なお、図３では、便宜上、Ｕ相コイル３３ｃのみを示している。鉄芯３３ａは、複数の鋼板を積層した円筒状のものであり、第１主軸４の軸線方向（以下、単に「軸線方向」という）に延びており、ケースＣＡに取り付けられている。また、鉄芯３３ａの内周面には、１２個のスロット３３ｂが形成されており、これらのスロット３３ｂは、軸線方向に延びるとともに、第１主軸４の周方向（以下、単に「周方向」という）に等間隔で並んでいる。上記のＵ相〜Ｗ相のコイル３３ｃ〜３３ｅは、スロット３３ｂに分布巻き（波巻き）で巻回されるとともに、パワードライブユニット（以下「ＰＤＵ」という）４０を介して、バッテリ４５に接続されている。このＰＤＵ４０は、インバータなどからなる電気回路で構成されており、ＥＣＵ２に接続されている（図２参照）。

以上の構成のステータ３３では、バッテリ４５から電力が供給され、Ｕ相〜Ｗ相のコイル３３ｃ〜３３ｅに電流が流れたときに、または、後述するように発電が行われたときに、鉄芯３３ａの第１ロータ３４側の端部に、４個の磁極が周方向に等間隔で発生する（図６参照）とともに、これらの磁極による回転磁界が周方向に回転する。以下、鉄芯３３ａに発生する磁極を「電機子磁極」という。また、周方向に隣り合う各２つの電機子磁極の極性は、互いに異なっている。なお、図６や後述する他の図面では、電機子磁極を、鉄芯３３ａやＵ相〜Ｗ相のコイル３３ｃ〜３３ｅの上に、（Ｎ）および（Ｓ）で表記している。

図４に示すように、第１ロータ３４は、８個の永久磁石３４ａ（磁極）から成る磁極列を有している。これらの永久磁石３４ａは、周方向に等間隔で並んでおり、この磁極列は、ステータ３３の鉄芯３３ａに対向している。各永久磁石３４ａは、軸線方向に延びており、その軸線方向の長さが、ステータ３３の鉄芯３３ａのそれと同じに設定されている。

また、永久磁石３４ａは、リング状の固定部３４ｂの外周面に取り付けられている。この固定部３４ｂは、軟磁性体、例えば鉄または複数の鋼板を積層したもので構成されており、その内周面が、円板状のフランジ３４ｃの外周面に取り付けられている。このフランジ３４ｃは、前述した第１主軸４に一体に設けられている。以上により、永久磁石３４ａを含む第１ロータ３４は、第１主軸４と一体に回転自在になっている。さらに、上記のように軟磁性体で構成された固定部３４ｂの外周面に永久磁石３４ａが取り付けられているので、各永久磁石３４ａには、ステータ３３側の端部に、（Ｎ）または（Ｓ）の１つの磁極が現れる。なお、図４や後述する他の図面では、永久磁石３４ａの磁極を（Ｎ）および（Ｓ）で表記している。また、周方向に隣り合う各２つの永久磁石３４ａの極性は、互いに異なっている。

第２ロータ３５は、６個のコア３５ａ（軟磁性体）から成る軟磁性体列を有している。これらのコア３５ａは、周方向に等間隔で並んでおり、この軟磁性体列は、ステータ３３の鉄芯３３ａと第１ロータ３４の磁極列との間に、それぞれ所定の間隔を隔てて配置されている。各コア３５ａは、軟磁性体、例えば複数の鋼板を積層したものであり、軸線方向に延びている。また、コア３５ａの軸線方向の長さは、永久磁石３４ａと同様、ステータ３３の鉄芯３３ａのそれと同じに設定されている。さらに、コア３５ａは、円板状のフランジ３５ｂの外端部に、軸線方向に若干延びる筒状の連結部３５ｃを介して取り付けられている。このフランジ３５ｂは、前述した第２主軸６に一体に設けられている。これにより、コア３５ａを含む第２ロータ３５は、第２主軸６と一体に回転自在になっている。なお、図４や図６では、便宜上、連結部３５ｃおよびフランジ３５ｂを省略している。

次に、以上の構成の回転機３１の動作について説明する。前述したように、回転機３１では、電機子磁極が４個、永久磁石３４ａの磁極（以下「磁石磁極」という）が８個、コア３５ａが６個である。すなわち、電機子磁極の数と磁石磁極の数とコア３５ａの数との比（以下「極数比」という）は、１：２．０：（１＋２．０）／２に設定されている。このことと、前述した式（１８）〜（２０）から明らかなように、ステータ３３に対して第１ロータ３４や第２ロータ３５が回転するのに伴ってＵ相〜Ｗ相のコイル３３ｃ〜３３ｅにそれぞれ発生する逆起電圧（以下、それぞれ「Ｕ相逆起電圧Ｖｃｕ」「Ｖ相逆起電圧Ｖｃｖ」「Ｗ相逆起電圧Ｖｃｗ」という）は、次式（３３）、（３４）および（３５）で表される。

ここで、ψＦは、磁石磁極の磁束の最大値である。また、θＥＲ１は、第１ロータ電気角であり、特定のＵ相コイル３３ｃ（以下「基準コイル」という）に対する第１ロータ３４の特定の永久磁石３４ａの回転角度位置を、電気角度位置に換算した値である。すなわち、第１ロータ電気角θＥＲ１は、この特定の永久磁石３４ａの回転角度位置（以下「第１ロータ回転角θＲ１」という）に、電機子磁極の極対数、すなわち値２を乗算した値である。さらに、θＥＲ２は、第２ロータ電気角であり、上記の基準コイルに対する第２ロータ３５の特定のコア３５ａの回転角度位置を、電気角度位置に換算した値である。すなわち、第２ロータ電気角θＥＲ２は、この特定のコア３５ａの回転角度位置（以下「第２ロータ回転角θＲ２」という）に、電機子磁極の極対数（値２）を乗算した値である。

また、上記の式（３３）〜（３５）におけるωＥＲ１は、θＥＲ１の時間微分値、すなわち、ステータ３３に対する第１ロータ３４の角速度を電気角速度に換算した値（以下「第１ロータ電気角速度」という）である。さらに、ωＥＲ２は、θＥＲ２の時間微分値、すなわち、ステータ３３に対する第２ロータ３５の角速度を電気角速度に換算した値（以下「第２ロータ電気角速度」という）である。

また、前述した極数比と前記式（２１）〜（２３）から明らかなように、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のコイル３３ｃ，３３ｄ，３３ｅをそれぞれ流れる電流（以下、それぞれ「Ｕ相電流Ｉｕ」「Ｖ相電流Ｉｖ」「Ｗ相電流Ｉｗ」という）は、次式（３６）、（３７）および（３８）で表される。

ここで、Ｉは、Ｕ相〜Ｗ相のコイル３３ｃ〜３３ｅを流れる電流の振幅（最大値）である。さらに、極数比と前記式（２４）および（２５）から明らかなように、基準コイルに対するステータ３３の回転磁界のベクトルの電気角度位置（以下「磁界電気角度位置θＭＦＲ」という）は、次式（３９）で表され、ステータ３３に対する回転磁界の電気角速度（以下「磁界電気角速度ωＭＦＲ」という）は、次式（４０）で表される。

このため、磁界電気角速度ωＭＦＲと第１ロータ電気角速度ωＥＲ１と第２ロータ電気角速度ωＥＲ２の関係をいわゆる共線図で表すと、例えば図５のように示される。

また、ステータ３３に供給された電力および磁界電気角速度ωＭＦＲと等価のトルクを駆動用等価トルクＴＳＥとすると、この駆動用等価トルクＴＳＥと、第１ロータ３４に伝達されるトルク（以下「第１ロータ伝達トルク」という）ＴＲ１と、第２ロータ３５に伝達されるトルク（以下「第２ロータ伝達トルク」という）ＴＲ２との関係は、極数比と前記式（３２）から明らかなように、次式（４１）で表される。

上記の式（４０）および（４１）でそれぞれ表される電気角速度およびトルクの関係は、サンギヤおよびリングギヤのギヤ比が１：２である遊星歯車装置のサンギヤ、リングギヤおよびキャリアにおける回転速度およびトルクの関係とまったく同じである。

次に、ステータ３３に供給された電力が、具体的にどのようにして動力に変換され、第１ロータ３４や第２ロータ３５から出力されるかについて説明する。まず、図６〜図８を参照しながら、第１ロータ３４を回転不能に保持した状態でステータ３３に電力を供給した場合について説明する。なお、図６〜図８では、便宜上、複数の構成要素の符号を省略している。このことは、後述する他の図面においても同様である。また、理解の容易化のために、図６〜図８に示される同じ１つの電機子磁極およびコア３５ａに、ハッチングを付している。

まず、図６（ａ）に示すように、ある１つのコア３５ａの中心と、ある１つの永久磁石３４ａの中心が、周方向に互いに一致するとともに、そのコア３５ａから３つ目のコア３５ａの中心と、その永久磁石３４ａから４つ目の永久磁石３４ａの中心が、周方向に互いに一致した状態から、回転磁界を、同図の左方に回転するように発生させる。その発生の開始時においては、互いに同じ極性を有する１つおきの電機子磁極の位置を、中心がコア３５ａと一致している各永久磁石３４ａの中心と周方向に一致させるとともに、この電機子磁極の極性をこの永久磁石３４ａの磁石磁極の極性と異ならせる。

前述したようにステータ３３による回転磁界が第１ロータ３４との間に発生することと、コア３５ａを有する第２ロータ３５がステータ３３と第１ロータ３４の間に配置されていることから、電機子磁極および磁石磁極により、各コア３５ａは磁化される。このことと、隣り合う各コア３５ａの間に間隔が空いていることから、電機子磁極とコア３５ａと磁石磁極を結ぶような磁力線ＭＬが発生する。なお、図６〜図８では、便宜上、鉄芯３３ａや固定部３４ｂにおける磁力線ＭＬを省略している。このことは、後述する他の図面においても同様である。

図６（ａ）に示す状態では、磁力線ＭＬは、周方向の位置が互いに一致している電機子磁極、コア３５ａおよび磁石磁極を結び、かつ、これらの電機子磁極、コア３５ａおよび磁石磁極のそれぞれの周方向の各両側に隣り合う電機子磁極、コア３５ａおよび磁石磁極を結ぶように発生する。また、この状態では、磁力線ＭＬが直線状であることにより、コア３５ａには、周方向に回転させるような磁力は作用しない。

そして、回転磁界の回転に伴って電機子磁極が図６（ａ）に示す位置から図６（ｂ）に示す位置に回転すると、磁力線ＭＬが曲がった状態になり、それに伴い、磁力線ＭＬが直線状になるように、コア３５ａに磁力が作用する。この場合、磁力線ＭＬで互いに結ばれた電機子磁極および磁石磁極を結ぶ直線に対して、磁力線ＭＬが、このコア３５ａにおいて回転磁界の回転方向（以下「磁界回転方向」という）と逆方向に凸に曲がった状態になるため、上記の磁力は、コア３５ａを磁界回転方向に駆動するように作用する。このような磁力線ＭＬによる磁力の作用により、コア３５ａは、磁界回転方向に駆動され、図６（ｃ）に示す位置に回転し、コア３５ａが設けられた第２ロータ３５も、磁界回転方向に回転する。なお、図６（ｂ）および（ｃ）における破線は、磁力線ＭＬの磁束量が極めて小さく、電機子磁極とコア３５ａと磁石磁極の間の磁気的なつながりが弱いことを表している。このことは、後述する他の図面においても同様である。

また、回転磁界がさらに回転するのに伴い、上述した一連の動作、すなわち、「磁力線ＭＬがコア３５ａにおいて磁界回転方向と逆方向に凸に曲がる→磁力線ＭＬが直線状になるようにコア３５ａに磁力が作用する→コア３５ａおよび第２ロータ３５が、磁界回転方向に回転する」という動作が、図７（ａ）〜（ｄ）、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、繰り返し行われる。以上のように、第１ロータ３４を回転不能に保持した状態で、ステータ３３に電力を供給した場合には、上述したような磁力線ＭＬによる磁力の作用によって、ステータ３３に供給された電力は動力に変換され、その動力が第２ロータ３５から出力される。

また、図９は、図６（ａ）の状態から電機子磁極が電気角２πだけ回転した状態を示しており、図９と図６（ａ）の比較から明らかなように、コア３５ａは、電機子磁極に対して１／３の回転角度だけ、同方向に回転していることが分かる。この結果は、前記式（４０）において、ωＥＲ１＝０とすることによって、ωＥＲ２＝ωＭＦＲ／３が得られることと合致する。

次に、図１０〜図１２を参照しながら、第２ロータ３５を回転不能に保持した状態で、ステータ３３に電力を供給した場合の動作について説明する。なお、図１０〜図１２では、理解の容易化のために、同じ１つの電機子磁極および永久磁石３４ａに、ハッチングを付している。まず、図１０（ａ）に示すように、前述した図６（ａ）の場合と同様、ある１つのコア３５ａの中心と、ある１つの永久磁石３４ａの中心が、周方向に互いに一致するとともに、そのコア３５ａから３つ目のコア３５ａの中心と、その永久磁石３４ａから４つ目の永久磁石３４ａの中心が、周方向に互いに一致した状態から、回転磁界を、同図の左方に回転するように発生させる。その発生の開始時においては、互いに同じ極性を有する１つおきの電機子磁極の位置を、中心がコア３５ａと一致している各永久磁石３４ａの中心と周方向に一致させるとともに、この電機子磁極の極性をこの永久磁石３４ａの磁石磁極の極性と異ならせる。

図１０（ａ）に示す状態では、図６（ａ）の場合と同様、磁力線ＭＬは、周方向の位置が互いに一致している電機子磁極、コア３５ａおよび磁石磁極を結び、かつ、これらの電機子磁極、コア３５ａおよび磁石磁極のそれぞれの周方向の各両側に隣り合う電機子磁極、コア３５ａおよび磁石磁極を結ぶように発生する。また、この状態では、磁力線ＭＬが直線状であることにより、永久磁石３４ａには、周方向に回転させるような磁力は作用しない。

そして、回転磁界の回転に伴って電機子磁極が図１０（ａ）に示す位置から図１０（ｂ）に示す位置に回転すると、磁力線ＭＬが曲がった状態になり、それに伴い、磁力線ＭＬが直線状になるように、永久磁石３４ａに磁力が作用する。この場合、この永久磁石３４ａが、磁力線ＭＬで互いに結ばれた電機子磁極およびコア３５ａの延長線上よりも磁界回転方向に進んだ位置にあるため、上記の磁力は、この延長線上に永久磁石３４ａを位置させるように、すなわち、永久磁石３４ａを磁界回転方向と逆方向に駆動するように作用する。このような磁力線ＭＬによる磁力の作用により、永久磁石３４ａは、磁界回転方向と逆方向に駆動され、図１０（ｃ）に示す位置に回転し、永久磁石３４ａが設けられた第１ロータ３４も、磁界回転方向と逆方向に回転する。

また、回転磁界がさらに回転するのに伴い、上述した一連の動作、すなわち、「磁力線ＭＬが曲がり、磁力線ＭＬで互いに結ばれた電機子磁極およびコア３５ａの延長線上よりも、永久磁石３４ａが磁界回転方向に進んだ位置に位置する→磁力線ＭＬが直線状になるように永久磁石３４ａに磁力が作用する→永久磁石３４ａおよび第１ロータ３４が、磁界回転方向と逆方向に回転する」という動作が、図１１（ａ）〜（ｄ）、図１２（ａ）および（ｂ）に示すように、繰り返し行われる。以上のように、第２ロータ３５を回転不能に保持した状態で、ステータ３３に電力を供給した場合には、上述したような磁力線ＭＬによる磁力の作用によって、ステータ３３に供給された電力は動力に変換され、その動力が第１ロータ３４から出力される。

また、図１２（ｂ）は、図１０（ａ）の状態から電機子磁極が電気角２πだけ回転した状態を示しており、図１２（ｂ）と図１０（ａ）の比較から明らかなように、永久磁石３４ａは、電機子磁極に対して１／２の回転角度だけ、逆方向に回転していることが分かる。この結果は、前記式（４０）において、ωＥＲ２＝０とすることによって、−ωＥＲ１＝ωＭＦＲ／２が得られることと合致する。

また、図１３および図１４は、電機子磁極、コア３５ａおよび永久磁石３４ａの数を、値１６、値１８および値２０にそれぞれ設定し、第１ロータ３４を回転不能に保持するとともに、ステータ３３への電力の供給により第２ロータ３５から動力を出力した場合におけるシミュレーション結果を示している。図１３は、第２ロータ電気角θＥＲ２が値０〜２πまで変化する間におけるＵ相〜Ｗ相の逆起電圧Ｖｃｕ〜Ｖｃｗの推移の一例を示している。

この場合、第１ロータ３４が回転不能に保持されていることと、電機子磁極および磁石磁極の極対数がそれぞれ値８および値１０であることと、前記式（２５）から、磁界電気角速度ωＭＦＲ、第１および第２のロータ電気角速度ωＥＲ１，ωＥＲ２の間の関係は、ωＭＦＲ＝２．２５・ωＥＲ２で表される。図１３に示すように、第２ロータ電気角θＥＲ２が値０〜２πまで変化する間に、Ｕ相〜Ｗ相の逆起電圧Ｖｃｕ〜Ｖｃｗは、ほぼ２．２５周期分、発生している。また、図１３は、第２ロータ３５から見たＵ相〜Ｗ相の逆起電圧Ｖｃｕ〜Ｖｃｗの変化状態を示しており、同図に示すように、これらの逆起電圧は、第２ロータ電気角θＥＲ２を横軸として、Ｗ相逆起電圧Ｖｃｗ、Ｖ相逆起電圧ＶｃｖおよびＵ相逆起電圧Ｖｃｕの順に並んでおり、このことは、第２ロータ３５が磁界回転方向に回転していることを表す。以上のような図１３に示すシミュレーション結果は、上述した式（２５）に基づくωＭＦＲ＝２．２５・ωＥＲ２の関係と合致する。

さらに、図１４は、駆動用等価トルクＴＳＥ、第１および第２のロータ伝達トルクＴＲ１，ＴＲ２の推移の一例を示している。この場合、電機子磁極および磁石磁極の極対数がそれぞれ値８および値１０であることと、前記式（３２）から、駆動用等価トルクＴＳＥ、第１および第２のロータ伝達トルクＴＲ１，ＴＲ２の間の関係は、ＴＳＥ＝ＴＲ１／１．２５＝−ＴＲ２／２．２５で表される。図１４に示すように、駆動用等価トルクＴＳＥは、ほぼ−ＴＲＥＦに、第１ロータ伝達トルクＴＲ１は、ほぼ１．２５・（−ＴＲＥＦ）に、第２ロータ伝達トルクＴＲ２は、ほぼ２．２５・ＴＲＥＦになっている。このＴＲＥＦは所定のトルク値（例えば２００Ｎｍ）である。このような図１４に示すシミュレーション結果は、上述した式（３２）に基づくＴＳＥ＝ＴＲ１／１．２５＝−ＴＲ２／２．２５の関係と合致する。

また、図１５および図１６は、電機子磁極、コア３５ａおよび永久磁石３４ａの数を図１３および図１４の場合と同様に設定し、第１ロータ３４に代えて第２ロータ３５を回転不能に保持するとともに、ステータ３３への電力の供給により第１ロータ３４から動力を出力した場合におけるシミュレーション結果を示している。図１５は、第１ロータ電気角θＥＲ１が値０〜２πまで変化する間におけるＵ相〜Ｗ相の逆起電圧Ｖｃｕ〜Ｖｃｗの推移の一例を示している。

この場合、第２ロータ３５が回転不能に保持されていることと、電機子磁極および磁石磁極の極対数がそれぞれ値８および値１０であることと、前記式（２５）から、磁界電気角速度ωＭＦＲ、第１および第２のロータ電気角速度ωＥＲ１，ωＥＲ２の間の関係は、ωＭＦＲ＝−１．２５・ωＥＲ１で表される。図１５に示すように、第１ロータ電気角θＥＲ１が値０〜２πまで変化する間に、Ｕ相〜Ｗ相の逆起電圧Ｖｃｕ〜Ｖｃｗは、ほぼ１．２５周期分、発生している。また、図１５は、第１ロータ３４から見たＵ相〜Ｗ相の逆起電圧Ｖｃｕ〜Ｖｃｗの変化状態を示しており、同図に示すように、これらの逆起電圧は、第１ロータ電気角θＥＲ１を横軸として、Ｕ相逆起電圧Ｖｃｕ、Ｖ相逆起電圧ＶｃｖおよびＷ相逆起電圧Ｖｃｗの順に並んでおり、このことは、第１ロータ３４が磁界回転方向と逆方向に回転していることを表す。以上のような図１５に示すシミュレーション結果は、上述した式（２５）に基づくωＭＦＲ＝−１．２５・ωＥＲ１の関係と合致する。

さらに、図１６は、駆動用等価トルクＴＳＥ、第１および第２のロータ伝達トルクＴＲ１，ＴＲ２の推移の一例を示している。この場合にも、図１４の場合と同様、式（３２）から、駆動用等価トルクＴＳＥ、第１および第２のロータ伝達トルクＴＲ１，ＴＲ２の間の関係は、ＴＳＥ＝ＴＲ１／１．２５＝−ＴＲ２／２．２５で表される。図１６に示すように、駆動用等価トルクＴＳＥは、ほぼＴＲＥＦに、第１ロータ伝達トルクＴＲ１は、ほぼ１．２５・ＴＲＥＦに、第２ロータ伝達トルクＴＲ２は、ほぼ−２．２５・ＴＲＥＦになっている。このような図１６に示すシミュレーション結果は、上述した式（３２）に基づくＴＳＥ＝ＴＲ１／１．２５＝−ＴＲ２／２．２５の関係と合致する。

以上のように、回転機３１では、ステータ３３への電力供給により回転磁界を発生させると、前述した磁石磁極とコア３５ａと電機子磁極を結ぶような磁力線ＭＬが発生し、この磁力線ＭＬによる磁力の作用によって、電機子に供給された電力は動力に変換され、その動力が、第１ロータ３４や第２ロータ３５から出力される。この場合、磁界電気角速度ωＭＦＲ、第１および第２のロータ電気角速度ωＥＲ１，ωＥＲ２の間に、前記式（４０）に示す関係が成立するとともに、駆動用等価トルクＴＳＥ、第１および第２のロータ伝達トルクＴＲ１，ＴＲ２の間に、前記式（４１）に示す関係が成立する。

このため、ステータ３３に電力を供給していない状態で、第１および第２のロータ３４，３５の少なくとも一方に動力を入力することにより、この少なくとも一方をステータ３３に対して回転させると、電機子において、発電が行われるとともに、回転磁界が発生し、この場合にも、磁石磁極と軟磁性体と電機子磁極を結ぶような磁力線ＭＬが発生するとともに、この磁力線ＭＬによる磁力の作用によって、式（４０）に示す電気角速度の関係と式（４１）に示すトルクの関係が成立する。

すなわち、発電した電力および磁界電気角速度ωＭＦＲと等価のトルクを発電用等価トルクＴＧＥとすると、この発電用等価トルクＴＧＥ、第１および第２のロータ伝達トルクＴＲ１，ＴＲ２の間にも、式（４１）に示す関係が成立する。以上から明らかなように、本発明の回転機は、遊星歯車装置と一般的な１ロータタイプの回転機とを組み合わせた装置と同じ機能を有する。

また、図２に示すように、ＥＣＵ２には、クランク角センサ５１から、クランク軸３ａのクランク角度位置を表す検出信号が出力される。ＥＣＵ２は、このクランク角度位置に基づいてエンジン回転数ＮＥを算出する。さらに、ＥＣＵ２には、第１プーリ回転数センサ５２から前述した駆動プーリ２１の回転数である駆動側プーリ回転数ＮＤＲを表す検出信号が、第２プーリ回転数センサ５３から前述した従動プーリ２２の回転数である従動側プーリ回転数ＮＤＮを表す検出信号が、出力される。ＥＣＵ２は、駆動側プーリ回転数ＮＤＲおよび従動側プーリ回転数ＮＤＮに基づいて、無段変速装置２０の変速比ＲＡＴＩＯ（＝ＮＤＲ／ＮＤＮ）を算出する。

また、ＥＣＵ２には、第１回転角センサ５４および第２回転角センサ５５からそれぞれ、第１および第２のロータ回転角θＲ１，θＲ２を表す検出信号が、出力される。ＥＣＵ２は、検出された第１および第２のロータ回転角θＲ１，θＲ２に基づいて、第１および第２のロータ３４，３５の回転速度（以下、それぞれ「第１ロータ回転速度ＶＲ１」「第２ロータ回転速度ＶＲ２」という）をそれぞれ算出する。さらに、ＥＣＵ２は、第１および第２のロータ回転角θＲ１，θＲ２と前記式（３９）に基づき、ＰＤＵ４０を制御することによって、ステータ３３に供給する電力や、ステータ３３で発電する電力、回転磁界の回転速度（以下「磁界回転速度」という）ＶＭＦを制御する。

また、ＥＣＵ２には、電流電圧センサ５６から、バッテリ４５に入出力される電流・電圧値を表す検出信号が、出力される。ＥＣＵ２は、この検出信号に基づいて、バッテリ４５の充電状態ＳＯＣを算出する。さらに、ＥＣＵ２には、アクセル開度センサ５７から車両のアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量であるアクセル開度ＡＰを表す検出信号が、車速センサ５８から車速ＶＰを表す検出信号が、出力される。

ＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどからなるマイクロコンピュータで構成されており、上述した各種のセンサ５１〜５８からの検出信号に応じて、エンジン３や回転機３１の動作を制御する。

次に、ＥＣＵ２による制御によって行われる動力装置１の動作について説明する。この動力装置１の動作モードには、ＥＶクリープ、ＥＶ発進、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動、ＥＮＧ走行、減速回生、停車中ＥＮＧ始動、ＥＮＧクリープ、およびＥＮＧ発進が含まれる。以下、これらの動作モードについて、ＥＶクリープから順に説明する。また、動力装置１のすべての回転要素について、エンジン３のクランク軸３ａの正転方向と同方向に回転することを「正転」といい、逆転方向と同方向に回転することを「逆転」という。

・ＥＶクリープ
このＥＶクリープは、エンジン３を停止した状態で、回転機３１のみを駆動源として用い、車両のクリープ運転を行う動作モードである。ＥＶクリープ中、電磁ブレーキＣＬ２をＯＦＦ状態に制御することにより第２ロータ３５の回転を許容するとともに、クラッチＣＬ３を遮断することによって、前述した第１動力伝達経路ＰＴ１を介したクランク軸３ａと駆動輪ＤＷ，ＤＷとの連結を解く。また、バッテリ４５からステータ３３に電力を供給し、回転磁界を正転するように発生させる。

前述したように、ワンウェイクラッチＣＬ１によって、第１ロータ３４がクランク軸３ａとともに逆転するのが阻止されている。このため、前述した回転機３１の機能や前記式（４１）から明らかなように、ステータ３３への電力供給に伴い、第２ロータ３５に、駆動用等価トルクＴＳＥの３倍の大きさのトルクが伝達される。このトルクは、第１ロータ３４の逆転が阻止されていることと、回転磁界を正転させることから、第２ロータ３５を正転させるように作用する。また、第２ロータ３５に伝達されたトルクは、図１７に示すように、無段変速装置２０を介さずに、第２動力伝達経路ＰＴ２や差動ギヤ機構９などを介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転し、車両が前進する。この場合、ステータ３３に供給される電力は、第２ロータ回転速度ＶＲ２が非常に小さくなるように制御され、それにより、車速ＶＰが非常に小さいクリープ運転が行われる。なお、図１７および後述するトルクの伝達状況を示す他の図では、矢印付きの太い破線はトルクの流れを示している。また、ステータ３３では、実際には、トルクは電気エネルギの形態で伝達されるが、図１７および後述するトルクの伝達状況を示す他の図では、便宜上、ステータ３３におけるエネルギの入出力を、トルクの流れの中に、ハッチングを付して示している。

・ＥＶ発進
このＥＶ発進は、上述したＥＶクリープ中から、エンジン３を停止した状態で、回転機３１のみを駆動源として用いて車両を発進させ、走行させる動作モードである。ＥＶ発進時、上述したＥＶクリープの場合と同様にして電磁ブレーキＣＬ２およびクラッチＣＬ３を制御し（電磁ブレーキＣＬ２：ＯＦＦ、クラッチＣＬ３：遮断）、バッテリ４５からステータ３３に供給する電力を増大させ、駆動用等価トルクＴＳＥを増大させるとともに、正転している回転磁界の磁界回転速度ＶＭＦを高める。これにより、図１８に実線で示すように、第１ロータ回転速度ＶＲ１が値０、すなわち、クランク軸３ａが停止した状態で、第２ロータ回転速度ＶＲ２がほぼ値０の状態（同図に破線で図示）から上昇し、それに伴い、第２ロータ３５が連結された駆動輪ＤＷ，ＤＷの回転速度が上昇し、すなわち、車両が発進し、走行する。

なお、図１８の速度共線図では、前述した図６５に示す速度共線図と同様、値０を示す横線に交わる縦線は、各パラメータの回転速度を表すためのものであり、この縦線上に表される白丸と横線との隔たりが、各パラメータの回転速度に相当する。同図および後述する他の速度共線図では、便宜上、この白丸の付近に各パラメータの回転速度の符号を表記するとともに、正転方向を「＋」で、逆転方向を「−」で、それぞれ表記している。

・ＥＶ走行中ＥＮＧ始動
このＥＶ走行中ＥＮＧ始動は、上述したＥＶ発進による車両の走行中に、エンジン３を始動する動作モードである。ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時、ＥＶ発進において遮断されていたクラッチＣＬ３を接続することによって、駆動輪ＤＷ，ＤＷを、第１動力伝達経路ＰＴ１を介してクランク軸３ａに連結する（電磁ブレーキＣＬ２はＯＦＦ状態に制御）。これにより、図１９に示すように、回転機３１からの駆動用等価トルクＴＳＥの一部が、アイドラ軸８から、副軸５、および無段変速装置２０を介して第１主軸４に伝達された後、さらにその一部が第１ロータ３４を介して第２ロータ３５に伝達され、その残りがエンジン３に伝達される。その状態で、図２０（ａ）に実線で示すように、磁界回転速度ＶＭＦを、第２ロータ回転速度ＶＲ２がそのときの値に保持されるように、クラッチＣＬ３の接続前の状態（同図の破線）から低下させる。以上により、第１ロータ３４およびクランク軸３ａが正転し、第１ロータ回転速度ＶＲ１およびエンジン回転数ＮＥが上昇する。その状態で、検出されたクランク角度位置に応じ、エンジン３の燃料噴射弁や点火プラグ（いずれも図示せず）の点火動作を制御することによって、エンジン３が始動される。

また、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時、駆動用等価トルクＴＳＥ、すなわちステータ３３に供給される電力と磁界回転速度ＶＭＦは、駆動輪ＤＷ，ＤＷおよびエンジン３にトルクが十分に伝達されるように制御される。さらに、クラッチＣＬ３を接続する際、その締結力を漸増させるように制御する。これにより、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが急減するのを防止でき、良好なドライバビリティを確保することができる。また、無段変速装置２０の変速比ＲＡＴＩＯは、磁界回転速度ＶＭＦ、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２に応じ、前記式（４０）で示されるこれらの速度関係が保たれるように制御される。

さらに、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時、図２０（ｂ）に実線で示すように（同図の破線：クラッチＣＬ３の接続前）、第２ロータ回転速度ＶＲ２、すなわち車速ＶＰが比較的高い場合でも、内燃機関および回転機を直結したタイプと異なり、上述した変速比ＲＡＴＩＯおよび磁界回転速度ＶＭＦの制御によって、第１ロータ回転速度ＶＲ１、すなわちエンジン回転数ＮＥを比較的低い状態に保ちながら、エンジン３を始動することができる。したがって、始動時のエンジン３のトルク変動を抑制でき、エンジン始動に伴って発生する振動やノイズを抑制できるので、商品性を向上させることができる。

・ＥＮＧ走行
このＥＮＧ走行は、エンジン３の動力を用いて、車両を走行させる運転モードである。ＥＮＧ走行中、電磁ブレーキＣＬ２をＯＦＦ状態に制御するとともに、クラッチＣＬ３の接続によりクランク軸３ａを第１動力伝達経路ＰＴ１を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結する。また、基本的には、エンジン３の動力を、無段変速装置２０で変速するとともに、第１動力伝達経路ＰＴ１を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達する。エンジン３の動作や無段変速装置２０の変速比ＲＡＴＩＯは、算出されたエンジン回転数ＮＥや、検出されたアクセル開度ＡＰなどに応じて制御される。

また、ＥＮＧ走行中、次の条件（ａ）および（ｂ）の一方が成立しているときには、バッテリ４５からステータ３３に電力を供給し、エンジン３を回転機３１でアシストする。
（ａ）要求トルクＰＭＣＭＤ＞所定の上限値ＰＭＨ
（ｂ）充電状態ＳＯＣ＞第１所定値ＳＯＣＬ
ここで、要求トルクＰＭＣＭＤは、車両に要求されるトルクであり、検出された車速ＶＰや、アクセル開度ＡＰに応じて算出される。上限値ＰＭＨは、無段変速装置２０の伝達可能な上限トルクよりも若干小さな値に設定されている。第１所定値ＳＯＣＬは、バッテリ４５が過放電にならないような値に設定されている。このように、回転機３１によるアシストは、要求トルクＰＭＣＭＤが無段変速装置２０の伝達可能な上限トルクに近い値のときに、またはバッテリ４５の電力が十分に残っているときに行われる。

また、回転機３１では、その前述した機能により、回転磁界、第１および第２のロータ３４，３５の回転方向が互いに同じであるときには、駆動用等価トルクＴＳＥおよび第１ロータ伝達トルクＴＲ１が正のトルクとして合成され、第２ロータ伝達トルクＴＲ２として出力される。このため、上記の回転機３１によるアシスト中、図２１に示すように、駆動用等価トルクＴＳＥが第２ロータ３５に伝達されるのに伴い、エンジン３のトルクの一部が、第１ロータ３４を介して第２ロータ３５に伝達される。このように、第２ロータ３５には、駆動用等価トルクＴＳＥとエンジン３のトルクの一部とを合成した合成トルクが伝達される。この場合、前記式（４１）から明らかなように、第１ロータ３４には、駆動用等価トルクＴＳＥの２倍の大きさのトルクがエンジン３から伝達される。

また、第２ロータ３５に伝達されたトルクは、第２動力伝達経路ＰＴ２や差動ギヤ機構９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、エンジン３の残りのトルクは、無段変速装置２０などの第１動力伝達経路ＰＴ１や差動ギヤ機構９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクは、各ギヤによる変速などがないとすれば、エンジン３のトルクと駆動用等価トルクＴＳＥとの和に等しくなる。さらに、エンジン３および回転機３１の出力は、要求トルクＰＭＣＭＤを発生できる範囲で、最良の効率が得られるように制御される。

さらに、ＥＮＧ走行における回転機３１のアシスト中、無段変速装置２０の変速比ＲＡＴＩＯは、次のようにして制御される。まず、要求トルクＰＭＣＭＤおよび車速ＶＰに応じ、ＮＥＣＭＤマップおよびＶＭＦＣＭＤマップ（何れも図示せず）を検索することなどによって、目標エンジン回転数ＮＥＣＭＤおよび目標磁界回転速度ＶＭＦＣＭＤをそれぞれ算出する。これらのマップでは、ＮＥＣＭＤ値およびＶＭＦＣＭＤ値は、そのときの要求トルクＰＭＣＭＤおよび車速ＶＰに対して、エンジン３および回転機３１の最良の効率が得られるように、かつ、前記式（４０）に基づく磁界回転速度ＶＭＦ、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の間の関係が保たれるように設定されている。次いで、エンジン回転数ＮＥおよび磁界回転速度ＶＭＦが算出されたＮＥＣＭＤ値およびＶＭＦＣＭＤ値にそれぞれなるように、変速比ＲＡＴＩＯを制御する。これにより、第１および第２のロータ３４，３５の速度関係は、回転磁界の磁界回転方向が第１および第２のロータ３４，３５の回転方向と同方向になるように制御される。

また、ＥＮＧ走行中、次の条件（ｃ）および（ｄ）がいずれも成立しているときには、ＰＤＵ４０を制御することによって、回転機３１で発電を行うとともに、発電した電力をバッテリ４５に充電する。この発電は、第１動力伝達経路ＰＴ１、アイドラ軸８、および第２動力伝達経路ＰＴ２を介して第２ロータ３５に伝達されるエンジン３の動力を用いて行われる。以下、この発電を「駆動時発電」という。
（ｃ）要求トルクＰＭＣＭＤ≦所定の発電可能上限値ＰＭＥＨ
（ｄ）充電状態ＳＯＣ＜第２所定値ＳＯＣＨ
ここで、発電可能上限値ＰＭＥＨは、前述した上限値ＰＭＨよりも小さな値に設定されている。第２所定値ＳＯＣＨは、バッテリ４５が過充電にならないような値に設定されている。すなわち、駆動時発電は、要求トルクＰＭＣＭＤおよび充電状態ＳＯＣが比較的小さいときに行われる。

また、回転機３１では、その前述した機能から、回転磁界、第１および第２のロータ３４，３５の回転方向が互いに同じであるときには、発電時、第２ロータ伝達トルクＴＲ２が分割され、発電用等価トルクＴＧＥおよび第１ロータ伝達トルクＴＲ１として出力される。このため、上記の駆動時発電中、図２２に示すように、エンジン３のトルクの一部が、第２ロータ３５を介して、ステータ３３に発電用等価トルクＴＧＥとして伝達されるのに伴い、第１ロータ３４にも、第２ロータ３５を介して、エンジン３のトルクの一部が伝達される。この場合の分配比は、前述したように式（４１）が発電時にも成立するため、ＴＧＥ：ＴＲ１＝１：２である。

また、駆動時発電中、上記のように第１ロータ３４に伝達されたトルクとエンジン３のトルクは、合成された後、無段変速装置２０を含む第１動力伝達経路ＰＴ１を介して、アイドラ軸８に伝達され、アイドラ軸８に伝達されたトルクの一部が駆動輪ＤＷ，ＤＷに、残りは、第２動力伝達経路ＰＴ２を介して、第２ロータ３５に伝達される。この場合、各ギアによる変速などがないとすれば、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクは、エンジン３のトルクから発電用等価トルクＴＧＥを差し引いた大きさになる。

さらに、駆動時発電中、エンジン３の出力および回転機３１で発電する電力は、要求トルクＰＭＣＭＤを発生できる範囲で、最良の効率が得られるように制御される。さらに、無段変速装置２０の変速比ＲＡＴＩＯの制御は、上述したアシスト時と同様にして行われる。これにより、第１および第２のロータ３４，３５の速度関係は、アシスト時と同様、磁界回転方向が第１および第２のロータ３４，３５の回転方向と同方向になるように制御される。なお、この場合、目標エンジン回転数ＮＥＣＭＤおよび目標磁界回転速度ＶＭＦＣＭＤを検索するためのマップとして、アシスト時とは異なるマップが用いられる。

図２３は、上述した回転機３１によるアシスト中および駆動時発電中、供給された混合気の燃焼により発生したエンジン３のトルク（以下「エンジントルク」という）ＴＥＮＧを一定とした場合において、駆動輪ＤＷ，ＤＷや無段変速装置２０などに伝達されるトルクを、エンジントルクＴＥＮＧに対する比で表したものである。なお、図２３では、各ギヤによる変速などはないものとみなしている。同図に示すように、アシスト中、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルク（以下、適宜「足軸駆動トルク」という）ＴＤＲＤＷは、エンジントルクＴＥＮＧと駆動用等価トルクＴＳＥとの和に等しく、ＴＳＥ値が大きいほど、より大きくなる。

また、前述したように、アシスト中、エンジントルクＴＥＮＧの一部が、第１ロータ３４に伝達され、残りは無段変速装置２０に伝達されるとともに、第１ロータ３４に伝達された第１ロータ伝達トルクＴＲ１と駆動用等価トルクＴＳＥが合成され、第２ロータ３５に伝達される。このことと、第１ロータ伝達トルクＴＲ１が駆動用等価トルクＴＳＥの２倍の大きさになることから、図２３に示すように、第２ロータ伝達トルクＴＲ２は、駆動用等価トルクＴＳＥが大きいほど、より大きくなる。また、駆動用等価トルクＴＳＥが大きいほど、第１ロータ伝達トルクＴＲ１が大きくなることによって、無段変速装置２０に伝達されるトルク（以下、適宜「ＣＶＴ伝達トルク」という）ＴＣＶＴは、より小さくなる。

さらに、図２３において、矢印ＡおよびＢは、車両の最大出力時における足軸駆動トルクＴＤＲＤＷおよびＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴをそれぞれ表している。無段変速装置２０をエンジン３に直結した場合、エンジントルクＴＥＮＧが無段変速装置２０にそのまま伝達されるのに対し、本実施形態によれば、図２３に矢印Ｃで示すように、上記の第１ロータ伝達トルクＴＲ１の分、ＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴを低減することができる。

また、図２３に示すように、駆動時発電中、足軸駆動トルクＴＤＲＤＷは、エンジントルクＴＥＮＧから発電用等価トルクＴＧＥを差し引いた大きさになり、発電用等価トルクＴＧＥが大きいほど、すなわち発電する電力量が大きいほど、より小さくなる。さらに、前述したように第２ロータ伝達トルクＴＲ２がステータ３３および第１ロータ３４に分配されるため、第２ロータ伝達トルクＴＲ２は、発電用等価トルクＴＧＥが大きいほど、より大きくなる。また、第１ロータ３４に分配されたトルクとエンジントルクＴＥＮＧとの合成トルクが無段変速装置２０に伝達されることと、発電用等価トルクＴＧＥが大きいほど、この第１ロータ３４に分配されるトルクがより大きくなることから、ＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴは、発電用等価トルクＴＧＥが大きいほど、より大きくなる。さらに、図２３において、矢印ＤおよびＥは、通常の駆動時発電中における足軸駆動トルクＴＤＲＤＷおよびＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴをそれぞれ表している。

また、駆動時発電中、発電用等価トルクＴＧＥすなわち発電する電力量は、所定の上限値以下に制御される。さらに、前述したように、駆動時発電は、要求トルクＰＭＣＭＤが発電可能上限値ＰＭＥＨ以下のときに行われ、このＰＭＥＨ値は、発電用等価トルクＴＧＥが上記の所定の上限値の場合に、上記の合成トルクが無段変速装置２０の伝達可能な上限トルクよりも若干、小さくなるように設定されている。以上により、駆動時発電の実行中、ＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴがこの上限トルクを超えるのを防止でき、したがって、過大なトルクが伝達されることによる無段変速装置２０の故障を防止することができる。

・減速回生
この減速回生は、車両の前方への減速走行中、すなわち車両が惰性で前進しているときに、駆動輪ＤＷ，ＤＷの慣性エネルギを用いて、回転機３１において発電を行うとともに、発電した電力をバッテリ４５に充電する動作モードである。減速回生中、上述したＥＮＧ走行の場合と同様、電磁ブレーキＣＬ２をＯＦＦ状態に制御するとともに、クラッチＣＬ３を接続する。また、回転機３１において、第２動力伝達経路ＰＴ２を介して第２ロータ３５に伝達される駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力を電力に変換し、発電を行い、発電した電力をバッテリ４５に充電する。

図２４および図２５に示すように、減速回生中、第２ロータ３５に伝達された駆動輪ＤＷ，ＤＷの慣性によるトルクは、上述した駆動時発電の場合と同様、ステータ３３と第１ロータ３４に分配される。図２４は、駆動輪ＤＷ，ＤＷのトルクに対する、駆動輪ＤＷ，ＤＷからエンジン３に伝達されるトルクの割合が小さい場合を示している。この場合、同図に示すように、駆動輪ＤＷ，ＤＷのトルクの全部が、第２動力伝達経路ＰＴ２を介して第２ロータ３５に伝達されるとともに、第２ロータ３５を介して上記のように第１ロータ３４に分配されたトルクの一部が、第１動力伝達経路ＰＴ１、アイドラ軸８、および第２動力伝達経路ＰＴ２を介して、第２ロータ３５にさらに伝達される。このように、第２ロータ３５には、駆動輪ＤＷ，ＤＷのトルクの全部と第１ロータ３４に分配されたトルクの一部とを合成した合成トルクが伝達される。また、第１ロータ３４に分配されたトルクの残りは、第１主軸４を介してエンジン３に伝達される。以上の結果、各ギヤによる変速などがないとすれば、ステータ３３に伝達される発電用等価トルクＴＧＥとエンジン３に伝達されるトルクとの和は、駆動輪ＤＷ，ＤＷのトルクと等しくなる。

また、減速回生中、駆動輪ＤＷ，ＤＷのトルクに対する、駆動輪ＤＷ，ＤＷからエンジン３に伝達されるトルクの割合が大きい場合には、図２５に示すように、駆動輪ＤＷ，ＤＷのトルクの一部が、第２動力伝達経路ＰＴ２を介して第２ロータ３５に伝達され、残りは、副軸５および無段変速装置２０を介して、第１主軸４に伝達される。また、第１主軸４に伝達されたトルクは、第１ロータ３４に分配されたトルクと合成された後、エンジン３に伝達される。以上の結果、各ギヤによる変速などがないとすれば、発電用等価トルクＴＧＥとエンジン３に伝達されるトルクとの和は、駆動輪ＤＷ，ＤＷのトルクと等しくなる。

さらに、減速回生中、無段変速装置２０の変速比ＲＡＴＩＯは、前述した駆動時発電の場合と同様、回転機３１の最良の発電効率が得られるように制御され、それにより、第１および第２のロータ３４，３５の速度関係は、磁界回転方向が第１および第２のロータ３４，３５の回転方向と同方向になるように制御される。

なお、減速回生による運転を次のようにして行ってもよい。すなわち、クラッチＣＬ３を遮断するとともに、例えば電磁ブレーキやバンドブレーキなどで構成されたロック機構（図示せず）により、第１ロータ３４を回転不能に保持することによって、第１ロータ回転速度ＶＲ１を値０に保持し、その状態で駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力を用いて回転機３１で発電を行ってもよい。これにより、図２６に示すように、駆動輪ＤＷ，ＤＷのトルクはすべて、無段変速装置２０を含む第１動力伝達経路ＰＴ１を介さずに、第２動力伝達経路ＰＴ２を介して第２ロータ３５に伝達されるので、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力を、クランク軸３ａに伝達せずに、電力に変換し、発電することができる。

・停車中ＥＮＧ始動
この停車中ＥＮＧ始動は、車両の停止中に、エンジン３を始動する動作モードである。停車中ＥＮＧ始動時、電磁ブレーキＣＬ２のＯＮ制御により第２ロータ３５を回転不能に保持するとともに、クラッチＣＬ３の遮断によって、第１動力伝達経路ＰＴ１を介したクランク軸３ａと駆動輪ＤＷ，ＤＷの連結を解く。また、バッテリ４５からステータ３３に電力を供給する。これにより、回転機３１の前述した機能から明らかなように、駆動用等価トルクＴＳＥの２倍の大きさのトルクが、第１ロータ３４に伝達され、さらに、図２７に示すように、第１主軸４を介してクランク軸３ａに伝達される。この場合、図２８に示すように、回転磁界を逆転させる。以上により、同図に示すように、第２ロータ回転速度ＶＲ２が値０の状態、すなわち、駆動輪ＤＷ，ＤＷが停止した状態で、第１ロータ３４がクランク軸３ａとともに正転する。その状態で、エンジン３の燃料噴射弁や点火プラグの点火動作を制御することによって、エンジン３が始動される。

・ＥＮＧクリープ
このＥＮＧクリープは、エンジン３の動力を用いて、車両のクリープ運転を行う動作モードである。ＥＮＧクリープ中、電磁ブレーキＣＬ２のＯＦＦ制御により第２ロータ３５の回転を許容し、クラッチＣＬ３の遮断により第１動力伝達経路ＰＴ１を介したクランク軸３ａと駆動輪ＤＷ，ＤＷの連結を解く。また、回転機３１において、第１ロータ３４に伝達されるエンジン３の動力の一部を電力に変換し、発電を行う。

この発電に伴い、第２ロータ３５には、発電用等価トルクＴＧＥがステータ３３から伝達される。この場合、回転磁界が第１ロータ３４の回転方向と逆方向に回転するため（図３０に破線で示した速度共線図を参照）、発電用等価トルクＴＧＥは、第２ロータ３５を第１ロータ３４の回転方向と同方向に回転させるように作用する。また、図２９に示すように、上記の発電用等価トルクＴＧＥに釣り合うように、エンジントルクＴＥＮＧの一部が、第１ロータ３４を介して第２ロータ３５にさらに伝達される。この場合、発電用等価トルクＴＧＥと第１ロータ伝達トルクＴＲ１の合成比は１：２である。さらに、第２ロータ３５に伝達されたトルクは、第２動力伝達経路ＰＴ２を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転する。また、ＥＮＧクリープ中、回転機３１において発電する電力量は、第２ロータ回転速度ＶＲ２が非常に小さくなるように制御され、それにより、クリープ運転が行われる。

このＥＮＧクリープでは、上述したようにエンジントルクＴＥＮＧの一部が駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるので、駆動輪ＤＷ，ＤＷから大きな反力がエンジン３に作用するのを防止でき、したがって、エンジンストールを伴わずに、クリープ運転を行うことができる。なお、以上のＥＮＧクリープによる運転は、主として、充電状態ＳＯＣが小さいときや、車両の登坂時などに行われ、前述した車両の減速走行後の停車中にも行われる。

・ＥＮＧ発進
このＥＮＧ発進は、エンジン３の動力を用いて、車両を発進させる動作モードであり、上述したＥＮＧクリープによる運転中から車両を発進させる場合に選択される。ＥＮＧ発進時、上述したＥＮＧクリープの場合と同様、電磁ブレーキＣＬ２およびクラッチＣＬ３を、ＯＦＦ状態および遮断状態にそれぞれ制御する。また、回転機３１により発電する電力量を漸増させることによって、発電用等価トルクＴＧＥを漸増させるとともに、逆転している回転磁界の磁界回転速度ＶＭＦを（図３０に破線で示した速度共線図を参照）、値０になるように制御する。なお、磁界回転速度ＶＭＦが値０のときには、エンジン３の動力（エネルギ）は、ステータ３３には伝達されず、第２ロータ３５にすべて伝達され、さらに、第２動力伝達経路ＰＴ２を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。

そして、磁界回転速度ＶＭＦが値０になった後には、バッテリ４５からステータ３３に電力を供給し、回転磁界を正転させる（図３０の実線参照）。その結果、図３１に示すように、駆動用等価トルクＴＳＥおよびエンジントルクＴＥＮＧが第２ロータ３５で合成された後、第２動力伝達経路ＰＴ２を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。この場合、駆動用等価トルクＴＳＥ、すなわちステータ３３に供給される電力と磁界回転速度ＶＭＦは、漸増するように制御される。以上により、図３０に実線で示すように、第２ロータ回転速度ＶＲ２が、それまでの値０の状態（同図の破線）から上昇し、それに伴い、車両が発進する。そして、車速ＶＰが適当に上昇した後には、無段変速装置２０の変速比ＲＡＴＩＯを制御することによって、クラッチＣＬ３の入力軸および出力軸の回転数を互いに等しくなるように制御し、その状態でクラッチＣＬ３が接続され、前述したＥＮＧ走行による運転が行われる。

上述したように、ＥＮＧ発進時、発電用等価トルクＴＧＥおよび駆動用等価トルクＴＳＥを漸増させるので、エンジン３から第１および第２のロータ３４，３５を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが漸増する。したがって、駆動輪ＤＷ，ＤＷからの大きな反力がエンジン３に作用するのを防止でき、エンジンストールを伴わずに、車両を発進させることができる。

以上のように、本実施形態によれば、エンジン３のクランク軸３ａと第１ロータ３４および駆動輪ＤＷ，ＤＷとの連結、および、第２ロータ３５と駆動輪ＤＷ，ＤＷの連結が、従来の動力装置と異なり、動力の分配・合成用の遊星歯車装置を用いることなく行われている。したがって、遊星歯車装置における動力の伝達ロスが生じることがなく、エンジン３や回転機３１による駆動輪ＤＷ，ＤＷの駆動効率、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力を用いた回転機３１の発電効率、およびエンジン３の動力を用いた回転機３１の発電効率をいずれも高めることができる。同じ理由により、遊星歯車装置を用いる従来の場合と比較して、その構成を単純化できるとともに、歯車の間におけるバックラッシによる影響を受けることなく、車速ＶＰを精度良く制御することができる。

また、第２ロータ３５が、無段変速装置２０を含まない第２動力伝達経路ＰＴ２を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されており、クランク軸３ａは、クラッチＣＬ３の接続中には、無段変速装置２０を含む第１動力伝達経路ＰＴ１を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されており、回転磁界の発生中には、第１ロータ３４や、第２ロータ３５、第２動力伝達経路ＰＴ２を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されている。さらに、回転機３１によるアシスト中、第１ロータ伝達トルクＴＲ１の分、無段変速装置２０を介さずに動力を駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できるので、無段変速装置２０における動力の伝達ロスを抑制でき、動力装置１全体としての駆動効率を高めることができる。また、第１ロータ伝達トルクＴＲ１の分、ＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴを低減できるので、低減されたＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴに見合った無段変速装置を採用することによって、無段変速装置２０の高効率化と小型化を図ることができ、ひいては、動力装置１全体としての小型化と駆動効率のさらなる高効率化を達成できる。

さらに、図１７および図２６を用いて説明したように、ＥＶ発進時や減速回生中に、クラッチＣＬ３の遮断によって、回転機３１と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間の動力の伝達を、第２動力伝達経路ＰＴ２や第２ロータ３５を介して、無段変速装置２０をまったく介さずに行うことができる。したがって、無段変速装置２０における動力の伝達ロスを完全に回避でき、回転機３１による駆動輪ＤＷ，ＤＷの駆動効率と、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力を用いた回転機３１の発電効率をより一層、高めることができる。

また、回転機３１において、電機子磁極の極対数に対する永久磁石３４ａの磁石磁極の極対数の比（以下「極対数比」という）αが値２．０に設定されている。このような極対数比αの設定により、ＥＶ発進時やＥＮＧ発進時など、第２ロータ３５から駆動輪ＤＷ，ＤＷに大きなトルクを伝達するような場合に、前記式（３２）から明らかなように、例えば極対数比αが値１．０未満のときよりも大きなトルクを、第２ロータ３５から出力し、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達することができる。したがって、ステータ３３に要求される駆動用等価トルクＴＳＥおよび発電用等価トルクＴＧＥの最大値をより小さくすることができ、それにより、ステータ３３の小型化、ひいては、動力装置１のさらなる小型化を図ることができる。さらに、上述した極対数比αの設定によって、アシスト中、極対数比αが値１．０未満の場合と比較して、大きなトルクを第１ロータ３４に伝達できるので、ＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴをさらに低減でき、無段変速装置２０のさらなる小型化を図ることができる。

また、変速比ＲＡＴＩＯを無段階に変更可能な無段変速装置２０が設けられているとともに、アシスト中、エンジン回転数ＮＥおよび磁界回転速度ＶＭＦが、エンジン３および回転機３１の最良の効率が得られるように設定されたＮＥＣＭＤ値およびＶＭＦＣＭＤ値にそれぞれなるように、無段変速装置２０の変速比ＲＡＴＩＯが制御される。これにより、エンジン３および回転機３１の最良の効率が得られるように、それらの出力を制御しながら、駆動輪ＤＷ，ＤＷを駆動することができる。したがって、動力装置１全体としての駆動効率をさらに高めることができる。

さらに、ＥＮＧ発進時、クラッチＣＬ３を遮断するとともに、回転機３１での発電電力およびステータ３３への供給電力を制御することによって、エンジン３から第１および第２のロータ３４，３５を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクを漸増させるので、エンジンストールを伴わずに、車両を発進させることができる。このため、エンジン３と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間の連結を、摩擦式の発進クラッチを用いずに行うことが可能になる。また、車両の発進後、変速比ＲＡＴＩＯの制御によって、クラッチＣＬ３の入力軸および出力軸の回転数を互いに等しくなるように制御した状態で、クラッチＣＬ３が接続される。このため、前述したＥＶ走行中ＥＮＧ始動による運転を、クラッチＣＬ３の接続によって行わず、スタータ（図示せず）を用いて行う場合には、クラッチＣＬ３として、摩擦式のものに代えて、作動に必要なエネルギがより小さなＯＮ／ＯＦＦ式の、例えばドグ歯式のクラッチを用いることができる。その場合には、摩擦式の発進クラッチの駆動源としてエンジン３を用いた場合と比較して、エンジン３の燃費を向上させることができる。

さらに、図１７および図１８を用いて説明したように、ＥＶクリープ中やＥＶ発進時、ワンウェイクラッチＣＬ１およびケースＣＡにより、クランク軸３ａの逆転が阻止されるとともに、クラッチＣＬ３により、クランク軸３ａと駆動輪ＤＷ，ＤＷの間が遮断される。したがって、クランク軸３ａの逆転を阻止しながら、駆動輪ＤＷ，ＤＷを回転機３１の動力で適切に駆動することができる。この場合、クラッチＣＬ３の遮断により、エンジン３を引きずることがないので、その高い駆動効率を得ることができる。

また、図２７および図２８を用いて説明したように、停車中ＥＮＧ始動時、電磁ブレーキＣＬ２により第２ロータ３５を回転不能に保持し、クラッチＣＬ３によりクランク軸３ａと駆動輪ＤＷ，ＤＷの間を遮断するとともに、ステータ３３に電力を供給し、回転磁界を逆転させる。これにより、駆動輪ＤＷ，ＤＷを駆動することなく、クランク軸３ａを正転させることができ、ひいては、エンジン３を始動することができる。

次に、図３２を参照しながら、本発明の第２実施形態による動力装置１Ａについて説明する。この動力装置１Ａは、第１実施形態の動力装置１と比較して、正逆転切換機構６０をさらに備える点が主に異なっている。図３２において、第１実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を用いて示している。なお、同図において、便宜上、無段変速装置２０については、簡略化して示している。このことは、後述する他の図面についても同様である。以下、第１実施形態と異なる点を中心として説明する。

上記の正逆転切換機構６０は、遊星歯車装置ＰＳ、クラッチＣＬ４（第２クラッチ、ロータロック機構）および電磁ブレーキＣＬ５（キャリアロック機構、ロータロック機構）を有している。この遊星歯車装置ＰＳは、サンギヤＳと、このサンギヤＳの外周に設けられたリングギヤＲと、両ギヤＳ，Ｒに噛み合う複数（例えば３つ）のプラネタリギヤＰ（２つのみ図示）と、プラネタリギヤＰを回転自在に支持するキャリアＣなどで構成されている。サンギヤＳは、前述した第２主軸６に一体に設けられており、第２主軸６と一体に回転自在になっている。また、上記のリングギヤＲは、ドーナツ板状のフランジを介して、第３主軸６ｃに一体に設けられている。この第３主軸６ｃは、中空に形成されるとともに、回転自在に設けられており、その内側には、前述した第１主軸４が回転自在に嵌合している。以上の構成により、リングギヤＲは、第３主軸６ｃと一体に回転自在になっている。また、第１実施形態と異なり、前述した電磁ブレーキＣＬ２は設けられておらず、前述したギヤ６ｂは、第２主軸６ではなく、第３主軸６ｃに一体に設けられている。

以上のように、サンギヤＳは、第２主軸６を介して第２ロータ３５に連結されており、リングギヤＲは、第３主軸６ｃやアイドラ軸８、差動ギヤ機構９などを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されている。すなわち、第２ロータ３５は、第２主軸６、遊星歯車装置ＰＳ、第３主軸６ｃ、ギヤ６ｂ、第３アイドラギヤ８ｃ、アイドラ軸８、第２アイドラギヤ８ｂ、ギヤ９ａ、差動ギヤ機構９、および駆動軸１０，１０を介して、変速装置を用いることなく、駆動輪ＤＷ，ＤＷに常に機械的に連結されている。本実施形態では、上記の第２主軸６からギヤ６ｂまでの一連の構成要素が、第２動力伝達経路ＰＴ２に相当する。

上記のクラッチＣＬ４は、例えば電磁クラッチであり、その締結度合がＥＣＵ２により制御されることによって、キャリアＣと第２主軸６の間、すなわち、キャリアＣとサンギヤＳの間を接続・遮断する。電磁ブレーキＣＬ５は、ＥＣＵ２によりＯＮまたはＯＦＦされ、ＯＮ状態のときに、キャリアＣを回転不能に保持するとともに、ＯＦＦ状態のときに、キャリアＣの回転を許容する。

以上の構成の動力装置１Ａは、第１実施形態と同様、ＥＶ発進やＥＮＧ発進などの各種の動作モードによって運転される。また、車両を前進させる場合には、クラッチＣＬ４の接続によりキャリアＣとサンギヤＳの間を接続するとともに、電磁ブレーキＣＬ５のＯＦＦ制御によりキャリアＣの回転を許容する。その状態で、ＥＶ発進やＥＮＧ発進などの動作モードによる運転を前述したようにして行うと、第２ロータ３５に伝達された動力は、サンギヤＳ、キャリアＣおよびプラネタリギヤＰを介して、リングギヤＲに伝達され、それに伴い、サンギヤＳ、キャリアＣおよびリングギヤＲは、第２ロータ３５とともに一体に回転する。また、リングギヤＲに伝達された動力は、第３主軸６ｃや差動ギヤ機構９などを介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転し、車両が前進する。

一方、車両を後進させる場合には、クラッチＣＬ４の遮断によりキャリアＣとサンギヤＳの間を遮断するとともに、電磁ブレーキＣＬ５のＯＮ制御によりキャリアＣを回転不能に保持し、さらに、クラッチＣＬ３を遮断状態に保持する。その状態で、ＥＶ発進やＥＮＧ発進などの動作モードによる運転を前述したようにして行うと、第２ロータ３５に伝達された動力は、サンギヤＳおよびプラネタリギヤＰを介して、リングギヤＲに伝達され、上記のようにキャリアＣが回転不能に保持されているため、リングギヤＲは、サンギヤＳすなわち第２ロータ３５に対して、逆方向に回転する。また、リングギヤＲに伝達された動力は、第３主軸６ｃなどを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが逆転し、車両が後進する。この場合、遊星歯車装置ＰＳの特性から明らかなように、リングギヤＲには、サンギヤＳに伝達されたトルクが増大した状態で伝達される。

上述したような車両の後進を、エンジン３の動力を用いて行う場合において、充電状態ＳＯＣが前述した第１所定値ＳＯＣＬよりも小さいときには、エンジン回転数ＮＥを、回転磁界が逆転するように高めるとともに、回転機３１で発電を行い、発電した電力をバッテリ４５に充電する。これにより、図２９や図３０を用いて説明したＥＮＧクリープ中の動作から明らかなように、バッテリ４５を充電しながら、車両を後進させることができる。

以下、上述したようにクラッチＣＬ４の接続と電磁ブレーキＣＬ５のＯＦＦ制御によって、第２ロータ３５からの動力の回転方向を変更せずに、そのまま駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達する正逆転切換機構６０の動作モードを、「正転モード」という。また、クラッチＣＬ４の遮断と電磁ブレーキＣＬ５のＯＮ制御によって、第２ロータ３５からの動力の回転方向を逆方向に変更して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達する正逆転切換機構６０の動作モードを、「逆転モード」という。

正逆転切換機構６０における逆転モードの選択により駆動輪ＤＷ，ＤＷを逆転させる場合には、クラッチＣＬ３は常に遮断状態に保持され、それにより、駆動輪ＤＷ，ＤＷへの動力の伝達は、第１動力伝達経路ＰＴ１を介さずに、第２動力伝達経路ＰＴ２を介して行われる。換言すれば、逆転モードが選択されているときには、前述した各種の動作モードのうち、クラッチＣＬ３が接続状態に保持されるＥＮＧ走行などの動作モードは選択されず、クラッチＣＬ３が遮断状態に保持されるＥＶ発進やＥＮＧ発進などの動作モードが選択される。また、車両の前方への減速走行中に選択される減速回生中には、正転モードが選択される。

なお、本実施形態では、図２７を用いて説明した停車中ＥＮＧ始動が選択されているときには、第２ロータ３５は次のようにして回転不能に保持される。すなわち、電磁ブレーキＣＬ５のＯＮ制御によりキャリアＣを回転不能に保持するとともに、クラッチＣＬ４の接続によりキャリアＣと第２主軸６の間、すなわち、キャリアＣと第２ロータ３５の間を接続する。これにより、第２ロータ３５は、キャリアＣとともに回転不能に保持される。

以上のように、正逆転切換機構６０のクラッチＣＬ４および電磁ブレーキＣＬ５を、第２ロータ３５を回転不能に保持するロータロック機構として併用することができる。したがって、これらを併用せずに別個に設ける場合と比較して、動力装置１Ａの部品点数を削減でき、ひいては、動力装置１Ａの小型化およびコストの削減を達成することができる。

以上のように、本実施形態によれば、遊星歯車装置ＰＳ、クラッチＣＬ４および電磁ブレーキＣＬ５で構成された単純な構成の正逆転切換機構６０によって、第２ロータ３５からの動力を用いた駆動輪ＤＷ，ＤＷの正転および逆転、すなわち、車両の前進および後進を、選択的に行うことができる。この場合、第１実施形態で述べたＥＮＧ発進時の動作から明らかなように、摩擦式の発進クラッチを用いることなく、エンジン３の動力を駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達し、エンジンストールを伴わずに、停止中の車両を前進または後進させることができる。また、車両の前進時には、サンギヤＳ、キャリアＣおよびリングギヤＲが一体に回転するため、遊星歯車装置ＰＳにおいて、ギヤの噛み合いによる動力の伝達ロスを伴わずに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに動力を伝達することができる。したがって、車両の前進時には、第１実施形態による効果をまったく同様に得ることができる。なお、クラッチＣＬ３の接続によりサンギヤＳ、キャリアＣおよびリングギヤＲが一体に回転しているときに、車両が後進するように、遊星歯車装置ＰＳと駆動輪ＤＷ，ＤＷを連結してもよい。

次に、図３３を参照しながら、本発明の第３実施形態による動力装置１Ｂについて説明する。この動力装置１Ｂは、上述した第２実施形態の動力装置１Ａと比較して、変速装置７０（第２変速装置）をさらに備える点が主に異なっている。図３３において、第２実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を用いて示している。以下、第２実施形態と異なる点を中心として説明する。

上記の変速装置７０は、例えば、無段変速装置２０と同様に構成されたベルト式の無段変速装置であり、入力軸７１および出力軸（図示せず）を有しており、この入力軸７１に入力された動力を、無段階に変速して上記の出力軸に出力可能に構成されている。変速装置７０の変速比ｒａｔｉｏ（入力軸７１の回転数／出力軸の回転数）は、ＥＣＵ２によって制御される。また、入力軸７１には、ギヤ７１ａが一体に設けられており、このギヤ７１ａは、前述したギヤ６ｂに噛み合っている。さらに、変速装置７０の出力軸は、前述したアイドラ軸８に直結されている。

以上のように、第２ロータ３５は、第２主軸６、遊星歯車装置ＰＳ、第３主軸６ｃ、ギヤ６ｂ、ギヤ７１ａ、変速装置７０、アイドラ軸８、第２アイドラギヤ８ｂ、ギヤ９ａ、差動ギヤ機構９、および駆動軸１０，１０を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに常に機械的に連結されている。本実施形態では、上記の第２主軸６から変速装置７０までの一連の構成要素が、第２動力伝達経路ＰＴ２に相当する。

以上の構成の動力装置１Ｂでは、前述したＥＶ発進時や、ＥＮＧ発進時、回転機３１によるアシスト中、駆動時発電中などのように、第２ロータ３５から駆動輪ＤＷ，ＤＷに動力を伝達する場合に、変速装置７０の変速比ｒａｔｉｏが次のようにして制御される。まず、要求トルクＰＭＣＭＤおよび車速ＶＰに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって、目標磁界回転速度ＶＭＦＣＭＤを算出する。このマップでは、目標磁界回転速度ＶＭＦＣＭＤは、そのときの要求トルクＰＭＣＭＤおよび車速ＶＰに対して、回転機３１の最良の効率が得られるように設定されている。また、上記のマップは、エンジン３の停止時用と運転時用とに別個に用意されている。次いで、磁界回転速度ＶＭＦが算出されたＶＭＦＣＭＤ値になるように、変速比ｒａｔｉｏを制御する。

この場合、アシスト中および駆動時発電中、無段変速装置２０の変速比ＲＡＴＩＯは、第１実施形態と異なり、次のようにして制御される。すなわち、所定の目標エンジン回転数ＮＥＣＭＤにエンジン回転数ＮＥがなるように、変速比ＲＡＴＩＯを制御する。この目標エンジン回転数ＮＥＣＭＤは、エンジン３の最良の効率が得られるように設定されている。本実施形態によれば、第１および第２の実施形態と異なり、変速装置７０の変速比ｒａｔｉｏを制御することによって、車速ＶＰに対して、第２ロータ回転速度ＶＲ２を自由に制御することができる。

したがって、無段変速装置２０および変速装置７０の変速比ＲＡＴＩＯ，ｒａｔｉｏを制御することによって、車速ＶＰに対し、エンジン回転数ＮＥおよび磁界回転速度ＶＭＦを、前記式（４０）に基づく磁界回転速度ＶＭＦ、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の間の関係とは無関係に、別個に自由に制御することができる。したがって、エンジン３および回転機３１のより良好な効率が得られるように、エンジン回転数ＮＥおよび磁界回転速度ＶＭＦをそれぞれ制御でき、それにより、エンジン３の駆動効率と回転機３１の駆動効率および発電効率を高めることができる。

また、変速比ｒａｔｉｏは、ＥＶ発進時などのように、車速ＶＰが低く、回転機３１に要求されるトルクが大きいときには、値１．０よりも大きな減速側の所定値に制御される。これにより、第２ロータ３５に伝達されたトルクは、変速装置７０において増大された後、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。それに応じて、第２ロータ３５に伝達されるトルクが小さくなるように、回転機３１に供給される電力（あるいは回転機３１で発電される電力）が制御される。したがって、本実施形態によれば、回転機３１に要求されるトルクの最大値を小さくすることができ、回転機３１の小型化およびコストの削減を図ることができる。

さらに、車速ＶＰが極めて高いときには、変速比ｒａｔｉｏは、値１．０よりも小さな高速側の所定値に制御される。これにより、車速ＶＰに対して、第２ロータ回転速度ＶＲ２が低下するので、第２ロータ回転速度ＶＲ２の過大化による回転機３１の故障を防止することができる。

なお、本実施形態では、第２ロータ３５が駆動輪ＤＷ，ＤＷに、変速装置７０を介して連結されているため、第１実施形態のような変速装置における動力の伝達ロスの回避による効果は得られないものの、それ以外の第２実施形態による効果については、同様に得ることができる。

次に、図３４を参照しながら、本発明の第４実施形態による動力装置１Ｃについて説明する。この動力装置１Ｃは、第２実施形態の動力装置１Ａと比較して、変速装置８０（第３変速装置）をさらに備える点が主に異なっている。図３４において、第２実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を用いて示している。以下、第２実施形態と異なる点を中心として説明する。

上記の変速装置８０は、入力軸８１、出力軸、遊星歯車装置、およびクラッチなどで構成されており（いずれも図示せず）、入力軸８１に入力された動力を、出力軸にそのまま出力する機能と、減速した状態で出力する機能とを有している。このように、変速装置８０では、変速段として、変速比（入力軸８１の回転数／出力軸の回転数）が値１．０よりも大きな所定値である第１速と、変速比が値１．０である第２速とから成る計２つの変速段が設定されており、これらの変速段の切換はＥＣＵ２によって行われる。

また、動力装置１Ｃでは、第１および第２の実施形態と異なり、フライホイール３ｂは、第１主軸４ではなく、変速装置８０の入力軸８１に直結されており、第１主軸４は、変速装置８０の出力軸に直結されている。このように、第１ロータ３４は、第１主軸４、変速装置８０およびフライホイール３ｂを介して、クランク軸３ａに常に機械的に連結されている。また、クラッチＣＬ３の接続中、クランク軸３ａは、フライホイール３ｂ、変速装置８０、第１主軸４、無段変速装置２０、副軸５、クラッチＣＬ３、ギヤ５ｂ、第１アイドラギヤ８ａ、アイドラ軸８、第２アイドラギヤ８ｂ、ギヤ９ａ、差動ギヤ機構９、および駆動軸１０，１０を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。本実施形態では、上記のフライホイール３ｂから副軸５までの一連の構成要素が、第１動力伝達経路ＰＴ１に相当する。さらに、差動ギヤ機構９のギヤ９ａと第２アイドラギヤ８ｂのギヤ比は、値１．０よりも大きな所定値に設定されており、両ギヤ９ａ，８ｂによる減速度合は比較的大きい。

以上の構成の動力装置１Ｃでは、ＥＮＧ発進時やＥＮＧ走行中、変速装置８０の変速段は、エンジン回転数ＮＥが極めて高いときには第１速に制御され、それ以外のときには第２速に制御される。これにより、エンジン回転数ＮＥが極めて高いときに、エンジン３の動力が、減速された状態で第１ロータ３４に伝達されるので、第１ロータ回転速度ＶＲ１の過大化による回転機３１の故障を防止することができる。前述したように第１ロータ３４は強度の低い永久磁石３４ａなどで構成されているため、上記の効果を特に有効に得ることができる。

さらに、上述した変速装置８０の変速段の制御によって、ＥＮＧ発進時など、第１および第２のロータ３４，３５を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに極めて大きなトルクが伝達されるようなときに、変速段が第２速に制御され、それにより、第１速に制御した場合と比較して、第１ロータ３４に入力されるエンジントルクＴＥＮＧは小さくなる。それに応じて、第１ロータ３４に伝達されるエンジントルクＴＥＮＧが小さくなるように、回転機３１で発電される電力が制御される。また、第１ロータ３４に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧは、第２アイドラギヤ８ｂおよびギヤ９ａによる減速によって増大された状態で、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上により、回転機３１に要求されるトルクの最大値を小さくすることができ、回転機３１のさらなる小型化およびコストの削減を図ることができる。

なお、本実施形態では、クランク軸３ａが駆動輪ＤＷ，ＤＷに、変速装置８０を介して連結されているため、第２実施形態のような変速装置における動力の伝達ロスの抑制による効果は得られないものの、それ以外の第２実施形態による効果については、同様に得ることができる。

なお、これまでに述べた第１〜第４の実施形態では、クラッチＣＬ３を無段変速装置２０と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間に設けているが、第１主軸４の無段変速装置２０と第１ロータ３４の間に設けてもよい。この場合、図１９を用いて説明したＥＶ走行中ＥＮＧ始動時において、クラッチＣＬ３の接続前に、各実施形態と異なり、無段変速装置２０の両プーリ２１，２２に回転機３１の動力が伝達され、両プーリ２１，２２が回転するので、その変速比ＲＡＴＩＯを、両プーリ２１，２２および伝達ベルト２３の接触面が傷つくのを抑えながら、任意の値に制御することができる。それに加え、図２７を用いて説明した停車中ＥＮＧ始動時に、無段変速装置２０を引きずることなく、エンジン３を始動することができる。

次に、図３５を参照しながら、本発明の第５実施形態による動力装置１Ｄについて説明する。この動力装置１Ｄは、第２実施形態の動力装置１Ａと比較して、無段変速装置２０が省略されている点が主に異なっている。図３５において、第２実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を用いて示している。以下、第２実施形態と異なる点を中心として説明する。

第１主軸４には、ギヤ４ｂが一体に設けられており、このギヤ４ｂは、前述した副軸５と一体のギヤ５ｂに噛み合っている。これらのギヤ４ｂ，５ｂのギヤ比は、例えば１：１に設定されている。また、第２実施形態と異なり、前述したアイドラ軸８には、第１アイドラギヤ８ａが設けられておらず、クラッチＣＬ３は、その入力軸および出力軸が副軸５およびアイドラ軸８にそれぞれ直結されており、その締結度合がＥＣＵ２により制御されることによって、副軸５とアイドラ軸８の間を接続・遮断する。さらに、前述したギヤ６ｂと第３アイドラギヤ８ｃのギヤ比は、例えば１：１．５に設定されている。

以上のように、動力装置１Ｄには、変速装置は設けられていない。また、以上の構成により、クラッチＣＬ３の接続中、クランク軸３ａは、フライホイール３ｂ、第１主軸４、ギヤ４ｂ、ギヤ５ｂ、副軸５、クラッチＣＬ３、アイドラ軸８、第２アイドラギヤ８ｂ、ギヤ９ａ、差動ギヤ機構９、および駆動軸１０，１０を介して、変速装置を用いることなく、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。したがって、車両の走行中、クラッチＣＬ３が接続されている状態では、エンジン回転数ＮＥは車速ＶＰによって一義的に定まる。本実施形態では、上記のフライホイール３ｂから副軸５までの一連の構成要素が、第１動力伝達経路ＰＴ１に相当する。

以上の構成の動力装置１Ｄでは、前述したＥＶクリープ、ＥＶ発進、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動、停車中ＥＮＧ始動、ＥＮＧクリープ、およびＥＮＧ発進による運転と、正逆転切換機構６０を用いた車両の前後進の切換が、第１および第２の実施形態の場合と同様にして行われ、ＥＮＧ走行や減速回生のみが、第１および第２の実施形態の場合と異なっている。以下、これらについて説明する。

まず、ＥＮＧ走行について説明する。ＥＮＧ走行には、エンジン３の動力を伝達するための伝達モードとして、第１伝達モードおよび第２伝達モードが含まれる。この第１伝達モードは、後述する車速ＶＰに関する所定の条件が成立していないときに選択され、第２伝達モードは、この所定の条件が成立しているときに選択される。まず、第１伝達モードについて説明する。

第１伝達モード中、クラッチＣＬ３の遮断によって、上述した第１動力伝達経路ＰＴ１を介したクランク軸３ａと駆動輪ＤＷ，ＤＷの連結を解くとともに、回転機３１の動作を制御することにより、エンジントルクＴＥＮＧを、第１および第２のロータ３４，３５と、第２主軸６などの第２動力伝達経路ＰＴ２を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達する。この場合、エンジン回転数ＮＥ、車速ＶＰなどによって定まる回転磁界の回転方向が正転方向であるときには、バッテリ４５の電力がステータ３３に供給され、逆転方向であるときには、回転機３１において発電が行われる。これにより、図３０や図３１を用いて説明したＥＮＧ発進の場合と同様、電力供給時には駆動用等価トルクＴＳＥとエンジントルクＴＥＮＧが、発電時には発電用等価トルクＴＧＥとエンジントルクＴＥＮＧが、いずれも正のトルクとして合成された後、第２ロータ３５や第２動力伝達経路ＰＴ２を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。

また、第１伝達モード中、エンジン３から駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力は、磁界回転速度ＶＭＦを制御することによって無段階に変速される。すなわち、回転機３１が無段変速装置として機能する。以下、この点について、図３６および図３７を参照しながら説明する。

前述した連結関係から明らかなように、第１ロータ回転速度ＶＲ１はエンジン回転数ＮＥと等しく、第２ロータ回転速度ＶＲ２は、各ギヤによる変速などがないとすれば、車速ＶＰに相当する。したがって、磁界回転速度ＶＭＦと、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２と、エンジン回転数ＮＥと、車速ＶＰの関係は、図３６や図３７に示すように、１つの速度共線図上に表される。図３６に示すように、回転磁界が正転している場合には、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力は、同図に示す中抜きの矢印から明らかなように、磁界回転速度ＶＭＦを上昇させることによって増速側に、低下させることによって減速側に、それぞれ無段階に変速される。

また、図３７に示すように、回転磁界が逆転している場合には、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力は、同図に示す中抜きの矢印から明らかなように、磁界回転速度ＶＭＦを上昇させることによって減速側に、低下させることによって増速側に、それぞれ無段階に変速される。この場合、磁界回転速度ＶＭＦは値０近傍に制御され、それにより、変速をある程度行いながら、バッテリ４５における電力の入出力が抑制される。

さらに、第１伝達モード中、要求トルクＰＭＣＭＤが極めて大きくなり、車両を急加速させる場合には、スロットル弁開度などの制御により、エンジン回転数ＮＥを急上昇させ、エンジントルクＴＥＮＧを急増させる。また、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の間の関係によって定まる回転磁界の回転方向が、正転方向であるときには（図３６参照）、ステータ３３に電力を供給し、逆転方向であるとき（図３７参照）には、回転機３１において発電を行う。これにより、エンジントルクＴＥＮＧと駆動用等価トルクＴＳＥ（または発電用等価トルクＴＧＥ）がいずれも、正のトルクとして合成された後、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、車両が急加速する。

上記のように、車両の急加速時、第１伝達モードによる動力伝達を行い、クラッチＣＬ３の遮断により、第１動力伝達経路ＰＴ１を介したエンジン３と駆動輪ＤＷ，ＤＷとの機械的な連結を解くことによって、エンジン回転数ＮＥをそのときの車速ＶＰとは無関係に上昇させることができ、エンジントルクＴＥＮＧを急増させることができる。また、そのようなエンジントルクＴＥＮＧと駆動用または発電用等価トルクＴＳＥ，ＴＧＥとがいずれも、正のトルクとして合成され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるので、より大きなトルクを駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できる。したがって、車両を速やかに加速させることができ、その商品性を高めることができる。

さらに、第１伝達モード中における車両の登坂走行時には、充電状態ＳＯＣに応じて、エンジン回転数ＮＥおよび回転機３１の動作を制御する。具体的には、充電状態ＳＯＣが第１所定値ＳＯＣＬよりも大きく、バッテリ３２の電力が十分に残っているときには、エンジン回転数ＮＥを、車速ＶＰに応じ、回転磁界が正転するように制御するとともに、バッテリ４５から回転機３１に電力を供給し、回転磁界を正転させる。これにより、上述したように、回転機３１においてエンジントルクＴＥＮＧと駆動用等価トルクＴＳＥが合成された後、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。

一方、車両の登坂走行中、充電状態ＳＯＣが第１所定値ＳＯＣＬを下回ったときには、エンジン回転数ＮＥを、回転磁界が逆転するように制御するとともに、回転機３１において発電を行い、発電した電力をバッテリ４５に充電する。これにより、上述したように、回転機３１においてエンジントルクＴＥＮＧと発電用等価トルクＴＧＥが合成された後、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。なお、このバッテリ４５の充電は、充電状態ＳＯＣが前述した第２所定値ＳＯＣＨに達するまで行われる。以上により、バッテリ４５の過放電および過充電を防止しながら、登坂走行を継続して行うことができる。

また、第１伝達モード中、車両が定速走行状態になり、かつ、車速ＶＰが所定車速以上になったときには、第１伝達モードに代えて、第２伝達モードが選択される。第２伝達モード中、第１伝達モード中に遮断されていたクラッチＣＬ３を接続することによって、クランク軸３ａを、第１および第２の動力伝達経路ＰＴ１，ＰＴ２の双方を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結する。このクラッチＣＬ３の接続は、スロットル弁開度の制御などによるエンジン回転数ＮＥの制御によってクラッチＣＬ３の入力軸および出力軸の回転数を互いに同じにした状態で、行われる。上記の所定回転数は、クラッチＣＬ３の接続により、クランク軸３ａを駆動輪ＤＷ，ＤＷに第１動力伝達経路ＰＴ１を介して連結した場合に、エンジンストールを伴わずに車両を走行させることが可能な最低の回転数に設定されており、エンジン３の最大発生トルクが大きいほど、より小さな値に設定されている。

さらに、クラッチＣＬ３が接続された第２伝達モード中、スロットル弁開度は、車速ＶＰによって一義的に定まるエンジン回転数ＮＥにおいて、エンジン３の最良の燃費が得られるように制御される。クラッチＣＬ３が接続されているときには、エンジン３は駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的にほぼ直結された状態になるため、極めて高い駆動効率を得ることができる。

また、第２伝達モードにおいて、上述したスロットル弁開度の制御（以下「最良燃費制御」という）の実行中、エンジン３から駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが、要求トルクＰＭＣＭＤに対して不足するときには、その不足分を補うように、ステータ３３に電力が供給され、回転機３１によるアシストが行われる。一方、エンジン３から駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが要求トルクＰＭＣＭＤに対して余るときには、その余剰分を用いて、回転機３１において発電が行われるとともに、発電した電力がバッテリ４５に充電される。このような回転機３１の制御によって、上述したようなクラッチＣＬ３を接続した状態でエンジン３の最良の燃費が得られる運転領域を、拡大することができる。なお、上記の回転機３１によるアシストは、充電状態ＳＯＣに応じて行われる。

なお、第１伝達モード中には、クラッチＣＬ３が遮断されるため、前述した正逆転切換機構６０の動作モードとして正転モードまたは逆転モードが選択されるものの、第２伝達モード中には、クラッチＣＬ３が接続されるため、正転モードのみが選択される。

また、減速回生には、その回生モードとして、第１回生モードおよび第２回生モードが含まれる。まず、第１回生モードについて説明する。

この第１回生モード中には、クラッチＣＬ３を接続し、正逆転切換機構６０の動作モードを正転モードに設定する（クラッチＣＬ４：接続、電磁ブレーキＣＬ５：ＯＦＦ）とともに、回転機３１において発電を行い、発電した電力をバッテリ４５に充電する。第１実施形態において、図２４および図２５を用いて説明したように、減速回生中、クラッチＣＬ３が接続された状態時では、エンジン３が第１動力伝達経路ＰＴ１を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されているため、ステータ３３に伝達される発電用等価トルクＴＧＥ、すなわち、充電される電力は、エンジン３のフリクションが小さく、それにより、駆動輪ＤＷ，ＤＷからエンジン３に伝達されるトルクが小さいほど、より大きな値に制御することができる。このため、第１回生モードは、エンジン回転数ＮＥが低いためにエンジン３のフリクションが小さいときに選択される。

第２回生モード中の制御は、第１回生モード中の制御と比較して、クラッチＣＬ３を遮断する点のみが異なっている。この場合、回転機３１の前述した機能から明らかなように、駆動輪ＤＷ，ＤＷから第２動力伝達経路ＰＴ２を介して第２ロータ３５に伝達されたトルクは、ステータ３３および第１ロータ３４に１：２の分配比で分配される。このようにクラッチＣＬ３の遮断時には、第１ロータ３４に作用するエンジン３のフリクションが大きいほど、ステータ３３においてより大きな電力を発電することができるため、第２回生モードは、エンジン回転数ＮＥが高いためにエンジン３のフリクションが大きいときに選択される。なお、第１〜第４の実施形態において、本実施形態と同様にして減速回生による運転を行ってもよいことは、もちろんである。

また、第１実施形態と同様、クラッチＣＬ３を遮断するとともに、例えば電磁ブレーキやバンドブレーキなどで構成されたロック機構により、第１ロータ３４を回転不能に保持することによって、第１ロータ回転速度ＶＲ１を値０に保持し、その状態で駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力を用いて減速回生による運転を行ってもよい。これにより、図２６を用いて説明したように、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力を電力にすべて変換し、発電することができる。

以上のように、本実施形態によれば、クランク軸３ａおよび第２ロータ３５の双方が駆動輪ＤＷ，ＤＷに変速装置を用いることなく連結されているので、変速装置における動力の伝達ロスを回避でき、エンジン３および回転機３１による駆動輪ＤＷ，ＤＷの駆動効率と回転機３１の発電効率を高めることができる。また、第２実施形態の無段変速装置２０が省略されており、その分、動力装置１Ｄの小型化およびコストの削減を達成することができる。

さらに、ＥＮＧ発進時には、回転機３１において一旦、発電し、バッテリ４５に充電した後に、バッテリ４５から回転機３１への電力供給を行い、ＥＮＧ発進後のクラッチＣＬ３を遮断した状態では、磁界回転速度ＶＭＦを値０近傍に制御する。また、所定の定速走行中には、クラッチＣＬ３を接続し、エンジン３の動力を、ほぼ直結状態で駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達し、要求トルクＰＭＣＭＤに応じて、回転機３１によるアシストおよび発電を行う。以上により、車両の走行中、バッテリ４５への電力の入出力をほぼバランスさせることができるので、バッテリ４５の小型化を図ることができ、それにより、動力装置１Ｄのさらなる小型化およびコストの削減を達成することができる。また、ＥＮＧ発進後におけるクラッチＣＬ３の遮断中、図３６および図３７を用いて説明したように、エンジン３の動力を、無段階に変速し、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達することができる。

さらに、クラッチＣＬ３の遮断中、エンジントルクＴＥＮＧと駆動用等価トルクＴＳＥ（または発電用等価トルクＴＧＥ）とが、正のトルクとして第２ロータ３５において合成された後、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるので、より大きなトルクを駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達することができる。

なお、本実施形態では、第２実施形態と異なり、無段変速装置２０が設けられていないため、無段変速装置２０による効果は得られないものの、それ以外の第２実施形態による効果については、同様に得ることができる。すなわち、第１実施形態と同じ回転機３１を有することから、動力の分配・合成用の遊星歯車装置を用いないことによる効果や、前述した極対数比αの設定による効果が同様に得られるとともに、ＥＮＧ発進が第１実施形態と同様にして行われることから、摩擦式の発進クラッチが不要であることによる効果が同様に得られる。また、ワンウェイクラッチＣＬ１、ケースＣＡおよびクラッチＣＬ３を有することによるＥＶ発進に関する効果が同様に得られ、クラッチＣＬ３，ＣＬ４および電磁ブレーキＣＬ５を有することによる停車中ＥＮＧ始動に関する効果が同様に得られるとともに、正逆転切換機構６０を有することによる効果が同様に得られる。

また、本実施形態において、前述したＥＶ走行中ＥＮＧ始動をクラッチＣＬ３の接続により行う場合には、第１および第２のロータ３４，３５の連結関係から明らかなように、クラッチＣＬ３の接続に伴い、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の速度比が、所定の速度比に固定される。このため、車速ＶＰが高く、第２ロータ回転速度ＶＲ２が高いときには、クラッチＣＬ３を完全に接続せずに、滑らせることによって、エンジン回転数ＮＥをエンジン３の始動に適した低めの値に制御し、その状態で、燃料噴射弁などを制御し、エンジン３を始動する。したがって、第１実施形態と同様、エンジン３の始動に伴って発生する振動やノイズを抑制できるので、商品性を向上させることができる。

次に、図３８を参照しながら、本発明の第６実施形態による動力装置１Ｅについて説明する。同図に示すように、この動力装置１Ｅは、上述した第５実施形態の動力装置１Ｄに、前述した第３実施形態の変速装置７０を組み合わせたものである。すなわち、動力装置１Ｅでは、第２ロータ３５は、第３実施形態で述べた遊星歯車装置ＰＳや変速装置７０を含む第２動力伝達経路ＰＴ２を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに常に機械的に連結されている。また、動力装置１Ｅは、第５実施形態で述べた各種の動作モードにより第５実施形態と同様にして運転されるとともに、変速装置７０が第３実施形態の場合と同様にして制御される。

したがって、本実施形態によれば、主として、回転機３１の小型化およびコストの削減を図ることができるなど、第３および第５の実施形態による効果の双方を同様に得ることができる。なお、本実施形態では、第２ロータ３５が駆動輪ＤＷ，ＤＷに、変速装置７０を介して連結されているため、第５実施形態のような変速装置における動力の伝達ロスの回避による効果は得られない。

次に、図３９を参照しながら、本発明の第７実施形態による動力装置１Ｆについて説明する。同図に示すように、この動力装置１Ｆは、第５実施形態の動力装置１Ｄに、前述した第４実施形態の変速装置８０を組み合わせたものである。すなわち、動力装置１Ｆでは、第１ロータ３４は、第１主軸４、変速装置８０およびフライホイール３ｂを介して、クランク軸３ａに常に機械的に連結されている。また、クラッチＣＬ３の接続中には、クランク軸３ａは、フライホイール３ｂ、変速装置８０、第１主軸４、ギヤ４ｂ、ギヤ５ｂ、副軸５、クラッチＣＬ３、アイドラ軸８、第２アイドラギヤ８ｂ、ギヤ９ａ、差動ギヤ機構９、および駆動軸１０，１０を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。本実施形態では、上記のフライホイール３ｂから副軸５までの一連の構成要素が、第１動力伝達経路ＰＴ１に相当する。また、差動ギヤ機構９のギヤ９ａと第２アイドラギヤ８ｂのギヤ比は、第４実施形態と同様に設定されている。

さらに、動力装置１Ｆは、第５実施形態で述べた各種の動作モードにより第５実施形態と同様にして運転されるとともに、変速装置８０が第４実施形態の場合と同様にして制御される。したがって、本実施形態によれば、主として、第１ロータ回転速度ＶＲ１の過大化による回転機３１の故障を防止できるなど、第４および第５の実施形態による効果の双方を同様に得ることができる。すなわち、第１実施形態と同じ回転機３１を有することから、動力の分配・合成用の遊星歯車装置を用いないことによる効果や、極対数比αの設定による効果が同様に得られるとともに、ＥＮＧ発進が第１実施形態と同様にして行われることから、摩擦式の発進クラッチが不要であることによる効果が同様に得られる。

また、ワンウェイクラッチＣＬ１、ケースＣＡおよびクラッチＣＬ３を有することによるＥＶ発進に関する効果が同様に得られ、クラッチＣＬ３，ＣＬ４および電磁ブレーキＣＬ５を有することによる停車中ＥＮＧ始動に関する効果が同様に得られるとともに、正逆転切換機構６０を有することによる効果が同様に得られる。さらに、第５実施形態と同様、クラッチＣＬ３の遮断と回転機３１の動作の制御によって、エンジン３の動力を無段階に変速して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できるとともに、クラッチＣＬ３の遮断中、エンジントルクＴＥＮＧと駆動用等価トルクＴＳＥ（または発電用等価トルクＴＧＥ）とを、正のトルクとして合成した後、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できる。

なお、本実施形態では、クランク軸３ａが駆動輪ＤＷ，ＤＷに、変速装置８０を介して連結されているため、第５実施形態のような変速装置における動力の伝達ロスの回避による効果は得られない。

なお、これまでに述べた第１〜第７の実施形態では、極対数比αは値２．０に設定されているが、極対数比αを値１．０よりも小さく設定した場合には、次の効果が得られる。すなわち、図４０は、極対数比αを値１．０よりも小さな第１所定値Ｘに設定した場合（実線）における磁界回転速度ＶＭＦ、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の間の関係を、値１．０よりも大きな第２所定値Ｙに設定した場合におけるこれらの回転速度の間の関係（破線）とともに示している。また、同図では、前述した連結関係から、第１ロータ回転速度ＶＲ１がエンジン回転数ＮＥと等しく、かつ、第２ロータ回転速度ＶＲ２が車速ＶＰと等しいものとみなしている。

例えば、車両の高速走行中で、図４０に示すように、エンジン回転数ＮＥが所定の最高回転数ＮＥＨにあり、かつ、車速ＶＰが所定の最高速度ＶＰＨにあるときには、第２ロータ回転速度ＶＲ２が比較的高い第１ロータ回転速度ＶＲ１を上回ることによって、磁界回転速度ＶＭＦは、比較的高い第２ロータ回転速度ＶＲ２を上回り、非常に高くなる。これに対し、極対数比αを第１所定値Ｘに設定した場合には、第２所定値Ｙに設定した場合よりもΔＶ１分、磁界回転速度ＶＭＦを低下させることができ、それにより、磁界回転速度ＶＭＦの過大化による損失の発生により駆動効率や発電効率が低下するのを、防止することができる。

また、第１〜第７の実施形態では、第１ロータ３４を駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結しているが、第１ロータ３４は、クランク軸３ａに連結されていれば、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されていなくてもよい。例えば、クランク軸３ａを２つの回転軸にギヤなどを用いて連結し、一方の回転軸を第１ロータ３４に連結するとともに、他方の回転軸を、第１主軸４を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結してもよい。この場合、第７実施形態において、クランク軸３ａを駆動輪ＤＷ，ＤＷに変速装置８０を介さずに連結できるので、第５実施形態と同様、変速装置における動力の伝達ロスの回避による駆動効率の高効率化を図ることができる。

次に、図４１を参照しながら、本発明の第８実施形態による動力装置１Ｇについて説明する。この動力装置１Ｇは、前述した第１実施形態の動力装置１と比較して、エンジン３に対する第１および第２のロータ３４，３５の連結関係が逆になっている点のみが異なっている。図４１において、第１実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を用いて示している。以下、第１実施形態と異なる点を中心として説明する。

図４１に示すように、第２ロータ３５は第１主軸４に、第１ロータ３４は第２主軸６に、それぞれ一体に設けられている。すなわち、動力装置１Ｇでは、第２ロータ３５は、第１主軸４およびフライホイール３ｂを介して、クランク軸３ａに常に機械的に連結されており、第１ロータ３４は、第１実施形態で述べた変速装置を含まない第２動力伝達経路ＰＴ２を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに常に機械的に連結されている。また、クラッチＣＬ３の接続中、クランク軸３ａは、第１実施形態で述べた無段変速装置２０を含む第１動力伝達経路ＰＴ１を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。さらに、クラッチＣＬ３は、第１実施形態と異なり、摩擦式のクラッチではなく、ドグ歯式のクラッチで構成されている。

次に、ＥＣＵ２の制御による動力装置１Ｇの動作について説明する。動力装置１Ｇは、第１実施形態で述べたＥＶクリープなどの各種の動作モードを有しており、上記のような連結関係から、これらの動作モードにおける制御の一部が、第１実施形態の場合と異なっている。以下、これらの動作モードについて、停車中ＥＮＧ始動から順に説明する。

・停車中ＥＮＧ始動
停車中ＥＮＧ始動時、電磁ブレーキＣＬ２をＯＮ状態に制御することによって、第２主軸６およびこれと一体の第１ロータ３４を回転不能に保持するとともに、クラッチＣＬ３の遮断により、第１動力伝達経路ＰＴ１を介したクランク軸３ａと駆動輪ＤＷ，ＤＷの連結を解く。また、ステータ３３に電力を供給する。以上により、図４２に示すように、ステータ３３からの駆動用等価トルクＴＳＥが、第２ロータ３５に伝達され、さらに、クランク軸３ａに伝達される。この場合、前記式（４１）から明らかなように、クランク軸３ａには、駆動用等価トルクＴＳＥの３倍の大きさのトルクが伝達される。また、図４３に示すように、回転磁界を正転させる。以上により、同図に示すように、第１ロータ回転速度ＶＲ１が値０の状態、すなわち、駆動輪ＤＷ，ＤＷが停止した状態で、第２ロータ３５がクランク軸３ａとともに正転する。その状態で、エンジン３の燃料噴射弁や点火プラグの点火動作を制御することによって、エンジン３が始動される。

・ＥＮＧクリープ
ＥＮＧクリープ中、電磁ブレーキＣＬ２をＯＦＦ状態に制御することによって、第２主軸６およびこれと一体の第１ロータ３４の回転を許容する。また、クラッチＣＬ３を遮断し、回転機３１において、第２ロータ３５に伝達されるエンジン３の動力の一部を電力に変換し、発電を行うとともに、発電した電力をバッテリ４５に充電する。

この発電に伴い、図４４に示すように、エンジントルクＴＥＮＧの一部が、第２ロータ３５に伝達され、この第２ロータ３５に伝達されたトルクは、ステータ３３および第１ロータ３４に分配される。この場合のトルク分配比は、発電用等価トルクＴＧＥ：第１ロータ伝達トルクＴＲ１＝１：２である。また、第１ロータ３４に分配されたトルクは、第２主軸６などの第２動力伝達経路ＰＴ２を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、駆動輪ＤＷ，ＤＷを正転させる方向に作用する。さらに、回転機３１で発電する電力量は、第１ロータ回転速度ＶＲ１が非常に小さくなるように制御され、それにより、クリープ運転が行われる。このように、ＥＮＧクリープ中、第１実施形態と同様、エンジントルクＴＥＮＧの一部が駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるので、エンジンストールを伴わずに、クリープ運転を行うことができる。

・ＥＮＧ発進
ＥＮＧ発進時、上述したＥＮＧクリープの場合と同様、電磁ブレーキＣＬ２およびクラッチＣＬ３をＯＦＦ状態および遮断状態にそれぞれ制御するとともに、エンジントルクＴＥＮＧおよびエンジン回転数ＮＥを高める。そして、回転機３１で発電する電力量を漸増させることにより、第２ロータ３５からステータ３３に伝達される発電用等価トルクＴＧＥを漸増させる。この場合、上述したように、第２ロータ３５に伝達されたトルクが、ステータ３３と第１ロータ３４に１：２の分配比で分配されるので、上記のように発電用等価トルクＴＧＥを漸増させることによって、エンジン３から第２ロータ３５および第１ロータ３４を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが漸増する。さらに、発電に伴って発生する磁界回転速度ＶＭＦを高める。

以上により、図４５に実線で示すように、第１ロータ回転速度ＶＲ１が、それまでのほぼ値０の状態（同図の破線）から上昇し、第１ロータ３４に連結された駆動輪ＤＷ，ＤＷの回転速度、すなわち車速ＶＰも上昇し、車両が発進する。そして、車速ＶＰが適当に上昇した後には、無段変速装置２０の変速比ＲＡＴＩＯを制御することによって、クラッチＣＬ３の前述した入力軸および出力軸の回転数を互いに等しくなるように制御し、その状態で、クラッチＣＬ３を接続し、ＥＮＧ走行による運転が行われる。

上述したように、ＥＮＧ発進時、第１実施形態と同様、エンジン３から駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクを漸増させることができるので、エンジンストールを伴わずに、車両を発進させることができる。

・ＥＮＧ走行
ＥＮＧ走行中、前述した第１実施形態と同様、電磁ブレーキＣＬ２およびクラッチＣＬ３をＯＦＦ状態および接続状態にそれぞれ制御するとともに、基本的には、エンジン３の動力を、無段変速装置２０で変速するとともに、第１動力伝達経路ＰＴ１を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達する。

また、ＥＮＧ走行中、エンジン３の動力は、基本的には、最良の燃費が得られるように制御される。さらに、充電状態ＳＯＣが前述した第１所定値ＳＯＣＬよりも大きく、すなわち、バッテリ４５の電力が十分に残っており、かつ、上記のように制御されるエンジン３の動力がそのときの車速ＶＰおよび要求トルクＰＭＣＭＤで定まる要求出力に対して不足するときには、その不足分を補うように、バッテリ４５からステータ３３に電力を供給し、回転機３１によるアシストを行う。

このアシスト中、図４６に示すように、ステータ３３からの駆動用等価トルクＴＳＥと、第１ロータ３４に後述するように伝達されるトルクが合成され、第２ロータ３５に伝達される。この場合のトルク合成比は、駆動用等価トルクＴＳＥ：第１ロータ伝達トルクＴＲ１＝１：２である。第２ロータ３５に伝達されたトルクと、エンジントルクＴＥＮＧは合成された後、第１主軸４および無段変速装置２０を介してアイドラ軸８に伝達される。このアイドラ軸８に伝達されたトルクの一部は、第２動力伝達経路ＰＴ２（第２主軸６）を介して第１ロータ３４に伝達され、残りは、差動ギヤ機構９などを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上の結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクは、各ギヤによる変速などがないとすれば、エンジントルクＴＥＮＧと駆動用等価トルクＴＳＥとの和に等しくなる。

一方、車両の走行中、充電状態ＳＯＣが前述した第２所定値ＳＯＣＨよりも小さく、すなわち、バッテリ４５の電力が比較的小さく、かつ、上述したように最良の燃費が得られるように制御されるエンジン３の動力が上述した要求出力に対して余るときには、その余剰分を用い、回転機３１によって前述した駆動時発電を行うとともに、発電した電力をバッテリ４５に充電する。この発電は、第１実施形態と同様、第２ロータ３５に伝達されるエンジン３の動力を用いて行われる。

この駆動時発電中、図４７に示すように、エンジントルクＴＥＮＧの一部が、第２ロータ３５に伝達され、さらに、ステータ３３および第１ロータ３４に１：２の分配比で分配される。エンジントルクＴＥＮＧの残りは、無段変速装置２０に伝達され、第１ロータ３４に上記のように分配されたトルクとともに、アイドラ軸８などを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクは、各ギヤによる変速などがないとすれば、エンジントルクＴＥＮＧから、ステータ３３に伝達される発電用等価トルクＴＧＥを差し引いた大きさになる。

また、アシスト中および駆動時発電中、無段変速装置２０の変速比ＲＡＴＩＯの制御は、第１実施形態と同様にして行われ、エンジン３および回転機３１の最良の効率が得られるように行われる。これにより、第１および第２のロータ３４，３５の速度関係は、磁界回転方向が第１および第２のロータ３４，３５の回転方向と同方向になるように制御される。

図４８は、上述した回転機３１によるアシスト中および駆動時発電中、エンジントルクＴＥＮＧを一定とした場合において、駆動輪ＤＷ，ＤＷや無段変速装置２０などに伝達されるトルクを、エンジントルクＴＥＮＧに対する比で表したものである。なお、図４８において、各ギヤによる変速などはないものとする。同図に示すように、アシスト中、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される足軸駆動トルクＴＤＲＤＷは、エンジントルクＴＥＮＧと駆動用等価トルクＴＳＥとの和に等しく、ＴＳＥ値が大きいほど、より大きくなる。また、前述したように、第２ロータ３５に伝達された第２ロータ伝達トルクＴＲ２とエンジントルクＴＥＮＧを合成した合成トルクが、無段変速装置２０に伝達されることと、駆動用等価トルクＴＳＥが大きいほど、この第２ロータ伝達トルクＴＲ２がより大きくなることから、無段変速装置２０に伝達されるＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴは、駆動用等価トルクＴＳＥが大きいほど、より大きくなる。さらに、図４８において、矢印ＨおよびＩは、車両の最大出力時における足軸駆動トルクＴＤＲＤＷおよびＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴをそれぞれ表している。

また、図４８に示すように、駆動時発電中、足軸駆動トルクＴＤＲＤＷは、エンジントルクＴＥＮＧから発電用等価トルクＴＧＥを差し引いた大きさになり、発電用等価トルクＴＧＥが大きいほど、すなわち発電する電力量が大きいほど、より小さくなる。さらに、前述したように、発電に伴い、第２ロータ伝達トルクＴＲ２がステータ３３および第１ロータ３４に分配されることから、第２ロータ伝達トルクＴＲ２は、ステータ３３に分配される発電用等価トルクＴＧＥが大きいほど、より大きくなる。また、エンジントルクＴＥＮＧの一部が第２ロータ３５に伝達されるとともに、エンジントルクＴＥＮＧの残りが無段変速装置２０に伝達されるため、ＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴは、第２ロータ伝達トルクＴＲ２が大きいほど、すなわち、発電用等価トルクＴＧＥが大きいほど、より小さくなる。

また、図４８において、矢印ＪおよびＫは、通常の駆動時発電中における足軸駆動トルクＴＤＲＤＷおよびＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴをそれぞれ表している。無段変速装置２０をエンジン３に直結した場合、エンジントルクＴＥＮＧが無段変速装置２０にそのまま伝達されるのに対し、本実施形態によれば、第２ロータ伝達トルクＴＲ２の分、図４８に矢印Ｌで示すように、ＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴを低減することができる。この場合、第２ロータ３５からステータ３３および第１ロータ３４へのトルク分配比が１：２であるので、発電用等価トルクＴＧＥの３倍の大きさのトルクの分、ＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴは低減される。

・減速回生
減速回生中、第１実施形態と同様、電磁ブレーキＣＬ２をＯＦＦ状態に制御するとともに、回転機３１において発電を行い、発電した電力をバッテリ４５に充電する。

減速回生中、クラッチＣＬ３を接続状態に保持したときには、図４９に示すように、第２ロータ３５に後述するように伝達されたトルクは、ステータ３３および第１ロータ３４に分配される。第１ロータ３４に分配されたトルクは、第２主軸６を介してアイドラ軸８に伝達され、駆動輪ＤＷ，ＤＷのトルクとともに、副軸５や無段変速装置２０を介して、第１主軸４に伝達される。第１主軸４に伝達されたトルクの一部は、第２ロータ３５に伝達され、残りはエンジン３に伝達される。以上の結果、ステータ３３に伝達される発電用等価トルクＴＧＥとエンジン３に伝達されるトルクとの和は、駆動輪ＤＷ，ＤＷのトルクと等しくなる。なお、この場合、無段変速装置２０の変速比ＲＡＴＩＯは、第１実施形態と同様、回転機３１の最良の発電効率が得られるように制御され、それにより、第１および第２のロータ３４，３５の速度関係は、磁界回転方向が第１および第２のロータ３４，３５の回転方向と同方向になるように制御される。

また、減速回生中、クラッチＣＬ３を遮断したと仮定した場合に、そのときのエンジン回転数ＮＥに相当する第２ロータ回転速度ＶＲ２と、車速ＶＰに相当する第１ロータ回転速度ＶＲ１とによって定まる回転磁界の回転方向が、図５０に示すように、第１ロータ３４の回転方向と逆方向であるときには、クラッチＣＬ３を遮断した状態で、発電を行うことができる。この場合、回転磁界が第１ロータ３４の回転方向と逆方向に回転するため、図５１に示すように、駆動輪ＤＷ，ＤＷから第２動力伝達経路ＰＴ２を介して第１ロータ３４に伝達されたトルクと、ステータ３３からの発電用等価トルクＴＧＥは、第２ロータ３５において合成され、エンジン３に伝達される。すなわち、この場合、エンジン３から第２ロータ３５に作用するフリクションを利用して、第１ロータ３４に伝達される駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力（エネルギ）を、ステータ３３に伝達し、電力に変換することができる。したがって、上記のようにクラッチＣＬ３を遮断した状態で発電を行う場合には、エンジン３のフリクションが大きいほど、より大きな電力を発電し、バッテリ４５に充電することができる。

逆に、減速回生中、クラッチＣＬ３を接続しているときには、エンジン３および駆動輪ＤＷ，ＤＷが、第１動力伝達経路ＰＴ１を介して互いに機械的に連結されているため、エンジン３のフリクションが大きいほど、駆動輪ＤＷ，ＤＷからエンジン３に伝達されるトルクがより大きくなり、その結果、ステータ３３に分配される発電用等価トルクＴＧＥが小さくなり、バッテリ４５に充電される電力が小さくなる。以上のことから、減速回生中、エンジン３のフリクションが小さいときには、クラッチＣＬ３が接続され、大きいときには、クラッチＣＬ３が遮断され、それにより、より大きな電力をバッテリ４５に充電することができる。

また、減速回生を次のようにして行ってもよい。すなわち、クラッチＣＬ３を遮断するとともに、例えば電磁ブレーキやバンドブレーキなどで構成されたロック機構（図示せず）により、第２ロータ３５を回転不能に保持することによって、第２ロータ回転速度ＶＲ２を値０に保持し、その状態で駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力を用いて回転機３１で発電を行ってもよい。これにより、図５２に示すように、駆動輪ＤＷ，ＤＷのトルクをすべて、無段変速装置２０を含む第１動力伝達経路ＰＴ１を介さずに、第２動力伝達経路ＰＴ２を介して第１ロータ３４に伝達できるとともに、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力を電力にすべて変換し、発電することができる。

・ＥＶクリープ
ＥＶクリープ中には、電磁ブレーキＣＬ２およびクラッチＣＬ３をＯＦＦ状態および遮断状態にそれぞれ制御するとともに、バッテリ４５からステータ３３に電力を供給し、回転磁界を逆転するように発生させる。第２ロータ３５は、ワンウェイクラッチＣＬ１およびケースＣＡによって、クランク軸３ａとともに逆転するのを阻止されている。このため、図５３に示すように、ステータ３３からの駆動用等価トルクＴＳＥは、第１ロータ３４に伝達され、さらに、無段変速装置２０を含む第１動力伝達経路ＰＴ１を介さずに、第２動力伝達経路ＰＴ２を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。また、ステータ３３に供給される電力は、第１ロータ回転速度ＶＲ１が非常に小さくなるように制御され、それにより、クリープ運転が行われる。

・ＥＶ発進
ＥＶ発進時、上述したＥＶクリープと同様にして電磁ブレーキＣＬ２およびクラッチＣＬ３を制御し（電磁ブレーキＣＬ２：ＯＦＦ、クラッチＣＬ３：遮断）、バッテリ４５からステータ３３に供給する電力を増大させ、駆動用等価トルクＴＳＥを増大させるとともに、逆転している回転磁界の磁界回転速度ＶＭＦを高める。これにより、図５４に示すように、第２ロータ回転速度ＶＲ２が値０、すなわち、クランク軸３ａが停止した状態で、第１ロータ回転速度ＶＲ１が上昇し、それに伴い、車両が発進し、走行する。

・ＥＶ走行中ＥＮＧ始動
ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時、ステータ３３への電力供給を停止し、車両を惰性で走行させる。その状態で、スタータ（図示せず）によってクランク軸３ａを正転させるとともに、燃料噴射弁などを制御することによって、エンジン３を始動する。また、エンジン３の始動後、無段変速装置２０の変速比ＲＡＴＩＯを制御することによって、クラッチＣＬ３の入力軸および出力軸の回転数を互いに等しくなるように制御し、その状態で、それまで遮断されていたクラッチＣＬ３を接続する。

以上のように、本実施形態によれば、エンジン３のクランク軸３ａと第２ロータ３５および駆動輪ＤＷ，ＤＷとの連結、および、第１ロータ３４と駆動輪ＤＷ，ＤＷの連結が、従来の動力装置と異なり、動力の分配・合成用の遊星歯車装置を用いることなく行われている。したがって、遊星歯車装置における動力の伝達ロスが生じることがなく、エンジン３や回転機３１による駆動輪ＤＷ，ＤＷの駆動効率、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力を用いた回転機３１の発電効率、およびエンジン３の動力を用いた回転機３１の発電効率をいずれも高められるなど、遊星歯車装置を用いないことによる効果を、第１実施形態の場合と同様に得ることができる。

また、第１ロータ３４が無段変速装置２０を含まない第２動力伝達経路ＰＴ２を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されており、クランク軸３ａは、クラッチＣＬ３の接続中には、無段変速装置２０を含む第１動力伝達経路ＰＴ１を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されており、回転磁界の発生中には、第２ロータ３５や、第１ロータ３４、第２動力伝達経路ＰＴ２を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されている。さらに、回転機３１による駆動時発電中、第２ロータ伝達トルクＴＲ２の分、無段変速装置２０を介さずに動力を駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できるので、無段変速装置２０における動力の伝達ロスを抑制でき、動力装置１全体としての駆動効率を高めることができる。また、第２ロータ伝達トルクＴＲ２の分、ＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴを低減できるので、低減されたＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴに見合った無段変速装置を採用することによって、無段変速装置２０の高効率化と小型化を図ることができ、ひいては、動力装置１Ｇ全体としての小型化と駆動効率のさらなる高効率化を達成できる。

さらに、図５２および図５３を用いて説明したように、減速回生中やＥＶ発進時に、クラッチＣＬ３の遮断によって、回転機３１と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間の動力の伝達を、第２動力伝達経路ＰＴ２や第１ロータ３４を介して、無段変速装置２０をまったく介さずに行うことができる。したがって、無段変速装置２０における動力の伝達ロスを完全に回避でき、回転機３１による駆動輪ＤＷ，ＤＷの駆動効率と、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力を用いた回転機３１の発電効率をより一層、高めることができる。

また、第１実施形態と同様、回転機３１において、極対数比αが値２．０に設定されているので、ステータ３３の小型化、ひいては、動力装置１Ｇ全体としてのさらなる小型化を図ることができるとともに、駆動時発電中、ＣＶＴ伝達トルクＴＣＶＴをさらに低減でき、無段変速装置２０のさらなる小型化を図ることができる。

さらに、無段変速装置２０の変速比ＲＡＴＩＯが第１実施形態と同様にして制御される。これにより、エンジン３および回転機３１の最良の効率が得られるように、それらの出力を制御しながら、駆動輪ＤＷ，ＤＷを駆動することができる。したがって、動力装置１Ｇ全体としての駆動効率を高めることができる。

また、第１実施形態と同様、ＥＮＧ発進時、クラッチＣＬ３を遮断するとともに、回転機３１の動作を制御することによって、エンジン３から第２および第１のロータ３５，３４を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクを漸増させるので、エンジンストールを伴わずに、車両を発進させることができる。それに加え、ＥＮＧ発進後やＥＶ走行中ＥＮＧ始動後、クラッチＣＬ３の接続を、その入力軸および出力軸の回転数が互いに等しい状態で行うことができるので、本実施形態では、第１実施形態と異なり、クラッチＣＬ３として、摩擦式のクラッチではなく、ドグ歯式のクラッチを用いている。したがって、エンジン３の燃費を向上させることができる。

さらに、図５３および図５４を用いて説明したように、ＥＶクリープ中やＥＶ発進時、ワンウェイクラッチＣＬ１およびケースＣＡにより、クランク軸３ａの逆転が阻止されるとともに、クラッチＣＬ３により、クランク軸３ａと駆動輪ＤＷ，ＤＷの間が遮断される。したがって、クランク軸３ａの逆転を阻止しながら、駆動輪ＤＷ，ＤＷを回転機３１の動力で適切に駆動することができる。この場合、クラッチＣＬ３の遮断により、エンジン３を引きずることがないので、その高い駆動効率を得ることができる。

また、図４２および図４３を用いて説明したように、停車中ＥＮＧ始動時、電磁ブレーキＣＬ２により第１ロータ３４を回転不能に保持し、クラッチＣＬ３によりクランク軸３ａと駆動輪ＤＷ，ＤＷの間を遮断するとともに、ステータ３３に電力を供給し、回転磁界を正転させる。これにより、駆動輪ＤＷ，ＤＷを駆動することなく、クランク軸３ａを正転させることができ、ひいては、エンジン３を始動することができる。

次に、図５５を参照しながら、本発明の第９実施形態による動力装置１Ｈについて説明する。同図に示すように、この動力装置１Ｈは、上述した第８実施形態の動力装置１Ｇに、前述した第２実施形態の正逆転切換機構６０を組み合わせたものである。すなわち、動力装置１Ｈでは、第１ロータ３４は、第２実施形態で述べた遊星歯車装置ＰＳを含む第２動力伝達経路ＰＴ２を介して、変速装置を用いることなく、駆動輪ＤＷ，ＤＷに常に機械的に連結されている。また、動力装置１Ｈは、第８実施形態で述べた各種の動作モードにより第８実施形態と同様にして運転されるとともに、正逆転切換機構６０が第２実施形態と同様にして制御される。

したがって、本実施形態によれば、ＥＶ発進やＥＮＧ発進などのように、回転機３１やエンジン３の動力を、第１ロータ３４および第２動力伝達経路ＰＴ２を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達する場合に、第２実施形態と同様、正逆転切換機構６０の制御によって、駆動輪ＤＷ，ＤＷの正転および逆転、すなわち、車両の前進および後進を、選択的に行うことができる。この場合、第８実施形態で述べたＥＮＧ発進時の動作から明らかなように、摩擦式の発進クラッチを用いることなく、エンジン３の動力を駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達し、エンジンストールを伴わずに、停止中の車両を前進または後進させることができる。また、第２実施形態と同様、車両の前進時、サンギヤＳ、キャリアＣおよびリングギヤＲが一体に回転するため、遊星歯車装置ＰＳにおいて、ギヤの噛み合いによる動力の伝達ロスを伴わずに、動力を駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達することができる。その他、第８実施形態による効果を同様に得ることができる。

次に、図５６を参照しながら、本発明の第１０実施形態による動力装置１Ｉについて説明する。同図に示すように、この動力装置１Ｉは、上述した第９実施形態の動力装置１Ｈに、前述した第３実施形態の変速装置７０を組み合わせたものである。すなわち、動力装置１Ｉでは、第１ロータ３４は、第３実施形態で述べた遊星歯車装置ＰＳや変速装置７０を含む第２動力伝達経路ＰＴ２を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに常に機械的に連結されている。また、動力装置１Ｉは、第９実施形態で述べた各種の動作モードにより第９実施形態と同様にして運転されるとともに、変速装置７０が第３実施形態と同様にして制御される。

したがって、本実施形態によれば、主として、第３および第９の実施形態による効果の双方を同様に得ることができる。この場合、本実施形態では、第３実施形態と異なり、強度の低い永久磁石３４ａで構成された第１ロータ３４が変速装置７０を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されているため、第１ロータ回転速度ＶＲ１の過大化による回転機３１の故障を防止する上で、特に有効である。なお、本実施形態では、第１ロータ３４が駆動輪ＤＷ，ＤＷに、変速装置７０を介して連結されているため、第９実施形態のような変速装置における動力の伝達ロスの回避による効果は得られない。

次に、図５７を参照しながら、本発明の第１１実施形態による動力装置１Ｊについて説明する。同図に示すように、この動力装置１Ｊは、第９実施形態の動力装置１Ｈに、第４実施形態の変速装置８０を組み合わせたものである。すなわち、動力装置１Ｊでは、第２ロータ３５は、第１主軸４、変速装置８０およびフライホイール３ｂを介して、クランク軸３ａに常に機械的に連結されている。また、クラッチＣＬ３の接続中、クランク軸３ａは、第４実施形態で述べた変速装置８０および無段変速装置２０を含む第１動力伝達経路ＰＴ１を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。さらに、差動ギヤ機構９のギヤ９ａと第２アイドラギヤ８ｂのギヤ比は、第４実施形態と同様に設定されている。さらに、動力装置１Ｊは、第９実施形態で述べた各種の動作モードにより第９実施形態と同様にして運転されるとともに、変速装置８０が第４実施形態と同様にして制御される。

したがって、本実施形態によれば、主として、第４および第９の実施形態による効果の双方を同様に得ることができる。なお、本実施形態では、クランク軸３ａが第２ロータ３５に、変速装置８０を介して連結されているため、第９実施形態のような変速装置における動力の伝達ロスの抑制による効果は得られない。

なお、第８〜第１１実施形態では、クラッチＣＬ３を無段変速装置２０と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間に設けているが、第１主軸４の無段変速装置２０と第２ロータ３５の間に設けてもよい。この場合、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時において、クラッチＣＬ３の接続前に、各実施形態と異なり、無段変速装置２０の両プーリ２１，２２に回転機３１の動力が伝達され、両プーリ２１，２２が回転するので、その変速比ＲＡＴＩＯを、両プーリ２１，２２および伝達ベルト２３の接触面が傷つくのを抑えながら、任意の値に制御することができる。それに加え、図４２を用いて説明した停車中ＥＮＧ始動時に、無段変速装置２０を引きずることなく、エンジン３を始動することができる。

次に、図５８を参照しながら、本発明の第１２実施形態による動力装置１Ｋについて説明する。同図に示すように、この動力装置１Ｋは、前述した第５実施形態の動力装置１Ｄと比較して、エンジン３に対する第１および第２のロータ３４，３５の連結関係が逆になっている点のみが異なっている。第２ロータ３５は第１主軸４に、第１ロータ３４は第２主軸６に、それぞれ一体に設けられている。換言すれば、動力装置１Ｋは、前述した第９実施形態の動力装置１Ｇと比較して、無段変速装置２０が省略されている点のみが異なっており、動力装置１Ｋには、変速装置は設けられていない。

このように、第２ロータ３５は、第８実施形態と同様、第１主軸４およびフライホイール３ｂを介して、クランク軸３ａに常に機械的に連結されている。また、第１ロータ３４は、第２実施形態で述べた第２動力伝達経路ＰＴ２を介して、変速装置を用いることなく、駆動輪ＤＷ，ＤＷに常に機械的に連結されている。さらに、クラッチＣＬ３の接続中、クランク軸３ａは、第５実施形態で述べた第１動力伝達経路ＰＴ１を介して、変速装置を用いることなく、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。

また、動力装置１Ｋでは、前述したＥＶクリープ、ＥＶ発進、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動、停車中ＥＮＧ始動、ＥＮＧクリープ、およびＥＮＧ発進による運転や、正逆転切換機構６０を用いた車両の前後進の切換が、第８および第９の実施形態と同様にして行われ、ＥＮＧ走行のみが第８および第９の実施形態と異なっている。以下、この点について説明する。

ＥＮＧ走行には、第５実施形態と同様、エンジン３の動力を伝達するための伝達モードとして、第１伝達モードおよび第２伝達モードが含まれる。第２伝達モードは、車両が所定車速以上の定速走行状態にあるときに選択され、第１伝達モードは、それ以外のときに選択される。まず、第１伝達モードについて説明する。

第１伝達モード中、クラッチＣＬ３の遮断によって、第１動力伝達経路ＰＴ１を介したクランク軸３ａと駆動輪ＤＷ，ＤＷの連結を解くとともに、回転機３１の動作を制御することにより、エンジントルクＴＥＮＧを、第２および第１のロータ３５，３４と、第２主軸６などの第２動力伝達経路ＰＴ２を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達する。この場合、エンジン回転数ＮＥ、車速ＶＰなどによって定まる回転磁界の回転方向が正転方向であるときには、第５実施形態と異なり、回転機３１において発電が行われ、逆転方向であるときには、バッテリ４５からステータ３３に電力が供給される。これにより、発電時には、図４４などを用いて説明したＥＮＧ発進時と同様、エンジントルクＴＥＮＧが、ステータ３３および第１ロータ３４に分配され、第１ロータ３４に伝達されたトルクは、第２動力伝達経路ＰＴ２を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。また、上述したステータ３３への電力供給時には、エンジントルクＴＥＮＧが、駆動用等価トルクＴＳＥを反力とし、第２ロータ３５を介して第１ロータ３４に伝達され、さらに、第２動力伝達径路ＰＴ２を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。

また、第１伝達モード中、エンジン３から駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力は、磁界回転速度ＶＭＦを制御することによって無段階に変速される。すなわち、回転機３１が無段変速装置として機能する。以下、この点について、図５９および図６０を参照しながら説明する。

前述した連結関係から明らかなように、第２ロータ回転速度ＶＲ２はエンジン回転数ＮＥと等しく、第１ロータ回転速度ＶＲ１は、各ギヤによる変速などがないとすれば、車速ＶＰに相当する。したがって、磁界回転速度ＶＭＦと、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２とエンジン回転数ＮＥと車速ＶＰの関係は、図５９や図６０に示すように、１つの速度共線図上に表される。

図５９に示すように、回転磁界が正転している場合には、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力は、同図に示す中抜きの矢印から明らかなように、磁界回転速度ＶＭＦを上昇させることによって減速側に、低下させることによって増速側に、それぞれ無段階に変速される。また、図６０に示すように、回転磁界が逆転している場合には、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力は、同図に示す中抜きの矢印から明らかなように、磁界回転速度ＶＭＦを上昇させることによって増速側に、低下させることによって減速側に、それぞれ無段階に変速される。この場合、磁界回転速度ＶＭＦは値０近傍に制御され、それにより、変速をある程度行いながら、バッテリ４５における電力の入出力が抑制される。

さらに、第１伝達モード中、要求トルクＰＭＣＭＤが極めて大きくなり、車両を急加速させる場合には、スロットル弁開度などの制御により、エンジン回転数ＮＥを急上昇させ、エンジントルクＴＥＮＧを急増させる。また、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の間の関係によって定まる回転磁界の回転方向が、正転方向であるときには（図５９参照）、回転機３１で発電を行うとともに、発電した電力をバッテリ４５に充電し、逆転方向であるとき（図６０参照）には、ステータ３３に電力を供給する。これにより、上述したように、急増したエンジントルクＴＥＮＧが第２ロータ３５や、第１ロータ３４、第２動力伝達経路ＰＴ２を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。その結果、車両が急加速する。

さらに、第１伝達モード中、回転機３１での発電電力、およびステータ３３への供給電力はそれぞれ、駆動用等価トルクＴＳＥおよび発電用等価トルクＴＧＥがエンジントルクＴＥＮＧの１／３になるように制御される。

上記のように、車両の急加速時、第５実施形態と同様、第１伝達モードによる動力伝達を行い、クラッチＣＬ３の遮断により、第１動力伝達経路ＰＴ１を介したエンジン３と駆動輪ＤＷ，ＤＷとの機械的な連結を解くことによって、エンジン回転数ＮＥをそのときの車速ＶＰとは無関係に上昇させることができ、エンジントルクＴＥＮＧを急増させることができる。また、上述した回転機３１の制御によって、回転機３１の前述した機能から明らかなように、急増したエンジントルクＴＥＮＧの２／３の大きさのトルクが、第２ロータ３５や第１ロータ３４を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるので、比較的大きなトルクを駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できる。したがって、車両を速やかに加速させることができ、その商品性を高めることができる。

さらに、第１伝達モード中における車両の登坂走行時には、充電状態ＳＯＣに応じて、エンジン回転数ＮＥおよび回転機３１の動作を制御する。具体的には、充電状態ＳＯＣが第１所定値ＳＯＣＬよりも大きく、バッテリ３２の電力が十分に残っているときには、エンジン回転数ＮＥを、車速ＶＰに応じ、回転磁界が逆転するように制御するとともに、バッテリ４５から回転機３１に電力を供給し、回転磁界を逆転させる。これにより、エンジントルクＴＥＮＧが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに前述したように伝達される。

一方、車両の登坂走行中、充電状態ＳＯＣが第１所定値ＳＯＣＬを下回ったときには、エンジン回転数ＮＥを、回転磁界が正転するように制御するとともに、回転機３１において発電を行い、発電した電力をバッテリ４５に充電する。これにより、エンジントルクＴＥＮＧが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに前述したように伝達される。なお、このバッテリ４５の充電は、充電状態ＳＯＣが前述した第２所定値ＳＯＣＨに達するまで行われる。以上により、第５実施形態と同様、バッテリ４５の過放電および過充電を防止しながら、登坂走行を継続して行うことができる。

また、第２伝達モード中、第１伝達モード中に遮断されていたクラッチＣＬ３を接続することによって、クランク軸３ａを、第１および第２の動力伝達経路ＰＴ１，ＰＴ２の双方を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結する。このクラッチＣＬ３の接続は、第５実施形態と同様、スロットル弁開度の制御などによるエンジン回転数ＮＥの制御によってクラッチＣＬ３の入力軸および出力軸の回転数を互いに同じにした状態で、行われる。

さらに、クラッチＣＬ３が接続された第２伝達モード中、スロットル弁開度は、第５実施形態と同様、車速ＶＰによって一義的に定まるエンジン回転数ＮＥにおいて、エンジン３の最良の燃費が得られるように制御される。クラッチＣＬ３が接続されているときには、エンジン３は駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的にほぼ直結された状態になるため、極めて高い駆動効率を得ることができる。

また、上述したスロットル弁開度による最良燃費制御の実行中、エンジン３から駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが、要求トルクＰＭＣＭＤに対して不足するときには、その不足分を補うように、ステータ３３に電力が供給され、回転機３１によるアシストが行われる一方、要求トルクＰＭＣＭＤに対して余るときには、その余剰分を用いて、回転機３１において発電が行われるとともに、発電した電力がバッテリ４５に充電される。このような回転機３１の制御によって、上述したようなクラッチＣＬ３を接続した状態でエンジン３の最良の燃費が得られる運転領域を、拡大することができる。なお、上記の回転機３１によるアシストは、充電状態ＳＯＣに応じて行われる。

以上のように、本実施形態によれば、クランク軸３ａおよび第１ロータ３４の双方が駆動輪ＤＷ，ＤＷに変速装置を用いることなく連結されているので、変速装置における動力の伝達ロスを回避でき、エンジン３および回転機３１による駆動輪ＤＷ，ＤＷの駆動効率と回転機３１の発電効率を高めることができる。また、第９実施形態の無段変速装置２０が省略されており、その分、動力装置１Ｋの小型化およびコストの削減を達成することができる。さらに、図５９および図６０を用いて説明したように、ＥＮＧ走行中の第１伝達モードにおいて、エンジン３の動力を、無段階に変速し、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達することができる。

なお、本実施形態では、第９実施形態と異なり、無段変速装置２０が設けられていないため、その変速比ＲＡＴＩＯの制御による効果は得られないものの、それ以外の第９実施形態による効果については、同様に得ることができる。すなわち、第９実施形態と同じ回転機３１を有することから、分配・合成用の遊星歯車装置を用いないことによる効果や、極対数比αの設定による効果が同様に得られるとともに、ＥＮＧ発進が第９実施形態と同様にして行われることから、摩擦式の発進クラッチが不要であることによる効果が同様に得られる。また、ワンウェイクラッチＣＬ１、ケースＣＡおよびクラッチＣＬ３を有することによるＥＶ発進に関する効果が同様に得られ、クラッチＣＬ３，ＣＬ４および電磁ブレーキＣＬ５を有することによる停車中ＥＮＧ始動に関する効果が同様に得られるとともに、正逆転切換機構６０を有することによる効果が同様に得られる。

次に、図６１を参照しながら、本発明の第１３実施形態による動力装置１Ｌについて説明する。同図に示すように、この動力装置１Ｌは、上述した第１２実施形態の動力装置１Ｋに、第３実施形態の変速装置７０を組み合わせたものである。すなわち、動力装置１Ｌでは、第１ロータ３４は、第３実施形態で述べた遊星歯車装置ＰＳや変速装置７０を含む第２動力伝達経路ＰＴ２を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに常に連結されている。また、動力装置１Ｌは、第１２実施形態で述べた各種の動作モードにより第１２実施形態と同様にして運転されるとともに、変速装置７０が第３実施形態と同様にして制御される。

したがって、本実施形態によれば、主として、回転機３１の小型化およびコストの削減を図ることができるなど、第３および第１２の実施形態による効果の双方を同様に得ることができる。なお、本実施形態では、第１ロータ３４が駆動輪ＤＷ，ＤＷに、変速装置７０を介して連結されているため、第１２実施形態のような変速装置における動力の伝達ロスの回避による効果は得られない。

次に、図６２を参照しながら、本発明の第１４実施形態による動力装置１Ｍについて説明する。同図に示すように、この動力装置１Ｍは、第１２実施形態の動力装置１Ｋに、第４実施形態の変速装置８０を組み合わせたものである。すなわち、動力装置１Ｍでは、第１１実施形態と同様、第２ロータ３５は、第１主軸４、変速装置８０およびフライホイール３ｂを介して、クランク軸３ａに常に機械的に連結されている。また、クラッチＣＬ３の接続中、クランク軸３ａは、第７実施形態で述べた変速装置８０を含む第１動力伝達経路ＰＴ１を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。さらに、動力装置１Ｍは、第１２実施形態で述べた各種の動作モードにより第１２実施形態と同様にして運転されるとともに、変速装置８０が第４実施形態と同様にして制御される。

したがって、本実施形態によれば、主として、第２ロータ回転速度ＶＲ２の過大化による回転機３１の故障を防止できるなど、第４および第１２の実施形態による効果の双方を同様に得ることができる。すなわち、第１２実施形態と同じ回転機３１を有することから、分配・合成用の遊星歯車装置を用いないことによる効果や、極対数比αの設定による効果が同様に得られるとともに、ＥＮＧ発進が第１２実施形態と同様にして行われることから、摩擦式の発進クラッチが不要であることによる効果が同様に得られる。

また、ワンウェイクラッチＣＬ１、ケースＣＡおよびクラッチＣＬ３を有することによるＥＶ発進に関する効果が同様に得られ、クラッチＣＬ３，ＣＬ４および電磁ブレーキＣＬ５を有することによる停車中ＥＮＧ始動に関する効果が同様に得られるとともに、正逆転切換機構６０を有することによる効果が同様に得られる。さらに、第１２実施形態と同様、クラッチＣＬ３の遮断と回転機３１の動作の制御によって、エンジン３の動力を無段階に変速して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できる。なお、本実施形態では、クランク軸３ａが駆動輪ＤＷ，ＤＷに、変速装置８０を介して連結されているため、第１２実施形態のような変速装置における動力の伝達ロスの回避による効果は得られない。

なお、これまでに述べた第８〜第１４の実施形態では、極対数比αは値２．０に設定されているが、極対数比αを値１．０よりも小さく設定した場合には、次の効果が得られる。すなわち、図６３は、極対数比αを値１．０よりも小さな第１所定値Ｘに設定した場合（実線）における磁界回転速度ＶＭＦ、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の間の関係を、値１．０よりも大きな第２所定値Ｙに設定した場合におけるこれらの回転速度の間の関係（破線）とともに示している。また、同図では、前述した連結関係から、第１ロータ回転速度ＶＲ１が車速ＶＰと等しく、かつ、第２ロータ回転速度ＶＲ２がエンジン回転数ＮＥと等しいものとみなしている。

例えば、車両の低速走行中の急加速時で、図６３に示すように、エンジン回転数ＮＥが所定の最高回転数ＮＥＨにあり、かつ、車速ＶＰが比較的低い所定速度ＶＰＬにあるときには、第１ロータ回転速度ＶＲ１が比較的低く、かつ第２ロータ回転速度ＶＲ２が比較的高いことによって、磁界回転速度ＶＭＦは、比較的高い第２ロータ回転速度ＶＲ２を上回り、非常に高くなる。これに対し、極対数比αを第１所定値Ｘに設定した場合には、第２所定値Ｙに設定した場合よりもΔＶ２分、磁界回転速度ＶＭＦを低下させることができ、それにより、磁界回転速度ＶＭＦの過大化による損失の発生により駆動効率や発電効率が低下するのを、防止することができる。

また、第８〜第１４の実施形態では、第２ロータ３５を駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結しているが、第２ロータ３５は、クランク軸３ａに連結されていれば、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されていなくてもよい。例えば、クランク軸３ａを２つの回転軸にギヤなどを用いて連結し、一方の回転軸を第２ロータ３５に連結するとともに、他方の回転軸を、第１主軸４を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結してもよい。この場合、第１４実施形態において、クランク軸３ａを駆動輪ＤＷ，ＤＷに変速装置８０を用いることなく連結できるので、第１２実施形態と同様、変速装置における動力の伝達ロスの回避による駆動効率の高効率化を図ることができる。

なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態は、電機子磁極が４個、磁石磁極が８個、コア３５ａが６個であり、すなわち、本発明における電機子磁極の数と磁極の数と軟磁性体の数との比が、１：２：１．５の例であるが、これらの数の比が１：ｍ：（１＋ｍ）／２（ｍ≠１．０）を満たすものであれば、電機子磁極、磁石磁極およびコア３５ａの数として、任意の数を採用可能である。また、実施形態では、コア３５ａを鋼板で構成しているが、他の軟磁性体で構成してもよい。さらに、実施形態では、ステータ３３および第１ロータ３４を、径方向の外側および内側にそれぞれ配置しているが、これとは逆に、径方向の内側および外側にそれぞれ配置してもよい。また、実施形態では、ステータ３３、第１および第２のロータ３４，３５を径方向に並ぶように配置し、いわゆるラジアルタイプとして回転機３１を構成しているが、ステータ３３、第１および第２のロータ３４，３５を軸線方向に並ぶように配置し、いわゆるアキシャルタイプとして回転機３１を構成してもよい。

さらに、実施形態では、１つの磁極を、単一の永久磁石３４ａの磁極で構成しているが、複数の永久磁石の磁極で構成してもよい。例えば、２つの永久磁石の磁極がステータ３３側で近づき合うように、これらの２つの永久磁石を逆Ｖ字状に並べることにより、１つの磁極を構成することによって、前述した磁力線ＭＬの指向性を高めることができる。また、実施形態における永久磁石３４ａに代えて、電磁石や移動磁界を発生可能な電機子を用いてもよい。さらに、実施形態では、Ｕ相〜Ｗ相のコイル３３ｃ〜３３ｅをスロット３３ｂに分布巻きで巻回しているが、これに限らず、集中巻きでもよい。また、実施形態では、コイル３３ｃ〜３３ｅを、Ｕ相〜Ｗ相の３相コイルで構成しているが、回転磁界を発生できれば、このコイルの相数はこれに限らず、任意である。さらに、スロット３３ｂの数として、実施形態で示した以外の任意の数を採用してもよいことはもちろんである。また、実施形態では、スロット３３ｂや、永久磁石３４ａ、コア３５ａを等間隔に配置しているが、不等間隔に配置してもよい。

さらに、実施形態では、本発明における第１変速装置として、無段変速装置２０を用いているが、有段式の変速装置を用いてもよいことはもちろんである。また、実施形態では、無段変速装置２０として、ベルト式のものを用いているが、トロイダル式のものや油圧式のものを用いてもよい。さらに、実施形態で用いられる変速装置７０は、ベルト式の無段変速装置であるが、トロイダル式や油圧式の無段変速装置でもよく、有段式の変速装置でもよい。また、実施形態では、変速装置８０の変速段が２段の例であるが、これに限らず、他の変速段数でもよいことはもちろんである。このことは、各変速段の変速比についても同様である。さらに、変速装置８０として、ベルト式、トロイダル式または油圧式の無段変速装置を用いてもよいことはもちろんである。

また、実施形態では、クラッチＣＬ３として、摩擦式多板クラッチやドグ歯式のクラッチを用いているが、電磁クラッチを用いてもよい。さらに、実施形態の電磁ブレーキＣＬ２に代えて、第２または第１のロータ３５，３４を回転不能に保持する、例えばバンドブレーキまたは湿式多板クラッチで構成されたロータロック機構を用いてもよい。また、実施形態のワンウェイクラッチＣＬ１およびケースＣＡに代えて、クランク軸３ａの逆転を制限する、例えばバンドブレーキまたは湿式多板クラッチで構成されたブレーキ機構でもよい。

さらに、実施形態のワンウェイクラッチＣＬ１およびケースＣＡに代えて、例えば電磁ブレーキやバンドブレーキなどで構成されたロック機構を用いて、第１または第２のロータ３４，３５を回転不能に保持してもよい。この場合、第１実施形態などのように、第１ロータ３４を回転不能に保持するときには、前述したＥＶ発進時、回転磁界を逆転させることによって、駆動輪ＤＷ，ＤＷを逆転させ、車両を後進させることができる。また、第８実施形態などのように、第２ロータ３５を回転不能に保持するときには、前述したＥＶ発進時、回転磁界を正転させることによって、駆動輪ＤＷ，ＤＷを逆転させ、車両を後進させることができる。

また、実施形態では、正逆転切換機構６０として、遊星歯車装置ＰＳやクラッチＣＬ４を組み合わせたものを用いているが、駆動輪ＤＷ，ＤＷの回転方向を正転方向および逆転方向の一方に選択的に切換可能なものであれば、他のタイプのものを用いてもよいことはもちろんである。さらに、実施形態では、正逆転切換機構６０のサンギヤＳおよびリングギヤＲを、第２主軸６および第３主軸６ｃにそれぞれ連結しているが、これらの連結関係を逆にしてもよく、すなわち、第３主軸６ｃおよび第２主軸６にそれぞれ連結してもよいことは、もちろんである。また、実施形態では、クラッチＣＬ４は、電磁クラッチであるが、摩擦式多板クラッチでもよい。さらに、実施形態の電磁ブレーキＣＬ５に代えて、キャリアＣを回転不能に保持する、例えばバンドブレーキまたは湿式多板クラッチで構成されたキャリアロック機構を用いてもよい。また、必要性に応じて、正逆転切換機構６０を省略してもよいことはもちろんである。その場合には、本発明における他方のロータを回転不能に保持するためのロータロック機構として、電磁ブレーキＣＬ２が用いられる。

さらに、実施形態では、エンジン３や回転機３１などの各種の要素を制御する制御装置を、ＥＣＵ２およびＰＤＵ４０で構成しているが、マイクロコンピュータと電気回路の組み合わせで構成してもよい。また、実施形態では、本発明における熱機関としてのエンジン３は、ガソリンエンジンであるが、ディーゼルエンジンや、外燃機関でもよい。さらに、実施形態は、本発明を車両に適用した例であるが、本発明は、これに限らず、例えば船舶や航空機に適用可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。

第１実施形態による動力装置を概略的に示す図である。エンジンや回転機を制御する制御装置を示すブロック図である。回転機の拡大断面図である。図１の回転機のステータ、第１および第２のロータを周方向に展開し、概略的に示す図である。磁界電気角速度、第１および第２のロータ電気角速度の間の関係の一例を示す速度共線図である。図１の回転機の第１ロータを回転不能に保持した状態で、ステータに電力を供給した場合における動作を説明するための図である。図６の続きの動作を説明するための図である。図７の続きの動作を説明するための図である。図５に示す状態から、電機子磁極が電気角２πだけ回転したときにおける電機子磁極やコアの位置関係を説明するための図である。図１の回転機の第２ロータを回転不能に保持した状態で、ステータに電力を供給した場合における動作を説明するための図である。図１０の続きの動作を説明するための図である。図１１の続きの動作を説明するための図である。本発明の回転機の第１ロータを回転不能に保持した場合におけるＵ相〜Ｗ相の逆起電圧の推移の一例を示す図である。本発明の回転機の第１ロータを回転不能に保持した場合における駆動用等価トルク、第１および第２のロータ伝達トルクの推移の一例を示す図である。本発明の回転機の第２ロータを回転不能に保持した場合におけるＵ相〜Ｗ相の逆起電圧の推移の一例を示す図である。本発明の回転機の第２ロータを回転不能に保持した場合における駆動用等価トルク、第１および第２のロータ伝達トルクの推移の一例を示す図である。図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況をＥＶクリープ中について示す図である。図１に示す動力装置における磁界回転速度、第１および第２のロータ回転速度の間の関係の一例を、ＥＶ発進時について示す速度共線図である。図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況をＥＶ走行中ＥＮＧ始動時について示す図である。図１に示す動力装置における磁界回転速度、第１および第２のロータ回転速度の間の関係の一例を、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時、（ａ）車速が比較的低い場合について、（ｂ）車速が比較的高い場合について示す速度共線図である。図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況をアシスト中について示す図である。図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を駆動時発電中について示す図である。図１に示す動力装置におけるエンジントルクに対する足軸駆動トルクやＣＶＴ伝達トルクなどの比を、アシスト中および駆動時発電中にエンジントルクを一定とした場合について示す図である。図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、減速回生中でかつ足軸入力トルクに対するエンジン駆動トルクの割合が小さい場合について示す図である。図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、減速回生中でかつ足軸入力トルクに対するエンジン駆動トルクの割合が大きい場合について示す図である。図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、減速回生中、クラッチを遮断するとともに、第１ロータを回転不能に保持した場合について示す図である。図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を停車中ＥＮＧ始動時について示す図である。図１に示す動力装置における磁界回転速度、第１および第２のロータ回転速度の間の関係の一例を、停車中ＥＮＧ始動時について示す速度共線図である。図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況をＥＮＧクリープ中について示す図である。図１に示す動力装置における磁界回転速度、第１および第２のロータ回転速度の間の関係の一例を、ＥＮＧ発進時について示す速度共線図である。図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況をＥＮＧ発進時について示す図である。第２実施形態による動力装置を概略的に示す図である。第３実施形態による動力装置を概略的に示す図である。第４実施形態による動力装置を概略的に示す図である。第５実施形態による動力装置を概略的に示す図である。図３５の動力装置における回転磁界が正転している場合の変速動作を説明するための図である。図３５の動力装置における回転磁界が逆転している場合の変速動作を説明するための図である。第６実施形態による動力装置を概略的に示す図である。第７実施形態による動力装置を概略的に示す図である。図１や図３５などの動力装置において、極対数比を第１所定値および第２所定値にそれぞれ設定したときの磁界回転速度、第１および第２のロータ回転速度の間の関係の一例を示す速度共線図である。第８実施形態による動力装置を概略的に示す図である。図４１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を停車中ＥＮＧ始動時について示す図である。図４１に示す動力装置における磁界回転速度、第１および第２のロータ回転速度の間の関係の一例を、停車中ＥＮＧ始動時について示す速度共線図である。図４１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況をＥＮＧクリープ中について示す図である。図４１に示す動力装置における磁界回転速度、第１および第２のロータ回転速度の間の関係の一例を、ＥＮＧ発進時について示す速度共線図である。図４１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況をアシスト中について示す図である。図４１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を駆動時発電中について示す図である。図４１に示す動力装置におけるエンジントルクに対する足軸駆動トルクやＣＶＴ伝達トルクなどの比を、アシスト中および駆動時発電中にエンジントルクを一定とした場合について示す図である。図４１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、減速回生中にクラッチを接続した場合について示す図である。図４１に示す動力装置における磁界回転速度、第１および第２のロータ回転速度の間の関係の一例を、減速回生中にクラッチを遮断した場合について示す速度共線図である。図４１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、減速回生中にクラッチを遮断した場合について示す図である。図４１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、減速回生中、クラッチを遮断するとともに、第２ロータを回転不能に保持した場合について示す図である。図４１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況をＥＶクリープ中について示す図である。図４１に示す動力装置における磁界回転速度、第１および第２のロータ回転速度の間の関係の一例を、ＥＶ発進時について示す速度共線図である。第９実施形態による動力装置を概略的に示す図である。第１０実施形態による動力装置を概略的に示す図である。第１１実施形態による動力装置を概略的に示す図である。第１２実施形態による動力装置を概略的に示す図である。図５８の動力装置における回転磁界が正転している場合の変速動作を説明するための図である。図５８の動力装置における回転磁界が逆転している場合の変速動作を説明するための図である。第１３実施形態による動力装置を概略的に示す図である。第１４実施形態による動力装置を概略的に示す図である。図４１や図５８などの動力装置において、極対数比を第１所定値および第２所定値にそれぞれ設定したときの磁界回転速度、第１および第２のロータ回転速度の間の関係の一例を示す速度共線図である。本発明の回転機の等価回路を示す図である。本発明の回転機における磁界電気角速度、第１および第２のロータ電気角速度の間の関係の一例を示す速度共線図である。

符号の説明

１動力装置
１Ａ動力装置
１Ｂ動力装置
１Ｃ動力装置
１Ｄ動力装置
１Ｅ動力装置
１Ｆ動力装置
１Ｇ動力装置
１Ｈ動力装置
１Ｉ動力装置
１Ｊ動力装置
１Ｋ動力装置
１Ｌ動力装置
１Ｍ動力装置
３エンジン（熱機関）
３ａクランク軸（出力軸）
２０無段変速装置（第１変速装置）
３１回転機
３３ステータ
３３ａ鉄芯（電機子）
３３ｃＵ相コイル（電機子）
３３ｄＶ相コイル（電機子）
３３ｅＷ相コイル（電機子）
３４ａ永久磁石（磁極）
３４第１ロータ
３５第２ロータ
３５ａコア（軟磁性体）
６０正逆転切換機構
７０変速装置（第２変速装置）
８０変速装置（第３変速装置）
ＤＷ駆動輪（被駆動部）
ＣＬ１ワンウェイクラッチ（ブレーキ機構）
ＣＡケース（ブレーキ機構）
ＣＬ２電磁ブレーキ（ロータロック機構）
ＣＬ３クラッチ（第１クラッチ）
ＰＳ遊星歯車装置
Ｓサンギヤ
Ｒリングギヤ
Ｐプラネタリギヤ
Ｃキャリア
ＣＬ４クラッチ（第２クラッチ、ロータロック機構）
ＣＬ５電磁ブレーキ（キャリアロック機構、ロータロック機構）

Claims

被駆動部を駆動するための動力装置であって、
動力を出力するための出力軸を有する熱機関と、
当該熱機関の前記出力軸と前記被駆動部に連結され、前記熱機関の動力を変速して前記被駆動部に伝達するための第１変速装置と、
回転機と、を備え、
当該回転機は、
周方向に並んだ所定の複数の磁極で構成され、かつ隣り合う各２つの前記磁極が互いに異なる極性を有するように配置された磁極列を有する、前記周方向に回転自在の第１ロータと、
前記周方向に並んだ複数の電機子で構成され、前記磁極列に対向するように配置されるとともに、前記複数の電機子に発生する所定の複数の電機子磁極により前記周方向に回転する回転磁界を前記磁極列との間に発生させるための電機子列を有する、不動のステータと、
互いに間隔を隔てて前記周方向に並んだ所定の複数の軟磁性体で構成され、かつ前記磁極列と前記電機子列の間に配置された軟磁性体列を有する、前記周方向に回転自在の第２ロータと、を有し、
前記電機子磁極の数と前記磁極の数と前記軟磁性体の数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（ｍ≠１．０）に設定され、前記第１および第２のロータの一方が前記熱機関の前記出力軸に連結されるとともに、他方が前記被駆動部に連結されていることを特徴とする動力装置。
前記第１変速装置は、変速比を無段階に変更可能な無段変速装置で構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の動力装置。
前記第１および第２のロータの前記他方からの動力を変速し、前記被駆動部に伝達するための第２変速装置をさらに備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の動力装置。
前記熱機関の動力を変速し、前記第１および第２のロータの前記一方に伝達するための第３変速装置をさらに備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の動力装置。
前記熱機関の前記出力軸と前記被駆動部の間を接続・遮断する第１クラッチをさらに備えることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の動力装置。
前記熱機関の前記出力軸の逆転を制限または阻止するためのブレーキ機構をさらに備えることを特徴とする、請求項５に記載の動力装置。
前記第１および第２のロータの前記他方を回転不能に保持するためのロータロック機構をさらに備えることを特徴とする、請求項５に記載の動力装置。
前記第１および第２のロータの前記他方から伝達された動力によって回転する前記被駆動部の回転方向を、正転方向および逆転方向の一方に選択的に切り換える正逆転切換機構をさらに備えることを特徴とする、請求項５ないし７のいずれかに記載の動力装置。
前記第１および第２のロータの前記他方は、前記正逆転切換機構を介して前記被駆動部に連結されており、
前記正逆転切換機構は、
サンギヤ、リングギヤ、ならびに前記サンギヤおよび前記リングギヤに噛み合うプラネタリギヤを回転自在に支持するキャリアを有し、前記サンギヤおよび前記リングギヤの一方が、前記第１および第２のロータの前記他方に連結され、前記サンギヤおよび前記リングギヤの他方が、前記被駆動部に連結された遊星歯車装置と、
前記サンギヤおよび前記リングギヤの前記一方と前記キャリアの間を接続・遮断する第２クラッチと、
前記キャリアを回転不能に保持するためのキャリアロック機構とを有することを特徴とする、請求項８に記載の動力装置。
前記第１ロータが前記熱機関の前記出力軸に連結され、前記第２ロータが前記被駆動部に連結されていることを特徴とする、請求項１ないし９のいずれかに記載の動力装置。
被駆動部を駆動するための動力装置であって、
動力を出力するための出力軸を有し、当該出力軸が、変速装置を用いることなく、前記被駆動部に連結された熱機関と、
当該熱機関の前記出力軸と前記被駆動部の間を接続・遮断する第１クラッチと、
回転機と、を備え、
当該回転機は、
周方向に並んだ所定の複数の磁極で構成され、かつ隣り合う各２つの前記磁極が互いに異なる極性を有するように配置された磁極列を有する、前記周方向に回転自在の第１ロータと、
前記周方向に並んだ複数の電機子で構成され、前記磁極列に対向するように配置されるとともに、前記複数の電機子に発生する所定の複数の電機子磁極により、前記周方向に回転する回転磁界を前記磁極列との間に発生させるための電機子列を有する、不動のステータと、
互いに間隔を隔てて前記周方向に並んだ所定の複数の軟磁性体で構成され、かつ前記磁極列と前記電機子列の間に配置された軟磁性体列を有する、前記周方向に回転自在の第２ロータと、を有し、
前記電機子磁極の数と前記磁極の数と前記軟磁性体の数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（ｍ≠１．０）に設定され、前記第１および第２のロータの一方が前記熱機関の前記出力軸に連結されるとともに、他方が前記被駆動部に連結されていることを特徴とする動力装置。
前記第１および第２のロータの前記他方からの動力を変速し、前記被駆動部に伝達するための変速装置をさらに備えることを特徴とする、請求項１１に記載の動力装置。
前記熱機関の前記出力軸の逆転を制限または阻止するためのブレーキ機構をさらに備えることを特徴とする、請求項１１または１２に記載の動力装置。
前記第１および第２のロータの前記他方を回転不能に保持するためのロータロック機構をさらに備えることを特徴とする、請求項１１または１２に記載の動力装置。
前記第１および第２のロータの前記他方から伝達された動力によって回転する前記被駆動部の回転方向を、正転方向および逆転方向の一方に選択的に切り換える正逆転切換機構をさらに備えることを特徴とする、請求項１１ないし１４のいずれかに記載の動力装置。
前記第１および第２のロータの前記他方は、前記正逆転切換機構を介して前記被駆動部に連結されており、
前記正逆転切換機構は、
サンギヤ、リングギヤ、ならびに前記サンギヤおよび前記リングギヤに噛み合うプラネタリギヤを回転自在に支持するキャリアを有し、前記サンギヤおよび前記リングギヤの一方が、前記第１および第２のロータの前記他方に連結され、前記サンギヤおよび前記リングギヤの他方が、前記被駆動部に連結された遊星歯車装置と、
前記サンギヤおよび前記リングギヤの前記一方と前記キャリアの間を接続・遮断する第２クラッチと、
前記キャリアを回転不能に保持するためのキャリアロック機構とを有することを特徴とする、請求項１５に記載の動力装置。
前記第１ロータが前記熱機関の前記出力軸に連結され、前記第２ロータが前記被駆動部に連結されていることを特徴とする、請求項１１ないし１６のいずれかに記載の動力装置。
被駆動部を駆動するための動力装置であって、
動力を出力するための出力軸を有し、当該出力軸が前記被駆動部に連結された熱機関と、
当該熱機関の前記出力軸と前記被駆動部の間を接続・遮断する第１クラッチと、
回転機と、を備え、
当該回転機は、
周方向に並んだ所定の複数の磁極で構成され、かつ隣り合う各２つの前記磁極が互いに異なる極性を有するように配置された磁極列を有する、前記周方向に回転自在の第１ロータと、
前記周方向に並んだ複数の電機子で構成され、前記磁極列に対向するように配置されるとともに、前記複数の電機子に発生する所定の複数の電機子磁極により、前記周方向に回転する回転磁界を前記磁極列との間に発生させるための電機子列を有する、不動のステータと、
互いに間隔を隔てて前記周方向に並んだ所定の複数の軟磁性体で構成され、かつ前記磁極列と前記電機子列の間に配置された軟磁性体列を有する、前記周方向に回転自在の第２ロータと、を有し、
前記電機子磁極の数と前記磁極の数と前記軟磁性体の数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（ｍ≠１．０）に設定され、前記第１および第２のロータの一方が前記熱機関の前記出力軸に連結されるとともに、他方が前記被駆動部に連結されており、
前記熱機関の動力を変速し、前記第１および第２のロータの前記一方に伝達するための変速装置をさらに備えることを特徴とする動力装置。
前記熱機関の前記出力軸の逆転を制限または阻止するためのブレーキ機構をさらに備えることを特徴とする、請求項１８に記載の動力装置。
前記第１および第２のロータの前記他方を回転不能に保持するためのロータロック機構をさらに備えることを特徴とする、請求項１８に記載の動力装置。
前記第１および第２のロータの前記他方から伝達された動力によって回転する前記被駆動部の回転方向を、正転方向および逆転方向の一方に選択的に切り換える正逆転切換機構をさらに備えることを特徴とする、請求項１８ないし２０のいずれかに記載の動力装置。
前記第１および第２のロータの前記他方は、前記正逆転切換機構を介して前記被駆動部に連結されており、
前記正逆転切換機構は、
サンギヤ、リングギヤ、ならびに前記サンギヤおよび前記リングギヤに噛み合うプラネタリギヤを回転自在に支持するキャリアを有し、前記サンギヤおよび前記リングギヤの一方が、前記第１および第２のロータの前記他方に連結され、前記サンギヤおよび前記リングギヤの他方が、前記被駆動部に連結された遊星歯車装置と、
前記サンギヤおよび前記リングギヤの前記一方と前記キャリアの間を接続・遮断する第２クラッチと、
前記キャリアを回転不能に保持するためのキャリアロック機構とを有することを特徴とする、請求項２１に記載の動力装置。
前記第１ロータが前記熱機関の前記出力軸に連結され、前記第２ロータが前記被駆動部に連結されていることを特徴とする、請求項１８ないし２２のいずれかに記載の動力装置。