CN101678776A - 动力装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种可以在实现小型化以及制造成本降低的同时提高转向性的动力装置。驱动用于将输送装置(V)可以直行/转向地推进的左右的被驱动部(WRL、WRR)的动力装置(1)具有：可以将能量输入输出地构成的第1能量输入输出装置(10)和第2能量输入输出装置(11)；和设置于第1和第2能量输入输出装置(10、11)与左右的被驱动部(WRL、WRR)之间，并在第1能量输入输出装置(10)与左右被驱动部(WRL、WRR)之间，以及第2能量输入输出装置(11)与左右被驱动部(WRL、WRR)之间，传递能量的能量传递装置(PS1、PS2)，第1能量输入输出装置(10)、左被驱动部(WRL)、右被驱动部(WRR)、以及第2能量输入输出装置(11)的转数为共线关系，在表示共线关系的共线图中按该顺序排列。

Description

动力装置
技术领域
本发明涉及用于驱动将输送装置可以直行/转向地推进的左右被驱动部的动力装置。
背景技术
以往，作为这种动力装置，例如专利文献1所公开的动力装置为人所知。这种动力装置用于驱动车辆的左右驱动轮，具有第1和第2行星齿轮装置、第1和第2电机、和制动器。第1行星齿轮装置的太阳齿轮和支架分别与第1电机和左驱动轮连接；第2行星齿轮装置的太阳齿轮和支架分别与第2电机和右驱动轮连接。另外，第1行星齿轮装置的环形齿轮和第2行星齿轮装置的环形齿轮相互连接，上述制动器在ON(接通)的状态时，将这些环形齿轮保持为不能旋转的状态；在OFF(断开)的状态时，允许这些环形齿轮旋转。
在该以往的动力装置中，通过对制动器进行ON操作，将环形齿轮保持为不能旋转的状态，并且将第1和第2电机与太阳齿轮一起正转或反转，这样一来，左右驱动轮与支架一起进行正转或反转，车辆向前方或后方直行。另外，通过对制动器进行OFF操作，允许环形齿轮的旋转，使第1电机正转，并且通过使第2电机反转，在以环形齿轮的转数为基准，使左驱动轮加速的同时，使右驱动轮减速，辅助车辆进行右转。并且，在上述情况下，通过在使第1电机反转的同时，使第2电机正转，辅助车辆进行左转。
但是，如上所述，在以往的动力装置中，制动器对于使车辆的向前或向后直行是必不可少的。因此，由于该制动器，动力装置不但变得大型化，而且，其制造成本也增加。
本发明的完成就是为了解决上述技术课题，目的是提供一种可以在实现小型化和降低制造成本的同时，提高转向性的动力装置。
专利文献1：JP特开平11-91524号公报
发明内容
用于达到上述目的技术方案1的技术方案为驱动用于将输送装置(实施方式中(以下和此处相同)的车辆V)可直行/转向地推进的左右的被驱动部(左右的后轮WRL、WRR)的动力装置1、1A，其特征为，具有：构成为可以将能量输入输出的第1能量输入输出装置(第1旋转器10、第3定子52)；构成为可以将能量输入输出的第2能量输入输出装置(第2旋转器11、第4定子62)；以及设置于第1能量输入输出装置及第2能量输入输出装置与左右的被驱动部之间，且用于在第1能量输入输出装置与左右的被驱动部之间、以及第2能量输入输出装置与左右的被驱动部之间传递能量的能量传递装置(第1行星齿轮装置PS1、第2行星齿轮装置PS2、A1转子51、A2转子53、B1转子61、B2转子63)，第1能量输入输出装置、左被驱动部、右被驱动部、以及第2能量输入输出装置的转数处于共线关系，在表示共线关系的共线图中按该顺序排列。
根据该动力装置，通过能量传递装置，在第1能量输入输出装置和左右的被驱动部之间，以及第2能量输入输出装置和左右的被驱动部之间，传递能量。另外，如图25所示，第1能量输入输出装置、左被驱动部、右被驱动部、以及第2能量输入输出装置的转数为共线关系，在表示共线关系的共线图中按该顺序排列。
在此，将共线图中的第1能量输入输出装置与左被驱动部之间的距离设为X；将左被驱动部与右被驱动部之间的距离设为1；将右被驱动部与第2能量输入输出装置之间的距离设为Y。这种情况下，第1和第2能量输入输出装置的转矩(以下，各自称为“第1能量输入输出装置转矩TIO1”和“第2能量输入输出装置转矩TIO2”)，和被传递到左右的被驱动部的转矩(以下，分别称为“左被驱动部传递转矩TDL”和“右被驱动部传递转矩TDR”)的关系如例如图25所示，并且用下列公式(1)和(2)表示。
TDL＝(1+X)·TIO1-Y·TIO2    ……(1)
TDR＝(1+Y)·TIO2-X·TIO1    ……(2)
另外，上述公式(1)和(2)中，左右的被驱动部传递转矩TDL、TDR如果相等，则导出下列公式(3)。
TIO1＝(1+2Y)·TIO2/(1+2X)    ……(3)
因此，可以通过控制第1和第2能量输入输出装置转矩TIO1、2，将左右的被驱动部传递转矩TDL、TDR控制为相同大小，以使上述公式(3)成立。另外，除了上述对第1和第2能量输入输出装置转矩TIO1、2的控制之外，还可以如图25所示，通过将第1和第2能量输入输出装置的转数控制为相等，把左右的被驱动部的转数控制为相等的转数。通过以上操作，可以使输送装置直行。
另外，在公式(1)和(2)中，若右被驱动部传递转矩TDR＞左被驱动部传递转矩TDL，则可以导出以下公式。
TIO1＜(1+2Y)·TIO2/(1+2X)    ……(4)
因此，可以通过控制第1和第2能量输入输出装置转矩TIO1、2，使右被驱动部传递转矩TDR高于左被驱动部传递转矩TDL，以使上述公式(4)成立。另外也可以如图26所示，通过使第2能量输入输出装置的转数高于第1能量输入输出装置的转数，而使右被驱动部的转数高于左被驱动部的转数。如上所述，因为可以使右被驱动部的传递转矩TDR和转数两者都高于左被驱动部，所以，可以辅助输送装置的左转。
另外，与上述内容相反，辅助输送装置右转时，可以通过控制第1和第2能量输入输出装置转矩TIO1、2，使左被驱动部传递转矩TDL高于右被驱动部传递转矩TDR，以使公式TIO1＞(1+2Y)·TIO2/(1+2X)成立。另外也可以如图27所示，通过使第1能量输入输出装置的转数高于第2能量输入输出装置的转数，而使左被驱动部的转数高于右被驱动部的转数。如上所述，因为可以使左被驱动部的传递转矩TDL和转数两者都高于右被驱动部，所以，可以辅助输送装置的右转。
如上所述，根据本发明，与上述以往的情况不同，可以在不使用制动部的情况下，进行输送装置的直行、左转和右转。因此，由于省去了该制动器，可以实现动力装置的小型化和制造成本的降低。
另外，通过公式(1)和(2)可以导出下列公式(5)和(6)。
TDL-TDR＝(1+2X)·TIO1-(1+2Y)·TIO2    ……(5)
TDR-TDL＝(1+2Y)·TIO2-(1+2X)·TIO1    ……(6)
在该公式(5)中，若TIO2＝0，则TDL-TDR＝(1+2X)·TIO1，左右的被驱动部的转矩差(TDL-TDR)比第1能量输入输出装置转矩TIO1大。另外，在该公式(6)中，若TIO1＝0，则TDR-TDL＝(1+2Y)·TIO2，左右的被驱动部的转矩差(TDR-TDL)比第2能量输入输出装置转矩TIO2大。另一方面，将第1和第2能量输入输出装置与左右的被驱动部分别直接连接时，左右的被驱动部的转矩差最大，与通过第1和第2能量输入输出装置可分别输出的最大转矩大小相同。
从上述内容可以看出，根据本发明，通过对第1和第2能量输入输出装置转矩TIO1、TIO2进行控制，可以将左右的被驱动部的转矩差控制为比通过第1和第2能量输入输出装置可分别输出的最大转矩大的值。像这样，与将第1和第2能量输入输出装置与左右的被驱动部分别直接连接的情况相比，可以获得更大的左右的被驱动部的转矩差，因此可以提高输送装置的转向性。
另外，在共线图中，由于第1和第2能量输入输出装置各自位于左右的被驱动部的两个外侧，所以，与这种情况相反，在包括左右的被驱动部各自位于第1和第2能量输入输出装置的两个外侧的情况在内的其他配置情况相比，可以获得左右的被驱动部的更大的转矩差，因此，可以提高输送装置的转向性。
技术方案2的技术方案的特征为：在技术方案1所记载的动力装置1，1A中，还具有能量储存·释放装置(电池组24)，其构成为能够储存·释放能量，并连接于第1能量输入输出装置和第2能量输入输出装置。
根据该构成，构成为可储存·释放能量的能量储存·释放装置与第1和第2能量输入输出装置连接。因此，在例如输送装置的减速运行中，可以通过能量传递装置、第1和第2能量输入输出装置，将左右的被驱动部的动力(能量)存储在能量储存·释放装置中，并且，可以将存储在能量储存·释放装置中的能量适当地输出给左右的被驱动部来进行利用。
技术方案3的技术方案的特征为，在技术方案1或2中记载的动力装置1、1A的结构为：第1和第2能量输入输出装置相互连接，且相互之间能给予接受能量。
根据该构成，第1和第2能量输入输出装置相互连接，相互之间可以给予接受能量。因此，可以通过第1能量输入输出装置，将例如左被驱动部的动力(能量)提供给第2能量输入输出装置，并进一步输出给右被驱动部。这种情况下，能量被从左被驱动部输入到第1能量输入输出装置，所以，上述公式(1)和(2)中，第1能量输入输出装置转矩TIO1成为负值，因此，第1和第2能量输入输出装置转矩TIO1、TIO2与左右的被驱动部传递转矩TDL，TDR的关系如下列公式(7)和(8)所示。
TDL＝-(1+X)·TIO1-Y·TIO2    ……(7)
TDR＝(1+Y)·TIO2+X·TIO1     ……(8)
由这些公式(7)以及(8)可明确，左右的被驱动部传递转矩TDL、TDR作为负转矩以及正转矩分别作用于左右的被驱动部，由此，在使左被驱动部减速的同时，使右被驱动部加速。因此，不需要将能量从除了左右的被驱动部之外的外部提供给第1以及第2能量输入输出装置，就可以辅助输送装置的左转。
另外，与上述相反，可以通过第2能量输入输出装置，将右被驱动部的能量提供给第1能量输入输出装置，并进一步输出到左被驱动部。这种情况下，由于将能量从右被驱动部输入到第2能量输入输出装置，所以在上述公式(1)以及(2)中，第2能量输入输出装置转矩TIO2为负值，因此，第1和第2能量输入输出装置转矩TIO1、TIO2与左右的被驱动部传递转矩TDL、TDR的关系如下列公式(9)和(10)所示。
TDL＝(1+X)·TIO1+Y·TIO2     ……(9)
TDR＝-(1+Y)·TIO2-X·TIO1    ……(10)
由这些公式(9)以及(10)可明确，左右的被驱动部传递转矩TDL、TDR作为正转矩以及负转矩分别作用于左右的被驱动部，由此，在使左被驱动部加速的同时，使右被驱动部减速。因此，不需要将能量从除了左右的被驱动部之外的外部提供给第1以及第2能量输入输出装置，就可以辅助输送装置的右转。
技术方案4的技术方案的特征为，在技术方案3所记载的动力装置1、1A中，能量是电能。
根据该构成，在第1能量输入输出装置与第2能量输入输出装置之间，给予接受电能。一般地，电能能够以比压力能量等高的响应性和精度进行控制。因此，根据本发明，可以精度优良地控制第1和第2能量输入输出装置之间的能量的给予接受，因此，可以适当地进行以例如技术方案3的作用所述的转向辅助。
技术方案5的技术方案的特征为，在技术方案1至4中任意一项所记载的动力装置1中，第1和第2能量输入输出装置是旋转器(第1旋转器10、第2旋转器11)。
根据此构成，由于使用一般性的旋转器作为第1和第2的能量输入输出装置，所以可以不需要使用特殊装置就能容易地、并以更便宜的价格构成动力装置。
技术方案6的技术方案的特征为：在技术方案1至5的任意一项所记载的动力装置1中，能量传递装置包括：第1能量传递装置(第1行星齿轮装置PS1)，其构成为：具有能够在彼此之间传递能量的第1、第2以及第3要素(第1太阳齿轮S1、第1支架C1、第1环形齿轮R1)，第1～第3要素的转数满足共线关系，并且，在表示共线关系的共线图中，第1～第3要素按顺序排列；以及第2能量传递装置(第2行星齿轮装置PS2)，其构成为：具有能够在彼此之间传递能量的第4、第5以及第6要素(第2太阳齿轮S2、第2支架C2、第2环形齿轮R2)，第4～第6要素的转数满足共线关系，并且，在表示共线关系的共线图中，第4～第6要素按顺序排列，第1以及第5要素与右被驱动部连接，第2以及第4的要素与左被驱动部连接，第3要素与第1能量输入输出装置连接，第6要素与第2能量输入输出装置连接。
根据此构成，动力(能量)可以相互传递，并且转数满足共线关系的同时，在表示该共线关系的共线图中按顺序排列而构成的第1～第3要素，和具有同样构成的第4～第6要素，和第1以及第2能量输入输出装置，和左右的被驱动部按以下方式连接。即，第1要素以及第5要素与右被驱动部连接，第2要素以及第4要素与左被驱动部连接，第3以及第6要素分别与第1以及第2能量输入输出装置连接。由于第1以及第2能量输入输出装置和左右的被驱动部如上所述，与彼此的转数为共线关系的第1～第3要素、以及第4～第6要素连接，因此如图28所示，第1能量输入输出装置、左被驱动部、右被驱动部、以及第2能量输入输出装置的转数为共线关系，并且在表示该共线关系的共线图中按这个顺序排列。因此，同样可以得到技术方案1至5的技术方案的效果。
技术方案7的技术方案的特征为：在技术方案6记载的动力装置1中，第1能量传递装置是第1行星齿轮装置PS1，该第1行星齿轮装置具有：第1太阳齿轮S1、第1环形齿轮R1、自由旋转地支撑与第1太阳齿轮S1以及第1环形齿轮R1相咬合的第1行星齿轮P1的第1支架C1；第1要素以及第3要素的一方为第1太阳齿轮S1，另一方为第1环形齿轮R1，第2要素为第1支架C1；第2能量传递装置是第2行星齿轮装置PS2，该第2行星齿轮装置具有：第2太阳齿轮S2、第2环形齿轮R2、自由旋转地支撑与第2太阳齿轮S2以及第2环形齿轮R2相咬合的第2行星齿轮P2的第2支架C2；第4要素以及第6要素的一方为第2太阳齿轮S2，另一方为第2环形齿轮R2，第5要素为第2支架C2。
根据此构成，由于分别使用一般性的第1以及第2行星齿轮装置作为第1以及第2能量传递装置，因此不需要使用特殊装置就可以容易地、并且以更低的成本构成动力装置。另外，行星齿轮装置具有相对于其大小而言转矩传递容量比较大的特性。因此，根据本发明，可以实现第1以及第2的能量传递装置的进一步小型化，由此，可以实现动力装置的进一步小型化。并且，由于通过第1以及第2行星齿轮装置，将左右的被驱动部、第1以及第2能量输入输出装置互相机械地连接，所以，与将第1以及第2能量输入输出装置与左右的被驱动部分别直接连接的情况相比，可以确保左右的被驱动部的更稳定的直行性。
技术方案8的技术方案的特征为，在技术方案7记载的动力装置1中，第1要素为第1太阳齿轮S1，第3要素为第1环形齿轮R1，第4要素为第2太阳齿轮S2，第6要素为第2环形齿轮R2。
根据该构成，第1和第2能量输入输出装置与配置在第1和第2行星齿轮装置的外周部的第1和第2环形齿轮连接，所以，可以容易地进行该连接，进而容易地进行动力装置的组装。
技术方案9的技术方案的特征为，在技术方案1至4任意一项所记载的动力装置1A中，第1能量输入输出装置是用于产生第1旋转磁场的不动的第1定子(第3定子52)，第2能量输入输出装置是用于产生第2旋转磁场的不动的第2定子(第4定子62)，能量传递装置具有：由磁铁构成，并与第1定子相对置设置的第1转子(A1转子51)；由软磁性体构成，并设置在第1定子与第1转子之间的第2转子(A2转子53)；由磁铁构成，并与第2定子相对置设置的第3转子(B1转子61)；和由软磁性体构成，并设置在第2定子与第3转子之间的第4转子(B2转子63)，第1定子、第1转子和第2转子的构成方式为：通过随着第1旋转磁场的产生而形成在第1定子、第1转子和第2转子之间的磁路，将能量进行输入输出，并且随着能量的输入输出，第1旋转磁场、第1转子和第2转子一边在彼此之间保持转数的共线关系，一边进行旋转，第2定子、第3转子和第4转子的构成方式为：通过随着第2旋转磁场的产生而形成在第2定子、第3转子和第4转子之间的磁路，将能量进行输入输出，并且随着能量的输入输出，第2旋转磁场、第3转子和第4转子一边在彼此之间保持转数的共线关系，一边进行旋转，第1和第4转子与右被驱动部连接，第2和第3转子与左被驱动部连接。
根据此构成，在第1定子、第1转子和第2转子之间，通过随着第1定子的第1旋转磁场的产生而形成的磁路，将能量进行输入输出，并且随着该能量的输入输出，第1旋转磁场、第1和第2转子一边在彼此之间保持转数的共线关系，一边进行旋转。这种第1旋转磁场、第1和第2转子三者之间的线性速度关系相当于行星齿轮装置的太阳齿轮和环形齿轮的一方、另一方以及支撑行星齿轮的支架(以下，称这些为「3要素」)的转数的关系。因此，第1定子、第1转子和第2转子之间的能量的输入输出的关系与行星齿轮装置的上述3要素之间的能量的输入输出关系相同。
另外，同样的，通过随着第2定子中的第2旋转磁场的产生所形成在第2定子、第3转子和第4转子之间的磁路，将能量进行输入输出，并且随着该能量的输入输出，第2旋转磁场、第3以及第4转子一边在彼此之间保持转数的共线关系，一边进行旋转。这种第2旋转磁场、第3和第4转子三者之间的线性速度关系相当于行星齿轮装置的3要素的转数的关系。因此，第2定子、第3转子和第4转子之间的能量的输入输出的关系也与行星齿轮装置的3要素之间的能量的输入输出关系相同。
另外，第1和第4转子与右被驱动部连接，第2和第3转子与左被驱动部连接。因此，第1和第2定子的第1和第2旋转磁场、第1～第4转子、以及左右的被驱动部的转数的关系为例如图29所示。如该图所示，第1旋转磁场、左被驱动部、右被驱动部以及第2旋转磁场的转数为彼此共线关系，在表示该共线关系的共线图中按该顺序排列。
这种情况下，将与提供给第1定子的电功率以及第1旋转磁场等效的转矩作为第1定子转矩TS1，将与提供给第2定子的电功率以及第2旋转磁场等效的转矩作为第2定子转矩TS2。如上所述，第1定子、第1转子和第2转子之间的能量输入输出的关系，以及第2定子、第3转子和第4转子之间的能量输入输出的关系都与行星齿轮装置的3要素之间的能量输入输出的关系相同。由此，这些第1和第2定子转矩TS1、TS2和左右的被驱动部传递转矩TDL、TDR的关系，例如，如图29所示，同时，还用下列公式(11)和(12)来表示。
TDL＝(1+X)·TS1-Y·TS2    ……(11)
TDR＝(1+Y)·TS2-X·TS1    ……(12)
若将这些公式(11)、(12)以及图29的共线图和上述公式(1)、(2)以及图25的共线图分别进行比较，可以明确：在本发明中，也可以通过对提供给第1和第2定子的电功率与第1和第2旋转磁场的转数进行控制，从而获得辅助输送装置的直行、左右转等与上述技术方案1～4的发明相同的效果。另外，如上所述，技术方案6的动力装置需要：第1和第2能量输入输出装置、和作为能量传递装置的第1～第6要素的总计8个要素。相比之下，根据本发明，由于只需第1、第2定子和第1～第4转子的共计6个要素，所以，与技术方案6的情况相比，可以减少动力装置的部件个数，由此实现小型化。
另外，在技术方案7或8的情况下，第1和第2能量输入输出装置与左右的被驱动部之间的能量的输入输出，是通过行星齿轮装置进行的，因此产生了由行星齿轮装置的齿轮的咬合引起的动力的传递损失。根据本发明，如上所述，第1定子、第1转子和第2转子之间，以及第2定子、第3转子和第4转子之间的能量的输入输出，是通过磁路非接触地，即通过所谓磁通进行的，所以不会产生上述行星齿轮装置的动力的传递损失。因此，可以使第1和第2定子的左右的被驱动部的驱动效率、和使用了左右的被驱动部的动力的第1以及第2定子的发电效率都得到提高。
附图说明
图1是概略地表示使用了本发明的第1实施方式的动力装置的车辆的图。
图2是概略地表示图1的动力装置的图。
图3是表示图1的动力装置的一部分的框图。
图4中，(a)是同时表示：表示第1行星齿轮装置的3要素的转数的关系的一个例子的共线图、和表示第2行星齿轮装置的3要素的转数的关系的一个例子的共线图；(b)是表示由第1和第2行星齿轮装置所构成的4个旋转要素的转数的关系的一个例子的共线图。
图5是表示在车辆直行时，通过第1和第2行星齿轮装置所构成的4个旋转要素、左右的后轮转数、第1和第2旋转器转数的关系的共线图。
图6是表示在第1左转辅助模式中，由第1和第2行星齿轮装置所构成的4个旋转要素、左右的后轮转数、第1和第2旋转器转数的关系的共线图。
图7是表示在第1右转辅助模式中，由第1和第2行星齿轮装置所构成的4个旋转要素、左右的后轮转数、第1和第2旋转器转数的关系的共线图。
图8是概略地表示本发明的第2实施方式的动力装置的图。
图9是表示图8的动力装置的一部分的框图。
图10是第3旋转器的放大剖视图。
图11是表示在第1和第2旋转磁场产生时，在图10的A-A线的位置上，沿着圆周方向断开的截面的一部分的展开图。
图12是表示与图11的展开图的构成在功能上相同的构成的图。
图13是用于说明在使A1转子处在不能旋转的状态下，产生第1和第2旋转磁场时的第3旋转器的运行的图。
图14是对图13的接下来的运行进行说明的图。
图15是表示在第3旋转器的运行中所构成的磁路的图。
图16是示意性地表示在使A1转子处在不能旋转的状态下，产生第1和第2旋转磁场时，传递到A2转子的转矩的一个例子的图。
图17是分别表示：(a)使A1转子处在不能旋转的情况下的，和(b)使A2转子处在不能旋转的情况下的，表示第1磁场转数、A1以及A2的转子转数的关系的共线图的一个例子的图，
图18是分别表示：(a)使A1以及A2的转子都旋转的情况下的，和(b)第1磁场转数值为0的情况下的，表示第1磁场转数、A1以及A2的转子转数的关系的共线图的一个例子的图。
图19是用于说明在使A2转子处在不能旋转的状态下，产生第1和第2旋转磁场时的第3旋转器的运行的图。
图20是用于说明图19的接下来的运行的图。
图21中，(a)是同时表示：表示第1磁场转数、A1转子转数以及A2转子转数的关系的一个例子的共线图，和表示第2磁场转数、B1转子转数以及B2转子转数的关系的一个例子的共线图，(b)是表示由第3和第4旋转器所构成的4个旋转要素的转数的关系的一个例子的共线图。
图22是表示在车辆直行时，由第3和第4旋转器所构成的4个旋转要素、左右的后轮转数、第1和第2磁场转数的关系的共线图。
图23是表示在第1左转辅助模式中，由第3和第4旋转器所构成的4个旋转要素、左右的后轮转数、第1和第2磁场转数的关系的共线图。
图24是表示在第1右转辅助模式中，由第3和第4旋转器所构成的4个旋转要素、左右的后轮转数、第1和第2磁场转数的关系的共线图。
图25是表示在输送装置直行时，左右的被驱动部、第1和第2能量输入输出装置的转数的关系的共线图。
图26是表示在输送装置的左转辅助时，左右的被驱动部、第1和第2能量输入输出装置的转数的关系的共线图。
图27是表示在输送装置的右转辅助时，左右的被驱动部、第1和第2能量输入输出装置的转数的关系的共线图。
图28是表示第1～第6要素、左右的被驱动部、第1以及第2能量输出输入装置的转数的关系的一个例子的共线图。
图29是表示在输送装置直行时，左右的被驱动部、第1～第4转子、第1和第2旋转磁场的转数的关系的共线图。
具体实施方式
下面，一边参照附图一边对本发明的优选实施方式进行说明。另外，关于附图中的表示截面的部分，适当地省略了影线(hatching)。图1概略地表示使用了本发明的第1实施方式的动力装置的车辆V(输送装置)。在该车辆V中搭载了：用于驱动左右的前轮WFL、WFR的内燃机3以及旋转器4；用于将这些内燃机3以及旋转器4的动力传递到前轮WFL、WFR的变速装置5和差动齿轮装置7；用于驱动左右的后轮WRL、WRR(左右的被驱动部)的动力装置1。
内燃机(以下称为“发动机”)3为例如汽油发动机。旋转器4为例如三相无刷DC电机，具有由多个铁芯或线圈所构成的定子和由多个磁铁等构成的转子(图中都没有显示)。该旋转器4的定子被固定在不能移动的壳上(图中没有显示)，并且通过功率驱动单元(以下称为“PDU”)21，电连接到电池24(能量存储·释放装置)和后面提到的ECU2上(参照图3)。该PDU21由逆变器等的电路构成。旋转器4的转子与定子对置配置，可以自由旋转。
在该旋转器4中，通过PDU21从电池24提供电功率，并随之在定子中产生旋转磁场，转子和与其连接的输出轴4a一起旋转。另外，在没有提供电功率时，当转子相对定子旋转时，在定子中产生旋转磁场并进行发电。ECU2通过控制PDU21，来控制提供给旋转器4的电功率、和由旋转器4发电的电功率等。
另外，旋转器4的输出轴4a直接与发动机3的曲轴3a连接，并且与变速装置5的输入轴(图中没有显示)机械性地连接。变速装置5为带转矩逆变器的一般的有段式装置，在其输出轴5a上，一体地设置了齿轮5b。该齿轮5b与一体地设置在空转轴6上的第1齿轮6a咬合。该空转轴6被轴承(图中没有显示)支撑，且可以自由旋转，在空转轴6上被一体地设置的第2齿轮6b与差动齿轮机构7的齿轮7a咬合。另外，差动齿轮机构7通过左右的前驱动轴8、8与左右的前轮WFL、WFR机械性连接。通过以上的构成，发动机3的动力通过变速装置5被变速，并传递给前轮WFL、WFR。
上述动力装置1如图2所示，具有：作为动力源的第1旋转器10(第1能量输入输出装置)及第2旋转器11(第2能量输入输出装置)；和用于将动力传递给左右的后轮WRL、WRR的第1行星齿轮装置PS1(能量传递装置、第1能量传递装置)及第2行星齿轮装置PS2(能量传递装置、第2能量传递装置)。
第1和第2旋转器10、11都是与上述旋转器4同样的三相无刷DC电机，都具有定子和转子(图中都没有显示)。在两者10、11的转子各自被连接的输出轴10a、11a上，分别一体地设置了齿轮10b、11b。另外，第1旋转器10通过第1功率驱动单元(以下称为“第1PDU”)22，与电池24和ECU2电连接，第2旋转器11通过第2功率驱动单元(以下称为“第2的PDU”)23，与电池24和ECU2电连接(参照图3)。这些第1和第2PDU22、23与上述PDU21相同，由逆变器等的电路构成。另外，PDU21、第1和第2PDU22、23相互电连接。
ECU2通过控制第1PDU22，来控制由电池24提供给第1旋转器10的电功率、由第1旋转器10发电并充电给电池24的电功率、第1旋转器10的转子即输出轴10a的转数(以下称为“第1旋转器转数”)NM1、和第1旋转器10的转矩(以下称为“第1旋转器转矩”)TM1。另外，ECU2通过控制第2PDU23，来控制由电池24提供给第2旋转器11的电功率、由第2旋转器11发电并充电给电池24的电功率、第2旋转器11的转子即输出轴11a的转数(以下称为“第2旋转器转数”)NM2、和第2旋转器11的转矩(以下称为“第2旋转器转矩”)TM2。
第1行星齿轮装置PS1为一般类型的装置，具有：第1太阳齿轮S1；在该第1太阳齿轮S1的外周以自由旋转方式设置的第1环形齿轮R1；咬合两齿轮S1、R1的多个(例如3个)第1行星齿轮P1(图中仅显示2个)；和支撑第1行星齿轮P1自由旋转的第1支架C1。第2行星齿轮装置PS2与第1行星齿轮装置PS1构成相同，具有：第2太阳齿轮S2、第2环形齿轮R2、第2行星齿轮P2、和支撑第2行星齿轮自由旋转的第2支架C2。以下，将第1太阳齿轮S1、第1环形齿轮R1以及第1支架C1称为“第1行星齿轮装置PS1的3要素”，将第2太阳齿轮S2、第2环形齿轮R2以及第2支架C2称为“第2行星齿轮装置PS2的3要素”。
第1支架C1和第2太阳齿轮S2被一体地设置在第1连接轴12上，通过该第1连接轴12，相互机械性地连接。另外，第1连接轴12由轴承(图中没有显示)支持，且可以自由旋转，在第1连接轴12上一体地设置了齿轮12a。该齿轮12a与一体地设置在左后驱动轴15上的齿轮15a咬合，该左后驱动轴15被一体地设置在左后轮WRL上，并且由轴承(图中没有显示)支撑，可以自由旋转。如上所述，第1支架C1和第2太阳齿轮S2通过第1连接轴12或左后驱动轴15，与左后轮WRL机械性地连接。
另外，在本实施方式中，第1和第2太阳齿轮S1、S2的齿数彼此相同，第1和第2环形齿轮R1、R2的齿数彼此相同，但也可以不相同。
另外，上述第1太阳齿轮S1和第2支架C2被一体地设置在第2连接轴13上，通过该第2连接轴13彼此机械性连接。第2连接轴13为中空，由轴承(图中没有显示)支撑，可以自由旋转，在其内侧，可自由旋转地嵌合有上述第1连接轴12。另外，在第2支架C2上，一体地地设置了第3连接轴14，在该第3连接轴14上一体地设置了齿轮14a。该齿轮14a与一体地设置在右后驱动轴16上的齿轮16a咬合，该右后驱动轴16被一体地设置在右后轮WRR上，并被轴承(图中没有显示)支撑，可以自由旋转。如上所述，第1太阳齿轮S1以及第2支架C2通过第2连接轴13或第3连接轴14、右后驱动轴16，与右后轮WRR机械性连接。
另外，在第1环形齿轮R1的外周面上形成齿轮R1a，该齿轮R1a与和上述第1旋转器10的输出轴10a为一体的齿轮10b相咬合。另外，在第2环形齿轮R2的外周面上形成齿轮R2a，该齿轮R2a与和上述第2旋转器11的输出轴11a为一体的齿轮11b相咬合。
另外，如图3所示，表示曲轴3a的曲柄角度位置的检测信号被从曲柄角传感器31输出给ECU2。ECU2根据该曲柄角度位置计算出发动机转数NE。另外，表示第1旋转器10的转子的旋转角度位置的检测信号被从第1旋转角度传感器32输出给ECU2。ECU2根据检测出的第1旋转器10的转子的旋转角度位置计算出第1旋转器转数NM1。另外，表示第2旋转器11的转子的旋转角度位置的检测信号被从第2旋转角度传感器33输出给ECU2。ECU2根据检测出的第2旋转器11的转子的旋转角度位置计算出第2旋转器转数NM2。
另外，表示被输入输出给电池24的电流·电压值的检测信号被从电流电压传感器34输出给ECU2。ECU2根据该检测信号计算出电池24的剩余容量SOC。另外，表示车辆V的加速踏板(图中没有显示)的踏入量即加速踏板开度AP的检测信号被从加速踏板开度传感器35输出给ECU2。
另外，表示左前轮WFL的转数(以下称“左前轮转数”)NWFL的检测信号被从左前轮转数传感器36输出给ECU2；表示右前轮WFR的转数(以下称“右前轮转数”)NWFR的检测信号被从右前轮转数传感器37输出给ECU2。另外，表示左后轮WRL的转数(以下称“左后轮转数”)NWRL的检测信号被从左后轮转数传感器38输出；表示右后轮WRR的转数(以下称“右后轮转数”)NWRR的检测信号被从右后轮转数传感器39输出。ECU2将这些左右的前轮和后轮转数NWFL、NWFR、NWRL、NWRR的平均值作为车速VP计算出。另外，表示车辆V的方向盘(图中没有显示)的操舵角度θst的检测信号被从操舵角度传感器40输出给ECU2；表示车辆V的偏航率γ的检测信号被从偏航率传感器41输出给ECU2。
ECU2是由包含I/O接口、CPU、RAM和ROM等的微型计算机构成的，根据来自上述各种传感器31～41的检测信号，对发动机3、旋转器4、变速装置5、第1以及第2旋转器10、11的运行进行控制。
图4(a)中包括两个图：一个是表示第1行星齿轮装置PS1的3要素的转数的关系的一个例子的共线图；另一个是表示第2行星齿轮装置PS2的3要素的转数的关系的一个例子的共线图。在该图中，α是第1太阳齿轮S1的齿数与第1环形齿轮R1的齿数之比，β是第2太阳齿轮S2的齿数与第2环形齿轮R2的齿数之比。如图4(a)所示，这些共线图在横轴方向上并列表示第1和第2行星齿轮装置PS1、PS2的3要素，在纵轴上表示它们的转数，并且，3要素的横轴方向的间隔是：针对第1行星齿轮装置PS1的3要素，根据第1太阳齿轮S1和第1环形齿轮R1的齿数；针对第2行星齿轮装置PS2的3要素，根据第2太阳齿轮S2和第2环形齿轮R2的齿数，来分别规定的。
如上所述，由于第1支架C1和第2太阳齿轮S2彼此连接，所以第1支架C1和第2太阳齿轮S2的转数彼此相等；由于第1太阳齿轮S1和第2支架C2彼此连接，所以第1太阳齿轮S1和第2支架C2的转数彼此相等。因此，关于图4(a)的第1和第2行星齿轮装置PS1、PS2的两个共线图用图4(b)的一个共线图来表示。如该图所示，通过上述第1和第2行星齿轮装置PS1、PS2的各要素之间的连接，构成了彼此处于转数为共线关系的4个旋转要素。
另外，如上所述，因为第1环形齿轮R1与第1旋转器10相连接，所以，如果忽视齿轮10b的变速等，则第1旋转器转数NM1以及第1环形齿轮R1的转数就彼此相等。另外，第1支架C1和第2太阳齿轮S2与左后轮WRL相连接，所以，如果忽视齿轮12a的变速等，则第1支架C1、第2太阳齿轮S2和左后轮WRL的转数就彼此相等。另外，第1太阳齿轮S1和第2支架C2与右后轮WRR相连接，所以，如果忽视齿轮14a的变速等，则第1太阳齿轮S1、第2支架C2和右后轮WRR的转数就彼此相等。另外，第2环形齿轮R2与第2旋转器11相连接，所以，如果忽视齿轮11b等的变速等，则第2旋转器转数NM2和第2环形齿轮R2的转数彼此相等。
综上所述，第1和第2行星齿轮装置PS1、PS2的3要素的转数；第1旋转器转数NM1；左右的后轮转数NWRL、NWRR；以及第2旋转器转数NM2的关系，表示在例如图5所示的1个共线图上。如该图所示，第1旋转器10、左右的后轮WRL、WRR、以及第2旋转器11的转数彼此为共线关系，在上述共线图中，按照该顺序在横轴方向上排列。以下，将第1和第2旋转器10、11的输出轴10a、11a的正转方向设为与左右的后轮WRL、WRR的正转方向相同，针对动力装置1的所有的旋转要素，将与左右的后轮WRL、WRR的正转方向相同方向的旋转称为「正转」，相反方向的旋转称为「反转」。
另外，这种情况下，第1和第2旋转器转矩TM1、TM2与传递给左右的后轮WRL、WRR的转矩(以下，分别称为“左后轮传递转矩TWRL”和“右后轮传递转矩TWRR”)的关系，例如如图5所示，并用下列公式(13)及(14)表示。
TWRL＝(1+α)·TM1-β·TM2    ……(13)
TWRR＝(1+β)·TM2-α·TM1    ……(14)
在本实施方式中，第1太阳齿轮S1相当于第1要素；第1支架C1相当于第2要素；第1环形齿轮R1相当于第3要素；第2太阳齿轮S2相当于第4要素；第2支架C2相当于第5要素；第2环形齿轮R2相当于第6要素。
具有以上结构的动力装置1作为其运行模式具有：车辆直行模式、第1左转辅助模式、第1右转辅助模式、第2左转辅助模式、第2右转辅助模式、以及充电模式。下面，针对这些运行模式进行说明。
·车辆直行模式
在该车辆直行模式中，将电功率提供给第1和第2旋转器10、11，在使两者10、11进行正转的同时，控制第1和第2旋转器转矩TM1、TM2，以使左后轮传递转矩TWRL和右后轮传递转矩TWRR彼此相等。具体来说，在上述公式(13)和(14)中，若设定左右的后轮传递转矩TWRL、TWRR彼此相等，则可导出公式(15)。
TM1＝(1+2β)·TM2/(1+2α)    ……(15)
因此，控制第1和第2旋转器转矩TM1、TM2，以使该公式(15)成立。另外，控制第1和第2旋转器转数NM1、NM2，以使彼此转数相同。
由此，在车辆直行模式中，控制左右的后轮传递转矩TWRL、TWRR，使他们的大小相同，同时，控制左右的后轮转数NWRL、NWRR，使它们如图5所示，高度相同。结果是：车辆V向前方直行。另外，不言而喻，通过使第1和第2旋转器10、11进行反转并对上述转矩以及转数进行控制，从而车辆V向后方直行。
·第1左转辅助模式
在该第1左转辅助模式中，将电功率提供给第1和第2旋转器10、11，使两者10、11正转，并且，控制第1和第2旋转器转矩TM1、TM2，使右后轮传递转矩TWRR比左后轮传递转矩TWRL大。具体来说，在公式(13)和(14)中，若设定右后轮传递转矩TWRR＞左后轮传递转矩TWRL，则可以导出以下公式(16)。
TM1＜(1+2β)·TM2/(1+2α)    ……(16)
因此，控制第1和第2旋转器转矩TM1、TM2，以使该公式(16)成立。另外，控制第2旋转器转数NM2，使其比第1旋转器转数NM1高。
由此，在第1左转辅助模式中，右后轮传递转矩TWRR比左后轮传递转矩TWRL大，且右后轮转数NWRR如图6所示，比左后轮转数NWRL高，其结果是：辅助了车辆V向前方左转。另外，不言而喻，通过使第1和第2旋转器10、11进行反转，并且，对上述转矩以及转数进行控制，从而辅助了车辆V向后方左转。另外，上述转矩以及转数的控制是根据操舵角度θst、车速VP、以及偏航率γ来进行的。
·第1右转辅助模式
在该第1右转辅助模式中，将电功率提供给第1和第2旋转器10、11，使两者10、11正转，并且控制第1和第2旋转器转矩TM1、TM2，使其与第1左转辅助模式相反，左后轮传递转矩TWRL比右后轮传递转矩TWRR大。具体来说，控制第1和第2旋转器转矩TM1、TM2，以使TM1＞(1+2β)·TM2/(1+2α)成立。另外，控制第1旋转器转数NM1，使其比第2旋转器转数NM2高。
由此，在第1右转辅助模式中，左后轮传递转矩TWRL比右后轮传递转矩TWRR大，并且，左后轮转数NWRL如图7所示，比右后轮转数NWRR高，其结果是：辅助了车辆V向前方右转。另外，不言而喻，通过使第1和第2旋转器10、11进行反转，并对上述转矩以及转数进行控制，从而辅助了车辆V向后方右转。另外，上述转矩以及转数的控制与第1左转模式一样，是根据操舵角度θst、车速VP、以及偏航率γ来进行的。
另外，在上述车辆直行模式及第1左右转辅助模式中，将电池24的电功率以及/或旋转器4发电的电功率提供给第1和第2旋转器10、11。这种情况下，旋转器4发电的电功率的提供是通过PDU21、第1和第2PDU22、23来进行的。
·第2左转辅助模式
在该第2左转辅助模式中，不将电力从电池24和旋转器4的任何一个提供给第1和第2旋转器10、11，而使用左后轮WRL的动力，用第1旋转器10进行发电，并且，将发出的电功率提供给第2旋转器11，使第2旋转器11向与左右的后轮WRL、WRR的旋转方向相同的方向旋转。这时，若将伴随该发电传递到第1旋转器10的转矩作为第1再生转矩TGM1，则该第1再生转矩TGM1以及第2旋转器转矩TM2与左右的后轮传递转矩TWRL、TWRR的关系可以用下列公式(17)和(18)来表示。
TWRL＝-(1+α)·TGM1-β·TM2    ……(17)
TWRR＝(1+β)·TM2+α·TGM1    ……(18)
由这些公式(17)和(18)可明确，左右的后轮传递转矩TWRL、TWRR作为负转矩和正转矩，分别作用于左右的后轮WRL、WRR。由此，在左后轮WRL减速的同时，右后轮WRR加速，其结果是，辅助了车辆V左转。上述第2左转辅助模式是在车辆V的左转时以剩余容量SOC小等为条件而进行的。另外，第1旋转器10所发出的电功率、第2旋转器转矩TM2、第1和第2旋转器转数NM1、NM2，是根据操舵角度θst、车速VP、以及偏航率γ进行控制的。
·第2右转辅助模式
在该第2右转辅助模式中，不将电功率从电池24和旋转器4的任何一个提供给第1和第2旋转器10、11，而使用右后轮WRR的动力，用第2旋转器11进行发电，并且将发出的电功率提供给第1旋转器10，使第1旋转器10向与左右的后轮WRL、WRR的旋转方向相同的方向旋转。这时，若将伴随该发电被传递到第2旋转器11的转矩作为第2再生转矩TGM2，则该第2再生转矩TGM2以及第1旋转器转矩TM1与左右的后轮传递转矩TWRL、TWRR的关系可以用下列公式(19)和(20)来表示。
TWRL＝(1+α)·TM1+β·TGM2     ……(19)
TWRR＝-(1+β)·TGM2-α·TM1    ……(20)
由这些公式(19)和(20)可明确，左右的后轮传递转矩TWRL、TWRR作为正转矩和负转矩分别作用于左右的后轮WRL、WRR。由此，在左后轮WRL加速的同时，右后轮WRR被减速，其结果是，辅助了车辆V右转。以上的第2右转辅助模式是在车辆V右转时以剩余容量SOC小等为条件而进行的。另外，第2旋转器11发出的电功率、第1旋转器转矩TM1、第1和第2旋转器转数NM1、NM2，是根据操舵角度θst、车速VP、以及偏航率γ进行控制的。
·充电模式
在该充电模式中，使用左右的后轮WRL、WRR的动力，用第1和第2旋转器10、11进行发电，并将发出的电功率充电给电池24。这时，控制通过第1和第2旋转器10、11发出的电功率，以使左右的后轮传递转矩TWRL、TWRR彼此相等。
具体来说，该控制是按照如下所述进行的。即，第1和第2的再生转矩TGM1、TGM2与左右的后轮传递转矩TWRL、TWRR的关系可以用下列公式(21)和(22)表示。
TWRL＝β·TGM2-(1+α)·TGM1    ……(21)
TWRR＝α·TGM1-(1+β)·TGM2    ……(22)
另外，在上述公式(21)和(22)中，若设定左右的后轮传递转矩TWRL、TWRR彼此相等，则导出下列公式(23)。
TGM1＝(1+2β)·TGM2/(1+2α)    ……(23)
因此，控制用第1和第2旋转器10、11所发出的电功率，以使上述公式(23)成立。另外，控制第1和第2旋转器转数NM1、NM2，使它们相等。
由此，在充电模式中，左右的后轮传递转矩TWRL、TWRR被控制为同样大小，并且左右的后轮转数NWRL、NWRR被控制在同样的高度。因此，可以在确保车辆V的良好的直行性的同时，将左右的后轮WRL、WRR的动力作为电功率充电给电池24。另外，充电模式的运转是在电池24的剩余容量SOC小，并且车辆V处在减速行驶的状态中(加速踏板开度AP的值几乎为0)进行的。
如上所述，根据本实施方式，与以往的情况不同，不需使用制动器，就可以进行车辆V的直行和左右转辅助。因此，由于省略了该制动器，从而可以实现动力装置1的小型化和制造成本的降低。另外，通过将上述公式(1)以及(2)与公式(13)以及(14)相比较可以明确，由于可以控制左右的后轮WRL、WRR的转矩差，使其成为比通过第1和第2旋转器10、11能分别输出的最大转矩大的值，因此，与将第1和第2旋转器10、11直接连接到左右的后轮WRL、WRR的情况相比，可以得到更大的左右的后轮WRL、WRR的转矩差，因此，可以提高车辆V的转向性。
另外，如图5所示，在共线图中，第1和第2旋转器10、11分别位于左右的后轮WRL、WRR的两外侧，所以，在和上述情况相反，左右的后轮WRL、WRR分别位于第1和第2旋转器10、11的两外侧等的情况相比，可以得到更大的左右的后轮WRL、WRR的转矩差。因此，可以提高车辆V的转向性。
另外，在使用左右的后轮WRL、WRR的动力将由第1和第2旋转器10、11发出的电功率充电给电池24的充电模式的运转中，由公式(21)和(22)可明确，伴随该充电，来自第1和第2旋转器10、11的减速转矩作用于左右的后轮WRL、WRR。根据本实施方式，由于该充电模式的运转是在车辆V的减速行驶过程中进行的，因此可以降低用于使车辆V减速的制动器的负荷。
另外，在第2左右转辅助模式中，不需要从电池24和旋转器4的任何一个中，将电功率提供给第1和第2旋转器10、11，就可以实现对车辆V的左右转的辅助。另外，在该第2左右转辅助模式中，因为使用电能作为在第1和第2旋转器10、11之间给予接受的能量，所以可以高精度地控制该电能的给予接受，由此，可以适当地进行左右转辅助。另外，由于使用了一般性的第1和第2旋转器10、11，所以不需使用特殊的装置，就可以容易且以更便宜的价格构成动力装置1。
并且，由于使用一般性的第1和第2行星齿轮装置PS1、PS2，所以不需要使用特殊的装置，就可以容易且以更便宜的价格构成动力装置1，并且，可以进一步将动力装置1小型化。另外，因为第1和第2旋转器10、11被连接到第1和第2环形齿轮R1、R2上，所以可以容易地进行该连接，进而容易地进行动力装置1的组装。另外，左右的后轮WRL、WRR，与第1、第2旋转器10、11，通过第1和第2行星齿轮装置PS1、PS2彼此机械性地连接，因此，与将第1和第2旋转器10、11分别直接连接到左右的后轮WRL、WRR的情况相比，可以确保左右的后轮WRL、WRR的更稳定的直行性。
另外，在上述第1实施方式中，虽然使用了第1和第2的旋转器10、11作为本发明的第1和第2能量输入输出装置，但是也可以使用能输入输出能量的其他的合适的装置，例如油压电机或气压电机。这种情况下，可以使用蓄能器(accumulator)代替作为本发明的能量存储、释放装置的电池24。另外，在第1实施方式中，虽然使用了第1和第2行星齿轮装置PS1、PS2作为本发明的第1和第2能量传递装置，但是也可以使用具有通过表面间的摩擦来传递动力的多个轧辊等的、与行星齿轮装置具有相同功能的装置来代替行星齿轮装置的齿轮。
另外，在第1实施方式中，虽然第1支架C1与第2太阳齿轮S2彼此连接，第1太阳齿轮S1与第2支架C2彼此连接，但只要第1支架C1和第2太阳齿轮S2是与左后轮WRL连接的，也可以不彼此连接，另外，只要第1太阳齿轮S1和第2支架C2是与右后轮WRR连接的，也可以不彼此连接。
另外，在第1实施方式中，第1和第2旋转器10、11；左右的后轮WRL、WRR；第1和第2太阳齿轮S1、S2；第1和第2支架C1、C2；第1和第2环形齿轮R1、R2之间的连接关系只要满足下列条件，就可以任意设定。即，第2太阳齿轮S2以及第2环形齿轮S2的一方和第1支架C1被连接到左后轮WRL；第1太阳齿轮S1以及第1环形齿轮R1的一方和第2支架C2被连接到右后轮WRR；第1太阳齿轮S1以及第1环形齿轮R1的另一方被连接到第1旋转器10；第2太阳齿轮S2以及第2环形齿轮R2的另一方被连接到第2旋转器11。例如，也可以将第1支架C1以及第2环形齿轮R2与左后轮WRL连接；将第1环形齿轮R1以及第2支架C2与右后轮WRR连接；将第1以及第2太阳齿轮S1、S2与第1和第2旋转器10、11分别连接。
另外，在第1实施方式中，虽然作为第1和第2旋转器10、11，使用了无刷DC电机，但是也可以使用例如AC电机。另外，在第1实施方式中，也可以将第1和第2旋转器10、11的转子分别一体地设置在第1和第2环形齿轮R1、R2上。
接下来，对本发明的第2实施方式的动力装置1A进行说明。该动力装置1A与第1实施方式的动力装置1相比，主要不同在于：具有第3旋转器50和第4旋转器60来代替第1行星齿轮装置PS1和第1旋转器10以及第2行星齿轮装置PS2和第2旋转器11。在该图中，对于与第1实施方式相同的构成要素，使用相同符号表示。下面，将与第1实施方式的不同点作为中心进行说明。
第3旋转器50，如图8和图10所示，具有：A1转子51；与A1转子51对置配置的第3定子52；和以在51、52之间保持所规定间隔的状态设置的A2转子53。A1转子51、A2转子53、和第3定子52在径方向上从内侧按照该顺序排列。以下，将图10的左侧作为“左”、右侧作为“右”进行说明。
A1转子51具有2n个永久磁铁51a，这些永久磁铁51a，以在圆周方向上按照等间隔排列的状态，被安装在环形状的固定部51b的外周面上。各永久磁铁51a的与轴线方向正交的截面几乎成扇形，在轴线方向上少许延长。上述固定部51b由软磁性体，例如铁构成，其内周面被一体地安装在第2连接轴13上。根据以上构成，永久磁铁51a即A1转子51与第2连接轴13成为一体地自由旋转。
另外，如图11所示，以第2连接轴13为中心，在圆周方向上相邻的各2个永久磁铁51a形成的中心角为所规定的角度θ。另外，圆周方向上相邻的各2个永久磁铁51a的极性各不相同。以下，将永久磁铁51a的左侧和右侧的磁极分别称为“第1磁极”和“第2磁极”。
第3定子52产生旋转磁场，且具有在圆周方向上等间隔排列的3n个电枢52a。各电枢52a由铁芯52b和缠绕在铁芯52b上的线圈52c等构成。铁芯52b与轴线方向正交的截面几乎成扇形，在轴线方向上与永久磁铁51a具有大致相等的长度。在铁芯52b的内周面的轴线方向的中央部，形成了在圆周方向上延伸的沟52d。3n个线圈52c构成了n组的U相、V相和W相的三相线圈(参照图11)。另外，电枢52a通过环状的固定部52e被安装在壳CA上，不能移动。从上述电枢52a和永久磁铁51a的数量和配置来看，当某1个电枢52a的中心与永久磁铁51a的中心在圆周方向上一致的时候，每隔2个该电枢52a的电枢52a的中心，与每隔1个该永久磁铁51a的永久磁铁51a的中心在圆周方向上一致。
另外，电枢52a通过第1PDU22与电池24和ECU2电连接。另外，电枢52a是这样构成的，即，当电池24提供电功率时，或如后面提到的发电时，在铁芯52b的左右端部，生成相互极性不同的磁极。另外，伴随这些磁极的生成，在与A1转子51的左侧(第1磁极侧)部分之间以及与右侧(第2磁极侧)部分之间，分别生成在圆周方向上旋转的第1和第2旋转磁场。下面，将在铁芯52b的左右的端部产生的磁极分别称为“第1电枢磁极”和“第2电枢磁极”。另外，这些第1和第2电枢磁极数量分别与永久磁铁51a的磁极的数量相同，即为2n。
A2转子53具有多个第1芯53a和第2芯53b。第1和第2芯53a、53b分别在圆周方向上以等间隔排列，两者53a、53b的数量都与永久磁铁51a相同，即被设定为2n。各第1芯53a层叠了软磁性体例如多块钢板而成，与轴线方向正交的截面大致成扇形，在轴线方向上以永久磁铁51a的大致一半的长度延伸。各第2芯53b与第1芯53a相同，层叠了多块钢板而成，所以与轴线方向正交的截面大致成扇形，在轴线方向上以永久磁铁51a的大致一半的长度延伸。
另外，在轴线方向上，第1芯53a被配置在A1转子51的左侧(第1磁极侧)部分与第3定子52的左侧(第1电枢磁极侧)部分之间，第2芯53b被配置在A1转子51的右侧(第2磁极侧)部分与第3定子52的右侧(第2电枢磁极侧)部分之间。另外，第2芯53b的排列的圆周方向与第1芯53a不同，其中心相对于第1芯53a的中心，偏离了上述所规定的角度θ的1/2(参照图11)。
另外，第1和第2芯53a、53b通过在轴线方向上少许延伸的棒状的连接部53c，被分别安装在法兰盘(flange)53d的外端部。法兰盘53d以同心状被一体地设置在第1连接轴12上。根据此构成，第1和第2芯53a、53b即A2转子53，与第1连接轴12成为一体地自由旋转，并通过第1连接轴12被连接到左后轮WRL。
在具有以上构成的第3旋转器50中，如图11所示，第1和第2旋转磁场的产生过程中，当各第1电枢磁极的极性和与其对置(最近的)的各第1磁极的极性不同时，各第2电枢磁极的极性和与其对置(最近的)的各第2磁极的极性相同。另外，当各第1芯53a位于各第1磁极与各第1电枢磁极之间时，各第2芯53b位于在圆周方向上相邻的各2组第2电枢磁极和第2磁极之间。另外，虽然图中没有显示，但是在第1和第2旋转磁场的产生过程中，当各第2电枢磁极的极性和与其对置(最近的)的各第2磁极的极性不同时，各第1电枢磁极的极性和与其对置(最近的)的各第1磁极的极性相同。另外，当各第2芯53b位于各第2磁极与各第2电枢磁极之间时，各第1芯53a位于在圆周方向上相邻的各2组第1电枢磁极和第1磁极之间。
另外，可以将第3旋转器50看作是在通过A1和A2转子51、53输入输出旋转动力的同时，通过第3定子52输入输出电功率的行星齿轮装置。下面，关于这一点，根据第3旋转器50的运行进行说明。在上述图11中，为了作为展开图进行表示，电枢52a和固定部52e被分成2部分，但实际上它们可以作为1个整体，所以，可以将图11的构成用与其等效的图12表示。因此，以下，根据图12所示的对永久磁铁51a、电枢52a、第1和第2芯53a、53b的配置方式，对第3旋转器50的运转进行说明。
另外，为便于对该运转进行说明，将第1和第2旋转磁场的运转替换成：与其等效的、与永久磁铁51a数量相同的2n个虚设的永久磁铁(以下称为“虚设磁铁”)VM的物理性运转。另外，将虚设磁铁VM的左侧(第1磁极侧)和右侧(第2磁极侧)的磁极分别作为第1和第2电枢磁极，将各自在与A1转子51的左侧(第1磁极侧)的部分之间和与右侧(第2磁极侧)的部分之间产生的旋转磁场，作为第1和第2旋转磁场进行说明。另外，以下，将永久磁铁51a的左侧部分和右侧部分称为第1磁铁部和第2磁铁部。
首先，作为第3旋转器50的运转，对在使A1转子51不能旋转的状态下，通过对第3定子52进行的电功率供给而生成第1和第2旋转磁场的情况的运转进行说明。
如图13(a)所示，在各第1芯53a与各第1磁铁部相对置，并且，各第2芯53b位于相邻的各2个第2磁铁部之间的状态下，生成第1和第2旋转磁场，使其向该图的下方进行旋转。在该生成开始时，使各第1电枢磁极的极性和与其对置的各第1磁极的极性不同，并且，使各第2电枢磁极的极性和与其对置的各第2磁极的极性相同。
由于第1芯53a是按上述进行配置的，所以通过第1磁极和第1电枢磁极被磁化的同时，在第1磁极、第1芯53a和第1电枢磁极之间，生成磁力线(以下称为“第1磁力线”)G1。同样，第2芯53b是按照上述进行配置的，所以通过第2电枢磁极和第2磁极被磁化的同时，在第1电枢磁极、第2芯53b和第2磁极之间，生成磁力线(以下称为“第2磁力线”)G2。
在图13(a)所示的状态下，产生第1磁力线G1，其将第1磁极、第1芯53a和第1电枢磁极相连；产生第2磁力线G2，其将在圆周方向上相邻的各2个第2电枢磁极和位于两者之间的第2芯53b相连，或将在圆周方向上相邻的各2个第2磁极和位于两者之间的第2芯53b相连。其结果是，在该状态下，构成如图15(a)所示的磁路。在这种状态下，由于第1磁力线G1呈直线状，所以，在圆周方向上旋转的磁力不作用于第1芯53a。另外，在圆周方向上相邻的各2个第2电枢磁极和第2芯53b之间的2个第2磁力线G2的弯曲程度以及总磁通量彼此相等，同样，在圆周方向上相邻的各2个第2磁极和第2芯53b之间的2个第2磁力线G2的弯曲程度以及总磁通量也彼此相等，达到平衡。因此，在圆周方向上旋转的磁力也不作用于第2芯53b。
如果虚设磁铁VM从图13(a)所示的位置向图13(b)所示的位置旋转，则产生连接第2电枢磁极、第2芯53b以及第2磁极的第2磁力线G2，并且，第1芯53a与第1电枢磁极之间的第1磁力线G1变成弯曲状态。另外，随之，由第1和第2磁力线G1、G2构成图15(b)所示的磁路。
在这种状态下，虽然第1磁力线G1的弯曲程度小，但是由于其总磁通量多，因此较强的磁力作用于第1芯53a。由此，第1芯53a在虚设磁铁VM的旋转方向、即第1和第2旋转磁场的旋转方向(以下成为“磁场旋转方向”)上，被以较大的驱动力驱动，其结果是，A2转子53向磁场旋转方向旋转。另外，虽然第2磁力线G2的弯曲程度大，但是由于其总磁通量少，因此较弱的磁力作用于第2芯53b，由此，第2芯53b在磁场旋转方向上被较小的驱动力驱动，其结果是，A2转子53向磁场旋转方向旋转。
然后，若虚设磁铁VM从图13(b)所示的位置向图13(c)、(d)和图14(a)、(b)所示的位置按顺序旋转，则第1和第2芯53a、53b分别通过第1和第2磁力线G1、G2的磁力在磁场旋转方向上被驱动，其结果是，A2转子53向磁场旋转方向旋转。其间，作用于第1芯53a的磁力，由于第1磁力线G1的弯曲程度虽然变大，但是其总磁通量变少，从而逐渐变弱，将第1芯53a在磁场旋转方向上驱动的驱动力逐渐变小。另外，作用于第2芯53b的磁力，由于第2磁力线G2的弯曲程度虽然变小，但是其总磁通量变多，从而而逐渐变强，将第2芯53b在磁场旋转方向上驱动的驱动力逐渐变大。
并且，在虚设磁铁VM从图14(b)所示的位置向图14(c)所示的位置旋转期间，第2磁力线G2变成弯曲状态，并且，其总磁通量接近最多的状态，其结果是，最强的磁力作用于第2芯53b，且作用于第2芯53b的驱动力变成最大。然后，如图14(c)所示，若虚设磁铁VM向与第1和第2磁铁部相对置的位置移动，则彼此对置的第1电枢磁极和第1磁极互相成为同一极性，第1芯53a变成位于在圆周方向上相邻的2组同一极性的第1电枢磁极和第1磁极之间。这种状态下，第1磁力线G1的弯曲程度虽然大，但是其总磁通量少，从而在磁场旋转方向上旋转的磁力不作用于第1芯53a上。另外，彼此对置的第2电枢磁极和第2磁极变成相互极性不同。
在该状态下，若虚设磁铁VM进一步旋转，则通过第1和第2磁力线G1、G2的磁力，第1和第2芯53a、53b在磁场旋转方向上被驱动，A2转子53向磁场旋转方向旋转。此时，在虚设磁铁VM旋转到图13(a)所示的位置的过程中，和以上相反，作用于第1芯53a的磁力，由于第1磁力线G1的弯曲程度虽然变小，但是其总磁通量变多，从而变强，作用于第1芯53a的驱动力变大。相反，作用于第2芯53b的磁力，由于第2磁力线G2的弯曲程度虽然变大，但是其总磁通量变小，从而变弱，作用于第2芯53b的驱动力变小。
如上所述，随着虚设磁铁VM的旋转、即第1和第2旋转磁场的旋转，分别作用于第1和第2芯53a、53b的驱动力反复交替变大或交替变小的状态，同时，A2转子53向磁场旋转方向旋转。这种情况下，如果将通过第1和第2芯53a、53b传递的转矩设为T53a、T53b，则传递给A2转子53的转矩(以下称为“A2转子传递转矩”)TRA2与这2个转矩T53a、T53b的关系大致如图16所示。如该图所示，2个转矩T53a、T53b按照相同的周期大致以正弦波状变化，并且相位相互偏离了半个周期。另外，由于第1和第2芯53a、53b与A2转子53连接，所以，A2转子传递转矩TRA2相当于将像上述那样进行变化的2个转矩T53a、T53b相加，成为大致恒定的值。
另外，通过第1和第2磁力线G1、G2的磁力作用，第1芯53a位于用第1磁力线G1连接的第1磁极与第1电枢磁极的中间，并且，第2芯53b保持位于用第2磁力线G2相连的第2磁极和第2电枢磁极的中间的状态，同时，A2转子53旋转。因此，在第1和第2旋转磁场的转数(以下称为“第1磁场转数”)NMF1，与A1转子51的转数(以下称为“A1转子转数”)NRA1，与A2转子53的转数(以下称为“A2转子转数”)NRA2之间，一般下列公式(24)成立。
NRA2＝(NMF1+NRA1)/2    ……(24)
另外，若将该公式(24)变形，则可以得到下列公式(25)。
NMF1-NRA2＝NRA2-NRA1    ……(25)
由这些公式(24)和(25)可明确，A2转子转数NRA2等于第1磁场转数NMF1与A1转子转数NRA1的平均速度，换言之，第1磁场转数NMF1与A2转子转数NRA2之差，等于A2转子转数NRA2与A1转子转数NRA1之差。这样，第1磁场转数NMF1、A1和A2转子转数NRA1、NRA2为共线关系。
从以上内容可以看出，上述A1转子转数NRA1值为0时，NRA2＝NMF1/2成立，表示此时的第1磁场转数NMF1、A1和A2的转子转数NRA1、NRA2的关系的共线图，如图17(a)所示。如上所述，第1磁场转数NMF1与A2转子转数NRA2之差等于A2转子转数NRA2与A1转子转数NRA1之差，因此，在图17(a)所示的共线图中，第1旋转磁场和A1转子51之间的距离与A1转子51和A2转子53之间的距离之比为1∶1。这时，在表示第1磁场转数NMF1、A1与A2的转子转数NRA1、NRA2的关系的其他共线图中也一样。
另外，这种情况下，由于A2转子转数NRA2被减速为第1磁场转数NMF1的1/2，所以，如果将与供给第3定子52的电功率以及第1磁场转数NMF1等效的转矩设为第1驱动用等效转矩TSE1，则A2转子传递转矩TRA2为该第1驱动用等效转矩TSE1的2倍。即，下列公式(26)成立。
TRA2＝2·TSE1    ……(26)
如上所示，在使A1转子51处在不能旋转的状态下，将电功率供给第3定子52的情况下，该电功率全部被作为动力传递给A2转子53。
接下来，对在使A2转子53处在不能旋转的状态下，向第3定子52供给电功率来产生第1和第2旋转磁场的情况的运转进行说明。
在这种情况下，如图19(a)所示，在各第1芯53a与各第1磁铁部相对置，并且，各第2芯53b位于相邻的各2个第2磁铁部之间的状态下，产生向该图下方旋转的第1和第2旋转磁场。在该产生开始时，使各第1电枢磁极的极性和与其对置的各第1磁极的极性不同，并且，将各第2电枢磁极的极性设为和与其对置的各第2磁极的极性相同。在这种状态下，构成上述图15(a)所示的磁路。
并且，如果虚设磁铁VM从图19(a)所示的位置旋转到图19(b)所示的位置，则随着第1芯53a与第1电枢磁极之间的第1磁力线G1变成弯曲的状态，第2电枢磁极接近第2芯53b，由此产生将第2电枢磁极、第2芯53b和第2磁极相连的第2磁力线G2。其结果是，构成上述图15(b)所示的磁路。
在这种状态下，第1磁极与第1芯53a之间的第1磁力线G1的总磁通量虽然多，但是该第1磁力线G1为直线，因此不产生使第1磁铁部相对于第1芯53a旋转的磁力。另外，由于第2磁极和与其极性不同的第2电枢磁极之间的距离较长，所以第2芯53b与第2磁极之间的第2磁力线G2的总磁通量虽然较少，但是其弯曲程度大，因此，磁力作用于第2磁铁部，使其靠近第2芯53b。由此，永久磁铁51a在虚设磁铁VM的旋转方向、即与磁场旋转方向相反的方向(图19的上方)上被驱动，向图19(c)所示的位置旋转。随之，A1转子51向磁场旋转方向的反方向旋转。
在永久磁铁51a从图19(b)所示的位置向图19(c)所示的位置旋转的过程中，虚设磁铁VM向图19(d)所示的位置旋转。如上所述，由于第2磁铁部靠近第2芯53b，从而第2芯53b与第2磁极之间的第2磁力线G2的弯曲程度虽然变小，但是随着虚设磁铁VM更加靠近第2芯53b，第2磁力线G2的总磁通量变多。其结果是，在这种情况下，磁力也作用于第2磁铁部，以使其靠近第2芯53b侧，由此，永久磁铁51a在磁场旋转方向的反方向上被驱动。
另外，随着永久磁铁51a在磁场旋转方向的反方向上旋转，第1磁极与第1芯53a之间的第1磁力线G1弯曲，由此，磁力作用于第1磁铁部，以使其靠近第1芯53a。可是，在这种状态下，由于第1磁力线G1的弯曲程度小于第2磁力线G2，所以，第1磁力线G1的磁力比上述第2磁力线G2的磁力弱。其结果是，通过相当于两磁力之差的磁力，永久磁铁51a在磁场旋转方向的反方向上被驱动。
并且，如图19(d)所示，当第1磁极和第1芯53a之间的距离与第2芯53b和第2磁极之间的距离彼此大致相等时，第1磁极和第1芯53a之间的第1磁力线G1的总磁通量以及弯曲程度，分别与第2芯53b和第2磁极之间的第2磁力线G2的磁通量以及弯曲程度大致相等。其结果是，由于这些第1和第2磁力线G1、G2的磁力大致均衡，而成为永久磁铁51a暂时不被驱动的状态。
在该状态下，若虚设磁铁VM旋转到图20(a)所示的位置，则第1磁力线G1的产生状态发生变化，构成图20(b)所示的磁路。由此，第1磁力线G1的磁力几乎不发挥使第1磁铁部靠近第1芯53a的作用，所以，通过第2磁力线G2的磁力，永久磁铁51a在磁场旋转方向的反方向上，被驱动到图20(c)所示的位置。
并且，如果虚设磁铁VM从图20(c)所示的位置进行少许旋转，则和以上相反，第1磁极与第1芯53a之间的第1磁力线G1的磁力作用于第1磁铁部，使其靠近第1芯53a，由此，永久磁铁51a在磁场旋转方向的反方向上被驱动，A1转子51向磁场旋转方向的反方向旋转。如果虚设磁铁VM进一步旋转，则通过相当于第1磁极和第1芯53a之间的第1磁力线G1的磁力与第2芯53b和第2磁极之间的第2磁力线G2的磁力之差的磁力，永久磁铁51a在磁场旋转方向的反方向上被驱动。然后，如果第2磁力线G2的磁力几乎不再发挥使第2磁铁部靠近第2芯53b的作用，通过第1磁力线G1的磁力，永久磁铁51a在磁场旋转方向的反方向上被驱动。
如上所述，随着第1和第2旋转磁场的旋转，第1磁极和第1芯53a之间的第1磁力线G1的磁力，与第2芯53b和第2磁极之间的第2磁力线G2的磁力，与相当于上述两磁力之差的磁力，交替作用于永久磁铁51a，即A1转子51，由此，A1转子51在磁场旋转方向的反方向上旋转。另外，通过如上所述，磁力即驱动力交替作用于A1转子51，从而传递给A1转子51的转矩(以下称为“A1转子传递转矩”)TRA1大致为恒定。
另外，关于此时的第1磁场转数NMF1、A1和A2的转子转数NRA1、NRA2的关系，通过在上述公式(24)中设NRA2＝0，可以用NRA1＝-NMF1表示，例如如图17(b)所示。这样，A1转子51以与第1和第2旋转磁场相同的速度反方向旋转。并且，这种情况下，A1转子传递转矩TRA1与第1驱动用等效转矩TSE1成为相等，下列公式(27)成立。
TRA1＝TSE1    ……(27)
另外，第1磁场转数NMF1、A1和A2的转子转数NRA1、NRA2的值都不为0的情况下，例如，在通过输入动力使A1和/或A2的转子51、53旋转的状态下，当产生第1和第2旋转磁场时，在第1磁场转数NMF1、A1和A2的转子转数NRA1、NRA2之间，上述公式(24)按原样成立，三者之间的速度关系例如如图18(a)所示。
另外，在通过动力使A2转子53旋转并控制第1磁场转数NMF1的值为0的情况下，被输入给A2转子53的动力(能量)，不被传递给第3定子52，通过第1和第2磁力线G1、G2的磁力，全部被传递给A1转子51。同样，在通过动力使A1转子51旋转并在控制第1磁场转数NMF1值为0的情况下，被输入给A1转子51的动力(能量)，不被传递给第3定子52，通过第1和第2磁力线G1、G2的磁力，全部被传递给A2转子53。
另外，此时的第1磁场转数NMF1、A1和A2的转子转数NRA1、NRA2的关系，通过在上述公式(24)中设NMF1＝0，可以用NRA1＝2·NRA2表示，例如如图18(b)所示。另外，在A1和A2的转子传递转矩TRA1、TRA2之间，下列公式(28)成立。
TRA1＝TRA2/2    ……(28)
另外，在第3旋转器50中，即使是在不对第3定子52供给电功率的情况下，当针对电枢52a，通过对A1转子51输入的动力，永久磁铁51a旋转，或通过对A2转子53输入的动力，第1和第2芯53a、53b旋转时，在电枢52a中，也产生感应电动势，进行发电。伴随该发电，在产生第1和第2旋转磁场的情况下，上述公式(24)也成立。
另外，在第1磁场转数NMF1、A1和A2的转子转数NRA1、NRA2之间，用上述公式(24)及(25)和图17(a)及(b)和图18(a)及(b)所表示的关系始终成立，这种三者之间的速度关系相当于，行星齿轮装置的环形齿轮和太阳齿轮的一方、另一方、以及支撑行星齿轮的支架的转数的关系。另外，这种速度关系不仅在向第3定子52供给电功率时，而且在发电时也同样可以得到，因此，第3旋转器50可以被看作是一种在通过A1和A2的转子51、53输入输出旋转动力的同时，通过第3定子52输入输出电功率的行星齿轮装置。
另外，在向A1转子51输入动力并且将电功率供给第3定子52的情况下，第3定子52输出的第1驱动用等效转矩TSE1和输入到A1转子51的A1转子传递转矩TRA1被合成，作为A2转子传递转矩TRA2被传递给A2转子53。即，在第1驱动用等效转矩TSE1、A1和A2的转子传递转矩TRA1、TRA2之间，下列公式(29)成立。
TRA2＝TSE1+TRA1    ……(29)
但是，这种情况下，如上述公式(25)所示，由于第1磁场转数NMF1与A2转子转数NRA2之差，以及A2转子转数NRA2与A1转子转数NRA1之差彼此相等，因此，第1驱动用等效转矩TSE1与A1转子传递转矩TRA1的转矩合成比为1∶1。因此，能量(动力·电功率)的合成比等于A1转子转数NRA1与第1磁场转数NMF1之比。
另外，在向A2转子53输入动力并使用该动力用第3定子52进行发电的情况下，如果将与用第3定子52发出的电功率以及第1磁场转数NMF1等效的转矩设为第1发电用等效转矩TGE1，则在该第1发电用等效转矩TGE1、与A1以及A2的转子传递转矩TRA1、TRA2之间，下列公式(30)成立。
TRA2＝TGE1+TRA1    ……(30)
这种情况下，由该公式(30)可明确，A2转子传递转矩TRA2被分割，并作为第1发电用等效转矩TGE1和A1转子传递转矩TRA1被输出。另外，如上述公式(25)所示，由于第1磁场转数NMF1与A2转子转数NRA2之差，以及A2转子转数NRA2与A1转子转数NRA1之差彼此相等，因此这种情况下的转矩分配比为1∶1。因此，能量(动力·电功率)的分配比等于A1转子转数NRA1与第1磁场转数NMF1之比。
另外，ECU2通过控制第1PDU22，控制供给第3定子52的电功率，和伴随电功率的供给而产生的第1和第2旋转磁场的第1磁场转数NMF1。另外，ECU2通过控制第1PDU22，控制由第3定子52发出的电功率，和伴随发电而产生的第1和第2旋转磁场的第1磁场转数NMF1。
上述第4旋转器60具有：B1转子61；与B1转子61对置设置的第4定子62；和以在61、62两者之间保持所规定的间隔的状态所设置的B2转子63。由于这些第4定子62、B1和B2转子61、63，与上述第3旋转器50的第3定子52、A1和A2转子51、53构成相同，所以省略其具体说明。另外，第4定子62通过第2PDU23被电连接到电池24和ECU2上。另外，伴随电功率的供给·发电，第4定子62产生与第3定子52的第1和第2旋转磁场相同的第3和第4旋转磁场。
另外，第4旋转器60具有与第3旋转器50相同的功能，可以被看作为用B1和B2转子61、63输入输出旋转动力并且通过第4定子62输入输出电功率的行星齿轮装置。另外，如果将通过第4定子62而产生的第3和第4旋转磁场的转数设为第2磁场转数NMF2；将B1和B2转子61、63的转数分别设为B1和B2转子转数NRB1、NRB2，则在这些转数NMF2、NRB1和NRB2之间，由上述公式(24)及(25)和图17(a)及(b)和图18(a)及(b)所表示的关系，在向第4定子62供给电功率时以及发电时的任何一种情况下都始终成立。因此，下列公式(31)和(32)成立。
NRB2＝(NMF2+NRB1)/2     ……(31)
NMF2-NRB2＝NRB2-NRB1    ……(32)
另外，将被传递给B1和B2转子61、63的转矩分别设为B1和B2转子传递转矩TRB1、TRB2；将与供给第4定子62的电功率和第2磁场转数NMF2等效的转矩，设为第2驱动用等效转矩TSE2；将与由第4定子62发出的电功率和第2磁场转数NMF2等效的转矩，设为第2发电用等效转矩TGE2。这种情况下，在这些转矩TRB1、TRB2、TSE2和TGE2之间，由上述公式(26)～(30)所表示的关系始终成立，因此，下列公式(33)～(37)成立。
TRB2＝2·TSE2(其中，NRB1＝0、NRB2＝NMF2/2)
                                            ……(33)
TRB1＝TSE2(其中，NRB2＝0、NRB1＝-NMF2)
                                            ……(34)
TRB1＝TRB2/2(其中，NMF2＝0、NRB1＝2·NRB2)
                                            ……(35)
TRB2＝TSE2+TRB1(其中，TSE2＝TRB1、NRB2＝
                      (NMF2+NRB1)/2)    ……(36)
TRB2＝TGE2+TRB1(其中，TGE2＝TRB1、NRB2＝
                      (NMF2+NRB1)/2)    ……(37)
另外，如图8所示，B1转子61与第1连接轴12，B2转子63与第2连接轴13和第3连接轴14分别连接。根据以上构成，左后轮WRL、A2转子53、和B1转子61，通过第1连接轴12等被互相连接。另外，A1转子51和B2转子63通过第2连接轴13被互相连接，B2转子63和右后轮WRR通过第3连接轴14等被互相连接。即，A1转子51、B2转子63和右后轮WRR互相连接。
ECU2通过控制第2PDU23，控制提供给第4定子62的电功率、和伴随电功率的提供由第4定子62产生的第3和第4旋转磁场的第2磁场转数NMF2。另外，ECU2通过控制第2PDU23，控制通过第4定子62发出的电功率、和伴随发电由第4定子62产生的第3和第4旋转磁场的第2磁场转数NMF2。
另外，如图9所示，从A1旋转角传感器42和A2旋转角传感器43分别向ECU2输出表示A1和A2转子51、53的旋转角度位置的检测信号。ECU2根据检测出的A1和A2转子51、53的旋转角度位置，分别计算出A1和A2的转子转数NRA1、NRA2。
另外，从B1旋转角传感器44和B2旋转角传感器45分别向ECU2输出表示B1和B2转子61、53的旋转角度位置的检测信号。ECU2根据检测出的B1和B2转子61、63的旋转角度位置，分别计算出B1和B2转子转数NRB1、NRB2。
图21(a)表示两个图，一个是表示第1磁场转数NMF1、A1转子转数NRA1、和A2转子转数NRA2的关系的一个例子的共线图；另一个是表示第2磁场转数NMF2、B1转子转数NRB1、和B2转子转数NRB2的关系的一个例子的共线图。如上所述，由于A2转子53与B1转子61相互连接，所以A2转子转数NRA2与B1转子转数NRB1彼此相等；而A1转子51与B2转子63相互连接，所以A2转子转数NRA2与B1转子转数NRB1彼此相等。因此，关于图21(a)的第3和第4旋转器50、60的2个共线图，用图21(b)的1个共线图表示。如该图所示，通过将上述第3和第4旋转器50、60的各要素之间连接，从而构成彼此的转数为共线关系的4个旋转要素。
另外，如上所述，A2转子53、B1转子61、和左后轮WRL被相互连接，所以，如果忽略各齿轮产生的变速等因素，则A2转子转数NRA2、B1转子转数NRB1、和左后轮转数NWRL彼此相等。另外，由于A1转子51、B2转子63和右后轮WRR相互连接，所以如果忽略各齿轮产生的变速等因素，则A1转子转数NRA1、B2转子转数NRB2、和右后轮转数NWRR彼此相等。
综上所述，第3和第4旋转器50、60的各要素的转数，和左右的后轮转数NWRL、NWRR的关系，在例如图22的1个共线图上表示。如该图所示，第1以及第2旋转磁场、左右的后轮WRL、WRR和第3以及第4旋转磁场的转数彼此为共线关系，在该共线图中，按照该顺序在横轴方向上排列。以下，将第1～第4旋转磁场的正转方向设为与左右的后轮WRL、WRR的正转方向相同，对于动力装置1A的所有旋转要素，将与左右的后轮WRL、WRR的正转方向相同方向的旋转称为“正转”，反方向的旋转称为“反转”。
另外，由于具有上述共线关系，上述第1和第2驱动用等效转矩TSE1、TSE2，和左右的后轮传递转矩TWRL、TWRR的关系，例如如图22所示，并且，可以用下列公式(38)、(39)分别表示。
TWRL＝2·TSE1-TSE2    ……(38)
TWRR＝2·TSE2-TSE1    ……(39)
在本实施方式中，A1转子51相当于能量传递装置和第1转子；第3定子52相当于第1能量输入输出装置和第1定子；A2转子53相当于能量传递装置和第2转子。另外，B1转子61相当于能量传递装置和第3转子；第4定子62相当于第2能量输入输出装置和第2定子；B2转子63相当于能量传递装置和第4转子。另外，第1和第2磁场转数NMF1、2分别相当于第1和第2能量输入输出装置的转数。
具有上述构成的动力装置1A与上述第1实施方式的动力装置1相同，作为其运转模式，具有：车辆直行模式、第1左转辅助模式、第1右转辅助模式、第2左转辅助模式、第2右转辅助模式和充电模式。下面对这些运转模式进行说明。
·车辆直行模式
在该车辆直行模式中，将电功率提供给第3和第4定子52、62，在使第3定子52的第1及第2旋转磁场和第4定子62的第3及第4旋转磁场都进行正转的同时，控制供给第3和第4定子52、62的电功率，以使左右的后轮传递转矩TWRL、TWRR彼此相等。具体来说，在上述公式(38)和(39)中，如果将左右的后轮传递转矩TWRL、TWRR设为彼此相等，则TSE1＝TSE2成立。因此，控制供给第3和第4定子52、62的电功率，以使第1和第2驱动用等效转矩TSE1、TSE2彼此相等。另外，控制第1和第2磁场转数NMF1、NMF2，以使它们成为相同高度。
通过上述操作，在车辆直行模式中，与第1实施方式相同，将左右的后轮传递转矩TWRL、TWRR控制为大小相同，并且，将左右的后轮转数NWRL、NWRR控制为如图22所示的相同高度，其结果是，车辆V向前方直行。另外，不言而喻，使第1～第4旋转磁场进行反转的同时，通过对上述转矩以及转数进行控制，车辆V向后方直行。
·第1左转辅助模式
在该第1左转辅助模式中，将电功率提供给第3和第4定子52、62，使第1～第4旋转磁场正转的同时，控制供给第3和第4定子52、62的电功率，以使右后轮传递转矩TWRR大于左后轮传递转矩TWRL。具体来说，在公式(38)和(39)中，如果设定右后轮传递转矩TWRR＞左后轮传递转矩TWRL，则TSE2＞TSE1成立。因此，控制供给第3和第4定子52、62的电功率，以使第2驱动用等效转矩TSE2大于第1驱动用等效转矩TSE1。另外，控制第2磁场转数NMF2，以使其高于第1磁场转数NMF1。
通过上述操作，第1左转辅助模式中，与第1实施方式相同，右后轮传递转矩TWRR大于左后轮传递转矩TWRL，并且，右后轮转数NWRR如图23所示，比左后轮转数NWRL高，其结果是，辅助了车辆V的左转。另外，不言而喻，使第1～第4旋转磁场旋转的同时，通过对上述转矩以及转数进行控制，辅助了车辆V向后方的左转。
·第1右转辅助模式
在该第1右转辅助模式中，将电功率提供给第3和第4定子52、62，使第1～第4旋转磁场正转的同时，控制供给第3和第4定子52、62的电功率，以便与第1左转辅助模式相反，使左后轮传递转矩TWRL大于右后轮传递转矩TWRR。具体来说，控制供给第3和第4定子52、62的电功率，以使第1驱动用等效转矩TSE1大于第2驱动用等效转矩TSE2。另外，控制第1磁场转数NMF1，使其高于第2磁场转数NMF2。
通过上述操作，在第1右转辅助模式中，与第1实施方式相同，左后轮传递转矩TWRL比右后轮传递转矩TWRR大，并且左后轮转数NWRL如图24所示，比右后轮转数NWRR高，其结果是，辅助了车辆V的右转。另外，不言而喻，通过使第1～第4旋转磁场进行反转的同时，控制上述转矩以及转数，来辅助车辆V向后方的右转。另外，在第1左右转辅助模式中，上述转矩和转数的控制与第1实施方式相同，根据操舵角度θst、车速VP、以及偏航率γ来进行。
另外，在上述车辆直行模式和第1左右转辅助模式中，与第1实施方式相同，电池24的电功率和/或旋转器4发出的电功率被提供给第1和第2旋转器10、11。
如上所述，与第1实施方式相同，不需要使用制动器，就可以实现车辆的直行和左右转的辅助，所以由于该制动器的省略，就可以实现动力装置1的小型化和制造成本的降低。另外，将上述公式(1)及(2)和公式(38)及(39)进行比较，则可以明确，通过控制第1和第2驱动用的等效转矩TSE1、2，可以控制左右的后轮WRL、WRR的转矩差，使其值比第1和第2驱动用等效转矩TSE1、2的最大值大。因此，与将把第1和第2驱动用等效转矩TSE1、2的最大值作为最大转矩的第1和第2旋转器10、11与左右的后轮WRL、WRR直接连接的情况相比，可以得到更大的左右的后轮WRL、WRR的转矩差，因此可以提高车辆V的转向性。
另外，如图22所示，在共线图中，第3和第4定子52、62的第1～第4旋转磁场分别位于左右后轮WRL、WRR的两外侧，所以，可以得到更大的左右的后轮WRL、WRR的转矩差，因此可以提高车辆V的转向性。
·第2左转辅助模式
在该第2左转辅助模式中，不将电功率从电池24和旋转器4的任何一个供给第3和第4定子52、62，而使用左后轮WRL的动力，用第3定子52进行发电，将发出的电功率供给第4定子62，并且使第3和第4旋转磁场向与左右的后轮WRL、WRR的旋转方向相同的方向旋转。这种情况下，第1发电用等效转矩TGE1、第2驱动用等效转矩TSE2和左右的后轮传递转矩TWRL、TWRR的关系可以用下列公式(40)和(41)来表示。
TWRL＝-2·TGE1-TSE2    ……(40)
TWRR＝2·TSE2+TGE1     ……(41)
从这些公式(40)和(41)可明确，左右的后轮传递转矩TWRL、TWRR分别作为负转矩和正转矩作用于左右的后轮WRL、WRR。由此，在左后轮WRL减速的同时，右后轮WRR被加速，其结果是，辅助了车辆V左转。另外，根据操舵角度θst、车速VP、以及偏航率γ对第3定子52所发的电功率、第1和第2磁场转数NMF1、NMF2进行控制。
·第2右转辅助模式
在该第2右转辅助模式中，不将电功率从电池24和旋转器4的任何一个供给第3和第4定子52、62，而使用右后轮WRL的动力，用第4定子62进行发电，将发出的电功率供给第3定子52，并且，使第1和第2旋转磁场向与左右的后轮WRL、WRR的旋转方向相同的方向旋转。这种情况下，第1驱动用等效转矩TSE1、第2发电用等效转矩TGE2和左右的后轮传递转矩TWRL、TWRR的关系可以用下列公式(42)和(43)来表示。
TWRL＝2·TSE1+TGE2     ……(42)
TWRR＝-TSE1-2·TGE2    ……(43)
由这些公式(42)和(43)可明确，左右的后轮传递转矩TWRL、TWRR作为正转矩和负转矩分别作用于左右的后轮WRL、WRR。由此，在左后轮WRL被加速的同时，右后轮WRR被减速，其结果，辅助了车辆V右转。另外，在第2右转辅助模式中，根据操舵角度θst、车速VP、以及偏航率γ，对第4定子62所发出的电功率、第1和第2磁场转数NMF1、NMF2进行控制。
如上所述，第2左右转助辅模式中，与第1实施方式相同，不将电功率从电池24和旋转器4的任何一个供给第4定子52、62，就可以辅助车辆V的左右转。另外，在该第2左右转辅助模式中，使用电能作为在第3和第4定子52、62之间给予接受的能量，因此可以高精度地控制该电能的给予接受，由此，可以适当地进行左右转辅助。
·充电模式
在该充电模式中，使用左右的后轮WRL、WRR的动力，用第3和第4定子52、62进行发电，并且将发出的电功率充电给电池24。这种情况下，控制用第3和第4定子52、62所发出的电功率，以使左后轮传递转矩TWRL与右后轮传递转矩TWRR彼此相等。
具体而言，该控制按照如下方式进行。即，上述第1和第2发电用等效转矩TGE1、TGE2与左右的后轮传递转矩TWRL、TWRR的关系可以用下列公式(44)和(45)来表示。
TWRL＝TGE2-2·TGE1    ……(44)
TWRR＝TGE1-2·TGE2    ……(45)
另外，在上述公式(44)和(45)中，如果设定左右的后轮传递转矩TWRL、TWRR彼此相等，则TGE1＝TGE2成立。因此，控制用第3和第4定子52、62所发出的电功率，以使第1和第2发电用等效转矩TGE1、2彼此相等。另外，控制第1和第2磁场转数NMF1、NMF2，以使它们彼此高度相同。
通过上述操作，在充电模式中，左右的后轮传递转矩TWRL、TWRR被控制为同样大小，并且将左右的后轮转数NWRL、NWRR控制在同样高度。因此，与第1实施方式相同，可以确保车辆V良好的直行性，同时还可以将左右的后轮WRL、WRR的动力作为电功率对电池24充电。
另外，从上述公式(44)和(45)可明确，伴随上述充电，减速转矩从第3和第4定子52、62作用于左右的后轮WRL、WRR。另外，该充电模式的运转与第1实施方式相同，是在车辆V的减速行驶过程中进行的，所以，可以降低用于使车辆V减速的制动器的负荷。
如上所述，根据上述第2实施方式，可以得到与第1实施方式相同的效果。另外，如上所述，第1实施方式的动力装置1中，需要：第1及第2旋转器10、11，和第1及第2行星齿轮装置PS1、PS2共计4个要素。相对于此，根据第2实施方式，只需要第3和第4旋转器50、60共计2个要素即可，所以，与第1实施方式的情况相比，可以减少动力装置1A的部件个数，由此实现小型化。
另外，在第1实施方式的情况下，第1和第2的旋转器10、11与左右的后轮WRL、WRR之间的动力(能量)的输入输出，是通过第1和第2行星齿轮装置PS1、PS2进行的，所以，由于第1和第2行星齿轮装置PS1、PS2中的齿轮的咬合，会产生动力传递损耗。根据上述第2实施方式，如上所述，在第3定子52、A1转子51和A2转子53之间，以及，第4定子62、B1转子61和B2转子63之间的能量的输入输出，是通过磁路、非接触地、也就是通过磁通进行的，所以不会产生上述的行星齿轮装置中的动力传递损耗。因此，根据第3和第4转子52、62的左右的后轮WRL、WRR的驱动效率，和根据使用了左右的后轮WRL、WRR的动力的第3和第4定子52、62的发电效率都可以得到提高。
另外，在第2实施方式中，虽然A2转子53和B1转子61相互连接，A1转子51和B2转子63相互连接，但是如果A2转子53和B1转子61被连接到左后轮WRL上，则可以不用相互连接；A1转子51和B2转子63如果被连结到右后轮WRR上，则也可以不相互连结。另外，第3和第4旋转器器50、60的一方也可以用组合了第1实施方式的第1行星齿轮装置PS1和第1旋转器10的行星齿轮装置和无刷DC发动机的装置构成。
另外，本发明不局限于上述说明的实施方式，可以采用各种方式实施。例如，在实施方式中，虽然使用电池24，也可以使用电容器。另外，作为用来控制第1～第4的旋转器10、20、50、60的控制器，虽然使用了ECU2、第1和第2PDU22、23，但是也可以将微型计算机和电路组合使用。另外，虽然实施方式中将本发明应用于车辆V，但是本发明不局限于车辆，还可以适用于例如船舶等。另外，在本发明的宗旨的范围内，可以对细节部分的构成进行适当的变更。
产业上利用的可能性
本发明的动力装置在实现小型化和降低制造成本的同时提高转向性方面，极为有用。

Claims (9)

1.一种动力装置，驱动用于将输送装置可直行/转向地推进的左右的被驱动部，其特征在于，具有：
第1能量输入输出装置，其构成为能够将能量输入输出；
第2能量输入输出装置，其构成为能够将能量输入输出；以及
能量传递装置，其设置于上述第1能量输入输出装置及上述第2能量输入输出装置与上述左右的被驱动部之间，且用于在上述第1能量输入输出装置与上述左右的被驱动部之间、以及上述第2能量输入输出装置与上述左右的被驱动部之间传递能量，
上述第1能量输入输出装置、上述左被驱动部、上述右被驱动部、以及上述第2能量输入输出装置的转数处于共线关系，在表示该共线关系的共线图中按该顺序排列。
2.如权利要求1记载的动力装置，其特征为，还具有：
能量储存·释放装置，其构成为能够储存·释放能量，并与上述第1能量输入输出装置和上述第2能量输入输出装置连接。
3.如权利要求1或2记载的动力装置，其特征为，
上述第1和第2能量输入输出装置相互连接，且相互之间能够给予接受能量。
4.如权利要求3记载的动力装置，其特征为，
上述能量是电能。
5.如权利要求1至4中任意一项记载的动力装置，其特征为，
上述第1和第2能量输入输出装置是旋转器。
6.如权利要求1至5的任意一项记载的动力装置，其特征为，
上述能量传递装置，包括：
第1能量传递装置，其构成为：具有能够在彼此之间传递能量的第1、第2以及第3要素，上述第1～第3要素的转数满足共线关系，并且，在表示该共线关系的共线图中，上述第1～第3要素按顺序排列；以及
第2能量传递装置，其构成为：具有能够在彼此间传递能量的第4、第5以及第6要素，上述第4～第6要素的转数满足共线关系，并且，在表示该共线关系的共线图中，上述第4～第6要素按顺序排列，
上述第1以及第5要素与上述右被驱动部连接，
上述第2以及第4要素与上述左被驱动部连接，
上述第3要素与上述第1能量输入输出装置连接，
上述第6要素与上述第2能量输入输出装置连接。
7.如权利要求6记载的动力装置，其特征为，
上述第1能量传递装置是第1行星齿轮装置，该第1行星齿轮装置具有：第1太阳齿轮、第1环形齿轮、自由旋转地支撑与上述第1太阳齿轮以及上述第1环形齿轮相咬合的第1行星齿轮的第1支架，
上述第1要素以及上述第3要素的一方为上述第1太阳齿轮，另一方为上述第1环形齿轮，上述第2要素为上述第1支架，
上述第2能量传递装置是第2行星齿轮装置，该第2行星齿轮装置具有：第2太阳齿轮、第2环形齿轮、自由旋转地支撑与上述第2太阳齿轮以及上述第2环形齿轮相咬合的第2行星齿轮的第2支架，
上述第4要素以及上述第6要素的一方为上述第2太阳齿轮，另一方为上述第2环形齿轮，上述第5要素为上述第2支架。
8.如权利要求7记载的动力装置，其特征为，
上述第1要素为上述第1太阳齿轮，上述第3要素为上述第1环形齿轮，上述第4要素为上述第2太阳齿轮，上述第6要素为上述第2环形齿轮。
9.如权利要求1至4任意一项记载的动力装置，其特征为，
上述第1能量输入输出装置是用于产生第1旋转磁场的不动的第1定子，
上述第2能量输入输出装置是用于产生第2旋转磁场的不动的第2定子，
上述能量传递装置，具有：
由磁铁构成，并与上述第1定子相对置设置的第1转子；
由软磁性体构成，并设置在上述第1定子与上述第1转子之间的第2转子；
由磁铁构成，并与上述第2定子相对置设置的第3转子；和
由软磁性体构成，并设置在上述第2定子与上述第3转子之间的第4转子，
上述第1定子、上述第1转子和上述第2转子的构成方式为：通过随着上述第1旋转磁场的产生而形成在上述第1定子、上述第1转子和上述第2转子之间的磁路，将能量进行输入输出，并且随着该能量的输入输出，上述第1旋转磁场、上述第1转子和上述第2转子一边在彼此之间保持转数的共线关系，一边进行旋转，
上述第2定子、上述第3转子和上述第4转子的构成方式为：通过随着上述第2旋转磁场的产生而形成在上述第2定子、上述第3转子和上述第4转子之间的磁路，将能量进行输入输出，并且随着该能量的输入输出，上述第2旋转磁场、上述第3转子和上述第4转子一边在彼此之间保持转数的共线关系，一边进行旋转，
上述第1和第4转子与上述右被驱动部连接，
上述第2和第3转子与上述左被驱动部连接。
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