(57)【要約】【課題】小型化およびコストの削減と駆動効率の高効率化を図れる動力装置を提供する。【解決手段】動力装置１では、第１回転機２１の第１ステータ２３で発生する第１回転磁界を構成する第１電機子磁極の数と、第１ロータ２４の第１磁極２４ａの数と、両者２３，２４の間に設けられた第２ロータ２５の第１軟磁性体２５ａの数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（ｍ≠１．０）に設定されており、第２回転機３１の第２ステータ３３で発生する第２回転磁界を構成する第２電機子磁極の数と、第３ロータ３４の第２磁極３４ａの数と、両者３３，３４の間に設けられた第４ロータ３５の第２軟磁性体３５ａの数との比が、１：ｎ：（１＋ｎ）／２（ｎ≠１．０）に設定されており、両ステータ２３，３３が互いに接続され、第１および第４のロータ２４，３５が被駆動部ＤＷ，ＤＷに、第２および第３のロータ２５，３４が熱機関３の出力部３ａに、それぞれ連結されている。【選択図】図１
2010018084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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部を有する熱機関と、
第１回転機と、
第２回転機と、を備え、
前記第１回転機は、
第１周方向に並んだ所定の複数の第１磁極で構成され、かつ隣り合う各２つの前記第１磁極が互いに異なる極性を有するように配置された第１磁極列を有する、前記第１周方向に回転自在の第１ロータと、
前記第１周方向に並んだ複数の第１電機子で構成され、前記第１磁極列に対向するように配置されるとともに、前記複数の第１電機子に発生する所定の複数の第１電機子磁極により前記第１周方向に回転する第１回転磁界を前記第１磁極列との間に発生させるための第１電機子列を有する、不動の第１ステータと、
互いに間隔を隔てて前記第１周方向に並んだ所定の複数の第１軟磁性体で構成され、かつ前記第１磁極列と前記第１電機子列の間に配置された第１軟磁性体列を有する、前記第１周方向に回転自在の第２ロータと、を有するとともに、前記第１電機子磁極の数と前記第１磁極の数と前記第１軟磁性体の数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（ｍ≠１．０）に設定されており、
前記第２回転機は、
第２周方向に並んだ所定の複数の第２磁極で構成され、かつ隣り合う各２つの前記第２磁極が互いに異なる極性を有するように配置された第２磁極列を有する、前記第２周方向に回転自在の第３ロータと、
前記第２周方向に並んだ複数の第２電機子で構成され、前記第２磁極列に対向するように配置されるとともに、前記複数の第２電機子に発生する所定の複数の第２電機子磁極により前記第２周方向に回転する第２回転磁界を前記第２磁極列との間に発生させるための第２電機子列を有する、不動の第２ステータと、
互いに間隔を隔てて前記第２周方向に並んだ所定の複数の第２軟磁性体で構成され、かつ前記第２磁極列と前記第２電機子列の間に配置された第２軟磁性体列を有する、前記第２周方向に回転自在の第４ロータと、を有するとともに、前記第２電機子磁極の数と前記第２磁極の数と前記第２軟磁性体の数との比が、１：ｎ：（１＋ｎ）／２（ｎ≠１．０）に設定されており、
前記第１ステータに電気的に接続され、当該第１ステータの発電・供給電力を制御する第１制御器と、
前記第２ステータに電気的に接続され、当該第２ステータの発電・供給電力を制御する第２制御器と、をさらに備え、
前記第１および第２のステータが、前記第１および第２の制御器を介して互いに電気的に接続され、前記第１および第４のロータが前記被駆動部に機械的に連結されるとともに、前記第２および第３のロータが前記熱機関の前記出力部に機械的に連結されていることを特徴とする動力装置。
【請求項２】
充電および放電可能に構成され、前記第１および第２の制御器をそれぞれ介して前記第１および第２のステータに電気的に接続された蓄電装置をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の動力装置。
【請求項３】
前記第１および第４のロータからの動力を変速して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１または２に記載の動力装置。
【請求項４】
前記第１ロータからの動力を変速して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１または２に記載の動力装置。
【請求項５】
前記第４ロータからの動力を変速して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１または２に記載の動力装置。
【請求項６】
前記熱機関の前記出力部からの動力を変速して前記第２および第３のロータ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１または２に記載の動力装置。
【請求項７】
前記熱機関の前記出力部の逆転を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１ないし６のいずれかに記載の動力装置。
【請求項８】
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第１出力部を有する熱機関と、
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）に設定された第１回転機と、
前記ステータに電気的に接続され、当該ステータの発電・供給電力を制御する第１制御器と、
互いに機械的に連結された第１要素、第２要素および第３要素を有し、前記第２要素に入力された動力を前記第１および第３の要素に分配する機能と、前記第１および第３の要素に入力された動力を合成した後、前記第２要素に出力する機能を有するとともに、当該動力の分配・合成中、前記第１〜第３の要素が、回転速度に関する共線関係を保ちながら回転するように構成された差動装置と、
第２出力部を有し、供給された電力を動力に変換し、前記第２出力部に出力する機能と、前記第２出力部に入力された動力を電力に変換し、発電する機能を有する第２回転機と、
当該第２回転機に電気的に接続され、前記第２回転機の発電・供給電力を制御する第２制御器と、を備え、
前記第１ロータおよび前記第２要素ならびに前記第２ロータおよび前記第１要素の一方が、前記熱機関の前記第１出力部に機械的に連結され、前記第１ロータおよび前記第２要素ならびに前記第２ロータおよび前記第１要素の他方が、前記被駆動部に機械的に連結され、前記第３要素が前記第２回転機の前記第２出力部に機械的に連結されるとともに、前記ステータおよび前記第２回転機が、前記第１および第２の制御器を介して互いに電気的に接続されていることを特徴とする動力装置。
【請求項９】
充電および放電可能に構成され、前記第１および第２の制御器をそれぞれ介して前記ステータおよび前記第２回転機に電気的に接続された蓄電装置をさらに備えることを特徴とする、請求項８に記載の動力装置。
【請求項１０】
前記第１ロータおよび前記第２要素ならびに前記第２ロータおよび前記第１要素の前記他方からの動力を変速して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８または９に記載の動力装置。
【請求項１１】
前記第１ロータおよび前記第２要素ならびに前記第２ロータおよび前記第１要素の前記一方に、前記熱機関の前記第１出力部からの動力を変速して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８または９に記載の動力装置。
【請求項１２】
前記第２ロータおよび前記第１要素が、前記熱機関の前記第１出力部に機械的に連結されるとともに、前記第１ロータおよび前記第２要素が、前記被駆動部に機械的に連結されており、
前記第１ロータからの動力を変速して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８または９に記載の動力装置。
【請求項１３】
前記第２ロータおよび前記第１要素が、前記熱機関の前記第１出力部に機械的に連結されるとともに、前記第１ロータおよび前記第２要素が、前記被駆動部に機械的に連結されており、
前記第２回転機の前記第２出力部からの動力を変速して前記第３要素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８または９に記載の動力装置。
【請求項１４】
前記第２ロータおよび前記第１要素が、前記熱機関の前記第１出力部に機械的に連結されるとともに、前記第１ロータおよび前記第２要素が、前記被駆動部に機械的に連結されており、
前記第２要素からの動力を変速して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８または９に記載の動力装置。
【請求項１５】
前記第２ロータおよび前記第１要素が、前記熱機関の前記第１出力部に機械的に連結されるとともに、前記第１ロータおよび前記第２要素が、前記被駆動部に機械的に連結されており、
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する遊星歯車装置と、
第１クラッチと、
第２クラッチと、をさらに備え、
前記サンギヤおよび前記リングギヤの一方が、前記第２要素に機械的に連結され、
前記キャリアが、前記第３要素に機械的に連結されるとともに、前記第１クラッチを介して前記第２回転機の前記第２出力部に機械的に連結されており、
前記サンギヤおよび前記リングギヤの他方が、前記第２クラッチを介して前記第２出力部に機械的に連結されていることを特徴とする、請求項８または９に記載の動力装置。
【請求項１６】
前記第１ロータおよび前記第２要素が、前記熱機関の前記第１出力部に機械的に連結されるとともに、前記第２ロータおよび前記第１要素が、前記被駆動部に機械的に連結されており、
前記第２回転機の前記第２出力部と前記第３要素の間で伝達される動力を変速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８または９に記載の動力装置。
【請求項１７】
前記第１ロータおよび前記第２要素が、前記熱機関の前記第１出力部に機械的に連結されるとともに、前記第２ロータおよび前記第１要素が、前記被駆動部に機械的に連結されており、
前記第１要素からの動力を変速して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８または９に記載の動力装置。
【請求項１８】
前記第１ロータおよび前記第２要素が、前記熱機関の前記第１出力部に機械的に連結されるとともに、前記第２ロータおよび前記第１要素が、前記被駆動部に機械的に連結されており、
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する遊星歯車装置と、
第１クラッチと、
第２クラッチと、をさらに備え、
前記サンギヤおよび前記リングギヤの一方が、前記第２要素に機械的に連結され、
前記キャリアが、前記第３要素に機械的に連結されるとともに、前記第１クラッチを介して前記第２回転機の前記第２出力部に機械的に連結されており、
前記サンギヤおよび前記リングギヤの他方が、前記第２クラッチを介して前記第２出力部に機械的に連結されていることを特徴とする、請求項８または９に記載の動力装置。
【請求項１９】
前記第１ロータおよび前記第２要素が、前記熱機関の前記第１出力部に機械的に連結されるとともに、前記第２ロータおよび前記第１要素が、前記被駆動部に機械的に連結されており、
前記第２ロータからの動力を変速して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８または９に記載の動力装置。
【請求項２０】
前記熱機関の前記第１出力部が逆転するのを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８ないし１９のいずれかに記載の動力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被駆動部を駆動するための動力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の動力装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この動力装置は、車両の左右の駆動輪を駆動するためのものであり、動力源である内燃機関と、内燃機関および駆動輪に連結された変速装置とを備えている。この変速装置は、一般的なシングルピニオンタイプで構成された第１および第２の遊星歯車装置と、１つのロータおよびステータをそれぞれ備える第１および第２の回転機を有している。
【０００３】
図７１に示すように、第１遊星歯車装置の第１リングギヤ、第１キャリアおよび第１サンギヤは、内燃機関、第２遊星歯車装置の第２キャリア、および第１回転機にそれぞれ機械的に連結されている。第２遊星歯車装置の第２サンギヤ、第２キャリアおよび第２リングギヤは、第２回転機、駆動輪、および第１回転機にそれぞれ機械的に連結されている。また、第１および第２の回転機は、制御器を介して互いに電気的に接続されている。なお、図７１では、要素間の連結に関し、機械的な連結を実線で、電気的な接続を一点鎖線で、それぞれ示している。また、動力および電力の流れを矢印付きの太い実線で示している。
【０００４】
以上の構成の従来の動力装置では、車両の走行中、内燃機関の動力が、例えば次のようにして駆動輪に伝達される。すなわち、図７１に示すように、内燃機関の動力は、第１リングギヤに伝達された後、第１サンギヤに後述するように伝達された動力と合成され、この合成動力は、第１キャリアを介して第２キャリアに伝達される。また、この場合、第２回転機で発電が行われるとともに、発電した電力が制御器を介して第１回転機に供給される。この発電に伴い、第２キャリアに伝達された合成動力の一部が、第２サンギヤおよび第２リングギヤに分配され、合成動力の残りが駆動輪に伝達される。第２サンギヤに分配された動力は、第２回転機に伝達され、第２リングギヤに分配された動力は、第１回転機を介して第１サンギヤに伝達される。さらに、第１サンギヤには、上述した電力の供給に伴って発生した第１回転機の動力が伝達される。
【０００５】
この従来の動力装置では、その構成上、第１および第２の回転機に加え、動力を分配・合成するための少なくとも２つの遊星歯車装置が必要不可欠であるため、その分、動力装置の大型化を招いてしまう。また、上記のように、従来の動力装置では、第１キャリア→第２キャリア→第２リングギヤ→第１回転機→第１サンギヤ→第１キャリアから成る経路と、第１キャリア→第２キャリア→第２サンギヤ→第２回転機→第１回転機→第１サンギヤ→第１キャリアから成る経路において、動力が再循環する。この動力の再循環により、第１リングギヤおよび第１サンギヤからの非常に大きな合成動力が、第１キャリアを通過し、そのまま第２キャリアを通過するので、この大きな合成動力に耐えられるようにするために、第１および第２の遊星歯車装置を大型化せざるを得ず、動力装置のさらなる大型化およびコストの増大を招いてしまう。さらに、そのような動力装置の大型化および動力装置を通過する動力の増大に伴って、動力装置において発生する損失も増大し、動力装置の駆動効率が低くなってしまう。
【０００６】
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、小型化およびコストの削減を達成することができるとともに、駆動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。
【０００７】
【特許文献１】米国特許第６４７８７０５号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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〜１Ｅであって、動力を出力するための出力部（クランク軸３ａ）を有する熱機関（エンジン３）と、第１回転機２１と、第２回転機３１と、を備え、第１回転機２１は、第１周方向に並んだ所定の複数の第１磁極（永久磁石２４ａ）で構成され、かつ隣り合う各２つの第１磁極が互いに異なる極性を有するように配置された第１磁極列を有する、第１周方向に回転自在の第１ロータ（Ａ１ロータ２４）と、第１周方向に並んだ複数の第１電機子（鉄芯２３ａ、Ｕ相〜Ｗ相のコイル２３ｃ〜２３ｅ）で構成され、第１磁極列に対向するように配置されるとともに、複数の第１電機子に発生する所定の複数の第１電機子磁極により第１周方向に回転する第１回転磁界を第１磁極列との間に発生させるための第１電機子列を有する、不動の第１ステータ（ステータ２３）と、互いに間隔を隔てて第１周方向に並んだ所定の複数の第１軟磁性体（コア２５ａ）で構成され、かつ第１磁極列と第１電機子列の間に配置された第１軟磁性体列を有する、第１周方向に回転自在の第２ロータ（Ａ２ロータ２５）と、を有するとともに、第１電機子磁極の数と第１磁極の数と第１軟磁性体の数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（ｍ≠１．０）に設定されており、第２回転機３１は、第２周方向に並んだ所定の複数の第２磁極（永久磁石３４ａ）で構成され、かつ隣り合う各２つの第２磁極が互いに異なる極性を有するように配置された第２磁極列を有する、第２周方向に回転自在の第３ロータ（Ｂ１ロータ３４）と、第２周方向に並んだ複数の第２電機子（鉄芯３３ａ、Ｕ相〜Ｗ相のコイル３３ｂ）で構成され、第２磁極列に対向するように配置されるとともに、複数の第２電機子に発生する所定の複数の第２電機子磁極により第２周方向に回転する第２回転磁界を第２磁極列との間に発生させるための第２電機子列を有する、不動の第２ステータ（ステータ３３）と、互いに間隔を隔てて第２周方向に並んだ所定の複数の第２軟磁性体（コア３５ａ）で構成され、かつ第２磁極列と第２電機子列の間に配置された第２軟磁性体列を有する、第２周方向に回転自在の第４ロータ（Ｂ２ロータ３５）と、を有するとともに、第２電機子磁極の数と第２磁極の数と第２軟磁性体の数との比が、１：ｎ：（１＋ｎ）／２（ｎ≠１．０）に設定されており、第１ステータに電気的に接続され、第１ステータの発電・供給電力を制御する第１制御器（第１ＰＤＵ４１、ＥＣＵ２）と、第２ステータに電気的に接続され、第２ステータの発電・供給電力を制御する第２制御器（第２ＰＤＵ４２、ＥＣＵ２）と、をさらに備え、第１および第２のステータが、第１および第２の制御器を介して互いに電気的に接続され、第１および第４のロータが被駆動部に機械的に連結されるとともに、第２および第３のロータが熱機関の出力部に機械的に連結されていることを特徴とする。
【０００９】
この動力装置の第１回転機によれば、第１周方向に回転自在の第１ロータの第１磁極列と、不動の第１ステータの第１電機子列が互いに対向しており、これらの第１磁極列と第１電機子列の間に、第１周方向に回転自在の第２ロータの第１軟磁性体列が配置されている。また、これらの第１磁極列、第１電機子列および第１軟磁性体列をそれぞれ構成する複数の第１磁極、第１電機子および第１軟磁性体は、第１周方向に並んでいる。さらに、第１ステータの第１電機子列は、その複数の第１電機子に発生する所定の複数の第１電機子磁極によって第１周方向に回転する第１回転磁界を第１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つの第１磁極が互いに異なる極性を有しており、隣り合う各２つの第１軟磁性体間には、間隔が空いている。上記のように、第１磁極列と第１電機子列の間において、複数の第１電機子磁極による第１回転磁界が発生するとともに第１軟磁性体列が配置されていることから、各第１軟磁性体は、第１電機子磁極と第１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つの第１軟磁性体間に間隔が空いていることによって、第１磁極と第１軟磁性体と第１電機子磁極を結ぶような磁力線が発生する。このため、第１電機子への電力の供給により第１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、第１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。
【００１０】
ここで、第１電機子に供給された電力および第１回転磁界の電気角速度ωｍｆと等価のトルクを「第１駆動用等価トルクＴｅ１」という。以下、この第１駆動用等価トルクＴｅ１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）の関係と、第１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。
【００１１】
本発明の第１回転機を次の条件（Ａ）および（Ｂ）の下に構成した場合には、第１回転機に相当する等価回路は図７２のように示される。
（Ａ）第１電機子がＵ相、Ｖ相およびＷ相の３相コイルを有する
（Ｂ）第１電機子磁極が２個、第１磁極が４個、すなわち、第１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、第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、第１軟磁性体が第１コア、第２コアおよび第３コアから成る３つの軟磁性体で構成されている
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。
【００１２】
この場合、第１軟磁性体のうちの第１コアを通過する第１磁極の磁束Ψｋ１は、次式（１）で表される。
【数１】
2010018084.tif 000003
ここで、ψｆは第１磁極の磁束の最大値、θ１およびθ２は、Ｕ相コイルに対する第１磁極の回転角度位置および第１コアの回転角度位置である。また、この場合、第１電機子磁極の極対数に対する第１磁極の極対数の比が値２．０であるため、第１磁極の磁束が第１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。
【００１３】
したがって、第１コアを介してＵ相コイルを通過する第１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。
【数２】
2010018084.tif 000004
【００１４】
同様に、第１軟磁性体のうちの第２コアを通過する第１磁極の磁束Ψｋ２は、次式（３）で表される。
【数３】
2010018084.tif 000005
第１電機子に対する第２コアの回転角度位置が、第１コアに対して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。
【００１５】
したがって、第２コアを介してＵ相コイルを通過する第１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。
【数４】
2010018084.tif 000006
【００１６】
同様に、第１軟磁性体のうちの第３コアを介してＵ相コイルを通過する第１磁極の磁束Ψｕ３は、次式（５）で表される。
【数５】
2010018084.tif 000007
【００１７】
図７２に示すような第１回転機では、第１軟磁性体を介してＵ相コイルを通過する第１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。
【数６】
2010018084.tif 000008
【００１８】
また、この式（６）を一般化すると、第１軟磁性体を介してＵ相コイルを通過する第１磁極の磁束Ψｕは、次式（７）で表される。
【数７】
2010018084.tif 000009
ここで、ａ、ｂおよびｃはそれぞれ、第１磁極の極対数、第１軟磁性体の数および第１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。
【数８】
2010018084.tif 000010
【００１９】
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。
【数９】
2010018084.tif 000011
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。
【数１０】
2010018084.tif 000012
【００２０】
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。
【数１１】
2010018084.tif 000013
【００２１】
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。
【数１２】
2010018084.tif 000014
【００２２】
以上により、ａ−ｃ≠０のときには、第１軟磁性体を介してＵ相コイルを通過する第１磁極の磁束Ψｕは、次式（１３）で表される。
【数１３】
2010018084.tif 000015
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。
【数１４】
2010018084.tif 000016
【００２３】
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。
【数１５】
2010018084.tif 000017
ここで、θｅ２は、Ｕ相コイルに対する第１コアの回転角度位置θ２に第１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相コイルに対する第１コアの電気角度位置を表す。また、θｅ１は、Ｕ相コイルに対する第１磁極の回転角度位置θ１に第１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相コイルに対する第１磁極の電気角度位置を表す。
【００２４】
同様に、第１軟磁性体を介してＶ相コイルを通過する第１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、第１軟磁性体を介してＷ相コイルを通過する第１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。
【数１６】
2010018084.tif 000018
【数１７】
2010018084.tif 000019
【００２５】
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。
【数１８】
2010018084.tif 000020
【数１９】
2010018084.tif 000021
【数２０】
2010018084.tif 000022
ここで、ωｅ１は、θｅ１の時間微分値、すなわち、第１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、第１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。
【００２６】
さらに、第１軟磁性体を介さずにＵ相〜Ｗ相のコイルを直接、通過する第１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、第１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第１磁極の磁束Ψｕ〜Ψｗの時間微分値ｄΨｕ／ｄｔ〜ｄΨｗ／ｄｔ（式（１８）〜（２０））は、第１電機子列に対して第１磁極や第１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。
【００２７】
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。
【数２１】
2010018084.tif 000023
【数２２】
2010018084.tif 000024
【数２３】
2010018084.tif 000025
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。
【００２８】
また、これらの式（２１）〜（２３）より、Ｕ相コイルに対する第１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相コイルに対する第１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。
【数２４】
2010018084.tif 000026
【数２５】
2010018084.tif 000027
【００２９】
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。
【数２６】
2010018084.tif 000028
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。
【数２７】
2010018084.tif 000029
【００３０】
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。
【数２８】
2010018084.tif 000030
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。
【数２９】
2010018084.tif 000031
【数３０】
2010018084.tif 000032
【００３１】
また、第１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、前述した第１駆動用等価トルクＴｅ１は、次式（３１）で表される。
【数３１】
2010018084.tif 000033
さらに、これらの式（２９）〜（３１）より、次式（３２）が得られる。
【数３２】
2010018084.tif 000034
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。
【００３２】
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、第１磁極の数をｐ、第１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、第１電機子磁極の数と第１磁極の数と第１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、第１電機子磁極の数と第１磁極の数と第１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、第１回転機が適正に作動することが分かる。
【００３３】
また、式（２５）および（３２）から明らかなように、α＝ａ／ｃ、すなわち、第１電機子磁極の極対数に対する第１磁極の極対数の比（以下「第１極対数比」という）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、第１駆動用等価トルクＴｅ１、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、第１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、複数の第１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。
【００３４】
以上のように、第１回転機では、第１電機子すなわち第１ステータへの電力供給により第１回転磁界を発生させると、前述した第１磁極と第１軟磁性体と第１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、第１ステータ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、第１ステータ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第１ステータに対して回転させると、第１ステータにおいて、発電が行われるとともに、第１回転磁界が発生し、この場合にも、第１磁極と第１軟磁性体と第１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。
【００３５】
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「第１発電用等価トルク」とすると、この第１発電用等価トルクと、第１および第２のロータ伝達トルクＴ１，Ｔ２の間にも、式（３２）に示すような関係が成立する。以上から明らかなように、本発明の第１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。
【００３６】
また、第２回転機は、前述した構成から明らかなように、第１回転機と同様に構成されているので、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。すなわち、第２ステータへの電力供給中および発電中、第２回転磁界の電気角速度、第３および第４のロータの電気角速度の間に、式（２５）に示すような関係が成立する。また、第２ステータに供給された電力および第２回転磁界の電気角速度と等価のトルクを「第２駆動用等価トルク」とすると、この第２駆動用等価トルクと、第３および第４のロータに伝達されるトルクの間に、式（３２）に示すようなトルクの関係が成立する。さらに、第２ステータで発電した電力および第２回転磁界の電気角速度と等価のトルクを「第２発電用等価トルク」とすると、この第２発電用等価トルクと、第３および第４のロータに伝達されるトルクの間に、式（３２）に示すようなトルクの関係が成立する。
【００３７】
さらに、前述した構成によれば、図７３に示すように、第１回転機の第２ロータおよび第２回転機の第３ロータが、熱機関の出力部に機械的に連結され、第１回転機の第１ロータおよび第２回転機の第４ロータが、被駆動部に機械的に連結されている。また、第１回転機の第１ステータに、第１ステータの発電・供給電力を制御する第１制御器が電気的に接続されるとともに、第２回転機の第２ステータに、第２ステータの発電・供給電力を制御する第２制御器が電気的に接続されており、これらの第１および第２の制御器を介して、第１および第２のステータが互いに電気的に接続されている。なお、図７３では、要素間の連結については、機械的な連結を実線で、電気的な接続を一点鎖線で、磁気的な連結を破線で、それぞれ示している。また、動力および電力の流れを矢印付きの太い線で示している。
【００３８】
以上の構成により、動力装置では、熱機関の動力が、例えば次のようにして被駆動部に伝達される。すなわち、熱機関の動力を被駆動部に伝達する場合、第１および第２の制御器による制御によって、熱機関の動力の一部を用いて第１回転機の第１ステータで発電を行うとともに、発電した電力を第２回転機の第２ステータに供給する。この第１回転機での発電時、図７３に示すように、熱機関の動力の一部が、熱機関の出力部に連結された第２ロータに伝達され、さらに、前述した磁力線による磁力によって第１ステータに電力として伝達されるのに伴い、磁力線による磁力によって第１ロータにも熱機関の動力の一部が伝達される。すなわち、第２ロータに伝達された熱機関の動力が、第１ステータおよび第１ロータに分配される。さらに、第１ロータに分配された動力は被駆動部に伝達される一方、第１ステータに分配された電力は第２ステータに供給される。
【００３９】
また、上記のように第１ステータで発電した電力が第２ステータに供給されると、この電力は、動力に変換され、磁力線による磁力によって、第４ロータに伝達される。それに伴い、熱機関の動力の残りが、第３ロータに伝達され、さらに、磁力線による磁力によって、第４ロータに伝達される。さらに、第４ロータに伝達された動力は、被駆動部に伝達される。以上の結果、被駆動部に、熱機関の動力と等しい大きさの動力が伝達される。
【００４０】
以上のように、本発明の動力装置では、第１および第２の回転機が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ので、前述した従来の動力装置と異なり、動力を分配・合成して伝達するための遊星歯車装置は不要であり、したがって、その分、動力装置を小型化することができる。また、前述した従来の場合と異なり、熱機関の動力が上述したように再循環せずに被駆動部に伝達されるので、第１および第２の回転機を通過する動力を低減できる。したがって、第１および第２の回転機の小型化およびコストの削減を図ることができ、それにより、動力装置のさらなる小型化とコストの削減を達成することができる。さらに、上記のように低減された動力に見合ったトルク容量を有する第１および第２の回転機を用いることによって、動力の損失を抑制し、動力装置の駆動効率を高めることができる。
【００４１】
また、熱機関の動力は、第２ロータ、磁力線による磁力および第１ロータから成る第１伝達経路と、第２ロータ、磁力線による磁力、第１ステータ、第１制御器、第２制御器、第２ステータ、磁力線による磁力、および第４ロータから成る第２伝達経路と、第３ロータ、磁力線による磁力および第４ロータから成る第３伝達経路の計３つの伝達経路を介して、分割された状態で被駆動部に伝達される。これにより、第２伝達経路を介して第１および第２の制御器を通過する電力（エネルギ）を低減できるので、第１および第２の制御器の小型化およびコストの削減を図ることができ、それにより、動力装置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、第３伝達経路では、熱機関の動力を一旦、電力に変換した後、再び動力に戻し、いわゆる電気パスによって被駆動部に伝達するのに対し、第１および第２の伝達経路では、動力を電力に変換せずに、磁力線による磁力により非接触で、いわゆる磁気パスによって動力を被駆動部に伝達するので、第３伝達経路よりも伝達効率が高い。
【００４２】
さらに、以上のような被駆動部への動力の伝達の際、第１および第２の制御器により、第１および第２の回転磁界の回転速度をそれぞれ制御することによって、熱機関の動力を被駆動部に無段階に変速して伝達することができる。以下、この点について説明する。第１回転機では、前述した機能から明らかなように、第１ステータ、第１および第２のロータの間でのエネルギの分配・合成中、第１回転磁界、第１および第２のロータは、式（２５）に示すような回転速度に関する共線関係を保ちながら回転する。また、第２回転機では、前述した機能から明らかなように、第２ステータ、第３および第４のロータの間でのエネルギの分配・合成中、第２回転磁界、第３および第４のロータは、式（２５）に示すような回転速度に関する共線関係を保ちながら回転する。
【００４３】
さらに、前述した連結関係において、第２および第３のロータがいずれも、熱機関の出力部にギヤなどの変速機構を介さずに直結されている場合には、第２および第３のロータの回転速度はいずれも、熱機関の出力部の回転速度（以下「熱機関の回転数」という）と等しい。また、第１および第４のロータがいずれも、被駆動部に直結されている場合には、第１および第４のロータの回転速度はいずれも、被駆動部の速度と等しい。
【００４４】
ここで、第１〜第４のロータの回転速度をそれぞれ、「第１〜第４のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２，ＶＲ３，ＶＲ４」とし、第１および第２の回転磁界の回転速度をそれぞれ、「第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２」とする。上述した各種の回転要素の回転速度の関係から、これらの回転速度ＶＲ１〜ＶＲ４、ＶＭＦ１、およびＶＭＦ２の関係は、例えば図７４の太い実線のように示される。
【００４５】
なお、図７４では、実際には、値０を示す横線に交わる縦線は、各種の回転要素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、各種の回転要素の回転速度に相当するが、便宜上、この縦線の一端に、各種の回転要素の回転速度を表す符号を表示している。また、正転方向および逆転方向を、「＋」および「−」でそれぞれ表示している。さらに、図７４において、βは、第２回転機の第２電機子磁極の極対数に対する第２磁極の極対数の比（以下「第２極対数比」という）である。以上のことは、後述する他の速度共線図についても同様に当てはまる。
【００４６】
このため、図７４に二点鎖線で示すように、例えば、第２および第３のロータ回転速度ＶＲ２，ＶＲ３に対して、第１磁界回転速度ＶＭＦ１を上昇させるとともに、第２磁界回転速度ＶＭＦ２を低下させることによって、熱機関の動力を無段階に減速して被駆動部に伝達することができる。逆に、同図に一点鎖線で示すように、第２および第３のロータ回転速度ＶＲ２，ＶＲ３に対して、第１磁界回転速度ＶＭＦ１を低下させるとともに、第２磁界回転速度ＶＭＦ２を上昇させることによって、熱機関の動力を無段階に増速して被駆動部に伝達することができる。
【００４７】
また、第１回転機の第１極対数比αが比較的大きい場合において、熱機関の回転数が被駆動部の速度よりも高いとき（図７４の二点鎖線参照）には、第１磁界回転速度ＶＭＦ１は、熱機関の回転数よりも高くなり、過大になる場合がある。したがって、第１極対数比αをより小さな値に設定することによって、図７４に破線で示す速度共線図と二点鎖線で示す速度共線図との比較から明らかなように、第１磁界回転速度ＶＭＦ１を小さくすることができ、それにより、第１磁界回転速度ＶＭＦ１の過大化による損失の発生により駆動効率が低下するのを、防止することができる。さらに、第２回転機の第２極対数比βが比較的大きい場合において、被駆動部の速度が熱機関の回転数よりも高いとき（図７４の一点鎖線参照）には、第２磁界回転速度ＶＭＦ２は、被駆動部の速度よりも高くなり、過大になる場合がある。したがって、第２極対数比βをより小さな値に設定することによって、図７４に破線で示す速度共線図と一点鎖線で示す速度共線図との比較から明らかなように、第２磁界回転速度ＶＭＦ２を小さくすることができ、それにより、第２磁界回転速度ＶＭＦ２の過大化による損失の発生により駆動効率が低下するのを、防止することができる。
【００４８】
また、動力装置では、例えば、第２回転機の第２ステータに電力を供給するとともに、第１回転機の第１ステータで発電することによって、前述した第２回転機の第２駆動用等価トルクを、第１回転機の第１発電用等価トルクを反力とし、熱機関の出力部を停止した状態で被駆動部に伝達でき、それにより、被駆動部を駆動することができる。さらに、そのような被駆動部の駆動中、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可能である。図７５は、この場合における各種の回転要素のトルクの関係を、回転速度の関係とともに示している。同図において、ＴＤＨＥは、熱機関の出力部に伝達されるトルク（以下「熱機関伝達トルク」という）であり、ＴＯＵＴは、被駆動部に伝達されるトルク（以下「被駆動部伝達トルク」という）である。また、Ｔｇ１は第１発電用等価トルクであり、Ｔｅ２は第２駆動用等価トルクである。
【００４９】
上記のように熱機関を始動する場合には、図７５から明らかなように、第２駆動用等価トルクＴｅ２が、第１発電用等価トルクＴｇ１を反力として、被駆動部および熱機関の出力部の双方に伝達されるため、第１回転機に要求されるトルクは、それ以外の場合よりも大きくなる。この場合、第１回転機に要求されるトルクすなわち第１発電用等価トルクＴｇ１は、次式（３３）で表される。
Ｔｇ１＝−｛β・ＴＯＵＴ＋（β＋１）ＴＤＨＥ｝／（α＋１＋β）  ……（３３）
【００５０】
この式（３３）から明らかなように、第１極対数比αが大きいほど、同じ大きさの被駆動部伝達トルクＴＯＵＴおよび熱機関伝達トルクＴＤＨＥに対して、第１発電用等価トルクＴｇ１は小さくなる。したがって、第１極対数比αをより大きな値に設定することによって、第１回転機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。
【００５１】
さらに、動力装置では、例えば、次のようにして熱機関、第１および第２の回転機を制御することによって、低速状態の被駆動部の速度を急速に上昇させることができる。図７６は、このように被駆動部の速度を急速に上昇させる場合の開始時における各種の回転要素の回転速度の関係を、各種の回転要素のトルクの関係とともに示している。同図において、ＴＨＥは熱機関のトルクであり、Ｔｇ２は前述した第２発電用等価トルクである。この場合、熱機関の回転数を、その最大トルクが得られるような所定の回転数に高める。図７６に示すように、被駆動部の速度がすぐには上昇しないため、熱機関の回転数が被駆動部の速度よりも高くなるとともに、両者の差が大きくなることから、両者の関係によって定まる第２回転磁界の回転方向は、逆転方向になる。そのような第２回転磁界を発生させる第２ステータから正のトルクを被駆動部に作用させるために、第２ステータにおいて発電を行う。さらに、第２ステータで発電した電力を第１ステータに供給するとともに、第１回転磁界を正転させる。
【００５２】
以上により、熱機関のトルクＴＨＥ、第１駆動用等価トルクＴｅ１および第２発電用等価トルクＴｇ２はいずれも、正のトルクとして被駆動部に伝達され、その結果、被駆動部の速度が急速に上昇する。また、上記のように低速状態の被駆動部の速度を急速に上昇させる場合には、図７６から明らかなように、熱機関のトルクＴＨＥおよび第１駆動用等価トルクＴｅ１が第２発電用等価トルクＴｇ２を反力として被駆動部に伝達されるため、第２回転機に要求されるトルクは、それ以外の場合よりも大きくなる。この場合、第２回転機に要求されるトルクすなわち第２発電用等価トルクＴｇ２は、次式（３４）で表される。
Ｔｇ２＝−｛α・ＴＨＥ＋（１＋α）ＴＯＵＴ｝／（β＋α＋１）    ……（３４）
【００５３】
この式（３４）から明らかなように、第２極対数比βが大きいほど、同じ大きさの被駆動部伝達トルクＴＯＵＴおよび熱機関のトルクＴＨＥに対して、第２発電用等価トルクＴｇ２が小さくなる。したがって、第２極対数比βをより大きな値に設定することによって、第２回転機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。
【００５４】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の動力装置１、１Ａ〜１Ｅにおいて、充電および放電可能に構成され、第１および第２の制御器をそれぞれ介して第１および第２のステータに電気的に接続された蓄電装置（バッテリ４３）をさらに備えることを特徴とする。
【００５５】
この構成によれば、充電および放電可能な蓄電装置が、第１および第２の制御器をそれぞれ介して、第１および第２のステータに接続されている。このため、例えば、熱機関の最良な燃費（以下「最良燃費」という）が得られる動力に対して、被駆動部を駆動するのに必要な動力が小さいときに、熱機関の動力を最良燃費が得られるように制御するとともに、熱機関の余剰の動力を電力として蓄電装置に充電することが可能になる。逆に、熱機関の最良燃費が得られる動力に対して、被駆動部の駆動に必要な動力が大きいときに、熱機関の動力を最良燃費が得られるように制御するとともに、動力の不足を、上記の蓄電装置に充電した電力を第１および／または第２のステータに供給することにより補うことが可能になる。以上により、被駆動部の負荷の大きさにかかわらず、熱機関の最良燃費を得ることができ、したがって、動力装置の駆動効率をより一層、高めることができる。
【００５６】
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１Ａにおいて、第１および第４のロータからの動力を変速して被駆動部に伝達するための変速装置６１をさらに備えることを特徴とする。
【００５７】
この構成によれば、第１および第４のロータからの動力が、変速装置によって変速され、被駆動部に伝達される。このため、例えば、被駆動部の負荷が極めて大きいときに、変速装置の変速比を減速側に制御することによって、変速装置から被駆動部に伝達されるトルクに対して、第１および第４のロータから変速装置に伝達されるトルクを小さくすることができるので、両ロータの小型化、ひいては、第１および第２の回転機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。
【００５８】
また、例えば、被駆動部の速度が極めて高いときに、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て、第１および第４のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ４を低下させることができるので、両ロータの回転速度の過大化による第１および第２の回転機の故障を防止することができる。前述したように第１ロータは磁石で構成されており、磁石は軟磁性体よりも強度が低く、上記のような不具合が発生しやすいため、特に有効である。さらに、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、第１および第４のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ４を適切に制御でき、それにより、第１および第２の回転機の高い効率を得ることができる。
【００５９】
また、例えば、請求項１の作用で述べたように、第１および第２の回転機によって、熱機関の動力を無段階に変速して被駆動部に伝達できるので、変速装置の変速動作の頻度を低くすることができる。これにより、次の理由から、動力装置の駆動効率を高めることができる。すなわち、変速装置による変速によって、熱機関の回転数を低下させると、その低下分と熱機関および変速装置のイナーシャ（慣性）に基づくエネルギが、熱損失によって失われ、それにより、変速装置の変速動作の頻度が高いほど、動力装置の駆動効率は低くなるためである。
【００６０】
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１Ｂにおいて、第１ロータからの動力を変速して被駆動部に伝達するための変速装置７１をさらに備えることを特徴とする。
【００６１】
この構成によれば、第１ロータからの動力が、変速装置によって変速され、被駆動部に伝達される。このため、例えば、被駆動部の負荷が極めて大きいときに、変速装置の変速比を減速側に制御することによって、変速装置から被駆動部に伝達されるトルクに対して、第１ロータから変速装置に伝達されるトルクを小さくすることができるので、第１ロータの小型化、ひいては、第１回転機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。
【００６２】
また、例えば、被駆動部の速度が極めて高いときに、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て、第１ロータ回転速度ＶＲ１を低下させることができるので、第１ロータ回転速度ＶＲ１の過大化による第１回転機の故障を防止することができる。第１ロータは磁石で構成されていることから、上記のような不具合が発生しやすいので、特に有効である。さらに、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、第１ロータ回転速度ＶＲ１を適切に制御でき、それにより、第１回転機の高い効率を得ることができる。
【００６３】
また、熱機関の出力部を、ギヤ式の有段変速装置を介して被駆動部に連結する場合、その変速動作中、変速先のギヤ列が接続されるまでの間、熱機関と被駆動部の間が有段変速装置で遮断されることによって、熱機関のトルクが伝達されず、それによるトルクの急減などの変速ショックが発生しやすい。本発明によれば、第４ロータを、そのようなギヤ式の有段変速装置を介さずに被駆動部に連結することが可能であり、それにより、第１ロータからの動力を被駆動部に伝達する変速装置として、ギヤ式の有段変速装置を用いた場合でも、変速装置の変速動作中、熱機関のトルクの一部を、第４ロータを介して被駆動部に伝達できる。したがって、上述した変速ショックを抑えることができるので、商品性を高めることができる。
【００６４】
請求項５に係る発明は、請求項１または２に記載の動力装置１Ｃにおいて、第４ロータからの動力を変速して被駆動部に伝達するための変速装置８１をさらに備えることを特徴とする。
【００６５】
この構成によれば、第４ロータからの動力が、変速装置によって変速され、被駆動部に伝達される。このため、例えば、被駆動部の負荷が極めて大きいときに、変速装置の変速比を減速側に制御することによって、変速装置から被駆動部に伝達されるトルクに対して、第４ロータから変速装置に伝達されるトルクを小さくすることができるので、第４ロータの小型化、ひいては、第２回転機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。また、例えば、被駆動部の速度が極めて高いときに、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て、第４ロータ回転速度ＶＲ４を低下させることができるので、第４ロータ回転速度ＶＲ４の過大化による第２回転機の故障を防止することができる。さらに、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、第４ロータ回転速度ＶＲ４を適切に制御でき、それにより、第２回転機の高い効率を得ることができる。
【００６６】
また、請求項４の作用で述べたように、熱機関の出力部を、ギヤ式の有段変速装置を介して被駆動部に連結する場合、その変速動作中、変速ショックが発生しやすい。本発明によれば、第１ロータを、そのようなギヤ式の有段変速装置を介さずに被駆動部に連結することが可能であり、それにより、第４ロータからの動力を被駆動部に伝達する変速装置として、ギヤ式の有段変速装置を用いた場合でも、変速装置の変速動作中、熱機関のトルクの一部を、第１ロータを介して被駆動部に伝達できる。したがって、上述した変速ショックを抑えることができるので、商品性を高めることができる。
【００６７】
請求項６に係る発明は、請求項１または２に記載の動力装置１Ｄにおいて、熱機関の出力部からの動力を変速して第２および第３のロータに伝達するための変速装置９１をさらに備えることを特徴とする。
【００６８】
この構成によれば、熱機関の出力部からの動力が、変速装置によって変速され、第２および第３のロータに伝達される。このため、例えば、変速装置の変速比を増速側に制御することによって、熱機関の出力部から第２および第３のロータに入力されるトルクを小さくすることができ、それにより、第１および第２の回転機のさらなる小型化およびコストの削減を図ることが可能になる。また、熱機関の出力部の回転速度が極めて高いときに、変速装置の変速比を減速側に制御することによって、出力部の回転速度に対して、第２および第３のロータ回転速度ＶＲ２，ＶＲ３を低下させることができるので、両ロータの回転速度の過大化による第１および第２の回転機の故障を防止することができる。第３ロータは磁石で構成されていることから、上記のような不具合が発生しやすいので、特に有効である。
【００６９】
さらに、変速装置の変速比を制御することによって、熱機関の出力部の回転速度に対し、第２および第３のロータ回転速度ＶＲ２，ＶＲ３を適切に制御でき、それにより、第１および第２の回転機の高い効率を得ることができる。また、請求項４の作用で述べたように、熱機関の出力部を、ギヤ式の有段変速装置を介して被駆動部に連結する場合、その変速動作中、変速ショックが発生しやすい。本発明によれば、第１および第４のロータを、そのようなギヤ式の有段変速装置を介さずに被駆動部に連結することが可能であり、それにより、熱機関の出力部からの動力を第２および第３のロータに伝達する変速装置として、ギヤ式の有段変速装置を用いた場合でも、次に述べる作用によって、変速装置の変速動作中、上述した変速ショックを抑えられる。
【００７０】
すなわち、第２および第３のロータを互いに連結した場合において、変速装置の変速動作により熱機関の出力部と第２および第３のロータの間が遮断されているときに、第１および第２のステータに電力を供給すると、前述した第１回転機の機能から明らかなように、第１ステータからの第１駆動用等価トルクＴｅ１と、第１ロータに後述するように伝達されたトルクが合成された状態で、第２ロータに伝達される。第２ロータに伝達されたトルクは、第３ロータに伝達され、前述した第２回転機の機能から明らかなように、第２ステータからの第２駆動用等価トルクＴｅ２と合成された状態で、第４ロータに伝達される。第４ロータに伝達されたトルクの一部は被駆動部に伝達され、残りは被駆動部を介して第１ロータに伝達される。このように、変速装置の変速動作中、第１および第２の回転機によるトルクを被駆動部に伝達できるので、変速ショックを抑えることができ、それにより、商品性を高めることができる。
【００７１】
請求項７に係る発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の動力装置１、１Ａ〜１Ｅにおいて、熱機関の出力部の逆転を阻止するためのブレーキ機構ＢＬをさらに備えることを特徴とする。
【００７２】
この構成によれば、熱機関の出力部の逆転が、ブレーキ機構によって阻止され、それに伴い、出力部に連結された第２および第３のロータの一方向への回転が阻止される。以下、ブレーキ機構によって阻止される第２および第３のロータの回転方向をそれぞれ、「第２ロータ阻止方向」および「第３ロータ阻止方向」という。また、前述した第１回転機の機能から明らかなように、第１ステータに電力を供給するとともに、それに伴って発生する第１回転磁界を上記の第２ロータ阻止方向と同方向に回転させることによって、第１ステータに供給された電力をすべて、第１ロータに動力として伝達でき、さらに、被駆動部に伝達することができる。また、前述した第２回転機の機能から明らかなように、第２ステータに電力を供給するとともに、それに伴って発生する第２回転磁界を上記の第３ロータ阻止方向と逆方向に回転させることによって、第２ステータに供給された電力をすべて、第４ロータに動力として伝達でき、さらに、被駆動部に伝達することができる。
【００７３】
以上のように、本発明によれば、熱機関の動力を用いることなく、第１および／または第２の回転機によって、被駆動部を駆動することができる。また、この場合、熱機関の出力部をブレーキ機構によって逆転させないだけでなく、次の作用によって、熱機関を引きずることなく、被駆動部を駆動することができる。すなわち、上述した第１回転磁界の回転方向の制御によって、第１ステータからの第１駆動用等価トルクＴｅ１は、第２ロータを第２ロータ阻止方向に回転させるように作用し、上述した第２回転磁界の回転方向の制御によって、第２ステータからの第２駆動用等価トルクは、第３ロータを第３ロータ阻止方向に回転させるように作用する。これにより、上述した被駆動部の駆動中、熱機関の出力部は、第２および第３のロータとともに静止状態に保持されるので、熱機関を引きずることがない。
【００７４】
前記目的を達成するため、請求項８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〜１Ｕであって、動力を出力するための第１出力部（クランク軸３ａ）を有する熱機関（エンジン３）と、周方向に並んだ所定の複数の磁極（永久磁石２４ａ、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（Ａ１ロータ２１、Ｂ１ロータ３１）と、周方向に並んだ複数の電機子（鉄芯２３ａ、Ｕ相〜Ｗ相のコイル２３ｃ〜２３ｅ、鉄芯３３ａ、Ｕ相〜Ｗ相のコイル３３ｂ）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２３、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２５ａ、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（Ａ２ロータ２５、Ｂ２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）に設定された第１回転機２１（第２回転機３１）と、ステータ２３、３３に電気的に接続され、ステータ２３、３３の発電・供給電力を制御する第１制御器（第１ＰＤＵ４１，ＥＣＵ２、第２ＰＤＵ４２，ＥＣＵ２）と、互いに機械的に連結された第１要素（第１サンギヤＳ１、第１リングギヤＲ１）、第２要素（第１キャリアＣ１）および第３要素（第１リングギヤＲ１、第１サンギヤＳ１）を有し、第２要素に入力された動力を第１および第３の要素に分配する機能と、第１および第３の要素に入力された動力を合成した後、第２要素に出力する機能を有するとともに、動力の分配・合成中、第１〜第３の要素が、回転速度に関する共線関係を保ちながら回転するように構成された差動装置（第１遊星歯車装置ＰＳ１）と、第２出力部（ロータ１０３）を有し、供給された電力を動力に変換し、第２出力部に出力する機能と、第２出力部に入力された動力を電力に変換し、発電する機能を有する第２回転機（回転機１０１）と、第２回転機に電気的に接続され、第２回転機の発電・供給電力を制御する第２制御器（第２ＰＤＵ４２，ＥＣＵ２、第１ＰＤＵ４１，ＥＣＵ２）と、を備え、第１ロータおよび第２要素ならびに第２ロータおよび第１要素の一方が、熱機関の第１出力部に機械的に連結され、第１ロータおよび第２要素ならびに第２ロータおよび第１要素の他方が、被駆動部に機械的に連結され、第３要素が第２回転機の第２出力部に機械的に連結されるとともに、ステータ２３、３３および第２回転機が、第１および第２の制御器を介して互いに電気的に接続されていることを特徴とする。
【００７５】
この構成によれば、第１回転機は、請求項１の第１回転機と同様に構成されているので、同じ機能、すなわち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。したがって、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）をαとすると、請求項１の第１回転機と同様、回転磁界の電気角速度、第１および第２のロータの電気角速度の間に、第１回転機のステータへの電力供給中および発電中において、前記式（２５）に示すような関係が成立する。また、電機子に供給された電力および回転磁界の電気角速度と等価のトルクを「駆動用等価トルク」とすると、この駆動用等価トルクと、第１および第２のロータに伝達されるトルクとの間に、前記式（３２）に示すようなトルクの関係が成立する。さらに、電機子で発電した電力および回転磁界の電気角速度と等価のトルクを「発電用等価トルク」とすると、この発電用等価トルクと、第１および第２のロータに伝達されるトルクとの間に、前記式（３２）に示すようなトルクの関係が成立する。
【００７６】
また、上述した構成から明らかなように、差動装置は、遊星歯車装置と同じ機能を有しており、動力の入出力関係において、第１要素は遊星歯車装置のサンギヤおよびリングギヤの一方に、第３要素は他方に、第２要素はキャリアに、それぞれ相当する。さらに、第１ロータおよび差動装置の第２要素ならびに第２ロータおよび差動装置の第１要素の一方が、熱機関の第１出力部に、他方が被駆動部に、それぞれ機械的に連結されている。また、差動装置の第３要素が第２回転機の第２出力部に機械的に連結されるとともに、ステータおよび第２回転機が、第１および第２の制御器を介して互いに電気的に接続されている。
【００７７】
以上の構成により、動力装置では、熱機関の動力が、例えば次のようにして被駆動部に伝達される。以下、第２ロータおよび第１要素が熱機関の第１出力部に連結されるとともに、第１ロータおよび第２要素が被駆動部に連結されている動力装置を「第１動力装置」といい、第１ロータおよび第２要素が熱機関の第１出力部に連結されるとともに、第２ロータおよび第１要素が被駆動部に連結されている動力装置を「第２動力装置」という。また、これらの第１および第２の動力装置における熱機関から被駆動部への動力の伝達について、第１動力装置から順に説明する。図７７は、第１動力装置における動力の伝達状況の一例を概略的に示している。なお、図７７では、図７３と同様、要素間の連結については、機械的な連結を実線で、電気的な接続を一点鎖線で、磁気的な連結を破線で、それぞれ示している。また、動力および電力の流れを矢印付きの太い線で示している。
【００７８】
熱機関の動力を被駆動部に伝達する場合、第１および第２の制御器による制御によって、熱機関の動力の一部を用いて第１回転機で発電を行うとともに、発電した電力を第２回転機に供給する。この第１回転機での発電時、図７７に示すように、熱機関の動力の一部が、熱機関の第１出力部に連結された第２ロータに伝達され、さらに、前述した磁力線による磁力によって、第１ロータおよびステータに分配される。この場合、ステータには、第２ロータに伝達された動力の一部が電力に変換され、分配される。また、第１ロータに上記のように分配された動力は被駆動部に伝達される一方、ステータに分配された電力は第２回転機に供給される。さらに、上記のように第１回転機で発電した電力が第２回転機に供給されると、この電力は動力に変換された後、第３要素に伝達される。また、熱機関の動力の残りは、第１要素に伝達され、第３要素に上記のように伝達された動力と合成された後、第２要素を介して被駆動部に伝達される。以上の結果、被駆動部に、熱機関の動力と等しい大きさの動力が伝達される。
【００７９】
以上のように、本発明の第１動力装置では、請求項１の動力装置と同様、第１回転機が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ので、動力を分配・合成して伝達するために２つの遊星歯車装置を必要としていた前述した従来の動力装置と異なり、同じ目的のための差動装置が１つのみで足りる。したがって、その分、第１動力装置を小型化することができる。このことは、上述した第２動力装置についても同様である。また、第１動力装置では、前述した従来の場合と異なり、熱機関の動力が上述したように再循環せずに被駆動部に伝達されるので、第１回転機、差動装置および第２回転機を通過する動力を低減できる。したがって、第１回転機、差動装置および第２回転機の小型化およびコストの削減を図ることができ、それにより、第１動力装置のさらなる小型化とコストの削減を達成することができる。さらに、上記のように低減された動力に見合ったトルク容量を有する第１回転機、差動装置および第２回転機を用いることによって、動力の損失を抑制し、第１動力装置の駆動効率を高めることができる。
【００８０】
また、熱機関の動力は、第２ロータ、磁力線による磁力および第１ロータから成る第１伝達経路と、第２ロータ、磁力線による磁力、ステータ、第１制御器、第２制御器、第２回転機、第３要素、および第２要素から成る第２伝達経路と、第１および第２の要素から成る第３伝達経路の計３つの伝達経路を介して、分割された状態で被駆動部に伝達される。これにより、第２伝達経路を介して第１および第２の制御器を通過する電力（エネルギ）を低減できるので、第１および第２の制御器の小型化およびコストの削減を図ることができ、それにより、第１動力装置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。
【００８１】
さらに、以上のような被駆動部への動力の伝達の際、第１および第２の制御器により、ステータの回転磁界の回転速度と第２回転機の第２出力部の回転速度をそれぞれ制御することによって、熱機関の動力を無段階に変速して被駆動部に伝達することができる。以下、この点について説明する。第１回転機では、前述した機能から明らかなように、ステータ、第１および第２のロータの間でのエネルギの分配・合成中、回転磁界、第１および第２のロータは、式（２５）に示すような回転速度に関する共線関係を保ちながら回転する。また、差動装置では、第１〜第３の要素の間でのエネルギの分配・合成中、第１〜第３の要素は、回転速度に関する共線関係を保ちながら回転する。さらに、前述した連結関係において、第２ロータおよび第１要素が熱機関の第１出力部に直結されている場合には、第２ロータおよび第１要素の回転速度はいずれも、熱機関の第１出力部の回転速度と等しい。また、第１ロータおよび第２要素が被駆動部に直結されている場合には、第１ロータおよび第２要素の回転速度はいずれも、被駆動部の速度と等しい。さらに、第２回転機の第２出力部および第３要素が互いに直結されている場合には、第２回転機および第３要素の回転速度は互いに等しい。
【００８２】
ここで、熱機関の第１出力部の回転速度を「熱機関の回転数」とし、第２回転機の第２出力部の回転速度を「第２回転機の回転速度」とする。また、回転磁界の回転速度を「磁界回転速度ＶＦ」とし、第１および第２のロータの回転速度をそれぞれ「第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２」とし、第１〜第３の要素の回転速度をそれぞれ「第１〜第３の要素回転速度Ｖ１〜Ｖ３」とする。上述した各種の回転要素の回転速度の関係から、熱機関の回転数と、被駆動部の速度と、磁界回転速度ＶＦと、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２と、第１〜第３の要素回転速度Ｖ１〜Ｖ３と、第２回転機の回転速度の関係は、例えば図７８の太い実線のように示される。
【００８３】
このため、図７８に二点鎖線で示すように、例えば、第２ロータ回転速度ＶＲ２および第１要素回転速度Ｖ１に対して、磁界回転速度ＶＦを上昇させるとともに、第２回転機の回転速度を低下させることによって、熱機関の動力を無段階に減速して被駆動部に伝達することができる。逆に、図７８に一点鎖線で示すように、第２ロータ回転速度ＶＲ２および第１要素回転速度Ｖ１に対して、磁界回転速度ＶＦを低下させるとともに、第２回転機の回転速度を上昇させることによって、熱機関の動力を無段階に増速して被駆動部に伝達することができる。
【００８４】
また、第１回転機の極対数比αが比較的大きい場合において、熱機関の回転数が被駆動部の速度よりも高いとき（図７８の二点鎖線参照）には、磁界回転速度ＶＦは、熱機関の回転数よりも高くなり、過大になる場合がある。したがって、第１回転機の極対数比αをより小さな値に設定することによって、図７８に破線で示す速度共線図と二点鎖線で示す速度共線図との比較から明らかなように、磁界回転速度ＶＦを小さくすることができ、それにより、磁界回転速度ＶＦの過大化による損失の発生により駆動効率が低下するのを、防止することができる。
【００８５】
さらに、差動装置における第１〜第３の要素の回転速度に関する共線関係を、第１要素と第２要素の回転速度の差と第２要素と第３要素の回転速度の差が値１．０：値Ｘ（Ｘ＞０）になるように設定するとともに、値Ｘを比較的大きめに設定した場合において、被駆動部の速度が熱機関の回転数よりも高いとき（図７８の一点鎖線参照）には、第２回転機の回転速度は、被駆動部の速度よりも高くなり、過大になる場合がある。したがって、上記の値Ｘをより小さな値に設定することによって、図７８に破線で示す速度共線図と一点鎖線で示す速度共線図との比較から明らかなように、第２回転機の回転速度を小さくすることができ、それにより、第２回転機の回転速度の過大化による損失の発生により駆動効率が低下するのを、防止することができる。
【００８６】
また、第１動力装置では、第２回転機に電力を供給するとともに、第１ステータで発電することによって、第２回転機の第２出力部に出力されるトルク（以下「第２回転機トルク」という）を、前述した第１回転機の発電用等価トルクを反力とし、熱機関の第１出力部を停止した状態で被駆動部に伝達でき、それにより、被駆動部を駆動することができる。さらに、そのような被駆動部の駆動中、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可能である。図７９は、この場合における各種の回転要素のトルクの関係を、回転速度の関係とともに示している。同図において、ＴＯＵＴは、請求項１と同様、被駆動部伝達トルクであり、ＴＤＨＥ、ＴｇおよびＴＭ２はそれぞれ、熱機関の第１出力部に伝達されるトルク（以下「熱機関伝達トルク」という）、発電用等価トルクおよび第２回転機トルクである。
【００８７】
上記のように熱機関を始動する場合には、図７９から明らかなように、第２回転機トルクＴＭ２が、第１回転機の発電用等価トルクＴｇを反力として、被駆動部および熱機関の第１出力部の双方に伝達されるため、第１回転機に要求されるトルクは、それ以外の場合よりも大きくなる。この場合、第１回転機に要求されるトルクすなわち発電用等価トルクＴｇは、次式（３５）で表される。
Ｔｇ＝−｛Ｘ・ＴＯＵＴ＋（Ｘ＋１）ＴＤＨＥ｝／（α＋１＋Ｘ）    ……（３５）
【００８８】
この式（３５）から明らかなように、第１回転機の極対数比αが大きいほど、同じ大きさの被駆動部伝達トルクＴＯＵＴおよび熱機関伝達トルクＴＤＨＥに対して、発電用等価トルクＴｇが小さくなる。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、第１回転機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。
【００８９】
さらに、第１動力装置では、次のようにして熱機関、第１および第２の回転機を制御することによって、低速状態の被駆動部の速度を急速に上昇させることができる。図８０は、このように被駆動部の速度を急速に上昇させる場合の開始時における各種の回転要素の回転速度の関係を、各種の回転要素のトルクの関係とともに示している。同図において、ＴＨＥは、請求項１と同様、熱機関のトルクであり、Ｔｅは、前述した第１回転機の駆動用等価トルクである。この場合、熱機関の回転数を、その最大トルクが得られるような所定の回転数に高める。図８０に示すように、被駆動部の速度がすぐには上昇しないため、熱機関の回転数が被駆動部の速度よりも高くなるとともに、両者の差が大きくなることから、第２回転機の第２出力部は逆転する。また、そのように逆転する第２回転機の第２出力部から正のトルクを被駆動部に作用させるために、第２回転機において発電を行う。さらに、第２回転機で発電した電力を第１回転機のステータに供給するとともに、このステータで発生する回転磁界を正転させる。
【００９０】
以上により、熱機関のトルクＴＨＥ、駆動用等価トルクＴｅおよび第２回転機トルクＴＭ２はいずれも、正のトルクとして、被駆動部に伝達され、その結果、被駆動部の速度が急速に上昇する。また、上記のように低速状態の被駆動部の速度を急速に上昇させる場合には、図８０から明らかなように、熱機関のトルクＴＨＥおよび駆動用等価トルクＴｅが第２回転機トルクＴＭ２を反力として被駆動部に伝達されるため、第２回転機に要求されるトルクは、それ以外の場合よりも大きくなる。この場合、第２回転機に要求されるトルクすなわち第２回転機トルクＴＭ２は、次式（３６）で表される。
ＴＭ２＝−｛α・ＴＨＥ＋（１＋α）ＴＯＵＴ｝／（Ｘ＋１＋α）    ……（３６）
【００９１】
この式（３６）から明らかなように、値Ｘが大きいほど、同じ大きさの被駆動部伝達トルクＴＯＵＴおよび熱機関のトルクＴＨＥに対して、第２回転機トルクＴＭ２が小さくなる。したがって、値Ｘをより大きな値に設定することによって、第２回転機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。
【００９２】
また、図８１は、前述した第２動力装置における熱機関から被駆動部への動力の伝達状況の一例を概略的に示している。なお、同図における各種の回転要素の連結関係などの表記の方法は、図７７と同じである。この第２動力装置では、熱機関の動力は、例えば次のようにして被駆動部に伝達される。すなわち、第１および第２の制御器による制御によって、熱機関の動力の一部を用いて第２回転機で発電を行うとともに、発電した電力を第１回転機のステータに供給する。この第２回転機での発電時、図８１に示すように、熱機関の動力の一部が、熱機関の第１出力部に連結された第２要素に伝達され、第１および第３の要素に分配される。第１要素に分配された動力は被駆動部に伝達される一方、第３要素に分配された動力は、第２回転機に伝達されるとともに、電力に変換された後、ステータに供給される。
【００９３】
さらに、上記のように第２回転機で発電した電力がステータに供給されると、この電力は、動力に変換され、磁力線による磁力によって、第２ロータに伝達される。それに伴い、熱機関の動力の残りが、第１ロータに伝達され、さらに、磁力線による磁力によって、第２ロータに伝達される。また、第２ロータに伝達された動力は、被駆動部に伝達される。以上の結果、被駆動部に、熱機関の動力と等しい大きさの動力が伝達される。
【００９４】
以上のように、第２動力装置においても、前述した第１動力装置と同様、熱機関の動力が再循環せずに被駆動部に伝達されるので、第１回転機、差動装置および第２回転機を通過する動力を低減できる。したがって、第１動力装置と同様、第１回転機、差動装置および第２回転機の小型化およびコストの削減を図ることができ、それにより、第２動力装置のさらなる小型化とコストの削減を達成することができるとともに、第２動力装置の駆動効率を高めることができる。また、第１動力装置と第２動力装置の間では、第１回転機および差動装置における動力の分配・合成が逆の関係になっているだけで、第２動力装置においても、図８１に示すように、熱機関の動力は、前述した第１〜第３の伝達経路の計３つの伝達経路を介して、分割された状態で被駆動部に伝達される。したがって、第１動力装置と同様、第１および第２の制御器の小型化およびコストの削減を図ることができ、それにより、第２動力装置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。
【００９５】
さらに、第２動力装置においても、第１動力装置と同様、上述したような被駆動部への動力の伝達の際、第１および第２の制御器で磁界回転速度ＶＦおよび第２回転機の回転速度をそれぞれ制御することによって、熱機関の動力を無段階に変速して被駆動部に伝達することができる。具体的には、第２動力装置では、熱機関の回転数と、被駆動部の速度と、磁界回転速度ＶＦと、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２と、第１〜第３の要素回転速度Ｖ１〜Ｖ３と、第２回転機の回転速度の関係は、例えば図８２の太い実線のように示される。同図に二点鎖線で示すように、例えば、第２要素回転速度Ｖ２および第１ロータ回転速度ＶＲ１に対して、第２回転機の回転速度を上昇させるとともに、磁界回転速度ＶＦを低下させることによって、熱機関の動力を無段階に減速して被駆動部に伝達することができる。逆に、図８２に一点鎖線で示すように、第２要素回転速度Ｖ２および第１ロータ回転速度ＶＲ１に対して、第２回転機の回転速度を低下させるとともに、磁界回転速度ＶＦを上昇させることによって、熱機関の動力を無段階に増速して被駆動部に伝達することができる。
【００９６】
また、第１回転機の極対数比αが比較的大きい場合において、被駆動部の速度が熱機関の回転数よりも高いとき（図８２の一点鎖線参照）には、磁界回転速度ＶＦは、被駆動部の速度よりも高くなり、過大になる場合がある。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、図８２に破線で示す速度共線図と一点差線で示す速度共線図との比較から明らかなように、磁界回転速度ＶＦを小さくすることができ、それにより、磁界回転速度ＶＦの過大化による損失の発生により駆動効率が低下するのを、防止することができる。
【００９７】
さらに、前述した差動装置における回転速度に関する共線関係を定める値Ｘが比較的大きい場合において、熱機関の回転数が被駆動部の速度よりも高いとき（図８２の二点鎖線参照）には、第２回転機の回転速度は、熱機関の回転数よりも高くなり、過大になる場合がある。したがって、この値Ｘをより小さな値に設定することによって、図８２に破線で示す速度共線図と二点差線で示す速度共線図との比較から明らかなように、第２回転機の回転速度を小さくすることができ、それにより、第２回転機の回転速度の過大化による損失の発生により駆動効率が低下するのを、防止することができる。
【００９８】
また、第２動力装置では、第１回転機のステータに電力を供給するとともに、第２回転機で発電を行うことによって、第１回転機の駆動用等価トルクＴｅを、第２回転機トルクＴＭ２を反力とし、熱機関の第１出力部を停止した状態で被駆動部に伝達でき、それにより、被駆動部を駆動することができる。さらに、そのような被駆動部の駆動中、熱機関が内燃機関である場合に、第１動力装置と同様、内燃機関を始動することが可能である。図８３は、この場合における各種の回転要素のトルクの関係を、回転速度の関係とともに示している。
【００９９】
上記のように熱機関を始動する場合には、図８３から明らかなように、駆動用等価トルクＴｅが、第２回転機トルクＴＭ２を反力として、被駆動部および熱機関の出力部の双方に伝達されるため、第２回転機に要求されるトルクは、それ以外の場合よりも大きくなる。この場合、第２回転機に要求されるトルクすなわち第２回転機トルクＴＭ２は、次式（３７）で表される。
ＴＭ２＝−｛α・ＴＯＵＴ＋（１＋α）ＴＤＨＥ｝／（Ｘ＋α＋１）  ……（３７）
【０１００】
この式（３７）から明らかなように、値Ｘが大きいほど、同じ大きさの被駆動部伝達トルクＴＯＵＴおよび熱機関伝達トルクＴＤＨＥに対して、第２回転機トルクＴＭ２が小さくなる。したがって、値Ｘをより大きな値に設定することによって、第２回転機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。
【０１０１】
さらに、第２動力装置では、次のようにして熱機関、第１および第２の回転機を制御することによって、第１動力装置と同様、低速状態の被駆動部の速度を急速に上昇させることができる。図８４は、このように被駆動部の速度を急速に上昇させる場合の開始時における各種の回転要素の回転速度の関係を、各種の回転要素のトルクの関係とともに示している。この場合、熱機関の回転数を、その最大トルクが得られるような所定の回転速度に高める。図８４に示すように、被駆動部の速度がすぐには上昇しないため、熱機関の回転数が被駆動部の速度よりも高くなるとともに、両者の差が大きくなることから、この両者の関係によって定まる回転磁界の回転方向は逆転方向になる。このため、そのような回転磁界を発生させる第１回転機のステータから正のトルクを被駆動部に作用させるために、ステータにおいて発電を行う。さらに、ステータで発電した電力を第２回転機に供給するとともに、その第２出力部を正転させる。
【０１０２】
以上により、熱機関のトルクＴＨＥ、第２回転機トルクＴＭ２および発電用等価トルクＴｇはいずれも、正のトルクとして、被駆動部に伝達され、その結果、被駆動部の速度が急速に上昇する。また、上記のように低速状態の被駆動部の速度を急速に上昇させる場合には、図８４から明らかなように、熱機関のトルクＴＨＥおよび第２回転機トルクＴＭ２が、第１回転機の発電用等価トルクＴｇを反力として被駆動部に伝達されるため、第１回転機に要求されるトルクは、それ以外の場合よりも大きくなる。この場合、第１回転機に要求されるトルクすなわち発電用等価トルクＴｇは、次式（３８）で表される。
Ｔｇ＝−｛Ｘ・ＴＨＥ＋（１＋Ｘ）ＴＯＵＴ｝／（α＋１＋Ｘ）      ……（３８）
【０１０３】
この式（３８）から明らかなように、極対数比αが大きいほど、同じ大きさの被駆動部伝達トルクＴＯＵＴおよび熱機関のトルクＴＨＥに対して、発電用等価トルクＴｇが小さくなる。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、第１回転機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。
【０１０４】
請求項９に係る発明は、請求項８に記載の動力装置１Ｆ〜１Ｕにおいて、充電および放電可能に構成され、第１および第２の制御器をそれぞれ介してステータ２３、３３および第２回転機に電気的に接続された蓄電装置（バッテリ４３）をさらに備えることを特徴とする。
【０１０５】
この構成によれば、充電・放電可能な蓄電装置が、第１および第２の制御器をそれぞれ介して、ステータおよび第２回転機に接続されている。このため、例えば、熱機関の最良燃費を得ることができる。具体的には、この熱機関の最良燃費が得られる最良燃費動力よりも被駆動部を駆動するのに要求される要求動力が小さいときに、熱機関の動力を最良燃費が得られるように制御するとともに、熱機関の余剰の動力を、第１または第２の回転機において電力に変換し、この電力を蓄電装置に充電することが可能になる。逆に、最良燃費動力よりも要求動力が大きいときに、熱機関の動力を最良燃費が得られるように制御するとともに、上記の蓄電装置に充電された電力を、第１および／または第２の回転機を介して被駆動部に回転動力として入力することにより、動力の不足を補うことが可能になる。以上により、被駆動部の負荷の大きさにかかわらず、熱機関の最良燃費を得ることができ、したがって、動力装置の駆動効率をより一層、高めることができる。
【０１０６】
請求項１０に係る発明は、請求項８または９に記載の動力装置１Ｇ、１Ｏにおいて、第１ロータおよび第２要素ならびに第２ロータおよび第１要素の他方からの動力を変速して被駆動部に伝達するための変速装置１１１、１６１をさらに備えることを特徴とする。
【０１０７】
この構成によれば、第１ロータおよび第２要素ならびに第２ロータおよび第１要素の他方（以下「被駆動部連結要素」という）からの動力が、変速装置によって変速され、被駆動部に伝達される。このため、例えば、被駆動部の負荷が極めて大きく、それにより、被駆動部に伝達されるトルクが過大であるときに、変速装置の変速比を減速側に制御することによって、変速装置から被駆動部に伝達されるトルクに対して、被駆動部連結要素から変速装置に伝達されるトルクを小さくすることができる。これにより、第１または第２のロータの小型化、ひいては、第１回転機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。
【０１０８】
また、例えば、被駆動部に第１要素が連結されている場合および第２要素が連結されている場合のいずれにおいても、第２回転機および差動装置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。具体的には、第１要素が被駆動部に連結されている場合（図８１参照）において、被駆動部の負荷が極めて大きいときに、変速装置の変速比を減速側に制御することによって、変速装置から被駆動部に伝達されるトルクに対して、第１要素から変速装置に伝達されるトルクが小さくなる。これにより、第２要素を介して第１および第３の要素に分配されるトルクを小さくすることができるので、差動装置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。また、上記のように第３要素に分配されるトルクが小さくなるのに応じて、第３要素から第２回転機に伝達されるトルクを小さくすることができるので、第２回転機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。
【０１０９】
さらに、例えば、第２要素が被駆動部に連結されている場合（図７７参照）において、被駆動部の負荷が極めて大きいときに、変速装置の変速比を減速側に制御することによって、変速装置から被駆動部に伝達されるトルクに対して、第２回転機から第３および第２の要素を介して変速装置に伝達されるトルクを小さくすることができるので、第２回転機および差動装置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。
【０１１０】
また、例えば、被駆動部の速度が極めて高いときに、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て、第１または第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２を低下させることができるので、第１または第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の過大化による第１回転機の故障を防止することができる。被駆動部に第１ロータが連結されている場合には、前述したように第１ロータは磁石で構成されており、磁石は軟磁性体よりも強度が低く、上記のような不具合が発生しやすいため、特に有効である。
【０１１１】
さらに、第２要素が被駆動部に連結されている場合において、被駆動部の速度が熱機関の回転数よりも高いときには、前述した図７８から明らかなように、第２回転機の回転速度が過大になる場合がある。このため、例えば、このような場合に、変速装置の変速比を増速側に制御することにより、被駆動部の速度に対して、第２要素回転速度Ｖ２を低下させることによって、図７８から明らかなように、第２回転機の回転速度を低下させることができるので、第２回転機の回転速度の過大化による第２回転機の故障を防止することができる。
【０１１２】
また、第１要素が被駆動部に連結されている場合において、熱機関の回転数が被駆動部の速度よりも高いときには、前述した図８２から明らかなように、第２回転機の回転速度が過大になる場合がある。このため、例えば、このような場合に、変速装置の変速比を減速側に制御することにより、被駆動部の速度に対して、第１要素回転速度Ｖ１を上昇させることによって、図８２から明らかなように、第２回転機の回転速度を低下させることができるので、第２回転機の回転速度の過大化による第２回転機の故障を防止することができる。
【０１１３】
さらに、例えば、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て、第１または第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２を適度な大きさに制御でき、それにより、第１回転機の高い効率を得ることができる。また、変速装置の変速比の制御により、被駆動部の速度に対して、第２または第１の要素回転速度Ｖ２，Ｖ１を増減させることによって、図７８および図８２から明らかなように、第２回転機の回転速度を適度な大きさに制御でき、それにより、第２回転機の高い効率を得ることができる。
【０１１４】
さらに、例えば、請求項８の作用で述べたように、第１回転機、差動装置および第２回転機によって、熱機関の動力を無段階に変速して被駆動部に伝達できるので、変速装置の変速動作の頻度を低くすることができる。これにより、請求項３の動力装置と同様、動力装置の駆動効率を高めることができる。
【０１１５】
請求項１１に係る発明は、請求項８または９に記載の動力装置１Ｈ、１Ｐにおいて、第１ロータおよび第２要素ならびに第２ロータおよび第１要素の一方に、熱機関の第１出力部からの動力を変速して伝達するための変速装置１２１、１７１をさらに備えることを特徴とする。
【０１１６】
この構成によれば、熱機関の第１出力部からの動力が、変速装置によって変速され、第１ロータおよび第２要素ならびに第２ロータおよび第１要素の一方（以下「熱機関連結要素」という）に伝達される。このため、例えば、変速装置の変速比を増速側に制御することによって、熱機関の第１出力部から熱機関連結要素に入力されるトルクを小さくすることができ、それにより、第１回転機、差動装置および第２回転機のさらなる小型化およびコストの削減を図ることが可能になる。
【０１１７】
また、例えば、熱機関の回転数が極めて高いときに、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、第１または第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２を低下させることができるので、第１または第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の過大化による第１回転機の故障を防止することができる。第１ロータが熱機関の第１出力部に連結されている場合、第１ロータは磁石で構成されていることから、上記のような不具合が発生しやすいので、特に有効である。
【０１１８】
さらに、例えば、熱機関の第１出力部に第２要素が連結されている場合および第１要素が連結されている場合のいずれにおいても、第２回転機の回転速度の過大化による第２回転機の故障を防止することができる。具体的には、熱機関の第１出力部に第１要素が連結されている場合において、被駆動部の速度が熱機関の回転数よりも高いときには、図７８から明らかなように、第２回転機の回転速度が過大になる場合がある。このため、例えば、このような場合に、変速装置の変速比を増速側に制御することにより、熱機関の回転数に対して、第１要素回転速度Ｖ１を上昇させることによって、図７８から明らかなように、第２回転機の回転速度を低下させることができるので、第２回転機の回転速度の過大化による第２回転機の故障を防止することができる。
【０１１９】
また、熱機関の第１出力部に第２要素が連結されている場合において、熱機関の回転数が被駆動部の速度よりも高いときには、図８２から明らかなように、第２回転機の回転速度が過大になる場合がある。このため、例えば、このような場合に、変速装置の変速比を減速側に制御することにより、熱機関の回転数に対して、第２要素回転速度Ｖ２を低下させることによって、図８２から明らかなように、第２回転機の回転速度を低下させることができるので、第２回転機の回転速度の過大化による第２回転機の故障を防止することができる。
【０１２０】
さらに、例えば、変速装置の変速比を制御することによって、熱機関の回転数に対して、第１または第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２を適度な大きさに制御でき、それにより、第１回転機の高い効率を得ることができる。また、変速装置の変速比を制御することにより、熱機関の回転数に対して、第１または第２の要素回転速度Ｖ１，Ｖ２を増減させることによって、図７８および図８２から明らかなように、第２回転機の回転速度を適度な大きさに制御でき、それにより、第２回転機の高い効率を得ることができる。
【０１２１】
また、熱機関の第１出力部を、ギヤ式の有段変速装置を介して被駆動部に連結する場合、その変速動作中、変速先のギヤ列が接続されるまでの間、熱機関と被駆動部の間が有段変速装置で遮断されることによって、熱機関のトルクが伝達されず、それによるトルクの急減などの変速ショックが発生しやすい。本発明によれば、例えば、第１ロータおよび第２要素ならびに第２ロータおよび第１要素の他方を、そのような有段変速装置を介さずに被駆動部に連結することが可能であり、それにより、熱機関の第１出力部からの動力を熱機関連結要素に伝達する変速装置として、有段変速装置を用いた場合でも、次に述べる作用によって、変速装置の変速動作中、上述した変速ショックを抑えられる。
【０１２２】
すなわち、第２ロータおよび第１要素が熱機関の第１出力部に連結されるとともに、第２ロータおよび第１要素が互いに連結されている場合において、変速装置の変速動作により熱機関の第１出力部と第２ロータおよび第１要素の間が遮断されているときに、第１回転機のステータおよび第２回転機に電力を供給する。これにより、前述した第１回転機の機能から、ステータからの前述した駆動用等価トルクＴｅと、第１ロータに後述するように伝達されたトルクが合成された後、第２ロータに伝達される。第２ロータに伝達されたトルクは、上述したように第２ロータおよび第１要素が互いに連結されているため、第１要素に伝達され、第２回転機から第３要素に伝達されたトルクと合成された後、第２要素に伝達される。第２要素に伝達されたトルクの一部は被駆動部に伝達され、残りは被駆動部を介して第１ロータに伝達される。このように、変速装置の変速動作中、第１および第２の回転機によるトルクを被駆動部に伝達できるので、変速ショックを抑えることができ、それにより、商品性を高めることができる。
【０１２３】
この効果は、第１ロータおよび第２要素が熱機関の第１出力部に連結されるとともに、第１ロータおよび第２要素が互いに連結されている場合においても、同様に得ることができる。具体的には、この場合、ステータおよび第２回転機に電力を供給すると、第２回転機のトルクは、第３要素に伝達されるとともに、第１要素に後述するように伝達されたトルクと合成された後、第２要素に伝達される。第２要素に伝達されたトルクは、第１ロータおよび第２要素が互いに連結されているため、第１ロータに伝達され、ステータからの駆動用等価トルクＴｅと合成された後、第２ロータに伝達される。第２ロータに伝達されたトルクの一部は、被駆動部に伝達され、残りは被駆動部を介して第１要素に伝達される。したがって、この場合にも、変速装置の変速動作中、変速ショックを抑えることができ、それにより、商品性を高めることができる。
【０１２４】
請求項１２に係る発明は、請求項８または９に記載の動力装置１Ｉにおいて、第２ロータおよび第１要素が、熱機関の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第１ロータおよび第２要素が、被駆動部に機械的に連結されており、第１ロータからの動力を変速して被駆動部に伝達するための変速装置１３１をさらに備えることを特徴とする。
【０１２５】
この構成によれば、第２ロータおよび第１要素が、熱機関の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第１ロータおよび第２要素が、被駆動部に機械的に連結されており、変速装置によって、第１ロータからの動力が変速され、被駆動部に伝達される。このため、例えば、図７７を用いて説明した被駆動部への動力の伝達中、被駆動部の負荷が極めて大きいときに、変速装置の変速比を減速側に制御することによって、変速装置から被駆動部に伝達されるトルクに対して、第１ロータから変速装置に伝達されるトルクを小さくすることができるので、第１ロータの小型化、ひいては、第１回転機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。
【０１２６】
また、例えば、被駆動部の速度が極めて高いときに、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て第１ロータ回転速度ＶＲ１を低下させることができるので、第１ロータ回転速度ＶＲ１の過大化による第１回転機の故障を防止することができる。前述したように第１ロータは磁石で構成されており、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、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て第１ロータ回転速度ＶＲ１を適度な大きさに制御でき、それにより、第１回転機の高い効率を得ることができる。
【０１２７】
また、請求項１１の作用で述べたように、熱機関の第１出力部を、ギヤ式の有段変速装置を介して被駆動部に連結する場合、その変速動作中、変速ショックが発生しやすい。本発明によれば、例えば、第２要素を、そのような有段変速装置を介さずに被駆動部に連結することが可能であり、それにより、第１ロータからの動力を被駆動部に伝達する変速装置として、有段変速装置を用いた場合でも、変速装置の変速動作中、図７７から明らかなように、熱機関のトルクの一部を、第１および第２の要素を介して被駆動部に伝達できる。したがって、上述した変速ショックを抑えることができるので、商品性を高めることができる。
【０１２８】
また、例えば、請求項８の作用で述べたように、第１回転機、差動装置および第２回転機によって、熱機関の動力を無段階に変速して被駆動部に伝達できるので、変速装置の変速動作の頻度を低くすることができる。これにより、請求項１０の動力装置と同様、動力装置の駆動効率を高めることができる。
【０１２９】
請求項１３に係る発明は、請求項８または９に記載の動力装置１Ｊにおいて、第２ロータおよび第１要素が、熱機関の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第１ロータおよび第２要素が、被駆動部に機械的に連結されており、第２回転機の第２出力部からの動力を変速して第３要素に伝達するための変速装置１４１をさらに備えることを特徴とする。
【０１３０】
この構成によれば、第２ロータおよび第１要素が、熱機関の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第１ロータおよび第２要素が、被駆動部に機械的に連結されており、変速装置によって、第２回転機の第２出力部からの動力が変速され、第３要素に伝達される。このため、例えば、図７７を用いて説明した被駆動部への動力の伝達中、被駆動部の負荷が極めて大きいときに、変速装置の変速比を減速側に制御することによって、変速装置から第３および第２の要素を介して被駆動部に伝達されるトルクに対して、第２回転機から変速装置に伝達されるトルクを小さくすることができるので、第２回転機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。
【０１３１】
また、被駆動部の速度が熱機関の回転数よりも高いときには、図７８から明らかなように、第２回転機の回転速度が過大になる場合がある。このため、例えば、このような場合に、変速装置の変速比を増速側に制御することによって、被駆動部の速度と熱機関の回転数の関係によって定まる第３要素回転速度Ｖ３に対して、第２回転機の回転速度を低下させることができるので、第２回転機の回転速度の過大化による第２回転機の故障を防止することができる。さらに、変速装置の変速比を制御することによって、そのときの被駆動部の速度と熱機関の回転数の関係によって定まる第３要素回転速度Ｖ３に対して、第２回転機の回転速度を適度な大きさに制御でき、それにより、第２回転機の高い効率を得ることができる。
【０１３２】
また、請求項１１の作用で述べたように、熱機関の第１出力部を、ギヤ式の有段変速装置を介して被駆動部に連結する場合、その変速動作中、変速ショックが発生しやすい。本発明によれば、例えば、第１ロータを、そのような有段変速装置を介さずに被駆動部に連結することが可能であり、それにより、第２回転機からの動力を第３要素に伝達する変速装置として、有段変速装置を用いた場合でも、変速装置の変速動作中、図７７から明らかなように、熱機関のトルクの一部を、第２および第１のロータを介して被駆動部に伝達できる。したがって、上述した変速ショックを抑えることができるので、商品性を高めることができる。
【０１３３】
また、例えば、請求項８の作用で述べたように、第１回転機、差動装置および第２回転機によって、熱機関の動力を無段階に変速して被駆動部に伝達できるので、変速装置の変速動作の頻度を低くすることができる。これにより、請求項１０の動力装置と同様、動力装置の駆動効率を高めることができる。
【０１３４】
請求項１４に係る発明は、請求項８または９に記載の動力装置１Ｋにおいて、第２ロータおよび第１要素が、熱機関の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第１ロータおよび第２要素が、被駆動部に機械的に連結されており、第２要素からの動力を変速して被駆動部に伝達するための変速装置１５１をさらに備えることを特徴とする。
【０１３５】
この構成によれば、第２ロータおよび第１要素が、熱機関の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第１ロータおよび第２要素が、被駆動部に機械的に連結されており、変速装置によって、第２要素からの動力が変速され、被駆動部に伝達される。このため、例えば、図７７を用いて説明した被駆動部への動力の伝達中、被駆動部の負荷が極めて大きいときに、変速装置の変速比を減速側に制御することによって、変速装置から被駆動部に伝達されるトルクに対して、第２要素から変速装置に伝達されるトルクを小さくすることができ、ひいては、差動装置の第１および第３の要素を介して合成されるトルクを小さくすることができる。したがって、差動装置および第２回転機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。
【０１３６】
また、被駆動部の速度が熱機関の回転数よりも高いときには、図７８から明らかなように、第２回転機の回転速度が過大になる場合がある。このため、例えば、このような場合に、変速装置の変速比を増速側に制御することにより、被駆動部の速度に対して、第２要素回転速度Ｖ２を低下させることによって、図７８から明らかなように、第２回転機の回転速度を低下させることができるので、第２回転機の回転速度の過大化による第２回転機の故障を防止することができる。さらに、例えば、変速装置の変速比を制御することにより、被駆動部の速度に対して、第２要素回転速度Ｖ２を増減させることによって、図７８から明らかなように、第２回転機の回転速度を適度な大きさに制御でき、それにより、第２回転機の高い効率を得ることができる。
【０１３７】
また、請求項１１の作用で述べたように、熱機関の第１出力部を、ギヤ式の有段変速装置を介して被駆動部に連結する場合、その変速動作中、変速ショックが発生しやすい。本発明によれば、例えば、第１ロータを、そのような有段変速装置を介さずに被駆動部に連結することが可能であり、それにより、第２要素からの動力を被駆動部に伝達する変速装置として、有段変速装置を用いた場合でも、変速装置の変速動作中、図７７から明らかなように、熱機関のトルクの一部を、第２および第１のロータを介して被駆動部に伝達できる。したがって、上述した変速ショックを抑えることができるので、商品性を高めることができる。
【０１３８】
また、例えば、請求項８の作用で述べたように、第１回転機、差動装置および第２回転機によって、熱機関の動力を無段階に変速して被駆動部に伝達できるので、変速装置の変速動作の頻度を低くすることができる。これにより、請求項１０の動力装置と同様、動力装置の駆動効率を高めることができる。
【０１３９】
請求項１５に係る発明は、請求項８または９に記載の動力装置１Ｌにおいて、第２ロータおよび第１要素が、熱機関の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第１ロータおよび第２要素が、被駆動部に機械的に連結されており、サンギヤ（第２サンギヤＳ２）、リングギヤ（第２リングギヤＲ２）、ならびに、サンギヤおよびリングギヤに噛み合うプラネタリギヤ（第２プラネタリギヤＰ２）を回転自在に支持するキャリア（第２キャリアＣ２）を有する遊星歯車装置（第２遊星歯車装置ＰＳ２）と、第１クラッチＣＬ１と、第２クラッチＣＬ２と、をさらに備え、サンギヤおよびリングギヤの一方が、第２要素に機械的に連結され、キャリアが、第３要素に機械的に連結されるとともに、第１クラッチＣＬ１を介して第２回転機の第２出力部に機械的に連結されており、サンギヤおよびリングギヤの他方が、第２クラッチＣＬ２を介して第２出力部に機械的に連結されていることを特徴とする。
【０１４０】
この構成によれば、第２ロータおよび第１要素が、熱機関の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第１ロータおよび第２要素が、被駆動部に機械的に連結されている。また、被駆動部に連結された第２要素に、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）が機械的に連結され、第３要素にキャリアが機械的に連結されており、このキャリアは、第１クラッチを介して、第２回転機の第２出力部に機械的に連結されている。さらに、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、第２クラッチを介して、第２回転機の第２出力部に機械的に連結されている。このように、第２回転機の第２出力部は、第１クラッチおよびキャリアを介して、第３要素に機械的に連結されるとともに、第２クラッチ、他方のギヤ、プラネタリギヤ、およびキャリアを介して、第３要素に機械的に連結されている。
【０１４１】
ここで、一方のギヤの回転速度を「第１ギヤ回転速度ＶＧ１」、他方のギヤの回転速度を「第２ギヤ回転速度ＶＧ２」、キャリアの回転速度を「キャリア回転速度ＶＣ」とする。上述した連結関係において、各種に回転要素が直結されており、かつ、第１クラッチの接続により第２回転機の第２出力部をキャリアに連結するとともに、第２クラッチの遮断により第２出力部と他方のギヤの間を遮断しているとき（以下、このような第１および第２のクラッチの接続・遮断状態を「第１変速モード」という）には、熱機関の回転数や被駆動部の速度などの関係は、例えば図８５（ａ）のように示される。また、第１クラッチの遮断により第２回転機の第２出力部とキャリアの間を遮断するとともに、第２クラッチの接続により第２出力部を他方のギヤに連結しているとき（以下、このような第１および第２のクラッチの接続・遮断状態を「第２変速モード」という）には、熱機関の回転数や被駆動部の速度などの関係は、例えば図８５（ｂ）のように示される。
【０１４２】
なお、前述したように、本発明の第１回転機が請求項１の第１回転機と同じ機能を有しているので、前記式（２５）から明らかなように、磁界回転速度ＶＦと第１ロータ回転速度ＶＲ１と第２ロータ回転速度ＶＲ２の関係は、ＶＦ＝（α＋１）ＶＲ２−α・ＶＲ１で表される。このため、図８５に示す速度共線図において、磁界回転速度ＶＦを表す縦線から第２ロータ回転速度ＶＲ２を表す縦線までの距離と、第２ロータ回転速度ＶＲ２を表す縦線から第１ロータ回転速度ＶＲ１を表す縦線までの距離との比は、１：（１／α）である。また、図８５において、第１ギヤ回転速度ＶＧ１を表す縦線からキャリア回転速度ＶＣを表す縦線までの距離をＹ、キャリア回転速度ＶＣを表す縦線から第２ギヤ回転速度ＶＧ２を表す縦線までの距離をＺとする。
【０１４３】
これらの図８５（ａ）と図８５（ｂ）の比較から明らかなように、速度共線図における被駆動部の速度を表す縦線と第２回転機の回転速度を表す縦線との間の距離が、第１変速モードの方が第２変速モードよりも小さいため、第２回転機の第２出力部および被駆動部の速度差Ｄ２と被駆動部および熱機関の速度差Ｄ１との比（Ｄ２／Ｄ１）は、第１変速モードの方が小さい。また、被駆動部の速度が熱機関の回転数よりも高いときには、第２回転機の回転速度が被駆動部の速度よりも高くなり、過大になる場合がある。このため、例えば、このような場合に、第１変速モードを用いることによって、上述した速度差Ｄ１とＤ２との比の関係から明らかなように、第２変速モードを用いた場合よりも第２回転機の回転速度を小さくすることができるので、第２回転機の回転速度の過大化による第２回転機の故障を防止することができる。
【０１４４】
さらに、図８０を用いて説明したように第２回転機に要求されるトルクが大きくなるような場合において、第１変速モードを用いたときには、駆動用等価トルクＴｅ、熱機関トルクＴＨＥ、被駆動部伝達トルクＴＯＵＴ、および第２回転機トルクＴＭ２の関係は、例えば図８６（ａ）のように示される。また、第２回転機に要求されるトルク、すなわち第２回転機トルクＴＭ２は、例えば次式（３９）で表される。
ＴＭ２＝−｛ＴＨＥ＋［（１／α）＋１］ＴＯＵＴ｝／［Ｙ＋（１／α）＋１］      
……（３９）
【０１４５】
一方、第２変速モードを用いたときには、駆動用等価トルクＴｅ、熱機関トルクＴＨＥ、被駆動部伝達トルクＴＯＵＴ、および第２回転機トルクＴＭ２の関係は、例えば図８６（ｂ）のように示される。また、第２回転機のトルクＴＭ２は、例えば次式（４０）で表される。
ＴＭ２＝−｛ＴＨＥ＋［（１／α）＋１］ＴＯＵＴ｝／［Ｚ＋Ｙ＋（１／α）＋１］  
……（４０）
【０１４６】
上記の式（３９）と式（４０）の比較から明らかなように、第２回転機のトルクＴＭ２は、同じ大きさの被駆動部伝達トルクＴＯＵＴおよび熱機関のトルクＴＨＥに対して、第２変速モードの方が小さい。このため、例えば、上述したように第２回転機に要求されるトルクが大きくなるような場合に、第２変速モードを用いることによって、第２回転機トルクＴＭ２を小さくすることができ、ひいては、第２回転機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。
【０１４７】
また、例えば、熱機関の回転数および被駆動部の速度に応じ、第１または第２の変速モードを選択することによって、第２回転機の回転速度を適度な大きさに制御でき、それにより、第２回転機の高い効率を得ることができる。さらに、第１および第２の変速モードの切換を、キャリア回転速度ＶＣおよび第２ギヤ回転速度ＶＧ２が図８７に示すように互いに等しいときに行うことによって、被駆動部や熱機関の回転を保ちながら、円滑に行うことができ、良好なドライバビリティを確保することができる。
【０１４８】
また、例えば、第１ロータを、ギヤ式の有段変速装置を介さずに被駆動部に連結することが可能であり、それにより、第１および第２の変速モードの間での移行時、第１および第２のクラッチの双方が遮断状態にあることにより第２回転機と被駆動部の間が遮断されていても、図７７から明らかなように、熱機関のトルクＴＨＥの一部を、第２および第１のロータを介して被駆動部に伝達できる。したがって、第１および第２の変速モードの間での移行時、変速ショックを抑えることができるので、商品性を高めることができる。
【０１４９】
請求項１６に係る発明は、請求項８または９に記載の動力装置１Ｑにおいて、第１ロータおよび第２要素が、熱機関の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第２ロータおよび第１要素が、被駆動部に機械的に連結されており、第２回転機の第２出力部と第３要素の間で伝達される動力を変速するための変速装置１８１をさらに備えることを特徴とする。
【０１５０】
この構成によれば、第１ロータおよび第２要素が、熱機関の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第２ロータおよび第１要素が、被駆動部に機械的に連結されており、変速装置によって、第２回転機の第２出力部と第３要素の間で伝達される動力が変速される。このため、例えば、図８１を用いて説明した被駆動部への動力の伝達中、被駆動部の負荷が極めて大きく、それにより、差動装置を介して第２回転機に極めて大きなトルクが伝達されるようなときに、変速装置の変速比を第２回転機に伝達される動力が増速される方向に制御する。これにより、第３要素から変速装置に伝達されるトルクに対して、変速装置から第２回転機に伝達されるトルクを小さくすることができるので、第２回転機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。
【０１５１】
また、この場合、変速装置による上述したような変速が行われても、第３要素から第２回転機に伝達される動力の大きさ自体は変わらないことと、第２回転機で発電した電力をステータを介して第２ロータに動力として伝達する際、第２ロータを介して被駆動部に伝達されるトルクを任意の大きさに制御できることから、被駆動部に十分な大きさのトルクを伝達することができる。
【０１５２】
さらに、熱機関の回転数が被駆動部の速度よりも高いときには、図８２から明らかなように、第２回転機の回転速度が過大になる場合がある。このため、例えば、このような場合に、変速装置の変速比を第２回転機に伝達される動力が減速される方向に制御することによって、そのときの熱機関の回転数と被駆動部の速度の関係によって定まる第３要素回転速度Ｖ３に対して、第２回転機の回転速度を低下させることができるので、第２回転機の回転速度の過大化による第２回転機の故障を防止することができる。また、変速装置の変速比を制御することによって、そのときの熱機関の回転数と被駆動部の速度の関係によって定まる第３要素回転速度Ｖ３に対して、第２回転機の回転速度を適度な大きさに制御でき、それにより、第２回転機の高い効率を得ることができる。
【０１５３】
さらに、図８１を用いて説明した被駆動部への動力の伝達中、第２要素に伝達された熱機関のトルクは、第２回転機での発電に伴って第３要素に作用する負荷トルクを反力として、第１要素を介して被駆動部に伝達される。このため、本発明の変速装置としてギヤ式の有段変速装置を用いたときには、その変速動作に伴って第３要素と第２回転機の間が遮断されることにより、第２回転機からの負荷トルクが第３要素に作用しなくなり、その結果、第２および第１の要素を介して伝達される熱機関のトルクが極めて小さくなってしまう。本発明によれば、例えば、第２ロータを、そのような有段変速装置を介さずに被駆動部に連結することが可能であり、それにより、変速装置の変速動作中、図８１から明らかなように、熱機関のトルクの一部を、第１および第２のロータを介して被駆動部に伝達できるので、トルクの急減などの変速ショックを抑えることができ、したがって、商品性を高めることができる。
【０１５４】
また、例えば、請求項８の作用で述べたように、第１回転機、差動装置および第２回転機によって、熱機関の動力を無段階に変速して被駆動部に伝達できるので、変速装置の変速動作の頻度を低くすることができる。これにより、請求項１０の動力装置と同様、動力装置の駆動効率を高めることができる。
【０１５５】
請求項１７に係る発明は、請求項８または９に記載の動力装置１Ｒにおいて、第１ロータおよび第２要素が、熱機関の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第２ロータおよび第１要素が、被駆動部に機械的に連結されており、第１要素からの動力を変速して被駆動部に伝達するための変速装置１９１をさらに備えることを特徴とする。
【０１５６】
この構成によれば、第１ロータおよび第２要素が、熱機関の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第２ロータおよび第１要素が、被駆動部に機械的に連結されており、変速装置によって、第１要素からの動力が変速され、被駆動部に伝達される。このため、例えば、図８１を用いて説明した被駆動部への動力の伝達中、被駆動部の負荷が極めて大きいときに、変速装置の変速比を減速側に制御することによって、変速装置から被駆動部に伝達されるトルクに対して、第１要素から変速装置に伝達されるトルクを小さくすることができ、それにより、差動装置および第２回転機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。
【０１５７】
また、例えば、熱機関の回転数が被駆動部の速度よりも高いときには、図８２から明らかなように、第２回転機の回転速度が過大になる場合がある。このため、例えば、このような場合に、変速装置の変速比を減速側に制御することにより、被駆動部の速度に対して、第１要素回転速度Ｖ１を上昇させることによって、図８２から明らかなように、第２回転機の回転速度を低下させることができるので、第２回転機の回転速度の過大化による第２回転機の故障を防止することができる。さらに、変速装置の変速比を制御することにより、被駆動部の速度に対して、第１要素回転速度Ｖ１を増減させることによって、図８２から明らかなように、第２回転機の回転速度を適度な大きさに制御でき、それにより、第２回転機の高い効率を得ることができる。
【０１５８】
また、請求項１１の作用で述べたように、熱機関の第１出力部を、ギヤ式の有段変速装置を介して被駆動部に連結する場合、その変速動作中、変速ショックが発生しやすい。本発明によれば、例えば、第２ロータを、そのような有段変速装置を介さずに被駆動部に連結することが可能であり、それにより、第１要素からの動力を被駆動部に伝達する変速装置として、有段変速装置を用いた場合でも、変速装置の変速動作中、図８１から明らかなように、熱機関のトルクの一部を、第１および第２のロータを介して被駆動部に伝達できる。したがって、上述した変速ショックを抑えることができるので、商品性を高めることができる。
【０１５９】
また、例えば、請求項８の作用で述べたように、第１回転機、差動装置および第２回転機によって、熱機関の動力を無段階に変速して被駆動部に伝達できるので、変速装置の変速動作の頻度を低くすることができる。これにより、請求項１０の動力装置と同様、動力装置の駆動効率を高めることができる。
【０１６０】
請求項１８に係る発明は、請求項８または９に記載の動力装置１Ｓにおいて、第１ロータおよび第２要素が、熱機関の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第２ロータおよび第１要素が、被駆動部に機械的に連結されており、サンギヤ（第２サンギヤＳ２）、リングギヤ（第２リングギヤＲ２）、ならびに、サンギヤおよびリングギヤに噛み合うプラネタリギヤ（第２プラネタリギヤＰ２）を回転自在に支持するキャリア（第２キャリアＣ２）を有する遊星歯車装置（第２遊星歯車装置ＰＳ２）と、第１クラッチＣＬ１と、第２クラッチＣＬ２と、をさらに備え、サンギヤおよびリングギヤの一方が、第２要素に機械的に連結され、キャリアが、第３要素に機械的に連結されるとともに、第１クラッチＣＬ１を介して第２回転機の第２出力部に機械的に連結されており、サンギヤおよびリングギヤの他方が、第２クラッチＣＬ２を介して第２出力部に機械的に連結されていることを特徴とする。
【０１６１】
この構成によれば、第１ロータおよび第２要素が、熱機関の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第２ロータおよび第１要素が、被駆動部に機械的に連結されている。また、熱機関に連結された第２要素に、遊星歯車装置のサンギヤおよびリングギヤの一方、すなわち一方のギヤが機械的に連結され、第３要素にキャリアが機械的に連結されるとともに、このキャリアは、第１クラッチを介して、第２回転機の第２出力部に機械的に連結されている。さらに、サンギヤおよびリングギヤの他方、すなわち他方のギヤが、第２クラッチを介して、第２回転機の第２出力部に機械的に連結されている。このように、第２回転機の第２出力部は、第１クラッチおよびキャリアを介して、第３要素に機械的に連結されるとともに、第２クラッチ、他方のギヤ、プラネタリギヤ、およびキャリアを介して、第３要素に機械的に連結されている。
【０１６２】
ここで、請求項１５の場合と同様、一方のギヤの回転速度を第１ギヤ回転速度ＶＧ１、他方のギヤの回転速度を第２ギヤ回転速度ＶＧ２、キャリアの回転速度をキャリア回転速度ＶＣとする。上述した連結関係において、各種の回転要素が直結されており、かつ、第１クラッチの接続により第２回転機の第２出力部をキャリアに連結するとともに、第２クラッチの遮断により第２出力部と他方のギヤの間を遮断しているときには、熱機関の回転数や被駆動部の速度などの関係は、例えば図８８（ａ）のように示される。以下、このような第１および第２のクラッチの接続・遮断状態を、請求項１５の場合と同様、「第１変速モード」という。また、第１クラッチの遮断により第２回転機の第２出力部とキャリアの間を遮断するとともに、第２クラッチの接続により第２出力部を他方のギヤに連結しているときには、熱機関の回転数や被駆動部の速度などの関係は、例えば図８８（ｂ）のように示される。以下、この第ような第１および第２のクラッチの接続・遮断状態を、請求項１５の場合と同様、「第２変速モード」という。
【０１６３】
なお、請求項１５の場合と同様、図８８に示す速度共線図において、磁界回転速度ＶＦを表す縦線から第２ロータ回転速度ＶＲ２を表す縦線までの距離と、第２ロータ回転速度ＶＲ２を表す縦線から第１ロータ回転速度ＶＲ１を表す縦線までの距離との比は、１：（１／α）である。さらに、図８８において、第１ギヤ回転速度ＶＧ１を表す縦線からキャリア回転速度ＶＣを表す縦線までの距離をＹ、キャリア回転速度ＶＣを表す縦線から第２ギヤ回転速度ＶＧ２を表す縦線までの距離をＺとする。
【０１６４】
これらの図８８（ａ）と図８８（ｂ）の比較から明らかなように、速度共線図における被駆動部の速度を表す縦線と第２回転機の回転速度を表す縦線との間の距離が、第１変速モードの方が第２変速モードよりも小さいため、第２回転機の第２出力部および被駆動部の速度差Ｄ２と熱機関および被駆動部の速度差Ｄ１との比（Ｄ２／Ｄ１）は、第１変速モードの方が小さい。また、熱機関の回転数が被駆動部の速度よりも高いときには、第２回転機の回転速度が、被駆動部の速度よりも高くなり、過大になる場合がある。このため、例えば、このような場合に、第１変速モードを用いることによって、上述した速度差Ｄ２とＤ１との比の関係から明らかなように、第２変速モードを用いた場合よりも第２回転機の回転速度を小さくすることができるので、第２回転機の回転速度の過大化による第２回転機の故障を防止することができる。
【０１６５】
さらに、図８３を用いて説明したように第２回転機に要求されるトルクが大きくなるような場合において、第１変速モードを用いたときには、駆動用等価トルクＴｅ、熱機関伝達トルクＴＤＨＥ、被駆動部伝達トルクＴＯＵＴ、および第２回転機トルクＴＭ２の関係は、例えば図８９（ａ）のように示される。また、第２回転機に要求されるトルク、すなわち第２回転機トルクＴＭ２は、例えば次式（４１）で表される。
ＴＭ２＝−｛ＴＯＵＴ＋［（１／α）＋１］ＴＤＨＥ｝／［Ｙ＋（１／α）＋１］  
……（４１）
【０１６６】
一方、第２変速モードを用いたときには、駆動用等価トルクＴｅ、熱機関伝達トルクＴＤＨＥ、被駆動部伝達トルクＴＯＵＴ、および第２回転機トルクＴＭ２の関係は、例えば図８９（ｂ）のように示される。また、第２回転機トルクＴＭ２は、例えば次式（４２）で表される。
ＴＭ２＝−｛ＴＯＵＴ＋［（１／α）＋１］ＴＤＨＥ｝／［Ｚ＋Ｙ＋（１／α）＋１］
……（４２）
【０１６７】
上記の式（４１）と（４２）の比較から明らかなように、第２回転機トルクＴＭ２は、同じ大きさの熱機関伝達トルクＴＤＨＥおよび被駆動部伝達トルクＴＯＵＴに対して、第２変速モードの方が小さい。このため、例えば、上述したように第２回転機に要求されるトルクが大きくなるような場合に、第２変速モードを用いることによって、第２回転機トルクＴＭ２を小さくすることができ、ひいては、第２回転機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。
【０１６８】
また、例えば、熱機関の回転数および被駆動部の速度に応じ、第１または第２の変速モードを選択することによって、第２回転機の回転速度を適度な大きさに制御でき、それにより、第２回転機の高い効率を得ることができる。さらに、請求項１５の場合と同様、以上の第１および第２の変速モードの切換を、キャリア回転速度ＶＣおよび第２ギヤ回転速度ＶＧ２が互いに等しいときに行うことによって、被駆動部や熱機関の回転を保ちながら、円滑に行うことができ、良好なドライバビリティを確保することができる。
【０１６９】
また、請求項１６の場合と同様、図８１を用いて説明した被駆動部への熱機関の動力の伝達中、第２要素に伝達された熱機関のトルクＴＨＥは、第２回転機での発電に伴って第３要素に作用する負荷トルクを反力として、第１要素を介して被駆動部に伝達される。このため、第１および第２の変速モードの間での移行時、第１および第２のクラッチの双方が遮断された場合には、第３要素と第２回転機の間が遮断され、それにより、第２回転機からの負荷トルクが第３要素に作用しなくなり、その結果、第２および第１の要素を介して伝達される熱機関のトルクＴＨＥが極めて小さくなってしまう。本発明によれば、例えば、第２ロータを、そのような有段変速装置を介さずに被駆動部に連結することが可能であり、それにより、第１および第２のクラッチの双方が遮断された場合でも、図８１から明らかなように、熱機関のトルクＴＨＥの一部を、第１および第２のロータを介して被駆動部に伝達できるので、トルクの急減などの変速ショックを抑えることができ、したがって、商品性を高めることができる。
【０１７０】
請求項１９に係る発明は、請求項８または９に記載の動力装置１Ｔにおいて、第１ロータおよび第２要素が、熱機関の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第２ロータおよび第１要素が、被駆動部に機械的に連結されており、第２ロータからの動力を変速して被駆動部に伝達するための変速装置２０１をさらに備えることを特徴とする。
【０１７１】
この構成によれば、第１ロータおよび第２要素が、熱機関の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第２ロータおよび第１要素が、被駆動部に機械的に連結されており、変速装置によって、第２ロータからの動力が変速され、被駆動部に伝達される。このため、例えば、図８１を用いて説明した被駆動部への動力の伝達中、被駆動部の負荷が極めて大きいときに、変速装置の変速比を減速側に制御することによって、変速装置から被駆動部に伝達されるトルクに対して、第２ロータから変速装置に伝達されるトルクを小さくすることができるので、第２ロータの小型化、ひいては、第１回転機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。
【０１７２】
また、例えば、被駆動部の速度が極めて高いときに、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て、第２ロータ回転速度ＶＲ２を低下させることができるので、第２ロータ回転速度ＶＲ２の過大化による第１回転機の故障を防止することができる。さらに、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て、第２ロータ回転速度ＶＲ２を適度な大きさに制御でき、それにより、第１回転機の高い効率を得ることができる。
【０１７３】
また、請求項１１の作用で述べたように、熱機関の第１出力部を、ギヤ式の有段変速装置を介して被駆動部に連結する場合、その変速動作中、変速ショックが発生しやすい。本発明によれば、例えば、第１要素を、そのような有段変速装置を介さずに被駆動部に連結することが可能であり、それにより、第２ロータからの動力を被駆動部に伝達する変速装置として、有段変速装置を用いた場合でも、図８１から明らかなように、変速装置の変速動作中、熱機関のトルクの一部を、第２および第１の要素を介して被駆動部に伝達できる。したがって、上述した変速ショックを抑えることができるので、商品性を高めることができる。
【０１７４】
さらに、例えば、請求項８の作用で述べたように、第１回転機、差動装置および第２回転機によって、熱機関の動力を無段階に変速して被駆動部に伝達できるので、変速装置の変速動作の頻度を低くすることができる。これにより、請求項１０の動力装置と同様、動力装置の駆動効率を高めることができる。
【０１７５】
請求項２０に係る発明は、請求項８ないし１９のいずれかに記載の動力装置１Ｍ、１Ｕにおいて、熱機関の第１出力部が逆転するのを阻止するためのブレーキ機構ＢＬをさらに備えることを特徴とする。
【０１７６】
この構成によれば、熱機関の第１出力部の逆転が、ブレーキ機構によって阻止され、それに伴い、第１出力部に連結された第１ロータおよび第２要素ならびに第２ロータおよび第１要素の一方の一方向への回転が阻止される。以下、本発明による作用・効果について、まず、第２ロータおよび第１要素が熱機関の第１出力部に連結されるとともに、第１ロータおよび第２要素が被駆動部に連結された第１動力装置について説明する。また、ブレーキ機構によって阻止される第２ロータおよび第１要素の回転方向をそれぞれ、「第２ロータ阻止方向」および「第１要素阻止方向」という。前述した第１回転機の機能から明らかなように、ステータに電力を供給するとともに、それに伴って発生する回転磁界を上記の第２ロータ阻止方向と同方向に回転させることによって、ステータに供給された電力をすべて、第１ロータに動力として伝達でき、さらに、被駆動部に伝達することができる。また、前述したように差動装置が遊星歯車装置と同じ機能を有することから、第２回転機に電力を供給するとともに、第２回転機の第２出力部を第３要素とともに、上記の第１要素阻止方向と逆方向に回転させることによって、第２回転機からの動力をすべて、第２要素に伝達でき、さらに、被駆動部に伝達することができる。
【０１７７】
以上のように、第１動力装置によれば、熱機関の動力を用いることなく、第１および／または第２の回転機によって、被駆動部を駆動することができる。また、この場合、熱機関の第１出力部をブレーキ機構で逆転させないだけでなく、次の作用によって、熱機関を引きずることなく、被駆動部を駆動することができる。すなわち、上述した回転磁界の回転方向の制御によって、ステータからの駆動用等価トルクＴｅは、第２ロータを第２ロータ阻止方向に回転させるように作用し、上述した第２出力部の回転方向の制御によって、第２回転機トルクＴＭ２は、第３および第２の要素を介して、第１要素を第１要素阻止方向に回転させるように作用する。これにより、上述した被駆動部の駆動中、熱機関の第１出力部は、第２ロータおよび第１要素とともに静止状態に保持されるので、熱機関を引きずることがない。
【０１７８】
上述した効果は、第１ロータおよび第２要素が熱機関の第１出力部に連結されるとともに、第２ロータおよび第１要素が被駆動部に連結された第２動力装置においても同様に得ることができる。以下、ブレーキ機構によって阻止される第１ロータおよび第２要素の回転方向をそれぞれ、「第１ロータ阻止方向」および「第２要素阻止方向」という。前述した第１回転機の機能から、ステータに電力を供給するとともに、それに伴って発生する回転磁界を上記の第１ロータ阻止方向と逆方向に回転させることによって、ステータに供給された電力をすべて、第２ロータに動力として伝達でき、さらに、被駆動部に伝達することができる。また、差動装置が遊星歯車装置と同じ機能を有することから、第２回転機に電力を供給し、第２回転機の第２出力部を第３要素とともに、上記の第２要素阻止方向と同方向に回転させることによって、第２回転機からの動力をすべて、第１要素に伝達でき、さらに、被駆動部に伝達することができる。
【０１７９】
以上のように、第２動力装置によれば、第１動力装置と同様、熱機関の動力を用いることなく、第１および／または第２の回転機によって、被駆動部を駆動することができる。また、この場合、第１動力装置と同様、熱機関の第１出力部をブレーキ機構で逆転させないだけでなく、次の作用によって、熱機関を引きずることなく、被駆動部を駆動することができる。すなわち、上述した回転磁界の回転方向の制御によって、ステータからの駆動用等価トルクＴｅは、第１ロータを第１ロータ阻止方向に回転させるように作用し、上述した第２出力部の回転方向の制御によって、第２回転機トルクＴＭ２は、第３要素を介して、第２要素を第２要素阻止方向に回転させるように作用する。これにより、上述した被駆動部の駆動中、熱機関の第１出力部は、第１ロータおよび第２要素とともに静止状態に保持されるので、熱機関を引きずることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１８０】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。なお、図面中の断面を示す部分については、ハッチングを適宜、省略するものとする。図１および図２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）の左右の駆動輪ＤＷ，ＤＷ（被駆動部）を駆動するためのものであり、図１に示すように、動力源である内燃機関３（熱機関）、第１回転機２１および第２回転機３１と、駆動輪ＤＷ，ＤＷに駆動軸１０，１０を介して連結された差動ギヤ機構９を備えている。また、動力装置１は、図２に示すように、内燃機関３や第１および第２の回転機２１，３１の動作を制御するためのＥＣＵ２、第１パワードライブユニット（以下「第１ＰＤＵ」という）４１、および第２パワードライブユニット（以下「第２ＰＤＵ」という）４２を備えている。第１および第２の回転機２１，３１は、後述するように無段変速装置としても機能する。
【０１８１】
内燃機関（以下「エンジン」という）３は、例えばガソリンエンジンであり、このエンジン３のクランク軸３ａには、軸受け４ａにより回転自在に支持された第１回転軸４が、フライホイール５を介して直結されている。また、第１回転軸４に対して、連結軸６および第２回転軸７が同心状に、アイドラ軸８が平行に、それぞれ配置されている。これらの連結軸６、第２回転軸７およびアイドラ軸８は、軸受け６ａ、７ａおよび８ａ，８ａにそれぞれ回転自在に支持されている。
【０１８２】
連結軸６は、中空に形成されており、その内側に上記の第１回転軸４が回転自在に嵌合している。アイドラ軸８には、第１ギヤ８ｂおよび第２ギヤ８ｃが一体に設けられており、前者８ｂは第２回転軸７と一体のギヤ７ｂに、後者８ｃは差動ギヤ機構９のギヤ９ａに、それぞれ噛み合っている。以上の構成により、第２回転軸７は、アイドラ軸８や差動ギヤ機構９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されている。以下、第１回転軸４、連結軸６および第２回転軸７の周方向、軸線方向および径方向をそれぞれ、単に「周方向」、「軸線方向」および「径方向」という。
【０１８３】
図１および図３に示すように、第１回転機２１は、ステータ２３と、ステータ２３に対向するように設けられたＡ１ロータ２４と、両者２３，２４の間に設けられたＡ２ロータ２５を有している。これらのステータ２３、Ａ２ロータ２５およびＡ１ロータ２４は、径方向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。図３では、第１回転軸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。
【０１８４】
上記のステータ２３は、第１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２３ａと、この鉄芯２３ａに設けられたＵ相、Ｖ相およびＷ相のコイル２３ｃ，２３ｄ，２３ｅを有している。なお、図３では、便宜上、Ｕ相コイル２３ｃのみを示している。鉄芯２３ａは、複数の鋼板を積層した円筒状のものであり、軸線方向に延びており、移動不能のケースＣＡに固定されている。また、鉄芯２３ａの内周面には、１２個のスロット２３ｂが形成されており、これらのスロット２３ｂは、軸線方向に延びるとともに、周方向に等間隔で並んでいる。上記のＵ相〜Ｗ相のコイル２３ｃ〜２３ｅは、スロット２３ｂに分布巻き（波巻き）で巻回されるとともに、前述した第１ＰＤＵ４１を介して、バッテリ４３に接続されている。第１ＰＤＵ４１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）。
【０１８５】
以上の構成のステータ２３では、バッテリ４３から電力が供給され、Ｕ相〜Ｗ相のコイル２３ｃ〜２３ｅ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２３ａのＡ１ロータ２４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第１回転磁界が周方向に回転する。以下、鉄芯２３ａに発生する磁極を「第１電機子磁極」という。また、周方向に隣り合う各２つの第１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、第１電機子磁極を、鉄芯２３ａやＵ相〜Ｗ相のコイル２３ｃ〜２３ｅの上に、（Ｎ）および（Ｓ）で表記している。
【０１８６】
図４に示すように、Ａ１ロータ２４は、８個の永久磁石２４ａから成る第１磁極列を有している。これらの永久磁石２４ａは、周方向に等間隔で並んでおり、この第１磁極列は、ステータ２３の鉄芯２３ａに対向している。各永久磁石２４ａ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２３の鉄芯２３ａのそれと同じに設定されている。
【０１８７】
また、永久磁石２４ａは、リング状の固定部２４ｂの外周面に取り付けられている。この固定部２４ｂ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、ドーナツ板状のフランジの外周面に取り付けられている。このフランジは、前述した連結軸６に一体に設けられている。以上により、永久磁石２４ａを含むＡ１ロータ２４は、連結軸６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２４ｂの外周面に永久磁石２４ａが取り付けられているので、各永久磁石２４ａには、ステータ２３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２４ａ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２４ａの極性は、互いに異なっている。
【０１８８】
Ａ２ロータ２５は、６個のコア２５ａから成る第１軟磁性体列を有している。これらのコア２５ａは、周方向に等間隔で並んでおり、この第１軟磁性体列は、ステータ２３の鉄芯２３ａとＡ１ロータ２４の第１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２５ａ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２５ａの軸線方向の長さは、永久磁石２４ａと同様、ステータ２３の鉄芯２３ａのそれと同じに設定されている。さらに、コア２５ａは、円板状のフランジ２５ｂの外端部に、軸線方向に若干延びる筒状の連結部２５ｃを介して取り付けられている。このフランジ２５ｂは、前述した第１回転軸４に一体に設けられている。これにより、コア２５ａを含むＡ２ロータ２５は、第１回転軸４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２５ｃおよびフランジ２５ｂを省略している。
【０１８９】
次に、以上の構成の第１回転機２１の動作について説明する。前述したように、第１回転機２１では、第１電機子磁極が４個、永久磁石２４ａの磁極（以下「第１磁極」という）が８個、コア２５ａが６個である。すなわち、第１電機子磁極の数と第１磁極の数とコア２５ａの数との比は、１：２．０：（１＋２．０）／２に設定されており、第１電機子磁極の極対数に対する第１磁極の極対数の比（以下「第１極対数比α」という）は、値２．０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２３に対してＡ１ロータ２４やＡ２ロータ２５が回転するのに伴ってＵ相〜Ｗ相のコイル２３ｃ〜２３ｅ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（４３）、（４４）および（４５）で表される。
【数３３】
2010018084.tif 000035
【数３４】
2010018084.tif 000036
【数３５】
2010018084.tif 000037
【０１９０】
ここで、ψＦは、第１磁極の磁束の最大値である。また、θＥＲ１は、Ａ１ロータ電気角であり、特定のＵ相コイル２３ｃ（以下「第１基準コイル」という）に対するＡ１ロータ２４の特定の永久磁石２４ａ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、Ａ１ロータ電気角θＥＲ１は、この特定の永久磁石２４ａの回転角度位置（以下「Ａ１ロータ回転角θＡ１」という）に、第１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、Ａ２ロータ電気角であり、上記の第１基準コイルに対するＡ２ロータ２５の特定のコア２５ａ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、Ａ２ロータ電気角θＥＲ２は、この特定のコア２５ａの回転角度位置（以下「Ａ２ロータ回転角θＡ２」という）に、第１電機子磁極の極対数（値２）を乗算した値である。
【０１９１】
また、上記の式（４３）〜（４５）におけるωＥＲ１は、θＥＲ１の時間微分値、すなわち、ステータ２３に対するＡ１ロータ２４の角速度を電気角速度に換算した値（以下「Ａ１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２３に対するＡ２ロータ２５の角速度を電気角速度に換算した値（以下「Ａ２ロータ電気角速度」という）である。
【０１９２】
また、前述した第１極対数比α（＝２．０）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２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ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（４６）、（４７）および（４８）で表される。
【数３６】
2010018084.tif 000038
【数３７】
2010018084.tif 000039
【数３８】
2010018084.tif 000040
【０１９３】
ここで、Ｉは、Ｕ相〜Ｗ相のコイル２３ｃ〜２３ｅを流れる電流の振幅（最大値）である。さらに、第１極対数比α（＝２．０）と前記式（２４）および（２５）から明らかなように、第１基準コイルに対するステータ２３の第１回転磁界のベクトルの電気角度位置（以下「第１磁界電気角度位置θＭＦＲ」という）は、次式（４９）で表され、ステータ２３に対する第１回転磁界の電気角速度（以下「第１磁界電気角速度ωＭＦＲ」という）は、次式（５０）で表される。
【数３９】
2010018084.tif 000041
【数４０】
2010018084.tif 000042
【０１９４】
このため、第１磁界電気角速度ωＭＦＲとＡ１ロータ電気角速度ωＥＲ１とＡ２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。
【０１９５】
また、ステータ２３に供給された電力および第１磁界電気角速度ωＭＦＲと等価のトルクを第１駆動用等価トルクＴＳＥ１とすると、この第１駆動用等価トルクＴＳＥ１と、Ａ１ロータ２４に伝達されたトルク（以下「Ａ１ロータ伝達トルク」という）ＴＲＡ１と、Ａ２ロータ２５に伝達されたトルク（以下「Ａ２ロータ伝達トルク」という）ＴＲＡ２との関係は、第１極対数比α（＝２．０）と前記式（３２）から明らかなように、次式（５１）で表される。
【数４１】
2010018084.tif 000043
【０１９６】
上記の式（５０）および（５１）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。
【０１９７】
次に、ステータ２３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、Ａ１ロータ２４やＡ２ロータ２５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、Ａ１ロータ２４を回転不能に保持した状態でステータ２３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つの第１電機子磁極およびコア２５ａに、ハッチングを付している。
【０１９８】
まず、図６（ａ）に示すように、ある１つのコア２５ａの中心と、ある１つの永久磁石２４ａの中心が、周方向に互いに一致するとともに、そのコア２５ａから３つ目のコア２５ａの中心と、その永久磁石２４ａから４つ目の永久磁石２４ａの中心が、周方向に互いに一致した状態から、第１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つおきの第１電機子磁極の位置を、中心がコア２５ａと一致している各永久磁石２４ａの中心と周方向に一致させるとともに、この第１電機子磁極の極性をこの永久磁石２４ａの第１磁極の極性と異ならせる。
【０１９９】
前述したようにステータ２３による第１回転磁界がＡ１ロータ２４との間に発生することと、コア２５ａを有するＡ２ロータ２５がステータ２３とＡ１ロータ２４の間に配置されていることから、第１電機子磁極および第１磁極により、各コア２５ａは磁化される。このことと、隣り合う各コア２５ａの間に間隔が空いていることから、第１電機子磁極とコア２５ａと第１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２３ａや固定部２４ｂ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。
【０２００】
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第１電機子磁極、コア２５ａおよび第１磁極を結び、かつ、これらの第１電機子磁極、コア２５ａおよび第１磁極のそれぞれの周方向の各両側に隣り合う第１電機子磁極、コア２５ａおよび第１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２５ａには、周方向に回転させるような磁力は作用しない。
【０２０１】
そして、第１回転磁界の回転に伴って第１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２５ａに磁力が作用する。この場合、磁力線ＭＬで互いに結ばれた第１電機子磁極および第１磁極を結ぶ直線に対して、磁力線ＭＬが、このコア２５ａにおいて第１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２５ａ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２５ａ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２５ａが設けられたＡ２ロータ２５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、第１電機子磁極とコア２５ａと第１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。
【０２０２】
また、第１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２５ａ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２５ａに磁力が作用する→コア２５ａおよびＡ２ロータ２５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、Ａ１ロータ２４を回転不能に保持した状態で、ステータ２３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２３に供給された電力は動力に変換され、その動力がＡ２ロータ２５から出力される。
【０２０３】
また、図９は、図６（ａ）の状態から第１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２５ａは、第１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（５０）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。
【０２０４】
次に、図１０〜図１２を参照しながら、Ａ２ロータ２５を回転不能に保持した状態で、ステータ２３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つの第１電機子磁極および永久磁石２４ａ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２５ａの中心と、ある１つの永久磁石２４ａの中心が、周方向に互いに一致するとともに、そのコア２５ａから３つ目のコア２５ａの中心と、その永久磁石２４ａから４つ目の永久磁石２４ａの中心が、周方向に互いに一致した状態から、第１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つおきの第１電機子磁極の位置を、中心がコア２５ａと一致している各永久磁石２４ａの中心と周方向に一致させるとともに、この第１電機子磁極の極性をこの永久磁石２４ａの第１磁極の極性と異ならせる。
【０２０５】
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第１電機子磁極、コア２５ａおよび第１磁極を結び、かつ、これらの第１電機子磁極、コア２５ａおよび第１磁極のそれぞれの周方向の各両側に隣り合う第１電機子磁極、コア２５ａおよび第１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２４ａには、周方向に回転させるような磁力は作用しない。
【０２０６】
そして、第１回転磁界の回転に伴って第１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２４ａに磁力が作用する。この場合、この永久磁石２４ａが、磁力線ＭＬで互いに結ばれた第１電機子磁極およびコア２５ａ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２４ａを位置させるように、すなわち、永久磁石２４ａ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２４ａ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２４ａが設けられたＡ１ロータ２４も、磁界回転方向と逆方向に回転する。
【０２０７】
また、第１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で互いに結ばれた第１電機子磁極およびコア２５ａの延長線上よりも、永久磁石２４ａ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２４ａに磁力が作用する→永久磁石２４ａおよびＡ１ロータ２４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、Ａ２ロータ２５を回転不能に保持した状態で、ステータ２３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２３に供給された電力は動力に変換され、その動力がＡ１ロータ２４から出力される。
【０２０８】
また、図１２（ｂ）は、図１０（ａ）の状態から第１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２４ａは、第１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（５０）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。
【０２０９】
また、図１３および図１４は、第１電機子磁極、コア２５ａおよび永久磁石２４ａの数を、値１６、値１８および値２０にそれぞれ設定し、Ａ１ロータ２４を回転不能に保持するとともに、ステータ２３への電力の供給によりＡ２ロータ２５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、Ａ２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。
【０２１０】
この場合、Ａ１ロータ２４が回転不能に保持されていることと、第１電機子磁極および第１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、第１磁界電気角速度ωＭＦＲ、Ａ１およびＡ２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、Ａ２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、Ａ２ロータ２５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、Ａ２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、Ａ２ロータ２５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。
【０２１１】
さらに、図１４は、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１、Ａ１およびＡ２のロータ伝達トルクＴＲＡ１，ＴＲＡ２の推移の一例を示している。この場合、第１電機子磁極および第１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、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１、Ａ１およびＡ２のロータ伝達トルクＴＲＡ１，ＴＲＡ２の間の関係は、ＴＳＥ１＝ＴＲＡ１／１．２５＝−ＴＲＡ２／２．２５で表される。図１４に示すように、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１は、ほぼ−ＴＲＥＦに、Ａ１ロータ伝達トルクＴＲＡ１は、ほぼ１．２５・（−ＴＲＥＦ）に、Ａ２ロータ伝達トルクＴＲＡ２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ＴＳＥ１＝ＴＲＡ１／１．２５＝−ＴＲＡ２／２．２５の関係と合致する。
【０２１２】
また、図１５および図１６は、第１電機子磁極、コア２５ａおよび永久磁石２４ａの数を図１３および図１４の場合と同様に設定し、Ａ１ロータ２４に代えてＡ２ロータ２５を回転不能に保持するとともに、ステータ２３への電力の供給によりＡ１ロータ２４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、Ａ１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。
【０２１３】
この場合、Ａ２ロータ２５が回転不能に保持されていることと、第１電機子磁極および第１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、Ａ１およびＡ２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、Ａ１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、Ａ１ロータ２４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、Ａ１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、Ａ１ロータ２４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。
【０２１４】
さらに、図１６は、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１、Ａ１およびＡ２のロータ伝達トルクＴＲＡ１，ＴＲＡ２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、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１、Ａ１およびＡ２のロータ伝達トルクＴＲＡ１，ＴＲＡ２の間の関係は、ＴＳＥ１＝ＴＲＡ１／１．２５＝−ＴＲＡ２／２．２５で表される。図１６に示すように、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１は、ほぼＴＲＥＦに、Ａ１ロータ伝達トルクＴＲＡ１は、ほぼ１．２５・ＴＲＥＦに、Ａ２ロータ伝達トルクＴＲＡ２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ＴＳＥ１＝ＴＲＡ１／１．２５＝−ＴＲＡ２／２．２５の関係と合致する。
【０２１５】
以上のように、第１回転機２１では、ステータ２３への電力供給により第１回転磁界を発生させると、前述した第１磁極とコア２５ａと第１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、ステータ２３に供給された電力は動力に変換され、その動力が、Ａ１ロータ２４やＡ２ロータ２５から出力される。この場合、磁界電気角速度ωＭＦＲ、Ａ１およびＡ２のロータ電気角速度ωＥＲ１，ωＥＲ２の間に、前記式（５０）に示す関係が成立するとともに、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１、Ａ１およびＡ２のロータ伝達トルクＴＲＡ１，ＴＲＡ２の間に、前記式（５１）に示す関係が成立する。
【０２１６】
このため、ステータ２３に電力を供給していない状態で、Ａ１およびＡ２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２３に対して回転させると、ステータ２３において、発電が行われるとともに、第１回転磁界が発生し、この場合にも、第１磁極とコア２５ａと第１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（５０）に示す電気角速度の関係と式（５１）に示すようなトルクの関係が成立する。
【０２１７】
すなわち、発電した電力および第１磁界電気角速度ωＭＦＲと等価のトルクを第１発電用等価トルクＴＧＥ１とすると、この第１発電用等価トルクＴＧＥ１、Ａ１およびＡ２のロータ伝達トルクＴＲＡ１，ＴＲＡ２の間に、次式（５２）に示す関係が成立する。
ＴＧＥ１＝ＴＲＡ１／α＝−ＴＲＡ２／（α＋１）
＝ＴＲＡ１／２＝−ＴＲＡ２／３            ……（５２）
また、ステータ２３への電力供給中および発電中、第１回転磁界の回転速度（以下「第１磁界回転速度ＶＭＦ１」という）と、Ａ１およびＡ２のロータ２４，２５の回転速度（以下、それぞれ「Ａ１ロータ回転速度ＶＲＡ１」「Ａ２ロータ回転速度ＶＲＡ２」という）の間に、次式（５３）が成立する。
ＶＭＦ１＝（α＋１）ＶＲＡ２−α・ＶＲＡ１
＝３・ＶＲＡ２−２・ＶＲＡ１              ……（５３）
以上から明らかなように、第１回転機２１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。
【０２１８】
また、ＥＣＵ２は、第１ＰＤＵ４１を制御することによって、第１回転機２１のステータ２３に供給される電力と、電力の供給に伴ってステータ２３で発生する第１回転磁界の第１磁界回転速度ＶＭＦ１を制御する。さらに、ＥＣＵ２は、第１ＰＤＵ４１を制御することによって、ステータ２３で発電する電力と、発電に伴ってステータ２３で発生する第１回転磁界の第１磁界回転速度ＶＭＦ１を制御する。
【０２１９】
さらに、第２回転機３１は、第１回転機２１と同様に構成されており、以下、その構成と動作について簡単に説明する。図１および図１７に示すように、第２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Ｂ１ロータ３４と、両者３３，３４の間に設けられたＢ２ロータ３５を有している。これらのステータ３３、Ｂ２ロータ３５およびＢ１ロータ３４は、径方向に、外側からこの順で並んでおり、同心状に配置されている。図１７では、図３と同様、第１回転軸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。
【０２２０】
上記のステータ３３は、第２回転磁界を発生させるものであり、鉄芯３３ａ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３３ｂを有している。鉄芯３３ａは、複数の鋼板を積層した円筒状のものであり、軸線方向に延びており、ケースＣＡに固定されている。また、鉄芯３３ａの内周面には、１２個のスロット（図示せず）が形成されており、これらのスロットは、周方向に等間隔で並んでいる。上記のＵ相〜Ｗ相のコイル３３ｂは、スロットに分布巻き（波巻き）で巻回されるとともに、前述した第２ＰＤＵ４２を介して、バッテリ４３に接続されている。第２ＰＤＵ４２は、第１ＰＤＵ４１と同様、インバータなどからなる電気回路で構成されており、第１ＰＤＵ４１およびＥＣＵ２に接続されている（図２参照）。
【０２２１】
以上の構成のステータ３３では、バッテリ４３から電力が供給され、Ｕ相〜Ｗ相のコイル３３ｂ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Ｂ１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とともに、これらの磁極による第２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「第２電機子磁極」という。また、周方向に隣り合う各２つの第２電機子磁極の極性は、互いに異なっている。
【０２２２】
Ｂ１ロータ３４は、８個の永久磁石３４ａ（２つのみ図示）から成る第２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、この第２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。
【０２２３】
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回転軸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Ｂ１ロータ３４は、第１回転軸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。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。
【０２２４】
Ｂ２ロータ３５は、６個のコア３５ａ（２つのみ図示）から成る第２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、この第２軟磁性体列は、ステータ３３の鉄芯３３ａとＢ１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および３５ｃの外端部に、軸線方向に若干延びる筒状の連結部３５ｄおよび３５ｅをそれぞれ介して取り付けられている。これらのフランジ３５ｂおよび３５ｃは、前述した連結軸６および第２回転軸７に一体に設けられている。これにより、コア３５ａを含むＢ２ロータ３５は、連結軸６および第２回転軸７と一体に回転自在になっている。
【０２２５】
以上のように、第２回転機３１では、第２電機子磁極が４個、永久磁石３４ａの磁極（以下「第２磁極」という）が８個、コア３５ａが６個である。すなわち、第２電機子磁極の数と第２磁極の数とコア３５ａの数との比は、第１回転機２１の第１電機子磁極の数と第１磁極の数とコア２５ａの数との比と同様、１：２．０：（１＋２．０）／２に設定されている。また、第２電機子磁極の極対数に対する第２磁極の極対数の比（以下「第２極対数比β」という）は、第１極対数比αと同様、値２．０に設定されている。以上のように、第２回転機３１は、第１回転機２１と同様に構成されているので、第１回転機２１と同じ機能を有している。
【０２２６】
すなわち、ステータ３３に供給された電力を動力に変換し、Ｂ１ロータ３４やＢ２ロータ３５から出力するとともに、Ｂ１ロータ３４やＢ２ロータ３５に入力された動力を電力に変換し、ステータ３３から出力する。また、そのような電力および動力の入出力中、第２回転磁界、Ｂ１およびＢ２ロータ３４，３５が、式（５０）に示すような回転速度に関する共線関係を保ちながら回転する。すなわち、この場合、第２回転磁界の回転速度（以下「第２磁界回転速度ＶＭＦ２」という）と、Ｂ１およびＢ２のロータ３４，３５の回転速度（以下、それぞれ「Ｂ１ロータ回転速度ＶＲＢ１」「Ｂ２ロータ回転速度ＶＲＢ２」という）の間には、次式（５４）が成立する。
ＶＭＦ２＝（β＋１）ＶＲＢ２−β・ＶＲＢ１
＝３・ＶＲＢ２−２・ＶＲＢ１              ……（５４）
【０２２７】
また、ステータ３３に供給された電力および第２回転磁界と等価のトルクを「第２駆動用等価トルクＴＳＥ２」とすると、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２と、Ｂ１およびＢ２のロータ３４，３５に伝達されたトルク（以下、それぞれ「Ｂ１ロータ伝達トルクＴＲＢ１」、「Ｂ２ロータ伝達トルクＴＲＢ２」という）との間には、次式（５５）が成立する。
ＴＳＥ２＝ＴＲＢ１／β＝−ＴＲＢ２／（β＋１）
＝ＴＲＢ１／２＝−ＴＲＢ２／３            ……（５５）
【０２２８】
さらに、ステータ３３で発電した電力および第２回転磁界と等価のトルクを「第２発電用等価トルクＴＧＥ２」とすると、第２発電用等価トルクＴＧＥ２と、Ｂ１およびＢ２のロータ伝達トルクＴＲＢ１，ＴＲＢ２との間には、次式（５６）が成立する。
ＴＧＥ２＝ＴＲＢ１／β＝−ＴＲＢ２／（１＋β）
＝ＴＲＢ１／２＝−ＴＲＢ２／３            ……（５６）
以上のように、第２回転機３１は、第１回転機２１と同様、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。
【０２２９】
また、ＥＣＵ２は、第２ＰＤＵ４２を制御することによって、第２回転機３１のステータ３３に供給される電力と、電力の供給に伴ってステータ３３で発生する第２回転磁界の第２磁界回転速度ＶＭＦ２を制御する。さらに、ＥＣＵ２は、第２ＰＤＵ４２を制御することによって、ステータ３３で発電する電力と、発電に伴ってステータ３３で発生する第２回転磁界の第２磁界回転速度ＶＭＦ２を制御する。
【０２３０】
以上のように、動力装置１では、エンジン３のクランク軸３ａ、第１回転機２１のＡ２ロータ２５、および第２回転機３１のＢ１ロータ３４は、第１回転軸４を介して互いに機械的に連結されている。また、第１回転機２１のＡ１ロータ２４および第２回転機３１のＢ２ロータ３５は、連結軸６を介して互いに機械的に連結されており、Ｂ２ロータ３５および駆動輪ＤＷ，ＤＷは、第２回転軸７などを介して互いに機械的に連結されている。すなわち、Ａ１ロータ２４およびＢ２ロータ３５は、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。さらに、第１回転機２１のステータ２３および第２回転機３１のステータ３３が、第１および第２のＰＤＵ４１，４２を介して互いに電気的に接続されている。また、バッテリ４３が、第１および第２のＰＤＵ４１，４２をそれぞれ介して、ステータ２３および３３に電気的に接続されている。
【０２３１】
なお、本実施形態では、クランク軸３ａが、請求項１に係る発明における出力部に相当し、ステータ２３、Ａ１およびＡ２のロータ２４、２５が、請求項１に係る発明における第１ステータ、第１および第２のロータにそれぞれ相当する。また、本実施形態では、鉄芯２３ａおよびＵ相〜Ｗ相のコイル２３ｃ〜２３ｅが、請求項１に係る発明における第１電機子に相当し、永久磁石２４ａおよびコア２５ａが、請求項１に係る発明における第１磁極および第１軟磁性体にそれぞれ相当する。
【０２３２】
さらに、本実施形態では、ステータ３３、Ｂ１およびＢ２のロータ３４，３５が、請求項１に係る発明における第２ステータ、第３および第４のロータにそれぞれ相当し、鉄芯３３ａおよびＵ相コイル３３ｂが、請求項１に係る発明における第２電機子に相当し、永久磁石３４ａおよびコア３５ａが、第２磁極および第２軟磁性体に相当する。また、本実施形態では、第１ＰＤＵ４１およびＥＣＵ２が、請求項１に係る発明における第１制御器に相当し、第２ＰＤＵ４２およびＥＣＵ２が、請求項１に係る発明における第２制御器に相当し、バッテリ４３が、請求項２に係る発明における蓄電装置に相当する。
【０２３３】
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回転角センサ５２および第２回転角センサ５３が接続されており、これらの第１および第２の回転角センサ５２，５３は、前述したＡ１およびＡ２のロータ回転角θＡ１，θＡ２をそれぞれ検出し、それらの検出信号はＥＣＵ２に出力される。ＥＣＵ２は、検出されたＡ１およびＡ２のロータ回転角θＡ１，θＡ２に基づいて、Ａ１およびＡ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＡ２をそれぞれ算出する。
【０２３４】
また、ＥＣＵ２には、第３回転角センサ５４および第４回転角センサ５５が接続されている。第３回転角センサ５４は、第２回転機３１の特定のＵ相コイル３３ｂ（以下「第２基準コイル」という）に対するＢ１ロータ３４の特定の永久磁石３４ａの回転角度位置（以下「Ｂ１ロータ回転角θＢ１」という）を検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、検出されたＢ１ロータ回転角θＢ１に基づいて、Ｂ１ロータ回転速度ＶＲＢ１を算出する。上記の第４回転角センサ５５は、第２基準コイルに対するＢ２ロータ３５の特定のコア３５ａの回転角度位置（以下「Ｂ２ロータ回転角θＢ２」という）を検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、検出されたＢ２ロータ回転角θＢ２に基づいて、Ｂ２ロータ回転速度ＶＲＢ２を算出する。
【０２３５】
さらに、ＥＣＵ２には、電流電圧センサ５６から、バッテリ４３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４３の充電状態を算出する。また、ＥＣＵ２には、アクセル開度センサ５７から車両のアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量であるアクセル開度ＡＰを表す検出信号が、車速センサ５８から車速ＶＰを表す検出信号が、出力される。なお、この車速ＶＰは、駆動輪ＤＷ，ＤＷの回転速度である。
【０２３６】
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、第１および第２の回転機２１，３１の動作を制御する。
【０２３７】
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、図１８などのトルクの伝達状況を示す図や、図１９などの各種の回転要素の回転速度の関係を示す速度共線図を参照しながら、ＥＶクリープから順に説明する。この動作モードの説明の前に、これらの速度共線図について説明する。
【０２３８】
前述した連結関係から明らかなように、エンジン回転数ＮＥ、Ａ２ロータ回転速度ＶＲＡ２およびＢ１ロータ回転速度ＶＲＢ１は、互いに等しい。また、Ａ１ロータ回転速度ＶＲＡ１およびＢ２ロータ回転速度ＶＲＢ２は、互いに等しく、差動ギヤ機構９などによる変速がないものとすれば、車速ＶＰは、Ａ１ロータ回転速度ＶＲＡ１およびＢ２ロータ回転速度ＶＲＢ２と等しい。以上のことと、前記式（５３）および（５４）から、エンジン回転数ＮＥ、車速ＶＰ、第１磁界回転速度ＶＭＦ１、Ａ１ロータ回転速度ＶＲＡ１、Ａ２ロータ回転速度ＶＲＡ２、第２磁界回転速度ＶＭＦ２、Ｂ１ロータ回転速度ＶＲＢ１、およびＢ２ロータ回転速度ＶＲＢ２の間の関係は、図１９などの速度共線図によって示される。なお、これらの速度共線図において、第１および第２の極対数比α，βはいずれも、前述したように値２．０である。また、以下の動作モードの説明では、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。
【０２３９】
・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、第１および第２の第２回転機２１，３１を用いて、車両のクリープ運転を行う動作モードである。具体的には、第２回転機３１のステータ３３に、バッテリ４３から電力を供給するとともに、それに伴ってステータ３３で発生する第２回転磁界を正転させる。また、第１回転機２１のＡ１ロータ２４に後述するように伝達される動力を用いて、第１回転機２１のステータ２３で発電を行うとともに、発電した電力を、ステータ３３にさらに供給する。
【０２４０】
図１８は、上記のＥＶクリープ中におけるトルクの伝達状況を、図１９は、このＥＶクリープ中における第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２などの速度共線図を、それぞれ示している。また、図１８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。さらに、塗りつぶされた矢印は正転方向に、中抜きの矢印は逆転方向に、それぞれ作用するトルクを示している。また、ステータ２３，３３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１８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２３，３３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すものとする。さらに、図１９および後述する他の速度共線図では、正転方向を「＋」で、逆転方向を「−」でそれぞれ表すものとする。
【０２４１】
図１８に示すように、ＥＶクリープ中、第２回転機３１のステータ３３に電力が供給されるのに伴い、ステータ３３からの第２駆動用等価トルクＴＳＥ２は、Ｂ２ロータ３５を正転させるように作用するとともに、矢印Ａで示すように、Ｂ１ロータ３４を逆転させるように作用する。また、Ｂ２ロータ３５に伝達されたトルクの一部は、第２回転軸７や差動ギヤ機構９などを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、それにより、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転する。
【０２４２】
さらに、ＥＶクリープ中、Ｂ２ロータ３５に伝達されたトルクの残りは、連結軸６を介してＡ１ロータ２４に伝達された後、第１回転機２１のステータ２３での発電に伴って、ステータ２３に電気エネルギとして伝達される。また、図１９に示すように、ステータ２３での発電に伴って発生する第１回転磁界が逆転する。このため、図１８に矢印Ｂで示すように、このステータ２３での発電に伴って発生した第１発電用等価トルクＴＧＥ１は、Ａ２ロータ２５を正転させるように作用する。また、この第１発電用等価トルクＴＧＥ１に釣り合うように、Ａ１ロータ２４に伝達されたトルクが、Ａ２ロータ２５にさらに伝達され（矢印Ｃで図示）、Ａ２ロータ２５を正転させるように作用する。
【０２４３】
この場合、上述した矢印Ａで示すＢ１ロータ３４を逆転させるトルクと、矢印Ｂおよび矢印Ｃで示すＡ２ロータ２５を正転させるトルクとが釣り合うように、ステータ３３に供給される電力とステータ２３で発電する電力を制御することによって、互いに連結されたＡ２ロータ２５、Ｂ１ロータ３４およびクランク軸３ａが、静止状態に保持される。その結果、図１９に示すように、ＥＶクリープ中、Ａ２およびＢ１のロータ回転速度ＶＲＡ２，ＶＲＢ１は、値０になり、エンジン回転数ＮＥも値０になる。
【０２４４】
また、ＥＶクリープ中、第２回転機３１のステータ３３に供給される電力と、第１回転機２１のステータ２３で発電する電力と、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２はそれぞれ、前記式（５３）および（５４）に示す回転速度の関係が維持されるように、かつＡ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＢ２が非常に小さくなるように制御される（図１９参照）。以上により、車速ＶＰが非常に小さなクリープ運転が行われる。以上のように、エンジン３を停止した状態で、第１および第２の回転機２１，３１の駆動力によってクリープ運転を行うことができる。
【０２４５】
・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、第１および第２の回転機２１，３１を用いて、車両を発進させ、走行させる動作モードである。ＥＶ発進時、第２回転機３１のステータ３３に供給される電力および第１回転機２１のステータ２３で発電する電力をいずれも増大させる。さらに、式（５３）および（５４）に示す回転速度の関係を維持し、かつＡ２およびＢ１のロータ回転速度ＶＲＡ２，ＶＲＢ１すなわちエンジン回転数ＮＥを値０に保持しながら、ＥＶクリープ中に逆転していた第１回転磁界の第１磁界回転速度ＶＭＦ１と、正転していた第２回転磁界の第２磁界回転速度ＶＭＦ２をそれぞれ、それまでと同じ回転方向に上昇させる。以上により、図２０に太い実線で示すように、Ａ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＢ２、すなわち車速ＶＰが、同図に破線で示すＥＶクリープ状態から上昇し、車両が発進する。
【０２４６】
・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、Ａ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＢ２、すなわち車速ＶＰをそのときの値に保持しながら、ＥＶ発進時に上述したように逆転していた第１回転磁界の第１磁界回転速度ＶＭＦ１を、値０になるように制御するとともに、正転していた第２回転磁界の第２磁界回転速度ＶＭＦ２を、低下させるように制御する。そして、第１磁界回転速度ＶＭＦ１が値０になった後には、第２回転機３１のステータ３３に加え、第１回転機２１のステータ２３にも、バッテリ４３から電力を供給し、ステータ２３で発生する第１回転磁界を正転させるとともに、第１磁界回転速度ＶＭＦ１を上昇させる。
【０２４７】
図２１は、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時、上記のように両ステータ２３，３３に電力を供給した状態でのトルクの伝達状況を示している。前述した第２回転機３１の機能から、図２１に示すように、上記のように電力がステータ３３に供給されることによって、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２がＢ２ロータ３５に伝達されるのに伴い、Ｂ１ロータ３４に後述するように伝達されたトルクが、Ｂ２ロータ３５に伝達される。すなわち、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２と、Ｂ１ロータ３４に伝達されたＢ１ロータ伝達トルクＴＲＢ１が合成され、Ｂ２ロータ３５に伝達される。また、Ｂ２ロータ３５に伝達されたトルクの一部は、連結軸６を介してＡ１ロータ２４に伝達され、残りは、第２回転軸７などを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０２４８】
さらに、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時、前述した第１回転機２１の機能から、図２１に示すように、バッテリ４３から電力がステータ２３に供給されることによって、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１がＡ２ロータ２５に伝達されるのに伴い、Ａ１ロータ２４に上記のように伝達されたトルクが、Ａ２ロータ２５に伝達される。すなわち、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１と、Ａ１ロータ２４に伝達されたＡ１ロータ伝達トルクＴＲＡ１が合成され、Ａ２ロータ２５に伝達される。また、Ａ２ロータ２５に伝達されたトルクの一部は、第１回転軸４を介してＢ１ロータ３４に伝達され、残りは、第１回転軸４およびフライホイール５を介してクランク軸３ａに伝達され、それにより、クランク軸３ａが正転する。さらに、この場合、両ステータ２３，３３に供給される電力は、駆動輪ＤＷ，ＤＷおよびエンジン３に動力が十分に伝達されるように制御される。
【０２４９】
以上により、図２２に太い実線で示すように、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時、車速ＶＰがそのときの値に保持されるとともに、Ａ２およびＢ１のロータ回転速度ＶＲＡ２，ＶＲＢ１が破線で示す値０の状態から上昇し、Ａ２およびＢ１のロータ２５，３４に連結されたクランク軸３ａの回転速度、すなわちエンジン回転数ＮＥも上昇する。その状態で、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、この場合、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２を制御することによって、エンジン回転数ＮＥが、エンジン３の始動に適した比較的小さな値に制御される。
【０２５０】
図２３は、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動の開始時における各種の回転要素の回転速度およびトルクの関係の一例を示している。同図において、ＴＤＥＮＧは、エンジン３のクランク軸３ａに伝達されるトルク（以下「エンジン伝達トルク」という）であり、ＴＤＤＷは、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルク（以下「駆動輪伝達トルク」という）である。この場合、図２３から明らかなように、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２が、第１発電用等価トルクＴＧＥ１を反力として、駆動輪ＤＷ，ＤＷおよびクランク軸３ａの双方に伝達されるため、第１回転機２１に要求されるトルクは、それ以外の場合よりも大きくなる。この場合、第１回転機２１に要求されるトルクすなわち第１発電用等価トルクＴＧＥ１は、次式（５７）で表される。
ＴＧＥ１＝−｛β・ＴＤＤＷ＋（β＋１）ＴＤＥＮＧ｝／（α＋１＋β）……（５７）
【０２５１】
この式（５７）から明らかなように、第１極対数比αが大きいほど、同じ大きさの駆動輪伝達トルクＴＤＤＷおよびエンジン伝達トルクＴＤＥＮＧに対して、第１発電用等価トルクＴＧＥ１は小さくなる。本実施形態では、第１極対数比αが値２．０に設定されいるので、値１．０未満に設定した場合よりも第１発電用等価トルクＴＧＥ１を小さくすることができる。
【０２５２】
・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、エンジン３における燃焼によってクランク軸３ａに出力される動力（以下「エンジン動力」という）を、基本的には、要求トルクを発生できる範囲で、最良の燃費（以下「最良燃費」という）が得られるように制御する。この要求トルクは、車両に要求されるトルクであり、例えば、検出された車速ＶＰおよびアクセル開度ＡＰに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって算出される。また、ＥＮＧ走行中、Ａ２ロータ２５に伝達されるエンジン動力を用いて、第１回転機２１のステータ２３で発電を行うとともに、発電した電力を、バッテリ４３に充電せずに、第２回転機３１のステータ３３に供給する。以下、この運転モードを「バッテリ入出力ゼロモード」という。図２４は、このバッテリ入出力ゼロモードにおけるトルクの伝達状況を示している。
【０２５３】
前述した第１回転機２１の機能から、図２４に示すように、バッテリ入出力ゼロモード中、エンジン３における燃焼によってクランク軸３ａに出力されるトルク（以下「エンジントルク」という）の一部が、Ａ２ロータ２５を介して、ステータ２３に第１発電用等価トルクＴＧＥ１として伝達されるのに伴い、Ａ１ロータ２４にも、Ａ２ロータ２５を介して、エンジントルクの一部が伝達される。すなわち、Ａ２ロータ２５に、エンジントルクの一部が伝達されるとともに、このＡ２ロータ２５に伝達されたエンジントルクが、ステータ２３およびＡ１ロータ２４に分配される。また、エンジントルクの残りは、第１回転軸４を介してＢ１ロータ３４に伝達される。
【０２５４】
また、前述したＥＶ走行中ＥＮＧ始動時と同様、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２とＢ１ロータ伝達トルクＴＲＢ１は、合成され、Ｂ２ロータ３５にＢ２ロータ伝達トルクＴＲＢ２として伝達される。このため、バッテリ入出力ゼロモード中、上記のように第１回転機２１のステータ２３で発電した電力が、第２回転機３１のステータ３３に供給されることによって、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２がＢ２ロータ３５に伝達されるのに伴い、Ｂ１ロータ３４に上記のように伝達されたエンジントルクが、Ｂ２ロータ３５に伝達される。また、Ｂ２ロータ３５には、Ａ１ロータ２４に上記のように分配されたエンジントルクが、連結軸６を介してさらに伝達される。
【０２５５】
以上のように、Ｂ２ロータ３５には、Ａ１ロータ２４に分配されたエンジントルクと、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２と、Ｂ１ロータ３４に伝達されたエンジントルクとを合成した合成トルクが伝達される。また、この合成トルクは、第２回転軸７などを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上の結果、バッテリ入出力ゼロモード中、各ギヤによる伝達ロスなどがないとすれば、駆動輪ＤＷ，ＤＷには、エンジン動力と等しい大きさの動力が伝達される。
【０２５６】
さらに、バッテリ入出力ゼロモード中には、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２を制御することによって、エンジン動力が、無段階に変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。すなわち、第１および第２の回転機２１，３１は、無段変速装置として機能する。
【０２５７】
具体的には、図２５に二点鎖線で示すように、式（５３）および（５４）に示す速度関係を維持しながら、Ａ２およびＢ１のロータ回転速度ＶＲＡ２，ＶＲＢ１すなわちエンジン回転数ＮＥに対して、第１磁界回転速度ＶＭＦ１を上昇させるとともに、第２磁界回転速度ＶＭＦ２を低下させることによって、Ａ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＢ２すなわち車速ＶＰを、無段階に減速することができる。逆に、図２５に一点鎖線で示すように、Ａ２およびＢ１のロータ回転速度ＶＲＡ２，ＶＲＢ１に対して、第１磁界回転速度ＶＭＦ１を低下させるとともに、第２磁界回転速度ＶＭＦ２を上昇させることによって、車速ＶＰを無段階に増速することができる。
【０２５８】
また、この場合、エンジン回転数ＮＥが目標回転数になるように、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２を制御する。この目標回転数は、例えば、車速ＶＰおよび算出された要求トルクに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって算出される。このマップでは、目標回転数は、そのときの車速ＶＰおよび要求トルクに対して、エンジン３の最良燃費が得られるような値に設定されている。
【０２５９】
以上のように、バッテリ入出力ゼロモード中、第１および第２の回転機２１，３１において、エンジン動力は、一旦、分割され、次の第１〜第３の伝達経路を介してＢ２ロータ３５に伝達されるとともに、合成された状態で、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
第１伝達経路：Ａ２ロータ２５→磁力線ＭＬによる磁力→Ａ１ロータ２４→連結軸６→Ｂ２ロータ３５
第２伝達経路：Ｂ１ロータ３４→磁力線ＭＬによる磁力→Ｂ２ロータ３５
第３伝達経路：Ａ２ロータ２５→磁力線ＭＬによる磁力→ステータ２３→第１ＰＤＵ４１→第２ＰＤＵ４２→ステータ３３→磁力線ＭＬによる磁力→Ｂ２ロータ３５
【０２６０】
これらの第１および第２の伝達経路では、エンジン動力が、電力に変換されることなく、磁力線ＭＬによる磁力によって、いわゆる磁気パスによって駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。また、上記の第３伝達経路では、エンジン動力が、電力に一旦、変換され、動力に再度、戻され、いわゆる電気パスによって駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０２６１】
また、バッテリ入出力ゼロモード中、ステータ２３で発電する電力と、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２は、式（５３）および（５４）に示す速度関係が維持されるように制御される。
【０２６２】
一方、ＥＮＧ走行中、算出された要求トルクおよび充電状態に基づく次の条件（ａ）および（ｂ）がいずれも成立しているときには、エンジン３を第２回転機３１でアシストする。以下、この運転モードを「アシストモード」という。
（ａ）要求トルク＞第１所定値
（ｂ）充電状態＞下限値
ここで、第１所定値は、例えば、車速ＶＰに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって算出される。このマップでは、第１所定値は、そのときの車速ＶＰに対して、エンジン３の最良燃費が得られるようなトルク値に設定されている。上記の下限値は、バッテリ４３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、アシストモードによる運転は、そのときの車速ＶＰおよび要求トルクで表される車両を駆動するのに必要な動力（以下「車両要求動力」という）が、最良燃費が得られるエンジン動力よりも大きいときに、かつバッテリ４３に電力が十分に残っているときに行われる。
【０２６３】
具体的には、上述したバッテリ入出力ゼロモードと同様、Ａ２ロータ２５に伝達されるエンジン動力を用いて、ステータ２３で発電を行う。また、この場合、バッテリ入出力ゼロモードと異なり、図２６に示すように、この発電した電力に加え、バッテリ４３に充電されている電力を、ステータ３３に供給する。このため、Ｂ２ロータ３５には、ステータ２３およびバッテリ４３から供給された電力に基づく第２駆動用等価トルクＴＳＥ２が伝達される。さらに、バッテリ入出力ゼロモードと同様、この第２駆動用等価トルクＴＳＥ２と、発電に伴ってＡ１ロータ２４に分配されたエンジントルクと、Ｂ１ロータ３４に伝達されたエンジントルクとを合成したトルクが、Ｂ２ロータ３５を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上の結果、アシストモード中、各ギヤによる伝達ロスなどがないとすれば、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力は、エンジン動力とバッテリ４３から供給された電力（エネルギ）との和に等しくなる。
【０２６４】
また、アシストモード中には、ステータ２３で発電する電力と、バッテリ４３からステータ３３に供給される電力と、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２は、式（５３）および（５４）に示す速度関係が維持されるように制御される。その結果、車両要求動力に対するエンジン動力の不足分が、バッテリ４３からステータ３３に電力を供給することによって補われる。なお、上述した例は、車両要求動力に対するエンジン動力の不足分が比較的小さい場合の例であるが、比較的大きい場合には、第２回転機３１のステータ３３に加え、第１回転機２１のステータ２３にも、バッテリ４３から電力が供給される。
【０２６５】
一方、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、上述したようにエンジン動力を用いて第１回転機２１のステータ２３で発電した電力の一部を、バッテリ４３に充電し、残りを第２回転機３１のステータ３３に供給する。以下、この運転モードを「駆動時充電モード」という。
（ｃ）要求トルク＜第２所定値
（ｄ）充電状態＜上限値
ここで、第２所定値は、例えば、車速ＶＰに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって算出される。このマップでは、第２所定値は、そのときの車速ＶＰに対して、最良燃費が得られるようなトルク値よりも小さな値に設定されている。上限値は、バッテリ４３が過充電にならないような値に設定されている。このように、駆動時充電モードによる運転は、車両要求動力が、最良燃費が得られるエンジン動力よりも小さいときに、かつ充電状態が比較的小さいときに行われる。
【０２６６】
図２７に示すように、この駆動時充電モード中、前述したバッテリ入出力ゼロモードと異なり、第２回転機３１のステータ３３には、第１回転機２１のステータ２３で発電した電力からバッテリ４３に充電される電力を差し引いた大きさの電力が供給され、この電力に基づく第２駆動用等価トルクＴＳＥ２が、Ｂ２ロータ３５に伝達される。また、バッテリ入出力ゼロモードと同様、この第２駆動用等価トルクＴＳＥ２と、発電に伴ってＡ１ロータ２４に分配されたエンジントルクと、Ｂ１ロータ３４に伝達されたエンジントルクとを合成したトルクが、Ｂ２ロータ３５を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上の結果、駆動時充電モード中、各ギヤによる伝達ロスなどがないとすれば、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力は、エンジン動力からバッテリ４３に充電された電力（エネルギ）を差し引いた大きさになる。
【０２６７】
また、駆動時充電モード中には、ステータ２３で発電する電力と、バッテリ４３に充電される電力と、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２は、式（５３）および（５４）に示す速度関係が維持されるように制御される。その結果、車両要求動力に対するエンジン動力の余剰分が、第１回転機２１のステータ２３において電力に変換され、バッテリ４３に充電される。
【０２６８】
また、ＥＮＧ走行中、第１回転機２１のステータ２３で発電を行わずに、バッテリ４３から第２回転機３１のステータ３３に電力を供給するとともに、この電力を、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２がエンジントルクの１／２になるように制御した場合には、前記式（５５）から明らかなように、エンジントルクのすべてと第２駆動用等価トルクＴＳＥ２が、Ｂ２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。すなわち、この場合には、エンジン動力のすべてを、前述した電気パスによって伝達せずに、磁気パスのみによって駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達することができる。また、この場合、駆動輪ＤＷ，ＤＷには、エンジントルクの３／２倍の大きさのトルクが伝達される。
【０２６９】
さらに、第１回転機２１のステータ２３で発電する電力を、第１発電用等価トルクＴＧＥ１がエンジントルクの１／３になるように制御した場合には、エンジン３から駆動輪ＤＷ，ＤＷへの動力の伝達を、磁気パスのみによって行うことができる。この場合、駆動輪ＤＷ，ＤＷには、エンジントルクの２／３倍の大きさのトルクが伝達される。
【０２７０】
また、ＥＮＧ走行中、低速状態の車速ＶＰを急速に上昇させる場合（以下、このような運転を「ＥＮＧ走行中の急加速運転」という）、エンジン３、第１および第２の回転機２１，３１は次のようにして制御される。図２８は、このＥＮＧ走行中の急加速運転の開始時における各種の回転要素の回転速度およびトルクの関係の一例を示している。同図において、ＴＥＮＧはエンジン３トルクである。この場合、エンジン回転数ＮＥを、その最大トルクが得られるような所定の回転数に高める。図２８に示すように、車速ＶＰがすぐには上昇しないため、エンジン回転数ＮＥが車速ＶＰよりも高くなるとともに、両者の差が大きくなることから、両者の関係によって定まる第２回転磁界の回転方向は、逆転方向になる。このため、そのような第２回転磁界を発生させる第２回転機３１のステータ３３から正のトルクを駆動輪ＤＷ，ＤＷに作用させるために、ステータ３３において発電を行う。さらに、ステータ３３で発電した電力を第１回転機２１のステータ２３に供給するとともに、第１回転磁界を正転させる。
【０２７１】
以上により、エンジントルクＴＥＮＧ、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１および第２発電用等価トルクＴＧＥ２はいずれも、正のトルクとして駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、その結果、車速ＶＰが急速に上昇する。また、ＥＮＧ走行中の急加速運転の開始時には、図２８から明らかなように、エンジントルクＴＥＮＧおよび第１駆動用等価トルクＴＳＥ１が第２発電用等価トルクＴＧＥ２を反力として駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるため、第２回転機３１に要求されるトルクは、それ以外の場合よりも大きくなる。この場合、第２回転機３１に要求されるトルクすなわち第２発電用等価トルクＴＧＥ２は、次式（５８）で表される。
ＴＧＥ２＝−｛α・ＴＥＮＧ＋（１＋α）ＴＤＤＷ｝／（β＋１＋α）  ……（５８）
【０２７２】
この式（５８）から明らかなように、第２極対数比βが大きいほど、同じ大きさの駆動輪伝達トルクＴＤＤＷおよびエンジントルクＴＥＮＧに対して、第２発電用等価トルクＴＧＥ２が小さくなる。本実施形態では、第２極対数比βが値２．０に設定されているので、値１．０未満に設定した場合よりも第２駆動用等価トルクＴＳＥ２を小さくすることができる。
【０２７３】
・減速回生
この減速回生は、車両の減速走行中、すなわち車両が惰性で走行しているときに、駆動輪ＤＷ，ＤＷの慣性エネルギを用いて、第１回転機２１や第２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４３に充電する動作モードである。減速回生中、駆動輪ＤＷ，ＤＷのトルク（慣性によるトルク）に対する、エンジン３に伝達される駆動輪ＤＷ，ＤＷのトルクの割合が小さいときには、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力の一部を用いて両ステータ２３，３３で発電を行うとともに、発電した電力をバッテリ４３に充電する。具体的には、この発電は、第１回転機２１のステータ２３では、Ａ２ロータ２５に後述するように伝達される動力を用いて行われ、第２回転機３１のステータ３３では、Ｂ２ロータ３５に後述するように伝達される動力を用いて行われる。
【０２７４】
図２９は、上記の減速回生中におけるトルクの伝達状況を示している。同図に示すように、ステータ３３での発電に伴い、Ｂ２ロータ３５には、駆動輪ＤＷ，ＤＷのトルクの全部と、Ａ１ロータ２４に後述するように分配されたトルクとを合成した合成トルクが伝達される。また、前述した第２回転機３１の機能から、Ｂ２ロータ３５に伝達された上記の合成トルクは、ステータ３３およびＢ１ロータ３４に分配される。
【０２７５】
さらに、Ｂ１ロータ３４に分配されたトルクの一部は、エンジン３に伝達され、残りは、前述したバッテリ入出力ゼロモードの場合と同様、ステータ２３での発電に伴い、Ａ２ロータ２５に伝達された後、ステータ２３およびＡ１ロータ２４に分配される。また、Ａ１ロータ２４に分配されたトルクは、Ｂ２ロータ３５に伝達される。以上の結果、減速回生中、各ギヤによる伝達ロスなどがないとすれば、エンジン３に伝達される動力と、バッテリ４３に充電される電力（エネルギ）との和は、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力と等しくなる。
【０２７６】
・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、第１回転機２１のステータ２３に、バッテリ４３から電力を供給し、それに伴ってステータ２３で発生する第１回転磁界を正転させるとともに、Ｂ１ロータ３４に後述するように伝達される動力を用いて、ステータ３３で発電を行い、発電した電力をステータ２３にさらに供給する。
【０２７７】
図３０は、上記の停車中ＥＮＧ始動時におけるトルクの伝達状況を、図３１は、この停車中ＥＮＧ始動時における速度共線図を、それぞれ示している。図３０に示すように、停車中ＥＮＧ始動時、ステータ２３に電力が供給されるのに伴い、ステータ２３からの第１駆動用等価トルクＴＳＥ１は、Ａ２ロータ２５を正転させるように作用するとともに、矢印Ｄで示すように、Ａ１ロータ２４を逆転させるように作用する。また、Ａ２ロータ２５に伝達されたトルクの一部は、クランク軸３ａに伝達され、それにより、クランク軸３ａが正転する。
【０２７８】
さらに、停車中ＥＮＧ始動時、Ａ２ロータ２５に伝達されたトルクの残りは、Ｂ１ロータ３４に伝達された後、第２回転機３１のステータ３３での発電に伴って、ステータ３３に電気エネルギとして伝達される。また、図３１に太い実線で示すように、ステータ３３での発電に伴って発生する第２回転磁界が逆転する。このため、図３０に矢印Ｅで示すように、このステータ３３での発電に伴って発生した第２発電用等価トルクＴＧＥ２は、Ｂ２ロータ３５を正転させるように作用する。また、この第２発電用等価トルクＴＧＥ２に釣り合うように、Ｂ１ロータ３４に伝達されたトルクが、Ｂ２ロータ３５にさらに伝達され（矢印Ｆで図示）、Ｂ２ロータ３５を正転させるように作用する。
【０２７９】
この場合、上述した矢印Ｄで示すＡ１ロータ２４を逆転させるトルクと、矢印ＥおよびＦで示すＢ２ロータ３５を正転させるトルクとが釣り合うように、第１回転機２１のステータ２３に供給される電力と第２回転機３１のステータ３３で発電する電力を制御することによって、互いに連結されたＡ１ロータ２４、Ｂ２ロータ３５および駆動輪ＤＷ，ＤＷが、静止状態に保持される。その結果、図３１に示すように、Ａ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＢ２は、値０になり、車速ＶＰも値０になる。
【０２８０】
また、この場合、ステータ２３に供給される電力とステータ３３で発電する電力と第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２は、前記式（５３）および（５４）に示す速度関係が維持されるように、かつＡ２およびＢ１のロータ回転速度ＶＲＡ２，ＶＲＢ１が比較的小さな値になるように制御される（図３１参照）。以上により、停車中ＥＮＧ始動時、車速ＶＰを値０に保持しながら、エンジン回転数ＮＥが、エンジン３の始動に適した比較的小さな値に制御される。また、その状態で、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。
【０２８１】
・ＥＮＧクリープ
このＥＮＧクリープは、エンジン動力を用いて、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、Ａ２ロータ２５に伝達されるエンジン動力を用いて、ステータ２３で発電を行うとともに、Ｂ１ロータ３４に伝達されるエンジン動力を用いて、ステータ３３で発電を行う。また、このように両ステータ２３，３３で発電した電力を、バッテリ４３に充電する。
【０２８２】
図３２は、上記のＥＮＧクリープ中におけるトルクの伝達状況を、図３３は、このＥＮＧクリープ中における速度共線図を、それぞれ示している。図３２に示すように、このＥＮＧクリープ中には、前述したバッテリ入出力ゼロモードの場合と同様、上記のステータ２３での発電に伴って、Ａ２ロータ２５にエンジントルクＴＥＮＧの一部が伝達されるとともに、Ａ２ロータ２５に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧが、ステータ２３およびＡ１ロータ２４に分配される。また、図３３に示すように、ステータ３３での発電に伴って発生する第２回転磁界が逆転する。このため、図３２に示すように、車速ＶＰがほぼ値０であるのに対し、クランク軸３ａが正転しているため、この発電に伴って発生した第２発電用等価トルクＴＧＥ２は、上述した停車中ＥＮＧ始動の場合と同様、Ｂ２ロータ３５を正転させるように作用する。また、この第２発電用等価トルクＴＧＥ２に釣り合うように、Ｂ１ロータ３４に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧが、Ｂ２ロータ３５にさらに伝達され、Ｂ２ロータ３５を正転させるように作用する。さらに、Ｂ２ロータ３５には、上記のようにＡ１ロータ２４に分配されたエンジントルクＴＥＮＧが伝達される。
【０２８３】
以上のように、ＥＮＧクリープ中、Ｂ２ロータ３５には、Ａ１ロータ２４に分配されたエンジントルクＴＥＮＧと、第２発電用等価トルクＴＧＥ２と、Ｂ１ロータ３４に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧとを合成した合成トルクが伝達される。また、この合成トルクは、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、駆動輪ＤＷ，ＤＷを正転させる。さらに、ステータ２３，３３において発電する電力、ならびに第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２は、Ａ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＢ２すなわち車速ＶＰが非常に小さくなるように制御され（図３３参照）、それにより、クリープ運転が行われる。
【０２８４】
また、このＥＮＧクリープ中には、上述したように、ステータ２３での発電に伴ってＡ１ロータ２４に分配されたエンジントルクＴＥＮＧと、ステータ３３での発電に伴ってＢ１ロータ３４を介してＢ２ロータ３５に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。すなわち、エンジントルクＴＥＮＧの一部を駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できるので、駆動輪ＤＷ，ＤＷから大きな反力がエンジン３に作用するのを防止でき、したがって、エンジンストールを生じることなく、クリープ運転を行うことができる。なお、以上のＥＮＧクリープによる運転は、主として、充電状態が小さいときや車両の登坂時などに行われる。
【０２８５】
・ＥＮＧ発進
このＥＮＧ発進は、エンジン動力を用いて車両を発進させる動作モードである。ＥＮＧ発進時、ＥＮＧクリープ中に逆転していた第２回転磁界の第２磁界回転速度ＶＭＦ２を、値０になるように制御し、正転していた第１回転磁界の第１磁界回転速度ＶＭＦ１を上昇させるとともに、エンジン動力を増大させる。そして、第２磁界回転速度ＶＭＦ２が値０になった後には、前述したバッテリ入出力ゼロモードによる運転を行う。以上により、図３４に太い実線で示すように、Ａ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＢ２すなわち車速ＶＰが、同図に破線で示すＥＮＧクリープ状態から上昇し、車両が発進する。
【０２８６】
以上のように、本実施形態によれば、第１および第２の回転機２１，３１が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ので、前述した従来の動力装置と異なり、動力を分配・合成して伝達するための遊星歯車装置は不要であり、したがって、その分、動力装置１を小型化することができる。また、前述した従来の場合と異なり、図２４を用いて説明したように、エンジン動力が再循環せずに駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるので、第１および第２の回転機２１，３１を通過する動力を低減できる。したがって、第１および第２の回転機２１，３１の小型化およびコストの削減を図ることができ、それにより、動力装置１のさらなる小型化とコストの削減を達成することができる。さらに、上記のように低減された動力に見合ったトルク容量を有する第１および第２の回転機２１，３１を用いることによって、動力の損失を抑制し、動力装置１の駆動効率を高めることができる。
【０２８７】
また、エンジン動力は、前述した第１伝達経路（Ａ２ロータ２５、磁力線ＭＬによる磁力、Ａ１ロータ２４、連結軸６、Ｂ２ロータ３５）と、第２伝達経路（Ｂ１ロータ３４、磁力線ＭＬによる磁力、Ｂ２ロータ３５）と、第３伝達経路（Ａ２ロータ２５、磁力線ＭＬによる磁力、ステータ２３、第１ＰＤＵ４１、第２ＰＤＵ４２、ステータ３３、磁力線ＭＬによる磁力、Ｂ２ロータ３５）の計３つの経路を介して、分割された状態で駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。これにより、第３伝達経路を介して第１および第２のＰＤＵ４１，４２を通過する電力（エネルギ）を低減できるので、第１および第２のＰＤＵ４１，４２の小型化およびコストの削減を図ることができ、それにより、動力装置１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。さらに、第３伝達経路では、エンジン動力を電気パスによって駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達するのに対し、第１および第２の伝達経路では、磁気パスによって動力を駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達するので、第３伝達経路よりも伝達効率が高い。
【０２８８】
また、図２５を用いて説明したように、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２を制御することによって、エンジン動力が無段階に変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。さらに、この場合、エンジン回転数ＮＥが、最良燃費が得られるように設定された目標回転数になるように、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２を制御するので、最良燃費が得られるようにエンジン動力を制御しながら、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の駆動効率をより一層、高めることができる。
【０２８９】
また、第１回転機２１の第１極対数比αが値２．０に設定されているので、第１回転機２１に要求されるトルクが特に大きくなるＥＶ走行中ＥＮＧ始動時、前記式（５７）を用いて説明したように、第１極対数比αを値１．０未満に設定した場合よりも第１発電用等価トルクＴＧＥ１を小さくすることができ、したがって、第１回転機２１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。さらに、第２回転機３１の第２極対数比βが値２．０に設定されているので、第２回転機３１に要求されるトルクが特に大きくなるＥＮＧ走行中の急加速運転の開始時、前記式（５８）を用いて説明したように、第２極対数比βを値１．０未満に設定した場合よりも第２駆動用等価トルクＴＳＥ２を小さくすることができ、したがって、第２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。
【０２９０】
また、駆動時充電モードによる運転が、最良燃費が得られるエンジン動力に対して車両要求動力が小さいときに行われ、この駆動時充電モード中、エンジン動力を最良燃費が得られるように制御するとともに、車両要求動力に対するエンジン動力の余剰分が電力として、バッテリ４３に充電される。また、アシストモードによる運転が、最良燃費が得られるエンジン動力に対して車両要求動力が大きいときに行われ、このアシストモード中、エンジン動力を最良燃費が得られるように制御するとともに、車両要求動力に対するエンジン動力の不足分が、バッテリ４３からの電力の供給によって補われる。したがって、駆動輪ＤＷ，ＤＷの負荷の大きさにかかわらず、動力装置１の駆動効率をさらに高めることができる。
【０２９１】
次に、図３５〜図３８を参照しながら、本発明の第２〜第５の実施形態による動力装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄについて説明する。これらの動力装置１Ａ〜１Ｄはそれぞれ、第１実施形態と比較して、変速装置６１，７１，８１，９１をさらに備える点が主に異なっており、第２〜第５の実施形態のいずれにおいても、エンジン３と第１および第２の回転機２１，３１と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間の連結関係は、第１実施形態と同様である。すなわち、Ａ２およびＢ１のロータ２５，３４がエンジン３のクランク軸３ａに機械的に連結されるとともに、Ａ１およびＢ２のロータ２４，３５が駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。また、図３５〜図３８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。このことは、後述する他の実施形態を説明するための図においても同様に当てはまる。以下、第２実施形態の動力装置１Ａから順に、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０２９２】
図３５に示すように、この動力装置１Ａでは、変速装置６１は、前述した互いに噛み合うギヤ７ｂおよび第１ギヤ８ｂに代えて設けられている。この変速装置６１は、ベルト式の無段変速装置であり、前述した第２回転軸７に連結された入力軸と、アイドラ軸８に連結された出力軸と、入力軸および出力軸にそれぞれ設けられたプーリと、これらのプーリに巻きかけられた金属ベルト（いずれも図示せず）を有している。変速装置６１は、これらのプーリの有効径を変更することによって、この入力軸に入力された動力を、変速した状態で出力軸に出力する。また、変速装置６１の変速比（入力軸の回転数／出力軸の回転数）はＥＣＵ２によって制御される。
【０２９３】
上記のように、変速装置６１は、Ａ１およびＢ２のロータ２４，３５と駆動輪ＤＷ，ＤＷとの間に設けられており、Ａ１およびＢ２のロータ２４，３５に伝達された動力は、変速装置６１によって変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。なお、本実施形態では、変速装置６１が、請求項３に係る発明における変速装置に相当する。
【０２９４】
以上の構成の動力装置１Ａでは、前述したＥＶ発進時やＥＮＧ発進時など、Ａ１およびＢ２のロータ２４，３５から駆動輪ＤＷ，ＤＷに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速装置６１の変速比は値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、Ａ１およびＢ２のロータ２４，３５に伝達されたトルクは、変速装置６１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、Ａ１およびＢ２のロータ２４，３５に伝達されるトルクが小さくなるように、第１回転機２１で発電される電力および第２回転機３１に供給される電力（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、第１および第２の回転機２１，３１に要求されるトルクの最大値を小さくすることができ、第１および第２の回転機２１，３１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。
【０２９５】
また、車速ＶＰが極めて高い高車速運転中など、Ａ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＢ２が過大になるようなときには、変速装置６１の変速比は値１．０よりも小さな増速側の所定値に制御される。これにより、車速ＶＰに対して、Ａ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＢ２を低下させることができるので、両ロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＢ２の過大化による第１および第２の回転機２１，３１の故障を防止することができる。前述したようにＡ１ロータ２４は磁石で構成されており、磁石は軟磁性体よりも強度が低く、上記のような不具合が発生しやすいため、特に有効である。
【０２９６】
さらに、ＥＶ走行やＥＮＧ走行を含む車両の走行中、変速装置６１の変速比は、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２がそれぞれ所定の第１および第２の目標値になるように制御される。これらの第１および第２の目標値は、第１および第２の回転機２１，３１のみを動力源として用いるときには、車速ＶＰに応じてマップを検索することにより算出され、エンジン３、第１および第２の回転機２１，３１を動力源として用いるときには、エンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰに応じて上記とは別のマップを検索することにより算出される。また、これらのマップでは、第１および第２の目標値は、そのときの車速ＶＰ（およびエンジン回転数ＮＥ）に対して、第１および第２の回転機２１，３１の高い効率が得られるような値に設定されている。さらに、このような変速装置６１の制御と並行して、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２が、第１および第２の目標値にそれぞれ制御される。以上により、本実施形態によれば、車両の走行中、第１および第２の回転機２１，３１の高い効率を得ることができる。
【０２９７】
また、図２５を用いて説明したように、第１および第２の回転機２１，３１によって、エンジン動力を無段階に変速して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できるので、変速装置６１の変速動作の頻度を低くすることができる。したがって、この変速動作による熱損失を抑制することができ、それにより、動力装置１Ａの高い駆動効率を確保することができる。その他、本実施形態によれば、第１実施形態による効果を同様に得ることができる。
【０２９８】
なお、本実施形態では、変速装置６１は、ベルト式の無段変速装置であるが、トロイダル式の無段変速装置やギヤ式の有段変速装置でもよい。
【０２９９】
図３６に示す第３実施形態の動力装置１Ｂでは、変速装置７１は、ギヤ式の有段変速装置であり、入力軸７２および出力軸（図示せず）と、ギヤ比が互いに異なる複数のギヤ列と、これらの複数のギヤ列と入力軸７２および出力軸との間をギヤ列ごとに接続・遮断するクラッチ（いずれも図示せず）を有している。変速装置７１は、この入力軸７２に入力された動力を、これらの複数のギヤ列の１つによって変速した状態で、出力軸に出力する。また、変速装置７１では、これらの複数のギヤ列によって、前進用の第１速（変速比＝入力軸７２の回転数／出力軸の回転数＞１．０）、第２速（変速比＝１．０）および第３速（変速比＜１．０）と、後進用の１つの変速段から成る計４つの変速段が設定され、その変更はＥＣＵ２によって制御される。
【０３００】
また、動力装置１Ｂでは、第１実施形態と異なり、第２回転軸７にギヤ７ｂが設けられておらず、Ａ１およびＢ２のロータ２４，３５は、次のようにして駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されている。すなわち、Ａ１ロータ２４は、変速装置７１の入力軸７２に直結されており、変速装置７１の出力軸は、前述した連結軸６に直結されている。連結軸６には、ギヤ６ｂが一体に設けられており、このギヤ６ｂは、前述した第１ギヤ８ｂに噛み合っている。
【０３０１】
以上のように、Ａ１ロータ２４は、変速装置７１、ギヤ６ｂ、第１ギヤ８ｂ、アイドラ軸８、第２ギヤ８ｃ、ギヤ９ａ、および差動ギヤ機構９などを介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。また、Ａ１ロータ２４に伝達された動力は、変速装置７１によって変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。さらに、Ｂ２ロータ３５は、連結軸６、ギヤ６ｂ、および第１ギヤ８ｂなどを介して、変速装置７１を介さずに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。なお、本実施形態では、変速装置７１が、請求項４に係る発明における変速装置に相当する。
【０３０２】
以上の構成の動力装置１Ｂでは、ＥＮＧ発進時など、Ａ１ロータ２４から駆動輪ＤＷ，ＤＷに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速装置７１の変速段は、第１速（変速比＞１．０）に制御される。これにより、Ａ１ロータ２４に伝達されたトルクは、変速装置７１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、Ａ１ロータ２４に伝達されるトルクが小さくなるように、第１回転機２１で発電される電力が制御される。これにより、本実施形態によれば、第１回転機２１に要求されるトルクの最大値を小さくすることができ、第１回転機２１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。
【０３０３】
また、車速ＶＰが極めて高い高車速運転中など、Ａ１ロータ回転速度ＶＲＡ１が過大になるようなときには、変速装置７１の変速段は、第３速（変速比＜１．０）に制御される。これにより、本実施形態によれば、車速ＶＰに対して、Ａ１ロータ回転速度ＶＲＡ１を低下させることができるので、Ａ１ロータ回転速度ＶＲＡ１の過大化による第１回転機２１の故障を防止することができる。Ａ１ロータ２４は磁石で構成されており、磁石は軟磁性体よりも強度が低く、上記のような不具合が発生しやすいため、特に有効である。
【０３０４】
さらに、ＥＶ走行やＥＮＧ走行を含む車両の走行中、変速装置７１の変速段は、第１磁界回転速度ＶＭＦ１が所定の目標値になるように制御される。この目標値は、第１および第２の回転機２１，３１のみを動力源として用いるときには、車速ＶＰに応じてマップを検索することにより算出され、エンジン３、第１および第２の回転機２１，３１を動力源として用いるときには、エンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰに応じて上記とは別のマップを検索することにより算出される。また、これらのマップでは、目標値は、そのときの車速ＶＰ（およびエンジン回転数ＮＥ）に対して、第１回転機２１の高い効率が得られるような値に設定されている。さらに、このような変速装置７１の制御と並行して、第１磁界回転速度ＶＭＦ１が上記の目標値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車両の走行中、第１回転機２１の高い効率を得ることができる。
【０３０５】
また、ＥＮＧ走行中で、かつ、変速装置７１の変速動作中、すなわち、変速装置７１の入力軸７２および出力軸が変速前のギヤ列と遮断された後、変速先のギヤ列に接続されるまでの間は、第１および第２の回転機２１，３１が次のようにして制御される。すなわち、変速装置７１の変速動作中、変速装置７１におけるギヤ列と、入力軸７２および出力軸との間の遮断により、Ａ１ロータ２４と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間が遮断されることによって、Ａ１ロータ２４に駆動輪ＤＷ，ＤＷの負荷が作用しなくなるため、第１回転機２１では発電が行われず、第２回転機３１のステータ３３に、バッテリ４３から電力が供給される。
【０３０６】
これにより、本実施形態によれば、変速装置７１の変速動作中、ステータ３３からの第２駆動用等価トルクＴＳＥ２と、Ｂ１ロータ３４に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧの一部が合成され、Ｂ２ロータ３５を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるので、エンジントルクＴＥＮＧが変速装置７１を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されなくなることによる変速ショックを抑えることができ、したがって、商品性を高めることができる。その他、本実施形態によれば、第１実施形態による効果を同様に得ることができる。
【０３０７】
図３７に示す第４実施形態の動力装置１Ｃでは、第１実施形態と異なり、第２回転軸７にギヤ７ｂが設けられておらず、前述した第１ギヤ８ｂは、連結軸６に一体に設けられたギヤ６ｂに噛み合っている。これにより、Ａ１ロータ２４は、連結軸６、ギヤ６ｂ、第１ギヤ８ｂ、アイドラ軸８、第２ギヤ８ｃ、ギヤ９ａ、および、差動ギヤ機構９などを介して、変速装置８１を介さずに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されている。
【０３０８】
また、変速装置８１は、第３実施形態の変速装置７１と同様に構成された、第１速〜第３速の変速段を有するギヤ式の有段変速装置であり、Ｂ２ロータ３５に直結された入力軸８２と、連結軸６に直結された出力軸（図示せず）を有しており、入力軸８２に入力された動力を変速し、出力軸に出力する。さらに、変速装置８１の変速段の変更は、ＥＣＵ２によって制御される。
【０３０９】
上記の構成により、Ｂ２ロータ３５は、変速装置８１、ギヤ６ｂ、および第２ギヤ８ｃなどを介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。また、Ｂ２ロータ３５に伝達された動力は、変速装置８１によって変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。なお、本実施形態では、変速装置８１が、請求項５に係る発明における変速装置に相当する。
【０３１０】
以上の構成の動力装置１Ｃでは、ＥＶ発進時やＥＮＧ発進時など、Ｂ２ロータ３５から駆動輪ＤＷ，ＤＷに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速装置８１の変速段は、第１速（変速比＞１．０）に制御される。これにより、Ｂ２ロータ３５に伝達されたトルクは、変速装置８１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、Ｂ２ロータ３５に伝達されるトルクが小さくなるように、第２回転機３１に供給される電力が制御される。これにより、本実施形態によれば、第２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、第２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。前述したように、ＥＮＧ発進時には、ステータ３３からのトルクと、Ｂ１ロータ３４に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧの一部が合成され、Ｂ２ロータ３５を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されることから、Ｂ２ロータ３５にはＡ１ロータ２４よりも大きなトルクが作用するので、特に有効である。
【０３１１】
また、車速ＶＰが極めて高い高車速運転中など、Ｂ２ロータ回転速度ＶＲＢ２が過大になるようなときには、変速装置８１の変速段は、第３速（変速比＜１．０）に制御される。これにより、本実施形態によれば、車速ＶＰに対して、Ｂ２ロータ回転速度ＶＲＢ２を低下させることができるので、Ｂ２ロータ回転速度ＶＲＢ２の過大化による第２回転機３１の故障を防止することができる。
【０３１２】
さらに、ＥＶ走行やＥＮＧ走行を含む車両の走行中、変速装置８１の変速段は、第２磁界回転速度ＶＭＦ２が所定の目標値になるように制御される。この目標値は、第１および第２の回転機２１，３１のみを動力源として用いるときには、車速ＶＰに応じてマップを検索することにより算出され、エンジン３、第１および第２の回転機２１，３１を動力源として用いるときには、エンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰに応じて上記とは別のマップを検索することにより算出される。また、これらのマップでは、目標値は、そのときの車速ＶＰ（およびエンジン回転数ＮＥ）に対して、第２回転機３１の高い効率が得られるような値に設定されている。さらに、このような変速装置８１の制御と並行して、第２磁界回転速度ＶＭＦ２が上記の目標値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車両の走行中、第２回転機３１の高い効率を得ることができる。
【０３１３】
また、ＥＮＧ走行中で、かつ、変速装置８１の変速動作中（入力軸８２および出力軸が、変速前のギヤ列と遮断された後、変速先のギヤ列に接続されるまでの間）、すなわち、変速装置８１によりＢ２ロータ３５と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間が遮断されているときに、図２４を用いて説明したトルクの伝達状況などから明らかなように、エンジントルクＴＥＮＧの一部がＡ１ロータ２４を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。これにより、本実施形態によれば、変速装置８１の変速動作中、エンジントルクＴＥＮＧが変速装置８１を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されなくなることによる変速ショックを抑えることができ、したがって、商品性を高めることができる。その他、本実施形態によれば、第１実施形態による効果を同様に得ることができる。
【０３１４】
図３８に示す第５実施形態による動力装置１Ｄでは、変速装置９１は、遊星歯車装置などで構成されたギヤ式の有段変速装置であり、入力軸９２および出力軸（図示せず）を有しており、変速段として、第１速（変速比＝入力軸９２の回転数／出力軸の回転数＝１．０）と第２速（変速比＜１．０）から成る計２つの変速段が設定されている。これらの変速段の変更はＥＣＵ２によって行われる。
【０３１５】
また、変速装置９１の入力軸９２はフライホイール５に直結されるとともに、その出力軸（図示せず）が前述した第１回転軸４に直結されている。このように、変速装置９１は、クランク軸３ａと、Ａ２およびＢ１のロータ２５，３４との間に設けられており、エンジン動力を変速して、Ａ２ロータ２５およびＢ１ロータ３４に伝達する。さらに、前述した差動ギヤ機構９のギヤ９ａの歯数は、アイドラ軸８の第２ギヤ８ｃの歯数よりも大きくなっており、それにより、アイドラ軸８に伝達された動力は減速された状態で、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。なお、本実施形態では、変速装置９１が、請求項６に係る発明における変速装置に相当する。
【０３１６】
以上の構成の動力装置１Ｄでは、ＥＮＧ発進時など、Ａ１およびＢ２のロータ２４，３５から駆動輪ＤＷ，ＤＷに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速装置９１の変速段は第２速（変速比＜１．０）に制御される。これにより、Ａ２およびＢ１のロータ２５，３４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、Ａ１およびＢ２のロータ２４，３５に伝達されるエンジントルクＴＥＮＧが小さくなるように、第１回転機２１で発電される電力および第２回転機３１に供給される電力（発電される電力）が制御される。また、Ａ１およびＢ２のロータ２４，３５に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧは、第２ギヤ８ｃ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、本実施形態によれば、第１および第２の回転機２１，３１に要求されるトルクの最大値を小さくすることができ、第１および第２の回転機２１，３１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。
【０３１７】
また、エンジン回転数ＮＥが極めて高いときには、変速装置９１の変速段は第１速（変速比＝１．０）に制御される。これにより、本実施形態によれば、変速段が第２速の場合と比較して、Ａ２およびＢ１のロータ回転速度ＶＲＡ２，ＶＲＢ１を低下させることができるので、両ロータ回転速度ＶＲＡ２，ＶＲＢ１の過大化による第１および第２の回転機２１，３１の故障を防止することができる。Ｂ１ロータ３４は磁石で構成されていることから、上記のような不具合が発生しやすいので、特に有効である。
【０３１８】
さらに、ＥＮＧ走行中、変速装置９１の変速段は、エンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰに応じて、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２がそれぞれ第１および第２の回転機２１，３１の高い効率を得られるような値になるように変更される。また、このような変速装置９１の変速段の変更と並行して、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２が、そのときのエンジン回転数ＮＥ、車速ＶＰ、変速装置９１の変速段、前記式（５３）および（５４）によって定まる値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車両の走行中、第１および第２の回転機２１，３１の高い効率を得ることができる。
【０３１９】
また、ＥＮＧ走行中で、かつ、変速装置９１の変速動作中、すなわち、変速装置９１によってエンジン３とＡ２およびＢ１のロータ２５，３４との間が遮断されているときには、変速ショックを抑えるために、次のようにして第１および第２の回転機２１，３１を制御する。以下、このような第１および第２の回転機２１，３１の制御を「変速ショック制御」という。
【０３２０】
すなわち、ステータ２３，３３に電力を供給するとともに、それに伴ってステータ２３，３３でそれぞれ発生する第１および第２の回転磁界をいずれも正転させる。これにより、ステータ２３からの第１駆動用等価トルクＴＳＥ１と、Ａ１ロータ２４に後述するように伝達されるトルクが合成され、この合成トルクはＡ２ロータ２５に伝達される。Ａ２ロータ２５に伝達されたトルクは、上述した変速装置９１による遮断によって、クランク軸３ａには伝達されず、Ｂ１ロータ３４に伝達され、さらに、ステータ３３からの第２駆動用等価トルクＴＳＥ２と合成された後、Ｂ２ロータ３５に伝達される。Ｂ２ロータ３５に伝達されたトルクの一部は、Ａ１ロータ２４に伝達され、残りは駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０３２１】
したがって、本実施形態によれば、変速動作中、エンジントルクＴＥＮＧが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されなくなることによる変速ショックを抑えることができ、商品性を高めることができる。なお、この変速ショック制御は、変速装置９１の変速動作中に限って行われる。その他、本実施形態によれば、第１実施形態による効果を同様に得ることができる。
【０３２２】
なお、第３〜第５の実施形態では、変速装置７１，８１，９１は、ギヤ式の有段変速装置であるが、ベルト式やトロイダル式の無段変速装置でもよい。
【０３２３】
次に、図３９を参照しながら、第６実施形態による動力装置１Ｅについて説明する。同図に示すように、この動力装置１Ｅは、第１実施形態の動力装置１にブレーキ機構ＢＬを加えたものである。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０３２４】
このブレーキ機構ＢＬは、前述した第１回転軸４およびケースＣＡに接続されたワンウェイクラッチＯＣを有している。このワンウェイクラッチＯＣは、第１回転軸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回転軸４と回転不能に構成されたケース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回転軸４とケースＣＡの間を遮断するように構成されている。
【０３２５】
すなわち、ワンウェイクラッチＯＣおよびケースＣＡで構成されたブレーキ機構ＢＬによって、第１回転軸４の回転は、クランク軸３ａ、Ａ２ロータ２５、およびＢ１ロータ３４とともに正転する場合にのみ、許容され、第１回転軸４がクランク軸３ａなどとともに逆転する場合に阻止される。なお、本実施形態では、ブレーキ機構ＢＬが、請求項７に係る発明におけるブレーキ機構に相当する。
【０３２６】
以上の構成の動力装置１Ｅでは、前述したＥＶクリープおよびＥＶ発進による運転が次のようにして行われる。すなわち、ステータ２３，３３に電力を供給し、それに伴ってステータ２３で発生する第１回転磁界を逆転させるとともに、ステータ３３で発生する第２回転磁界を正転させる。また、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２を、（β＋１）・｜ＶＭＦ１｜＝α・｜ＶＭＦ２｜が成立するように制御する。さらに、第１および第２の回転機２１，３１に供給される電力は、駆動輪ＤＷ，ＤＷにトルクが十分に伝達されるように制御される。
【０３２７】
上記のように逆転するステータ２３の第１回転磁界に対して、上述したようにブレーキ機構ＢＬによりＡ２ロータ２５の逆転が阻止されているので、前述した第１回転機２１の機能から明らかなように、ステータ２３に供給された電力がすべて、Ａ１ロータ２４に動力として伝達され、それにより、Ａ１ロータ２４は正転する。また、上記のように正転するステータ３３の第２回転磁界に対して、ブレーキ機構ＢＬによりＢ１ロータ３４の逆転が阻止されているので、前述した第２回転機３１の機能から明らかなように、ステータ３３に供給された電力がすべて、Ｂ２ロータ３５に動力として伝達され、それにより、Ｂ２ロータ３５は正転する。さらに、Ａ１およびＢ２のロータ２４，３５に伝達された動力は、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷは正転する。
【０３２８】
さらに、この場合、ブレーキ機構ＢＬにより逆転するのが阻止されているＡ２およびＢ１のロータ２５，３４に対して、第１および第２の駆動用等価トルクＴＳＥ１，ＴＳＥ２はそれぞれ逆転させるように作用し、それにより、クランク軸３ａ、Ａ２およびＢ１のロータ２５，３４は、逆転しないだけでなく、静止状態に保持される。
【０３２９】
以上のように、本実施形態によれば、エンジン動力を用いることなく、第１および第２の回転機２１，３１によって駆動輪ＤＷ，ＤＷを駆動することができる。また、この駆動中、クランク軸３ａは逆転しないだけでなく、静止状態に保持されるので、エンジン３を引きずることがない。
【０３３０】
なお、これまでに述べた第１〜第６の実施形態では、第１および第２の極対数比α、βをいずれも値２．０に設定しているが、第１および第２の極対数比α、β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。前述した図２５に示す各種の回転要素の回転速度の関係から明らかなように、第１極対数比αを比較的大きな値に設定した場合において、エンジン回転数ＮＥが車速ＶＰよりも高いとき（図２５の二点鎖線参照）には、第１磁界回転速度ＶＭＦ１は、エンジン回転数ＮＥよりも高くなり、過大になる場合がある。これに対し、第１極対数比αを値１．０よりも小さく設定することによって、図２５に破線で示す速度共線図と二点鎖線で示す速度共線図との比較から明らかなように、第１磁界回転速度ＶＭＦ１を小さくすることができ、したがって、第１磁界回転速度ＶＭＦ１の過大化による損失の発生により駆動効率が低下するのを、防止することができる。
【０３３１】
また、第２極対数比βを比較的大きな値に設定した場合において、車速ＶＰがエンジン回転数ＮＥよりも高いとき（図２５の一点鎖線参照）には、第２磁界回転速度ＶＭＦ２は、車速ＶＰよりも高くなり、過大になる場合がある。これに対し、第２極対数比βを値１．０よりも小さく設定することによって、図２５に破線で示す速度共線図と一点鎖線で示す速度共線図との比較から明らかなように、第２磁界回転速度ＶＭＦ２を小さくすることができ、したがって、第２磁界回転速度ＶＭＦ２の過大化による損失の発生により駆動効率が低下するのを、防止することができる。
【０３３２】
さらに、第１〜第６の実施形態では、Ａ２ロータ２５およびＢ１ロータ３４を互いに連結し、Ａ１ロータ２４およびＢ２ロータ３５を互いに連結しているが、Ａ２ロータ２５およびＢ１ロータ３４は、クランク軸３ａに連結されていれば、互いに連結されていなくてもよく、また、Ａ１ロータ２４およびＢ２ロータ３５は、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されていれば、互いに連結されていなくてもよい。この場合、第２実施形態の変速装置６１を２つの変速装置で構成するとともに、これらの２つの変速装置の一方をＡ１ロータ２４と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間に、他方をＢ２ロータ３５と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間に、それぞれ設けてもよい。同様に、第５実施形態の変速装置９１を２つの変速装置で構成するとともに、これらの２つの変速装置の一方をＡ２ロータ２５とクランク軸３ａの間に、他方をＢ１ロータ３４とクランク軸３ａの間に、それぞれ設けてもよい。
【０３３３】
また、第１〜第５の実施形態において、クランク軸３ａの逆転を阻止するためのブレーキ機構ＢＬを設けてもよいことはもちろんである。また、このブレーキ機構ＢＬを、ワンウェイクラッチＯＣおよびケースＣＡで構成しているが、クランク軸３ａの逆転を阻止できるのであれば、他の機構、例えばバンドブレーキなどで構成してもよい。
【０３３４】
次に、図４０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。この動力装置１Ｆは、第１実施形態の動力装置１と比較して、第２回転機３１を、一般的なシングルピニオンタイプの第１遊星歯車装置ＰＳ１と一般的な１ロータタイプの回転機１０１に置き換えた点のみが異なっている。なお、同図において、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。このことは、後述する他の実施形態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に説明する。
【０３３５】
図４０に示すように、第１遊星歯車装置ＰＳ１は、第１サンギヤＳ１と、この第１サンギヤＳ１の外周に設けられた第１リングギヤＲ１と、両ギヤＳ１，Ｒ１に噛み合う複数（例えば３つ）の第１プラネタリギヤＰ１（２つのみ図示）と、第１プラネタリギヤＰ１を回転自在に支持する第１キャリアＣ１とを有している。第１サンギヤＳ１の歯数と第１リングギヤＲ１の歯数との比（第１サンギヤＳ１の歯数／第１リングギヤＲ１の歯数、以下「第１遊星ギヤ比ｒ１」という）は、値１．０よりも若干、小さな所定値に設定されており、一般的な遊星歯車装置が取りうる値のなかで比較的大きな値に設定されている。
【０３３６】
上記の第１サンギヤＳ１は、第１回転軸４を介してＡ２ロータ２５に機械的に直結されるとともに、第１回転軸４およびフライホイール５を介して、クランク軸３ａに機械的に直結されている。また、第１キャリアＣ１は、連結軸６を介してＡ１ロータ２４に機械的に直結されるとともに、第２回転軸７や、ギヤ７ｂ、第１ギヤ８ｂ、アイドラ軸８、第２ギヤ８ｃ、ギヤ９ａ、差動ギヤ機構９などを介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。すなわち、Ａ１ロータ２４および第１キャリアＣ１は、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。
【０３３７】
また、第１遊星歯車装置ＰＳ１は、その構成により、一般的な遊星歯車装置と同じ周知の機能を有している。すなわち、第１サンギヤＳ１、第１リングギヤＲ１および第１キャリアＣ１の回転方向が互いに同じであるときに、第１キャリアＣ１に入力された動力を第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１に分配する機能と、第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１に入力された動力を合成し、第１キャリアＣ１に出力する機能とを有している。また、このような動力の分配・合成中、第１サンギヤＳ１、第１リングギヤＲ１および第１キャリアＣ１は、回転速度に関する共線関係を保ちながら回転する。この場合、第１サンギヤＳ１、第１リングギヤＲ１および第１キャリアＣ１の間の回転速度の関係は、次式（５９）で表される。
ＶＲＩ１＝（ｒ１＋１）ＶＣＡ１−ｒ１・ＶＳＵ１        ……（５９）
ここで、ＶＲＩ１は、第１リングギヤＲ１の回転速度（以下「第１リングギヤ回転速度」という）であり、ＶＣＡ１は、第１キャリアＣ１の回転速度（以下「第１キャリア回転速度」という）であり、ＶＳＵ１は、第１サンギヤＳ１の回転速度（以下「第１サンギヤ回転速度」という）である。
【０３３８】
回転機１０１は、３相ブラシレスＤＣモータであり、複数のコイルなどで構成されたステータ１０２と、磁石などで構成されたロータ１０３を有している。また、回転機１０１は、ステータ１０２に供給された電力を動力に変換し、ロータ１０３に出力する機能と、ロータ１０３に入力された動力を電力に変換し、ステータ１０２に出力する機能を有している。ロータ１０３は、第１リングギヤＲ１に一体に設けられており、第１リングギヤＲ１とともに回転自在になっている。ステータ１０２は、第２ＰＤＵ４２を介して、バッテリ４３に電気的に接続されている。すなわち、第１回転機２１のステータ２３と回転機１０１のステータ１０２は、第１および第２のＰＤＵ４１，４２を介して互いに電気的に接続されている。
【０３３９】
なお、本実施形態では、クランク軸３ａが、請求項８に係る発明における第１出力部に相当し、第１遊星歯車装置ＰＳ１、第１サンギヤＳ１、第１キャリアＣ１、および第１リングギヤＲ１が、請求項８に係る発明における差動装置、第１要素、第２要素、および第３要素に、それぞれ相当する。また、鉄芯２３ａおよびＵ相〜Ｗ相のコイル２３ｃ〜２３ｅが、請求項８に係る発明における電機子に相当する。さらに、Ａ１およびＡ２のロータ２４，２５が、請求項８に係る発明における第１および第２のロータにそれぞれ相当し、永久磁石２４ａおよびコア２５ａが、請求項８に係る発明における磁極および軟磁性体にそれぞれ相当する。また、回転機１０１およびロータ１０３が、請求項８に係る発明における第２回転機および第２出力部にそれぞれ相当し、第１ＰＤＵ４１およびＥＣＵ２が、請求項８に係る発明における第１制御器に相当し、第２ＰＤＵ４２およびＥＣＵ２が、請求項８に係る発明における第２制御器に相当する。さらに、バッテリ４３が、請求項９に係る発明における蓄電装置に相当する。
【０３４０】
また、図４１に示すように、ＥＣＵ２には、回転角センサ５９が接続されており、この回転角センサ５９は、回転機１０１のロータ１０３の回転角度位置を検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、この検出信号に基づいて、ロータ１０３の回転速度（以下「ロータ回転速度」という）を算出する。また、ＥＣＵ２は、検出されたロータ１０３の回転角度位置に基づき、第２ＰＤＵ４２を制御することによって、回転機１０１のステータ１０２に供給される電力や、ステータ１０２で発電する電力、ロータ回転速度を制御する。
【０３４１】
以上のように、本実施形態による動力装置１Ｆは、第１実施形態の動力装置１と比較して、第２回転機３１を第１遊星歯車装置ＰＳ１および回転機１０１に置き換えただけであり、この動力装置１とまったく同じ機能を有している。また、動力装置１Ｆでは、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による運転が、同様にして行われる。この場合、これらの動作モードによる運転は、第２回転機３１に関する各種のパラメータ（第２磁界回転速度ＶＭＦ２など）を、対応する回転機１０１の各種のパラメータに置き換えて行われる。以下、これらの動作モードについて、第１実施形態と異なる点を中心として簡単に説明する。
【０３４２】
・ＥＶクリープ
ＥＶクリープ中には、回転機１０１のステータ１０２に、バッテリ４３から電力を供給するとともに、ロータ１０３を正転させる。また、第１回転機２１のＡ１ロータ２４に後述するように伝達される動力を用いて、ステータ２３で発電を行うとともに、発電した電力を、ステータ１０２にさらに供給する。これに伴い、回転機１０１のロータ１０３に出力されたトルク（以下「回転機トルク」という）は、第１キャリアＣ１を正転させるように作用するとともに、第１サンギヤＳ１を逆転させるように作用する。また、第１キャリアＣ１に伝達されたトルクの一部は、第２回転軸７などを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、それにより、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転する。
【０３４３】
さらに、ＥＶクリープ中、第１キャリアＣ１に伝達されたトルクの残りは、連結軸６を介してＡ１ロータ２４に伝達された後、第１回転機２１のステータ２３での発電に伴って、ステータ２３に電気エネルギとして伝達される。また、第１実施形態で述べたように、この発電に伴って発生する第１回転磁界が逆転するため、第１発電用等価トルクＴＧＥ１が、Ａ２ロータ２５を正転させるように作用する。また、この第１発電用等価トルクＴＧＥ１に釣り合うように、Ａ１ロータ２４に伝達されたトルクが、Ａ２ロータ２５にさらに伝達され、Ａ２ロータ２５を正転させるように作用する。
【０３４４】
この場合、上述した第１サンギヤＳ１を逆転させるトルクと、Ａ２ロータ２５を正転させるトルクとが釣り合うように、ステータ１０２に供給される電力とステータ２３で発電する電力を制御することによって、互いに連結されたＡ２ロータ２５、第１サンギヤＳ１およびクランク軸３ａが、静止状態に保持される。その結果、ＥＶクリープ中、Ａ２ロータ回転速度ＶＲＡ２および第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１は、値０になり、エンジン回転数ＮＥも値０になる。
【０３４５】
また、ＥＶクリープ中、ステータ１０２に供給される電力と、ステータ２３で発電する電力と、第１磁界回転速度ＶＭＦ１およびロータ回転速度はそれぞれ、前記式（５３）および（５９）に示すような速度関係が維持されるように、かつ第１キャリア回転速度ＶＣＡ１およびＡ１ロータ回転速度ＶＲＡ１が非常に小さくなるように制御される。以上により、車速ＶＰが非常に小さなクリープ運転が行われる。以上のように、エンジン３を停止した状態で、第１回転機２１および回転機１０１によってクリープ運転を行うことができる。
【０３４６】
・ＥＶ発進
ＥＶ発進時には、回転機１０１のステータ１０２に供給される電力および第１回転機２１のステータ２３で発電する電力をいずれも増大させる。さらに、式（５３）および（５９）に示すような回転速度の関係を維持し、エンジン回転数ＮＥを値０に保持しながら、ＥＶクリープ中に逆転していた第１回転磁界の第１磁界回転速度ＶＭＦ１と、正転していたロータ１０３のロータ回転速度をそれぞれ、それまでと同じ回転方向に上昇させる。以上により、車速ＶＰが上昇し、車両が発進する。
【０３４７】
・ＥＶ走行中ＥＮＧ始動
ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時には、車速ＶＰをそのときの値に保持しながら、ＥＶ発進時に上述したように逆転していた第１回転磁界の第１磁界回転速度ＶＭＦ１を、値０になるように制御するとともに、正転していたロータ１０３のロータ回転速度を、低下させるように制御する。そして、第１磁界回転速度ＶＭＦ１が値０になった後には、回転機１０１のステータ１０２に加え、第１回転機２１のステータ２３にも、バッテリ４３から電力を供給し、ステータ２３で発生する第１回転磁界を正転させるとともに、第１磁界回転速度ＶＭＦ１を上昇させる。
【０３４８】
上記のように電力がステータ１０２に供給されることによって、回転機１０１の回転機トルクが第１リングギヤＲ１を介して、第１キャリアＣ１に伝達されるのに伴い、第１サンギヤＳ１に後述するように伝達されたトルクが、第１キャリアＣ１に伝達される。すなわち、回転機トルクと、第１サンギヤＳ１に伝達されたトルクが合成され、第１キャリアＣ１に伝達される。また、第１キャリアＣ１に伝達されたトルクの一部は、連結軸６を介してＡ１ロータ２４に伝達され、残りは、第２回転軸７などを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０３４９】
さらに、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時、第１実施形態で述べたように、バッテリ４３からステータ２３に電力が供給されることによって、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１がＡ２ロータ２５に伝達されるのに伴い、Ａ１ロータ２４に上記のように伝達されたトルクが、Ａ２ロータ２５に伝達される。また、Ａ２ロータ２５に伝達されたトルクの一部は、第１回転軸４を介して第１サンギヤＳ１に伝達され、残りは、第１回転軸４などを介してクランク軸３ａに伝達され、それにより、クランク軸３ａが正転する。さらに、この場合、両ステータ１０２、２３に供給される電力は、駆動輪ＤＷ，ＤＷおよびエンジン３に動力が十分に伝達されるように制御される。
【０３５０】
以上により、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時、車速ＶＰがそのときの値に保持されるとともに、エンジン回転数ＮＥが上昇する。その状態で、第１実施形態と同様、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、第１磁界回転速度ＶＭＦ１およびロータ回転速度を制御することによって、エンジン回転数ＮＥが、エンジン３の始動に適した比較的小さな値に制御される。
【０３５１】
図４２は、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動の開始時における各種の回転要素の回転速度およびトルクの関係の一例を示している。同図において、ＶＲＯおよびＴＭＯＴはそれぞれ、回転機１０１のロータ回転速度および回転機トルクである。この場合、図４２から明らかなように、回転機トルクＴＭＯＴが、第１発電用等価トルクＴＧＥ１を反力として、駆動輪ＤＷ，ＤＷおよびクランク軸３ａの双方に伝達されるため、第１実施形態と同様、第１回転機２１に要求されるトルクは、それ以外の場合よりも大きくなる。この場合、第１実施形態と同様、第１回転機２１に要求されるトルクすなわち第１発電用等価トルクＴＧＥ１は、次式（６０）で表される。
ＴＧＥ１＝−｛ｒ１・ＴＤＤＷ＋（１＋ｒ１）ＴＤＥＮＧ｝／（α＋１＋ｒ１）
……（６０）
【０３５２】
この式（６０）から明らかなように、第１極対数比αが大きいほど、同じ大きさの駆動輪伝達トルクＴＤＤＷおよびエンジン伝達トルクＴＤＥＮＧに対して、第１発電用等価トルクＴＧＥ１は小さくなる。本実施形態では、第１実施形態と同様、第１極対数比αが値２．０に設定されいるので、値１．０未満に設定した場合よりも第１発電用等価トルクＴＧＥ１を小さくすることができる。
【０３５３】
・ＥＮＧ走行
ＥＮＧ走行中には、第１実施形態で述べた実行条件に応じて、バッテリ入出力ゼロモードや、アシストモード、駆動時充電モードによる運転が行われる。このバッテリ入出力ゼロモード中、Ａ２ロータ２５に伝達されるエンジン動力を用いて、第１回転機２１のステータ２３で発電を行うとともに、発電した電力を、バッテリ４３に充電せずに、回転機１０１のステータ１０２に供給する。この場合、第１実施形態と同様、エンジントルクＴＥＮＧの一部が、Ａ２ロータ２５を介して、ステータ２３およびＡ１ロータ２４に分配される。また、エンジントルクＴＥＮＧの残りは、第１回転軸４を介して第１サンギヤＳ１に伝達される。さらに、上述したＥＶ走行中ＥＮＧ始動時と同様、回転機トルクＴＭＯＴと、第１サンギヤＳ１に上記のように伝達されたトルクは、合成され、第１キャリアＣ１に伝達される。また、第１キャリアＣ１には、Ａ１ロータ２４に上記のように分配されたエンジントルクＴＥＮＧが、連結軸６を介してさらに伝達される。
【０３５４】
以上のように、第１キャリアＣ１には、Ａ１ロータ２４に分配されたエンジントルクＴＥＮＧと、回転機トルクＴＭＯＴと、第１サンギヤＳ１に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧとを合成した合成トルクが伝達される。また、この合成トルクは、第２回転軸７などを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上の結果、バッテリ入出力ゼロモード中、各ギヤによる伝達ロスなどがないとすれば、第１実施形態と同様、駆動輪ＤＷ，ＤＷには、エンジン動力と等しい大きさの動力が伝達される。
【０３５５】
さらに、バッテリ入出力ゼロモード中には、第１磁界回転速度ＶＭＦ１およびロータ回転速度ＶＲＯを制御することによって、エンジン動力が、無段階に変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。すなわち、第１回転機２１、第１遊星歯車装置ＰＳ１および回転機１０１は、無段変速装置として機能する。
【０３５６】
具体的には、図４３に二点鎖線で示すように、前記式（５３）および（５９）に示す速度関係を維持しながら、Ａ２ロータ回転速度ＶＲＡ２および第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１、すなわちエンジン回転数ＮＥに対して、第１磁界回転速度ＶＭＦ１を上昇させるとともに、ロータ回転速度ＶＲＯを低下させることによって、Ａ１ロータ回転速度ＶＲＡ１および第１キャリア回転速度ＶＣＡ１、すなわち車速ＶＰを無段階に減速することができる。逆に、図４３に一点鎖線で示すように、エンジン回転数ＮＥに対して、第１磁界回転速度ＶＭＦ１を低下させるとともに、ロータ回転速度ＶＲＯを上昇させることによって、車速ＶＰを無段階に増速することができる。さらに、この場合、エンジン回転数ＮＥが目標回転数になるように、第１磁界回転速度ＶＭＦ１およびロータ回転速度ＶＲＯを制御する。
【０３５７】
以上のように、バッテリ入出力ゼロモード中、第１回転機２１、第１遊星歯車装置ＰＳ１および回転機１０１において、エンジン動力は、一旦、分割され、次の第１〜第３の伝達経路を介して第１キャリアＣ１に伝達されるとともに、合成された状態で、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
第１伝達経路：Ａ２ロータ２５→磁力線ＭＬによる磁力→Ａ１ロータ２４→連結軸６→第１キャリアＣ１
第２伝達経路：第１サンギヤＳ１→第１プラネタリギヤＰ１→第１キャリアＣ１
第３伝達経路：Ａ２ロータ２５→磁力線ＭＬによる磁力→ステータ２３→第１ＰＤＵ４１→第２ＰＤＵ４２→回転機１０１→第１リングギヤＲ１→第１プラネタリギヤＰ１→第１キャリアＣ１
これらの第１および第２の伝達経路では、エンジン動力が、電力に変換されることなく、磁気パスや、歯車の噛み合いによる、いわゆる機械パスによって、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０３５８】
また、バッテリ入出力ゼロモード中、ステータ２３で発電する電力と、第１磁界回転速度ＶＭＦ１およびロータ回転速度ＶＲＯは、前記式（５３）および（５９）に示す速度関係が維持されるように制御される。
【０３５９】
また、アシストモード中には、Ａ２ロータ２５に伝達されるエンジン動力を用いて、ステータ２３で発電を行うとともに、この発電した電力に加え、バッテリ４３に充電されている電力を、回転機１０１のステータ１０２に供給する。このため、第１キャリアＣ１には、ステータ２３およびバッテリ４３からステータ１０２に供給された電力に基づく回転機トルクＴＭＯＴが伝達される。さらに、上述したバッテリ入出力ゼロモードと同様、この回転機トルクＴＭＯＴと、ステータ２３での発電に伴ってＡ１ロータ２４に分配されたエンジントルクＴＥＮＧと、第１サンギヤＳ１に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧとを合成したトルクが、第１キャリアＣ１を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上の結果、アシストモード中、各ギヤによる伝達ロスなどがないとすれば、第１実施形態と同様、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力は、エンジン動力とバッテリ４３から供給された電力（エネルギ）との和に等しくなる。
【０３６０】
さらに、アシストモード中には、ステータ２３で発電する電力と、バッテリ４３からステータ１０２に供給される電力と、第１磁界回転速度ＶＭＦ１およびロータ回転速度ＶＲＯは、式（５３）および（５９）に示す速度関係が維持されるように制御される。その結果、第１実施形態と同様、車両要求動力に対するエンジン動力の不足分が、バッテリ４３からステータ１０２に電力を供給することによって補われる。なお、車両要求動力に対するエンジン動力の不足分が比較的大きい場合には、回転機１０１のステータ１０２に加え、第１回転機２１のステータ２３にも、バッテリ４３から電力が供給される。
【０３６１】
また、駆動時充電モード中、回転機１０１のステータ１０２には、第１回転機２１のステータ２３で発電した電力からバッテリ４３に充電される電力を差し引いた大きさの電力が供給され、この電力に基づく回転機トルクＴＭＯＴが、第１キャリアＣ１に伝達される。さらに、バッテリ入出力ゼロモードと同様、この回転機トルクＴＭＯＴと、ステータ２３での発電に伴ってＡ１ロータ２４に分配されたエンジントルクＴＥＮＧと、第１サンギヤＳ１に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧとを合成したトルクが、第１キャリアＣ１を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上の結果、駆動時充電モード中、各ギヤによる伝達ロスなどがないとすれば、第１実施形態と同様、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力は、エンジン動力からバッテリ４３に充電された電力（エネルギ）を差し引いた大きさになる。
【０３６２】
さらに、駆動時充電モード中には、ステータ２３で発電する電力と、バッテリ４３に充電される電力と、第１磁界回転速度ＶＭＦ１およびロータ回転速度ＶＲＯは、式（５３）および（５９）に示す速度関係が維持されるように制御される。その結果、第１実施形態と同様、車両要求動力に対するエンジン動力の余剰分が、第１回転機２１のステータ２３において電力に変換され、バッテリ４３に充電される。
【０３６３】
また、ＥＮＧ走行中、第１回転機２１のステータ２３で発電を行わずに、バッテリ４３から回転機１０１のステータ１０２に電力を供給するとともに、この電力を、回転機トルクＴＭＯＴがエンジントルクＴＥＮＧの１／ｒ１倍の大きさになるように制御した場合には、エンジントルクＴＥＮＧのすべてと回転機トルクＴＭＯＴが、第１キャリアＣ１において合成された後、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。すなわち、この場合には、エンジン動力を、前述した電気パスによって伝達せずに、機械パスのみによって駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達することができる。また、この場合、駆動輪ＤＷ，ＤＷには、エンジントルクＴＥＮＧの（ｒ１＋１）／ｒ１倍の大きさのトルクが伝達される。
【０３６４】
さらに、第１実施形態で述べたＥＮＧ走行中の急加速運転時、エンジン３、第１回転機２１および回転機１０１は次のようにして制御される。図４４は、ＥＮＧ走行中の急加速運転の開始時における各種の回転要素の回転速度およびトルクの関係の一例を示している。この場合、エンジン回転数ＮＥを、第１実施形態と同様、その最大トルクが得られるような所定の回転数に高める。また、図４４に示すように、車速ＶＰがすぐには上昇しないため、エンジン回転数ＮＥが車速ＶＰよりも高くなるとともに、両者の差が大きくなることから、回転機１０１のロータ１０３は逆転する。そのように逆転するロータ１０３から正のトルクを駆動輪ＤＷ，ＤＷに作用させるために、ステータ１０２において発電を行う。さらに、ステータ１０２で発電した電力を第１回転機２１のステータ２３に供給し、第１回転磁界を正転させる。
【０３６５】
以上により、エンジントルクＴＥＮＧ、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１および回転機トルクＴＭＯＴはいずれも、正のトルクとして駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、その結果、車速ＶＰが急速に上昇する。また、ＥＮＧ走行中の急加速運転の開始時には、図４４から明らかなように、エンジントルクＴＥＮＧおよび第１駆動用等価トルクＴＳＥ１が回転機トルクＴＭＯＴを反力として駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるため、回転機１０１に要求されるトルクは、それ以外の場合よりも大きくなる。この場合、回転機１０１に要求されるトルクすなわち回転機トルクＴＭＯＴは、次式（６１）で表される。
ＴＭＯＴ＝−｛α・ＴＥＮＧ＋（１＋α）ＴＤＤＷ｝／（ｒ１＋１＋α）……（６１）
【０３６６】
この式（６０）から明らかなように、第１遊星ギヤ比ｒ１が大きいほど、同じ大きさの駆動輪伝達トルクＴＤＤＷおよびエンジントルクＴＥＮＧに対して、回転機トルクＴＭＯＴが小さくなる。本実施形態では、第１遊星ギヤ比ｒ１が一般的な遊星歯車装置が取りうる値のなかで比較的大きな値に設定されているので、小さな値に設定した場合よりも、回転機トルクＴＭＯＴを小さくすることができる。
【０３６７】
・減速回生
減速回生中、駆動輪ＤＷ，ＤＷのトルク（慣性によるトルク）に対する、エンジン３に伝達される駆動輪ＤＷ，ＤＷのトルクの割合が小さいときには、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力の一部を用いて両ステータ２３，１０２で発電を行うとともに、発電した電力をバッテリ４３に充電する。ステータ１０２での発電に伴い、第１キャリアＣ１には、駆動輪ＤＷ，ＤＷのトルクの全部と、Ａ１ロータ２４に後述するように分配されたトルクとを合成した合成トルクが伝達される。また、第１キャリアＣ１に伝達された上記の合成トルクは、第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１に分配され、第１リングギヤＲ１に分配されたトルクは、ロータ１０３に伝達される。
【０３６８】
さらに、第サンギヤＳ１に分配されたトルクの一部は、エンジン３に伝達され、残りは、前述したバッテリ入出力ゼロモードの場合と同様、ステータ２３での発電に伴い、Ａ２ロータ２５に伝達された後、ステータ２３およびＡ１ロータ２４に分配される。また、Ａ１ロータ２４に分配されたトルクは、第１キャリアＣ１に伝達される。以上の結果、減速回生中、各ギヤによる伝達ロスなどがないとすれば、第１実施形態と同様、エンジン３に伝達される動力と、バッテリ４３に充電される電力（エネルギ）との和は、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力と等しくなる。
【０３６９】
・停車中ＥＮＧ始動
停車中ＥＮＧ始動時、第１回転機２１のステータ２３に、バッテリ４３から電力を供給し、それに伴ってステータ２３で発生する第１回転磁界を正転させるとともに、回転機１０１のステータ１０２で発電を行い、発電した電力をステータ２３にさらに供給する。第１実施形態で述べたように、ステータ２３に電力が供給されるのに伴い、ステータ２３からの第１駆動用等価トルクＴＳＥ１は、Ａ２ロータ２５を正転させるように作用するとともに、Ａ１ロータ２４を逆転させるように作用する。また、Ａ２ロータ２５に伝達されたトルクの一部は、クランク軸３ａに伝達され、それにより、クランク軸３ａが正転する。
【０３７０】
また、停車中ＥＮＧ始動時、Ａ２ロータ２５に伝達されたトルクの残りは、第１サンギヤＳ１に伝達された後、回転機１０１のステータ１０２での発電に伴って、第１プラネタリギヤＰ１、第１リングギヤＲ１およびロータ１０３を介して、ステータ１０２に電気エネルギとして伝達される。また、車速ＶＰが値０であるのに対し、クランク軸３ａが上記のように正転するため、ロータ１０３が逆転する。このため、このステータ１０２での発電に伴って発生した回転機トルクＴＭＯＴは、第１リングギヤＲ１を介して第１キャリアＣ１に伝達され、第１キャリアＣ１を正転させるように作用する。また、この回転機トルクＴＭＯＴに釣り合うように、第１サンギヤＳ１に伝達されたトルクが、第１キャリアＣ１にさらに伝達され、第１キャリアＣ１を正転させるように作用する。
【０３７１】
この場合、上述したＡ１ロータ２４を逆転させるトルクと、第１キャリアＣ１を正転させるトルクとが釣り合うように、第１回転機２１のステータ２３に供給される電力と回転機１０１のステータ１０２で発電する電力を制御することによって、互いに連結されたＡ１ロータ２４、第１キャリアＣ１および駆動輪ＤＷ，ＤＷが、静止状態に保持される。その結果、Ａ１ロータ回転速度ＶＲＡ１および第１キャリア回転速度ＶＣＡ１は、値０になり、車速ＶＰも値０になる。
【０３７２】
また、この場合、ステータ２３に供給される電力とステータ１０２で発電する電力と第１磁界回転速度ＶＭＦ１およびロータ回転速度ＶＲＯは、式（５３）および（５９）に示す速度関係が維持されるように、かつＡ２ロータ回転速度ＶＲＡ２および第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１が比較的小さな値になるように制御される。以上により、停車中ＥＮＧ始動時、第１実施形態と同様、車速ＶＰを値０に保持しながら、エンジン回転数ＮＥが、エンジン３の始動に適した比較的小さな値に制御される。また、その状態で、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。
【０３７３】
・ＥＮＧクリープ
ＥＮＧクリープ中には、ステータ２３および１０２で発電を行う。また、このように両ステータ２３，１０２で発電した電力を、バッテリ４３に充電する。前述したバッテリ入出力ゼロモードの場合と同様、上記のステータ２３での発電に伴って、Ａ２ロータ２５にエンジントルクＴＥＮＧの一部が伝達されるとともに、Ａ２ロータ２５に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧが、ステータ２３およびＡ１ロータ２４に分配される。また、車速ＶＰがほぼ値０であるのに対し、クランク軸３ａが正転しているため、回転機１０１のロータ１０３が逆転する。このため、上記のステータ１０２での発電に伴って発生した回転機トルクＴＭＯＴは、上述した停車中ＥＮＧ始動の場合と同様、第１キャリアＣ１を正転させるように作用する。また、回転機トルクＴＭＯＴに釣り合うように、第１サンギヤＳ１に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧが、第１キャリアＣ１にさらに伝達され、第１キャリアＣ１を正転させるように作用する。さらに、第１キャリアＣ１には、Ａ１ロータ２４に上記のように分配されたエンジントルクＴＥＮＧが伝達される。
【０３７４】
以上のように、ＥＮＧクリープ中、第１キャリアＣ１には、Ａ１ロータ２４に分配されたエンジントルクＴＥＮＧと、回転機トルクＴＭＯＴと、第１サンギヤＳ１に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧとを合成した合成トルクが伝達される。この合成トルクは、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、駆動輪ＤＷ，ＤＷを正転させる。また、ステータ２３，１０２で発電する電力、第１磁界回転速度ＶＭＦ１およびロータ回転速度ＶＲＯは、Ａ１ロータ回転速度ＶＲＡ１および第１キャリア回転速度ＶＣＡ１すなわち車速ＶＰ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。
【０３７５】
また、ＥＮＧクリープ中には、上述したように、ステータ２３での発電に伴ってＡ１ロータ２４に分配されたエンジントルクＴＥＮＧと、ステータ１０２での発電に伴って第１サンギヤＳ１を介して第１キャリアＣ１に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。これにより、第１実施形態と同様、エンジントルクＴＥＮＧの一部を駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できるので、エンジンストールを生じることなく、クリープ運転を行うことができる。
【０３７６】
・ＥＮＧ発進
ＥＮＧ発進時、ＥＮＧクリープ中に逆転していたロータ１０３のロータ回転速度ＶＲＯを、値０になるように制御し、正転していた第１回転磁界の第１磁界回転速度ＶＭＦ１を上昇させるとともに、エンジン動力を増大させる。そして、ロータ回転速度ＶＲＯが値０になった後には、前述したバッテリ入出力ゼロモードによる運転を行う。以上により、車速ＶＰが上昇し、車両が発進する。
【０３７７】
以上のように、本実施形態によれば、第１回転機２１が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ので、前述した従来の動力装置と異なり、動力を分配・合成して伝達するための２つの遊星歯車装置を必要とせず、第１遊星歯車装置ＰＳ１が１つのみで足りる。したがって、その分、動力装置１Ｆを小型化することができる。また、動力装置１Ｆでは、バッテリ入出力ゼロモードの動作説明で述べたように、前述した従来の場合と異なり、エンジン動力が再循環せずに駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるので、第１回転機２１、第１遊星歯車装置ＰＳ１および回転機１０１を通過する動力を低減できる。したがって、第１回転機２１、第１遊星歯車装置ＰＳ１および回転機１０１の小型化およびコストの削減を図ることができ、それにより、動力装置１Ｆのさらなる小型化とコストの削減を達成することができる。さらに、上記のように低減された動力に見合ったトルク容量を有する第１回転機２１、第１遊星歯車装置ＰＳ１および回転機１０１を用いることによって、動力の損失を抑制し、動力装置１Ｆの駆動効率を高めることができる。
【０３７８】
また、エンジン動力は、第１伝達経路（Ａ２ロータ２５、磁力線ＭＬによる磁力、Ａ１ロータ２４、連結軸６、第１キャリアＣ１）と、第２伝達経路（第１サンギヤＳ１、第１プラネタリギヤＰ１、第１キャリアＣ１）と、第３伝達経路（Ａ２ロータ２５、磁力線ＭＬによる磁力、ステータ２３、第１ＰＤＵ４１、第２ＰＤＵ４２、回転機１０１、第１リングギヤＲ１、第１プラネタリギヤＰ１、第１キャリアＣ１）の計３つの伝達経路を介して、分割された状態で駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。これにより、第３伝達経路を介して第１および第２のＰＤＵ４１，４２を通過する電力（エネルギ）を低減できるので、第１および第２のＰＤＵ４１，４２の小型化およびコストの削減を図ることができ、それにより、動力装置１Ｆ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。
【０３７９】
さらに、図４３を用いて説明したように、第１磁界回転速度ＶＭＦ１およびロータ回転速度ＶＲＯを制御することによって、エンジン動力が無段階に変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。また、この場合、エンジン回転数ＮＥが、最良燃費が得られるように設定された目標回転数になるように、第１磁界回転速度ＶＭＦ１およびロータ回転速度ＶＲＯを制御するので、最良燃費が得られるようにエンジン動力を制御しながら、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１Ｆの駆動効率をより一層、高めることができる。
【０３８０】
また、第１実施形態と同様、第１回転機２１の第１極対数比αが値２．０に設定されている。これにより、第１回転機２１に要求されるトルクが特に大きくなるＥＶ走行中ＥＮＧ始動時、図４２および前記式（６０）を用いて説明したように、第１極対数比αを値１．０未満に設定した場合よりも第１発電用等価トルクＴＧＥ１を小さくすることができ、したがって、第１回転機２１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。さらに、第１遊星歯車装置ＰＳ１の第１遊星ギヤ比ｒ１が、一般的な遊星歯車装置が取りうる値のなかで比較的大きな値に設定されている。これにより、回転機１０１に要求されるトルクが特に大きくなるＥＮＧ走行中の急加速運転の開始時、図４４および前記式（６１）を用いて説明したように、第１遊星ギヤ比ｒ１を小さな値に設定した場合よりも、回転機トルクＴＭＯＴを小さくすることができ、したがって、回転機１０１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。その他、本実施形態によれば、第１実施形態による効果を同様に得ることができる。
【０３８１】
次に、図４５〜図４９を参照しながら、本発明の第８〜第１２の実施形態による動力装置１Ｇ，１Ｈ，１Ｉ，１Ｊ，１Ｋについて説明する。これらの動力装置１Ｇ〜１Ｋはそれぞれ、第７実施形態と比較して、変速装置１１１，１２１，１３１，１４１，１５１をさらに備える点が主に異なっており、第８〜第１２の実施形態のいずれにおいても、エンジン３、第１回転機２１、第１遊星歯車装置ＰＳ１、回転機１０１、および駆動輪ＤＷ，ＤＷの間の連結関係は、第７実施形態と同様である。すなわち、Ａ２ロータ２５および第１サンギヤＳ１がエンジン３のクランク軸３ａに機械的に連結されるとともに、Ａ１ロータ２４および第１キャリアＣ１が駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。また、回転機１０１のロータ１０３が、第１リングギヤＲ１に機械的に連結されている。さらに、図４５〜図４９において、第７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。このことは、後述する他の実施形態を説明するための図においても同様に当てはまる。以下、第８実施形態の動力装置１Ｇから順に、第７実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０３８２】
図４５に示すように、この動力装置１Ｇでは、変速装置１１１は、前述した互いに噛み合うギヤ７ｂおよび第１ギヤ８ｂに代えて設けられている。この変速装置１１１は、ベルト式の無段変速装置であり、前述した第２回転軸７に連結された入力軸と、アイドラ軸８に連結された出力軸と、入力軸および出力軸にそれぞれ設けられたプーリと、これらのプーリに巻きかけられた金属ベルト（いずれも図示せず）を有している。変速装置１１１は、これらのプーリの有効径を変更することによって、入力軸に入力された動力を変速した状態で出力軸に出力する。また、変速装置１１１の変速比（入力軸の回転数／出力軸の回転数）はＥＣＵ２によって制御される。
【０３８３】
上記のように、変速装置１１１は、Ａ１ロータ２４および第１キャリアＣ１と駆動輪ＤＷ，ＤＷとの間に設けられており、また、Ａ１ロータ２４および第１キャリアＣ１に伝達された動力は、変速装置１１１によって変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。なお、本実施形態では、変速装置１１１が、請求項１０に係る発明における変速装置に相当する。
【０３８４】
以上の構成の動力装置１Ｇでは、前述したＥＶ発進時やＥＮＧ発進時など、Ａ１ロータ２４および第１キャリアＣ１から駆動輪ＤＷ，ＤＷに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速装置１１１の変速比は値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、Ａ１ロータ２４および第１キャリアＣ１に伝達されたトルクは、変速装置１１１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、Ａ１ロータ２４および第１キャリアＣ１に伝達されるトルクが小さくなるように、第１回転機２１で発電される電力および回転機１０１に供給される電力（発電される電力）が制御される。これにより、本実施形態によれば、第１回転機２１および回転機１０１に要求されるトルクの最大値を小さくすることができるので、第１回転機２１および回転機１０１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。それに加え、第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１を介して第１キャリアＣ１に伝達されるトルクの最大値を小さくすることができるので、第１遊星歯車装置ＰＳ１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。
【０３８５】
また、ＥＶ走行やＥＮＧ走行を含む車両の走行中において、車速ＶＰが極めて高い場合など、Ａ１ロータ回転速度ＶＲＡ１が過大になるようなときには、変速装置１１１の変速比は値１．０よりも小さな増速側の所定値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車速ＶＰに対して、Ａ１ロータ回転速度ＶＲＡ１を低下させることができるので、Ａ１ロータ回転速度ＶＲＡ１の過大化による第１回転機２１の故障を防止することができる。前述したようにＡ１ロータ２４は磁石で構成されており、磁石は軟磁性体よりも強度が低く、上記のような不具合が発生しやすいため、特に有効である。
【０３８６】
また、車速ＶＰがエンジン回転数ＮＥよりも高い高車速運転中など、車速ＶＰとエンジン回転数ＮＥの関係によって定まるロータ回転速度ＶＲＯが過大になるようなときには、変速装置１１１の変速比は値１．０よりも小さな増速側の所定値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車速ＶＰに対して、第１キャリア回転速度ＶＣＡ１を低下させることによって、前述した図４３から明らかなように、ロータ回転速度ＶＲＯを低下させることができるので、ロータ回転速度ＶＲＯの過大化による回転機１０１の故障を防止することができる。
【０３８７】
さらに、車両の走行中、変速装置１１１の変速比は、第１磁界回転速度ＶＭＦ１およびロータ回転速度ＶＲＯがそれぞれ所定の第１および第２の目標値になるように制御される。これらの第１および第２の目標値は、第１回転機２１および回転機１０１のみを動力源として用いるときには、車速ＶＰに応じてマップを検索することにより算出され、エンジン３、第１回転機２１および回転機１０１を動力源として用いるときには、エンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰに応じて上記とは別のマップを検索することにより算出される。また、これらのマップでは、第１および第２の目標値は、そのときの車速ＶＰ（およびエンジン回転数ＮＥ）に対して、第１回転機２１および回転機１０１の高い効率が得られるような値に設定されている。さらに、このような変速装置１１１の制御と並行して、第１磁界回転速度ＶＭＦ１およびロータ回転速度ＶＲＯが、第１および第２の目標値にそれぞれ制御される。以上により、本実施形態によれば、車両の走行中、第１回転機２１および回転機１０１の高い効率を得ることができる。
【０３８８】
また、本実施形態においても、図４３を用いて説明したように、第１回転機２１、第１遊星歯車装置ＰＳ１および回転機１０１によって、エンジン動力を無段階に変速して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できるので、変速装置１１１の変速動作の頻度を低くすることができる。したがって、この変速動作による熱損失を抑制することができ、それにより、動力装置１Ｇの高い駆動効率を確保することができる。その他、本実施形態によれば、第７実施形態による効果を同様に得ることができる。
【０３８９】
なお、本実施形態では、変速装置１１１は、ベルト式の無段変速装置であるが、トロイダル式または油圧式の無段変速装置や、ギヤ式の有段変速装置でもよいことは、もちろんである。
【０３９０】
図４６に示す第９実施形態の動力装置１Ｈでは、変速装置１２１は、遊星歯車装置などで構成されたギヤ式の有段変速装置であり、入力軸１２２および出力軸（図示せず）を有しており、変速段として、第１速（変速比＝入力軸１２２の回転数／出力軸の回転数＝１．０）と第２速（変速比＜１．０）から成る計２つの変速段が設定されている。これらの変速段の変更はＥＣＵ２によって行われる。また、変速装置１２１の入力軸１２２は、フライホイール５を介してクランク軸３ａに直結されるとともに、変速装置１２１の出力軸（図示せず）は、前述した第１回転軸４に直結されている。このように、変速装置１２１は、クランク軸３ａと、Ａ２ロータ２５および第１サンギヤＳ１との間に設けられており、エンジン動力を変速して、Ａ２ロータ２５および第１サンギヤＳ１に伝達する。なお、本実施形態では、変速装置１２１が、請求項１１に係る発明における変速装置に相当する。
【０３９１】
さらに、前述した差動ギヤ機構９のギヤ９ａの歯数は、アイドラ軸８の第２ギヤ８ｃの歯数よりも大きくなっており、それにより、アイドラ軸８に伝達された動力は減速された状態で、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０３９２】
以上の構成の動力装置１Ｈでは、ＥＮＧ発進時など、Ａ１ロータ２４および第１キャリアＣ１から駆動輪ＤＷ，ＤＷに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速装置１２１の変速段は第２速（変速比＜１．０）に制御される。これにより、Ａ２ロータ２５および第１サンギヤＳ１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、Ａ１ロータ２４および第１キャリアＣ１に伝達されるエンジントルクＴＥＮＧが小さくなるように、第１回転機２１で発電される電力および回転機１０１に供給される電力（発電される電力）が制御される。また、Ａ１ロータ２４および第１キャリアＣ１に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧは、第２ギヤ８ｃ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、本実施形態によれば、第１回転機２１および回転機１０１に要求されるトルクの最大値を小さくすることができ、第１回転機２１および回転機１０１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。それに加え、第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１を介して第１キャリアＣ１に伝達されるトルクの最大値を小さくすることができるので、第１遊星歯車装置ＰＳ１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。
【０３９３】
また、エンジン回転数ＮＥが極めて高いときには、変速装置１２１の変速段は第１速（変速比＝１．０）に制御される。これにより、本実施形態によれば、変速段が第２速の場合よりもＡ２ロータ回転速度ＶＲＡ２を小さくすることができるので、Ａ２ロータ回転速度ＶＲＡ２の過大化による第１回転機２１の故障を防止することができる。
【０３９４】
さらに、車速ＶＰがエンジン回転数ＮＥよりも高い高車速運転中など、ロータ回転速度ＶＲＯが過大になるようなときには、変速装置１２１の変速段は第２速に制御される。これにより、本実施形態によれば、エンジン回転数ＮＥに対して第２サンギヤ回転速度ＶＳＵ２を上昇させることにより、図４３から明らかなように、ロータ回転速度ＶＲＯを低下させることができるので、ロータ回転速度ＶＲＯの過大化による回転機１０１の故障を防止することができる。
【０３９５】
また、ＥＮＧ走行中、変速装置１２１の変速段は、エンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰに応じて、第１磁界回転速度ＶＭＦ１およびロータ回転速度ＶＲＯがそれぞれ第１回転機２１および回転機１０１の高い効率を得られるような値になるように変更される。さらに、このような変速装置１２１の変速段の変更と並行して、第１磁界回転速度ＶＭＦ１およびロータ回転速度ＶＲＯが、そのときのエンジン回転数ＮＥ、車速ＶＰ、変速装置１２１の変速段、前記式（５３）および（５９）によって定まる値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車両の走行中、第１回転機２１および回転機１０１の高い効率を得ることができる。
【０３９６】
また、ＥＮＧ走行中で、かつ、変速装置１２１の変速動作中、すなわち、変速装置１２１によってエンジン３とＡ２ロータ２５および第１サンギヤＳ１との間が遮断されているときには、変速ショックを抑えるために、次のようにして第１回転機２１および回転機１０１を制御する。以下、このような第１回転機２１および回転機１０１の制御を「変速ショック制御」という。
【０３９７】
すなわち、第１回転機２１のステータ２３に電力を供給し、それに伴ってステータ２３で発生する第１回転磁界を正転させるとともに、回転機１０１のステータ１０２に電力を供給し、ロータ１０３を正転させる。これにより、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１と、Ａ１ロータ２４に後述するように伝達されるトルクが合成され、この合成トルクはＡ２ロータ２５に伝達される。Ａ２ロータ２５に伝達されたトルクは、上述した変速装置１２１による遮断によって、クランク軸３ａには伝達されず、第１サンギヤＳ１に伝達され、さらに、第１リングギヤＲ１に伝達された回転機トルクＴＭＯＴと合成された後、第１キャリアＣ１に伝達される。第１キャリアＣ１に伝達されたトルクの一部は、Ａ１ロータ２４に伝達され、残りは駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０３９８】
したがって、本実施形態によれば、変速動作中、エンジントルクＴＥＮＧが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されなくなることによる変速ショックを抑えることができ、商品性を高めることができる。なお、この変速ショック制御は、変速装置１２１の変速動作中に限って行われる。その他、本実施形態によれば、第７実施形態による効果を同様に得ることができる。
【０３９９】
図４７に示す第１０実施形態の動力装置１Ｉでは、変速装置１３１は、ギヤ式の有段変速装置であり、入力軸１３２および出力軸（図示せず）と、ギヤ比が互いに異なる複数のギヤ列と、これらの複数のギヤ列と入力軸１３２および出力軸との間をギヤ列ごとに接続・遮断するクラッチ（いずれも図示せず）を有している。変速装置１３１は、入力軸１３２に入力された動力を、これらの複数のギヤ列の１つによって変速した状態で、出力軸に出力する。また、変速装置１３１では、これらの複数のギヤ列によって、前進用の第１速（変速比＝入力軸１３２の回転数／出力軸の回転数＞１．０）、第２速（変速比＝１．０）および第３速（変速比＜１．０）と、後進用の１つの変速段から成る計４つの変速段が設定され、その変更はＥＣＵ２によって制御される。
【０４００】
また、動力装置１Ｉでは、第７実施形態と異なり、第２回転軸７が設けられておらず、Ａ１ロータ２４は、変速装置１３１の入力軸１３２に直結されており、変速装置１３１の出力軸は、前述した連結軸６に直結されている。連結軸６には、ギヤ６ｂが一体に設けられており、このギヤ６ｂは、前述した第１ギヤ８ｂに噛み合っている。
【０４０１】
以上のように、Ａ１ロータ２４は、変速装置１３１、連結軸６、ギヤ６ｂ、第１ギヤ８ｂ、アイドラ軸８、第２ギヤ８ｃ、ギヤ９ａ、および差動ギヤ機構９などを介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。また、Ａ１ロータ２４に伝達された動力は、変速装置１３１によって変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。さらに、第１キャリアＣ１は、連結軸６、ギヤ６ｂおよび第１ギヤ８ｂなどを介して、変速装置１３１を介さずに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。なお、本実施形態では、変速装置１３１が、請求項１２に係る発明における変速装置に相当する。
【０４０２】
また、回転機１０１のロータ１０３は、回転軸１０３ａに一体に設けられており、この回転軸１０３ａは、フランジを介して第１リングギヤＲ１に直結されている。これにより、ロータ１０３は、第１リングギヤＲ１に機械的に直結されており、第１リングギヤＲ１と一体に回転自在になっている。
【０４０３】
以上の構成の動力装置１Ｉでは、ＥＮＧ発進時など、Ａ１ロータ２４から駆動輪ＤＷ，ＤＷに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速装置１３１の変速段は、第１速（変速比＞１．０）に制御される。これにより、Ａ１ロータ２４に伝達されたトルクは、変速装置１３１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、Ａ１ロータ２４に伝達されるトルクが小さくなるように、第１回転機２１で発電される電力が制御される。これにより、本実施形態によれば、第１回転機２１に要求されるトルクの最大値を小さくすることができ、第１回転機２１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。
【０４０４】
また、車速ＶＰが極めて高い高車速運転中など、Ａ１ロータ回転速度ＶＲＡ１が過大になるようなときには、変速装置１３１の変速段は、第３速（変速比＜１．０）に制御される。これにより、本実施形態によれば、車速ＶＰに対して、Ａ１ロータ回転速度ＶＲＡ１を低下させることができるので、Ａ１ロータ回転速度ＶＲＡ１の過大化による第１回転機２１の故障を防止することができる。Ａ１ロータ２４は磁石で構成されており、磁石は軟磁性体よりも強度が低く、上記のような不具合が発生しやすいため、特に有効である。
【０４０５】
さらに、ＥＶ走行やＥＮＧ走行を含む車両の走行中、変速装置１３１の変速段は、第１磁界回転速度ＶＭＦ１が所定の目標値になるように制御される。この目標値は、第１回転機２１および回転機１０１のみを動力源として用いるときには、車速ＶＰに応じてマップを検索することにより算出され、エンジン３、第１回転機２１および回転機１０１を動力源として用いるときには、エンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰに応じて上記とは別のマップを検索することにより算出される。また、これらのマップでは、目標値は、そのときの車速ＶＰ（およびエンジン回転数ＮＥ）に対して、第１回転機２１の高い効率が得られるような値に設定されている。さらに、このような変速装置１３１の制御と並行して、第１磁界回転速度ＶＭＦ１が上記の目標値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車両の走行中、第１回転機２１の高い効率を得ることができる。
【０４０６】
また、ＥＮＧ走行中で、かつ、変速装置１３１の変速動作中、すなわち、変速装置１３１の入力軸１３２および出力軸が変速前のギヤ列と遮断された後、変速先のギヤ列に接続されるまでの間は、第１回転機２１および回転機１０１が次のようにして制御される。すなわち、変速装置１３１の変速動作中、変速装置１３１におけるギヤ列と、入力軸１３２および出力軸との間の遮断により、Ａ１ロータ２４と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間が遮断されることによって、Ａ１ロータ２４に駆動輪ＤＷ，ＤＷの負荷が作用しなくなる。このため、第１回転機２１では発電が行われず、回転機１０１のステータ１０２に、バッテリ４３から電力が供給される。
【０４０７】
これにより、本実施形態によれば、変速装置１３１の変速動作中、第１リングギヤＲ１に伝達された回転機トルクＴＭＯＴと、第１サンギヤＳ１に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧが合成され、第１キャリアＣ１を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるので、エンジントルクＴＥＮＧが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されなくなることによる変速ショックを抑えることができ、したがって、商品性を高めることができる。
【０４０８】
また、第１回転機２１、第１遊星歯車装置ＰＳ１および回転機１０１によって、エンジン動力を無段階に変速して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できるので、変速装置１３１の変速動作の頻度を低くすることができ、したがって、動力装置１Ｉの駆動効率を高めることができる。その他、本実施形態によれば、第７実施形態による効果を同様に得ることができる。
【０４０９】
図４８に示す第１１実施形態の動力装置１Ｊでは、第１０実施形態と同様、第２回転軸７は設けられておらず、第１ギヤ８ｂは、連結軸６に一体に設けられたギヤ６ｂに噛み合っている。これにより、Ａ１ロータ２４および第１キャリアＣ１は、連結軸６や、ギヤ６ｂ、第１ギヤ８ｂ、アイドラ軸８、第２ギヤ８ｃ、ギヤ９ａ、差動ギヤ機構９などを介して、変速装置１４１を介さずに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。
【０４１０】
また、変速装置１４１は、第１０実施形態の変速装置１３１と同様に構成された、第１速〜第３速の変速段を有するギヤ式の有段変速装置であり、回転機１０１のロータ１０３に回転軸１０３ａを介して直結された入力軸（図示せず）と、第１リングギヤＲ１に直結された出力軸１４２を有しており、入力軸に入力された動力を変速し、出力軸１４２に出力する。さらに、変速装置１４１の変速段の変更は、ＥＣＵ２によって制御される。このように、ロータ１０３は、変速装置１４１を介して第１リングギヤＲ１に機械的に連結されており、また、ロータ１０３の動力は、変速装置１４１によって変速され、第１リングギヤＲ１に伝達される。なお、本実施形態では、変速装置１４１が、請求項１３に係る発明における変速装置に相当する。
【０４１１】
以上の構成の動力装置１Ｊでは、ＥＶ発進時やＥＮＧ発進時など、ロータ１０３から駆動輪ＤＷ，ＤＷに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速装置１４１の変速段は、第１速（変速比＞１．０）に制御される。これにより、回転機トルクＴＭＯＴは、変速装置１４１において増大された後、第１リングギヤＲ１および第１キャリアＣ１を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。それに応じて、回転機トルクＴＭＯＴが小さくなるように、回転機１０１に供給される電力（発電される電力）が制御される。これにより、本実施形態によれば、回転機１０１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１０１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。
【０４１２】
また、車速ＶＰがエンジン回転数ＮＥよりも高い高車速運転中など、ロータ回転速度ＶＲＯが過大になるようなときには、変速装置１４１の変速段は、第３速（変速比＜１．０）に制御される。これにより、本実施形態によれば、そのときの車速ＶＰとエンジン回転数ＮＥの関係によって定まる第１リングギヤ回転速度ＶＲＩ１に対して、ロータ回転速度ＶＲＯを低下させることができるので、ロータ回転速度ＶＲＯの過大化による回転機１０１の故障を防止することができる。
【０４１３】
さらに、ＥＶ走行やＥＮＧ走行を含む車両の走行中、変速装置１４１の変速段は、ロータ回転速度ＶＲＯが所定の目標値になるように制御される。この目標値は、第１回転機２１および回転機１０１のみを動力源として用いるときには、車速ＶＰに応じてマップを検索することにより算出され、エンジン３、第１回転機２１および回転機１０１を動力源として用いるときには、エンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰに応じて上記とは別のマップを検索することにより算出される。また、これらのマップでは、目標値は、そのときの車速ＶＰ（およびエンジン回転数ＮＥ）に対して、回転機１０１の高い効率が得られるような値に設定されている。さらに、このような変速装置１４１の制御と並行して、ロータ回転速度ＶＲＯが上記の目標値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車両の走行中、回転機１０１の高い効率を得ることができる。
【０４１４】
また、ＥＮＧ走行中で、かつ、変速装置１４１の変速動作中、すなわち、変速装置１４１によりロータ１０３と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間が遮断されているときに、第７実施形態で述べたように、エンジントルクＴＥＮＧの一部がＡ１ロータ２４を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。したがって、本実施形態によれば、変速装置１４１の変速動作中、エンジントルクＴＥＮＧが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されなくなることによる変速ショックを抑えることができるので、商品性を高めることができる。
【０４１５】
また、第１回転機２１、第１遊星歯車装置ＰＳ１および回転機１０１によって、エンジン動力を無段階に変速して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できるので、変速装置１４１の変速動作の頻度を低くすることができ、したがって、動力装置１Ｊの駆動効率を高めることができる。その他、本実施形態によれば、第７実施形態による効果を同様に得ることができる。
【０４１６】
図４９に示す第１２実施形態の動力装置１Ｋでは、第１０および第１１の実施形態と同様、第２回転軸７は設けられておらず、第１ギヤ８ｂは、連結軸６に一体に設けられたギヤ６ｂに噛み合っている。また、変速装置１５１は、第１０実施形態の変速装置１３１と同様に構成された、第１速〜第３速の変速段を有するギヤ式の有段変速装置であり、第１キャリアＣ１に直結された入力軸１５２と、連結軸６に直結された出力軸（図示せず）を有しており、入力軸１５２に入力された動力を変速し、出力軸に出力する。さらに、変速装置１５１の変速段の変更は、ＥＣＵ２によって制御される。
【０４１７】
上記のように、第１キャリアＣ１は、変速装置１５１や、連結軸６、ギヤ６ｂ、第１ギヤ８ｂなどを介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されており、また、第１キャリアＣ１に伝達された動力は、変速装置１５１によって変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。さらに、Ａ１ロータ２４は、連結軸６や、ギヤ６ｂ、第１ギヤ８ｂなどを介して、変速装置１５１を介さずに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。また、ロータ１０３は、第１０実施形態と同様、回転軸１０３ａを介して第１リングギヤＲ１に直結されており、第１リングギヤＲ１と一体に回転自在になっている。なお、本実施形態では、変速装置１５１が、請求項１４に係る発明における変速装置に相当する。
【０４１８】
以上の構成の動力装置１Ｋでは、ＥＶ発進時やＥＮＧ発進時など、第１キャリアＣ１から駆動輪ＤＷ，ＤＷに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速装置１５１の変速段は、第１速（変速比＞１．０）に制御される。これにより、第１キャリアＣ１に伝達されたトルクは、変速装置１５１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、回転機トルクＴＭＯＴが小さくなるように、回転機１０１に供給される電力（発電される電力）が制御される。これにより、本実施形態によれば、回転機１０１に要求されるトルクの最大値と、第１キャリアＣ１に伝達されるトルクの最大値を小さくすることができ、回転機１０１および第１遊星歯車装置ＰＳ１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。
【０４１９】
また、車速ＶＰがエンジン回転数ＮＥよりも高い高車速運転中など、ロータ回転速度ＶＲＯが過大になるようなときには、変速装置１５１の変速段は、第３速（変速比＜１．０）に制御される。これにより、本実施形態によれば、車速ＶＰに対して、第１キャリア回転速度ＶＣＡ１を低下させることによって、図４３から明らかなように、ロータ回転速度ＶＲＯを低下させることができるので、ロータ回転速度ＶＲＯの過大化による回転機１０１の故障を防止することができる。
【０４２０】
さらに、ＥＶ走行やＥＮＧ走行を含む車両の走行中、変速装置１５１の変速段は、ロータ回転速度ＶＲＯが所定の目標値になるように制御される。この目標値は、第１回転機２１および回転機１０１のみを動力源として用いるときには、車速ＶＰに応じてマップを検索することにより算出され、エンジン３、第１回転機２１および回転機１０１を動力源として用いるときには、エンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰに応じて上記とは別のマップを検索することにより算出される。また、これらのマップでは、目標値は、そのときの車速ＶＰ（およびエンジン回転数ＮＥ）に対して、回転機１０１の高い効率が得られるような値に設定されている。さらに、このような変速装置１５１の制御と並行して、ロータ回転速度ＶＲＯが上記の目標値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車両の走行中、回転機１０１の高い効率を得ることができる。
【０４２１】
また、ＥＮＧ走行中で、かつ、変速装置１５１の変速動作中、すなわち、変速装置１５１により第１キャリアＣ１と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間が遮断されているときに、第７実施形態で述べたように、エンジントルクＴＥＮＧの一部がＡ１ロータ２４を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。これにより、本実施形態によれば、第１１実施形態と同様、変速装置１５１の変速動作中、エンジントルクＴＥＮＧが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されなくなることによる変速ショックを抑えることができ、したがって、商品性を高めることができる。
【０４２２】
さらに、第１回転機２１、第１遊星歯車装置ＰＳ１および回転機１０１によって、エンジン動力を無段階に変速して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できるので、変速装置１５１の変速動作の頻度を低くすることができ、したがって、動力装置１Ｋの駆動効率を高めることができる。その他、本実施形態によれば、第７実施形態による効果を同様に得ることができる。
【０４２３】
なお、第９〜第１２の実施形態では、変速装置１２１〜１５１は、ギヤ式の有段変速装置であるが、ベルト式やトロイダル式、油圧式の無段変速装置でもよいことはもちろんである。
【０４２４】
次に、図５０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。この動力装置１Ｌは、第７実施形態と比較して、ロータ回転速度ＶＲＯおよび車速ＶＰの速度差と車速ＶＰおよびエンジン回転数ＮＥの速度差との比を変更する変速装置をさらに備える点が主に異なっている。以下、第７実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０４２５】
図５０に示すように、この動力装置１Ｌでは、第１１実施形態と同様、第２回転軸７は設けられておらず、第１ギヤ８ｂは、連結軸６に一体に設けられたギヤ６ｂに噛み合っており、それにより、Ａ１ロータ２４および第１キャリアＣ１は、連結軸６や、ギヤ６ｂ、第１ギヤ８ｂ、差動ギヤ機構９などを介して、上記の変速装置を介さずに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。また、ロータ１０３は、第１０実施形態と同様、回転軸１０３ａと一体に回転自在になっている。
【０４２６】
上記の変速装置は、第２遊星歯車装置ＰＳ２、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２を備えている。第２遊星歯車装置ＰＳ２は、第１遊星歯車装置ＰＳ１と同様に構成されており、第２サンギヤＳ２、第２リングギヤＲ２、ならびに、両ギヤＳ２，Ｒ２に噛み合う複数（例えば３つ）の第２プラネタリギヤＰ２（２つのみ図示）を回転自在に支持する第２キャリアＣ２を有している。第２サンギヤＳ２は、回転軸を介して第１キャリアＣ１に機械的に直結されており、それにより、第１キャリアＣ１と一体に回転自在になっている。また、第２キャリアＣ２は、中空の軸やフランジを介して、第１リングギヤＲ１に機械的に直結されており、それにより、第１リングギヤＲ１と一体に回転自在になっている。以下、第２サンギヤＳ２、第２リングギヤＲ２および第２キャリアＣ２の回転速度をそれぞれ、「第２サンギヤ回転速度ＶＳＵ２」「第２リングギヤ回転速度ＶＲＩ２」および「第２キャリア回転速度ＶＣＡ２」という。
【０４２７】
上記の第１クラッチＣＬ１は、例えば摩擦式多板クラッチで構成されており、第２キャリアＣ２と回転軸１０３ａの間に設けられている。すなわち、第２キャリアＣ２は、第１クラッチＣＬ１を介してロータ１０３に機械的に直結されている。また、第１クラッチＣＬ１は、その締結度合がＥＣＵ２により制御されることによって、第２キャリアＣ２と回転軸１０３ａの間、すなわち、第２キャリアＣ２とロータ１０３の間を接続・遮断する。
【０４２８】
上記の第２クラッチＣＬ２は、第１クラッチＣＬ１と同様、摩擦式多板クラッチで構成されており、第２リングギヤＲ２と回転軸１０３ａの間に設けられている。すなわち、第２リングギヤＲ２は、第２クラッチＣＬ２を介してロータ１０３に機械的に直結されている。また、第２クラッチＣＬ２は、その締結度合がＥＣＵ２により制御されることによって、第２リングギヤＲ２と回転軸１０３ａの間、すなわち、第２リングギヤＲ２とロータ１０３の間を接続・遮断する。
【０４２９】
以上のように、動力装置１Ｌでは、回転機１０１のロータ１０３は、第１クラッチＣＬ１および第２キャリアＣ２を介して、第１リングギヤＲ１に機械的に連結されるとともに、第２クラッチＣＬ２、第２リングギヤギヤＲ２、第２プラネタリギヤＰ２、および第２キャリアＣ２を介して、第１リングギヤＲ１に機械的に連結されている。なお、本実施形態では、第２遊星歯車装置ＰＳ２、第２サンギヤＳ２、第２リングギヤＲ２、第２プラネタリギヤＰ２、および第２キャリアＣ２が、請求項１５に係る発明における遊星歯車装置、サンギヤ、リングギヤ、プラネタリギヤ、およびキャリアにそれぞれ相当する。
【０４３０】
図５１（ａ）は、第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１、第１キャリア回転速度ＶＣＡ１および第１リングギヤ回転速度ＶＲＩ１の関係の一例を示す速度共線図を、第２サンギヤ回転速度ＶＳＵ２、第２キャリア回転速度ＶＣＡ２および第２リングギヤ回転速度ＶＲＩ２の関係の一例を示す速度共線図とともに示している。同図において、ｒ２は、第２サンギヤＳ２の歯数と第２リングギヤＲ２の歯数との比（第２サンギヤＳ２の歯数／第２リングギヤＲ２の歯数、以下「第２遊星ギヤ比」という）である。
【０４３１】
前述したように、第１キャリアＣ１および第２サンギヤＳ２が互いに直結されているので、第１キャリア回転速度ＶＣＡ１および第２サンギヤ回転速度ＶＳＵ２は互いに等しく、第１リングギヤＲ１および第２キャリアＣ２が互いに直結されているので、第１リングギヤ回転速度ＶＲＩ１および第２キャリア回転速度ＶＣＡ２は互いに等しい。したがって、図５１（ａ）の第１および第２の遊星歯車装置ＰＳ１，ＰＳ２に関する２つの速度共線図は、図５１（ｂ）のような１つの速度共線図で表される。同図に示すように、以上のような第１および第２の遊星歯車装置ＰＳ１，ＰＳ２の各種の回転要素の連結によって、互いに回転速度が共線の関係にある４つの回転要素が構成される。
【０４３２】
また、図５２（ａ）は、上記の４つの回転要素の回転速度の関係の一例を示す速度共線図を、第１磁界回転速度ＶＭＦ１、Ａ１およびＡ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＡ２の関係の一例を示す速度共線図とともに示している。前述したように第１キャリアＣ１およびＡ１ロータ２４が互いに直結されているので、第２キャリア回転速度ＶＣＡ２およびＡ１ロータ回転速度ＶＲＡ１は、互いに等しい。また、第１サンギヤＳ１およびＡ２ロータ２５が互いに直結されているので、第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１およびＡ２ロータ回転速度ＶＲＡ２は、互いに等しい。したがって、図５２（ａ）の２つの速度共線図は、図５２（ｂ）のような１つの速度共線図で示される。
【０４３３】
また、クランク軸３ａ、Ａ２ロータ２５および第１サンギヤＳ１が互いに直結されているので、エンジン回転数ＮＥ、Ａ２ロータ回転速度ＶＲＡ２および第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１は、互いに等しい。さらに、駆動輪ＤＷ，ＤＷ、Ａ１ロータ２４、第１キャリアＣ１および第２サンギヤＳ２が互いに連結されているので、差動ギヤ機構９による変速などがないものとすれば、車速ＶＰ、Ａ１ロータ回転速度ＶＲＡ１、第１キャリア回転速度ＶＣＡ１および第２サンギヤ回転速度ＶＳＵ２は、互いに等しい。
【０４３４】
また、ロータ１０３が、第１および第２のクラッチＣＬ１，ＣＬ２をそれぞれ介して、第２キャリアＣ２および第２リングギヤＲ２に連結されているので、第１クラッチＣＬ１を接続するとともに、第２クラッチＣＬ２を遮断しているとき（以下、このようなクラッチの接続・遮断状態を「第１変速モード」という）には、ロータ回転速度ＶＲＯおよび第２キャリア回転速度ＶＣＡ２は、互いに等しい。さらに、第１クラッチＣＬ１を遮断するとともに、第２クラッチＣＬ２を接続しているとき（以下、このようなクラッチの接続・遮断状態を「第２変速モード」という）には、ロータ回転速度ＶＲＯおよび第２リングギヤ回転速度ＶＲＩ２は、互いに等しい。
【０４３５】
以上により、第１磁界回転速度ＶＭＦ１、エンジン回転数ＮＥ、車速ＶＰ、およびロータ回転速度ＶＲＯは、第１変速モード中には、例えば図５３（ａ）に示すような共線の関係になり、第２変速モード中には、例えば図５３（ｂ）に示すような共線の関係になる。
【０４３６】
これらの図５３（ａ）および図５３（ｂ）に示すように、速度共線図における車速ＶＰを表す縦線とロータ回転速度ＶＲＯを表す縦線との間の距離が、上述した第１変速モードの方が第２変速モードよりも小さいため、ロータ回転速度ＶＲＯおよび車速ＶＰの回転差ＤＮ２と車速ＶＰおよびエンジン回転数ＮＥの回転差ＤＮ１との比（以下「回転比ＤＮ２／ＤＮ１」という）は、第１変速モードの方が小さい。
【０４３７】
以上の構成の動力装置１Ｌでは、車速ＶＰがエンジン回転数ＮＥよりも高い高車速運転中や、前述したＥＶ走行中で車速ＶＰが高いときなど、ロータ回転速度ＶＲＯが過大になるようなときには、第１変速モードが用いられる。これにより、本実施形態によれば、上述した回転比ＤＮ２／ＤＮ１の関係から明らかなように、第２変速モードを用いた場合よりもロータ回転速度ＶＲＯを小さくすることができるので、ロータ回転速度ＶＲＯの過大化による回転機１０１の故障を防止することができる。
【０４３８】
また、ＥＮＧ走行中の急加速運転の開始時、すなわち、回転機１０１に要求されるトルクが大きくなる場合において、第１および第２の変速モードを用いたときには、各種の回転要素の回転速度とトルクの関係は、図５４（ａ）および図５４（ｂ）でそれぞれ表される。この場合、第１変速モードを用いたときには、回転機１０１に要求されるトルク、すなわち回転機トルクＴＭＯＴは、前記式（６１）で表される。一方、第２変速モードを用いたときには、回転機トルクＴＭＯＴは、次式（６２）で表される。
ＴＭＯＴ＝−｛α・ＴＥＮＧ＋（１＋α）ＴＤＤＷ｝
／（ｒ１・ｒ２＋ｒ１＋１＋α）              ……（６２）
これらの式（６１）と式（６２）の比較から明らかなように、回転機トルクＴＭＯＴは、同じ大きさの駆動輪伝達トルクＴＤＤＷおよびエンジントルクＴＥＮＧに対して、第２変速モードの方が小さい。このため、ＥＮＧ走行中の急加速運転時には、第２変速モードが用いられる。
【０４３９】
本実施形態によれば、第２変速モードを上述したようにして用いるとともに、上述した式（６２）に基づいて、回転機１０１で発電される電力を制御するので、回転機１０１に要求されるトルクの最大値を小さくすることができ、ひいては、回転機１０１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。
【０４４０】
また、ＥＶ走行やＥＮＧ走行を含む車両の走行中、第１および第２の変速モードのうち、エンジン３の停止中には車速ＶＰに応じて、エンジン３の運転中には車速ＶＰおよびエンジン回転数ＮＥに応じて、回転機１０１のより高い効率が得られる変速モードが選択される。これにより、本実施形態によれば、ロータ回転速度ＶＲＯを適度な高さに制御できるので、回転機１０１の高い効率を得ることができる。
【０４４１】
さらに、第１および第２の変速モードの切換は、第２キャリア回転速度ＶＣＡ２および第２リングギヤ回転速度ＶＲＩ２が互いに等しいときに行われる。これにより、本実施形態によれば、第１および第２の変速モードの切換を、駆動輪ＤＷ，ＤＷやエンジン３の回転を保ちながら、円滑に行うことができ、良好なドライバビリティを確保することができる。
【０４４２】
また、ＥＮＧ走行中で、かつ、第１および第２の変速モードの間での移行時、第１および第２のクラッチＣＬ１，ＣＬ２の双方が遮断された場合でも、第７実施形態で述べたように、エンジントルクＴＥＮＧの一部を、Ａ２およびＡ１のロータ２５，２４を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できる。したがって、トルクの急減などの変速ショックを抑えることができるので、商品性を高めることができる。その他、本実施形態によれば、第７実施形態による効果を同様に得ることができる。
【０４４３】
なお、本実施形態では、第２サンギヤＳ２を第１キャリアＣ１に連結するとともに、第２リングギヤＲ２を、第２クラッチＣＬ２を介してロータ１０３に連結しているが、これらの連結関係を逆に、すなわち、第２リングギヤＲ２を第１キャリアＣ１に連結するとともに、第２サンギヤＳ２を、第２クラッチＣＬ２を介してロータ１０３に連結してもよい。また、本実施形態では、第１および第２のクラッチＣＬ１，ＣＬ２を、摩擦式多板クラッチで構成しているが、例えば電磁クラッチなどで構成してもよい。
【０４４４】
次に、図５５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。この動力装置１Ｍは、第７実施形態の動力装置１Ｆに第６実施形態で述べたブレーキ機構ＢＬを加えたものである。以下、第７実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０４４５】
動力装置１Ｍでは、ワンウェイクラッチＯＣおよびケースＣＡで構成されたブレーキ機構ＢＬによって、第１回転軸４の回転は、クランク軸３ａ、Ａ２ロータ２５および第１サンギヤＳ１とともに正転する場合にのみ、許容され、クランク軸３ａなどとともに逆転する場合に阻止される。なお、本実施形態では、ブレーキ機構ＢＬが、請求項２０に係る発明におけるブレーキ機構に相当する。
【０４４６】
以上の構成の動力装置１Ｍでは、前述したＥＶクリープ運転およびＥＶ発進による運転が次のようにして行われる。すなわち、第１回転機２１のステータ２３および回転機１０１のステータ１０２に電力を供給し、それに伴ってステータ２３で発生する第１回転磁界を逆転させるとともに、ロータ１０３を第１リングギヤＲ１とともに正転させる。また、第１磁界回転速度ＶＭＦ１およびロータ回転速度ＶＲＯを、（１＋ｒ１）・｜ＶＭＦ１｜＝α・｜ＶＲＯ｜が成立するように制御する。さらに、ステータ２３および１０２に供給される電力は、駆動輪ＤＷ，ＤＷにトルクが十分に伝達されるように制御される。
【０４４７】
前述した第６実施形態と同様、ステータ２３に供給された電力はすべて、Ａ１ロータ２４に動力として伝達され、それにより、Ａ１ロータ２４は正転する。また、上記のように正転するロータ１０３に対して、ブレーキ機構ＢＬにより第１サンギヤＳ１の逆転が阻止されているので、回転機１０１からの動力はすべて、第１リングギヤＲ１および第１プラネタリギヤＰ１を介して、第１キャリアＣ１に伝達され、それにより、第１キャリアＣ１は正転する。さらに、Ａ１ロータ２４および第１キャリアＣ１に伝達された動力は、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷは正転する。
【０４４８】
また、この場合、ブレーキ機構ＢＬにより逆転するのが阻止されているＡ２ロータ２５および第１サンギヤＳ１にはそれぞれ、上述した第１回転機２１および回転機１０１の制御によって、ステータ２３およびロータ１０３から逆転させるようなトルクが作用する。これにより、クランク軸３ａ、Ａ２ロータ２５および第１サンギヤＳ１は、逆転しないだけでなく、静止状態に保持される。
【０４４９】
以上のように、本実施形態によれば、エンジン動力を用いることなく、第１回転機２１および回転機１０１によって駆動輪ＤＷ，ＤＷを駆動することができる。また、この駆動中、クランク軸３ａは逆転しないだけでなく、静止状態に保持されるので、エンジン３を引きずることがない。その他、第７実施形態による効果を同様に得ることができる。
【０４５０】
なお、これまでに述べた第７〜第１４の実施形態では、第１実施形態と同様、第１回転機２１の第１極対数比αを値２．０に設定しているが、値１．０よりも小さく設定することによって、前述した図２５および図４３から明らかなように、第１磁界回転速度ＶＭＦ１の過大化による損失の発生により駆動効率が低下するのを、防止することができる。また、第７〜第１４の実施形態では、第１遊星歯車装置ＰＳ１の第１遊星ギヤ比ｒ１を比較的大きな値に設定しているが、より小さな値に設定することによって、次の効果が得られる。
【０４５１】
図４３から明らかなように、第１遊星ギヤ比ｒ１を比較的大きな値に設定した場合において、車速ＶＰがエンジン回転数ＮＥよりも高い（図４３の一点鎖線参照）ときには、ロータ回転速度ＶＲＯが、車速ＶＰよりも高くなり、過大になる場合がある。これに対し、第１遊星ギヤ比ｒ１をより小さな値に設定することによって、図４３に破線で示す速度共線図と一点差線で示す速度共線図との比較から明らかなように、ロータ回転速度ＶＲＯを小さくすることができ、したがって、ロータ回転速度ＶＲＯの過大化による損失の発生により駆動効率が低下するのを、防止することができる。
【０４５２】
さらに、第７〜第１４の実施形態では、Ａ２ロータ２５および第１サンギヤＳ１を互いに直結するとともに、Ａ１ロータ２４および第１キャリアＣ１を互いに直結しているが、Ａ２ロータ２５および第１サンギヤＳ１は、クランク軸３ａに連結されていれば、互いに直結されていなくてもよく、また、Ａ１ロータ２４および第１キャリアＣ１は、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されていれば、互いに直結されていなくてもよい。この場合、第８および第９の実施形態の変速装置１１１，１２１をそれぞれ、２つの変速装置で構成するとともに、次のようにして設けてもよい。すなわち、変速装置１１１を構成する２つの変速装置の一方をＡ１ロータ２４と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間に、他方を第１キャリアＣ１と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間に、それぞれ設けてもよい。また、変速装置１２１を構成する２つの変速装置の一方をＡ２ロータ２５とクランク軸３ａの間に、他方を第１サンギヤＳ１とクランク軸３ａの間に、それぞれ設けてもよい。
【０４５３】
また、第７〜第１４の実施形態では、第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１を、エンジン３および回転機１０１にそれぞれ連結しているが、これらの連結関係を逆に、すなわち、第１リングギヤＲ１および第１サンギヤＳ１を、エンジン３および回転機１０１にそれぞれ連結してもよい。この場合には、回転機１０１に要求されるトルクが特に大きくなるＥＮＧ走行中の急加速運転時、回転機トルクＴＭＯＴは、次式（６３）で表される。
ＴＭＯＴ＝−｛α・ＴＥＮＧ＋（１＋α）ＴＤＤＷ｝／（ｒ１’＋１＋α）
……（６３）
【０４５４】
この式（６３）において、ｒ１’は、第１リングギヤＲ１の歯数と第１サンギヤＳ１の歯数との比（第１リングギヤの歯数／第１サンギヤＳ１の歯数）であり、値１．０よりも大きい。このことと、第１遊星ギヤ比ｒ１が、前述したように第１サンギヤＳ１の歯数／第１リングギヤＲ１の歯数であり、値１．０よりも小さいことと、前記式（６１）と式（６３）から明らかなように、回転機トルクＴＭＯＴをより小さくすることができ、したがって、回転機１０１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。
【０４５５】
次に、図５６を参照しながら、本発明の第１５実施形態による動力装置１Ｎについて説明する。この動力装置１Ｎは、第１実施形態の動力装置１と比較して、第１回転機２１に代えて、第７実施形態で述べた第１遊星歯車装置ＰＳ１および回転機１０１が設けられている点のみが異なっている。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０４５６】
図５６に示すように、第１遊星歯車装置ＰＳ１の第１キャリアＣ１および第２回転機３１のＢ１ロータ３４は、第１回転軸４を介して互いに機械的に直結されるとともに、第１回転軸４およびフライホイール５を介して、クランク軸３ａに機械的に直結されている。また、第２回転機３１のＢ２ロータ３５は、連結軸６を介して第１遊星歯車装置ＰＳ１の第１サンギヤＳ１に機械的に直結されるとともに、第２回転軸７や、ギヤ７ｂ、第１ギヤ８ｂ、アイドラ軸８、第２ギヤ８ｃ、ギヤ９ａ、差動ギヤ機構９などを介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。すなわち、第１サンギヤＳ１およびＢ２ロータ３５は、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。また、ステータ１０２は、第１ＰＤＵ４１を介して、バッテリ４３に電気的に接続されている。すなわち、回転機１０１のステータ１０２と第２回転機３１のステータ３３は、第１および第２のＰＤＵ４１，４２を介して、互いに電気的に接続されている。
【０４５７】
なお、本実施形態では、第７実施形態と同様、クランク軸３ａが、請求項８に係る発明における第１出力部に相当し、第１遊星歯車装置ＰＳ１、第１サンギヤＳ１、第１キャリアＣ１、および第１リングギヤＲ１が、請求項８に係る発明における差動装置、第１要素、第２要素、および第３要素に、それぞれ相当する。また、第２回転機３１が、請求項８に係る発明における第１回転機に相当し、鉄芯３３ａおよびＵ相〜Ｗ相のコイル３３ｂが、請求項８に係る発明における電機子に相当する。さらに、Ｂ１およびＢ２のロータ３４，３５が、請求項８に係る発明における第１および第２のロータにそれぞれ相当し、永久磁石３４ａおよびコア３５ａが、請求項８に係る発明における磁極および軟磁性体にそれぞれ相当する。また、回転機１０１およびロータ１０３が、請求項８に係る発明における第２回転機および第２出力部にそれぞれ相当し、第２ＰＤＵ４２およびＥＣＵ２が、請求項８に係る発明における第１制御器に相当し、第１ＰＤＵ４１およびＥＣＵ２が、請求項８に係る発明における第２制御器に相当する。さらに、バッテリ４３が、請求項９に係る発明における蓄電装置に相当する。
【０４５８】
また、回転機１０１のロータ１０３の回転角度位置は、第７実施形態と同様、前述した回転角センサ５９によって検出される。また、ＥＣＵ２は、検出されたロータ１０３の回転角度位置に基づき、ロータ回転速度ＶＲＯを算出するとともに、第１ＰＤＵ４１を制御することによって、回転機１０１のステータ１０２に供給される電力や、ステータ１０２で発電する電力、ロータ回転速度ＶＲＯを制御する。
【０４５９】
以上のように、本実施形態による動力装置１Ｎは、第１実施形態の動力装置１と比較して、第１回転機２１を第１遊星歯車装置ＰＳ１および回転機１０１に置き換えただけであり、この動力装置１とまったく同じ機能を有している。また、動力装置１Ｎでは、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による運転が、同様にして行われる。この場合、これらの動作モードによる運転は、第１回転機２１に関する各種のパラメータ（第１磁界回転速度ＶＭＦ１など）を、対応する回転機１０１の各種のパラメータに置き換えて行われる。以下、これらの動作モードについて、第１実施形態と異なる点を中心として簡単に説明する。
【０４６０】
・ＥＶクリープ
ＥＶクリープ中には、第１実施形態と同様、第２回転機３１のステータ３３に、バッテリ４３から電力を供給するとともに、第２回転磁界を正転させる。また、回転機１０１のロータ１０３に後述するように伝達される動力を用いて、ステータ１０２で発電を行うとともに、発電した電力をステータ２３に供給する。これに伴い、第１実施形態で述べたように、ステータ３３からの第２駆動用等価トルクＴＳＥ２は、Ｂ２ロータ３５を正転させるように作用するとともに、Ｂ１ロータ３４を逆転させるように作用する。また、Ｂ２ロータ３５に伝達されたトルクの一部は、第２回転軸７などを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、それにより、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転する。
【０４６１】
さらに、ＥＶクリープ中、Ｂ２ロータ３５に伝達されたトルクの残りは、連結軸６を介して第１サンギヤＳ１に伝達された後、回転機１０１のステータ１０２での発電に伴って、第１プラネタリギヤＰ１、第１リングギヤＲ１およびロータ１０３を介して、ステータ１０２に電気エネルギとして伝達される。また、この場合、ロータ１０３が逆転するため、ステータ１０２での発電に伴って発生した回転機トルクＴＭＯＴは、第１リングギヤＲ１および第１プラネタリギヤＰ１を介して、第１キャリアＣ１に伝達され、第１キャリアＣ１を正転させるように作用する。また、この回転機トルクＴＭＯＴに釣り合うように、第１サンギヤＳ１に伝達されたトルクが、第１プラネタリギヤＰ１を介して第１キャリアＣ１にさらに伝達され、第１キャリアＣ１を正転させるように作用する。
【０４６２】
この場合、上述したＢ１ロータ３４を逆転させるトルクと、第１キャリアＣ１を正転させるトルクとが釣り合うように、ステータ３３に供給される電力とステータ１０２で発電する電力を制御することによって、互いに連結されたＢ１ロータ３４、第１キャリアＣ１およびクランク軸３ａが、静止状態に保持される。その結果、ＥＶクリープ中、Ｂ１ロータ回転速度ＶＲＢ１および第１キャリア回転速度ＶＣＡ１は、値０になり、エンジン回転数ＮＥも値０になる。
【０４６３】
また、ＥＶクリープ中、ステータ３３に供給される電力と、ステータ１０２で発電する電力と、第２磁界回転速度ＶＭＦ２およびロータ回転速度ＶＲＯはそれぞれ、前記式（５４）および（５９）に示すような速度関係が維持されるように、かつＢ２ロータ回転速度ＶＲＢ２および第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１が非常に小さくなるように制御される。以上により、車速ＶＰが非常に小さなクリープ運転が行われる。以上のように、エンジン３を停止した状態で、回転機１０１および第２回転機３１によって、クリープ運転を行うことができる。
【０４６４】
・ＥＶ発進
ＥＶ発進時には、第２回転機３１のステータ３３に供給される電力および回転機１０１のステータ１０２で発電する電力をいずれも増大させる。さらに、式（５４）および（５９）に示すような回転速度の関係を維持し、エンジン回転数ＮＥを値０に保持しながら、ＥＶクリープ中に逆転していたロータ１０３のロータ回転速度ＶＲＯと、正転していた第２回転磁界の第２磁界回転速度ＶＭＦ２をそれぞれ、それまでと同じ回転方向に上昇させる。以上により、車速ＶＰが上昇し、車両が発進する。
【０４６５】
・ＥＶ走行中ＥＮＧ始動
ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時には、車速ＶＰをそのときの値に保持しながら、ＥＶ発進時に上述したように逆転していたロータ１０３のロータ回転速度ＶＲＯを、値０になるように制御するとともに、正転していた第２回転磁界の第２磁界回転速度ＶＭＦ２を、低下させるように制御する。そして、ロータ回転速度ＶＲＯが値０になった後には、第２回転機３１のステータ３３に加え、回転機１０１のステータ１０２にも、バッテリ４３から電力を供給し、ロータ１０３を正転させるとともに、ロータ回転速度ＶＲＯを上昇させる。
【０４６６】
上記のように電力がステータ３３に供給されるのに伴い、第１実施形態で述べたように、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２と、Ｂ１ロータ３４に後述するように伝達されたトルクが合成され、Ｂ２ロータ３５に伝達される。また、Ｂ２ロータ３５に伝達されたトルクの一部は、連結軸６を介して第１サンギヤＳ１に伝達され、残りは、第２回転軸７などを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０４６７】
また、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時、バッテリ４３からステータ１０２に電力が供給されることによって、回転機トルクＴＭＯＴが、第１リングギヤＲ１および第１プラネタリギヤＰ１を介して、第１キャリアＣ１に伝達されるのに伴い、第１サンギヤＳ１に上記のように伝達されたトルクが、第１プラネタリギヤＰ１を介して第１キャリアＣ１に伝達される。また、第１キャリアＣ１に伝達されたトルクの一部は、第１回転軸４を介してＢ１ロータ３４に伝達され、残りは、第１回転軸４などを介してクランク軸３ａに伝達され、それにより、クランク軸３ａが正転する。さらに、この場合、両ステータ３３，１０２に供給される電力は、駆動輪ＤＷ，ＤＷおよびエンジン３に動力が十分に伝達されるように制御される。
【０４６８】
以上により、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時、車速ＶＰがそのときの値に保持されるとともに、エンジン回転数ＮＥが上昇する。その状態で、第１実施形態と同様、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、ロータ回転速度ＶＲＯおよび第２磁界回転速度ＶＭＦ２を制御することによって、エンジン回転数ＮＥが、エンジン３の始動に適した比較的小さな値に制御される。
【０４６９】
図５７は、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動の開始時における各種の回転要素の回転速度およびトルクの関係の一例を示している。前述した各種の回転要素の連結関係から明らかなように、第１キャリア回転速度ＶＣＡ１、Ｂ１ロータ回転速度ＶＲＢ１およびエンジン回転数ＮＥは互いに等しく、第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１およびＢ２ロータ回転速度ＶＲＢ２は互いに等しく、第１リングギヤ回転速度ＶＲＩ１およびロータ回転速度ＶＲＯは互いに等しい。また、差動ギヤ機構９などによる変速がないとすれば、車速ＶＰ、第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１およびＢ２ロータ回転速度ＶＲＢ２は互いに等しい。このことと、式（５４）および（５９）から、これらの回転速度ＶＣＡ１、ＶＲＢ１、ＮＥ、ＶＳＵ１、ＶＲＢ２、ＶＰ、ＶＲＩ１、およびＶＲＯと、第２磁界回転速度ＶＭＦ２の関係は、例えば図５７のように示される。
【０４７０】
この場合、図５７から明らかなように、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２が、回転機トルクＴＭＯＴを反力として、駆動輪ＤＷ，ＤＷおよびクランク軸３ａの双方に伝達されるため、回転機１０１に要求されるトルクは、それ以外の場合よりも大きくなる。この場合、回転機１０１に要求されるトルクすなわち回転機トルクＴＭＯＴは、次式（６４）で表される。
ＴＭＯＴ＝−｛β・ＴＤＤＷ＋（１＋β）ＴＤＥＮＧ｝／（ｒ１＋１＋β）
……（６４）
この式（６４）から明らかなように、第１遊星ギヤ比ｒ１が大きいほど、同じ大きさの駆動輪伝達トルクＴＤＤＷおよびエンジン伝達トルクＴＤＥＮＧに対して、回転機トルクＴＭＯＴが小さくなる。前述したように第１遊星ギヤ比ｒ１が一般的な遊星歯車装置が取りうる値のなかで比較的大きな値に設定されているので、回転機１０１の小型化およびコストの削減を図ることができる。
【０４７１】
・ＥＮＧ走行
ＥＮＧ走行中には、第１実施形態で述べた実行条件に応じて、バッテリ入出力ゼロモードや、アシストモード、駆動時充電モードによる運転が行われる。このバッテリ入出力ゼロモード中、ロータ１０３に伝達されるエンジン動力を用いて、回転機１０１のステータ１０２で発電を行うとともに、発電した電力を、バッテリ４３に充電せずに、第２回転機３１のステータ３３に供給する。この場合、このステータ１０２での発電によって、エンジントルクＴＥＮＧの一部が、第１キャリアＣ１、第１プラネタリギヤＰ１および第１リングギヤＲ１を介して、ロータ１０３に伝達されるのに伴い、第１サンギヤＳ１にも、第１キャリアＣ１および第１プラネタリギヤＰ１を介して、エンジントルクＴＥＮＧの一部が伝達される。すなわち、第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１に、エンジントルクＴＥＮＧの一部が分配される。
【０４７２】
また、エンジントルクＴＥＮＧの残りは、第１回転軸４を介してＢ１ロータ３４に伝達される。さらに、上述したＥＶ走行中ＥＮＧ始動時と同様、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２と、Ｂ１ロータ３４に上記のように伝達されたトルクは、合成され、Ｂ２ロータ３５に伝達される。また、Ｂ２ロータ３５には、第１サンギヤＳ１に上記のように分配されたエンジントルクＴＥＮＧが、連結軸６を介してさらに伝達される。
【０４７３】
以上のように、Ｂ２ロータ３５には、第１サンギヤＳ１に分配されたエンジントルクＴＥＮＧと、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２と、Ｂ１ロータ３４に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧとを合成した合成トルクが伝達される。また、この合成トルクは、第２回転軸７などを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上の結果、バッテリ入出力ゼロモード中、各ギヤによる伝達ロスなどがないとすれば、第１実施形態と同様、駆動輪ＤＷ，ＤＷには、エンジン動力と等しい大きさの動力が伝達される。
【０４７４】
さらに、バッテリ入出力ゼロモード中には、ロータ回転速度ＶＲＯおよび第２磁界回転速度ＶＭＦ２を制御することによって、エンジン動力が、無段階に変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。すなわち、第１遊星歯車装置ＰＳ１、回転機１０１および第２回転機３１は、無段変速装置として機能する。
【０４７５】
具体的には、図５８に二点鎖線で示すように、前記式（５９）および（５４）に示す速度関係を維持しながら、第１キャリア回転速度ＶＣＡ１およびＢ１ロータ回転速度ＶＲＢ１、すなわちエンジン回転数ＮＥに対して、ロータ回転速度ＶＲＯを上昇させるとともに、第２磁界回転速度ＶＭＦ２を低下させることによって、第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１およびＢ２ロータ回転速度ＶＲＢ２、すなわち車速ＶＰを無段階に減速することができる。逆に、図５８に一点鎖線で示すように、エンジン回転数ＮＥに対して、ロータ回転速度ＶＲＯを低下させるとともに、第２磁界回転速度ＶＭＦ２を上昇させることによって、車速ＶＰを無段階に増速することができる。さらに、この場合、エンジン回転数ＮＥが目標回転数になるように、ロータ回転速度ＶＲＯおよび第２磁界回転速度ＶＭＦ２を制御する。
【０４７６】
以上のように、バッテリ入出力ゼロモード中、第１遊星歯車装置ＰＳ１、回転機１０１および第２回転機３１において、エンジン動力は、一旦、分割され、次の第１〜第３の伝達経路を介してＢ２ロータ３５に伝達されるとともに、合成された状態で、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
第１伝達経路：第１キャリアＣ１→第１プラネタリギヤＰ１→第１サンギヤＳ１→連結軸６→Ｂ２ロータ３５
第２伝達経路：Ｂ１ロータ３４→磁力線による磁力→Ｂ２ロータ３５
第３伝達経路：第１キャリアＣ１→第１プラネタリギヤＰ１→第１リングギヤＲ１→ロータ１０３→ステータ１０２→第１ＰＤＵ４１→第２ＰＤＵ４２→ステータ３３→磁力線による磁力→Ｂ２ロータ３５
これらの第１および第２の伝達経路では、エンジン動力が、電力に変換されることなく、磁気パスや機械パスによって、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。また、第３伝達経路では、エンジン動力が、電気パスによって駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０４７７】
また、バッテリ入出力ゼロモード中、ステータ１０２で発電する電力と、ロータ回転速度ＶＲＯおよび第２磁界回転速度ＶＭＦ２は、式（５９）および（５４）に示す速度関係が維持されるように制御される。
【０４７８】
また、アシストモード中には、回転機１０１のステータ１０２で発電を行うとともに、この発電した電力に加え、バッテリ４３に充電されている電力を、第２回転機３１のステータ３３に供給する。このため、Ｂ２ロータ３５には、ステータ１０２およびバッテリ４３からステータ３３に供給された電力に基づく第２駆動用等価トルクＴＳＥ２が伝達される。さらに、上述したバッテリ入出力ゼロモードと同様、この第２駆動用等価トルクＴＳＥ２と、ステータ１０２での発電に伴って第１サンギヤＳ１に分配されたエンジントルクＴＥＮＧと、Ｂ１ロータ３４に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧとを合成したトルクが、Ｂ２ロータ３５を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上の結果、アシストモード中、各ギヤによる伝達ロスなどがないとすれば、第１実施形態と同様、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力は、エンジン動力とバッテリ４３から供給された電力（エネルギ）との和に等しくなる。
【０４７９】
さらに、アシストモード中には、ステータ１０２で発電する電力と、バッテリ４３からステータ３３に供給される電力と、ロータ回転速度ＶＲＯおよび第２磁界回転速度ＶＭＦ２は、前記式（５９）および（５４）に示す速度関係が維持されるように制御される。その結果、第１実施形態と同様、車両要求動力に対するエンジン動力の不足分が、バッテリ４３から第２回転機３１のステータ３３に電力を供給することによって補われる。なお、車両要求動力に対するエンジン動力の不足分が比較的大きい場合には、第２回転機３１のステータ３３に加え、回転機１０１のステータ１０２にも、バッテリ４３から電力が供給される。
【０４８０】
また、駆動時充電モード中、第２回転機３１のステータ３３には、回転機１０１のステータ１０２で発電した電力からバッテリ４３に充電される電力を差し引いた大きさの電力が供給され、この電力に基づく第２駆動用等価トルクＴＳＥ２が、Ｂ２ロータ３５に伝達される。さらに、バッテリ入出力ゼロモードと同様、この第２駆動用等価トルクＴＳＥ２と、ステータ１０２での発電に伴って第１サンギヤＳ１に分配されたエンジントルクＴＥＮＧと、Ｂ１ロータ３４に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧとを合成したトルクが、Ｂ２ロータ３５を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上の結果、駆動時充電モード中、各ギヤによる伝達ロスなどがないとすれば、第１実施形態と同様、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力は、エンジン動力からバッテリ４３に充電された電力（エネルギ）を差し引いた大きさになる。
【０４８１】
さらに、駆動時充電モード中には、ステータ１０２で発電する電力と、バッテリ４３に充電される電力と、ロータ回転速度ＶＲＯおよび第２磁界回転速度ＶＭＦ２は、式（５９）および（５４）に示す速度関係が維持されるように制御される。その結果、第１実施形態と同様、車両要求動力に対するエンジン動力の余剰分が、回転機１０１のステータ１０２において電力に変換され、バッテリ４３に充電される。
【０４８２】
また、ＥＮＧ走行中、回転機１０１のステータ１０２で発電する電力を、回転機トルクＴＭＯＴがエンジントルクＴＥＮＧの１／（１＋ｒ１）になるように制御した場合には、エンジン３から駆動輪ＤＷ，ＤＷへの動力の伝達を、磁気パスのみによって行うことができる。この場合、駆動輪ＤＷ，ＤＷには、エンジントルクＴＥＮＧのｒ１／（１＋ｒ１）倍の大きさのトルクが伝達される。
【０４８３】
さらに、第１実施形態で述べたＥＮＧ走行中の急加速運転時、エンジン３、回転機１０１および第２回転機３１は次のようにして制御される。図５９は、ＥＮＧ走行中の急加速運転の開始時における各種の回転要素の回転速度およびトルクの関係の一例を示している。この場合、エンジン回転数ＮＥを、第１実施形態と同様、その最大トルクが得られるような所定の回転数に高める。また、図５９に示すように、車速ＶＰがすぐには上昇しないため、エンジン回転数ＮＥが車速ＶＰよりも高くなるとともに、両者の差が大きくなることから、両者の関係によって定まる第２回転磁界の回転方向は逆転方向になる。そのような第２回転磁界を発生させるステータ３３から正のトルクを駆動輪ＤＷ，ＤＷに作用させるために、ステータ３３において発電を行う。さらに、ステータ３３で発電した電力を回転機１０１のステータ１０２に供給し、ロータ１０３を正転させる。
【０４８４】
以上により、エンジントルクＴＥＮＧ、回転機トルクＴＭＯＴおよび第２発電用等価トルクＴＧＥ２はいずれも、正のトルクとして駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、その結果、車速ＶＰが急速に上昇する。また、ＥＮＧ走行中の急加速運転の開始時には、図５９から明らかなように、エンジントルクＴＥＮＧおよび回転機トルクＴＭＯＴが第２発電用等価トルクＴＧＥ２を反力として駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるため、第２回転機３１に要求されるトルクは、それ以外の場合よりも大きくなる。この場合、第２回転機３１に要求されるトルクすなわち第２発電用等価トルクＴＧＥ２は、次式（６５）で表される。
ＴＧＥ２＝−｛ｒ１・ＴＥＮＧ＋（１＋ｒ１）ＴＤＤＷ｝／（β＋１＋ｒ１）
……（６５）
【０４８５】
この式（６５）から明らかなように、第２極対数比βが大きいほど、同じ大きさの駆動輪伝達トルクＴＤＤＷおよびエンジントルクＴＥＮＧに対して、回転機トルクＴＭＯＴが小さくなる。本実施形態では、第２極対数比βが値２．０に設定されているので、第１実施形態と同様、第２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。
【０４８６】
・減速回生
減速回生中、駆動輪ＤＷ，ＤＷのトルク（慣性によるトルク）に対する、エンジン３に伝達される駆動輪ＤＷ，ＤＷのトルクの割合が小さいときには、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力の一部を用いて両ステータ１０２，３３で発電を行うとともに、発電した電力をバッテリ４３に充電する。ステータ３３での発電に伴い、Ｂ２ロータ３５には、駆動輪ＤＷ，ＤＷのトルクの全部と、第１サンギヤＳ１に後述するように分配されたトルクとを合成した合成トルクが伝達される。また、Ｂ２ロータ３５に伝達された上記の合成トルクは、ステータ３３およびＢ１ロータ３４に分配される。
【０４８７】
さらに、Ｂ１ロータ３４に分配されたトルクの一部は、エンジン３に伝達され、残りは、前述したバッテリ入出力ゼロモードの場合と同様、ステータ１０２での発電に伴い、第１キャリアＣ１に伝達された後、ステータ１０２および第１サンギヤＳ１に分配される。また、第１サンギヤＳ１に分配されたトルクは、Ｂ２ロータ３５に伝達される。以上の結果、減速回生中、各ギヤによる伝達ロスなどがないとすれば、第１実施形態と同様、エンジン３に伝達される動力と、バッテリ４３に充電される電力（エネルギ）との和は、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力と等しくなる。
【０４８８】
・停車中ＥＮＧ始動
停車中ＥＮＧ始動時、回転機１０１のステータ１０２に、バッテリ４３から電力を供給し、ロータ１０３を正転させるとともに、第２回転機３１のステータ３３で発電を行い、発電した電力をステータ１０２にさらに供給する。ステータ１０２への電力の供給に伴って第１リングギヤＲ１に伝達された回転機トルクＴＭＯＴは、第１プラネタリギヤＰ１を介して、第１キャリアＣ１および第１サンギヤＳ１に伝達され、第１キャリアＣ１を正転させるように作用するとともに、第１サンギヤＳ１を逆転させるように作用する。また、第１キャリアＣ１に伝達されたトルクの一部は、クランク軸３ａに伝達され、それにより、クランク軸３ａが正転する。
【０４８９】
また、停車中ＥＮＧ始動時、第１キャリアＣ１に伝達されたトルクの残りは、Ｂ１ロータ３４に伝達された後、第２回転機３１のステータ３３での発電に伴って、ステータ３３に電気エネルギとして伝達される。また、この場合、第１実施形態で述べたように、第２回転磁界が逆転する。このため、このステータ３３での発電に伴って発生した第２発電用等価トルクＴＧＥ２は、Ｂ２ロータ３５を正転させるように作用する。また、この第２発電用等価トルクＴＧＥ２に釣り合うように、Ｂ１ロータ３４に伝達されたトルクが、Ｂ２ロータ３５にさらに伝達され、Ｂ２ロータ３５を正転させるように作用する。
【０４９０】
この場合、上述した第１サンギヤＳ１を逆転させるトルクと、Ｂ２ロータ３５を正転させるトルクとが釣り合うように、回転機１０１のステータ１０２に供給される電力と第２回転機３１のステータ３３で発電する電力を制御することによって、互いに連結された第１サンギヤＳ１、Ｂ２ロータ３５および駆動輪ＤＷ，ＤＷが、静止状態に保持される。その結果、第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１およびＢ２ロータ回転速度ＶＲＢ２は、値０になり、車速ＶＰも値０になる。
【０４９１】
また、この場合、ステータ１０２に供給される電力とステータ３３で発電する電力とロータ回転速度ＶＲＯおよび第２磁界回転速度ＶＭＦ２は、式（５９）および（５４）に示す速度関係が維持されるように、かつ第１キャリア回転速度ＶＣＡ１およびＢ１ロータ回転速度ＶＲＢ１が比較的小さな値になるように制御される。以上により、停車中ＥＮＧ始動時、第１実施形態と同様、車速ＶＰを値０に保持しながら、エンジン回転数ＮＥが、エンジン３の始動に適した比較的小さな値に制御される。また、その状態で、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。
【０４９２】
・ＥＮＧクリープ
ＥＮＧクリープ中には、ステータ１０２および３３で発電を行う。また、このように両ステータ１０２，３３で発電した電力を、バッテリ４３に充電する。前述したバッテリ入出力ゼロモードの場合と同様、上記のステータ１０２での発電に伴って、第１キャリアＣ１にエンジントルクＴＥＮＧの一部が伝達されるとともに、第１キャリアＣ１に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧが、ステータ１０２および第１サンギヤＳ１に分配される。また、第１実施形態と同様、上述したステータ３３での発電に伴って発生する第２回転磁界が逆転する。このため、上記のステータ３３での発電に伴って発生した第２発電用等価トルクＴＧＥ２は、Ｂ２ロータ３５を正転させるように作用する。また、第２発電用等価トルクＴＧＥ２に釣り合うように、Ｂ１ロータ３４に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧが、Ｂ２ロータ３５にさらに伝達され、Ｂ２ロータ３５を正転させるように作用する。さらに、Ｂ２ロータ３５には、第１サンギヤＳ１に上記のように分配されたエンジントルクＴＥＮＧが伝達される。
【０４９３】
以上のように、ＥＮＧクリープ中、Ｂ２ロータ３５には、第１サンギヤＳ１に分配されたエンジントルクＴＥＮＧと、第２発電用等価トルクＴＧＥ２と、Ｂ１ロータ３４に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧとを合成した合成トルクが伝達される。この合成トルクは、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、駆動輪ＤＷ，ＤＷを正転させる。また、ステータ１０２，３３で発電する電力、ロータ回転速度ＶＲＯおよび第２磁界回転速度ＶＭＦ２は、第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１およびＢ２ロータ回転速度ＶＲＢ２すなわち車速ＶＰ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。
【０４９４】
また、ＥＮＧクリープ中には、上述したように、ステータ１０２での発電に伴って第１サンギヤＳ１に分配されたエンジントルクＴＥＮＧと、ステータ３３での発電に伴ってＢ１ロータ３４を介してＢ２ロータ３５に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。これにより、第１実施形態と同様、エンジントルクＴＥＮＧの一部を駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できるので、エンジンストールを生じることなく、クリープ運転を行うことができる。
【０４９５】
・ＥＮＧ発進
ＥＮＧ発進時、ＥＮＧクリープ中に逆転していた第２回転磁界の第２磁界回転速度ＶＭＦ２を、値０になるように制御し、正転していたロータ１０３のロータ回転速度ＶＲＯを上昇させるとともに、エンジン動力を増大させる。そして、第２磁界回転速度ＶＭＦ２が値０になった後には、前述したバッテリ入出力ゼロモードによる運転を行う。以上により、車速ＶＰが上昇し、車両が発進する。
【０４９６】
以上のように、本実施形態によれば、第２回転機３１が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ので、前述した従来の動力装置と異なり、動力を分配・合成して伝達するための２つの遊星歯車装置を必要とせず、第１遊星歯車装置ＰＳ１が１つのみで足りる。したがって、その分、動力装置１Ｎを小型化することができる。また、動力装置１Ｎでは、バッテリ入出力ゼロモードの動作説明で述べたように、前述した従来の場合と異なり、エンジン動力が再循環せずに駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるので、第１遊星歯車装置ＰＳ１、回転機１０１および第２回転機３１を通過する動力を低減できる。したがって、第１遊星歯車装置ＰＳ１、回転機１０１および第２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、それにより、動力装置１Ｎのさらなる小型化とコストの削減を達成することができる。さらに、上記のように低減された動力に見合ったトルク容量を有する第１遊星歯車装置ＰＳ１、回転機１０１および第２回転機３１を用いることによって、動力の損失を抑制し、動力装置１Ｎの駆動効率を高めることができる。
【０４９７】
また、エンジン動力は、第１伝達経路（第１キャリアＣ１、第１プラネタリギヤＰ１、第１サンギヤＳ１、連結軸６、Ｂ２ロータ３５）と、第２伝達経路（Ｂ１ロータ３４、磁力線による磁力、Ｂ２ロータ３５）と、第３伝達経路（第１キャリアＣ１、第１プラネタリギヤＰ１、第１リングギヤＲ１、ロータ１０３、ステータ１０２、第１ＰＤＵ４１、第２ＰＤＵ４２、ステータ３３、磁力線による磁力、Ｂ２ロータ３５）の計３つの伝達経路を介して、分割された状態で駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。これにより、第３伝達経路を介して第１および第２のＰＤＵ４１，４２を通過する電力（エネルギ）を低減できるので、第１および第２のＰＤＵ４１，４２の小型化およびコストの削減を図ることができ、それにより、動力装置１Ｎ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。
【０４９８】
さらに、図５８を用いて説明したように、ロータ回転速度ＶＲＯおよび第２磁界回転速度ＶＭＦ２を制御することによって、エンジン動力が無段階に変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。また、この場合、エンジン回転数ＮＥが、最良燃費が得られるように設定された目標回転数になるように、ロータ回転速度ＶＲＯおよび第２磁界回転速度ＶＭＦ２を制御するので、最良燃費が得られるようにエンジン動力を制御しながら、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１Ｎの駆動効率をより一層、高めることができる。
【０４９９】
また、第１遊星歯車装置ＰＳ１の第１遊星ギヤ比ｒ１が、一般的な遊星歯車装置が取りうる値のなかで比較的大きな値に設定されている。これにより、回転機１０１に要求されるトルクが特に大きくなるＥＶ走行中ＥＮＧ始動時、図５７および前記式（６４）を用いて説明したように、第１遊星ギヤ比ｒ１を小さな値に設定した場合よりも、回転機トルクＴＭＯＴを小さくすることができ、したがって、回転機１０１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。さらに、第２回転機３１の第２極対数比βが値２．０に設定されている。これにより、第２回転機３１に要求されるトルクが特に大きくなるＥＮＧ走行中の急加速運転時、図５９および前記式（６５）を用いて説明したように、第２極対数比βを値１．０未満に設定した場合よりも、回転機トルクＴＭＯＴを小さくすることができ、したがって、第２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。その他、本実施形態によれば、第１実施形態による効果を同様に得ることができる。
【０５００】
次に、図６０〜図６３を参照しながら、本発明の第１６〜第１９の実施形態による動力装置１Ｏ，１Ｐ，１Ｑ，１Ｒについて説明する。これらの動力装置１Ｏ〜１Ｒはそれぞれ、第１５実施形態と比較して、変速装置１６１，１７１，１８１，１９１をさらに備える点が主に異なっており、第１６〜第１９の実施形態のいずれにおいても、エンジン３、回転機１０１、第１遊星歯車装置ＰＳ１、第２回転機３１および駆動輪ＤＷ，ＤＷの間の連結関係は、第１５実施形態と同様である。すなわち、第１キャリアＣ１およびＢ１ロータ３４がエンジン３のクランク軸３ａに機械的に連結されるとともに、第１サンギヤＳ１およびＢ２ロータ３５が駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。また、回転機１０１のロータ１０３が、第１リングギヤＲ１に機械的に連結されている。さらに、図６０〜図６３において、第１５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。このことは、後述する他の実施形態を説明するための図においても同様に当てはまる。以下、第１６実施形態の動力装置１Ｏから順に、第１５実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０５０１】
図６０に示すように、この動力装置１Ｏでは、変速装置１６１は、前述した互いに噛み合うギヤ７ｂおよび第１ギヤ８ｂに代えて設けられている。この変速装置１６１は、第８実施形態の変速装置１１１と同様、ベルト式の無段変速装置であり、前述した第２回転軸７に連結された入力軸と、アイドラ軸８に連結された出力軸と、入力軸および出力軸にそれぞれ設けられたプーリと、これらのプーリに巻きかけられた金属ベルト（いずれも図示せず）を有している。変速装置１６１は、これらのプーリの有効径を変更することによって、入力軸に入力された動力を変速した状態で出力軸に出力する。また、変速装置１６１の変速比（入力軸の回転数／出力軸の回転数）はＥＣＵ２によって制御される。
【０５０２】
上記のように、変速装置１６１は、第１サンギヤＳ１およびＢ２ロータ３５と駆動輪ＤＷ，ＤＷとの間に設けられており、また、第１サンギヤＳ１およびＢ２ロータ３５に伝達された動力は、変速装置１６１によって変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。なお、本実施形態では、変速装置１６１が、請求項１０に係る発明における変速装置に相当する。
【０５０３】
以上の構成の動力装置１Ｏでは、ＥＶ発進時やＥＮＧ発進時など、第１サンギヤＳ１およびＢ２ロータ３５から駆動輪ＤＷ，ＤＷに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速装置１６１の変速比は値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１サンギヤＳ１およびＢ２ロータ３５に伝達されたトルクは、変速装置１６１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１サンギヤＳ１およびＢ２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１０１で発電される電力および第２回転機３１に供給される電力（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１０１および第２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るので、回転機１０１および第２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。また、上述した変速装置１６１および回転機１０１の制御によって、第１キャリアＣ１を介して第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１に分配されるトルクを小さくすることができ、第１キャリアＣ１に伝達されるトルクの最大値を小さくすることができるので、第１遊星歯車装置ＰＳ１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。
【０５０４】
さらに、車速ＶＰが極めて高い高車速運転中など、Ｂ２ロータ回転速度ＶＲＢ２が過大になるようなときには、変速装置１６１の変速比は値１．０よりも小さな増速側の所定値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車速ＶＰに対して、Ｂ２ロータ回転速度ＶＲＢ２を低下させることができるので、Ｂ２ロータ回転速度ＶＲＢ２の過大化による第２回転機３１の故障を防止することができる。
【０５０５】
また、エンジン回転数ＮＥが車速ＶＰよりも高い急加速時など、エンジン回転数ＮＥと車速ＶＰの関係によって定まるロータ回転速度ＶＲＯが過大になるようなときには、変速装置１６１の変速比は値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、本実施形態によれば、車速ＶＰに対して、第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１を上昇させることによって、前述した図５８から明らかなように、ロータ回転速度ＶＲＯを低下させることができるので、ロータ回転速度ＶＲＯの過大化による回転機１０１の故障を防止することができる。
【０５０６】
さらに、ＥＶ走行やＥＮＧ走行を含む車両の走行中、変速装置１６１の変速比は、ロータ回転速度ＶＲＯおよび第２磁界回転速度ＶＭＦ２がそれぞれ所定の第１および第２の目標値になるように制御される。これらの第１および第２の目標値は、回転機１０１および第２回転機３１のみを動力源として用いるときには、車速ＶＰに応じてマップを検索することにより算出され、エンジン３、回転機１０１および第２回転機３１を動力源として用いるときには、エンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰに応じて上記とは別のマップを検索することにより算出される。また、これらのマップでは、第１および第２の目標値は、そのときの車速ＶＰ（およびエンジン回転数ＮＥ）に対して、回転機１０１および第２回転機３１の高い効率が得られるような値に設定されている。さらに、このような変速装置１６１の制御と並行して、ロータ回転速度ＶＲＯおよび第２磁界回転速度ＶＭＦ２が、第１および第２の目標値にそれぞれ制御される。以上により、本実施形態によれば、車両の走行中、回転機１０１および第２回転機３１の高い効率を得ることができる。
【０５０７】
また、本実施形態においても、図５８を用いて説明したように、回転機１０１、第１遊星歯車装置ＰＳ１および第２回転機３１によって、エンジン動力を無段階に変速して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できるので、変速装置１６１の変速動作の頻度を低くすることができる。したがって、この変速動作による熱損失を抑制することができ、それにより、動力装置１Ｏの高い駆動効率を確保することができる。その他、本実施形態によれば、第１５実施形態による効果を同様に得ることができる。
【０５０８】
なお、本実施形態では、変速装置１６１は、ベルト式の無段変速装置であるが、トロイダル式または油圧式の無段変速装置やギヤ式の有段変速装置でもよいことは、もちろんである。
【０５０９】
図６１に示す第１７実施形態の動力装置１Ｐでは、変速装置１７１は、前述した第９実施形態の変速装置１２１と同様、遊星歯車装置などで構成されたギヤ式の有段変速装置であり、入力軸１７２および出力軸（図示せず）を有しており、変速段として、第１速（変速比＝入力軸１７２の回転数／出力軸の回転数＝１．０）と第２速（変速比＜１．０）から成る計２つの変速段が設定されている。これらの変速段の変更はＥＣＵ２によって行われる。また、変速装置１７１の入力軸１７２はフライホイール５を介してクランク軸３ａに直結されるとともに、その出力軸（図示せず）が第１回転軸４に直結されている。このように、変速装置１７１は、クランク軸３ａと、第１キャリアＣ１およびＢ１ロータ３４との間に設けられており、エンジン動力を変速して、第１キャリアＣ１およびＢ１ロータ３４に伝達する。なお、本実施形態では、変速装置１７１が、請求項１１に係る発明における変速装置に相当する。
【０５１０】
さらに、第９実施形態と同様、前述した差動ギヤ機構９のギヤ９ａの歯数は、アイドラ軸８の第２ギヤ８ｃの歯数よりも大きくなっており、それにより、アイドラ軸８に伝達された動力は減速された状態で、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０５１１】
以上の構成の動力装置１Ｐでは、ＥＮＧ発進時など、第１サンギヤＳ１およびＢ２ロータ３５から駆動輪ＤＷ，ＤＷに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速装置１７１の変速段は第２速（変速比＜１．０）に制御される。これにより、第１キャリアＣ１およびＢ１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サンギヤＳ１およびＢ２ロータ３５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１０１で発電される電力および第２回転機３１に供給される電力（発電される電力）が制御される。また、第１サンギヤＳ１およびＢ２ロータ３５に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧは、第２ギヤ８ｃ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、本実施形態によれば、回転機１０１および第２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１０１および第２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。それに加え、第１キャリアＣ１を介して第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１に分配されるトルクの最大値を小さくすることができるので、第１遊星歯車装置ＰＳ１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。
【０５１２】
また、エンジン回転数ＮＥが極めて高いときには、変速装置１７１の変速段は第１速（変速比＝１．０）に制御される。これにより、本実施形態によれば、変速段が第２速の場合よりもＢ１ロータ回転速度ＶＲＢ１を小さくすることができるので、Ｂ１ロータ回転速度ＶＲＢ１の過大化による第２回転機３１の故障を防止することができる。Ｂ１ロータ３４は磁石で構成されており、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。
【０５１３】
さらに、エンジン回転数ＮＥが車速ＶＰよりも高い急加速時など、ロータ回転速度ＶＲＯが過大になるようなときには、変速装置１７１の変速段は第１速に制御される。これにより、変速段が第２速の場合よりも第１キャリア回転速度ＶＣＡ１が小さくなるので、本実施形態によれば、図５８から明らかなように、ロータ回転速度ＶＲＯを低下させることができ、したがって、ロータ回転速度ＶＲＯの過大化による回転機１０１の故障を防止することができる。
【０５１４】
また、ＥＮＧ走行中、変速装置１７１の変速段は、エンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰに応じて、ロータ回転速度ＶＲＯおよび第２磁界回転速度ＶＭＦ２がそれぞれ回転機１０１および第２回転機３１の高い効率を得られるような値になるように変更される。さらに、このような変速装置１７１の変速段の変更と並行して、ロータ回転速度ＶＲＯおよび第２磁界回転速度ＶＭＦ２が、そのときのエンジン回転数ＮＥ、車速ＶＰ、変速装置１７１の変速段、前記式（５４）、および式（５９）によって定まる値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車両の走行中、回転機１０１および第２回転機３１の高い効率を得ることができる。
【０５１５】
さらに、ＥＮＧ走行中で、かつ、変速装置１７１の変速動作中、すなわち、変速装置１７１によってエンジン３と第１キャリアＣ１およびＢ１ロータ３４との間が遮断されているときには、変速ショックを抑えるために、次のようにして回転機１０１および第２回転機３１を制御する。以下、このような回転機１０１および第２回転機３１の制御を、第９実施形態と同様、「変速ショック制御」という。
【０５１６】
すなわち、回転機１０１のステータ１０２に電力を供給し、ロータ１０３を正転させるとともに、第２回転機３１のステータ３３に電力を供給し、それに伴って発生する第２回転磁界を正転させる。これにより、第１リングギヤＲ１に伝達された回転機トルクＴＭＯＴと、第１サンギヤＳ１に後述するように伝達されたトルクが合成された後、第１キャリアＣ１に伝達される。第１キャリアＣ１に伝達されたトルクは、上述した変速装置１７１による遮断によって、クランク軸３ａには伝達されず、Ｂ１ロータ３４に伝達され、さらに、第４ステータ２３２からの第２駆動用等価トルクＴＳＥ２と合成された後、Ｂ２ロータ３５に伝達される。Ｂ２ロータ３５に伝達されたトルクの一部は、第１サンギヤＳ１に伝達され、残りは駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０５１７】
したがって、本実施形態によれば、変速動作中、エンジントルクＴＥＮＧが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されなくなることによる変速ショックを抑えることができ、商品性を高めることができる。なお、この変速ショック制御は、変速装置１７１の変速動作中に限って行われる。その他、本実施形態によれば、第１５実施形態による効果を同様に得ることができる。
【０５１８】
図６２に示す第１８実施形態の動力装置１Ｑでは、第１５実施形態と異なり、第２回転軸７は設けられておらず、第１ギヤ８ｂは、連結軸６に一体に設けられたギヤ６ｂに噛み合っている。これにより、第１サンギヤＳ１およびＢ２ロータ３５は、連結軸６や、ギヤ６ｂ、第１ギヤ８ｂ、アイドラ軸８、第２ギヤ８ｃ、ギヤ９ａ、差動ギヤ機構９などを介して、変速装置１８１を介さずに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。
【０５１９】
また、変速装置１８１は、第１０実施形態の変速装置１３１と同様に構成された、第１速〜第３速の変速段を有するギヤ式の有段変速装置であり、第１リングギヤＲ１にフランジを介して直結された入力軸１８２と、ロータ１０３にフランジを介して直結された出力軸１８３を有しており、入力軸１８２に入力された動力を変速し、出力軸１８３に出力する。さらに、変速装置１８１の変速段の変更は、ＥＣＵ２によって制御される。このように、第１リングギヤＲ１は、変速装置１８１を介してロータ１０３に機械的に連結されており、また、第１リングギヤＲ１に伝達された動力は、変速装置１８１によって変速され、ロータ１０３に伝達される。なお、本実施形態では、変速装置１８１が、請求項１６に係る発明における変速装置に相当する。
【０５２０】
以上の構成の動力装置１Ｑでは、ＥＶ発進時や、ＥＮＧ発進時など、ロータ１０３に極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速装置１８１の変速段は、第３速（変速比＜１．０）に制御される。これにより、第１リングギヤＲ１に伝達されたトルクは、変速装置１８１において低減された後、ロータ１０３に伝達される。それに応じて、ロータ１０３に伝達されるトルクが小さくなるように、回転機１０１で発電される電力が制御される。また、前述した停車中ＥＮＧ始動時、変速装置１８１の変速段は、第３速（変速比＜１．０）に制御される。この場合、入力軸１８２および出力軸１８３が第１リングギヤＲ１およびロータ１０３にそれぞれ連結されているので、上述した変速装置１８１の制御により、停車中ＥＮＧ始動時、回転機１０１のトルクが増大され、第１リングギヤＲ１、第１プラネタリギヤＰ１および第１キャリアＣ１を介して、クランク軸３ａに伝達される。それに応じて、回転機１０１の回転機トルクＴＭＯＴが小さくなるように、回転機１０１に供給される電力が制御される。以上により、本実施形態によれば、回転機１０１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。
【０５２１】
また、ＥＶ発進時などにおいて、変速装置１８１の変速段を上述したようにして制御しても、第１リングギヤＲ１からロータ１０３に伝達される動力の大きさ自体は変わらないことと、回転機１０１で発電した電力をステータ３３を介してＢ２ロータ３５に動力として伝達する際、Ｂ２ロータ３５を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクを任意の大きさに制御できることから、駆動輪ＤＷ，ＤＷに十分な大きさのトルクを伝達することができる。
【０５２２】
さらに、エンジン回転数ＮＥが車速ＶＰよりも高い急加速時など、エンジン回転数ＮＥと車速ＶＰの関係によって定まるロータ回転速度ＶＲＯが過大になるようなときには、変速装置１８１の変速段は、第１速（変速比＞１．０）に制御される。これにより、そのときのエンジン回転数ＮＥと車速ＶＰの関係によって定まる第１リングギヤ回転速度ＶＲＩ１に対して、ロータ回転速度ＶＲＯを低下させることができるので、ロータ回転速度ＶＲＯの過大化による回転機１０１の故障を防止することができる。
【０５２３】
また、ＥＶ走行やＥＮＧ走行を含む車両の走行中、変速装置１８１の変速段は、ロータ回転速度ＶＲＯが所定の目標値になるように制御される。この目標値は、回転機１０１および第２回転機３１のみを動力源として用いるときには、車速ＶＰに応じてマップを検索することにより算出され、エンジン３、回転機１０１および第２回転機３１を動力源として用いるときには、エンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰに応じて上記とは別のマップを検索することにより算出される。また、これらのマップでは、目標値は、そのときの車速ＶＰ（およびエンジン回転数ＮＥ）に対して、回転機１０１の高い効率が得られるような値に設定されている。さらに、このような変速装置１８１の制御と並行して、ロータ回転速度ＶＲＯが上記の目標値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車両の走行中、回転機１０１の高い効率を得ることができる。
【０５２４】
また、ＥＮＧ走行中で、かつ、変速装置１８１の変速動作中には、変速装置１８１におけるギヤ列と、入力軸１８２および出力軸１８３との間の遮断により、ロータ１０３と第１リングギヤＲ１の間が遮断されることによって、ロータ１０３にエンジントルクＴＥＮＧが作用しなくなる。このため、回転機１０１では発電が行われず、第２回転機３１のステータ３３に、バッテリ４３から電力が供給される。
【０５２５】
これにより、本実施形態によれば、変速装置１８１の変速動作中、ステータ３３からの第２駆動用等価トルクＴＳＥ２と、Ｂ１ロータ３４に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧが合成され、Ｂ２ロータ３５を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるので、エンジントルクＴＥＮＧが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されなくなることによる変速ショックを抑えることができ、したがって、商品性を高めることができる。
【０５２６】
また、第１５実施形態と同様、回転機１０１、第１遊星歯車装置ＰＳ１および第２回転機３１によって、エンジン動力を無段階に変速して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できるので、変速装置１８１の変速動作の頻度を低くすることができ、したがって、動力装置１Ｑの駆動効率を高めることができる。その他、本実施形態によれば、第１５実施形態による効果を同様に得ることができる。
【０５２７】
図６３に示す第１９実施形態の動力装置１Ｒでは、第１８実施形態と同様、第２回転軸７は設けられておらず、第１ギヤ８ｂは、連結軸６に一体に設けられたギヤ６ｂに噛み合っている。また、変速装置１９１は、第７実施形態の変速装置１３１と同様に構成された、第１速〜第３速の変速段を有するギヤ式の有段変速装置であり、第１サンギヤＳ１に直結された入力軸１９２と、連結軸６に直結された出力軸（図示せず）を有しており、入力軸１９２に入力された動力を変速し、出力軸に出力する。さらに、変速装置１９１の変速段の変更は、ＥＣＵ２によって制御される。
【０５２８】
上記のように、第１サンギヤＳ１は、変速装置１９１や、連結軸６、ギヤ６ｂ、第１ギヤ８ｂなどを介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されており、また、第１サンギヤＳ１に伝達された動力は、変速装置１９１によって変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。さらに、Ｂ２ロータ３５は、連結軸６や、ギヤ６ｂ、第１ギヤ８ｂなどを介して、変速装置１９１を介さずに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。なお、本実施形態では、変速装置１９１が、請求項１７に係る発明における変速装置に相当する。
【０５２９】
以上の構成の動力装置１Ｒでは、ＥＮＧ発進時など、第１サンギヤＳ１から駆動輪ＤＷ，ＤＷに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速装置１９１の変速段が第１速（変速比＞１．０）に制御される。これにより、第１サンギヤＳ１に伝達されたトルクは、変速装置１９１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１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１に分配されるトルクが小さくなるように、回転機１０１で発電される電力が制御される。これにより、本実施形態によれば、第１キャリアＣ１を介して第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１に分配されるトルクを小さくすることができるので、第１遊星歯車装置ＰＳ１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。それに加え、第１リングギヤＲ１からロータ１０３に伝達されるトルクを小さくすることができるので、回転機１０１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。
【０５３０】
また、エンジン回転数ＮＥが車速ＶＰよりも高い急加速時など、ロータ回転速度ＶＲＯが過大になるようなときには、変速装置１９１の変速段は、第１速に制御される。これにより、本実施形態によれば、車速ＶＰに対して、第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１を上昇させることによって、図５８から明らかなように、ロータ回転速度ＶＲＯを低下させることができるので、ロータ回転速度ＶＲＯの過大化による回転機１０１の故障を防止することができる。
【０５３１】
また、ＥＶ走行やＥＮＧ走行を含む車両の走行中、変速装置１９１の変速段は、ロータ回転速度ＶＲＯが所定の目標値になるように制御される。この目標値は、回転機１０１および第２回転機３１のみを動力源として用いるときには、車速ＶＰに応じてマップを検索することにより算出され、エンジン３、回転機１０１および第２回転機３１を動力源として用いるときには、エンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰに応じて上記とは別のマップを検索することにより算出される。また、これらのマップでは、目標値は、そのときの車速ＶＰ（およびエンジン回転数ＮＥ）に対して、回転機１０１の高い効率が得られるような値に設定されている。さらに、このような変速装置１９１の制御と並行して、ロータ回転速度ＶＲＯが上記の目標値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車両の走行中、回転機１０１の高い効率を得ることができる。
【０５３２】
さらに、ＥＮＧ走行中で、かつ、変速装置１９１の変速動作中には、変速装置１９１におけるギヤ列と、入力軸１９２および出力軸との間の遮断により、第１サンギヤＳ１と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間が遮断されることによって、第１サンギヤＳ１に駆動輪ＤＷ，ＤＷの負荷が作用しなくなる。このため、変速装置１９１の変速動作中には、回転機１０１では発電が行われず、第２回転機３１のステータ３３に、バッテリ４３から電力が供給される。
【０５３３】
これにより、本実施形態によれば、変速装置１９１の変速動作中、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２と、Ｂ１ロータ３４に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧが合成され、Ｂ２ロータ３５を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるので、エンジントルクＴＥＮＧが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されなくなることによる変速ショックを抑えることができ、したがって、商品性を高めることができる。
【０５３４】
また、回転機１０１、第１遊星歯車装置ＰＳ１および第２回転機３１によって、エンジン動力を無段階に変速して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できるので、変速装置１９１の変速動作の頻度を低くすることができ、したがって、動力装置１Ｒの駆動効率を高めることができる。その他、本実施形態によれば、第１５実施形態による効果を同様に得ることができる。
【０５３５】
なお、第１７〜第１９の実施形態では、変速装置１７１〜１９１は、ギヤ式の有段変速装置であるが、ベルト式やトロイダル式、油圧式の無段変速装置でもよいことはもちろんである。
【０５３６】
次に、図６４を参照しながら、本発明の第２０実施形態による動力装置１Ｓについて説明する。この動力装置１Ｓは、第１５実施形態と比較して、ロータ回転速度ＶＲＯおよび車速ＶＰの速度差と車速ＶＰおよびエンジン回転数ＮＥの速度差との比を変更する変速装置をさらに備える点が主に異なっている。以下、第１５実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０５３７】
図６４に示すように、この動力装置１Ｓでは、第１８実施形態と同様、第２回転軸７は設けられておらず、第１ギヤ８ｂは、連結軸６に一体に設けられたギヤ６ｂに噛み合っており、それにより、第１サンギヤＳ１およびＢ２ロータ３５は、連結軸６や、ギヤ６ｂ、第１ギヤ８ｂ、差動ギヤ機構９などを介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。
【０５３８】
上記の変速装置は、第１３実施形態で述べた変速装置と同様、第２遊星歯車装置ＰＳ２、第１および第２のクラッチＣＬ１，ＣＬ２を備えている。第２サンギヤＳ２は、第１回転軸４に一体に設けられており、それにより、第１キャリアＣ１、クランク軸３ａおよびＢ１ロータ３４に機械的に直結されている。また、第２キャリアＣ２は、フランジや中空の軸を介して、第１リングギヤＲ１に機械的に直結されており、それにより、第１リングギヤＲ１と一体に回転自在になっている。
【０５３９】
第１クラッチＣＬ１は、第２キャリアＣ２とロータ１０３の間に設けられている。すなわち、第２キャリアＣ２は、第１クラッチＣＬ１を介してロータ１０３に機械的に直結されている。また、第１クラッチＣＬ１は、その締結度合がＥＣＵ２により制御されることによって、第２キャリアＣ２とロータ１０３の間を接続・遮断する。第２クラッチＣＬ２は、第２リングギヤＲ２とロータ１０３の間に設けられている。すなわち、第２リングギヤＲ２は、第２クラッチＣＬ２を介してロータ１０３に機械的に直結されている。また、第２クラッチＣＬ２は、その締結度合がＥＣＵ２により制御されることによって、第２リングギヤＲ２とロータ１０３の間を接続・遮断する。
【０５４０】
以上のように、回転機１０１のロータ１０３は、第１クラッチＣＬ１および第２キャリアＣ２を介して、第１リングギヤＲ１に機械的に連結されるとともに、第２クラッチＣＬ２、第２リングギヤＲ２、第２プラネタリギヤＰ２、および第２キャリアＣ２を介して、第１リングギヤＲ１に機械的に連結されている。なお、本実施形態では、第２遊星歯車装置ＰＳ２、第２サンギヤＳ２、第２リングギヤＲ２、第２プラネタリギヤＰ２、および第２キャリアＣ２が、請求項１８に係る発明における遊星歯車装置、サンギヤ、リングギヤ、プラネタリギヤ、およびキャリアにそれぞれ相当する。
【０５４１】
図６５（ａ）は、第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１、第１キャリア回転速度ＶＣＡ１および第１リングギヤ回転速度ＶＲＩ１の関係の一例を示す速度共線図を、第２サンギヤ回転速度ＶＳＵ２、第２キャリア回転速度ＶＣＡ２および第２リングギヤ回転速度ＶＲＩ２の関係の一例を示す速度共線図とともに示している。上述したように第１キャリアＣ１および第２サンギヤＳ２が互いに直結されているので、第１キャリア回転速度ＶＣＡ１および第２サンギヤ回転速度ＶＳＵ２は互いに等しく、第１リングギヤＲ１および第２キャリアＣ２が互いに直結されているので、第１リングギヤ回転速度ＶＲＩ１および第２キャリア回転速度ＶＣＡ２は互いに等しい。したがって、図６５（ａ）の第１および第２の遊星歯車装置ＰＳ１，ＰＳ２に関する２つの速度共線図は、図６５（ｂ）のような１つの速度共線図で示される。同図に示すように、以上のような第１および第２の遊星歯車装置ＰＳ１，ＰＳ２の各種の回転要素の連結によって、互いに回転速度が共線の関係にある４つの回転要素が構成される。
【０５４２】
また、図６６（ａ）は、上記の４つの回転要素の回転速度の関係の一例を示す速度共線図を、第２磁界回転速度ＶＭＦ２、Ｂ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＢ１，ＶＲＢ２の関係の一例を示す速度共線図とともに示している。前述したように第１キャリアＣ１およびＢ１ロータ３４が互いに直結されているので、第１キャリア回転速度ＶＣＡ１およびＢ１ロータ回転速度ＶＲＢ１は、互いに等しい。また、第１サンギヤＳ１およびＢ２ロータ３５が互いに直結されているので、第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１およびＢ２ロータ回転速度ＶＲＢ２は、互いに等しい。したがって、図６６（ａ）の２つの速度共線図は、図６６（ｂ）のような１つの速度共線図で示される。
【０５４３】
また、クランク軸３ａ、第１キャリアＣ１、Ｂ１ロータ３４および第２サンギヤＳ２が互いに直結されているので、エンジン回転数ＮＥ、第１キャリア回転速度ＶＣＡ１、Ｂ１ロータ回転速度ＶＲＢ１および第２サンギヤ回転速度ＶＳＵ２は、互いに等しい。さらに、駆動輪ＤＷ，ＤＷ、第１サンギヤＳ１およびＢ２ロータ３５が互いに連結されているので、差動ギヤ機構９による変速などがないものとすれば、車速ＶＰ、第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１およびＢ２ロータ回転速度ＶＲＢ２は、互いに等しい。
【０５４４】
また、ロータ１０３が、第１および第２のクラッチＣＬ１，ＣＬ２をそれぞれ介して、第２キャリアＣ２および第２リングギヤＲ２に直結されているので、第１クラッチＣＬ１を接続するとともに、第２クラッチＣＬ２を遮断しているとき（以下、このようなクラッチの接続・遮断状態を「第１変速モード」という）には、ロータ回転速度ＶＲＯおよび第２キャリア回転速度ＶＣＡ２は、互いに等しい。さらに、第１クラッチＣＬ１を遮断するとともに、第２クラッチＣＬ２を接続しているとき（以下、このようなクラッチの接続・遮断状態を「第２変速モード」という）には、ロータ回転速度ＶＲＯおよび第２リングギヤ回転速度ＶＲＩ２は、互いに等しい。
【０５４５】
以上により、ロータ回転速度ＶＲＯ、エンジン回転数ＮＥ、車速ＶＰ、および第２磁界回転速度ＶＭＦ２は、第１変速モード中には、例えば図６７（ａ）に示すような共線の関係になり、第２変速モード中には、例えば図６７（ｂ）に示すような共線の関係になる。
【０５４６】
これらの図６７（ａ）および図６７（ｂ）に示すように、速度共線図における車速ＶＰを表す縦線とロータ回転速度ＶＲＯを表す縦線との間の距離が、上述した第１変速モードの方が第２変速モードよりも小さいため、ロータ回転速度ＶＲＯおよび車速ＶＰの回転差ＤＮ２とエンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰの回転差ＤＮ１との比（以下「回転比ＤＮ２／ＤＮ１」という）は、第１変速モードの方が小さい。
【０５４７】
以上の構成の動力装置１Ｓでは、エンジン回転数ＮＥが車速ＶＰよりも高い急加速時など、エンジン回転数ＮＥと車速ＶＰの関係によって定まるロータ回転速度ＶＲＯが過大になるようなときには、第１変速モードが用いられる。これにより、本実施形態によれば、上述した回転比ＤＮ２／ＤＮ１の関係から明らかなように、第２変速モードを用いた場合よりもロータ回転速度ＶＲＯを小さくすることができるので、ロータ回転速度ＶＲＯの過大化による回転機１０１の故障を防止することができる。
【０５４８】
また、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時、すなわち、回転機１０１に要求されるトルクが大きくなる場合において、第１および第２の変速モードを用いたときには、各種の回転要素の回転速度とトルクの関係は、図６８（ａ）および図６８（ｂ）でそれぞれ表される。この場合、第１変速モードを用いたときには、回転機１０１に要求されるトルク、すなわち回転機トルクＴＭＯＴは、前記式（６４）で表される。一方、第２変速モードを用いたときには、回転機トルクＴＭＯＴは、次式（６６）で表される。
ＴＭＯＴ＝−｛β・ＴＤＤＷ＋（１＋β）ＴＤＥＮＧ｝
／（ｒ１・ｒ２＋ｒ１＋１＋β）              ……（６６）
これらの式（６４）と式（６６）の比較から明らかなように、回転機トルクＴＭＯＴは、同じ大きさの駆動輪伝達トルクＴＤＤＷおよびエンジン伝達トルクＴＤＥＮＧに対して、第２変速モードの方が小さい。このため、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時には、第２変速モードが用いられる。
【０５４９】
本実施形態によれば、第２変速モードを上述したようにして用いるとともに、式（６６）に基づいて、回転機１０１で発電される電力が制御される。したがって、回転機１０１に要求されるトルクの最大値を小さくすることができ、ひいては、回転機１０１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。
【０５５０】
また、ＥＶ走行やＥＮＧ走行を含む車両の走行中、第１および第２の変速モードのうち、エンジン３の停止中には車速ＶＰに応じて、エンジン３の運転中には車速ＶＰおよびエンジン回転数ＮＥに応じて、回転機１０１のより高い効率が得られる変速モードが選択される。これにより、本実施形態によれば、車両の走行中、ロータ回転速度ＶＲＯを適度な高さに制御できるので、回転機１０１の高い効率を得ることができる。
【０５５１】
さらに、第１および第２の変速モードの切換は、第１３実施形態と同様、第２キャリア回転速度ＶＣＡ２および第２リングギヤ回転速度ＶＲＩ２が互いに等しいときに行われる。これにより、本実施形態によれば、第１および第２の変速モードの切換を、駆動輪ＤＷ，ＤＷやエンジン３の回転を保ちながら、円滑に行うことができ、良好なドライバビリティを確保することができる。
【０５５２】
また、ＥＮＧ走行中で、かつ、第１および第２の変速モードの間での移行時、第１および第２のクラッチＣＬ１，ＣＬ２の双方が遮断された後、両クラッチＣＬ１，ＣＬ２の一方が接続されるまでの間は、ロータ１０３とクランク軸３ａの間が遮断されることによって、ロータ１０３にエンジントルクＴＥＮＧが作用しなくなるため、回転機１０１のステータ１０２において発電が行われず、第２回転機３１の第２ステータ３３に、バッテリ４３から電力が供給される。
【０５５３】
これにより、本実施形態によれば、第１および第２の変速モードの間での移行時、第１および第２のクラッチＣＬ１，ＣＬ２の双方が遮断された場合でも、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２と、Ｂ１ロータ３４に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧが合成され、Ｂ２ロータ３５を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるので、エンジントルクＴＥＮＧが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されなくなることによる変速ショックを抑えることができ、したがって、商品性を高めることができる。その他、本実施形態によれば、第１５実施形態による効果を同様に得ることができる。
【０５５４】
また、本実施形態では、第２サンギヤＳ２を第１キャリアＣ１に連結するとともに、第２リングギヤＲ２を、第２クラッチＣＬ２を介してロータ１０３に連結しているが、これらの連結関係を逆に、すなわち、第２リングギヤＲ２を第１キャリアＣ１に連結するとともに、第２サンギヤＳ２を、第２クラッチＣＬ２を介してロータ１０３に連結してもよい。また、本実施形態では、第１および第２のクラッチＣＬ１，ＣＬ２を、摩擦式多板クラッチで構成しているが、例えば電磁クラッチなどで構成してもよい。
【０５５５】
次に、図６９を参照しながら、本発明の第２１実施形態による動力装置１Ｔについて説明する。この動力装置１Ｔは、第１５実施形態と比較して、変速装置２０１をさらに備える点が主に異なっている。以下、第１５実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０５５６】
図６９に示すように、この動力装置１Ｔでは、第１８〜第２０の実施形態と同様、第２回転軸７は設けられておらず、第１ギヤ８ｂは、連結軸６に一体に設けられたギヤ６ｂに噛み合っている。これにより、第１サンギヤＳ１は、連結軸６や、ギヤ６ｂ、第１ギヤ８ｂ、差動ギヤ機構９などを介して、上記の変速装置２０１を介さずに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。
【０５５７】
また、変速装置２０１は、第１０実施形態の変速装置１３１と同様に構成された、第１速〜第３速の変速段を有するギヤ式の有段変速装置であり、Ｂ２ロータ３５に直結された入力軸２０２と、連結軸６に直結された出力軸（図示せず）を有しており、入力軸２０２に入力された動力を変速し、出力軸に出力する。さらに、変速装置２０１の変速段の変更は、ＥＣＵ２によって制御される。
【０５５８】
上記のように、Ｂ２ロータ３５は、変速装置２０１や、連結軸６、ギヤ６ｂ、第１ギヤ８ｂなどを介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されており、また、Ｂ２ロータ３５に伝達された動力は、変速装置２０１によって変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。なお、本実施形態では、変速装置２０１が、請求項１９に係る発明における変速装置に相当する。
【０５５９】
以上の構成の動力装置１Ｔでは、ＥＶ発進時やＥＮＧ発進時など、Ｂ２ロータ３５から駆動輪ＤＷ，ＤＷに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速装置２０１の変速段は、第１速（変速比＞１．０）に制御される。これにより、Ｂ２ロータ３５に伝達されたＢ２ロータ伝達トルクＴＲＢ２は、変速装置２０１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、Ｂ２ロータ伝達トルクＴＲＢ２が小さくなるように、第２回転機３１のステータ３３に供給される電力が制御される。これにより、本実施形態によれば、第２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、第２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。
【０５６０】
また、車速ＶＰが極めて高い高車速運転中など、Ｂ２ロータ回転速度ＶＲＢ２が過大になるようなときには、変速装置２０１の変速段は、第３速（変速比＜１．０）に制御される。これにより、本実施形態によれば、車速ＶＰに対して、Ｂ２ロータ回転速度ＶＲＢ２を低下させることができるので、Ｂ２ロータ回転速度ＶＲＢ２の過大化による第２回転機３１の故障を防止することができる。
【０５６１】
さらに、ＥＶ走行やＥＮＧ走行を含む車両の走行中、変速装置２０１の変速段は、第２磁界回転速度ＶＭＦ２が所定の目標値になるように制御される。この目標値は、回転機１０１および第２回転機３１のみを動力源として用いるときには、車速ＶＰに応じてマップを検索することにより算出され、エンジン３、回転機１０１および第２回転機３１を動力源として用いるときには、エンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰに応じて上記とは別のマップを検索することにより算出される。また、これらのマップでは、目標値は、そのときの車速ＶＰ（およびエンジン回転数ＮＥ）に対して、第２回転機３１の高い効率が得られるような値に設定されている。さらに、このような変速装置２０１の制御と並行して、第２磁界回転速度ＶＭＦ２が上記の目標値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車両の走行中、第２回転機３１の高い効率を得ることができる。
【０５６２】
また、ＥＮＧ走行中において、変速装置２０１の変速動作中（入力軸２０２および出力軸が、変速前のギヤ列と遮断された後、変速先のギヤ列に接続されるまでの間）、すなわち、変速装置２０１によりＢ２ロータ３５と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間が遮断されているときに、第１５実施形態で述べたように、エンジントルクＴＥＮＧの一部が第１サンギヤＳ１を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。これにより、本実施形態によれば、変速装置２０１の変速動作中、エンジントルクＴＥＮＧが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されなくなることによる変速ショックを抑えることができ、したがって、商品性を高めることができる。
【０５６３】
さらに、第１５実施形態と同様、回転機１０１、第１遊星歯車装置ＰＳ１および第２回転機３１によって、エンジン動力を無段階に変速して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できるので、変速装置２０１の変速動作の頻度を低くすることができ、したがって、動力装置１Ｔの駆動効率を高めることができる。その他、本実施形態によれば、第１５実施形態による効果を同様に得ることができる。
【０５６４】
なお、本実施形態では、変速装置２０１は、ギヤ式の有段変速装置であるが、ベルト式やトロイダル式、油圧式の無段変速装置でもよい。
【０５６５】
次に、図７０を参照しながら、本発明の第２２実施形態による動力装置１Ｕについて説明する。同図に示すように、この動力装置１Ｕは、第１５実施形態の動力装置１Ｎに、第６実施形態で述べたブレーキ機構ＢＬを加えたものである。以下、第１５実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０５６６】
動力装置１Ｕでは、このブレーキ機構ＢＬによって、第１回転軸４の回転は、クランク軸３ａ、第１キャリアＣ１、およびＢ１ロータ３４とともに正転する場合にのみ、許容され、クランク軸３ａなどとともに逆転する場合に阻止される。なお、本実施形態では、ブレーキ機構ＢＬが、請求項２０に係る発明におけるブレーキ機構に相当する。
【０５６７】
また、動力装置１Ｕでは、前述したＥＶクリープおよびＥＶ発進による運転が次のようにして行われる。すなわち、回転機１０１のステータ１０２に電力を供給し、ロータ１０３を第１リングギヤＲ１とともに逆転させるとともに、第２回転機３１のステータ３３に電力を供給し、それに伴ってステータ３３で発生する第２回転磁界を正転させる。また、ロータ回転速度ＶＲＯおよび第２磁界回転速度ＶＭＦ２を、（β＋１）・｜ＶＲＯ｜＝ｒ１・｜ＶＭＦ２｜が成立するように制御する。さらに、ステータ１０２，３３に供給される電力は、駆動輪ＤＷ，ＤＷにトルクが十分に伝達されるように制御される。
【０５６８】
上記のようにロータ１０３とともに逆転する第１リングギヤＲ１に対して、上述したようにブレーキ機構ＢＬにより第１キャリアＣ１の逆転が阻止されているので、回転機１０１の動力はすべて、第１リングギヤＲ１および第１プラネタリギヤＰ１を介して、第１サンギヤＳ１に伝達され、第１サンギヤＳ１を正転させるように作用する。また、上記のように正転するステータ３３の第２回転磁界に対して、ブレーキ機構ＢＬによりＢ１ロータ３４の逆転が阻止されているので、ステータ３３に供給された電力がすべて、Ｂ２ロータ３５に動力として伝達され、Ｂ２ロータ３５を正転させるように作用する。さらに、第１サンギヤＳ１およびＢ２ロータ３５に伝達された動力は、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、駆動輪ＤＷ，ＤＷを正転させる。
【０５６９】
また、この場合、ブレーキ機構ＢＬにより逆転するのが阻止されている第１キャリアＣ１およびＢ１ロータ３４にはそれぞれ、上述した回転機１０１および第２回転機３１の制御によって、ロータ１０３およびステータ３３から逆転させるようにトルクが作用する。これにより、クランク軸３ａ、第１キャリアＣ１およびＢ１ロータ３４は、逆転しないだけでなく、静止状態に保持される。
【０５７０】
以上のように、本実施形態によれば、エンジン動力を用いることなく、回転機１０１および第２回転機３１によって駆動輪ＤＷ，ＤＷを駆動することができる。また、この駆動中、クランク軸３ａは逆転しないだけでなく、静止状態に保持されるので、エンジン３を引きずることがない。その他、第１５実施形態による効果を同様に得ることができる。
【０５７１】
なお、これまでに述べた第１５〜第２２の実施形態では、第１実施形態と同様、第２回転機３１の第２極対数比βを値２．０に設定しているが、値１．０よりも小さく設定することによって、前述した図２５および図５８から明らかなように、第２磁界回転速度ＶＭＦ２の過大化による損失の発生により駆動効率が低下するのを、防止することができる。また、第１５〜第２２の実施形態では、第１遊星歯車装置ＰＳ１の第１遊星ギヤ比ｒ１を比較的大きな値に設定しているが、より小さな値に設定することによって、次の効果が得られる。
【０５７２】
前述した図５８から明らかなように、第１遊星ギヤ比ｒ１を比較的大きな値に設定した場合において、エンジン回転数ＮＥが車速ＶＰよりも高い（図５８の二点鎖線参照）ときには、ロータ回転速度ＶＲＯが、エンジン回転数ＮＥよりも高くなり、過大になる場合がある。これに対し、第１遊星ギヤ比ｒ１をより小さな値に設定することによって、図５８に破線で示す速度共線図と二点差線で示す速度共線図との比較から明らかなように、ロータ回転速度ＶＲＯを小さくすることができ、したがって、ロータ回転速度ＶＲＯの過大化による損失の発生により駆動効率が低下するのを、防止することができる。
【０５７３】
さらに、第１５〜第２２の実施形態では、第１キャリアＣ１およびＢ１ロータ３４を互いに直結するとともに、第１サンギヤＳ１およびＢ２ロータ３５を互いに直結しているが、第１キャリアＣ１およびＢ１ロータ３４は、クランク軸３ａに連結されていれば、互いに直結されていなくてもよく、また、第１サンギヤＳ１およびＢ２ロータ３５は、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されていれば、互いに直結されていなくてもよい。この場合、第１６およ第１７の実施形態の変速装置１６１，１７１をそれぞれ、２つの変速装置で構成するとともに、次のようにして設けてもよい。すなわち、変速装置１６１を構成する２つの変速装置の一方を第１サンギヤＳ１と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間に、他方をＢ２ロータ３５と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間に、それぞれ設けてもよい。また、変速装置１７１を構成する２つの変速装置の一方を第１キャリアＣ１とクランク軸３ａの間に、他方をＢ１ロータ３４とクランク軸３ａの間に、それぞれ設けてもよい。
【０５７４】
また、第１５〜第２２の実施形態では、第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１を、駆動輪ＤＷ，ＤＷおよび回転機１０１にそれぞれ連結しているが、これらの連結関係を逆に、すなわち、第１リングギヤＲ１および第１サンギヤＳ１を、駆動輪ＤＷ，ＤＷおよび回転機１０１にそれぞれ連結してもよい。この場合には、回転機１０１に要求されるトルクが特に大きくなるＥＶ走行中ＥＮＧ始動時、回転機トルクＴＭＯＴは、次式（６７）で表される。
ＴＭＯＴ＝−｛β・ＴＤＤＷ＋（１＋β）ＴＤＥＮＧ｝／（ｒ１’＋１＋β）
……（６７）  
【０５７５】
この式（６７）において、ｒ１’は、前述したように第１リングギヤの歯数と第１サンギヤＳ１の歯数との比（第１リングギヤの歯数／第１サンギヤＳ１の歯数）であり、値１．０よりも大きい。このことと、第１遊星ギヤ比ｒ１が、前述したように第１サンギヤＳ１の歯数／第１リングギヤの歯数であり、値１．０よりも小さいことと、前記式（６４）と式（６７）から明らかなように、回転機トルクＴＭＯＴをより小さくすることができ、したがって、回転機１０１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。
【０５７６】
また、第７〜第２２の実施形態では、請求項８の発明における差動装置として、第１遊星歯車装置ＰＳ１を用いているが、以下の機能を有するものであれば、他の適当な装置を用いてもよい。すなわち、３つの要素を有し、３つの要素のうちの１つの要素に入力された動力を他の２つの要素に分配する機能と、これらの他の２つの要素に入力された動力を合成した後、上記の１つの要素に出力する機能を有し、この動力の分配・合成中、３つの要素がリニアな速度関係を保ちながら回転する装置であればよい。例えば、遊星歯車装置のギヤに代えて、表面間の摩擦によって動力を伝達する複数のローラを有し、遊星歯車装置と同等の機能を有するような装置を用いてもよい。さらに、詳細な説明は省略するが、特願２００６−２１３９０５に開示されるような複数の磁石や軟磁性体の組み合わせで構成された装置を用いてもよい。また、差動装置として、ダブルピニオンタイプの遊星歯車装置を用いてもよい。以上のことは、第２遊星歯車装置ＰＳ２についても同様に当てはまる。
【０５７７】
さらに、第７〜第２２の実施形態では、請求項８の発明における第２回転機としての回転機１０１は、ＤＣモータであるが、供給された電力を動力に変換する機能と、入力された動力を電力に変換する機能を有する装置であれば他の装置、例えば、ＡＣモータでもよい。また、第７〜第１３の実施形態および第１５〜第２１の実施形態において、クランク軸３ａの逆転を阻止するためのブレーキ機構ＢＬを設けてもよいことはもちろんである。また、このブレーキ機構ＢＬを、ワンウェイクラッチＯＣおよびケースＣＡで構成しているが、クランク軸３ａの逆転を阻止できるのであれば、他の機構、例えばバンドブレーキなどで構成してもよい。
【０５７８】
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、実施形態では、本発明における第１および第２の制御器を、ＥＣＵ２、第１および第２のＰＤＵ４１，４２で構成しているが、第１および第２の制御器は、これに限らず、ステータ２３、３３、１０２の発電・供給電力を制御可能なものであればよい。例えば、第１および第２の制御器を、マイクロコンピュータを搭載した電気回路などで構成してもよい。また、実施形態では、本発明における蓄電装置は、バッテリ４３であるが、充電・放電可能なものであれば、例えばキャパシタでもよい。さらに、要否に応じて、バッテリ４３を省略してもよい。
【０５７９】
また、実施形態では、第１電機子磁極が４個、第１磁極が８個、コア２５ａが６個に設定されている。すなわち、実施形態は、本発明における第１電機子磁極の数と第１磁極の数と第１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、第１電機子磁極、第１磁極およびコア２５ａの数として、任意の数を採用可能である。このことは、第２回転機３１についても同様に当てはまる。さらに、実施形態では、コア２５ａ、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。
【０５８０】
また、実施形態では、ステータ２３およびＡ１ロータ２４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。さらに、実施形態では、ステータ２３、Ａ１およびＡ２のロータ２４、２５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第１回転機２１を構成しているが、ステータ２３、Ａ１およびＡ２のロータ２４、２５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第１回転機２１を構成してもよい。以上のことは、第２回転機３１についても同様に当てはまる。
【０５８１】
また、実施形態では、１つの磁極を、単一の永久磁石２４ａ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２３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。さらに、実施形態における永久磁石２４ａ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。また、実施形態では、Ｕ相〜Ｗ相のコイル２３ｃ〜２３ｅをスロット２３ｂ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。さらに、実施形態では、コイル２３ｃ〜２３ｅを、Ｕ相〜Ｗ相の３相コイルで構成しているが、第１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。また、スロット２３ｂ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。さらに、実施形態では、スロット２３ｂや、永久磁石２４ａ、コア２５ａを等間隔に配置しているが、不等間隔に配置してもよい。以上のことは、第２回転機３１についても同様に当てはまる。
【０５８２】
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、例えば、ディーゼルエンジンや外燃機関など、その他の機関でもよい。さらに、本実施形態は、本発明を車両に適用した例であるが、本発明は、これに限らず、例えば船舶や航空機などに適用可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０５８３】
【図１】本発明の第１実施形態による動力装置を概略的に示す図である。
【図２】図１に示すエンジンなどを制御する制御装置を示すブロック図である。
【図３】図１に示す第１回転機の拡大断面図である。
【図４】図１に示す第１回転機のステータ、Ａ１およびＡ２のロータを周方向に展開し、概略的に示す図である。
【図５】図１に示す第１回転機における第１磁界電気角速度、Ａ１およびＡ２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６】図１に示す第１回転機のＡ１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７】図６の続きの動作を説明するための図である。
【図８】図７の続きの動作を説明するための図である。
【図９】図６に示す状態から、第１電機子磁極が電気角２πだけ回転したときにおける第１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１０】図１に示す第１回転機のＡ２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１１】図１０の続きの動作を説明するための図である。
【図１２】図１１の続きの動作を説明するための図である。
【図１３】本発明の第１回転機のＡ１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。
【図１４】本発明の第１回転機のＡ１ロータを回転不能に保持した場合における第１駆動用等価トルク、Ａ１およびＡ２のロータ伝達トルクの推移の一例を示す図である。
【図１５】本発明の第１回転機のＡ２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。
【図１６】本発明の第１回転機のＡ２ロータを回転不能に保持した場合における第１駆動用等価トルク、Ａ１およびＡ２のロータ伝達トルクの推移の一例を示す図である。
【図１７】図１に示す第２回転機の拡大断面図である。
【図１８】図１の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１９】図１に示す動力装置におけるエンジン回転数などの各種の回転要素の回転速度の関係の一例を、ＥＶクリープ中について示す速度共線図である。
【図２０】図１に示す動力装置における各種の回転要素の回転速度の関係の一例を、ＥＶ発進時について示す速度共線図である。
【図２１】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２２】図１に示す動力装置における各種の回転要素の回転速度の関係の一例を、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時について示す速度共線図である。
【図２３】図１に示す動力装置における各種の回転要素の回転速度およびトルクの関係の一例を、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動の開始時について示す図である。
【図２４】図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、バッテリ入出力ゼロモード中について示す図である。
【図２５】図１に示す動力装置における第１および第２の回転機による変速動作を説明するための図である。
【図２６】図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、アシストモード中について示す図である。
【図２７】図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、駆動時充電モード中について示す図である。
【図２８】図１に示す動力装置における各種の回転要素の回転速度およびトルクの関係を、ＥＮＧ走行中の急加速運転の開始時について示す図である。
【図２９】図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、減速回生中について示す図である。
【図３０】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３１】図１に示す動力装置における各種の回転要素の回転速度の関係の一例を、停車中ＥＮＧ始動時について示す速度共線図である。
【図３２】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３３】図１に示す動力装置における各種の回転要素の回転速度の関係の一例を、ＥＮＧクリープ中について示す速度共線図である。
【図３４】図１に示す動力装置における各種の回転要素の回転速度の関係の一例を、ＥＮＧ発進時について示す速度共線図である。
【図３５】本発明の第２実施形態による動力装置を概略的に示す図である。
【図３６】本発明の第３実施形態による動力装置を概略的に示す図である。
【図３７】本発明の第４実施形態による動力装置を概略的に示す図である。
【図３８】本発明の第５実施形態による動力装置を概略的に示す図である。
【図３９】本発明の第６実施形態による動力装置を概略的に示す図である。
【図４０】本発明の第７実施形態による動力装置を概略的に示す図である。
【図４１】図４０に示すエンジンなどを制御する制御装置を示すブロック図である。
【図４２】図４０に示す動力装置における各種の回転要素の回転速度およびトルクの関係の一例を、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動の開始時について示す図である。
【図４３】図４０に示す動力装置における第１回転機や回転機による変速動作を説明するための図である。
【図４４】図４０に示す動力装置における各種の回転要素の回転速度およびトルクの関係の一例を、ＥＮＧ走行中の急加速運転の開始時について示す図である。
【図４５】本発明の第８実施形態による動力装置を概略的に示す図である。
【図４６】本発明の第９実施形態による動力装置を概略的に示す図である。
【図４７】本発明の第１０実施形態による動力装置を概略的に示す図である。
【図４８】本発明の第１１実施形態による動力装置を概略的に示す図である。
【図４９】本発明の第１２実施形態による動力装置を概略的に示す図である。
【図５０】本発明の第１３実施形態による動力装置を概略的に示す図である。
【図５１】（ａ）第１サンギヤ回転速度、第１キャリア回転速度および第１リングギヤ回転速度の関係の一例を示す速度共線図を、第２サンギヤ回転速度、第２キャリア回転速度および第２リングギヤ回転速度の関係の一例を示す速度共線図とともに示す図、（ｂ）図５０に示す動力装置における第１および第２の遊星歯車装置の連結によって構成される４つの回転要素の回転速度の関係の一例を示す速度共線図である。
【図５２】（ａ）図５０に示す動力装置における第１および第２の遊星歯車装置の連結によって構成される４つの回転要素の回転速度の関係の一例を示す速度共線図を、第１磁界回転速度、Ａ１およびＡ２のロータ回転速度の関係の一例を示す速度共線図とともに示す図、（ｂ）図５０に示す動力装置における第２回転機、第１および第２の遊星歯車装置の連結によって構成される５つの回転要素の回転速度の関係の一例を示す速度共線図である。
【図５３】図５０に示す動力装置における各種の回転要素の回転速度の関係の一例を、（ａ）第１変速モード中について、（ｂ）第２変速モード中について、それぞれ示す速度共線図である。
【図５４】図５０に示す動力装置において、ＥＮＧ走行中の急加速運転の開始時における各種の回転要素の回転速度およびトルクの関係の一例を、（ａ）第１変速モード中について、（ｂ）第２変速モード中について、それぞれ示す図である。
【図５５】本発明の第１４実施形態における動力装置を概略的に示す図である。
【図５６】本発明の第１５実施形態における動力装置を概略的に示す図である。
【図５７】図５６に示す動力装置における各種の回転要素の回転速度およびトルクの関係の一例を、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動の開始時について示す図である。
【図５８】図５６に示す動力装置における回転機や第２回転機による変速動作を説明するための図である。
【図５９】図５６に示す動力装置における各種の回転要素の回転速度およびトルクの関係の一例を、ＥＮＧ走行中の急加速運転の開始時について示す図である。
【図６０】本発明の第１６実施形態における動力装置を概略的に示す図である。
【図６１】本発明の第１７実施形態における動力装置を概略的に示す図である。
【図６２】本発明の第１８実施形態における動力装置を概略的に示す図である。
【図６３】本発明の第１９実施形態における動力装置を概略的に示す図である。
【図６４】本発明の第２０実施形態における動力装置を概略的に示す図である。
【図６５】（ａ）第１サンギヤ回転速度、第１キャリア回転速度および第１リングギヤ回転速度の関係の一例を示す速度共線図を、第２サンギヤ回転速度、第２キャリア回転速度および第２リングギヤ回転速度の関係の一例を示す速度共線図とともに示す図、（ｂ）図６４に示す動力装置における第１および第２の遊星歯車装置の連結によって構成される４つの回転要素の回転速度の関係の一例を示す速度共線図である。
【図６６】（ａ）図６４に示す動力装置における第１および第２の遊星歯車装置の連結によって構成される４つの回転要素の回転速度の関係の一例を示す速度共線図を、第２磁界回転速度、Ｂ１およびＢ２のロータ回転速度の関係の一例を示す速度共線図とともに示す図、（ｂ）図６４に示す動力装置における第２回転機、第１および第２の遊星歯車装置の連結によって構成される５つの回転要素の回転速度の関係の一例を示す速度共線図である。
【図６７】図６４に示す動力装置における各種の回転要素の回転速度の関係の一例を、（ａ）第１変速モード中について、（ｂ）第２変速モード中について、それぞれ示す速度共線図である。
【図６８】図６４に示す動力装置において、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動の開始時における各種の回転要素の回転速度およびトルクの関係の一例を、（ａ）第１変速モード中について、（ｂ）第２変速モード中について、それぞれ示す図である。
【図６９】本発明の第２１実施形態による動力装置を概略的に示す図である。
【図７０】本発明の第２２実施形態による動力装置を概略的に示す図である。
【図７１】従来の動力装置の動作の一例を説明するための図である。
【図７２】本発明の第１回転機の等価回路を示す図である。
【図７３】請求項１に係る発明の動力装置の動作の一例を説明するための図である。
【図７４】請求項１に係る発明の動力装置の変速動作を説明するための図である。
【図７５】請求項１に係る発明の動力装置における各種の回転要素の回転速度およびトルクの関係の一例を、第１および第２の回転機による被駆動部の駆動中に熱機関を始動する場合について示す図である。
【図７６】請求項１に係る発明の動力装置における各種の回転要素の回転速度およびトルクの関係の一例を、被駆動部の速度を急速に上昇させる場合について示す図である。
【図７７】請求項８に係る発明の第１動力装置の動作の一例を説明するための図である。
【図７８】請求項８に係る発明の第１動力装置の変速動作を説明するための図である。
【図７９】請求項８に係る発明の第１動力装置における各種の回転要素の回転速度およびトルクの関係の一例を、第１および第２の回転機による被駆動部の駆動中に熱機関を始動する場合について示す図である。
【図８０】請求項８に係る発明の第１動力装置における各種の回転要素の回転速度およびトルクの関係の一例を、被駆動部の速度を急速に上昇させる場合について示す図である。
【図８１】請求項８に係る発明の第２動力装置の動作の一例を説明するための図である。
【図８２】請求項８に係る発明の第２動力装置の変速動作を説明するための図である。
【図８３】請求項８に係る発明の第２動力装置における各種の回転要素の回転速度およびトルクの関係の一例を、第１および第２の回転機による被駆動部の駆動中に熱機関を始動する場合について示す図である。
【図８４】請求項８に係る発明の第２動力装置における各種の回転要素の回転速度およびトルクの関係の一例を、被駆動部の速度を急速に上昇させる場合について示す図である。
【図８５】請求項１５に係る発明の動力装置における各種の回転要素の回転速度の関係の一例を、（ａ）第１変速モード中について、（ｂ）第２変速モード中について、それぞれ示す速度共線図である。
【図８６】請求項１５に係る発明の動力装置における各種の回転要素の回転速度およびトルクの関係の一例を、被駆動部の速度を急速に上昇させる場合で、かつ、（ａ）第１変速モード中について、（ｂ）第２変速モード中について、それぞれ示す図である。
【図８７】請求項１５に係る発明の動力装置における第１および第２の変速モードの切換を説明するための図である。
【図８８】請求項１８に係る発明の動力装置における各種の回転要素の回転速度の関係の一例を、（ａ）第１変速モード中について、（ｂ）第２変速モード中について、それぞれ示す速度共線図である。
【図８９】請求項１８に係る発明の動力装置における各種の回転要素の回転速度およびトルクの関係の一例を、第１および第２の回転機による被駆動部の駆動中に熱機関を始動する場合で、かつ、（ａ）第１変速モード中について、（ｂ）第２変速モード中について、それぞれ示す図である。
【符号の説明】
【０５８４】
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
１Ｎ  動力装置
１Ｏ  動力装置
１Ｐ  動力装置
１Ｑ  動力装置
１Ｒ  動力装置
１Ｓ  動力装置
１Ｔ  動力装置
１Ｕ  動力装置
ＤＷ  駆動輪（被駆動部）
２  ＥＣＵ（第１制御器、第２制御器）
３ａ  クランク軸（出力部、第１出力部）
３  エンジン（熱機関）
２１  第１回転機
２３  ステータ（第１ステータ）
２３ａ  鉄芯（第１電機子、電機子）
２３ｃ  Ｕ相コイル（第１電機子、電機子）
２３ｄ  Ｖ相コイル（第１電機子、電機子）
２３ｅ  Ｗ相コイル（第１電機子、電機子）
２４  Ａ１ロータ（第１ロータ）
２４ａ  永久磁石（第１磁極、磁極）
２５  Ａ２ロータ（第２ロータ）
２５ａ  コア（第１軟磁性体、軟磁性体）
３１  第２回転機（第１回転機）
３３  ステータ（第２ステータ）
３３ａ  鉄芯（第２電機子、電機子）
３３ｂ  Ｕ相コイル（第２電機子、電機子）
３３ｂ  Ｖ相コイル（第２電機子、電機子）
３３ｂ  Ｗ相コイル（第２電機子、電機子）
３４  Ｂ１ロータ（第３ロータ、第１ロータ）
３４ａ  永久磁石（第２磁極、磁極）
３５  Ｂ２ロータ（第４ロータ、第２ロータ）
３５ａ  コア（第２軟磁性体、軟磁性体）
４１  第１ＰＤＵ（第１制御器、第２制御器）
４２  第２ＰＤＵ（第２制御器、第１制御器）
４３  バッテリ（蓄電装置）
６１  変速装置
７１  変速装置
８１  変速装置
９１  変速装置
１０１  回転機（第２回転機）
１０３  ロータ（第２出力部）
１１１  変速装置
１２１  変速装置
１３１  変速装置
１４１  変速装置
１５１  変速装置
１６１  変速装置
１７１  変速装置
１８１  変速装置
１９１  変速装置
２０１  変速装置
ＰＳ１  第１遊星歯車装置（差動装置）
Ｓ１  第１サンギヤ（第１要素、第３要素）
Ｒ１  第１リングギヤ（第３要素、第１要素）
Ｃ１  第１キャリア（第２要素）
ＢＬ  ブレーキ機構
ＰＳ２  第２遊星歯車装置（遊星歯車装置）
Ｓ２  第２サンギヤ（サンギヤ）
Ｒ２  第２リングギヤ（リングギヤ）
Ｐ２  第２プラネタリギヤ（プラネタリギヤ）
Ｃ２  第２キャリア（キャリア）
ＣＬ１  第１クラッチ
ＣＬ２  第２クラッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010018084.tif 000050
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2010018084.tif 000053
【図１１】
2010018084.tif 000054
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2010018084.tif 000063
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
2010018084.tif 000071
【図２９】
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【図３０】
2010018084.tif 000073
【図３１】
2010018084.tif 000074
【図３２】
2010018084.tif 000075
【図３３】
2010018084.tif 000076
【図３４】
2010018084.tif 000077
【図３５】
2010018084.tif 000078
【図３６】
2010018084.tif 000079
【図３７】
2010018084.tif 000080
【図３８】
2010018084.tif 000081
【図３９】
2010018084.tif 000082
【図４０】
2010018084.tif 000083
【図４１】
2010018084.tif 000084
【図４２】
2010018084.tif 000085
【図４３】
2010018084.tif 000086
【図４４】
2010018084.tif 000087
【図４５】
2010018084.tif 000088
【図４６】
2010018084.tif 000089
【図４７】
2010018084.tif 000090
【図４８】
2010018084.tif 000091
【図４９】
2010018084.tif 000092
【図５０】
2010018084.tif 000093
【図５１】
2010018084.tif 000094
【図５２】
2010018084.tif 000095
【図５３】
2010018084.tif 000096
【図５４】
2010018084.tif 000097
【図５５】
2010018084.tif 000098
【図５６】
2010018084.tif 000099
【図５７】
2010018084.tif 000100
【図５８】
2010018084.tif 000101
【図５９】
2010018084.tif 000102
【図６０】
2010018084.tif 000103
【図６１】
2010018084.tif 000104
【図６２】
2010018084.tif 000105
【図６３】
2010018084.tif 000106
【図６４】
2010018084.tif 000107
【図６５】
2010018084.tif 000108
【図６６】
2010018084.tif 000109
【図６７】
2010018084.tif 000110
【図６８】
2010018084.tif 000111
【図６９】
2010018084.tif 000112
【図７０】
2010018084.tif 000113
【図７１】
2010018084.tif 000114
【図７２】
2010018084.tif 000115
【図７３】
2010018084.tif 000116
【図７４】
2010018084.tif 000117
【図７５】
2010018084.tif 000118
【図７６】
2010018084.tif 000119
【図７７】
2010018084.tif 000120
【図７８】
2010018084.tif 000121
【図７９】
2010018084.tif 000122
【図８０】
2010018084.tif 000123
【図８１】
2010018084.tif 000124
【図８２】
2010018084.tif 000125
【図８３】
2010018084.tif 000126
【図８４】
2010018084.tif 000127
【図８５】
2010018084.tif 000128
【図８６】
2010018084.tif 000129
【図８７】
2010018084.tif 000130
【図８８】
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【図８９】
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