(57)【要約】  ハイブリッド車両は、第１ロータと、第１ステータと、第２ロータとを有し、第１ステータの電機子列に発生する磁極の数と、第１ロータ及び第２ロータの一方が駆動軸に接続された第１回転機と、出力軸がその他方と接続した原動機と、第２回転機と、蓄電器とを備えた動力装置によって駆動する。ハイブリッド車両の走行モードには、第１および第２回転機の少なくとも一方からの駆動力のみにより走行するＥＶ走行モードと、原動機からの駆動力により走行するＥＮＧ走行モードとが含まれる。ハイブリッド車両は、ＥＮＧ走行モードからＥＶ走行モードへの切替を予測するＥＶ走行モード予測部と、ＥＶ走行モード予測部による予測結果に応じて蓄電器の残容量の目標を変更制御する制御部と、を備える。したがって、小型化およびコスト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。
2011045965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣り合う２つの磁極が互いに異なる極性を有する磁極列が周方向に設けられた第１ロータと、
前記第１ロータと径方向に対向するよう配置され、前記周方向に並んだ複数の電機子に発生する磁極の変化により前記周方向に移動する回転磁界が発生する電機子列を有する第１ステータと、
前記第１ロータと前記第１ステータの間に配置され、互いに間隔を空けて前記周方向に並んだ複数の軟磁性体を有する第２ロータと、を有し、
前記第１ステータの前記電機子列に発生する磁極の数と、前記第１ロータの前記磁極列の磁極の数と、前記第２ロータの前記軟磁性体の数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（但し、ｍ≠１）に設定され、前記第１ロータ及び前記第２ロータの一方が駆動軸に接続された第１回転機と、
出力軸が前記第１ロータ及び前記第２ロータの他方と接続した原動機と、
前記駆動軸との間での動力の入出力と、前記第１回転機との間での電力の授受とが可能に構成された第２回転機と、
前記第１回転機及び前記第２回転機との間で電力を授受可能な蓄電器と、を備えた動力装置によって駆動するハイブリッド車両であって、
当該ハイブリッド車両の走行モードには、前記第１回転機及び前記第２回転機の少なくとも一方からの駆動力のみにより走行するＥＶ走行モードと、前記原動機からの駆動力により走行するＥＮＧ走行モードと、が含まれ、
前記ＥＮＧ走行モードから前記ＥＶ走行モードへの切替を予測するＥＶ走行モード予測部と、
前記ＥＶ走行モード予測部による予測結果に応じて、前記蓄電器の残容量の目標を変更するよう制御する制御部と、
を備えたことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
駆動力を発生する原動機および回転機と、
前記回転機との間で電力を授受可能な蓄電器と、を備えた動力装置によって駆動するハイブリッド車両であって、
当該ハイブリッド車両の走行モードには、前記回転機からの駆動力のみにより走行するＥＶ走行モードと、前記原動機からの駆動力により走行するＥＮＧ走行モードと、が含まれ、
当該ハイブリッド車両のドライバにより操作されるＥＶスイッチと、
当該ＥＶスイッチの状態に応じて、前記ＥＮＧ走行モードから前記ＥＶ走行モードへの切替を予測するＥＶ走行モード予測部と、
前記ＥＶ走行モード予測部による予測結果に応じて、前記蓄電器の残容量の目標を変更するよう制御する制御部と、
を備えたことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項３】
請求項１または２に記載のハイブリッド車両であって、
当該ハイブリッド車両に対する要求駆動力を導出する要求駆動力導出部を備え、
前記ＥＶ走行モード予測部は、前記要求駆動力導出部が導出した要求駆動力に基づき、前記ＥＮＧ走行モードから前記ＥＶ走行モードへの切替を予測することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項４】
請求項３に記載のハイブリッド車両であって、
前記ＥＶ走行モード予測部は、前記要求駆動力算出部が算出した要求駆動力の時間変化に基づき、前記ＥＮＧ走行モードから前記ＥＶ走行モードへの切替を予測することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項５】
請求項１または２に記載のハイブリッド車両であって、
当該ハイブリッド車両のドライバによるアクセル操作に応じたアクセル開度を検出するアクセル開度検出部を備え、
前記ＥＶ走行モード予測部は、前記アクセル開度検出部が検出したアクセル開度の時間変化に基づき、前記ＥＮＧ走行モードから前記ＥＶ走行モードへの切替を予測することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項６】
隣り合う２つの磁極が互いに異なる極性を有する磁極列が周方向に設けられた第１ロータと、
前記第１ロータと径方向に対向するよう配置され、前記周方向に並んだ複数の電機子に発生する磁極の変化により前記周方向に移動する回転磁界が発生する電機子列を有する第１ステータと、
前記第１ロータと前記第１ステータの間に配置され、互いに間隔を空けて前記周方向に並んだ複数の軟磁性体を有する第２ロータと、を有し、
前記第１ステータの前記電機子列に発生する磁極の数と、前記第１ロータの前記磁極列の磁極の数と、前記第２ロータの前記軟磁性体の数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（但し、ｍ≠１）に設定され、前記第１ロータ及び前記第２ロータの一方が駆動軸に接続された第１回転機と、
出力軸が前記第１ロータ及び前記第２ロータの他方と接続した原動機と、
前記駆動軸との間での動力の入出力と、前記第１回転機との間での電力の授受とが可能に構成された第２回転機と、
前記第１回転機及び前記第２回転機との間で電力を授受可能な蓄電器と、を備えた動力装置によって駆動するハイブリッド車両であって、
当該ハイブリッド車両の走行状態を判別する走行状態判別部と、
当該ハイブリッド車両の走行状態に応じて、前記蓄電器の残容量の目標を変更するよう制御する制御部と、を備えたことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項７】
請求項６に記載のハイブリッド車両であって、
前記走行状態判別部は、当該ハイブリッド車両の走行速度を検出する車速検出部を含み、
前記制御部は、前記車速検出部が検出した車速が高いときには、車速が低いときに比べて前記蓄電器の残容量の目標を低く設定することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項８】
請求項７に記載のハイブリッド車両であって、
前記制御部は、前記車速検出部が検出した車速と、低車速を判定するための第１しきい値又は高車速を判定するための第２しきい値と、を比較して、前記車速が前記第１しきい値以下のときは前記残容量の目標を高く設定し、前記車速が前記第２しきい値以上のときは前記残容量の目標を低く設定することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項９】
請求項７に記載のハイブリッド車両であって、
前記走行状態判別部は、当該ハイブリッド車両が走行する地点の高度に関する情報を取得する高度情報取得部を含み、
前記制御部は、前記情報が示す高度の上昇率が所定値に達すると、前記蓄電器の残容量の目標を下げることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項１０】
請求項６に記載のハイブリッド車両であって、
前記走行状態判別部は、当該ハイブリッド車両の走行速度を検出する車速検出部を含み、当該ハイブリッド車両に対する要求駆動力及び前記車速検出部が検出した車速に基づいて、当該ハイブリッド車両の登坂状態を判断し、
前記制御部は、前記走行状態判別部が登坂状態と判断した時点以降の消費エネルギの積算値が所定値に達すると、前記蓄電器の残容量の目標を下げることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項１１】
請求項６に記載のハイブリッド車両であって、
前記走行状態判別部は、当該ハイブリッド車両の走行速度を検出する車速検出部を含み、当該ハイブリッド車両に対する要求駆動力及び前記車速検出部が検出した車速に基づいて、当該ハイブリッド車両のドライバからの要求に応じた加速状態を判断し、
前記制御部は、前記走行状態判別部がドライバからの要求に応じた加速状態と判断し、かつ、前記車速から導出される加速度が所定値に達すると、前記蓄電器の残容量の目標を下げることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項１２】
請求項１及び３〜１１のいずれか一項に記載のハイブリッド車両であって、
前記第２回転機は、
回転子及び電機子を有する電動機と、
共線関係を保って動作する第１回転要素、第２回転要素、及び前記回転子に接続された第３回転要素を有し、前記第２回転要素に入力されたエネルギを前記第１回転要素及び前記第３回転要素に分配する機能と、前記第１回転要素及び前記第３回転要素に入力された各エネルギを合成して前記第２回転要素に出力する機能と、を有する回転機構と、を有し、
前記第１ロータ及び前記第２回転要素と、前記第２ロータ及び前記第１回転要素とのうちの一方が前記原動機の前記出力軸に接続され、他方が前記駆動軸に接続されたことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項１３】
請求項１及び３〜１１のいずれか一項に記載のハイブリッド車両であって、
前記第２回転機は、
隣り合う２つの磁極が互いに異なる極性を有する磁極列が周方向に設けられた第３ロータと、
前記第３ロータと径方向に対向するよう配置され、前記周方向に並んだ複数の電機子に発生する磁極の変化により前記周方向に移動する回転磁界が発生する電機子列を有する第２ステータと、
前記第３ロータと前記第２ステータの間に配置され、互いに間隔を空けて前記周方向に並んだ複数の軟磁性体を有する第４ロータと、を有し、
前記第２ステータの前記電機子列に発生する磁極の数と、前記第３ロータの前記磁極列の磁極の数と、前記第４ロータの前記軟磁性体の数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（但し、ｍ≠１）に設定され、
前記駆動軸に前記第１ロータが接続され、前記原動機の前記出力軸に前記第２ロータが接続されている場合、前記第４ロータが前記駆動軸に接続され、前記第３ロータが前記原動機の前記出力軸に接続され、
前記駆動軸に前記第２ロータが接続され、前記原動機の前記出力軸に前記第１ロータが接続されている場合、前記第３ロータが前記駆動軸に接続され、前記第４ロータが前記原動機の前記出力軸に接続されたことを特徴とするハイブリッド車両。
【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よって駆動するハイブリッド車両に関する。
【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１５７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１５７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１５７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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６４７８７０５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。【０００７】
本発明は、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によって駆動するハイブリッド車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の発明のハイブリッド車両は、隣り合う２つの磁極が互いに異なる極性を有する磁極列が周方向に設けられた第１ロータ（例えば、実施の形態でのＡ１ロータ２４，第１ロータ１４）と、前記第１ロータと径方向に対向するよう配置され、前記周方向に並んだ複数の電機子に発生する磁極の変化により前記周方向に移動する回転磁界が発生する電機子列を有する第１ステータ（例えば、実施の形態でのステータ２３，ステータ１６）と、前記第１ロータと前記第１ステータの間に配置され、互いに間隔を空けて前記周方向に並んだ複数の軟磁性体を有する第２ロータ（例えば、実施の形態でのＡ２ロータ２５，第２ロータ１５）と、を有し、前記第１ステータの前記電機子列に発生する磁極の数と、前記第１ロータの前記磁極列の磁極の数と、前記第２ロータの前記軟磁性体の数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（但し、ｍ≠１）に設定され、前記第１ロータ及び前記第２ロータの一方が駆動軸に接続された第１回転機（例えば、実施の形態での第１回転機２１，第１回転機１０）と、出力軸が前記第１ロータ及び前記第２ロータの他方と接続した原動機（例えば、実施の形態でのエンジン３）と、前記駆動軸との間での動力の入出力と、前記第１回転機との間での電力の授受とが可能に構成された第２回転機（例えば、実施の形態での第２回転機３１，第１遊星歯車装置ＰＳ１および回転機１０１，第２回転機２０）と、前記第１回転機及び前記第２回転機との間で電力を授受可能な蓄電器（例えば、実施の形態でのバッテリ４３，バッテリ３３）と、を備えた動力装置によって駆動するハイブリッド車両であって、当該ハイブリッド車両の走行モードには、前記第１回転機及び前記第２回転機の少なくとも一方からの駆動力のみにより走行するＥＶ走行モードと、前記原動機からの駆動力により走行するＥＮＧ走行モードと、が含まれ、前記ＥＮＧ走行モードから前記ＥＶ走行モードへの切替を予測するＥＶ走行モード予測部と、前記ＥＶ走行モード予測部による予測結果に応じて、前記蓄電器の残容量の目標を変更するよう制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。【０００９】
さらに、請求項２に記載の発明のハイブリッド車両は、駆動力を発生する原動機および回転機と、前記回転機との間で電力を授受可能な蓄電器と、を備えた動力装置によって駆動するハイブリッド車両であって、当該ハイブリッド車両の走行モードには、前記回転機からの駆動力のみにより走行するＥＶ走行モードと、前記原動機からの駆動力により走行するＥＮＧ走行モードと、が含まれ、当該ハイブリッド車両のドライバにより操作されるＥＶスイッチと、当該ＥＶスイッチの状態に応じて、前記ＥＮＧ走行モードから前記ＥＶ走行モードへの切替を予測するＥＶ走行モード予測部と、前記ＥＶ走行モード予測部による予測結果に応じて、前記蓄電器の残容量の目標を変更するよう制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。【００１０】
さらに、請求項３に記載の発明のハイブリッド車両では、当該ハイブリッド車両に対する要求駆動力を導出する要求駆動力導出部を備え、前記ＥＶ走行モード予測部は、前記要求駆動力導出部が導出した要求駆動力に基づき、前記ＥＮＧ走行モードから前記ＥＶ走行モードへの切替を予測することを特徴とする。【００１１】
さらに、請求項４に記載の発明のハイブリッド車両では、前記ＥＶ走行モード予測部は、前記要求駆動力算出部が算出した要求駆動力の時間変化に基づき、前記ＥＮＧ走行モードから前記ＥＶ走行モードへの切替を予測することを特徴とする。【００１２】
さらに、請求項５に記載の発明のハイブリッド車両では、当該ハイブリッド車両のドライバによるアクセル操作に応じたアクセル開度を検出するアクセル開度検出部を備え、前記ＥＶ走行モード予測部は、前記アクセル開度検出部が検出したアクセル開度の時間変化に基づき、前記ＥＮＧ走行モードから前記ＥＶ走行モードへの切替を予測することを特徴とする。【００１３】
さらに、請求項６に記載の発明のハイブリッド車両は、隣り合う２つの磁極が互いに異なる極性を有する磁極列が周方向に設けられた第１ロータ（例えば、実施の形態でのＡ１ロータ２４，第１ロータ１４）と、前記第１ロータと径方向に対向するよう配置され、前記周方向に並んだ複数の電機子に発生する磁極の変化により前記周方向に移動する回転磁界が発生する電機子列を有する第１ステータ（例えば、実施の形態でのステータ２３，ステータ１６）と、前記第１ロータと前記第１ステータの間に配置され、互いに間隔を空けて前記周方向に並んだ複数の軟磁性体を有する第２ロータ（例えば、実施の形態でのＡ２ロータ２５，第２ロータ１５）と、を有し、前記第１ステータの前記電機子列に発生する磁極の数と、前記第１ロータの前記磁極列の磁極の数と、前記第２ロータの前記軟磁性体の数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（但し、ｍ≠１）に設定され、前記第１ロータ及び前記第２ロータの一方が駆動軸に接続された第１回転機（例えば、実施の形態での第１回転機２１，第１回転機１０）と、出力軸が前記第１ロータ及び前記第２ロータの他方と接続した原動機（例えば、実施の形態でのエンジン３）と、前記駆動軸との間での動力の入出力と、前記第１回転機との間での電力の授受とが可能に構成された第２回転機（例えば、実施の形態での第２回転機３１，第１遊星歯車装置ＰＳ１および回転機１０１，第２回転機２０）と、前記第１回転機及び前記第２回転機との間で電力を授受可能な蓄電器（例えば、実施の形態でのバッテリ４３，バッテリ３３）と、を備えた動力装置によって駆動するハイブリッド車両であって、当該ハイブリッド車両の走行状態を判別する走行状態判別部（例えば、実施の形態でのＥＣＵ）と、当該ハイブリッド車両の走行状態に応じて、前記蓄電器の残容量の目標を変更するよう制御する制御部（例えば、実施の形態でのＥＣＵ）と、を備えたことを特徴としている。【００１４】
さらに、請求項７に記載の発明のハイブリッド車両では、前記走行状態判別部は、当該ハイブリッド車両の走行速度を検出する車速検出部（例えば、実施の形態での車速センサ５８）を含み、前記制御部は、前記車速検出部が検出した車速が高いときには、車速が低いときに比べて前記蓄電器の残容量の目標を低く設定することを特徴としている。【００１５】
さらに、請求項８に記載の発明のハイブリッド車両では、前記制御部は、前記車速検出部が検出した車速と、低車速を判定するための第１しきい値又は高車速を判定するための第２しきい値と、を比較して、前記車速が前記第１しきい値以下のときは前記残容量の目標を高く設定し、前記車速が前記第２しきい値以上のときは前記残容量の目標を低く設定することを特徴としている。【００１６】
さらに、請求項９に記載の発明のハイブリッド車両では、前記走行状態判別部は、当該ハイブリッド車両が走行する地点の高度に関する情報を取得する高度情報取得部を含み、前記制御部は、前記情報が示す高度の上昇率が所定値に達すると、前記蓄電器の残容量の目標を下げることを特徴としている。【００１７】
さらに、請求項１０に記載の発明のハイブリッド車両では、前記走行状態判別部は、当該ハイブリッド車両の走行速度を検出する車速検出部（例えば、実施の形態での車速センサ５８）を含み、当該ハイブリッド車両に対する要求駆動力及び前記車速検出部が検出した車速に基づいて、当該ハイブリッド車両の登坂状態を判断し、前記制御部は、前記走行状態判別部が登坂状態と判断した時点以降の消費エネルギの積算値が所定値に達すると、前記蓄電器の残容量の目標を下げることを特徴としている。【００１８】
さらに、請求項１１に記載の発明のハイブリッド車両では、前記走行状態判別部は、当該ハイブリッド車両の走行速度を検出する車速検出部（例えば、実施の形態での車速センサ５８）を含み、当該ハイブリッド車両に対する要求駆動力及び前記車速検出部が検出した車速に基づいて、当該ハイブリッド車両のドライバからの要求に応じた加速状態を判断し、前記制御部は、前記走行状態判別部がドライバからの要求に応じた加速状態と判断し、かつ、前記車速から導出される加速度が所定値に達すると、前記蓄電器の残容量の目標を下げることを特徴としている。【００１９】
さらに、請求項１２に記載の発明のハイブリッド車両では、前記第２回転機は、回転子（例えば、実施の形態でのロータ１０３）及び電機子（例えば、実施の形態でのステータ１０２）を有する電動機（例えば、実施の形態での回転機１０１）と、共線関係を保って動作する第１回転要素（例えば、実施の形態での第１サンギヤＳ１）、第２回転要素（例えば、実施の形態での第１キャリアＣ１）、及び前記回転子に接続された第３回転要素（例えば、実施の形態での第１リングギヤＲ１）を有し、前記第２回転要素に入力されたエネルギを前記第１回転要素及び前記第３回転要素に分配する機能と、前記第１回転要素及び前記第３回転要素に入力された各エネルギを合成して前記第２回転要素に出力する機能と、を有する回転機構（例えば、実施の形態での第１遊星歯車装置ＰＳ１）と、を有し、前記第１ロータ及び前記第２回転要素と、前記第２ロータ及び前記第１回転要素とのうちの一方が前記原動機の前記出力軸に接続され、他方が前記駆動軸に接続されたことを特徴としている。【００２０】
さらに、請求項１３に記載の発明のハイブリッド車両では、前記第２回転機は、隣り合う２つの磁極が互いに異なる極性を有する磁極列が周方向に設けられた第３ロータ（例えば、実施の形態でのＢ１ロータ３４）と、前記第３ロータと径方向に対向するよう配置され、前記周方向に並んだ複数の電機子に発生する磁極の変化により前記周方向に移動する回転磁界が発生する電機子列を有する第２ステータ（例えば、実施の形態でのステータ３３）と、前記第３ロータと前記第２ステータの間に配置され、互いに間隔を空けて前記周方向に並んだ複数の軟磁性体を有する第４ロータ（例えば、実施の形態でのＢ２ロータ３５）と、を有し、前記第２ステータの前記電機子列に発生する磁極の数と、前記第３ロータの前記磁極列の磁極の数と、前記第４ロータの前記軟磁性体の数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（但し、ｍ≠１）に設定され、前記駆動軸に前記第１ロータが接続され、前記原動機の前記出力軸に前記第２ロータが接続されている場合、前記第４ロータが前記駆動軸に接続され、前記第３ロータが前記原動機の前記出力軸に接続され、前記駆動軸に前記第２ロータが接続され、前記原動機の前記出力軸に前記第１ロータが接続されている場合、前記第３ロータが前記駆動軸に接続され、前記第４ロータが前記原動機の前記出力軸に接続されたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１〜５に記載の発明のハイブリッド車両によれば、ＥＶ走行モードへの切替が予測される場合に蓄電器の充電を行うことができ、ＥＶ走行を実施可能な時間を増加させて燃費を向上することができる。【００２２】
請求項６〜１１に記載の発明のハイブリッド車両によれば、減速回生時に得られる回生エネルギを無駄なくより多く取り込むことができる。【００２３】
請求項１２〜１３に記載の発明のハイブリッド車両によれば、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。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】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】第１回転機の等価回路を示す図である。
【図６】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７】（ａ）〜（ｃ）は図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８】（ａ）〜（ｄ）は図７（ａ）〜（ｃ）の続きの動作を説明するための図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は図８（ａ）〜（ｄ）の続きの動作を説明するための図である。
【図１０】図７（ａ）〜（ｃ）に示す状態から、第１ステータ磁極が電気角２πだけ回転したときにおける第１ステータ磁極やコアの位置関係を説明するための図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は図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１２】（ａ）〜（ｄ）は図１１（ａ）〜（ｃ）の続きの動作を説明するための図である。
【図１３】（ａ）、（ｂ）は図１２（ａ）〜（ｄ）の続きの動作を説明するための図である。
【図１４】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１５】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１６】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１７】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１８】図１に示す第２回転機の拡大断面図である。
【図１９】２つの回転機を備えた動力装置の動作の一例を説明するための図である。
【図２０】図１９に示した動力装置の変速動作を説明するための図である。
【図２１】図１９に示した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２２】図１９に示した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２３】図１の動力装置１における駆動力制御を示すブロック線図である。
【図２４】１共線４要素の仕組みを有する動力装置１における速度共線図である。
【図２５】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２６】（ａ）は図１に示す動力装置のＥＶクリープ中における第１および第２の回転機２１，３１の各速度共線図であり、（ｂ）は２つの速度共線図を合成した速度共線図である。
【図２７】図１の動力装置におけるトルクの伝達状況を、ＥＶ発進中について示す図である。
【図２８】（ａ）は図１に示す動力装置のＥＶ発進時における第１および第２の回転機２１，３１の各速度共線図の一例であり、（ｂ）は２つの速度共線図を合成した速度共線図である。
【図２９】図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時について示す図である。
【図３０】図１に示す動力装置のＥＶ走行中ＥＮＧ始動時における第１および第２の回転機２１，３１の各速度共線図である。
【図３１】図３０に示した２つの速度共線図を合成した速度共線図である。
【図３２】図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、バッテリ入出力ゼロモードのＥＮＧ走行中について示す図である。
【図３３】（ａ）は図１に示す動力装置のバッテリ入出力ゼロモードのＥＮＧ走行中における第１および第２の回転機２１，３１の各速度共線図であり、（ｂ）は２つの速度共線図を合成した速度共線図である。
【図３４】図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、アシストモードのＥＮＧ走行中について示す図である。
【図３５】図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、駆動時充電モードのＥＮＧ走行中について示す図である。
【図３６】（ａ）は図１に示す動力装置のＥＮＧ走行中の急加速運転の開始時における第１および第２の回転機２１，３１の各速度共線図の一例であり、（ｂ）は２つの速度共線図を合成した速度共線図である。
【図３７】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３８】（ａ）は図１に示す動力装置の減速回生中における第１および第２の回転機２１，３１の各速度共線図の一例であり、（ｂ）は２つの速度共線図を合成した速度共線図である。
【図３９】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４０】（ａ）は図１に示す動力装置の停車中ＥＮＧ始動時における第１および第２の回転機２１，３１の各速度共線図の一例であり、（ｂ）は２つの速度共線図を合成した速度共線図である。
【図４１】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４２】（ａ）は図１に示す動力装置のＥＮＧクリープ中における第１および第２の回転機２１，３１の各速度共線図の一例であり、（ｂ）は２つの速度共線図を合成した速度共線図である。
【図４３】図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、ＥＮＧ発進時について示す図である。
【図４４】（ａ）は図１に示す動力装置のＥＮＧ発進時における第１および第２の回転機２１，３１の各速度共線図の一例であり、（ｂ）は２つの速度共線図を合成した速度共線図である。
【図４５】図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、ＥＶ後退発進時について示す図である。
【図４６】（ａ）は図１に示す動力装置のＥＶ後退発進時における第１および第２の回転機２１，３１の各速度共線図の一例であり、（ｂ）は２つの速度共線図を合成した速度共線図である。
【図４７】図１に示す動力装置におけるトルクの伝達状況を、ＥＮＧ後退発進時について示す図である。
【図４８】（ａ）は図１に示す動力装置のＥＮＧ後退発進時における第１および第２の回転機２１，３１の各速度共線図の一例であり、（ｂ）は２つの速度共線図を合成した速度共線図である。
【図４９】充放電が繰り返されるバッテリＳＯＣの範囲を示す図である。
【図５０】車速に応じたバッテリ４３の目標ＳＯＣを示すグラフ
【図５１】高度またはその上昇率に応じたバッテリ４３の目標ＳＯＣを示すグラフ
【図５２】車両が登坂走行時のバッテリ４３の目標ＳＯＣを示すグラフ
【図５３】ドライバからの要求に応じて車両が急加速を行った際のバッテリ４３の目標ＳＯＣを示すグラフ
【図５４】バッテリ４３の充放電状態に応じたバッテリ４３の目標ＳＯＣを示すグラフ
【図５５】バッテリ４３の充放電状態に応じたバッテリ４３の目標ＳＯＣを示すグラフ
【図５６】バッテリ４３の充放電状態に応じたバッテリ４３の目標ＳＯＣを示すグラフ
【図５７】バッテリ４３の目標ＳＯＣの変更制御のフローチャートである。
【図５８】ＥＶ走行予測のフローチャートである。
【図５９】放電予測のフローチャートである。
【図６０】動力装置の動作モードが「ＥＮＧ走行」時の、（ａ）エンジン３の軸回転数を上げる前の速度共線図と、（ｂ）エンジン３の回転数を上げた際の速度共線図とを示す。
【図６１】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６２】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６３】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６４】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６５】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６６】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６７】回転機と差動装置を備えた第１動力装置の動作の一例を説明するための図である。
【図６８】図６７に示した第１動力装置の変速動作を説明するための図である。
【図６９】図６７に示した第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７０】図６７に示した第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７１】回転機と差動装置を備えた第２動力装置の動作の他の例を説明するための図である。
【図７２】図７１に示した第２動力装置の変速動作を説明するための図である。
【図７３】図７１に示した第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７４】図７１に示した第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７５】図６６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７６】図６６の動力装置１Ｆにおける駆動力制御を示すブロック線図である。
【図７７】１共線４要素の仕組みを有する動力装置１Ｆにおける速度共線図である。
【図７８】図６６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７９】図６６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８０】図６６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８１】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８２】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８３】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８４】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８５】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８６】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８７】（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８６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８８】（ａ）図８６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８６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８９】図８６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９０】図８６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９１】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９２】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９３】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９４】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９５】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９６】図９５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９７】図９５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９８】図９５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９９】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１００】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１０１】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１０２】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１０３】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１０４】（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１０３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１０５】（ａ）図１０３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１０３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１０６】図１０３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１０７】（ａ）、（ｂ）は図１０３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１０８】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１０９】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。
【図１１０】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１１１】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１１２】第２３実施形態に係る動力装置およびこれを適用したハイブリッド車両の概略構成を示す図である。
【図１１３】第２３実施形態の動力装置の概略構成を示す図である。
【図１１４】第１回転機および第２回転機の概略構成を模式的に示す断面図である。
【図１１５】図１１４のＡ−Ａ線の位置で周方向に沿って破断した円環状の断面を直線状に模式的に示した図である。
【図１１６】第１回転機１０に相当する等価回路を示す図である。
【図１１７】第１回転機１０における磁界電気角速度ωｍｆと、第１ロータ電気角速度ωｅ１と、第２ロータ電気角速度ωｅ２との関係の一例を示す速度共線図である。
【図１１８】磁界電気角速度ωＭＦＲと第１ロータ電気角速度ωＥＲ１と第２ロータ電気角速度ωＥＲ２との関係の一例を示す速度共線図である。
【図１１９】（ａ）〜（ｃ）は第１回転機の第１ロータを回転不能に保持した状態で、ステータに電力を供給した場合における動作を説明するための図である。
【図１２０】（ａ）〜（ｄ）は図１０９（ａ）〜（ｃ）の続きの動作を説明するための図である。
【図１２１】（ａ）、（ｂ）は図１２０（ａ）〜（ｄ）の続きの動作を説明するための図である。
【図１２２】図１１８に示す状態から、ステータ磁極が電気角２πだけ回転したときにおけるステータ磁極や軟磁性体コアの位置関係を説明するための図である。
【図１２３】（ａ）〜（ｃ）は第１回転機の第２ロータを回転不能に保持した状態で、ステータに電力を供給した場合における動作を説明するための図である。
【図１２４】（ａ）〜（ｄ）は図１２３（ａ）〜（ｃ）の続きの動作を説明するための図である。
【図１２５】（ａ）、（ｂ）は図１２４（ａ）〜（ｄ）の続きの動作を説明するための図である。
【図１２６】図１１２の動力装置１における駆動力制御を示すブロック線図である。
【図１２７】１共線３要素の仕組みを有する動力装置１における速度共線図である。
【図１２８】第２３実施形態の動力装置の第１回転機における極対数比αを任意の値としたときの３つの電気角速度および３つのトルクの関係の一例を示す速度共線図である。
【図１２９】第２３実施形態の動力装置の第１回転機における極対数比αを値１、値１．５、値２に設定したときの出力比ＲＷと減速比Ｒの関係を示す図である。
【図１３０】第１回転機および第２回転機の配置の変形例を示す図である。
【図１３１】第１回転機および第２回転機の配置の他の変形例を示す図である。
【図１３２】第２３実施形態の動力装置に変速装置を設けた場合の一例を示す図である。
【図１３３】第２３実施形態の動力装置に変速装置を設けた場合の他の一例を示す図である。
【図１３４】第２３実施形態の動力装置に変速装置を設けた場合のさらに他の一例を示す図である。
【図１３５】充放電が繰り返されるバッテリＳＯＣの範囲を示す図である。
【図１３６】車速に応じたバッテリ３３の目標ＳＯＣを示すグラフ
【図１３７】高度またはその上昇率に応じたバッテリ３３の目標ＳＯＣを示すグラフ
【図１３８】車両が登坂走行時のバッテリ３３の目標ＳＯＣを示すグラフ
【図１３９】ドライバからの要求に応じて車両が急加速を行った際のバッテリ３３の目標ＳＯＣを示すグラフ
【図１４０】バッテリ３３の充放電状態に応じたバッテリ３３の目標ＳＯＣを示すグラフ
【図１４１】バッテリ３３の充放電状態に応じたバッテリ３３の目標ＳＯＣを示すグラフ
【図１４２】バッテリ３３の充放電状態に応じたバッテリ３３の目標ＳＯＣを示すグラフ
【図１４３】バッテリ３３の目標ＳＯＣの変更制御のフローチャートである。
【図１４４】ＥＶ走行予測のフローチャートである。
【図１４５】放電予測のフローチャートである。
【図１４６】動力装置の動作モードが「ＥＮＧ走行」時の、（ａ）エンジン３の軸回転数を上げる前の速度共線図と、（ｂ）エンジン３の回転数を上げた際の速度共線図とを示す。
【図１４７】第２４実施形態に係る動力装置の概略構成を示す図である。
【図１４８】第２４実施形態の動力装置に変速装置を設けた場合の一例を示す図である。
【図１４９】第２５実施形態に係る動力装置の概略構成を示す図である。
【図１５０】第２６実施形態に係る動力装置の概略構成を示す図である。
【図１５１】第２６実施形態の動力装置の第１回転機における極対数比αを任意の値としたときの３つの電気角速度および３つのトルクの関係の一例を示す速度共線図である。
【図１５２】第２６実施形態の動力装置の第１回転機における極対数比αを値１、値１．５、値２に設定したときの出力比ＲＷ’と減速比Ｒの関係を示す図である。
【図１５３】第２６実施形態の動力装置にクラッチを設けた場合の一例を示す図である。
【図１５４】第２６実施形態の動力装置に変速装置を設けた場合の一例を示す図である。
【図１５５】第２６実施形態の動力装置に変速装置を設けた場合の他の一例を示す図である。
【図１５６】第２７実施形態に係る動力装置の概略構成を示す図である。
【図１５７】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。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
＜１共線４要素＞
以下、図面を参照しながら、本発明に係る１共線４要素の仕組みを有する動力装置の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。
【００２６】
（第１実施形態）
図１および図２は、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と、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と、双方向型昇降圧コンバータ（以下「ＶＣＵ」という）４４とを備えている。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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
＜第１回転機２１＞
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。
【００３０】
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およびＶＣＵ４４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、第２ＰＤＵ４２およびＥＣＵ２に接続されている（図１参照）。
【００３１】
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７（ａ）〜（ｃ）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移動する。以下、鉄芯２３ａに発生する磁極を「第１ステータ磁極」という。また、周方向に隣り合う各２つの第１ステータ磁極の極性は、互いに異なっている。なお、図７（ａ）〜（ｃ）や後述する他の図面では、第１ステータ磁極を、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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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７（ａ）〜（ｃ）では、便宜上、連結部２５ｃおよびフランジ２５ｂを省略している。
【００３５】
以下、第１回転機２１の原理について説明する。なお、当該説明では、ステータ２３を「第１ステータ」、Ａ１ロータ２４を「第１ロータ」、Ａ２ロータ２５を「第２ロータ」と表す。また、第１ステータ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。まず、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。
【００３６】
第１回転機２１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２１に相当する等価回路は図５のように示される。
（Ａ）第１ステータがＵ相、Ｖ相およびＷ相の３相コイルを有する
（Ｂ）第１ステータ磁極が２個、第１磁極が４個、すなわち、第１ステータ磁極の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。
【００３７】
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。
【００３８】
【数１】
2011045965.tif 000003
【００３９】
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ステータ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。
【００４０】
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。
【００４１】
【数２】
2011045965.tif 000004
【００４２】
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。
【００４３】
【数３】
2011045965.tif 000005
【００４４】
第１ステータに対する第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。
【００４５】
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。
【００４６】
【数４】
2011045965.tif 000006
【００４７】
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。
【００４８】
【数５】
2011045965.tif 000007
【００４９】
図５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。
【００５０】
【数６】
2011045965.tif 000008
【００５１】
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。
【００５２】
【数７】
2011045965.tif 000009
【００５３】
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ステータ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。
【００５４】
【数８】
2011045965.tif 000010
【００５５】
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。
【００５６】
【数９】
2011045965.tif 000011
【００５７】
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。
【００５８】
【数１０】
2011045965.tif 000012
【００５９】
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。
【００６０】
【数１１】
2011045965.tif 000013
【００６１】
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。
【００６２】
【数１２】
2011045965.tif 000014
【００６３】
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。
【００６４】
【数１３】
2011045965.tif 000015
【００６５】
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。
【００６６】
【数１４】
2011045965.tif 000016
【００６７】
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。
【００６８】
【数１５】
2011045965.tif 000017
【００６９】
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ステータ磁極の極対数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ステータ磁極の極対数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。
【００７０】
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。
【００７１】
【数１６】
2011045965.tif 000018
【００７２】
【数１７】
2011045965.tif 000019
【００７３】
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。
【００７４】
【数１８】
2011045965.tif 000020
【００７５】
【数１９】
2011045965.tif 000021
【００７６】
【数２０】
2011045965.tif 000022
【００７７】
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。
【００７８】
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ステータ列に対して第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。
【００７９】
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。
【００８０】
【数２１】
2011045965.tif 000023
【００８１】
【数２２】
2011045965.tif 000024
【００８２】
【数２３】
2011045965.tif 000025
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
【数２４】
2011045965.tif 000026
【００８６】
【数２５】
2011045965.tif 000027
【００８７】
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。
【００８８】
【数２６】
2011045965.tif 000028
【００８９】
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。
【００９０】
【数２７】
2011045965.tif 000029
【００９１】
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。
【００９２】
【数２８】
2011045965.tif 000030
【００９３】
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。
【００９４】
【数２９】
2011045965.tif 000031
【００９５】
【数３０】
2011045965.tif 000032
【００９６】
また、第１ステータ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。
【００９７】
【数３１】
2011045965.tif 000033
【００９８】
さらに、これらの式（２９）〜（３１）より、次式（３２）が得られる。
【００９９】
【数３２】
2011045965.tif 000034
【０１００】
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。
【０１０１】
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ステータ磁極の数を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ステータ磁極の数と第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。本実施形態の第１回転機２１では、第１ステータ磁極の数と第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２１が適正に作動することが分かる。
【０１０２】
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ステータ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ステータ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。
【０１０３】
以上のように、第１回転機２１では、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ステータ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ステータ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。
【０１０４】
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、本実施形態の第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を組み合わせた装置と同じ機能を有する。
【０１０５】
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ステータ磁極が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ステータ磁極の数と第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ステータ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（３３）、（３４）および（３５）で表される。
【０１０６】
【数３３】
2011045965.tif 000035
【０１０７】
【数３４】
2011045965.tif 000036
【０１０８】
【数３５】
2011045965.tif 000037
【０１０９】
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ステータ磁極の極対数、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ステータ磁極の極対数（値２）を乗算した値である。
【０１１０】
また、上記の式（３３）〜（３５）におけるωＥＲ１は、θＥＲ１の時間微分値、すなわち、ステータ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。
【０１１１】
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（３６）、（３７）および（３８）で表される。
【０１１２】
【数３６】
2011045965.tif 000038
【０１１３】
【数３７】
2011045965.tif 000039
【０１１４】
【数３８】
2011045965.tif 000040
【０１１５】
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（３９）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（４０）で表される。
【０１１６】
【数３９】
2011045965.tif 000041
【０１１７】
【数４０】
2011045965.tif 000042
【０１１８】
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６のように示される。
【０１１９】
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（４１）で表される。
【０１２０】
【数４１】
2011045965.tif 000043
【０１２１】
上記の式（４０）および（４１）でそれぞれ表される電気角速度およびトルクの関係は、サンギヤおよびリングギヤのギヤ比が１：２である遊星歯車装置のサンギヤ、リングギヤおよびキャリアにおける回転速度およびトルクの関係とまったく同じである。
【０１２２】
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７（ａ）〜（ｃ）〜図９（ａ）、（ｂ）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７（ａ）〜（ｃ）〜図９（ａ）、（ｂ）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７（ａ）〜（ｃ）〜図９（ａ）、（ｂ）に示される同じ１つの第１ステータ磁極およびコア２５ａに、ハッチングを付している。
【０１２３】
まず、図７（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ステータ磁極の位置を、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ステータ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。
【０１２４】
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ステータ磁極および第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ステータ磁極とコア２５ａと第１磁極を結ぶような磁力線ＭＬが発生する。なお、図７（ａ）〜（ｃ）〜図９（ａ）、（ｂ）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。
【０１２５】
図７（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ステータ磁極、コア２５ａおよび第１磁極を結び、かつ、これらの第１ステータ磁極、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ステータ磁極、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。
【０１２６】
そして、第１回転磁界の回転に伴って第１ステータ磁極が図７（ａ）に示す位置から図７（ｂ）に示す位置に変化すると、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ステータ磁極および第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７（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７（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ステータ磁極とコア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。
【０１２７】
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８（ａ）〜（ｄ）、図９（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。
【０１２８】
また、図１０は、図７（ａ）の状態から第１ステータ磁極が電気角２πだけ回転した状態を示しており、図１０と図７（ａ）の比較から明らかなように、コア２５ａは、第１ステータ磁極に対して１／３の回転角度だけ、同方向に回転していることが分かる。この結果は、前記式（４０）において、ωＥＲ１＝０とすることによって、ωＥＲ２＝ωＭＦＲ／３が得られることと合致する。
【０１２９】
次に、図１１（ａ）〜（ｃ）〜図１３（ａ）、（ｂ）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１１（ａ）〜（ｃ）〜図１３（ａ）、（ｂ）では、理解の容易化のために、同じ１つの第１ステータ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１１（ａ）に示すように、前述した図７（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ステータ磁極の位置を、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ステータ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。
【０１３０】
図１１（ａ）に示す状態では、図７（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ステータ磁極、コア２５ａおよび第１磁極を結び、かつ、これらの第１ステータ磁極、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ステータ磁極、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。
【０１３１】
そして、第１回転磁界の回転に伴って第１ステータ磁極が図１１（ａ）に示す位置から図１１（ｂ）に示す位置に回転すると、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ステータ磁極およびコア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１１（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。
【０１３２】
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ステータ磁極およびコア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１２（ａ）〜（ｄ）、図１３（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。
【０１３３】
また、図１３（ｂ）は、図１１（ａ）の状態から第１ステータ磁極が電気角２πだけ回転した状態を示しており、図１３（ｂ）と図１１（ａ）の比較から明らかなように、永久磁石２４ａは、第１ステータ磁極に対して１／２の回転角度だけ、逆方向に回転していることが分かる。この結果は、前記式（４０）において、ωＥＲ２＝０とすることによって、−ωＥＲ１＝ωＭＦＲ／２が得られることと合致する。
【０１３４】
また、図１４および図１５は、第１ステータ磁極、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１４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。
【０１３５】
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ステータ磁極および第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１４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１４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１４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。
【０１３６】
さらに、図１５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ステータ磁極および第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１５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１５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。
【０１３７】
また、図１６および図１７は、第１ステータ磁極、コア２５ａおよび永久磁石２４ａの数を図１４および図１５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１６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。
【０１３８】
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ステータ磁極および第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１６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１６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１６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。
【０１３９】
さらに、図１７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１５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１７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１７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。
【０１４０】
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ステータ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（４０）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（４１）に示す関係が成立する。
【０１４１】
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ステータ磁極を結ぶような磁力線ＭＬが発生するとともに、この磁力線ＭＬによる磁力の作用によって、式（４０）に示す電気角速度の関係と式（４１）に示すようなトルクの関係が成立する。
【０１４２】
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（４２）に示す関係が成立する。
ＴＧＥ１＝ＴＲＡ１／α＝−ＴＲＡ２／（α＋１）
＝ＴＲＡ１／２＝−ＴＲＡ２／３            ……（４２）
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（４３）が成立する。
ＶＭＦ１＝（α＋１）ＶＲＡ２−α・ＶＲＡ１
＝３・ＶＲＡ２−２・ＶＲＡ１              ……（４３）
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。
【０１４３】
＜第２回転機３１＞
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１８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１８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。
【０１４４】
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、図１８に示すように、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およびＶＣＵ４４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１参照）。
【０１４５】
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移動する。以下、鉄芯３３ａに発生する磁極を「第２ステータ磁極」という。また、周方向に隣り合う各２つの第２ステータ磁極の極性は、互いに異なっている。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
このように、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、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、ステータ３３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、Ｂ１ロータ３４およびＢ２ロータ３５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、ステータ３３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、Ｂ１ロータ３４およびＢ２ロータ３５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、ステータ３３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、Ｂ１ロータ３４およびＢ２ロータ３５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。
【０１５０】
次に、以上の構成の第２回転機３１の動作について説明する。前述したように、第２回転機３１では、第２ステータ磁極が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ステータ磁極の数と第２磁極の数とコア３５ａの数との比は、第１回転機２１の第１ステータ磁極の数と第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ステータ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。
【０１５１】
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（４０）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（４４）が成立する。
ＶＭＦ２＝（β＋１）ＶＲＢ２−β・ＶＲＢ１
＝３・ＶＲＢ２−２・ＶＲＢ１              ……（４４）
【０１５２】
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（４５）が成立する。
ＴＳＥ２＝ＴＲＢ１／β＝−ＴＲＢ２／（β＋１）
＝ＴＲＢ１／２＝−ＴＲＢ２／３            ……（４５）
【０１５３】
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（４６）が成立する。
ＴＧＥ２＝ＴＲＢ１／β＝−ＴＲＢ２／（１＋β）
＝ＴＲＢ１／２＝−ＴＲＢ２／３            ……（４６）
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。
【０１５４】
＜ＥＣＵ２＞
ＥＣＵ２は、バッテリ４３の出力電圧又はバッテリ４３への充電電圧を昇圧又は降圧するＶＣＵ４４を制御する。ＥＣＵ２によるＶＣＵ４４の制御によって、ＶＣＵ４４の変圧比等が変更される。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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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、ＶＣＵ４４並びに第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。
【０１５７】
図１９は、動力装置１の概略構成および動力の伝達状況の一例を示す概念図である。なお、図１９では、第１回転機２１が「第１回転機」、ステータ２３が「第１ステータ」、Ａ１ロータ２４が「第１ロータ」、Ａ２ロータ２５が「第２ロータ」、第２回転機３１が「第２回転機」、ステータ３３が「第１ステータ」、Ｂ１ロータ３４が「第３ロータ」、Ｂ２ロータ３５が「第４ロータ」、エンジン３が「熱機関」、駆動輪ＤＷ，ＤＷが「被駆動部」、第１ＰＤＵ４１が「第１制御器」、第２ＰＤＵ４２が「第２制御器」とそれぞれ表されている。図１９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１９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。
【０１５８】
以上の構成により、動力装置１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１９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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
以上のように、本実施形態の動力装置１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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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２０の太い実線のように示される。
【０１６５】
なお、図２０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２０において、βは、第２回転機の第２ステータ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。
【０１６６】
このため、図２０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。
【０１６７】
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２０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２０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２０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２０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。
【０１６８】
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２１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。
【０１６９】
上記のように熱機関を始動する場合には、図２１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（４７）で表される。
Ｔｇ１＝−｛β・ＴＯＵＴ＋（β＋１）ＴＤＨＥ｝／（α＋１＋β）  ……（４７）
【０１７０】
この式（４７）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。
【０１７１】
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２２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２２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。
【０１７２】
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２２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（４８）で表される。
Ｔｇ２＝−｛α・ＴＨＥ＋（１＋α）ＴＯＵＴ｝／（β＋α＋１）    ……（４８）
【０１７３】
この式（４８）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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
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。
【０１７７】
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。なお、ＥＣＵ２は、当該制御を行う際に必要となる各種マップ等を記憶するメモリ４５からデータを読み込む。また、ＥＣＵ２は、バッテリ４３の外装体又はその周辺に取り付けられたバッテリ温度センサ６２が検出した信号から、バッテリ４３の温度を導出する。
【０１７８】
＜駆動力制御＞
以下、上記説明した１共線４要素の仕組みを有する動力装置１においてＥＣＵ２が行う駆動力制御について、図２３及び図２４を参照して説明する。図２３は、第１実施形態の動力装置１における駆動力制御を示すブロック線図である。また、図２４は、１共線４要素の仕組みを有する動力装置１における速度共線図である。
【０１７９】
図２３に示すように、ＥＣＵ２は、上記説明したアクセル開度ＡＰを表す検出信号と、車速ＶＰを表す検出信号とを取得する。次に、ＥＣＵ２は、メモリ４５に格納されている駆動力マップを用いて、アクセル開度ＡＰと車速ＶＰに応じた駆動力（以下「要求駆動力」という。）を導出する。次に、ＥＣＵ２は、要求駆動力と車速ＶＰに応じた出力（以下「要求出力」という。）を算出する。なお、当該要求出力は、車両がドライバのアクセルペダル操作に応じた走行を行うために要する出力である。
【０１８０】
次に、ＥＣＵ２は、上記説明したバッテリ４３に入出力される電流・電圧値を表す検出信号から、バッテリ４３の残容量（ＳＯＣ：State of Charge）の情報を取得する。次に、ＥＣＵ２は、バッテリ４３のＳＯＣに応じた、要求出力に占めるエンジン３の出力する割合を決定する。次に、ＥＣＵ２は、メモリ４５に格納されているＥＮＧ動作マップを用いて、エンジン３の出力に応じた最適な動作点を導出する。なお、ＥＮＧ動作マップは、エンジン３の軸回転数とトルクと出力の関係に応じた各動作点の燃料消費率を示すＢＳＦＣ（Brake Specific Fuel Consumption）に基づくマップである。次に、ＥＣＵ２は、最適動作点でのエンジン３の軸回転数（以下「要求ＥＮＧ軸回転数」という。）を導出する。さらに、ＥＣＵ２は、最適動作点でのエンジン３のトルク（以下「ＥＮＧ要求トルク」という。）を導出する。
【０１８１】
次に、ＥＣＵ２は、ＥＮＧ要求トルクを出力するようエンジン３を制御する。次に、ＥＣＵ２は、エンジン３の軸回転数を検出する。このとき検出されたエンジン３の軸回転数を「実ＥＮＧ軸回転数」という。次に、ＥＣＵ２は、要求ＥＮＧ軸回転数と実ＥＮＧ軸回転数の差分Δｒｐｍを算出する。ＥＣＵ２は、差分Δｒｐｍが０に近づくよう、第１回転機２１の出力トルクを制御する。当該制御は、第１回転機２１のステータ２３で回生発電することで行われ、その結果、第１回転機２１（ＭＧ１）のＡ２ロータ２５には、図２４の共線図に示したトルクＴ１２が加わる。
【０１８２】
第１回転機２１のＡ２ロータ２５にトルクＴ１２が加わることによって、第１回転機２１（ＭＧ１）のＡ１ロータ２４にトルクＴ１１が生じる。トルクＴ１１は、以下の式（４９）によって算出される。
Ｔ１１＝α／（１＋α）×Ｔ１２  …（４９）
【０１８３】
また、第１回転機２１のステータ２３での回生発電によって生じた電気エネルギ（回生エネルギ）は第１ＰＤＵ４１に送られる。図２４の共線図では、第１回転機２１のステータ２３で発生した回生エネルギを点線Ａで示す。
【０１８４】
次に、ＥＣＵ２は、前に導出した要求駆動力から、上記算出されたトルクＴ１１を差し引いたトルクが第２回転機３１のＢ２ロータ３５に加わるよう、第２ＰＤＵ４２を制御する。その結果、第２回転機３１（ＭＧ２）のＢ２ロータ３５にトルクＴ２２が加わる。なお、図２４の共線図は、第２回転機３１のステータ３３に電気エネルギを供給する場合を示し、そのときの電気エネルギを点線Ｂで示した。このとき、第２回転機３１に電気エネルギを供給する際には、第１回転機２１の回生発電で得られた回生エネルギを用いても良い。
【０１８５】
このように、第１回転機２１のＡ１ロータ２４にはトルクＴ１１が加わり、第２回転機３１のＢ２ロータ３５にはトルクＴ２２が加わる。第１回転機２１のＡ１ロータ２４は連結軸６と連結しており、第２回転機３１のＢ２ロータ３５は第２回転軸７と連結しているため、駆動輪ＤＷ，ＤＷにはトルクＴ１１とトルクＴ２２の総和が加わる。
【０１８６】
但し、第２回転機３１のＢ２ロータ３５にトルクＴ２２が加わることによって、第２回転機３１（ＭＧ２）のＢ１ロータ３４にはトルクＴ２１が生じる。トルクＴ２１は、以下の式（５０）によって表される。
Ｔ２１＝β／（１＋β）×Ｔ２２  …（５０）
【０１８７】
第２回転機３１のＢ１ロータ３４はエンジン３の軸に連結されているため、エンジン３の実ＥＮＧ軸回転数はトルクＴ２１によって影響を受ける。しかし、実ＥＮＧ軸回転数が変化しても、ＥＣＵ２は、差分Δｒｐｍが０に近づくよう、第１回転機２１の出力トルクを制御する。当該制御によってトルクＴ１２が変化し、第１回転機２１のＡ１ロータ２４に生じるトルクＴ１１も変化するため、ＥＣＵ２は、第２回転機３１のＢ２ロータ３５に加えるトルクＴ２２を変更する。このとき、変更されたトルクＴ２２によって生じるトルクＴ２１も変化する。このように、第２回転機３１のＢ１ロータ３４及びＢ２ロータ３５、並びに、第１回転機２１のＡ１ロータ２４及びＡ２ロータ２５のそれぞれにかかるトルクが循環して（Ｔ１２→Ｔ１１→Ｔ２２→Ｔ２１）、各トルクが収束していく。
【０１８８】
以上説明したように、ＥＣＵ２は、エンジン３が最適な動作点で作動するよう、第１回転機２１のＡ２ロータ２５に発生するトルクを制御し、かつ、駆動輪ＤＷ，ＤＷに要求駆動力が伝達されるよう、第２回転機３１のＢ２ロータ３５に発生するトルクを制御している。
【０１８９】
上記説明では、要求駆動力を導出する際および要求出力を導出する際に車速ＶＰを用いているが、車速ＶＰの代わりに、車軸の回転数の情報を用いても良い。
【０１９０】
＜各動作モードにおける動力装置１の動作＞
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、ＥＮＧ発進、ＥＶ後退発進およびＥＮＧ後退発進が含まれる。以下、これらの動作モードについて、図２５などのトルクの伝達状況を示す図や、図２６（ａ）、（ｂ）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。
【０１９１】
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（４３）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２６（ａ）、（ｂ）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。
【０１９２】
・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。
【０１９３】
図２５は、上記のＥＶクリープ中におけるトルクの伝達状況を示している。また、図２６（ａ）は、このＥＶクリープ中における第１および第２の回転機２１，３１の各速度共線図の一例を、図２６（ｂ）は、図２６（ａ）に示した２つの速度共線図を合成した速度共線図を、それぞれ示している。また、図２５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又は実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２５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２６（ａ）、（ｂ）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。
【０１９４】
図２５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。
【０１９５】
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２６（ａ）、（ｂ）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２５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。
【０１９６】
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２６（ａ）、（ｂ）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。
【０１９７】
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（４３）および（４４）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２６（ａ）、（ｂ）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。
【０１９８】
・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（４３）および（４４）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２８（ａ）、（ｂ）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。なお、ＥＶ発進中におけるトルクの伝達状況は、図２７に示すように、図２５に示したＥＶクリープ中におけるトルクの伝達状況と同じである。
【０１９９】
・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。
【０２００】
図２９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２９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。
【０２０１】
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２９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。
【０２０２】
以上により、図３０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。
【０２０３】
図３１は、図３０に示した２つの速度共線図を合成した速度共線図を示している。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３１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（５１）で表される。
ＴＧＥ１＝−｛β・ＴＤＤＷ＋（β＋１）ＴＤＥＮＧ｝／（α＋１＋β）……（５１）
【０２０４】
この式（５１）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。
【０２０５】
・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３２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。
【０２０６】
前述した第１回転機２１の機能から、図３２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。
【０２０７】
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。
【０２０８】
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。
【０２０９】
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。
【０２１０】
具体的には、図３３（ａ）、（ｂ）に二点鎖線で示すように、式（４３）および（４４）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３３（ａ）、（ｂ）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。
【０２１１】
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。
【０２１２】
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
【０２１３】
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。
【０２１４】
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（４３）および（４４）に示す速度関係が維持されるように制御される。
【０２１５】
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。
【０２１６】
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３４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。
【０２１７】
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（４３）および（４４）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。
【０２１８】
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。
【０２１９】
図３５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。
【０２２０】
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（４３）および（４４）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。
【０２２１】
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（４５）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。
【０２２２】
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。
【０２２３】
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３６（ａ）は、このＥＮＧ走行中の急加速運転の開始時における第１および第２の回転機２１，３１の各速度共線図の一例を、図３６（ｂ）は、図３６（ａ）に示した２つの速度共線図を合成した速度共線図を、それぞれ示している。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３６（ａ）、（ｂ）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。
【０２２４】
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３６（ａ）、（ｂ）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（５２）で表される。
ＴＧＥ２＝−｛α・ＴＥＮＧ＋（１＋α）ＴＤＤＷ｝／（β＋１＋α）  ……（５２）
【０２２５】
この式（５２）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。
【０２２６】
・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。
【０２２７】
図３７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。また、図３８（ａ）は、この減速回生中における第１および第２の回転機２１，３１の各速度共線図の一例を、図３８（ｂ）は、図３８（ａ）に示した２つの速度共線図を合成した速度共線図を、それぞれ示している。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。
【０２２８】
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。
【０２２９】
・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。
【０２３０】
図３９は、上記の停車中ＥＮＧ始動時におけるトルクの伝達状況を示している。また、図４０（ａ）は、この停車中ＥＮＧ始動時における第１および第２の回転機２１，３１の各速度共線図の一例を、図４０（ｂ）は、図４０（ａ）に示した２つの速度共線図を合成した速度共線図を、それぞれ示している。図３９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。
【０２３１】
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４０（ａ）、（ｂ）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３９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。
【０２３２】
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４０（ａ）、（ｂ）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。
【０２３３】
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（４３）および（４４）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４０（ａ）、（ｂ）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。
【０２３４】
・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。
【０２３５】
図４１は、上記のＥＮＧクリープ中におけるトルクの伝達状況を示している。また、図４２（ａ）は、このＥＮＧクリープ中における第１および第２の回転機２１，３１の各速度共線図の一例を、図４２（ｂ）は、図４２（ａ）に示した２つの速度共線図を合成した速度共線図を、それぞれ示している。図４１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４２（ａ）、（ｂ）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４１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。
【０２３６】
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４２（ａ）、（ｂ）参照）、それにより、クリープ運転が行われる。
【０２３７】
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。
【０２３８】
・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。図４３は、このＥＮＧ発進時におけるトルクの伝達状況を示している。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４４（ａ）、（ｂ）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。
【０２３９】
・ＥＶ後退発進
このＥＶ後退発進は、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、車両を後退発進させ、走行させる動作モードである。図４５は、ＥＶ後退発進中におけるトルクの伝達状況を示している。また、図４６（ａ）は、このＥＶ後退発進中における第１および第２の回転機２１，３１の各速度共線図の一例を、図４６（ｂ）は、図４６（ａ）に示した２つの速度共線図を合成した速度共線図を、それぞれ示している。
【０２４０】
ＥＶ後退発進時、第２回転機３１のステータ３３および第１回転機２１のステータ２３の双方に、バッテリ４３から電力を供給する。その結果、ステータ２３で発生する第１回転磁界を正転させ、ステータ３３で発生する第２回転磁界を正転させる。図４６（ａ）、（ｂ）に示すように、ＥＶ後退発進中、第１回転機２１のステータ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、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を逆転させるように作用するとともに、Ｂ１ロータ２４を正転させるように作用する。以上により、図４６（ａ）、（ｂ）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、同図に破線で示す停止状態から負の方向に上昇し、車両が後退発進する。
【０２４１】
・ＥＮＧ後退発進
このＥＮＧ後退発進は、エンジン動力を用いて車両を後退発進させる動作モードである。図４７は、このＥＮＧ後退発進中におけるトルクの伝達状況を示している。ＥＮＧ後退発進時、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がさらに負の方向に上昇するよう制御し、かつ、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。以上により、図４８（ａ）、（ｂ）に太い実線で示すように、車速ＶＰが同図に破線で示すＥＮＧクリープ状態から負の方向に上昇し、車両が後退発進する。
【０２４２】
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３２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。
【０２４３】
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。
【０２４４】
また、図３３（ａ）、（ｂ）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。
【０２４５】
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（５１）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（５２）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。
【０２４６】
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。
【０２４７】
＜ドライバの要求や走行状態に応じたバッテリの目標ＳＯＣの変更制御＞
上記説明したように、動力装置１の動作モードに応じて、バッテリ４３から第１回転機２１および／または第２回転機３１に電力が供給され、また、第１回転機２１および／または第２回転機３１で発電された電力がバッテリ４３に充電される。また、上記説明したように、ＥＣＵ２は、電流電圧センサ５６から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。
【０２４８】
バッテリ４３は、ニッケル水素電池またはリチウムイオン電池等の２次電池によって構成されている。２次電池の性能を十分に活用するためには、その残容量（ＳＯＣ：State of Charge）を常に監視し、過充電および過放電を防止する必要がある。例えば、バッテリ４３が過充電状態になると、バッテリ４３の劣化が進行するため好ましくない。したがって、本実施形態のＥＣＵ２は、バッテリ４３のＳＯＣ（以下「バッテリＳＯＣ」という）に目標値を設定する。
【０２４９】
図４９は、充放電が繰り返されるバッテリＳＯＣの範囲を示す図である。図４９に示すように、ＥＣＵ２は、バッテリＳＯＣが下限ＳＯＣから上限ＳＯＣまでの範囲内に収まり、かつ、バッテリＳＯＣが目標値（目標ＳＯＣ）に近づくよう、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。さらに、ＥＣＵ２は、ドライバの要求や車両の走行状態に応じて、バッテリ４３の目標ＳＯＣを変更する。
【０２５０】
車両がＥＶ走行を行う場合には、バッテリ４３から第１回転機２１および／または第２回転機３１に電力を供給することによって車両が走行する。このバッテリ４３の放電の結果、バッテリＳＯＣが所定値未満に到達すると、車両はそれ以上ＥＶ走行を続けることができなくなる。したがって、ＥＶ走行を長く行うためには、ＥＶ走行が開始される際のバッテリＳＯＣが上限ＳＯＣに近いことが好ましい。
【０２５１】
ＥＶ走行は、車両の要求駆動力が所定値未満であり且つバッテリＳＯＣが所定値以上である場合に行われる。また、本実施形態では、車両は不図示のＥＶスイッチを備えており、ＥＶ走行はドライバによるＥＶスイッチの操作に応じても行われる。したがって、本実施形態では、車両の要求駆動力の時間変化率やＥＶスイッチの操作からＥＶ走行が行われることを予測し、ＥＶ走行の実施が予測された場合には、予め目標ＳＯＣを高く設定する。
【０２５２】
また、車両がＥＮＧ走行中であって、第２回転機３１のステータ３３における第２回転磁界の回転方向が逆転方向のときに急加速を行う場合には、ＥＣＵ２は、エンジン３の回転数を上げると共に、第２回転磁界を逆転方向から正転方向に変更され、第２磁界回転速度ＶＭＦ２を正転方向に上げるよう制御する。このとき、第２回転機３１には電力を供給する必要があるため、バッテリ４３は放電する。したがって、本実施形態では、車両のアクセルペダル開度の時間変化率からバッテリ４３の放電を予測し、放電が予測された場合には予め目標ＳＯＣを高く設定する。
【０２５３】
また、図３７に示したように、車両が減速走行時に第１回転機２１および第２回転機３１は回生発電を行うため、回生エネルギによってバッテリ４３は充電される。このとき、バッテリＳＯＣが下限ＳＯＣに近い方が、上限ＳＯＣに近い場合と比較して、回生エネルギをより多く取り込むことができる。すなわち、バッテリＳＯＣが上限ＳＯＣに到達してしまうと、過充電防止のために、ＥＣＵ２はそれ以降のバッテリ４３の充電を禁止する。したがって、減速回生が行われるときのバッテリＳＯＣは下限ＳＯＣに近い方が好ましい。
【０２５４】
以下、ドライバの要求や車両の走行状態に応じたＥＣＵ２によるバッテリ４３の目標ＳＯＣの変更制御に関する第１〜第６実施例について説明する。なお、ＥＣＵ２は、ＥＶ走行予測判定や放電予測判定の結果に基づき、バッテリ４３の目標ＳＯＣを、通常の目標ＳＯＣである第１目標値と、第１目標値よりも高い第２目標値との間で変更する。
【０２５５】
＜第１実施例：車速に応じた目標ＳＯＣの変更制御＞
第１実施例では、ＥＣＵ２は、車速ＶＰに応じてバッテリ４３の目標ＳＯＣを変更する。図５０は、車速に応じたバッテリ４３の目標ＳＯＣを示すグラフである。図５０に示すように、ＥＣＵ２は、車速ＶＰに応じてバッテリ４３の目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣの間で変更する。なお、第２目標ＳＯＣは、第１目標ＳＯＣよりも低い値である。
【０２５６】
ＥＣＵ２は、車速ＶＰを第１しきい値ＶＰｔｈ１および第２しきい値ＶＰｔｈ２と比較する。第１しきい値ＶＰｔｈ１は、例えば３５ｋｍ／時であり、第１しきい値ＶＰｔｈ２は、例えば９５ｋｍ／時である。車速ＶＰが第１しきい値ＶＰｔｈ１以下のとき、車両が近い将来ＥＶ走行を行うか高車速に加速する可能性が高いため、ＥＣＵ２は、目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣに設定する。一方、車速ＶＰが第２しきい値ＶＰｔｈ２以上のとき、車両が近い将来減速する可能性が高いため、ＥＣＵ２は、目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣよりも低い第２目標ＳＯＣに設定する。
【０２５７】
なお、車速ＶＰが第１しきい値ＶＰｔｈ１より高く第２しきい値ＶＰｔｈ２未満（ＶＰｔｈ１＜ＶＰ＜ＶＰｔｈ２）のとき、ＥＣＵ２は、図５０に示すように、車速ＶＰに比例した第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣの間の値を目標ＳＯＣとして設定する。
【０２５８】
＜第２実施例：高度に応じた目標ＳＯＣの変更制御＞
第２実施例では、ＥＣＵ２は、車両が走行する地点の高度ＡＬに応じてバッテリ４３の目標ＳＯＣを変更する。なお、ＥＣＵ２は、車両に搭載されたナビゲーションシステムやエンジン３に付属する大気圧センサ等から得られる情報に基づいて高度ＡＬを取得する。図５１は、高度またはその上昇率に応じたバッテリ４３の目標ＳＯＣを示すグラフである。図５１に示すように、ＥＣＵ２は、高度ＡＬまたはその上昇率に応じてバッテリ４３の目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣの間で変更する。なお、第２目標ＳＯＣは、第１目標ＳＯＣよりも低い値である。
【０２５９】
車両が登坂すると、その後、当該車両は坂を下る可能性が高い。ＥＣＵ２は、高度ＡＬの上昇率（ｄＡＬ／ｄｔ）をしきい値ＡＬｔｈと比較する。ＥＣＵ２は、当該上昇率がしきい値に達すると、目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣに変更する。なお、図５１中の一点鎖線に示すように、ＥＣＵ２は、高度ＡＬの上昇に応じて第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣの間の値に目標ＳＯＣを変更しても良い。
【０２６０】
ＥＣＵ２が目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣに変更した後、所定の条件が満たされると、ＥＣＵ２は、目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣに戻す。所定の条件とは、（１）高度が低下しない状態で所定時間が経過した場合、（２）高度が低下しない状態で車両が所定距離を走行した場合、（３）ＥＣＵ２が、高度ＡＬの変化等に基づいて、車両が降坂していると判定した場合の少なくともいずれか１つである。
【０２６１】
＜第３実施例：登坂後の目標ＳＯＣの変更制御＞
第３実施例では、ＥＣＵ２は、車両が登坂走行後にバッテリ４３の目標ＳＯＣを変更する。図５２は、車両が登坂走行時のバッテリ４３の目標ＳＯＣを示すグラフである。図５２に示すように、ＥＣＵ２は、車両が登坂走行に費やしたエネルギ量が所定値に達した時点で、バッテリ４３の目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣに変更する。なお、第２目標ＳＯＣは、第１目標ＳＯＣよりも低い値である。
【０２６２】
車両が登坂すると、その後、当該車両は坂を下る可能性が高い。図５２に示すように、ＥＣＵ２は、図２３で説明した要求駆動力から推定される仮想加速度と、車速を微分して得られる実加速度との差に基づいて、車両の登坂状態を判別する。なお、仮想加速度とは、要求駆動力に従って車両が平地を走行した際の推定加速度であり、ＥＣＵ２が、車両質量や及び走行抵抗等を鑑みて、演算によって又はマップから導出する。ＥＣＵ２は、仮想加速度と実加速度の差がしきい値を超えた時点で、車両が登坂状態であると判断する。次に、ＥＣＵ２は、図５２に左斜線で示される、車両が登坂状態と判断した時点以降の仮想加速度と実加速度の差の積算値が所定値に達した時点で、目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣに変更する。なお、ＥＣＵ２は、図５２に右斜線で示される、車両が登坂状態と判断した時点以降の要求駆動力の積算値が所定値に達した時点で、目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣに変更しても良い。
【０２６３】
ＥＣＵ２が目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣに変更した後、所定の条件が満たされると、ＥＣＵ２は、目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣに戻す。所定の条件とは、（１）所定量以上の減速回生が行われずに所定時間が経過した場合、（２）所定量以上の減速回生が行われずに車両が所定距離を走行した場合、（３）ＥＣＵ２が、要求駆動力および車速ＶＰの変化等に基づいて、車両が降坂していると判定した場合の少なくともいずれか１つである。
【０２６４】
＜第４実施例：急加速後の目標ＳＯＣの変更制御＞
第４実施例では、ＥＣＵ２は、ドライバからの要求に応じて車両が急加速を行った後にバッテリ４３の目標ＳＯＣを変更する。図５３は、ドライバからの要求に応じて車両が急加速を行った際のバッテリ４３の目標ＳＯＣを示すグラフである。図５３に示すように、ＥＣＵ２は、車両が急加速を終了した時点で、バッテリ４３の目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣに変更する。なお、第２目標ＳＯＣは、第１目標ＳＯＣよりも低い値である。
【０２６５】
ドライバからの要求に応じて車両が急加速を行うと、その後、当該車両は減速する可能性が高い。図５３に示すように、ＥＣＵ２は、図２３で説明した要求駆動力から推定される仮想加速度と、車速を微分して得られる実加速度との差に基づいて、ドライバからの要求に応じた車両の加速状態を判別する。なお、仮想加速度とは、要求駆動力に従って車両が平地を走行した際の推定加速度であり、ＥＣＵ２が、車両質量や及び走行抵抗等を鑑みて、演算によって又はマップから導出する。ＥＣＵ２は、仮想加速度と実加速度の差が０を中心とした上限しきい値と下限しきい値の範囲内であれば、車両がドライバからの要求に応じて加速を行っている状態と判断する。このとき、ＥＣＵ２は、実加速度がしきい値に達した時点で、目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣに変更する。
【０２６６】
ＥＣＵ２が目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣに変更した後、所定の条件が満たされると、ＥＣＵ２は、目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣに戻す。所定の条件とは、（１）所定量以上の減速回生が行われずに所定時間が経過した場合、（２）所定量以上の減速回生が行われずに車両が所定距離を走行した場合、（３）ＥＣＵ２が、要求駆動力および車速ＶＰの変化等に基づいて、車両が降坂していると判定した場合の少なくともいずれか１つである。
【０２６７】
上記説明した第１〜第４実施例の目標ＳＯＣの変更制御によれば、車両が近い将来減速する可能性が高いときには、通常（第１目標ＳＯＣ）よりも低い目標ＳＯＣ（第２目標ＳＯＣ）が設定される。このため、減速回生時に得られる回生エネルギを無駄なく取り込むことができる可能性が増す。
【０２６８】
＜第５実施例：充放電頻度に応じた目標ＳＯＣの変更制御＞
第５実施例では、ＥＣＵ２は、バッテリ４３の充放電頻度に応じてバッテリ４３の目標ＳＯＣを変更する。図５４は、バッテリ４３の充放電状態に応じたバッテリ４３の目標ＳＯＣを示すグラフである。図５４に示すように、ＥＣＵ２は、所定時間内の充電電力積算量と放電電力積算量の差に応じて、バッテリ４３の目標ＳＯＣを通常目標ＳＯＣから第１目標ＳＯＣまたは第２目標ＳＯＣに変更する。なお、第１目標ＳＯＣは、通常目標ＳＯＣよりも低い値であり、第２目標ＳＯＣは、通常目標ＳＯＣよりも高い値である。
【０２６９】
ＥＣＵ２は、電流電圧センサ５６からの検出信号に基づいて、直前の所定時間内の充電電力積算量と放電電力積算量を算出する。図５４に示したように、所定時間Ｄａでは充電電力積算量が放電電力積算量よりも所定値以上大きい。このとき、ＥＣＵ２は、目標ＳＯＣを通常目標ＳＯＣから第１目標ＳＯＣに変更する。一方、所定時間Ｄｂでは放電電力積算量が充電電力積算量よりも所定値以上大きい。このとき、ＥＣＵ２は、目標ＳＯＣを通常目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣに変更する。なお、ＥＣＵ２は、目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣに、または、第２目標ＳＯＣから第１目標ＳＯＣに変更しても良い。
【０２７０】
なお、ＥＣＵ２は、所定時間内の充電電力Ｐｃが充電しきい値Ｐｔｈｃを超える充電積算時間Ｔｃと、同じ所定時間内の放電電力Ｐｄが放電しきい値Ｐｔｈｄを超える放電積算時間Ｔｄとを比較して、その比較結果に応じて目標ＳＯＣを変更しても良い。図５５は、バッテリ４３の充放電状態に応じたバッテリ４３の目標ＳＯＣを示すグラフである。図５５に示すように、所定時間Ｄａでは充電積算時間Ｔｃが放電積算時間Ｔｄよりも所定値以上大きい。このとき、ＥＣＵ２は、目標ＳＯＣを通常目標ＳＯＣから第１目標ＳＯＣに変更する。一方、所定時間Ｄｂでは放電積算時間Ｔｄが充電積算時間Ｔｃよりも所定値以上大きい。このとき、ＥＣＵ２は、目標ＳＯＣを通常目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣに変更する。
【０２７１】
なお、ＥＣＵ２は、所定時間内の充電電力Ｐｃが充電電力制限値Ｐｌｃに達する充電制限回数Ｎｃと、同じ所定時間内の放電電力Ｐｄが放電電力制限値Ｐｌｄに達する放電制限回数Ｎｄとを比較して、その比較結果に応じて目標ＳＯＣを変更しても良い。図５６は、バッテリ４３の充放電状態に応じたバッテリ４３の目標ＳＯＣを示すグラフである。図５６に示すように、所定時間Ｄａでは充電制限回数Ｎｃが放電制限回数Ｎｄよりも所定値以上大きい。このとき、ＥＣＵ２は、目標ＳＯＣを通常目標ＳＯＣから第１目標ＳＯＣに変更する。一方、所定時間Ｄｂでは放電制限回数Ｎｄが充電制限回数Ｎｃよりも所定値以上大きい。このとき、ＥＣＵ２は、目標ＳＯＣを通常目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣに変更する。
【０２７２】
ＥＣＵ２は、目標ＳＯＣが第１目標ＳＯＣまたは第２目標ＳＯＣに変更した後、放電電力積算量と充電電力積算量の差、充電積算時間Ｔｃと放電積算時間Ｔｄの差、または充電制限回数Ｎｃと放電制限回数Ｎｄの差が所定値未満となったとき、目標ＳＯＣを通常目標ＳＯＣに戻す。
【０２７３】
上記説明した第５実施例の目標ＳＯＣの変更制御によれば、バッテリ４３の充放電頻度に応じて適切な目標ＳＯＣが設定される。
【０２７４】
＜第６実施例：車両の走行状態やドライバの要求に応じた目標ＳＯＣの変更制御＞
図５７は、車両の走行状態やドライバの要求に応じた目標ＳＯＣの変更制御の処理を説明するフローチャートである。まず、ＥＣＵ２は、車両が現在ＥＮＧ走行中であるかどうかを判断する（ステップＳ１１）。車両が現在ＥＮＧ走行中でない場合、例えば車両が現在ＥＶ走行を行っている場合等には、そのまま処理が終了する。
【０２７５】
車両が現在ＥＮＧ走行中である場合、ＥＣＵ２はＥＶ走行予測判定を行う（ステップＳ１２）。
【０２７６】
図５８は、ＥＶ走行予測判定の処理を説明するフローチャートである。まず、ＥＣＵ２は、ＥＶスイッチがＯＮ状態であるかどうかを判断する（ステップＳ２１）。ＥＶスイッチがＯＮ状態の場合にはドライバの要求に応じてＥＶ走行が行われるため、ＥＣＵ２はＥＶ走行予測フラグをＯＮにする（ステップＳ２２）。
【０２７７】
ＥＶスイッチがＯＮ状態でない場合、ＥＣＵ２は、アクセルペダル開度ＡＰ等から要求駆動力を算出する（ステップＳ２３）。次に、ＥＣＵ２は、要求駆動力の時間変化率Ｒｐを算出する（ステップＳ２４）。次に、ＥＣＵ２は、要求駆動力の時間変化率Ｒｐを所定値Ｒｒｅｆと比較する（ステップＳ２５）。
【０２７８】
ステップＳ２５で要求駆動力の時間変化率Ｒｐが所定値以下であると判断されたとき、すなわち、Ｒｐ≦Ｒｒｅｆの場合には、車両の要求駆動力が今後も減少することが予測される。したがって、ＥＣＵ２は、車両がＥＶ走行を行うことが予測できるものとして、ＥＶ走行予測フラグをＯＮにする（ステップＳ２２）。
【０２７９】
これに対し、ステップＳ２５で車両の要求駆動力の時間変化率Ｒｐが所定値を超えると判断されたとき、すなわち、Ｒｐ＞Ｒｒｅｆの場合には、車両がＥＶ走行を行うことは予測されないので、ＥＣＵ２はＥＶ走行フラグをＯＦＦにする（ステップＳ２６）。
【０２８０】
図５７に戻って、ＥＣＵ２は、ＥＶ走行フラグがＯＦＦであるかどうかを判断する（ステップＳ１３）。ＥＶ走行フラグがＯＮであると判断された場合には、車両がＥＶ走行を行うことが予測されるので、ＥＣＵ２が目標ＳＯＣを第２目標値に設定する（ステップＳ１４）。これにより、車両がＥＶ走行を行うまでの間に、上限ＳＯＣに近い第２目標値を目標ＳＯＣとしてバッテリ４３の充電が行われるため、ＥＶ走行を長く実施することが可能となる。
【０２８１】
ステップＳ１３でＥＶ走行フラグがＯＦＦであると判断された場合、ＥＣＵ２は放電予測判定を行う（ステップＳ１５）。
【０２８２】
図５９は、放電予測判定の処理を説明するフローチャートである。まず、ＥＣＵ２は、第２回転機３１の第２回転磁界の回転方向が逆転方向かどうか、すなわちＭＧ２＜０であるかどうかを判断する（ステップＳ３１）。ＭＧ２≧０であると判断された場合には、第２回転機３１にバッテリ４３の電力が供給されている、すなわちバッテリ４３が現在放電を行っていると判断され、そのまま処理が終了する。
【０２８３】
ステップＳ３１でＭＧ２＜０であると判断された場合には、バッテリ４３は現在放電を行っていないと判断される。続いて、ＥＣＵ２は、アクセルペダル開度の時間変化率ΔＡＰをしきい値ｔｈと比較する（ステップＳ３２）。
【０２８４】
アクセルペダル開度の時間変化率ΔＡＰがしきい値ｔｈ以上であると判断されたとき、すなわちΔＡＰ≧ｔｈの場合には、車両の加速が予測される。車両が加速される場合には、第２回転機３１のステータ３３における第２回転磁界の回転方向が正転方向に変更されて第２回転機３１に電力を供給するよう制御されることが予測される。このとき、バッテリ４３の放電が予測されるので、ＥＣＵ２は放電予測フラグをＯＮにする（ステップＳ３３）。
【０２８５】
これに対し、アクセルペダル開度の時間変化率ΔＡＰがしきい値ｔｈよりも小さいとき、すなわちΔＡＰ＜ｔｈの場合には、車両の加速は予測されず、バッテリ４３の放電は予測されないので、ＥＣＵ２は放電予測フラグをＯＦＦにする（ステップＳ３４）。
【０２８６】
図５７に戻って、ＥＣＵ２は、放電予測フラグがＯＦＦであるかどうかを判断する（ステップＳ１６）。放電予測フラグがＯＮであると判断された場合には、バッテリ４３が放電を行うことが予測されるので、ＥＣＵ２がバッテリ４３の目標ＳＯＣを第２目標値に設定する（ステップＳ１４）。これにより、バッテリ４３が放電を行うまでの間に、上限ＳＯＣに近い第２目標値を目標ＳＯＣとしてバッテリ４３の充電が行われるため、バッテリＳＯＣを比較的高く保つことができる。
【０２８７】
放電予測フラグがＯＦＦであると判断された場合には、ＥＣＵ２がバッテリ４３の目標ＳＯＣを通常値である第１目標値に設定する（ステップＳ１７）。
【０２８８】
なお、第６実施例では、アクセルペダル開度ＡＰ等から算出される要求駆動力の時間変化率ＲｐによりＥＶ走行予測判定を行っているが、アクセルペダル開度ＡＰの時間変化率ΔＡＰにより判定を行ってもよい。この場合には、アクセルペダル開度ＡＰの時間変化率ΔＡＰが所定値よりも少ない場合に、ＥＶ走行が予測されるものとしてＥＶ走行フラグをＯＮにする。
【０２８９】
上記説明した第６実施例の目標ＳＯＣの変更制御によれば、車両のＥＶ走行が予測される場合や、バッテリ４３の放電が予測される場合に、バッテリ４３の目標ＳＯＣを通常よりも高い第２目標値に設定することができる。これにより、ＥＶ走行を実施可能な時間や頻度を増加させることができるので、燃費を向上することができる。
【０２９０】
上記制御によってバッテリ４３の目標ＳＯＣが第２目標値に設定されたとき、ＥＣＵ２は、エンジン３の軸回転数を上げる。図６０（ａ）、（ｂ）は、動力装置１の動作モードが「ＥＮＧ走行」時の、（ａ）エンジン３の軸回転数を上げる前の速度共線図と、（ｂ）エンジン３の回転数を上げた際の速度共線図とを示す。図６０（ａ）、（ｂ）に示すように、エンジン３の軸回転数を上げると、第１回転機２１のステータ２３における第１磁界回転速度ＶＭＦ１は正転方向に上がる。その結果、第１回転機２１で得られる回生エネルギが増加する。
【０２９１】
（第２〜第５の実施形態）
次に、図６１〜図６４を参照しながら、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６１〜図６４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】
（第２実施形態）
図６１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。
【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３３（ａ）、（ｂ）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】
（第３実施形態）
図６２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。
【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】
（第４実施形態）
図６３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。
【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３２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】
（第５実施形態）
図６４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。
【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（４３）および（４４）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】
（第６実施形態）
次に、図６５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。
【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３３（ａ）、（ｂ）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３３（ａ）、（ｂ）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３３（ａ）、（ｂ）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３３（ａ）、（ｂ）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３３（ａ）、（ｂ）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】
（第７実施形態）
次に、図６６を参照しながら、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６６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（５３）で表される。
ＶＲＩ１＝（ｒ１＋１）ＶＣＡ１−ｒ１・ＶＳＵ１        ……（５３）
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】
図６７は、動力装置１Ｆの概略構成および動力の伝達状況の一例を示す概念図である。なお、図６７では、第１回転機２１が「第１回転機」、ステータ２３が「第１ステータ」、Ａ１ロータ２４が「第１ロータ」、Ａ２ロータ２５が「第２ロータ」、第１遊星歯車装置ＰＳ１が「差動装置」、第１サンギヤＳ１が「第１要素」、第１キャリアＣ１が「第２要素」、第１リングギヤＲ１が「第３要素」、回転機１０１が「第２回転機」、エンジン３が「熱機関」、駆動輪ＤＷ，ＤＷが「被駆動部」、第１ＰＤＵ４１が「第１制御器」、第２ＰＤＵ４２が「第２制御器」とそれぞれ表されている。差動装置は、遊星歯車装置と同じ機能を有している。さらに、第１ロータおよび差動装置の第２要素が被駆動部に、第２ロータおよび差動装置の第１要素が熱機関の第１出力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。
【０３４０】
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。なお、図６７では、図１９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。
【０３４１】
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６７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。
【０３４２】
以上のように、本実施形態の第１動力装置１Ｆでは、第１実施形態の動力装置１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。
【０３４３】
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。
【０３４４】
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。
【０３４５】
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６８の太い実線のように示される。
【０３４６】
このため、図６８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６８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。
【０３４７】
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６８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６８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。
【０３４８】
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６８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６８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。
【０３４９】
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６９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、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。
【０３５０】
上記のように熱機関を始動する場合には、図６９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（５４）で表される。
Ｔｇ＝−｛Ｘ・ＴＯＵＴ＋（Ｘ＋１）ＴＤＨＥ｝／（α＋１＋Ｘ）    ……（５４）
【０３５１】
この式（５４）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。
【０３５２】
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７０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、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７０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。
【０３５３】
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７０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（５５）で表される。
ＴＭ２＝−｛α・ＴＨＥ＋（１＋α）ＴＯＵＴ｝／（Ｘ＋１＋α）    ……（５５）
【０３５４】
この式（５５）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。
【０３５５】
また、図７１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６７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７１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。
【０３５６】
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。
【０３５７】
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７１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。
【０３５８】
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７２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７２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。
【０３５９】
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７２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７２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。
【０３６０】
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７２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７２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。
【０３６１】
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７３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。
【０３６２】
上記のように熱機関を始動する場合には、図７３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（５６）で表される。
ＴＭ２＝−｛α・ＴＯＵＴ＋（１＋α）ＴＤＨＥ｝／（Ｘ＋α＋１）  ……（５６）
【０３６３】
この式（５６）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。
【０３６４】
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７４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７４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。
【０３６５】
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７４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（５７）で表される。
Ｔｇ＝−｛Ｘ・ＴＨＥ＋（１＋Ｘ）ＴＯＵＴ｝／（α＋１＋Ｘ）      ……（５７）
【０３６６】
この式（５７）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。
【０３６７】
また、図７５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。なお、ＥＣＵ２は、当該制御を行う際に必要となる各種マップ等を記憶するメモリ４５からデータを読み込む。また、ＥＣＵ２は、バッテリ４３の外装体又はその周辺に取り付けられたバッテリ温度センサ６２が検出した信号から、バッテリ４３の温度を導出する。
【０３６８】
以下、上記説明した１共線４要素の仕組みを有する動力装置１ＦにおいてＥＣＵ２が行う駆動力制御について、図７６及び図７７を参照して説明する。図７６は、第７実施形態の動力装置１Ｆにおける駆動力制御を示すブロック線図である。また、図７７は、１共線４要素の仕組みを有する動力装置１Ｆにおける速度共線図である。
【０３６９】
図７６に示すように、ＥＣＵ２は、上記説明したアクセル開度ＡＰを表す検出信号と、車速ＶＰを表す検出信号とを取得する。次に、ＥＣＵ２は、メモリ４５に格納されている駆動力マップを用いて、アクセル開度ＡＰと車速ＶＰに応じた駆動力（以下「要求駆動力」という。）を導出する。次に、ＥＣＵ２は、要求駆動力と車速ＶＰに応じた出力（以下「要求出力」という。）を算出する。なお、当該要求出力は、車両がドライバのアクセルペダル操作に応じた走行を行うために要する出力である。
【０３７０】
次に、ＥＣＵ２は、上記説明したバッテリ４３に入出力される電流・電圧値を表す検出信号から、バッテリ４３の残容量（ＳＯＣ：State of Charge）の情報を取得する。次に、ＥＣＵ２は、バッテリ４３のＳＯＣに応じた、要求出力に占めるエンジン３の出力する割合を決定する。次に、ＥＣＵ２は、メモリ４５に格納されているＥＮＧ動作マップを用いて、エンジン３の出力に応じた最適な動作点を導出する。なお、ＥＮＧ動作マップは、エンジン３の軸回転数とトルクと出力の関係に応じた各動作点の燃料消費率を示すＢＳＦＣ（Brake Specific Fuel Consumption）に基づくマップである。次に、ＥＣＵ２は、最適動作点でのエンジン３の軸回転数（以下「要求ＥＮＧ軸回転数」という。）を導出する。さらに、ＥＣＵ２は、最適動作点でのエンジン３のトルク（以下「ＥＮＧ要求トルク」という。）を導出する。
【０３７１】
次に、ＥＣＵ２は、ＥＮＧ要求トルクを出力するようエンジン３を制御する。次に、ＥＣＵ２は、エンジン３の軸回転数を検出する。このとき検出されたエンジン３の軸回転数を「実ＥＮＧ軸回転数」という。次に、ＥＣＵ２は、要求ＥＮＧ軸回転数と実ＥＮＧ軸回転数の差分Δｒｐｍを算出する。ＥＣＵ２は、差分Δｒｐｍが０に近づくよう、第１回転機２１の出力トルクを制御する。当該制御は、第１回転機２１のステータ２３で回生発電することで行われ、その結果、第１回転機２１（ＭＧ１）のＡ２ロータ２５には、図７７の共線図に示したトルクＴ１２が加わる。
【０３７２】
第１回転機２１のＡ２ロータ２５にトルクＴ１２が加わることによって、第１回転機２１（ＭＧ１）のＡ１ロータ２４にトルクＴ１１が生じる。トルクＴ１１は、以下の式（５８）によって算出される。
Ｔ１１＝α／（１＋α）×Ｔ１２  …（５８）
【０３７３】
また、第１回転機２１のステータ２３での回生発電によって生じた電気エネルギ（回生エネルギ）は第１ＰＤＵ４１に送られる。図７７の共線図では、第１回転機２１のステータ２３で発生した回生エネルギを点線Ａで示す。
【０３７４】
次に、ＥＣＵ２は、前に導出した要求駆動力から、上記算出されたトルクＴ１１を差し引いたトルクＴ２２が第１遊星歯車装置ＰＳ１の第１キャリアＣ１に加わるよう、第２ＰＤＵ４２を制御する。その結果、回転機１０１（ＭＧ２）のロータ１０３にトルクが加わり、第１遊星歯車装置ＰＳ１の第１キャリアＣ１に伝達される。なお、図７７の共線図は、回転機１０１のステータ１０２に電気エネルギを供給する場合を示し、そのときの電気エネルギを点線Ｂで示した。このとき、回転機１０１に電気エネルギを供給する際には、第１回転機２１の回生発電で得られた回生エネルギを用いても良い。
【０３７５】
このように、第１回転機２１のＡ１ロータ２４にはトルクＴ１１が加わり、第１遊星歯車装置ＰＳ１の第１キャリアＣ１にはトルクＴ２２が加わる。第１回転機２１のＡ１ロータ２４は連結軸６を介して第１遊星歯車装置ＰＳ１の第１キャリアＣ１と連結しており、第１遊星歯車装置ＰＳ１の第１キャリアＣ１は第２回転軸７と連結しているため、駆動輪ＤＷ，ＤＷにはトルクＴ１１とトルクＴ２２の総和が加わる。
【０３７６】
但し、第１遊星歯車装置ＰＳ１の第１キャリアＣ１にトルクＴ２２が加わることによって、第１遊星歯車装置ＰＳ１の第１サンギヤＳ１にはトルクＴ２１が生じる。トルクＴ２１は、以下の式（５９）によって表される。
Ｔ２１＝β／（１＋β）×Ｔ２２  …（５９）
【０３７７】
第１遊星歯車装置ＰＳ１の第１サンギヤＳ１はエンジン３の軸に連結されているため、エンジン３の実ＥＮＧ軸回転数はトルクＴ２１によって影響を受ける。しかし、実ＥＮＧ軸回転数が変化しても、ＥＣＵ２は、差分Δｒｐｍが０に近づくよう、第１回転機２１の出力トルクを制御する。当該制御によってトルクＴ１２が変化し、第１回転機２１のＡ１ロータ２４に生じるトルクＴ１１も変化するため、ＥＣＵ２は、回転機１０１のロータ１０３に加えるトルクを変更する。このとき、変更されたトルクによって生じるトルクＴ２１も変化する。このように、第１回転機２１のＡ１ロータ２４及びＡ２ロータ２５、並びに、第１遊星歯車装置ＰＳ１の第１サンギヤＳ１および第１キャリアＣ１のそれぞれにかかるトルクが循環して（Ｔ１２→Ｔ１１→Ｔ２２→Ｔ２１）、各トルクが収束していく。
【０３７８】
以上説明したように、ＥＣＵ２は、エンジン３が最適な動作点で作動するよう、第１回転機２１のＡ２ロータ２５に発生するトルクを制御し、かつ、駆動輪ＤＷ，ＤＷに要求駆動力が伝達されるよう、回転機１０１のロータ１０３に発生するトルクを制御している。
【０３７９】
上記説明では、要求駆動力を導出する際および要求出力を導出する際に車速ＶＰを用いているが、車速ＶＰの代わりに、車軸の回転数の情報を用いても良い。
【０３８０】
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。
【０３８１】
・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。
【０３８２】
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。
【０３８３】
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。
【０３８４】
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（４３）および（５３）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。
【０３８５】
・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（４３）および（５３）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。
【０３８６】
・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。
【０３８７】
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。
【０３８８】
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。
【０３８９】
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。
【０３９０】
図７８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７８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）
【０３９１】
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に設定されているので、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。
【０３９２】
・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。
【０３９３】
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。
【０３９４】
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。
【０３９５】
具体的には、図７９に二点鎖線で示すように、前記式（４３）および（５３）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７９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。
【０３９６】
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。
【０３９７】
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（４３）および（５３）に示す速度関係が維持されるように制御される。
【０３９８】
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。
【０３９９】
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（４３）および（５３）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。
【０４００】
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。
【０４０１】
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（４３）および（５３）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。
【０４０２】
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。
【０４０３】
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８０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８０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。
【０４０４】
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８０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）
【０４０５】
この式（６１）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。
【０４０６】
・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。
【０４０７】
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。
【０４０８】
・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。
【０４０９】
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。
【０４１０】
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。
【０４１１】
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（４３）および（５３）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。
【０４１２】
・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。
【０４１３】
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。
【０４１４】
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。
【０４１５】
・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。
【０４１６】
・ＥＶ後退発進
ＥＶ後退発進時、回転機１０１のステータ１０２および第１回転機２１のステータ２３の双方に、バッテリ４３から電力を供給する。その結果、ステータ２３で発生する第１回転磁界を正転させ、ステータ１０２で発生する第２回転磁界を正転させる。ＥＶ後退発進中、第１回転機２１のステータ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、回転機１０１のステータ１０２に電力が供給されるのに伴い、ステータ１０２からの第２駆動用等価トルクＴＳＥ２は、第１遊星歯車装置ＰＳ１の第１キャリアＣ１を逆転させるように作用するとともに、第１遊星歯車装置ＰＳ１の第１サンギヤＳ１を正転させるように作用する。以上により、車速ＶＰが負の方向に上昇し、車両が後退発進する。
【０４１７】
・ＥＮＧ後退発進
ＥＮＧ後退発進時、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がさらに負の方向に上昇するよう制御し、かつ、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。以上により、車速ＶＰが負の方向に上昇し、車両が後退発進する。
【０４１８】
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。
【０４１９】
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。
【０４２０】
さらに、図７９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。
【０４２１】
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７８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８０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。
【０４２２】
なお、本実施形態の動力装置１Ｆは、第１実施形態の動力装置１が行う「ドライバの要求や走行状態に応じたバッテリの目標ＳＯＣの変更制御」と同様の制御を行う。但し、本実施形態では、第１実施形態の第２回転機３１が、第１遊星歯車装置ＰＳ１と１ロータタイプの回転機１０１に置き換えられている。このため、第２回転機３１を回転機１０１と読み替え、第２回転機３１のステータ３３を回転機１０１のステータ１０２と読み替え、Ｂ２ロータ３５を第１遊星歯車装置ＰＳ１の第１キャリアＣ１と読み替える。
【０４２３】
（第８〜第１２の実施形態）
次に、図８１〜図８５を参照しながら、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８１〜図８５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。
【０４２４】
（第８実施形態）
図８１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。
【０４２５】
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。
【０４２６】
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。
【０４２７】
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。
【０４２８】
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７９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。
【０４２９】
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。
【０４３０】
また、本実施形態においても、図７９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。
【０４３１】
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。
【０４３２】
（第９実施形態）
図８２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。
【０４３３】
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。
【０４３４】
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。
【０４３５】
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。
【０４３６】
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７９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。
【０４３７】
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（４３）および（５３）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。
【０４３８】
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。
【０４３９】
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。
【０４４０】
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。
【０４４１】
（第１０実施形態）
図８３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。
【０４４２】
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。
【０４４３】
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。
【０４４４】
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。
【０４４５】
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。
【０４４６】
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。
【０４４７】
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。
【０４４８】
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。
【０４４９】
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。
【０４５０】
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。
【０４５１】
（第１１実施形態）
図８４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。
【０４５２】
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。
【０４５３】
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。
【０４５４】
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。
【０４５５】
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。
【０４５６】
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。
【０４５７】
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。
【０４５８】
（第１２実施形態）
図８５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。
【０４５９】
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。
【０４６０】
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。
【０４６１】
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７９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。
【０４６２】
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。
【０４６３】
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。
【０４６４】
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。
【０４６５】
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。
【０４６６】
（第１３実施形態）
次に、図８６を参照しながら、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。
【０４６７】
図８６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。
【０４６８】
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。
【０４６９】
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。
【０４７０】
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。
【０４７１】
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。
【０４７２】
図８７（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。
【０４７３】
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８７（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８７（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。
【０４７４】
また、図８８（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８８（ａ）の２つの速度共線図は、図８８（ｂ）のような１つの速度共線図で示される。
【０４７５】
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。
【０４７６】
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。
【０４７７】
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８９（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８９（ｂ）に示すような共線の関係になる。
【０４７８】
これらの図８９（ａ）および図８９（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。
【０４７９】
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。
【０４８０】
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９０（ａ）および図９０（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。
【０４８１】
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。
【０４８２】
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。
【０４８３】
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。
【０４８４】
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。
【０４８５】
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。
【０４８６】
図９１（ａ）、（ｂ）は、動力装置１Ｌ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。なお、図９１（ａ）、（ｂ）では、回転機２１が「第１回転機」、回転機１０１が「第２回転機」、第２サンギヤＳ２が「一方のギヤ」または「第１ギヤ」、第２リングギヤＲ２が「他方のギヤ」または「第２ギヤ」、第２キャリアＣ２が「キャリア」、第２出力部が「回転軸１０３ａ」、第１クラッチが「第１クラッチＣＬ１」、第２クラッチが「第１クラッチＣＬ２」、エンジン３が「熱機関」、駆動輪ＤＷ，ＤＷが「被駆動部」とそれぞれ表されている。ここで、第２の遊星歯車装置ＰＳ２の一方のギヤの回転速度を「第１ギヤ回転速度ＶＧ１」、第２の遊星歯車装置ＰＳ２の他方のギヤの回転速度を「第２ギヤ回転速度ＶＧ２」、第２の遊星歯車装置ＰＳ２の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９１（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９１（ｂ）のように示される。
【０４８７】
なお、前述したように、本実施形態の第１回転機が第１実施形態の第１回転機２１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９１（ａ）、（ｂ）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９１（ａ）、（ｂ）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。
【０４８８】
これらの図９１（ａ）と図９１（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。
【０４８９】
さらに、図７０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９２（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（６３）で表される。
ＴＭ２＝−｛ＴＨＥ＋［（１／α）＋１］ＴＯＵＴ｝／［Ｙ＋（１／α）＋１］
……（６３）
【０４９０】
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９２（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（６４）で表される。
ＴＭ２＝−｛ＴＨＥ＋［（１／α）＋１］ＴＯＵＴ｝／［Ｚ＋Ｙ＋（１／α）＋１］
……（６４）
【０４９１】
上記の式（６３）と式（６４）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。
【０４９２】
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９３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。
【０４９３】
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６７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。
【０４９４】
（第１４実施形態）
次に、図９４を参照しながら、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。
【０４９５】
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。
【０４９６】
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。
【０４９７】
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。
【０４９８】
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。
【０４９９】
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。
【０５００】
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３３（ａ）、（ｂ）および図７９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。
【０５０１】
図７９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７９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７９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。
【０５０２】
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。
【０５０３】
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（６５）で表される。
ＴＭＯＴ＝−｛α・ＴＥＮＧ＋（１＋α）ＴＤＤＷ｝／（ｒ１’＋１＋α）
……（６５）
【０５０４】
この式（６５）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（６５）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。
【０５０５】
（第１５実施形態）
次に、図９５を参照しながら、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。
【０５０６】
図９５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。
【０５０７】
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。
【０５０８】
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。
【０５０９】
・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。
【０５１０】
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。
【０５１１】
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。
【０５１２】
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（４４）および（５３）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。
【０５１３】
・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（４４）および（５３）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。
【０５１４】
・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。
【０５１５】
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。
【０５１６】
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。
【０５１７】
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。
【０５１８】
図９６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（４４）および（５３）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９６のように示される。
【０５１９】
この場合、図９６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（６６）で表される。
ＴＭＯＴ＝−｛β・ＴＤＤＷ＋（１＋β）ＴＤＥＮＧ｝／（ｒ１＋１＋β）
……（６６）
この式（６６）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。
【０５２０】
・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。
【０５２１】
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。
【０５２２】
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。
【０５２３】
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。
【０５２４】
具体的には、図９７に二点鎖線で示すように、前記式（５３）および（４４）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９７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。
【０５２５】
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。
【０５２６】
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（５３）および（４４）に示す速度関係が維持されるように制御される。
【０５２７】
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。
【０５２８】
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（５３）および（４４）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。
【０５２９】
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。
【０５３０】
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（５３）および（４４）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。
【０５３１】
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。
【０５３２】
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９８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９８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。
【０５３３】
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９８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（６７）で表される。
ＴＧＥ２＝−｛ｒ１・ＴＥＮＧ＋（１＋ｒ１）ＴＤＤＷ｝／（β＋１＋ｒ１）
……（６７）
【０５３４】
この式（６７）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。
【０５３５】
・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。
【０５３６】
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。
【０５３７】
・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。
【０５３８】
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。
【０５３９】
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。
【０５４０】
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（５３）および（４４）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。
【０５４１】
・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。
【０５４２】
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。
【０５４３】
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。
【０５４４】
・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。
【０５４５】
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。
【０５４６】
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。
【０５４７】
さらに、図９７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。
【０５４８】
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９６および前記式（６６）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９８および前記式（６７）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。
【０５４９】
なお、本実施形態の動力装置１Ｎは、第１実施形態の動力装置１が行う「ドライバの要求や走行状態に応じたバッテリの目標ＳＯＣの変更制御」と同様の制御を行う。但し、本実施形態では、第１実施形態の第１回転機２１が、第１遊星歯車装置ＰＳ１と１ロータタイプの回転機１０１に置き換えられている。このため、第１回転機２１を回転機１０１と読み替え、第１回転機２１のステータ２３を回転機１０１のステータ１０２と読み替え、Ａ２ロータ２５を第１遊星歯車装置ＰＳ１の第１キャリアＣ１と読み替える。
【０５５０】
（第１６〜第１９の実施形態）
次に、図９９〜図１０２を参照しながら、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９９〜図１０２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。
【０５５１】
（第１６実施形態）
図９９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。
【０５５２】
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。
【０５５３】
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。
【０５５４】
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。
【０５５５】
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９７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。
【０５５６】
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。
【０５５７】
また、本実施形態においても、図９７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。
【０５５８】
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。
【０５５９】
（第１７実施形態）
図１００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。
【０５６０】
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。
【０５６１】
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。
【０５６２】
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。
【０５６３】
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９７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。
【０５６４】
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（４４）、および式（５３）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。
【０５６５】
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。
【０５６６】
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。
【０５６７】
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。
【０５６８】
（第１８実施形態）
図１０１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。
【０５６９】
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。
【０５７０】
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。
【０５７１】
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。
【０５７２】
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。
【０５７３】
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。
【０５７４】
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。
【０５７５】
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。
【０５７６】
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。
【０５７７】
（第１９実施形態）
図１０２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。
【０５７８】
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。
【０５７９】
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。
【０５８０】
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９７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。
【０５８１】
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。
【０５８２】
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。
【０５８３】
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。
【０５８４】
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。
【０５８５】
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。
【０５８６】
（第２０実施形態）
次に、図１０３を参照しながら、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。
【０５８７】
図１０３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。
【０５８８】
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。
【０５８９】
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。
【０５９０】
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。
【０５９１】
図１０４（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１０４（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１０４（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。
【０５９２】
また、図１０５（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１０５（ａ）の２つの速度共線図は、図１０５（ｂ）のような１つの速度共線図で示される。
【０５９３】
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。
【０５９４】
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。
【０５９５】
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１０６（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１０６（ｂ）に示すような共線の関係になる。
【０５９６】
これらの図１０６（ａ）および図１０６（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。
【０５９７】
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。
【０５９８】
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１０７（ａ）および図１０７（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（６６）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（６８）で表される。
ＴＭＯＴ＝−｛β・ＴＤＤＷ＋（１＋β）ＴＤＥＮＧ｝
／（ｒ１・ｒ２＋ｒ１＋１＋β）              ……（６８）
これらの式（６６）と式（６８）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。
【０５９９】
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（６８）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。
【０６００】
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。
【０６０１】
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。
【０６０２】
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。
【０６０３】
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。
【０６０４】
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。
【０６０５】
図１０８（ａ）、（ｂ）は、動力装置１Ｓ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。なお、図１０８（ａ）、（ｂ）では、回転機１０１が「第１回転機」、回転機３１が「第２回転機」、第２サンギヤＳ２が「一方のギヤ」または「第１ギヤ」、第２リングギヤＲ２が「他方のギヤ」または「第２ギヤ」、第２キャリアＣ２が「キャリア」、第２出力部が「第１回転軸４」、第１クラッチが「第１クラッチＣＬ１」、第２クラッチが「第１クラッチＣＬ２」、エンジン３が「熱機関」、駆動輪ＤＷ，ＤＷが「被駆動部」とそれぞれ表されている。ここで、第２の遊星歯車装置ＰＳ２の一方のギヤの回転速度を第１ギヤ回転速度ＶＧ１、第２の遊星歯車装置ＰＳ２の他方のギヤの回転速度を第２ギヤ回転速度ＶＧ２、第２の遊星歯車装置ＰＳ２の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１０８（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、「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１０８（ｂ）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、「第２変速モード」という。
【０６０６】
なお、図１０８（ａ）、（ｂ）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１０８（ａ）、（ｂ）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。
【０６０７】
これらの図１０８（ａ）と図１０８（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。
【０６０８】
さらに、図７３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１０９（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（６９）で表される。
ＴＭ２＝−｛ＴＯＵＴ＋［（１／α）＋１］ＴＤＨＥ｝／［Ｙ＋（１／α）＋１］
……（６９）
【０６０９】
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１０９（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（７０）で表される。
ＴＭ２＝−｛ＴＯＵＴ＋［（１／α）＋１］ＴＤＨＥ｝／［Ｚ＋Ｙ＋（１／α）＋１］
……（７０）
【０６１０】
上記の式（６９）と（７０）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。
【０６１１】
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、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。
【０６１２】
また、図７１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７１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。
【０６１３】
（第２１実施形態）
次に、図１１０を参照しながら、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。
【０６１４】
図１１０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。
【０６１５】
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。
【０６１６】
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。
【０６１７】
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。
【０６１８】
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。
【０６１９】
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。
【０６２０】
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。
【０６２１】
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。
【０６２２】
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。
【０６２３】
（第２２実施形態）
次に、図１１１を参照しながら、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。
【０６２４】
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。
【０６２５】
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。
【０６２６】
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。
【０６２７】
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。
【０６２８】
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。
【０６２９】
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３３（ａ）、（ｂ）および図９７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。
【０６３０】
前述した図９７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９７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９７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。
【０６３１】
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および第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。
【０６３２】
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（７１）で表される。
ＴＭＯＴ＝−｛β・ＴＤＤＷ＋（１＋β）ＴＤＥＮＧ｝／（ｒ１’＋１＋β）
……（７１）
【０６３３】
この式（７１）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（６６）と式（７１）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。
【０６３４】
また、第７〜第２２の実施形態では、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、日本国特願２００８−３９０４５号公報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。
【０６３５】
さらに、第７〜第２２の実施形態では、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。
【０６３６】
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、ＥＣＵ２、第１および第２のＰＤＵ４１，４２は、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、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、バッテリ４３は、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。
【０６３７】
また、実施形態では、第１ステータ磁極が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、第１ステータ磁極の数と第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ステータ磁極、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。
【０６３８】
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。
【０６３９】
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ステータを用いてもよい。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。
【０６４０】
また、実施形態では、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、動力装置を車両に適用した例であるが、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。
【０６４１】
＜１共線３要素＞
以下、図面を参照しながら、本発明に係る１共線３要素の仕組みを有する動力装置について説明する。なお、以下の説明では、図１１２〜図１１４の左側および右側をそれぞれ「左」および「右」という。
【０６４２】
（第２３実施形態）
図１１２および図１１３に示すように、第２３実施形態の動力装置１は、ハイブリッド車両（以下「車両」という）２の左右の前輪４，４を駆動するものであり、動力源として、エンジン３、第１回転機１０および第２回転機２０を備えている。
【０６４３】
この車両２では、エンジン３が第１回転機１０に連結されているとともに、第１回転機１０および第２回転機２０が、ギヤ機構６、差動ギヤ機構７および左右の駆動軸８，８を介して、左右の前輪４，４に連結されている。それにより、後述するように、エンジン３の動力や、第１回転機１０および第２回転機２０の動力が前輪４，４に伝達される。また、車両２は、遊動輪である左右の後輪５，５を備えている。なお、本実施形態では、エンジン３が熱機関に、前輪４が被駆動部にそれぞれ相当する。
【０６４４】
エンジン３は、ガソリンを燃料とする多気筒内燃機関であり、後述するＥＮＧ・ＥＣＵ２９によって、その運転状態が制御される。また、２つの回転機１０，２０およびギヤ機構６はいずれも、エンジン３のシリンダブロックに固定された駆動系ハウジング（いずれも図示せず）内に収容されている。
【０６４５】
ギヤ機構６は、第１回転機１０の後述する出力軸１３に平行な第１および第２ギヤ軸６ａ，６ｂと、出力軸１３および２つのギヤ軸６ａ，６ｂ上に設けられた４つのギヤ６ｃ〜６ｆなどで構成されている。このギヤ６ｃは、出力軸１３の右端部に同心に固定されており、ギヤ６ｄと常に噛み合っている。このギヤ６ｄは、第１ギヤ軸６ａに同心かつ回転自在に嵌合しており、上記ギヤ６ｃに加えて、第２ギヤ軸６ｂの右端部に同心に固定されたギヤ６ｅと常に噛み合っている。
【０６４６】
また、ギヤ６ｆは、第２ギヤ軸６ｂの左端部に同心に固定され、差動ギヤ機構７のギヤ７ａと常に噛み合っている。以上の構成により、出力軸１３の回転は、ギヤ機構６を介して差動ギヤ機構７に伝達される。
【０６４７】
次に、図１１４および図１１５を参照しながら、第１回転機１０および第２回転機２０について説明する。図１１４は、第１回転機１０および第２回転機２０の断面構成を模式的に示したものであり、図１１５は、図１１４のＡ−Ａ線の位置で周方向に沿って破断した円環状の断面を直線状に模式的に示した図である。なお、両図においては、理解の容易化のために断面部分のハッチングが省略されており、この点は後述する１１２などにおいても同様である。
【０６４８】
＜第１回転機１０＞
まず、第１回転機１０について説明する。図１１４に示すように、第１回転機１０は、前述した駆動系ハウジングに固定されたケース１１と、左端部がエンジン３のクランクシャフトに直結された入力軸１２と、この入力軸１２と同心の出力軸１３（回転軸）と、ケース１１内に収容され、出力軸１３と一体に回転する第１ロータ１４と、ケース１１内に収容され、入力軸１２と一体に回転する第２ロータ１５と、ケース１１の周壁１１ｃの内周面に固定されたステータ１６などを備えている。これらの第１ロータ１４、第２ロータ１５およびステータ１６は、径方向の内側から外側に向かって、互いに同心に配置されている。
【０６４９】
ケース１１は、左右の側壁１１ａ，１１ｂと、これらの側壁１１ａ，１１ｂの外周端部に固定された円筒状の周壁１１ｃなどで構成されている。左右の側壁１１ａ，１１ｂの中心部には、軸受１１ｄ，１１ｅがそれぞれ取り付けられており、入力軸１２および出力軸１３はそれぞれ、これらの軸受１１ｄ，１１ｅによって回転自在に支持されている。さらに、２つの軸１２，１３は、図示しないスラスト軸受などによって、その軸線方向の移動が規制されている。
【０６５０】
第１ロータ１４は、出力軸１３の左端部に同心に固定された回転盤部１４ｂと、この回転盤部１４ｂの外端部に固定された円筒状のリング部１４ｃなどを備えている。このリング部１４ｃは、軟磁性体で構成され、その外周面には、永久磁石列が周方向に沿ってステータ１６の鉄芯１６ａに対向するように設けられている。この永久磁石列は、図１１５に示すように、８個の永久磁石１４ａ（磁極）で構成されている。
【０６５１】
これらの永久磁石１４ａは、隣り合う各２つが互いに異なる極性を有し、等間隔で配置されているとともに、各永久磁石１４ａの軸線方向の長さは、所定長さに設定されている。なお、図１１５および後述する図１０９（ａ）〜（ｃ）などでは、永久磁石１４ａのＮ極およびＳ極がそれぞれ、（Ｎ）および（Ｓ）と表記されているとともに、理解の容易化のために、主要な構成以外のもの（例えばケース１１など）の図示が省略されている。
【０６５２】
一方、ステータ１６は、回転磁界を発生させるものであり、鉄芯１６ａと、この鉄芯１６ａに巻き付けられたＵ相、Ｖ相およびＷ相のコイル１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ（図１１５参照）を有している。この鉄芯１６ａは、複数の鋼板を積層した円筒状のものであり、ケース１１に固定されているとともに、軸線方向の長さが、永久磁石１４ａと同じ長さに設定されている。
【０６５３】
また、鉄芯１６ａの内周面には、１２個のスロット１６ｂが形成されており、これらのスロット１６ｂは、軸線方向に延びるとともに、第１主軸４の周方向（以下、単に「周方向」という）に等間隔で並んでいる。なお、本実施形態では、鉄芯１６ａおよびＵ相〜Ｗ相コイル１６ｃ〜１６ｅが電機子および電機子列に相当する。
【０６５４】
さらに、Ｕ相〜Ｗ相のコイル１６ｃ〜１６ｅは、スロット１６ｂに分布巻き（波巻き）で巻回されているとともに、後述する１ＳＴ・ＰＤＵ３１および双方向型昇降圧コンバータ（以下「ＶＣＵ」という）３４を介して、後述するバッテリ３３に電気的に接続されている。
【０６５５】
以上の構成により、ステータ１６では、バッテリ３３から電力が供給され、Ｕ相〜Ｗ相コイル１６ｃ〜１６ｅに電流が流れたとき、または後述するように発電が行われたときに、鉄芯１６ａの第１ロータ１４側の端部に、４個の磁極が周方向に等間隔で発生する（図１０９（ａ）〜（ｃ）参照）とともに、これらの磁極による回転磁界が周方向に移動する。以下、鉄芯１６ａに発生する磁極を「ステータ磁極」という。この場合、周方向に隣り合う各２つのステータ磁極の極性は、互いに異なるものとなる。なお、後述する図１０９（ａ）〜（ｃ）などでは、ステータ磁極のＮ極およびＳ極もそれぞれ、永久磁石１４ａのＮ極およびＳ極と同様に、（Ｎ）および（Ｓ）と表記する。
【０６５６】
一方、第２ロータ１５は、入力軸１２の右端部に固定された回転盤部１５ｂと、この回転盤部１５ｂの外端部から第２回転機２０側に延びる支持部１５ｃと、この支持部１５ｃに固定され、第１ロータ１４の永久磁石列とステータ１６の鉄芯１６ａとの間に配置された軟磁性体コア列を有している。この軟磁性体コア列は、軟磁性体（例えば鋼板の積層体）製の、６個の軟磁性体コア１５ａで構成されている。
【０６５７】
これらの軟磁性体コア１５ａは、周方向に沿って等間隔で配置され、永久磁石１４ａおよび鉄芯１６ａに対して所定の間隔を存するように設けられている。また、軟磁性体コア１５ａの軸線方向の長さは、永久磁石１４ａおよびステータ１６の鉄芯１６ａと同じ長さに設定されている。
【０６５８】
以下、第１回転機１０の原理について説明する。なお、当該説明では、ステータ１６を「ステータ」、第１ロータ１４を「第１ロータ」、第２ロータ１５を「第２ロータ」と表す。また、ステータへの電力供給によって発生した回転磁界の電気角速度および供給電力と等価なトルクを駆動用等価トルクＴｅとした場合、この駆動用等価トルクＴｅと、第１ロータに伝達されるトルクＴ１と、第２ロータに伝達されるトルクＴ２との関係、第１および第２ロータの電気角速度と回転磁界の電気角速度と関係は、以下に述べるようになる。
【０６５９】
まず、第１回転機１０を下記の条件（ｆ１），（ｆ２）が成立するように構成した場合、そのような第１回転機１０に相当する等価回路は図１１６に示すものとなる。なお、本明細書では、一対のＮ極およびＳ極を「極対」といい、極対の数を「極対数」という。
（ｆ１）ステータがＵ相、Ｖ相およびＷ相の３相コイルを有すること。
（ｆ２）ステータ磁極が２個すなわちステータ磁極の極対数が値１であり、磁極が４個すなわち磁極の極対数が値２であるとともに、軟磁性体が第１〜第３軟磁性体の計３個であること。
【０６６０】
このような第１回転機１０の場合、第１軟磁性体を通過する磁極の磁束Ψｋ１は、下式（７２）で表される。
【０６６１】
【数４２】
2011045965.tif 000044
【０６６２】
この式（７２）において、ψｆは磁極の磁束の最大値を示しており、θ１およびθ２はそれぞれ、Ｕ相コイルに対する磁極の回転角度位置および第１軟磁性体の回転角度位置を示している。また、磁極の極対数とステータ磁極の極対数との比が値２である関係上、磁極の磁束は回転磁界に対して２倍の周期で回転（変化）するので、そのことを表すために、上式（７２）では、値２が（θ２−θ１）に乗算されている。
【０６６３】
ここで、第１軟磁性体を介してＵ相コイルを通過する磁極の磁束Ψｕ１は、式（７２）で表される磁束Ψｋ１にｃｏｓθ２を乗算した値に相当するので、下式（７３）が得られる。
【０６６４】
【数４３】
2011045965.tif 000045
【０６６５】
上記と同様に、第２軟磁性体を通過する磁極の磁束Ψｋ２は、下式（７４）で表される。
【０６６６】
【数４４】
2011045965.tif 000046
【０６６７】
この場合、ステータに対する第２軟磁性体の回転角度位置は、第１軟磁性体に対して２π／３だけ進んでいるので、上式（７４）では、そのことを表すために、θ２に２π／３が加算されている。
【０６６８】
また、第２軟磁性体を介してＵ相コイルを通過する磁極の磁束Ψｕ２は、式（７４）で表される磁束Ψｋ２にｃｏｓ（θ２＋２π／３）を乗算した値に相当するので、下式（７５）が得られる。
【０６６９】
【数４５】
2011045965.tif 000047
【０６７０】
以上と同様の手法により、第３軟磁性体を介してＵ相コイルを通過する磁極の磁束Ψｕ３の算出式として、下式（７６）が得られる。
【０６７１】
【数４６】
2011045965.tif 000048
【０６７２】
図１１６に示すような第１回転機１０の場合、３つの軟磁性体を介してＵ相コイルを通過する磁極の磁束Ψｕは、以上の式（７３），（７５），（７６）で表される磁束Ψｕ１〜Ψｕ３の和となるので、下式（７７）で表される。
【０６７３】
【数４７】
2011045965.tif 000049
【０６７４】
また、この式（７７）を一般化すると、軟磁性体を介してＵ相コイルを通過する磁極の磁束Ψｕは、下式（７８）で表される。
【０６７５】
【数４８】
2011045965.tif 000050
【０６７６】
この式（７８）において、ａ、ｂおよびｃはそれぞれ、磁極の極対数、軟磁性体の数およびステータ磁極の極対数を示している。
【０６７７】
さらに、上式（７８）を、三角関数の和と積の公式に基づいて変形すると、下式（７９）が得られる。
【０６７８】
【数４９】
2011045965.tif 000051
【０６７９】
この式（７９）において、ｂ＝ａ＋ｃとするとともに、ｃｏｓ（θ＋２π）＝ｃｏｓθの関係を用いて整理すると、下式（８０）が得られる。
【０６８０】
【数５０】
2011045965.tif 000052
【０６８１】
この式（８０）を三角関数の加法定理を用いて整理すると、下式（８１）が得られる。
【０６８２】
【数５１】
2011045965.tif 000053
【０６８３】
この式（８１）において、右辺の第２項における積分項を、ａ−ｃ≠０を条件として級数の総和の公式およびオイラーの公式を用いて整理すると、下式（８２）が得られる。すなわち、式（８１）の右辺の第２項は値０となる。
【０６８４】
【数５２】
2011045965.tif 000054
【０６８５】
また、上式（８１）において、右辺の第３項における積分項を、ａ−ｃ≠０を条件として級数の総和の公式およびオイラーの公式を用いて整理すると、下式（８３）が得られる。すなわち、式（８１）の右辺の第３項も値０となる。
【０６８６】
【数５３】
2011045965.tif 000055
【０６８７】
以上により、ａ−ｃ≠０の場合、軟磁性体を介してＵ相コイルを通過する磁極の磁束Ψｕは、下式（８４）で表される。
【０６８８】
【数５４】
2011045965.tif 000056
【０６８９】
ここで、磁極の極対数ａとステータ磁極の極対数ｃとの比を「極対数比α」とした場合、α＝ａ／ｃとなるので、これを式（８４）に代入すると、下式（８５）が得られる。
【０６９０】
【数５５】
2011045965.tif 000057
【０６９１】
さらに、この式（８５）において、ｃ・θ２＝θｅ２とするとともに、ｃ・θ１＝θｅ１とすると、下式（８６）が得られる。
【０６９２】
【数５６】
2011045965.tif 000058
【０６９３】
ここで、θｅ２は、Ｕ相コイルに対する軟磁性体の回転角度位置θ２にステータ磁極の極対数ｃを乗算した値であるので、Ｕ相コイルに対する軟磁性体の電気角度位置を表す。また、θｅ１は、Ｕ相コイルに対する磁極の回転角度位置θ１にステータ磁極の極対数ｃを乗算した値であるので、Ｕ相コイルに対する磁極の電気角度位置を表す。
【０６９４】
また、軟磁性体を介してＶ相コイルを通過する磁極の磁束Ψｖは、Ｖ相コイルの電気角度位置がＵ相コイルに対して電気角２π／３だけ進んでいるので、下式（８７）で表される。
【０６９５】
【数５７】
2011045965.tif 000059
【０６９６】
さらに、軟磁性体を介してＷ相コイルを通過する磁極の磁束Ψｗは、Ｗ相コイルの電気角度位置がＵ相コイルに対して電気角２π／３だけ遅れているので、下式（８８）で表される。
【０６９７】
【数５８】
2011045965.tif 000060
【０６９８】
次いで、以上の式（８６）〜（８８）を時間微分すると、下式（８９）〜（９１）がそれぞれ得られる。
【０６９９】
【数５９】
2011045965.tif 000061
【０７００】
【数６０】
2011045965.tif 000062
【０７０１】
【数６１】
2011045965.tif 000063
【０７０２】
ここで、ωｅ１は、θｅ１の時間微分値、すなわちステータに対する第１ロータの角速度を電気角速度に換算した値（以下「第１ロータ電気角速度」という）を表しており、ωｅ２は、θｅ２の時間微分値、すなわちステータに対する第２ロータの角速度を電気角速度に換算した値（以下「第２ロータ電気角速度」という）を表している。
【０７０３】
この場合、軟磁性体を介さずにＵ相〜Ｗ相のコイルを直接、通過する磁極の磁束は、極めて小さく、その影響は無視できるので、式（８９）〜（９１）に示される、軟磁性体を介してＵ相〜Ｗ相のコイルをそれぞれ通過する磁極の磁束Ψｕ〜Ψｗの時間微分値ｄΨｕ／ｄｔ〜ｄΨｗ／ｄｔは、磁極や軟磁性体がステータ列に対して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）をそれぞれ表すものになる。
【０７０４】
したがって、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，Ｉｗは、下式（９２），（９３），（９４）で表される。
【０７０５】
【数６２】
2011045965.tif 000064
【０７０６】
【数６３】
2011045965.tif 000065
【０７０７】
【数６４】
2011045965.tif 000066
【０７０８】
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）を表している。
【０７０９】
また、以上の式（９２）〜（９４）より、Ｕ相コイルに対する回転磁界のベクトルの電気角度位置θｍｆは、下式（９５）で表されるとともに、Ｕ相コイルに対する回転磁界の電気角速度（以下「磁界電気角速度」という）ωｍｆは、下式（９６）で表される。
【０７１０】
【数６５】
2011045965.tif 000067
【０７１１】
【数６６】
2011045965.tif 000068
【０７１２】
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、下式（９７）で表される。
【０７１３】
【数６７】
2011045965.tif 000069
【０７１４】
この式（９７）に前述した式（８９）〜（９４）を代入し、整理すると、下式（９８）が得られる。
【０７１５】
【数６８】
2011045965.tif 000070
【０７１６】
一方、機械的出力Ｗと、前述した第１および第２ロータ伝達トルクＴ１，Ｔ２と、第１および第２ロータ電気角速度ωｅ１，ωｅ２との関係は、下式（９９）で表される。
【０７１７】
【数６９】
2011045965.tif 000071
【０７１８】
以上の式（９８），（９９）を参照すると明らかなように、第１および第２ロータ伝達トルクＴ１，Ｔ２はそれぞれ、下式（１００）および（１０１）で表される。
【０７１９】
【数７０】
2011045965.tif 000072
【０７２０】
【数７１】
2011045965.tif 000073
【０７２１】
また、ステータ列に供給された電力と機械的出力Ｗは、損失を無視すれば互いに等しいことになるので、前述した式（９６）と式（９８）の関係から、前述した駆動用等価トルクＴｅは、下式（１０２）で表される。
【０７２２】
【数７２】
2011045965.tif 000074
【０７２３】
さらに、以上の式（１００）〜（１０２）より、下式（１０３）が得られる。
【０７２４】
【数７３】
2011045965.tif 000075
【０７２５】
この場合、上式（１０３）で表される３つのトルクＴｅ，Ｔ１，Ｔ２の関係、および前述した式（９６）で表される３つの電気角速度ωｍｆ，ωｅ１，ωｅ２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同一である。さらに、前述したように、ｂ＝ａ＋ｃおよびａ−ｃ≠０が成立することを条件として、式（９６）の電気角速度の関係および式（１０３）のトルクの関係が成立する。ここで、磁極の数をｐ、ステータ磁極の数をｑとすると、ｐ＝２ａ，ｑ＝２ｃが成立するので、条件式ｂ＝ａ＋ｃは、ｂ＝（ｐ＋ｑ）／２、すなわちｂ／ｑ＝（１＋ｐ／ｑ）／２と書き換えられる。さらに、極数比ｍをｍ＝ｐ／ｑと定義すると、ｂ／ｑ＝（１＋ｍ）／２が得られる。
【０７２６】
以上により、ｂ＝ａ＋ｃという条件式が成立していることは、ステータ磁極の数と磁極の数と軟磁性体の数との比ｑ：ｐ：ｂが、１：ｍ：（１＋ｍ）／２であることに相当する。また、上記のａ−ｃ≠０という条件が成立していることは、ｑ≠ｐすなわち極数比ｍが値１以外の正数であることを表す。したがって、第１回転機１０によれば、ステータ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（ただしｍ≠１）に設定されているので、式（９６）に示す電気角速度の関係と式（１０３）に示すトルクの関係が成立し、それにより、第１回転機１０を、遊星歯車装置のサンギヤとリングギヤとキャリア（以下「遊星歯車装置の三要素」という）と同様の動作特性で運転できることになる。この場合、極対数比αは、α＝ａ／ｃ＝（ｐ／２）／（ｑ／２）＝ｐ／ｑであるので、α＝ｍが成立する。
【０７２７】
以上のように、本実施形態の動力装置１によれば、第１回転機１０において１つの軟磁性体列のみを設けるだけでよいので、その分、第１回転機１０を小型化できるとともに製造コストを低減できる。その結果、動力装置自体を小型化でき、製造コストを低減できる。また、前述した式（９６），（１０３）を参照すると明らかなように、極対数比αすなわち極数比ｍの設定の仕方によって、３つの電気角速度ωｍｆ，ωｅ１，ωｅ２の関係を自由に設定できるとともに、３つのトルクＴｅ，Ｔ１，Ｔ２の関係も自由に設定できる。この点は、電力供給による回転磁界の発生中のみならず、発電による回転磁界の発生中にも同様に当てはまる。これに加えて、式（１０３）から明らかなように、極対数比αが大きいほど、第１および第２ロータ伝達トルクＴ１，Ｔ２に対して、駆動用等価トルクＴｅがより小さくなる。このことは、発電中にも同様に当てはまる。したがって、極対数比αをより大きな値に設定することによって、ステータの小型化を図ることができ、ひいては動力装置１をより小型化することができる。以上の理由により、第１回転機１０すなわち動力装置１の設計の自由度を高めることができる。
【０７２８】
また、式（９６）に基づき、３つの電気角速度ωｍｆ，ωｅ１，ωｅ２の関係は、例えば図１１７のように表すことができる。同図は、いわゆる速度共線図であり、この速度共線図において、縦軸の値０を通る横線と交わる縦線は、各パラメータの回転速度を表すためのものであり、この縦線上に表される白丸と横線との間隔が、各パラメータの回転速度に相当する。
【０７２９】
この図１１７を参照すると明らかなように、極対数比αが小さいほど、速度共線図における磁界電気角速度ωｍｆを表す縦線と、第２ロータ電気角速度ωｅ２を表す縦線との間の距離が小さくなるので、第１ロータ電気角速度ωｅ１と第２ロータ電気角速度ωｅ２との差Δω１に対する、第２ロータ電気角速度ωｅ２と磁界電気角速度ωｍｆとの差Δω２の比（Δω２／Δω１）は、より小さくなる。したがって、極対数比αをより小さな値に設定することによって、第２ロータ電気角速度ωｅ２が第１ロータ電気角速度ωｅ１を上回るような場合において、磁界電気角速度ωｍｆの過大化による損失の発生により駆動効率や発電効率が低下するのを防止できる。なお、以上の作用効果は、第１回転機１０において、複数のステータ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ることができる。
【０７３０】
次に、以上のように構成された第１回転機１０の動作について説明する。前述したように、本実施形態の第１回転機１０の場合、ステータ磁極が４個、永久磁石１４ａの磁極（以下「磁石磁極」という）が８個、軟磁性体コア１５ａが６個となっているので、ステータ磁極の数と磁石磁極の数と軟磁性体コア１５ａの数との比（以下「要素数比」という）は、４：８：６＝１：２：１．５＝１：２：（１＋２）／２に設定されている。この要素数比は前述した極数比ｍ（＝極対数比α）を値２に設定したときのものに相当するので、前述した式（８９）〜（９１）から明らかなように、第１ロータ１４および第２ロータ１５がステータ１６に対して回転した際、それに伴ってＵ相コイル１６ｃに発生する逆起電圧（以下「Ｕ相逆起電圧」という）Ｖｃｕと、Ｖ相コイル１６ｄに発生する逆起電圧（以下「Ｖ相逆起電圧」という）Ｖｃｖと、Ｗ相コイル１６ｅに発生する逆起電圧（以下「Ｗ相逆起電圧」という）Ｖｃｗはそれぞれ、下式（１０４）〜（１０６）で表される。
【０７３１】
【数７４】
2011045965.tif 000076
【０７３２】
【数７５】
2011045965.tif 000077
【０７３３】
【数７６】
2011045965.tif 000078
【０７３４】
ここで、ψＦは、磁石磁極の磁束の最大値を表している。また、θＥＲ１は、第１ロータ電気角であり、特定のＵ相コイル１６ｃ（以下「基準コイル」という）に対する第１ロータ１４の特定の永久磁石１４ａの回転角度位置を、電気角度位置に換算した値である。すなわち、第１ロータ電気角θＥＲ１は、この特定の永久磁石１４ａの回転角度位置に、ステータ磁極の極対数（値２）を乗算した値である。さらに、θＥＲ２は、第２ロータ電気角であり、上記の基準コイルに対する第２ロータ１５の特定の軟磁性体コア１５ａの回転角度位置を、電気角度位置に換算した値である。すなわち、第２ロータ電気角θＥＲ２は、この特定の軟磁性体コア１５ａの回転角度位置に、ステータ磁極の極対数（値２）を乗算した値である。
【０７３５】
また、上式（１０４）〜（１０６）におけるωＥＲ１は、第１ロータ電気角速度であり、θＥＲ１の時間微分値、すなわちステータ１６に対する第１ロータ１４の角速度を電気角速度に換算した値である。さらに、ωＥＲ２は、第２ロータ電気角速度であり、θＥＲ２の時間微分値、すなわちステータ１６に対する第２ロータ１５の角速度を電気角速度に換算した値である。
【０７３６】
また、第１回転機１０の場合、要素数比が前述したように設定されているので、前述した式（９２）〜（９４）から明らかなように、Ｕ相コイル１６ｃを流れる電流（以下「Ｕ相電流」という）Ｉｕと、Ｖ相コイル１６ｄを流れる電流（以下「Ｖ相電流」という）Ｉｖと、Ｗ相コイル１６ｅを流れる電流（以下「Ｗ相電流」という）Ｉｗはそれぞれ、下式（１０７）〜（１０９）で表される。
【０７３７】
【数７７】
2011045965.tif 000079
【０７３８】
【数７８】
2011045965.tif 000080
【０７３９】
【数７９】
2011045965.tif 000081
【０７４０】
これらの式（１０７）〜（１０９）において、Ｉは、Ｕ相〜Ｗ相コイル１６ｃ〜１６ｅを流れる電流の振幅（最大値）を表している。
【０７４１】
さらに、第１回転機１０の場合、要素数比が前述したように設定されているので、前述した式（９５）および（９６）から明らかなように、基準コイルに対するステータ１６の回転磁界のベクトルの電気角度位置（以下「磁界電気角度位置」という）θＭＦＲは、下式（１１０）で表され、ステータ１６に対する回転磁界の電気角速度（以下「磁界電気角速度」という）ωＭＦＲは、下式（１１１）で表される。
【０７４２】
【数８０】
2011045965.tif 000082
【０７４３】
【数８１】
2011045965.tif 000083
【０７４４】
以上により、第１回転機１０の場合、磁界電気角速度ωＭＦＲと第１ロータ電気角速度ωＥＲ１と第２ロータ電気角速度ωＥＲ２との関係は、例えば図１１８に示すようになる。
【０７４５】
また、ステータ１６に供給された電力および磁界電気角速度ωＭＦＲと等価のトルクを駆動用等価トルクＴＳＥとした場合、この駆動用等価トルクＴＳＥと、第１ロータ１４に伝達されるトルク（以下「第１ロータ伝達トルク」という）ＴＲ１と、第２ロータ１５に伝達されるトルク（以下「第２ロータ伝達トルク」という）ＴＲ２との関係は、前述した要素数比および前述した式（１０３）から明らかなように、下式（１１２）で表される。
【０７４６】
【数８２】
2011045965.tif 000084
【０７４７】
以上のように、式（１１１）で表される３つの電気角速度ωＭＦＲ，ωＥＲ１，ωＥＲ２の関係と、式（１１２）で表される３つのトルクＴＳＥ，ＴＲ１，ＴＲ２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（以下「遊星歯車装置の三要素」という）における回転速度およびトルクの関係と同一である。
【０７４８】
次に、第１回転機１０において、ステータ１６に供給された電力が動力に変換され、第１ロータ１４および第２ロータ１５から出力される場合の動作について説明する。まず、図１０９（ａ）〜（ｃ）〜図１２１（ａ）、（ｂ）を参照しながら、第１ロータ１４を回転不能に保持した状態でステータ１６に電力を供給した場合の動作について説明する。なお、図１０９（ａ）〜（ｃ）〜図１２１（ａ）、（ｂ）では、理解の容易化のために、特定のステータ磁極と特定の軟磁性体コア１５ａに対してのみ、ハッチングが施されている。
【０７４９】
まず、図１１９（ａ）に示すように、図中の左端の軟磁性体コア１５ａの中心と、図中の左端の永久磁石１４ａの中心が、周方向に互いに一致するとともに、その軟磁性体コア１５ａから３つ右隣の軟磁性体コア１５ａの中心と、その永久磁石１４ａから４つ右隣の永久磁石１４ａの中心が、周方向に互いに一致した状態から、回転磁界を、図中の左方向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、互いに同じ極性のステータ磁極の位置を、中心が軟磁性体コア１５ａと一致している各永久磁石１４ａの中心と周方向に一致させるとともに、このステータ磁極の極性をこの永久磁石１４ａの磁石磁極の極性と異なるように設定する。
【０７５０】
この状態で、ステータ１６による回転磁界が第１ロータ１４との間に発生すると、軟磁性体コア１５ａを有する第２ロータ１５が、ステータ１６と第１ロータ１４の間に配置されているので、ステータ磁極および磁石磁極によって、各軟磁性体コア１５ａが磁化され、それに伴い、軟磁性体コア１５ａが間隔を存して設けられていることで、ステータ磁極と軟磁性体コア１５ａと磁石磁極を結ぶような磁力線ＭＬが発生する。
【０７５１】
図１１９（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ステータ磁極、軟磁性体コア１５ａおよび磁石磁極を結ぶとともに、これらのステータ磁極、軟磁性体コア１５ａおよび磁石磁極のそれぞれの周方向の両隣のステータ磁極、軟磁性体コア１５ａおよび磁石磁極を結ぶように発生する。また、この状態では、磁力線ＭＬが直線状であることにより、軟磁性体コア１５ａに対して、これを周方向に回転させるような磁力は作用しない。
【０７５２】
そして、回転磁界の回転に伴ってステータ磁極が図１１９（ａ）に示す位置から図１１９（ｂ）に示す位置まで回転すると、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、磁力が軟磁性体コア１５ａに作用する。この場合、磁力が作用する軟磁性体コア１５ａにおいて、磁力線ＭＬは、ステータ磁極および磁石磁極を結ぶ直線に対して、回転磁界の回転方向（以下「磁界回転方向」という）と逆方向に凸に曲がった状態になるので、磁力線ＭＬに起因する磁力は、軟磁性体コア１５ａを磁界回転方向に駆動するように作用する。それにより、軟磁性体コア１５ａは、磁界回転方向に駆動され、図１１９（ｃ）に示す位置に向かって回転し、軟磁性体コア１５ａが設けられた第２ロータ１５も、磁界回転方向に回転する。なお、図１１９（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、ステータ磁極と軟磁性体コア１５ａと磁石磁極の間の磁気的なつながりが弱いことを表している。このことは、後述する他の図面においても同様である。
【０７５３】
また、回転磁界がさらに回転するのに伴い、上述した一連の動作、すなわち、「磁力線ＭＬが軟磁性体コア１５ａ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軟磁性体コア１５ａに磁力が作用する→軟磁性体コア１５ａおよび第２ロータ１５が、磁界回転方向に回転する」という動作が、図１２０（ａ）〜（ｄ）および図１２１（ａ），（ｂ）に示すように繰り返される。以上のように、第１ロータ１４を回転不能に保持した状態で、ステータ１６に電力を供給した場合には、上述したような磁力線ＭＬに起因する磁力の作用によって、ステータ１６に供給された電力は動力に変換され、その動力が第２ロータ１５から出力される。
【０７５４】
また、図１２２は、図１１９（ａ）に示す状態からステータ磁極が電気角２πだけ回転した状態を示しており、両図を比較すると明らかなように、軟磁性体コア１５ａは、ステータ磁極に対して１／３の回転角度だけ、同方向に回転していることが判る。この結果は、前述した式（１１１）において、ωＥＲ１＝０としたときに、ωＥＲ２＝ωＭＦＲ／３が成立することと合致する。
【０７５５】
次に、図１２３（ａ）〜（ｃ）〜図１２５（ａ）、（ｂ）を参照しながら、第２ロータ１５を回転不能に保持した状態で、電力をステータ１６に供給した場合の動作について説明する。なお、図１２３（ａ）〜（ｃ）〜図１２５（ａ）、（ｂ）では、理解の容易化のために、特定のステータ磁極および永久磁石１４ａに対して、ハッチングが施されている。
【０７５６】
まず、図１２３（ａ）に示すように、前述した図１１９（ａ）の場合と同様に、図中の左端の軟磁性体コア１５ａの中心と図中の左端の永久磁石１４ａの中心とが、周方向に互いに一致するとともに、その軟磁性体コア１５ａから３つ右隣の軟磁性体コア１５ａの中心とその永久磁石１４ａから４つ右隣の永久磁石１４ａの中心とが、周方向に互いに一致している状態において、回転磁界を図中の左方向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、互いに同じ極性のステータ磁極の位置を、中心が軟磁性体コア１５ａと一致している各永久磁石１４ａの中心と周方向に一致させるとともに、このステータ磁極の極性をこの永久磁石１４ａの磁石磁極の極性と異なるように設定する。
【０７５７】
図１２３（ａ）に示す状態では、図１１９（ａ）の場合と同様に、磁力線ＭＬは、周方向の位置が互いに一致しているステータ磁極、軟磁性体コア１５ａおよび磁石磁極を結ぶとともに、これらのステータ磁極、軟磁性体コア１５ａおよび磁石磁極のそれぞれの周方向の両隣のステータ磁極、軟磁性体コア１５ａおよび磁石磁極を結ぶように発生する。また、この状態では、磁力線ＭＬが直線状であることにより、軟磁性体コア１５ａに対して、これを周方向に回転させるような磁力は作用しない。
【０７５８】
そして、回転磁界の回転に伴ってステータ磁極が図１２３（ａ）に示す位置から図１２３（ｂ）に示す位置まで回転すると、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、磁力が永久磁石１４ａに作用する。この場合、この永久磁石１４ａが、磁力線ＭＬで互いに結ばれたステータ磁極および軟磁性体コア１５ａ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、磁力線ＭＬに起因する磁力は、この延長線上に永久磁石１４ａを位置させるように作用する。すなわち、永久磁石１４ａを磁界回転方向と逆方向に駆動するように作用する。それにより、永久磁石１４ａは、磁界回転方向と逆方向に駆動され、図１２３（ｃ）に示す位置に向かって回転し、永久磁石１４ａが設けられた第１ロータ１４も、磁界回転方向と逆方向に回転する。
【０７５９】
また、回転磁界がさらに回転するのに伴い、上述した一連の動作が図１２４（ａ）〜（ｄ）および図１２５（ａ），（ｂ）に示すように繰り返される。すなわち、「磁力線ＭＬが曲がり、磁力線ＭＬで互いに結ばれたステータ磁極および軟磁性体コア１５ａの延長線上よりも、永久磁石１４ａ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１４ａに磁力が作用する→永久磁石１４ａおよび第１ロータ１４が、磁界回転方向と逆方向に回転する」という動作が、繰り返される。以上のように、第２ロータ１５を回転不能に保持した状態で、電力をステータ１６に供給した場合、上述したような磁力線ＭＬに起因する磁力の作用によって、ステータ１６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１４から出力される。
【０７６０】
また、図１２５（ｂ）は、図１２３（ａ）に示す状態からステータ磁極が電気角２πだけ回転した状態を示しており、両図を比較すると明らかなように、永久磁石１４ａは、ステータ磁極に対して１／２の回転角度だけ、逆方向に回転していることが判る。この結果は、前述した式（１１１）において、ωＥＲ２＝０としたときに、−ωＥＲ１＝ωＭＦＲ／２が成立することと合致する。
【０７６１】
以上のように、本実施形態の第１回転機１０では、ステータ１６への電力供給により回転磁界を発生させると、前述した磁石磁極と軟磁性体コア１５ａとステータ磁極と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１４や第２ロータ１５から出力される。この場合、磁界電気角速度ωＭＦＲ、第１および第２のロータ電気角速度ωＥＲ１，ωＥＲ２の間に、前述した式（１１１）に示す関係が成立するとともに、駆動用等価トルクＴＳＥ、第１および第２のロータ伝達トルクＴＲ１，ＴＲ２の間に、前述した式（１１２）に示す関係が成立する。これらの３つのトルクＴＳＥ，ＴＲ１，ＴＲ２の関係および電気角速度ωＭＦＲ，ωＥＲ１，ωＥＲ２の関係は、遊星歯車装置の三要素におけるトルクおよび回転速度の関係と同一である。
【０７６２】
そのため、ステータ１６に電力を供給していない状態で、第１ロータ１４および／または第２ロータ１５に動力を入力することによって、第１ロータ１４および／または第２ロータ１５をステータ１６に対して回転させると、ステータ１６において、発電が行われるとともに、回転磁界が発生する。その際、磁石磁極と軟磁性体とステータ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（１１１）に示す電気角速度の関係と式（１１２）に示すトルクの関係が成立する。すなわち、発電した電力および磁界電気角速度ωＭＦＲと等価のトルクを発電用等価トルクＴＧＥとすると、この発電用等価トルクＴＧＥ、第１および第２のロータ伝達トルクＴＲ１，ＴＲ２の間にも、式（１１２）の「ＴＳＥ」を「ＴＧＥ」に置き換えた関係が成立する。
【０７６３】
以上のように、本実施形態の第１回転機１０の場合、３つのトルクの関係および３つの電気角速度の関係が、遊星歯車装置の三要素におけるトルクおよび回転速度の関係と同一になるので、第１回転機１０を遊星歯車装置と同じ動作特性で運転することができる。
【０７６４】
＜第２回転機２０＞
次に、第２回転機２０について説明する。この第２回転機２０は、ＤＣブラシレスモータで構成されており、図１１４に示すように、前述した駆動系ハウジングに固定されたケース２１と、ケース２１内に収容され、出力軸１３に同心に固定されたロータ２２と、ケース２１の周壁２１ｃの内周面に固定されたステータ２３などを備えている。
【０７６５】
ケース２１は、左右の側壁２１ａ，２１ｂと、これらの側壁２１ａ，２１ｂの外周端部に固定された円筒状の周壁２１ｃなどで構成されている。左右の側壁２１ａ，２１ｂの内端部には、軸受２１ｄ，２１ｅがそれぞれ取り付けられており、出力軸１３は、これらの軸受２１ｄ，２１ｅによって回転自在に支持されている。
【０７６６】
ロータ２２は、出力軸１３に同心に固定された回転盤部２２ａと、この回転盤部２２ａの外端部に固定された円筒状のリング部２２ｂなどを備えている。このリング部２２ｂは、軟磁性体で構成され、その外周面には、永久磁石列が周方向に沿って設けられている。この永久磁石列は、所定個数の永久磁石２２ｃで構成されており、これらの永久磁石２２ｃは、互いに同じ所定角度の間隔でかつ隣り合う各２つが互いに異なる極性で配置されている。
【０７６７】
ステータ２３は、ケース２１の周壁２１ｃの内周面に周方向に沿って設けられた複数のステータ２３ａを有している。これらのステータ２３ａは、回転磁界を発生するものであり、互いに同じ所定角度の間隔で配置され、後述する２ＮＤ・ＰＤＵ３２およびＶＣＵ３４を介して、バッテリ３３に電気的に接続されている。
【０７６８】
＜ＥＣＵ＞
一方、動力装置１は、図１１３に示すように、エンジン３を主に制御するためのＥＮＧ・ＥＣＵ２９と、第１回転機１０および第２回転機２０を主に制御するためのＭＯＴ・ＥＣＵ３０などを備えている。これらのＥＣＵ２９，３０はいずれも、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵおよびＩ／Ｏインターフェースなどからなるマイクロコンピュータ（いずれも図示せず）で構成されている。
【０７６９】
ＥＮＧ・ＥＣＵ２９には、クランク角センサ、駆動軸回転数センサ、アクセル開度センサおよび車速センサなどの各種のセンサ（いずれも図示せず）が接続されている。ＥＮＧ・ＥＣＵ２９は、これらの各種のセンサの検出信号に基づき、エンジン回転数ＮＥ、駆動軸８の回転数（以下「駆動軸回転数」という）ＮＤ、アクセル開度ＡＰ（図示しないアクセルペダルの操作量）および車速ＶＰなどを算出するとともに、これらのパラメータに応じて、燃料噴射弁や点火プラグなどを駆動することにより、エンジン３の運転を制御する。さらに、ＥＮＧ・ＥＣＵ２９は、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０に電気的に接続されており、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０との間で、エンジン回転数ＮＥおよび駆動軸回転数ＮＤなどの各種データを送受信する。
【０７７０】
一方、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０には、１ＳＴ・ＰＤＵ３１、２ＮＤ・ＰＤＵ３２、第１回転角センサ３５および第２回転角センサ３６が接続されている。１ＳＴ・ＰＤＵ３１は、インバータなどを含む電気回路で構成され、第１回転機１０およびバッテリ３３に接続されている。また、２ＮＤ・ＰＤＵ３２は、１ＳＴ・ＰＤＵ３１と同様にインバータなどを含む電気回路で構成され、第２回転機２０およびバッテリ３３に接続されている。なお、１ＳＴ・ＰＤＵ３１および２ＮＤ・ＰＤＵ３２とも、ＶＣＵ３４を介してバッテリ３３に接続されている。
【０７７１】
さらに、第１回転角センサ３５は、ステータ１６に対する第１ロータ１４の回転角度を検出して、それを表す検出信号をＭＯＴ・ＥＣＵ３０に出力する。また、第２回転角センサ３６は、ステータ１６に対する第２ロータ１５の回転角度を検出して、それを表す検出信号をＭＯＴ・ＥＣＵ３０に出力する。ＭＯＴ・ＥＣＵ３０は、これらのセンサの検出信号や前述したＥＮＧ・ＥＣＵ２９からの各種データなどに応じて、以下に述べるように、２つの回転機１０，２０の運転状態を制御する。なお、ＥＮＧ・ＥＣＵ２９およびＭＯＴ・ＥＣＵ３０は、当該制御を行う際に必要となる各種マップ等を記憶するメモリからデータを読み込む。また、ＥＮＧ・ＥＣＵ２９またはＭＯＴ・ＥＣＵ３０は、バッテリ３３の外装体又はその周辺に取り付けられたバッテリ温度センサが検出した信号から、バッテリ３３の温度を導出する。
【０７７２】
＜駆動力制御＞
以下、上記説明した１共線３要素の仕組みを有する動力装置１においてＥＮＧ・ＥＣＵ２９およびＭＯＴ・ＥＣＵ３０が行う駆動力制御について、図１２６及び図１２７を参照して説明する。図１２６は、第２３実施形態の動力装置１における駆動力制御を示すブロック線図である。また、図１２７は、１共線３要素の仕組みを有する動力装置１における速度共線図である。
【０７７３】
図１２６に示すように、ＥＮＧ・ＥＣＵ２９は、上記説明したアクセル開度ＡＰを表す検出信号と、車速ＶＰを表す検出信号とを取得する。次に、ＥＮＧ・ＥＣＵ２９は、メモリ４５に格納されている駆動力マップを用いて、アクセル開度ＡＰと車速ＶＰに応じた駆動力（以下「要求駆動力」という。）を導出する。次に、ＥＮＧ・ＥＣＵ２９は、要求駆動力と車速ＶＰに応じた出力（以下「要求出力」という。）を算出する。なお、当該要求出力は、車両がドライバのアクセルペダル操作に応じた走行を行うために要する出力である。
【０７７４】
次に、ＥＮＧ・ＥＣＵ２９は、バッテリ３３に入出力される電流・電圧値を表す検出信号から、バッテリ３３の残容量（ＳＯＣ：State of Charge）の情報を取得する。次に、ＥＮＧ・ＥＣＵ２９は、バッテリ３３のＳＯＣに応じた、要求出力に占めるエンジン３の出力する割合を決定する。次に、ＥＮＧ・ＥＣＵ２９は、メモリ４５に格納されているＥＮＧ動作マップを用いて、エンジン３の出力に応じた最適な動作点を導出する。なお、ＥＮＧ動作マップは、エンジン３の軸回転数とトルクと出力の関係に応じた各動作点の燃料消費率を示すＢＳＦＣ（Brake Specific Fuel Consumption）に基づくマップである。次に、ＥＮＧ・ＥＣＵ２９は、最適動作点でのエンジン３の軸回転数（以下「要求ＥＮＧ軸回転数」という。）を導出する。さらに、ＥＮＧ・ＥＣＵ２９は、最適動作点でのエンジン３のトルク（以下「ＥＮＧ要求トルク」という。）を導出する。
【０７７５】
次に、ＥＮＧ・ＥＣＵ２９は、ＥＮＧ要求トルクを出力するようエンジン３を制御する。次に、ＥＮＧ・ＥＣＵ２９は、エンジン３の軸回転数を検出する。このとき検出されたエンジン３の軸回転数を「実ＥＮＧ軸回転数」という。次に、ＥＮＧ・ＥＣＵ２９は、要求ＥＮＧ軸回転数と実ＥＮＧ軸回転数の差分Δｒｐｍを算出する。ＭＯＴ・ＥＣＵ３０は、差分Δｒｐｍが０に近づくよう、第１回転機１０の出力トルクを制御する。当該制御は、第１回転機１０のステータ１６で回生発電することで行われ、その結果、第１回転機１０（ＭＧ１）の第２ロータ１５には、図１２７の共線図に示したトルクＴ１２が加わる。
【０７７６】
第１回転機１０の第２ロータ１５にトルクＴ１２が加わることによって、第１回転機１０（ＭＧ１）の第１ロータ１４にトルクＴ１１が生じる。トルクＴ１１は、以下の式（１１３）によって算出される。
Ｔ１１＝α／（１＋α）×Ｔ１２  …（１１３）
【０７７７】
また、第１回転機１０のステータ１６での回生発電によって生じた電気エネルギ（回生エネルギ）は１ＳＴ・ＰＤＵ３１に送られる。図１２７の共線図では、第１回転機１０のステータ１６で発生した回生エネルギを点線Ａで示す。
【０７７８】
次に、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０は、前に導出した要求駆動力から、上記算出されたトルクＴ１１を差し引いたトルクが第２回転機２０のロータ２２に加わるよう、２ＮＤ・ＰＤＵ３２を制御する。その結果、第２回転機２０（ＭＧ２）のロータ２２にトルクＴ２２が加わる。このとき、第２回転機２０に電気エネルギを供給する際には、第１回転機１０の回生発電で得られた回生エネルギを用いても良い。
【０７７９】
このように、第１回転機２１の第１ロータ１４にはトルクＴ１１が加わり、第２回転機２０のロータ２２にはトルクＴ２２が加わる。第１回転機１０の第１ロータ１４および第２回転機２０のロータ２２は出力軸１３と連結しているため、車両の前輪４，４にはトルクＴ１１とトルクＴ２２の総和が加わる。
【０７８０】
以上説明したように、ＥＮＧ・ＥＣＵ２９およびＭＯＴ・ＥＣＵ３０は、エンジン３が最適な動作点で作動するよう、第１回転機１０の第２ロータ１５に発生するトルクを制御し、かつ、車両の前輪４，４に要求駆動力が伝達されるよう、第２回転機２０のロータ２２に発生するトルクを制御している。
【０７８１】
上記説明では、要求駆動力を導出する際および要求出力を導出する際に車速ＶＰを用いているが、車速ＶＰの代わりに、車軸の回転数の情報を用いても良い。
【０７８２】
次に、車両運転中の、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０による第１回転機１０および第２回転機２０の制御手法について説明する。
・エンジン停止中で停車中
まず、停車中のエンジン始動制御について説明する。この制御では、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０は、エンジン停止中で停車中の場合において、所定のエンジン始動条件が成立したとき（例えば、図示しないイグニッション・スイッチがＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り換わったとき）に、バッテリ３３の電力を、ＶＣＵ３４および１ＳＴ・ＰＤＵ３１を介して第１回転機１０に供給し、回転磁界をステータ１６に発生させる。この場合、第１回転機１０では、第１ロータ１４が前輪４に機械的に連結され、第２ロータ１５がエンジン３のクランクシャフトに機械的に連結されているので、停車中でエンジン停止状態の場合、第１ロータ１４の方が第２ロータ１５よりも回転抵抗が極めて大きい状態となり、それに起因して、第１ロータ１４が停止したままで、第２ロータ１５が回転磁界の回転方向に駆動されることになる。その結果、回転磁界の回転に伴って、第２ロータ１５が駆動され、それにより、エンジン３を始動することができる。
【０７８３】
・エンジン運転中で停車中
また、エンジン運転中で停車中の場合において、所定の発進条件が成立したとき（例えば、図示しないブレーキペダルが操作されておらず、アクセル開度ＡＰが所定値以上のとき）には、発進制御が実行される。まず、停車中は、出力軸１３すなわち第１ロータ１４が回転停止状態となっているので、エンジン３が発生する動力はすべて、磁力線を介して、第１回転機１０のステータ１６に伝達され、これに回転磁界を発生させることで、誘導起電力（すなわち逆起電圧）が発生する。ＭＯＴ・ＥＣＵ３０は、ステータ１６への供給電流を制御することにより、ステータ１６で発生した誘導起電力を回生し、その回生電力をすべて、１ＳＴ・ＰＤＵ３１および２ＮＤ・ＰＤＵ３２を介して第２回転機２０に供給する。その結果、第２回転機２０のロータ２２によって、出力軸１３が駆動され、前輪４，４が駆動されることで、車両２が発進する。車両２の発進後、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０は、車速の上昇に伴い、第１回転機１０における回生電力が漸減するように制御すると同時に、その回生電力を第２回転機２０に供給するように制御する。
【０７８４】
・エンジン運転中で走行中
さらに、エンジン運転中で走行中のときには、変速制御が実行される。この変速制御では、エンジン３の運転状態（例えば、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰなど）および／または車両２の走行状態（例えば車速ＶＰなど）に応じて、エンジン３の動力のうちの、第１ロータ１４を介して前輪４に伝達される動力と、第１回転機１０で電力として回生される動力との割合を変更するように、第１回転機１０が制御されるとともに、この回生電力を第２回転機２０に供給することにより、第２回転機２０が制御される。この場合、前述したように、第１回転機１０は、遊星歯車装置と同様の動作特性で運転可能なものであるので、上記のように第１回転機１０を制御するとともに、第１回転機１０での回生電力を第２回転機２０に供給することによって、第２回転機２０を制御すると、電気的な損失を無視すれば、第１回転機１０および第２回転機２０を介して、エンジン３の動力をすべて前輪４に伝達しながら、第２ロータ１５の回転数と出力軸１３の回転数との比、言い換えればエンジン回転数ＮＥと駆動軸回転数ＮＤとの比を任意に変更することができる。すなわち、２つの回転機１０，２０を制御することで、自動変速装置としての機能を実現することができる。
【０７８５】
また、この変速制御中、所定の動力伝達条件が成立したとき（例えば、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰが所定領域にあるとき）には、第１回転機１０での電力回生を中止し、ロック電流をステータ１６に供給するかまたは第１回転機１０における相間短絡制御を実行することなどにより、ステータ１６の回転磁界の回転速度を値０に制御する。このように制御した場合には、磁気伝達可能な範囲内であれば、エンジン３の動力をすべて磁気を介して前輪４に伝達できるので、第１回転機１０における回生電力を、２ＮＤ・ＰＤＵ３２を介して第２回転機２０に供給するように制御する場合と比べて、動力伝達効率を向上させることができる。
【０７８６】
一方、エンジン運転中で走行中（減速フューエルカット運転中も含む）の場合において、バッテリ３３の充電残量ＳＯＣが所定値ＳＯＣ＿ＲＥＦ（例えば５０％）以下のときには、第１回転機１０および／または第２回転機２０における回生電力を制御し、バッテリ３３への充電制御を実行する。それにより、バッテリ３３において十分な充電残量ＳＯＣを確保することができる。
【０７８７】
・エンジン運転中でアシスト条件成立
また、エンジン運転中で所定のアシスト条件が成立したとき（例えば、坂道発進のとき、登坂走行中であるとき、または加速走行中であるとき）には、アシスト制御が実行される。具体的には、バッテリ３３内の電力を第１回転機１０および／または第２回転機２０に供給することによって、第１回転機１０および／または第２回転機２０の動力と、エンジン３の動力とが前輪４に伝達されるように、第１回転機１０および／または第２回転機２０が制御される。それにより、エンジン３に加えて、第１回転機１０および／または第２回転機２０を動力源として、アシスト走行またはアシスト発進することができる。
【０７８８】
・エンジン停止中で回転機発進条件成立
さらに、エンジン３が停止中でかつ車両２が停止中の場合において、所定の回転機発進条件が成立したとき（例えば、バッテリ３３の充電残量ＳＯＣが所定値ＳＯＣ＿ＲＥＦを上回っており、ブレーキペダルが操作されていない状態で、アクセル開度ＡＰが所定値以上のとき）には、回転機発進制御が実行される。具体的には、エンジン３を停止したままで、バッテリ３３の電力が第１回転機１０および第２回転機２０に同時に供給され、２つの回転機１０，２０が同時に駆動される。その際、第２回転機２０が回転し始めるのと同時に、出力軸１３が回転し始めるが、第１回転機１０において、停止しているエンジン３に連結された第２ロータ１５側の回転抵抗が第１ロータ１４側よりもかなり大きくなる。その結果、ステータ１６に回転磁界を発生させることにより、第１ロータ１４を駆動することができ、第１回転機１０および第２回転機２０の動力によって、車両２を発進させることができる。なお、エンジン３の回転抵抗が不足する場合には、エンジン３をロックするか、回転抵抗を増大させる装置を設けてもよい。
【０７８９】
以上のように、本実施形態の動力装置１によれば、エンジン３、第１回転機１０および第２回転機２０を動力源として、車両２を駆動することができる。また、第１回転機１０を１つの軟磁性体列のみを備えるように構成すればよいので、その分、第１回転機１０を小型化できるとともに製造コストを低減できる。その結果、動力装置１自体を小型化でき、製造コストを低減できるとともに、設計の自由度を高めることができる。また、前述した式（１１１），（１１２）を参照すると明らかなように、第１回転機１０における極対数比αすなわち極数比ｍの設定の仕方によって、３つの電気角速度ωＭＦＲ，ωＥＲ１，ωＥＲ２の関係を自由に設定できるとともに、３つのトルクＴＳＥ，ＴＲ１，ＴＲ２の関係も自由に設定できる。その結果、設計の自由度をさらに高めることができる。
【０７９０】
次に、第２３実施形態の動力装置１において、第１回転機１０の極対数比α（＝極数比ｍ）を変更したときのトルク変化などについて説明する。具体的には、エンジン運転中での車両走行中、エンジン３の動力の一部を第１回転機１０によって電力回生し、この回生電力を第２回転機２０に供給することで、第２回転機２０を力行制御している場合を例にとって説明する。
【０７９１】
まず、動力装置１において、第１回転機１０の極対数比αが値１以外の任意の値に設定され、駆動輪が出力軸１３に直結されていると仮定する。この場合、入力軸１２すなわち第２ロータ１５の電気角速度をωＥＮＧとし、ステータ１６の回転磁界の電気角速度をωＭＧ１とし、出力軸１３すなわち第１ロータ１４の電気角速度ωＯＵＴとすると、これらの電気角速度の関係は、例えば図１２８に示すようになるとともに、下式（１１４）が成立する。
【０７９２】
【数８３】
2011045965.tif 000085
【０７９３】
さらに、エンジン３から入力軸１２に入力されるトルクをエンジントルクＴＥＮＧとし、ステータ１６の回生電力および回転磁界の電気角速度ωＭＧ１に等価なトルクを第１回転機トルクＴＭＧ１とし、第２回転機２０への供給電力および電気角速度ωＭＧ２に等価なトルクを第２回転機トルクＴＭＧ２とし、駆動輪への伝達トルクに起因して駆動輪が路面から受ける反力としてのトルクを駆動トルクＴＯＵＴとすると、下式（１１５），（１１６）が成立するとともに、これらのトルクの関係は図１２８に示すようになる。なお、下式（１１５），（１１６）においては、図１２８の上向きのトルクを正値で表している。
【０７９４】
【数８４】
2011045965.tif 000086
【０７９５】
【数８５】
2011045965.tif 000087
【０７９６】
ここで、第１所定値α１および第２所定値α２を、α１＜α２が成立するような極対数比αの所定値とした場合、α＝α１のときの第１および第２回転機トルクＴＭＧ１（α１），ＴＭＧ２（α１）はそれぞれ、下式（１１７），（１１８）で表される。
【０７９７】
【数８６】
2011045965.tif 000088
【０７９８】
【数８７】
2011045965.tif 000089
【０７９９】
また、α＝α２のときの第１および第２回転機トルクＴＭＧ１（α２），ＴＭＧ２（α２）はそれぞれ、下式（１１９），（１２０）で表される。
【０８００】
【数８８】
2011045965.tif 000090
【０８０１】
【数８９】
2011045965.tif 000091
【０８０２】
以上の式（１１７）,（１１９）より、極対数比αを第１所定値α１から第２所定値α２に変更した場合の、第１回転機トルクＴＭＧ１の変化量ΔＴＭＧ１は、下式（１２１）で表される。
【０８０３】
【数９０】
2011045965.tif 000092
【０８０４】
また、式（１１８）,（１２０）より、極対数比αを第１所定値α１から第２所定値α２に変更した場合の、第２回転機トルクＴＭＧ２の変化量ΔＴＭＧ２は、下式（１２２）で表される。
【０８０５】
【数９１】
2011045965.tif 000093
【０８０６】
ここで、ＴＥＮＧ＞０，ＴＭＧ１＜０，ＴＭＧ２＞０，α１＜α２であるので、以上の式（１２１），（１２２）を参照すると明らかなように、極対数比αを第１所定値α１から第２所定値α２に変更することで、第１および第２回転機トルクＴＭＧ１，ＴＭＧ２の絶対値が減少することになる。すなわち、極対数比αをより大きな値に設定することで、第１回転機１０および第２回転機２０を小型化できることが判る。
【０８０７】
また、２つの回転機１０，２０とバッテリ３３との間で電力が入出力されていないとすれば、第１回転機１０の回生電力はそのまま第２回転機２０に供給されるので、下式（１２３）が成立する。
【０８０８】
【数９２】
2011045965.tif 000094
【０８０９】
ここで、第１回転機１０から第２回転機２０に供給される電力を伝達電力ＷＭＧとし、エンジン出力ＷＥＮＧに対する伝達電力ＷＭＧの比を出力比ＲＷとすると、この出力比ＲＷは、下式（１２４）により算出される。
【０８１０】
【数９３】
2011045965.tif 000095
【０８１１】
前述した式（１１４），（１１５）の関係を上式（１２４）に適用すると、下式（１２５）が得られる。
【０８１２】
【数９４】
2011045965.tif 000096
【０８１３】
ここで、減速比Ｒを下式（１２６）に示すように定義し、これを上式（１２５）に適用すると、下式（１２７）が得られる。
【０８１４】
【数９５】
2011045965.tif 000097
【０８１５】
【数９６】
2011045965.tif 000098
【０８１６】
上式（１２７）より、極対数比αを第１所定値α１および第２所定値α２に設定したときの出力比ＲＷ（α１），ＲＷ（α２）はそれぞれ、下式（１２８），（１２９）で算出される。
【０８１７】
【数９７】
2011045965.tif 000099
【０８１８】
【数９８】
2011045965.tif 000100
【０８１９】
以上の式（１２８）,（１２９）より、極対数比αを第１所定値α１から第２所定値α２に変更した場合の、出力比の変化量ΔＲＷは、下式（１３０）で表される。
【０８２０】
【数９９】
2011045965.tif 000101
【０８２１】
ここで、α１＜α２であるので、上式（１３０）を参照すると明らかなように、極対数比αを第１所定値α１から第２所定値α２に変更することで、出力比ＲＷを低減でき、伝達電力ＷＭＧを低減できることが判る。また、前述した式（１２７）において、極対数比αを値１、値１．５、値２に設定したときの出力比ＲＷと減速比Ｒの関係は、図１２９に示すようになる。この図１２９を参照すると明らかなように、極対数比αをより大きな値に設定することで、減速比Ｒのほぼ全域において、伝達電力ＷＭＧを低減できることが判る。一般に、効率の観点からは、動力を機械伝達または磁気伝達したときの方が、電力を回転機によって動力に変換したときと比べて優れているので、上記のように、伝達電力ＷＭＧを低減することによって、伝達効率を向上できることになる。すなわち、本実施形態の動力装置の場合、極対数比α（＝極数比ｍ）をより大きく設定することによって、伝達効率を向上させることができる。
【０８２２】
なお、第２３実施形態は、動力装置１を被駆動部としての前輪４を備える車両２に適用した例であるが、これに限らず、例えば、船舶および航空機などの様々な産業機器に適用可能である。ここで、動力装置１を船舶に適用した場合には、スクリューなどの推進力を生じる部分が被駆動部に相当し、動力装置を航空機に適用した場合には、プロペラやロータなどの推進力を生じる部分が被駆動部に相当する。
【０８２３】
また、第２３実施形態は、熱機関として、ガソリンを燃料とする内燃機関であるエンジン３を用いた例であるが、これに限らず、熱エネルギを継続的に機械的エネルギに変える装置であればよい。例えば、熱機関として、軽油または天然ガスを燃料とする内燃機関やスターリングエンジンなどの外燃機関を用いてもよい。
【０８２４】
さらに、第２３実施形態は、第１回転機１０において、ステータ磁極の数を「４」に、磁極の数を「８」に、軟磁性体としての軟磁性体コア１５ａの数を「６」にそれぞれ設定した例であるが、本発明の第１回転機におけるステータ磁極の数、磁極の数および軟磁性体の数はこれらの値に限らず、ステータ磁極の数と磁極の数と軟磁性体の数が、極数比ｍを値１以外の正数とした場合において、ステータ磁極の数と磁極の数と軟磁性体の数との比すなわち要素数比が１：ｍ：（１＋ｍ）／２となるように、設定されていればよい。また、第２３実施形態の第１回転機１０は、要素数比においてｍ＝２に設定した例であるが、極数比ｍはこれに限らず、値１以外の正数であればよい。
【０８２５】
また、第２３実施形態は、第１ロータ１４の磁極として永久磁石１４ａの磁極を用いた例であるが、第１ロータ１４にステータ列を設け、このステータ列に発生する磁極を永久磁石の磁極に代えて用いてもよい。
【０８２６】
一方、第２３実施形態は、第１回転機１０および第２回転機２０の運転を制御する制御手段として、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０、１ＳＴ・ＰＤＵ３１および２ＮＤ・ＰＤＵ３２を用いた例であるが、第１回転機１０および第２回転機２０を制御する制御手段はこれに限らず、これらの回転機１０，２０の運転を制御できるものであればよい。例えば、２つの回転機１０，２０を制御する制御手段として、マイクロコンピュータを搭載した電気回路などを用いてもよい。
【０８２７】
また、第２３実施形態は、第１回転機１０および第２回転機２０を出力軸１３上に軸線方向に並べて配置した例であるが、第１回転機１０および第２回転機２０の配置はこれに限らない。例えば、図１３０に示すように、第２回転機２０の外側に第１回転機１０が位置するように、両者を径方向に並べて配置してもよい。このようにすれば、２つの回転機１０，２０の軸線方向のサイズを小型化することができ、動力装置１の設計の自由度を高めることができる。
【０８２８】
さらに、図１３１に示すように、第１回転機１０の第１ロータ１４と第２回転機２０のロータ２２を別個の軸上に配置してもよい。なお、同図においては、理解の容易化のために断面部分のハッチングが省略されている。同図に示すように、この第２回転機２０では、ロータ２２が前述した出力軸１３上ではなく、第１ギヤ軸６ａ上に設けられている。このようにすれば、２つの回転機１０，２０の配置において、動力装置１の設計の自由度を高めることができる。
【０８２９】
一方、第２３実施形態の動力装置１において、図１３２に示すように、ギヤ機構６に代えて、変速装置（図では「Ｔ／Ｍ」と表す）５０を設けてもよい。この変速装置５０は、出力軸１３と前輪４との間の減速比を段階的または無段階に変更するものであり、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によって変速動作が制御される。なお、変速装置５０としては、具体的には、トルクコンバータ付きの有段自動変速装置、ベルト式無段変速装置、トロイダル式無段変速装置および自動ＭＴ（アクチュエータによって、クラッチの接続・遮断動作および変速動作を実行する有段自動変速装置）などのいずれかが適宜、用いられる。
【０８３０】
このように構成した場合、例えば、変速装置５０における低回転・高負荷域用の減速比を大きく設定することによって、第１回転機１０および第２回転機２０を介して変速装置５０に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第１回転機１０および第２回転機２０を小型化することができる。一方、変速装置５０における高車速・高負荷域用の減速比を小さく設定することによって、第１回転機１０および第２回転機２０の回転数を低下させることができる。それにより、第１回転機１０の場合、その界磁回転数を低減できることで、エネルギ損失を低減でき、伝達効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。また、第２回転機２０の場合、その運転効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。
【０８３１】
また、第２３実施形態の動力装置１において、図１３３に示すように、変速装置５１を、エンジン３と第２ロータ１５の間に延びる入力軸１２の途中に設けてもよい。この変速装置５１は、エンジン３と第２ロータ１５との間の増速比を段階的または無段階に変更するものであり、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によって変速動作が制御される。なお、変速装置５１としては、上記変速装置５０と同様に、トルクコンバータ付きの有段自動変速装置、ベルト式無段変速装置、トロイダル式無段変速装置および自動ＭＴなどのいずれかが適宜、用いられる。
【０８３２】
このように構成した場合、例えば、変速装置５１における低回転・高負荷域用の増速比および終減速装置（すなわち差動ギヤ機構７）の終減速比をいずれも大きく設定することによって、第１回転機１０および第２回転機２０を介して終減速装置側に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第１回転機１０および第２回転機２０を小型化することができる。一方、変速装置５１における高車速・高負荷域用の増速比を小さく（または１：１に）設定することによって、第１回転機１０および第２回転機２０の回転数を低下させることができる。それにより、前述したように、第１回転機１０の場合、その界磁回転数を低減できることで、エネルギ損失を低減でき、伝達効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。また、第２回転機２０の場合、その運転効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。
【０８３３】
さらに、第２３実施形態の動力装置１において、図１３４に示すように、ギヤ機構６の位置を、出力軸１３の第１ロータ１４とロータ２２との間に変更するとともに、出力軸１３のギヤ機構６とロータ２２の間に、変速装置５２を設けてもよい。この変速装置５２は、ロータ２２とギヤ６ｃとの間の減速比を段階的または無段階に変更するものであり、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によって変速動作が制御される。なお、変速装置５２としては、前述した変速装置５０と同様に、トルクコンバータ付きの有段自動変速装置、ベルト式無段変速装置、トロイダル式無段変速装置および自動ＭＴなどのいずれかが適宜、用いられる。
【０８３４】
このように構成した場合、例えば、変速装置５２における低回転・高負荷域用の減速比を大きく設定することによって、第２回転機２０から前輪４に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第２回転機２０を小型化することができる。一方、変速装置５２における高車速・高負荷域用の減速比を小さく設定することによって、第２回転機２０の回転数を低下させることができ、それにより、前述したように、運転効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。
【０８３５】
＜ドライバの要求や走行状態に応じたバッテリの目標ＳＯＣの変更制御＞
上記説明したように、動力装置１の動作モードに応じて、バッテリ３３から第１回転機１０および／または第２回転機２０に電力が供給され、また、第１回転機１０および／または第２回転機２０で発電された電力がバッテリ３３に充電される。また、上記説明したように、ＥＮＧ・ＥＣＵ２９またはＭＯＴ・ＥＣＵ３０（以下、単に「ＥＣＵ」という）は、図示しない電流電圧センサからの検出信号に基づいてバッテリ３３の充電状態を算出する。
【０８３６】
バッテリ３３は、ニッケル水素電池またはリチウムイオン電池等の２次電池によって構成されている。２次電池の性能を十分に活用するためには、その残容量（ＳＯＣ：State of Charge）を常に監視し、過充電および過放電を防止する必要がある。例えば、バッテリ３３が過充電状態になると、バッテリ３３の劣化が進行するため好ましくない。したがって、本実施形態のＥＣＵは、バッテリ３３のＳＯＣ（以下「バッテリＳＯＣ」という）に目標値を設定する。
【０８３７】
図１３５は、充放電が繰り返されるバッテリＳＯＣの範囲を示す図である。図１３５に示すように、ＥＣＵは、バッテリＳＯＣが下限ＳＯＣから上限ＳＯＣまでの範囲内に収まり、かつ、バッテリＳＯＣが目標値（目標ＳＯＣ）に近づくよう、エンジン３、第１および第２の回転機１０，２０の動作を制御する。さらに、ＥＣＵは、ドライバの要求や車両の走行状態に応じて、バッテリ３３の目標ＳＯＣを変更する。
【０８３８】
車両がＥＶ走行を行う場合には、バッテリ３３から第１回転機１０および／または第２回転機２０に電力を供給することによって車両が走行する。このバッテリ３３の放電の結果、バッテリＳＯＣが所定値未満に到達すると、車両はそれ以上ＥＶ走行を続けることができなくなる。したがって、ＥＶ走行を長く行うためには、ＥＶ走行が開始される際のバッテリＳＯＣが上限ＳＯＣに近いことが好ましい。
【０８３９】
ＥＶ走行は、車両の要求駆動力が所定値未満であり且つバッテリＳＯＣが所定値以上である場合に行われる。また、本実施形態では、車両は不図示のＥＶスイッチを備えており、ＥＶ走行はドライバによるＥＶスイッチの操作に応じても行われる。したがって、本実施形態では、車両の要求駆動力の時間変化率やＥＶスイッチの操作からＥＶ走行が行われることを予測し、ＥＶ走行の実施が予測された場合には、予め目標ＳＯＣを高く設定する。
【０８４０】
また、車両がＥＮＧ走行中であって、第２回転機２０のステータ２３における第２回転磁界の回転方向が逆転方向のときに急加速を行う場合には、ＥＣＵは、エンジン３の回転数を上げると共に、第２回転磁界を逆転方向から正転方向に変更され、第２磁界回転速度ＶＭＦ２を正転方向に上げるよう制御する。このとき、第２回転機２０には電力を供給する必要があるため、バッテリ３３は放電する。したがって、本実施形態では、車両のアクセルペダル開度の時間変化率からバッテリ３３の放電を予測し、放電が予測された場合には予め目標ＳＯＣを高く設定する。
【０８４１】
また、車両が減速走行時に第１回転機１０および第２回転機２０は回生発電を行うため、回生エネルギによってバッテリ３３は充電される。このとき、バッテリＳＯＣが下限ＳＯＣに近い方が、上限ＳＯＣに近い場合と比較して、回生エネルギをより多く取り込むことができる。すなわち、バッテリＳＯＣが上限ＳＯＣに到達してしまうと、過充電防止のために、ＥＣＵはそれ以降のバッテリ３３の充電を禁止する。したがって、減速回生が行われるときのバッテリＳＯＣは下限ＳＯＣに近い方が好ましい。
【０８４２】
以下、ドライバの要求や車両の走行状態に応じたＥＣＵによるバッテリ３３の目標ＳＯＣの変更制御に関する第１〜第６実施例について説明する。なお、ＥＣＵは、ＥＶ走行予測判定や放電予測判定の結果に基づき、バッテリ３３の目標ＳＯＣを、通常の目標ＳＯＣである第１目標値と、第１目標値よりも高い第２目標値との間で変更する。
【０８４３】
＜第１実施例：車速に応じた目標ＳＯＣの変更制御＞
第１実施例では、ＥＣＵは、車速ＶＰに応じてバッテリ３３の目標ＳＯＣを変更する。図１３６は、車速に応じたバッテリ３３の目標ＳＯＣを示すグラフである。図１３６に示すように、ＥＣＵは、車速ＶＰに応じてバッテリ３３の目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣの間で変更する。なお、第２目標ＳＯＣは、第１目標ＳＯＣよりも低い値である。
【０８４４】
ＥＣＵは、車速ＶＰを第１しきい値ＶＰｔｈ１および第２しきい値ＶＰｔｈ２と比較する。第１しきい値ＶＰｔｈ１は、例えば３５ｋｍ／時であり、第１しきい値ＶＰｔｈ２は、例えば９５ｋｍ／時である。車速ＶＰが第１しきい値ＶＰｔｈ１以下のとき、車両が近い将来ＥＶ走行を行うか高車速に加速する可能性が高いため、ＥＣＵは、目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣに設定する。一方、車速ＶＰが第２しきい値ＶＰｔｈ２以上のとき、車両が近い将来減速する可能性が高いため、ＥＣＵは、目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣよりも低い第２目標ＳＯＣに設定する。
【０８４５】
なお、車速ＶＰが第１しきい値ＶＰｔｈ１より高く第２しきい値ＶＰｔｈ２未満（ＶＰｔｈ１＜ＶＰ＜ＶＰｔｈ２）のとき、ＥＣＵは、図１３６に示すように、車速ＶＰに比例した第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣの間の値を目標ＳＯＣとして設定する。
【０８４６】
＜第２実施例：高度に応じた目標ＳＯＣの変更制御＞
第２実施例では、ＥＣＵは、車両が走行する地点の高度ＡＬに応じてバッテリ３３の目標ＳＯＣを変更する。なお、ＥＣＵは、車両に搭載されたナビゲーションシステムやエンジン３に付属する大気圧センサ等から得られる情報に基づいて高度ＡＬを取得する。図１３７は、高度またはその上昇率に応じたバッテリ３３の目標ＳＯＣを示すグラフである。図１３７に示すように、ＥＣＵは、高度ＡＬまたはその上昇率に応じてバッテリ３３の目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣの間で変更する。なお、第２目標ＳＯＣは、第１目標ＳＯＣよりも低い値である。
【０８４７】
車両が登坂すると、その後、当該車両は坂を下る可能性が高い。ＥＣＵは、高度ＡＬの上昇率（ｄＡＬ／ｄｔ）をしきい値ＡＬｔｈと比較する。ＥＣＵは、当該上昇率がしきい値に達すると、目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣに変更する。なお、図１３７中の一点鎖線に示すように、ＥＣＵは、高度ＡＬの上昇に応じて第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣの間の値に目標ＳＯＣを変更しても良い。
【０８４８】
ＥＣＵが目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣに変更した後、所定の条件が満たされると、ＥＣＵは、目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣに戻す。所定の条件とは、（１）高度が低下しない状態で所定時間が経過した場合、（２）高度が低下しない状態で車両が所定距離を走行した場合、（３）ＥＣＵが、高度ＡＬの変化等に基づいて、車両が降坂していると判定した場合の少なくともいずれか１つである。
【０８４９】
＜第３実施例：登坂後の目標ＳＯＣの変更制御＞
第３実施例では、ＥＣＵは、車両が登坂走行後にバッテリ３３の目標ＳＯＣを変更する。図１３８は、車両が登坂走行時のバッテリ３３の目標ＳＯＣを示すグラフである。図１３８に示すように、ＥＣＵは、車両が登坂走行に費やしたエネルギ量が所定値に達した時点で、バッテリ３３の目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣに変更する。なお、第２目標ＳＯＣは、第１目標ＳＯＣよりも低い値である。
【０８５０】
車両が登坂すると、その後、当該車両は坂を下る可能性が高い。図１３８に示すように、ＥＣＵは、図１２６で説明した要求駆動力から推定される仮想加速度と、車速を微分して得られる実加速度との差に基づいて、車両の登坂状態を判別する。なお、仮想加速度とは、要求駆動力に従って車両が平地を走行した際の推定加速度であり、ＥＣＵが、車両質量や及び走行抵抗等を鑑みて、演算によって又はマップから導出する。ＥＣＵは、仮想加速度と実加速度の差がしきい値を超えた時点で、車両が登坂状態であると判断する。次に、ＥＣＵは、図１３８に左斜線で示される、車両が登坂状態と判断した時点以降の仮想加速度と実加速度の差の積算値が所定値に達した時点で、目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣに変更する。なお、ＥＣＵは、図１３８に右斜線で示される、車両が登坂状態と判断した時点以降の要求駆動力の積算値が所定値に達した時点で、目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣに変更しても良い。
【０８５１】
ＥＣＵが目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣに変更した後、所定の条件が満たされると、ＥＣＵは、目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣに戻す。所定の条件とは、（１）所定量以上の減速回生が行われずに所定時間が経過した場合、（２）所定量以上の減速回生が行われずに車両が所定距離を走行した場合、（３）ＥＣＵが、要求駆動力および車速ＶＰの変化等に基づいて、車両が降坂していると判定した場合の少なくともいずれか１つである。
【０８５２】
＜第４実施例：急加速後の目標ＳＯＣの変更制御＞
第４実施例では、ＥＣＵは、ドライバからの要求に応じて車両が急加速を行った後にバッテリ３３の目標ＳＯＣを変更する。図１３９は、ドライバからの要求に応じて車両が急加速を行った際のバッテリ３３の目標ＳＯＣを示すグラフである。図１３９に示すように、ＥＣＵは、車両が急加速を終了した時点で、バッテリ３３の目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣに変更する。なお、第２目標ＳＯＣは、第１目標ＳＯＣよりも低い値である。
【０８５３】
ドライバからの要求に応じて車両が急加速を行うと、その後、当該車両は減速する可能性が高い。図１３９に示すように、ＥＣＵは、図１２６で説明した要求駆動力から推定される仮想加速度と、車速を微分して得られる実加速度との差に基づいて、ドライバからの要求に応じた車両の加速状態を判別する。なお、仮想加速度とは、要求駆動力に従って車両が平地を走行した際の推定加速度であり、ＥＣＵが、車両質量や及び走行抵抗等を鑑みて、演算によって又はマップから導出する。ＥＣＵは、仮想加速度と実加速度の差が０を中心とした上限しきい値と下限しきい値の範囲内であれば、車両がドライバからの要求に応じて加速を行っている状態と判断する。このとき、ＥＣＵは、実加速度がしきい値に達した時点で、目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣに変更する。
【０８５４】
ＥＣＵが目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣに変更した後、所定の条件が満たされると、ＥＣＵは、目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣに戻す。所定の条件とは、（１）所定量以上の減速回生が行われずに所定時間が経過した場合、（２）所定量以上の減速回生が行われずに車両が所定距離を走行した場合、（３）ＥＣＵが、要求駆動力および車速ＶＰの変化等に基づいて、車両が降坂していると判定した場合の少なくともいずれか１つである。
【０８５５】
上記説明した第１〜第４実施例の目標ＳＯＣの変更制御によれば、車両が近い将来減速する可能性が高いときには、通常（第１目標ＳＯＣ）よりも低い目標ＳＯＣ（第２目標ＳＯＣ）が設定される。このため、減速回生時に得られる回生エネルギを無駄なく取り込むことができる可能性が増す。
【０８５６】
＜第５実施例：充放電頻度に応じた目標ＳＯＣの変更制御＞
第５実施例では、ＥＣＵは、バッテリ３３の充放電頻度に応じてバッテリ３３の目標ＳＯＣを変更する。図１４０は、バッテリ３３の充放電状態に応じたバッテリ３３の目標ＳＯＣを示すグラフである。図１４０に示すように、ＥＣＵは、所定時間内の充電電力積算量と放電電力積算量の差に応じて、バッテリ３３の目標ＳＯＣを通常目標ＳＯＣから第１目標ＳＯＣまたは第２目標ＳＯＣに変更する。なお、第１目標ＳＯＣは、通常目標ＳＯＣよりも低い値であり、第２目標ＳＯＣは、通常目標ＳＯＣよりも高い値である。
【０８５７】
ＥＣＵは、図示しない電流電圧センサからの検出信号に基づいて、直前の所定時間内の充電電力積算量と放電電力積算量を算出する。図１４０に示したように、所定時間Ｄａでは充電電力積算量が放電電力積算量よりも所定値以上大きい。このとき、ＥＣＵは、目標ＳＯＣを通常目標ＳＯＣから第１目標ＳＯＣに変更する。一方、所定時間Ｄｂでは放電電力積算量が充電電力積算量よりも所定値以上大きい。このとき、ＥＣＵは、目標ＳＯＣを通常目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣに変更する。なお、ＥＣＵは、目標ＳＯＣを第１目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣに、または、第２目標ＳＯＣから第１目標ＳＯＣに変更しても良い。
【０８５８】
なお、ＥＣＵは、所定時間内の充電電力Ｐｃが充電しきい値Ｐｔｈｃを超える充電積算時間Ｔｃと、同じ所定時間内の放電電力Ｐｄが放電しきい値Ｐｔｈｄを超える放電積算時間Ｔｄとを比較して、その比較結果に応じて目標ＳＯＣを変更しても良い。図１４１は、バッテリ３３の充放電状態に応じたバッテリ３３の目標ＳＯＣを示すグラフである。図１４１に示すように、所定時間Ｄａでは充電積算時間Ｔｃが放電積算時間Ｔｄよりも所定値以上大きい。このとき、ＥＣＵは、目標ＳＯＣを通常目標ＳＯＣから第１目標ＳＯＣに変更する。一方、所定時間Ｄｂでは放電積算時間Ｔｄが充電積算時間Ｔｃよりも所定値以上大きい。このとき、ＥＣＵは、目標ＳＯＣを通常目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣに変更する。
【０８５９】
なお、ＥＣＵは、所定時間内の充電電力Ｐｃが充電電力制限値Ｐｌｃに達する充電制限回数Ｎｃと、同じ所定時間内の放電電力Ｐｄが放電電力制限値Ｐｌｄに達する放電制限回数Ｎｄとを比較して、その比較結果に応じて目標ＳＯＣを変更しても良い。図１４２は、バッテリ３３の充放電状態に応じたバッテリ３３の目標ＳＯＣを示すグラフである。図１４２に示すように、所定時間Ｄａでは充電制限回数Ｎｃが放電制限回数Ｎｄよりも所定値以上大きい。このとき、ＥＣＵは、目標ＳＯＣを通常目標ＳＯＣから第１目標ＳＯＣに変更する。一方、所定時間Ｄｂでは放電制限回数Ｎｄが充電制限回数Ｎｃよりも所定値以上大きい。このとき、ＥＣＵは、目標ＳＯＣを通常目標ＳＯＣから第２目標ＳＯＣに変更する。
【０８６０】
ＥＣＵは、目標ＳＯＣが第１目標ＳＯＣまたは第２目標ＳＯＣに変更した後、放電電力積算量と充電電力積算量の差、充電積算時間Ｔｃと放電積算時間Ｔｄの差、または充電制限回数Ｎｃと放電制限回数Ｎｄの差が所定値未満となったとき、目標ＳＯＣを通常目標ＳＯＣに戻す。
【０８６１】
上記説明した第５実施例の目標ＳＯＣの変更制御によれば、バッテリ３３の充放電頻度に応じて適切な目標ＳＯＣが設定される。
【０８６２】
＜第６実施例：車両の走行状態やドライバの要求に応じた目標ＳＯＣの変更制御＞
図１４３は、車両の走行状態やドライバの要求に応じた目標ＳＯＣの変更制御の処理を説明するフローチャートである。まず、ＥＣＵは、車両が現在ＥＮＧ走行中であるかどうかを判断する（ステップＳ１１）。車両が現在ＥＮＧ走行中でない場合、例えば車両が現在ＥＶ走行を行っている場合等には、そのまま処理が終了する。
【０８６３】
車両が現在ＥＮＧ走行中である場合、ＥＣＵはＥＶ走行予測判定を行う（ステップＳ１２）。
【０８６４】
図１４４は、ＥＶ走行予測判定の処理を説明するフローチャートである。まず、ＥＣＵは、ＥＶスイッチがＯＮ状態であるかどうかを判断する（ステップＳ２１）。ＥＶスイッチがＯＮ状態の場合にはドライバの要求に応じてＥＶ走行が行われるため、ＥＣＵはＥＶ走行予測フラグをＯＮにする（ステップＳ２２）。
【０８６５】
ＥＶスイッチがＯＮ状態でない場合、ＥＣＵは、アクセルペダル開度ＡＰ等から要求駆動力を算出する（ステップＳ２３）。次に、ＥＣＵは、要求駆動力の時間変化率Ｒｐを算出する（ステップＳ２４）。次に、ＥＣＵは、要求駆動力の時間変化率Ｒｐを所定値Ｒｒｅｆと比較する（ステップＳ２５）。
【０８６６】
ステップＳ２５で要求駆動力の時間変化率Ｒｐが所定値以下であると判断されたとき、すなわち、Ｒｐ≦Ｒｒｅｆの場合には、車両の要求駆動力が今後も減少することが予測される。したがって、ＥＣＵは、車両がＥＶ走行を行うことが予測できるものとして、ＥＶ走行予測フラグをＯＮにする（ステップＳ２２）。
【０８６７】
これに対し、ステップＳ２５で車両の要求駆動力の時間変化率Ｒｐが所定値を超えると判断されたとき、すなわち、Ｒｐ＞Ｒｒｅｆの場合には、車両がＥＶ走行を行うことは予測されないので、ＥＣＵ２はＥＶ走行フラグをＯＦＦにする（ステップＳ２６）。
【０８６８】
図１４３に戻って、ＥＣＵは、ＥＶ走行フラグがＯＦＦであるかどうかを判断する（ステップＳ１３）。ＥＶ走行フラグがＯＮであると判断された場合には、車両がＥＶ走行を行うことが予測されるので、ＥＣＵが目標ＳＯＣを第２目標値に設定する（ステップＳ１４）。これにより、車両がＥＶ走行を行うまでの間に、上限ＳＯＣに近い第２目標値を目標ＳＯＣとしてバッテリ３３の充電が行われるため、ＥＶ走行を長く実施することが可能となる。
【０８６９】
ステップＳ１３でＥＶ走行フラグがＯＦＦであると判断された場合、ＥＣＵは放電予測判定を行う（ステップＳ１５）。
【０８７０】
図１４５は、放電予測判定の処理を説明するフローチャートである。まず、ＥＣＵは、第２回転機２０の第２回転磁界の回転方向が逆転方向かどうか、すなわちＭＧ２＜０であるかどうかを判断する（ステップＳ３１）。ＭＧ２≧０であると判断された場合には、第２回転機２０にバッテリ３３の電力が供給されている、すなわちバッテリ３３が現在放電を行っていると判断され、そのまま処理が終了する。
【０８７１】
ステップＳ３１でＭＧ２＜０であると判断された場合には、バッテリ３３は現在放電を行っていないと判断される。続いて、ＥＣＵは、アクセルペダル開度の時間変化率ΔＡＰをしきい値ｔｈと比較する（ステップＳ３２）。
【０８７２】
アクセルペダル開度の時間変化率ΔＡＰがしきい値ｔｈ以上であると判断されたとき、すなわちΔＡＰ≧ｔｈの場合には、車両の加速が予測される。車両が加速される場合には、第２回転機３１のステータ３３における第２回転磁界の回転方向が正転方向に変更されて第２回転機３１に電力を供給するよう制御されることが予測される。このとき、バッテリ３３の放電が予測されるので、ＥＣＵは放電予測フラグをＯＮにする（ステップＳ３３）。
【０８７３】
これに対し、アクセルペダル開度の時間変化率ΔＡＰがしきい値ｔｈよりも小さいとき、すなわちΔＡＰ＜ｔｈの場合には、車両の加速は予測されず、バッテリ３３の放電は予測されないので、ＥＣＵは放電予測フラグをＯＦＦにする（ステップＳ３４）。
【０８７４】
図１４３に戻って、ＥＣＵは、放電予測フラグがＯＦＦであるかどうかを判断する（ステップＳ１６）。放電予測フラグがＯＮであると判断された場合には、バッテリ３３が放電を行うことが予測されるので、ＥＣＵがバッテリ３３の目標ＳＯＣを第２目標値に設定する（ステップＳ１４）。これにより、バッテリ３３が放電を行うまでの間に、上限ＳＯＣに近い第２目標値を目標ＳＯＣとしてバッテリ３３の充電が行われるため、バッテリＳＯＣを比較的高く保つことができる。
【０８７５】
放電予測フラグがＯＦＦであると判断された場合には、ＥＣＵがバッテリ３３の目標ＳＯＣを通常値である第１目標値に設定する（ステップＳ１７）。
【０８７６】
なお、第６実施例では、アクセルペダル開度ＡＰ等から算出される要求駆動力の時間変化率ＲｐによりＥＶ走行予測判定を行っているが、アクセルペダル開度ＡＰの時間変化率ΔＡＰにより判定を行ってもよい。この場合には、アクセルペダル開度ＡＰの時間変化率ΔＡＰが所定値よりも少ない場合に、ＥＶ走行が予測されるものとしてＥＶ走行フラグをＯＮにする。
【０８７７】
上記説明した第６実施例の目標ＳＯＣの変更制御によれば、車両のＥＶ走行が予測される場合や、バッテリ３３の放電が予測される場合に、バッテリ３３の目標ＳＯＣを通常よりも高い第２目標値に設定することができる。これにより、ＥＶ走行を実施可能な時間や頻度を増加させることができるので、燃費を向上することができる。
【０８７８】
上記制御によってバッテリ３３の目標ＳＯＣが第２目標値に設定されたとき、ＥＣＵは、エンジン３の軸回転数を上げる。図１４６（ａ）、（ｂ）は、動力装置１の動作モードが「ＥＮＧ走行」時の、（ａ）エンジン３の軸回転数を上げる前の速度共線図と、（ｂ）エンジン３の回転数を上げた際の速度共線図とを示す。図１４６（ａ）、（ｂ）に示すように、エンジン３の軸回転数を上げると、第１回転機１０のステータ１６における第１磁界回転速度ＶＭＦ１は正転方向に上がる。その結果、第１回転機１０で得られる回生エネルギが増加する。
【０８７９】
（第２４実施形態）
次に、図１４７を参照しながら、第２４実施形態に係る動力装置１Ａについて説明する。同図に示すように、この動力装置１Ａは、第２３実施形態の動力装置１と比べると、第２回転機２０を後輪駆動用の動力源として用いた点が異なっており、それ以外は第２３実施形態の動力装置１とほぼ同様に構成されているので、以下、第２３実施形態の動力装置１と異なる点を中心に説明するとともに、同じ構成に関しては同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０８８０】
この動力装置１Ａでは、第１ギヤ軸６ａ上のギヤ６ｄが差動ギヤ機構７のギヤ７ａと常に噛み合っており、それにより、出力軸１３の回転は、ギヤ６ｃ，６ｄおよび差動ギヤ機構７を介して、前輪４，４に伝達される。
【０８８１】
また、第２回転機２０は、差動ギヤ機構２５および左右の駆動軸２６，２６などを介して、左右の後輪５，５に連結されており、これにより、後述するように、第２回転機２０の動力が後輪５，５（第２被駆動部）に伝達される。
【０８８２】
第２回転機２０のロータ２２は、ギヤ軸２４の左端部に同心に固定されており、このギヤ軸２４の右端部には、ギヤ２４ａがギヤ軸２４に同心に固定されている。このギヤ２４ａは、差動ギヤ機構２５のギヤ２５ａと常に噛み合っている。以上の構成により、第２回転機２０の動力は、ギヤ２４ａおよび差動ギヤ機構２５を介して、後輪５，５に伝達される。
【０８８３】
以上のように構成された本実施形態の動力装置１Ａによれば、第２３実施形態の動力装置１と同様の作用効果を得ることができる。これに加えて、車両２の発進時、第１回転機１０で回生された電力を第２回転機２０に供給することにより、全輪駆動状態で発進することができ、その結果、雪道などの低μ路での発進性を向上させることができる。また、走行中も、全輪駆動状態で走行可能となるので、低μ路での走行安定性を向上させることができる。
【０８８４】
また、第２４実施形態の動力装置１Ａにおいて、図１４８に示すように、変速装置５３を、エンジン３と第２ロータ１５の間に延びる入力軸１２の途中に設けるとともに、変速装置５４を、ギヤ軸２４のギヤ２４ａとロータ２２との間に設けてもよい。この変速装置５３は、エンジン３と第２ロータ１５との間の増速比を段階的または無段階に変更するものであり、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によって変速動作が制御される。さらに、変速装置５４は、第２回転機２０と後輪５との間の減速比を段階的または無段階に変更するものであり、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によって変速動作が制御される。なお、変速装置５３，５４としては、前述した変速装置５０と同様に、トルクコンバータ付きの有段自動変速装置、ベルト式無段変速装置、トロイダル式無段変速装置および自動ＭＴなどのいずれかが、適宜用いられる。
【０８８５】
このように構成した場合、例えば、変速装置５３における低回転・高負荷域用の増速比および終減速装置（すなわち差動ギヤ機構７）の終減速比をいずれも大きく設定することにより、第１回転機１０を介して終減速装置側に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第１回転機１０を小型化することができる。一方、変速装置５３における高車速・高負荷域用の増速比を小さく（または１：１に）設定することにより、第１回転機１０の回転数を低下させることができる。それにより、前述したように、第１回転機１０において、その界磁回転数を低減できることで、エネルギ損失を低減でき、伝達効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。
【０８８６】
さらに、例えば、変速装置５４における低回転・高負荷域用の減速比を大きく設定することにより、第２回転機２０の発生トルクを小さく設定することができ、それにより、第２回転機２０を小型化することができる。一方、変速装置５４における高車速・高負荷域用の減速比を小さく設定することにより、第２回転機２０の回転数を低下させることができる。それにより、第２回転機２０において、その運転効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。
【０８８７】
なお、図１４８に示す例では、２つの変速装置５３，５４を動力装置１Ａに設けたが、これらの変速装置５３，５４の一方を省略してもよい。
【０８８８】
（第２５実施形態）
次に、図１４９を参照しながら、第２５実施形態に係る動力装置１Ｂについて説明する。同図に示すように、この動力装置１Ｂは、第２３実施形態の動力装置１と比べると、第２回転機２０および２ＮＤ・ＰＤＵ３２などを省略するとともに、電磁ブレーキ５５を付加した点が異なっており、それ以外は第２３実施形態の動力装置１とほぼ同様に構成されているので、以下、第２３実施形態の動力装置１と異なる点を中心に説明するとともに、同じ構成に関しては同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０８８９】
この動力装置１Ｂでは、前述した第２４実施形態の動力装置１Ａと同様に、第１ギヤ軸６ａ上のギヤ６ｄが差動ギヤ機構７のギヤ７ａと常に噛み合っており、それにより、出力軸１３の回転は、ギヤ６ｃ，６ｄおよび差動ギヤ機構７を介して、前輪４，４に伝達される。
【０８９０】
また、電磁ブレーキ５５（制止装置）は、入力軸１２の第１回転機１０とエンジン３の間に設けられており、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０に電気的に接続されている。この電磁ブレーキ５５は、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によってＯＮ／ＯＦＦ状態が切り換えられるとともに、ＯＦＦ状態のときには、入力軸１２の回転を許容し、ＯＮ状態のときには、入力軸１２の回転を制止する。
【０８９１】
次に、車両運転中の、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０による第１回転機１０および電磁ブレーキ５５の制御について説明する。なお、電磁ブレーキ５５は、後述する回転機発進制御のときにのみＯＮ状態に制御されるとともに、この回転機発進制御以外の各種の制御においては、ＯＦＦ状態に保持される。
【０８９２】
まず、エンジン始動制御について説明する。このエンジン始動制御は、エンジン停止中で停車中の場合において、前述した所定のエンジン始動条件が成立したときに、第１回転機１０の動力によってエンジン３を始動するものである。具体的には、所定の始動条件が成立すると、バッテリ３３の電力が、ＶＣＵ３４および１ＳＴ・ＰＤＵ３１を介して第１回転機１０に供給される。それにより、前述したように、第１ロータ１４が停止したままで、第２ロータ１５が駆動され、その結果、エンジン３が始動される。
【０８９３】
また、エンジン運転中で停車中の場合において、前述した所定の発進条件が成立したときには、発進制御が実行される。この発進制御では、所定の発進条件が成立すると、まず、第１回転機１０において、エンジン３の動力を電力として回生する（すなわち発電する）。そして、電力回生の開始後、その回生電力が減少するように、第１回転機１０が制御される。それにより、エンジンストールを回避しながら、エンジン３の動力によって、車両２を発進させることができる。
【０８９４】
さらに、エンジン運転中で走行中には、エンジン動力の分配制御が実行される。この分配制御では、エンジン３の運転状態（エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰなど）および／または車両２の走行状態（車速ＶＰなど）に応じて、エンジン３の動力のうちの、第１ロータ１４を介して前輪４に伝達される動力と、第１回転機１０で電力として回生される動力との割合を変更するように、第１回転機１０が制御される。それにより、エンジン３の運転状態および／または車両２の走行状態に応じて、回生電力を適切に制御しながら、車両２を走行させることができる。
【０８９５】
また、この分配制御中、前述した所定の動力伝達条件が成立したときには、ステータ１６の回転磁界の回転速度が値０となるように、第１回転機１０が制御される。それにより、エンジン３の動力を、磁気伝達可能な範囲内であれば、第２ロータ１５および第１ロータ１４を介して前輪４にすべて磁気伝達することができる。
【０８９６】
一方、エンジン運転中で走行中（減速フューエルカット運転中も含む）、エンジン３の動力が電力回生されている場合において、バッテリ３３の充電残量ＳＯＣが前述した所定値ＳＯＣ＿ＲＥＦ以下のときには、回生電力がバッテリ３３に供給され、バッテリ３３の充電制御が実行される。なお、前述した発進制御中に電力回生が実行されたときにも、バッテリ３３の充電残量ＳＯＣが所定値ＳＯＣ＿ＲＥＦ以下であれば、バッテリ３３の充電制御が実行される。それにより、バッテリ３３において十分な充電残量ＳＯＣを確保することができる。
【０８９７】
また、エンジン運転中で走行中の場合において、前述した所定のアシスト条件が成立したときには、アシスト制御が実行される。具体的には、バッテリ３３内の電力が第１回転機１０に供給され、エンジン３および第１回転機１０の動力によって前輪４を駆動するように、第１回転機１０が制御される。それにより、エンジン３に加えて、第１回転機１０を動力源として、アシスト走行することができる。
【０８９８】
さらに、エンジン停止中でかつ停車中の場合において、前述した所定の回転機発進条件が成立したときには、電磁ブレーキ５５がＯＮされ、第２ロータ１５の回転が制止されるとともに、バッテリ３３の電力を第１回転機１０に供給することにより、第１回転機１０が力行制御される。それにより、エンジン３を停止したままで、第１回転機１０によって前輪４を駆動し、車両２を発進させることができる。その結果、燃費を向上させることができる。
【０８９９】
（第２６実施形態）
次に、図１５０を参照しながら、第２６実施形態に係る動力装置１Ｃについて説明する。同図に示すように、この動力装置１Ｃは、第２３実施形態の動力装置１と比べると、第１回転機１０および第２回転機２０の配置が異なっており、それ以外は第２３実施形態の動力装置１とほぼ同様に構成されているので、以下、第２３実施形態の動力装置１と異なる点を中心に説明するとともに、同じ構成に関しては同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０９００】
この動力装置１Ｃでは、第２回転機２０がエンジン３と第１回転機１０の間に配置され、そのロータ２２は、入力軸１２（回転軸）の所定部位に同心に固定されている。さらに、第１回転機１０では、第１ロータ１４がロータ２２よりも下流側の入力軸１２の右端部に同心に固定され、第２ロータ１５が出力軸１３の左端部に同心に固定されている。それにより、第１回転機１０の運転時、第２ロータ１５が回転しているときには、その動力が前輪４，４に伝達される。
【０９０１】
次に、車両運転中の、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０による第１回転機１０および第２回転機２０の双方を制御する場合の制御手法について説明する。
・エンジン停止中で停車中
まず、停車中のエンジン始動制御について説明する。この制御では、エンジン停止中で停車中の場合において、前述した所定の始動条件が成立したときには、前述したバッテリ３３の電力が第１回転機１０および／または第２回転機２０に供給され、第１回転機１０および／または第２回転機２０の動力が入力軸１２を介してエンジン３に伝達されるように、第１回転機１０および／または第２回転機２０が力行制御される。それにより、第１回転機１０および／または第２回転機２０の動力によって、エンジン３を始動することができる。
【０９０２】
・エンジン運転中で停車中
また、エンジン運転中で停車中の場合において、前述した所定の発進条件が成立したときには、発進制御が実行される。具体的には、停車中、エンジン３の動力は、入力軸１２に伝達され、第１回転機１０の第１ロータ１４が駆動される。その状態で、第１回転機１０を制御することにより、第１回転機１０で電力回生を実行するとともに、その回生電力を第２回転機２０に供給すると、第２回転機２０のロータ２２によって、第１ロータ１４が駆動され、エネルギ循環が発生する。この状態で、第１回転機１０での回生電力を減少側に制御すると、第１回転機１０の第２ロータ１５が回転し、出力軸１３が駆動され、前輪４，４が駆動されることで、車両２が発進する。車両２の発進以降、第１回転機１０での回生電力をさらに減少側に制御するとともに、第１回転機１０のステータ１６の磁界回転方向が逆転から正転に移行した後は、第２回転機２０を回生制御しかつ第１回転機１０を力行制御することにより、車速が上昇する。
【０９０３】
・エンジン運転中で走行中
さらに、エンジン運転中で走行中のときには、変速制御が実行される。この変速制御では、エンジン３の運転状態（エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰなど）および／または車両２の走行状態（車速ＶＰなど）に応じて、エンジン３の動力のうちの、入力軸１２を介して第１ロータ１４に伝達される動力と、第２回転機２０で電力として回生される動力との割合を変更するように、第２回転機２０が制御されるとともに、この回生電力を第１回転機１０に供給することにより、第１回転機１０が制御される。この場合、前述したように、第１回転機１０が、遊星歯車装置と同様の動作特性を示すように運転可能であるので、上記のように第２回転機２０を制御するとともに、第２回転機２０での回生電力を第１回転機１０に供給することによって、第１回転機１０を制御すると、電気的な損失を無視すれば、第１回転機１０および第２回転機２０を介して、エンジン３の動力をすべて前輪４に伝達しながら、入力軸１２の回転数と出力軸１３の回転数との比、言い換えればエンジン回転数ＮＥと駆動軸回転数ＮＤとの比を任意に変更することができる。すなわち、２つの回転機１０，２０を制御することで、自動変速装置としての機能を実現することができる。
【０９０４】
また、この変速制御中、前述した所定の動力伝達条件が成立したときには、第１回転機１０での電力回生を中止し、ロック電流をステータ１６に供給するかまたは第１回転機１０における相間短絡制御を実行することなどにより、ステータ１６の回転磁界の回転速度を値０に制御する。このように制御した場合、磁気伝達可能な範囲内であれば、エンジン３の動力をすべて磁気を介して前輪４に伝達できるので、第１回転機１０における回生電力を、２ＮＤ・ＰＤＵ３２を介して第２回転機２０に供給するように制御する場合と比べて、動力伝達効率を向上させることができる。
【０９０５】
一方、エンジン運転中で走行中（減速フューエルカット運転中も含む）の場合において、バッテリ３３の充電残量ＳＯＣが前述した所定値ＳＯＣ＿ＲＥＦ以下のときには、第１回転機１０および／または第２回転機２０における回生電力を制御し、バッテリ３３への充電制御を実行する。それにより、バッテリ３３において十分な充電残量ＳＯＣを確保することができる。なお、前述した発進制御や変速制御の実行中において、バッテリ３３の充電残量ＳＯＣが所定値ＳＯＣ＿ＲＥＦ以下のときに、バッテリ３３への充電制御を実行してもよい。
【０９０６】
・エンジン運転中でアシスト条件成立
また、エンジン運転中で前述した所定のアシスト条件が成立したときには、アシスト制御が実行される。具体的には、バッテリ３３内の電力を第１回転機１０および／または第２回転機２０に供給することによって、第１回転機１０および／または第２回転機２０の動力と、エンジン３の動力とが前輪４に伝達されるように、第１回転機１０および／または第２回転機２０が制御される。それにより、エンジン３に加えて、第１回転機１０および／または第２回転機２０を動力源として、アシスト走行またはアシスト発進することができる。
【０９０７】
・エンジン停止中で回転機発進条件成立
さらに、エンジン停止中でかつ停車中の場合において、前述した所定の回転機発進条件が成立したときには、回転機発進制御が実行される。具体的には、エンジン３を停止したままで、バッテリ３３の電力をＶＣＵ３４および２ＮＤ・ＰＤＵ３２を介して第２回転機２０に供給し、第２回転機２０（制止装置）を、ロータ２２が回転停止状態に保持されるように制御することで、第１ロータ１４の回転を制止するとともに、バッテリ３３の電力をＶＣＵ３４および１ＳＴ・ＰＤＵ３１を介して第１回転機１０に供給し、第１回転機１０の力行制御を実行する。その結果、第１回転機１０の電力が磁気を介して出力軸１３側に動力として伝達され、それにより、車両２を発進させることができる。
【０９０８】
次に、車両２の運転中において、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０による第２回転機２０の制御を停止し、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によって第１回転機１０のみを制御する場合の制御手法について説明する。
・エンジン運転中で停車中
まず、エンジン運転中で停車中の場合において、前述した所定の発進条件が成立したときには、発進制御が実行される。この発進制御では、上記所定の発進条件が成立すると、まず、第１回転機１０において、エンジン３の動力を電力として回生し、電力回生の開始後、その回生電力が減少するように、第１回転機１０が制御される。それにより、エンジンストールを回避しながら、エンジン３の動力によって、車両２を発進させることができる。
【０９０９】
・エンジン運転中で走行中
さらに、エンジン運転中で走行中には、エンジン動力の分配制御が実行される。この分配制御では、エンジン３の運転状態（エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰなど）および／または車両２の走行状態（車速ＶＰなど）に応じて、エンジン３の動力のうちの、第２ロータ１５を介して前輪４に伝達される動力と、第１回転機１０で電力として回生される動力との割合を変更するように、第１回転機１０が制御される。それにより、エンジン３の運転状態および／または車両２の走行状態に応じて、回生電力を適切に制御しながら、車両２を走行させることができる。
【０９１０】
また、この分配制御中、前述した所定の動力伝達条件が成立したときには、ステータ１６の回転磁界の回転速度が値０となるように、第１回転機１０が制御される。それにより、エンジン３の動力を、磁気伝達可能な範囲内であれば、第１ロータ１４および第２ロータ１５を介して前輪４にすべて磁気伝達することができる。
【０９１１】
一方、エンジン運転中で走行中（減速フューエルカット運転中も含む）、エンジン３の動力が電力回生されている場合において、バッテリ３３の充電残量ＳＯＣが所定値ＳＯＣ＿ＲＥＦ以下のときには、回生電力がバッテリ３３に供給され、バッテリ３３の充電制御が実行される。なお、前述した発進制御中に電力回生が実行されたときにも、バッテリ３３の充電残量ＳＯＣが所定値ＳＯＣ＿ＲＥＦ以下であれば、バッテリ３３の充電制御が実行される。それにより、バッテリ３３において十分な充電残量ＳＯＣを確保することができる。
【０９１２】
・エンジン運転中・走行中でアシスト条件成立
また、エンジン運転中で走行中の場合において、前述した所定のアシスト条件が成立したときには、アシスト制御が実行される。具体的には、バッテリ３３内の電力が第１回転機１０に供給され、エンジン３および第１回転機１０の動力によって前輪４を駆動するように、第１回転機１０が制御される。それにより、エンジン３に加えて、第１回転機１０を動力源として、アシスト走行することができる。以上のように、第１回転機１０のみを制御することによって、車両２を運転することができる。
【０９１３】
以上のように、本実施形態の動力装置１Ｃによれば、エンジン３、第１回転機１０および第２回転機２０を動力源として、車両２を駆動することができる。また、第１回転機１０を１つの軟磁性体列のみを備えるように構成すればよいので、その分、第１回転機１０を小型化できるとともに製造コストを低減できる。その結果、動力装置１Ｃ自体を小型化でき、製造コストを低減できるとともに、設計の自由度を高めることができる。さらに、前述したように、第１回転機１０の極対数比αすなわち極数比ｍの設定の仕方によって、第１回転機１０における３つの電気角速度および３つのトルクの関係も自由に設定でき、それにより、設計の自由度をさらに高めることができる。
【０９１４】
次に、第２６実施形態の動力装置１Ｃにおいて、第１回転機１０の極対数比α（＝極数比ｍ）を変更したときのトルク変化などについて説明する。具体的には、エンジン運転中での車両走行中、エンジン３の動力の一部を第２回転機２０によって電力回生し、この回生電力を第１回転機１０に供給することで、第１回転機１０を力行制御している場合を例にとって説明する。
【０９１５】
まず、動力装置１Ｃにおいて、第１回転機１０の極対数比αが値１以外の任意の値に設定され、駆動輪が出力軸１３に直結されていると仮定する。この場合、入力軸１２すなわち第１ロータ１４の電気角速度をωＥＮＧとし、ステータ１６の回転磁界の電気角速度をωＭＧ１とし、出力軸１３すなわち第２ロータ１５の電気角速度をωＯＵＴとすると、これらの電気角速度の関係は、例えば図１５１に示すようになるとともに、下式（１３１）が成立する。
【０９１６】
【数１００】
2011045965.tif 000102
【０９１７】
さらに、エンジン３から入力軸１２に入力されるトルクをエンジントルクＴＥＮＧとし、第１回転機１０への供給電力および電気角速度ωＭＧ１に等価なトルクを第１回転機トルクＴＭＧ１とし、第２回転機２０の回生電力および電気角速度ωＭＧ２に等価なトルクを第２回転機トルクＴＭＧ２とし、駆動輪への伝達トルクに起因して駆動輪が路面から受ける反力としてのトルクを駆動トルクＴＯＵＴとすると、下式（１３２），（１３３）が成立するとともに、これらのトルクの関係は図１５１に示すようになる。なお、下式（１３２），（１３３）においては、図１５１の上向きのトルクを正値で表している。
【０９１８】
【数１０１】
2011045965.tif 000103
【０９１９】
【数１０２】
2011045965.tif 000104
【０９２０】
ここで、極対数比αを前述した第１所定値α１に設定したときの第１および第２回転機トルクＴＭＧ１（α１），ＴＭＧ２（α１）はそれぞれ、下式（１３４），（１３５）で表される。
【０９２１】
【数１０３】
2011045965.tif 000105
【０９２２】
【数１０４】
2011045965.tif 000106
【０９２３】
さらに、極対数比αを前述した第２所定値α２に設定したときの第１および第２回転機トルクＴＭＧ１（α２），ＴＭＧ２（α２）はそれぞれ、下式（１３６），（１３７）で表される。
【０９２４】
【数１０５】
2011045965.tif 000107
【０９２５】
【数１０６】
2011045965.tif 000108
【０９２６】
以上の式（１３４）,（１３６）より、極対数比αを第１所定値α１から第２所定値α２に変更した場合の、第１回転機トルクＴＭＧ１の変化量ΔＴＭＧ１は、下式（１３８）で表される。
【０９２７】
【数１０７】
2011045965.tif 000109
【０９２８】
また、式（１３５）,（１３７）より、極対数比αを第１所定値α１から第２所定値α２に変更した場合の、第２回転機トルクＴＭＧ２の変化量ΔＴＭＧ２は、下式（１３９）で表される。
【０９２９】
【数１０８】
2011045965.tif 000110
【０９３０】
ここで、ＴＯＵＴ＜０，ＴＭＧ１＞０，ＴＭＧ２＜０，α１＜α２であるので、以上の式（１３８），（１３９）を参照すると明らかなように、極対数比αを第１所定値α１から第２所定値α２に変更することで、第１および第２回転機トルクＴＭＧ１，ＴＭＧ２の絶対値が減少することになる。すなわち、極対数比αをより大きな値に設定することで、第１回転機１０および第２回転機２０を小型化できることが判る。
【０９３１】
また、２つの回転機１０，２０とバッテリ３３との間で電力が入出力されていないとすれば、第２回転機２０の回生電力はそのまま第１回転機１０に供給されるので、下式（１４０）が成立する。
【０９３２】
【数１０９】
2011045965.tif 000111
【０９３３】
さらに、機械的損失および電気的損失を無視すれば、下式（１４１）が成立する。
【０９３４】
【数１１０】
2011045965.tif 000112
【０９３５】
ここで、第２回転機２０から第１回転機１０に供給される電力を伝達電力ＷＭＧ’とし、エンジン出力ＷＥＮＧに対する伝達電力ＷＭＧ’の比を出力比ＲＷ’とすると、この出力比ＲＷ’は、下式（１４２）により算出される。
【０９３６】
【数１１１】
2011045965.tif 000113
【０９３７】
前述した式（１３１），（１３２）の関係を上式（１４２）に適用すると、下式（１４３）が得られる。
【０９３８】
【数１１２】
2011045965.tif 000114
【０９３９】
ここで、減速比Ｒを下式（１４４）に示すように定義し、これを上式（１４３）に適用すると、下式（１４５）が得られる。
【０９４０】
【数１１３】
2011045965.tif 000115
【０９４１】
【数１１４】
2011045965.tif 000116
【０９４２】
上式（１４５）より、極対数比αを第１所定値α１および第２所定値α２に設定したときの出力比ＲＷ（α１）’，ＲＷ（α２）’はそれぞれ、下式（１４６），（１４７）で算出される。
【０９４３】
【数１１５】
2011045965.tif 000117
【０９４４】
【数１１６】
2011045965.tif 000118
【０９４５】
以上の式（１４６）,（１４７）より、極対数比αを第１所定値α１から第２所定値α２に変更した場合の、出力比の変化量ΔＲＷ’は、下式（１４８）で表される。
【０９４６】
【数１１７】
2011045965.tif 000119
【０９４７】
ここで、α１＜α２であるので、上式（１４８）を参照すると明らかなように、極対数比αを第１所定値α１から第２所定値α２に変更することで、出力比ＲＷ’を低減でき、伝達電力ＷＭＧ’を低減できることが判る。また、前述した式（１４５）において、極対数比αを値１、値１．５、値２に設定したときの出力比ＲＷ’と減速比Ｒの関係は、図１５２に示すようになる。この図１５２を参照すると明らかなように、極対数比αをより大きな値に設定することで、減速比Ｒのほぼ全域において、伝達電力ＷＭＧ’を低減できることが判る。一般に、効率の観点からは、動力を機械伝達または磁気伝達したときの方が、電力を回転機によって動力に変換したときと比べて優れているので、上記のように、伝達電力ＷＭＧ’を低減することによって、伝達効率を向上できることになる。すなわち、動力装置１Ｃの場合、極対数比α（＝極数比ｍ）をより大きく設定することによって、伝達効率を向上させることができる。
【０９４８】
なお、第２６実施形態は、エンジン３を停止した状態で車両２を発進する際、第２回転機２０を制止状態に制御し、第１回転機１０を力行制御した例であるが、これに代えて、図１５３に示すように、動力装置１Ｃにおいて、エンジン３と第２回転機２０との間にクラッチ５６を設けてもよい。このように構成した場合、エンジン３を停止した状態で車両２を発進する際、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によって、クラッチ５６を遮断状態に保持するとともに、その状態で、２つの回転機１０，２０の少なくとも一方が力行制御される。それにより、２つの回転機１０，２０の少なくとも一方の動力によって、エンジン３を停止したままで、車両２を発進させることができる。この場合、クラッチ５６としては、電磁クラッチや、油圧アクチュエータによって駆動される油圧式クラッチなどの動力を伝達・遮断する機構であって、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によって制御可能なものであればよい。
【０９４９】
一方、第２６実施形態の動力装置１Ｃにおいて、図１５４に示すように、ギヤ機構６に代えて、変速装置５７を設けてもよい。この変速装置５７は、出力軸１３と前輪４との間の減速比を段階的または無段階に変更するものであり、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によって変速動作が制御される。なお、変速装置５７としては、前述した変速装置５０と同様に、トルクコンバータ付きの有段自動変速装置、ベルト式無段変速装置、トロイダル式無段変速装置および自動ＭＴなどのいずれかが適宜、用いられる。
【０９５０】
このように構成した場合、例えば、変速装置５７における低回転・高負荷域用の減速比を大きく設定することによって、第１回転機１０および第２回転機２０を介して変速装置５７に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第１回転機１０および第２回転機２０を小型化することができる。一方、変速装置５７における高車速・高負荷域用の減速比を小さく設定することによって、第１回転機１０および第２回転機２０の回転数を低下させることができる。それにより、第１回転機１０の場合、その界磁回転数を低減できることで、エネルギ損失を低減でき、伝達効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。また、第２回転機２０の場合、その運転効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。
【０９５１】
また、第２６実施形態の動力装置１Ｃにおいて、図１５５に示すように、変速装置５８を、エンジン３とロータ２２の間に延びる入力軸１２の途中に設けてもよい。この変速装置５８は、エンジン３とロータ２２との間の増速比を段階的または無段階に変更するものであり、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によって変速動作が制御される。なお、変速装置５８としては、前述した変速装置５０と同様に、トルクコンバータ付きの有段自動変速装置、ベルト式無段変速装置、トロイダル式無段変速装置および自動ＭＴなどのいずれかが適宜、用いられる。
【０９５２】
このように構成した場合、例えば、変速装置５８における低回転・高負荷域用の増速比および終減速装置（すなわち差動ギヤ機構７）の終減速比をいずれも大きく設定することによって、第１回転機１０および第２回転機２０を介して終減速装置側に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第１回転機１０および第２回転機２０を小型化することができる。一方、変速装置５８における高車速・高負荷域用の増速比を小さく（または１：１に）設定することによって、第１回転機１０および第２回転機２０の回転数を低下させることができる。それにより、前述したように、第１回転機１０の場合、その界磁回転数を低減できることで、エネルギ損失を低減でき、伝達効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。また、第２回転機２０の場合、その運転効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。
【０９５３】
（第２７実施形態）
次に、図１５６を参照しながら、第２７実施形態に係る動力装置１Ｄについて説明する。この動力装置１Ｄは、上記第２６実施形態の動力装置１Ｃにおける第２回転機２０の位置を、前述した第２４実施形態の動力装置１Ａと同様に、エンジン３と第１回転機１０の間の位置から後輪５側に変更するとともに、この第２回転機２０によって後輪５を駆動するように構成したものである。この動力装置１Ｄによれば、前述した第２４実施形態の動力装置１Ａと同様に、車両２の発進時、全輪駆動状態で発進することができ、それにより、雪道などの低μ路での発進性を向上させることができる。また、走行中も、全輪駆動状態で走行可能となるので、低μ路での走行安定性を向上させることができる。
【０９５４】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
【０９５５】
本出願は、2009年10月13日出願の日本特許出願（特願2009−236718）、2009年10月13日出願の日本特許出願（特願2009−236719）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【符号の説明】
【０９５６】
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ステータ、ステータ）
２３ｃ  Ｕ相コイル（第１ステータ、ステータ）
２３ｄ  Ｖ相コイル（第１ステータ、ステータ）
２３ｅ  Ｗ相コイル（第１ステータ、ステータ）
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ステータ、ステータ）
３３ｂ  Ｕ相コイル（第２ステータ、ステータ）
３３ｂ  Ｖ相コイル（第２ステータ、ステータ）
３３ｂ  Ｗ相コイル（第２ステータ、ステータ）
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
４  前輪（被駆動部）
５  後輪（第２被駆動部）
１０  第１回転機
１２  入力軸（回転軸）
１３  出力軸（回転軸）
１４  第１ロータ
１４ａ  永久磁石（磁極）
１５  第２ロータ
１５ａ  軟磁性体コア（軟磁性体）
１６  ステータ
１６ａ  鉄芯（ステータ、ステータ列）
１６ｃ  Ｕ相コイル（ステータ、ステータ列）
１６ｄ  Ｖ相コイル（ステータ、ステータ列）
１６ｅ  Ｗ相コイル（ステータ、ステータ列）
２０  第２回転機（制止装置）
５０〜５４  変速装置
５５  電磁ブレーキ（制止装置）
５６  クラッチ
５７，５８  変速装置
【図１】
2011045965.tif 000120
【図２】
2011045965.tif 000121
【図３】
2011045965.tif 000122
【図４】
2011045965.tif 000123
【図５】
2011045965.tif 000124
【図６】
2011045965.tif 000125
【図７】
2011045965.tif 000126
【図８】
2011045965.tif 000127
【図９】
2011045965.tif 000128
【図１０】
2011045965.tif 000129
【図１１】
2011045965.tif 000130
【図１２】
2011045965.tif 000131
【図１３】
2011045965.tif 000132
【図１４】
2011045965.tif 000133
【図１５】
2011045965.tif 000134
【図１６】
2011045965.tif 000135
【図１７】
2011045965.tif 000136
【図１８】
2011045965.tif 000137
【図１９】
2011045965.tif 000138
【図２０】
2011045965.tif 000139
【図２１】
2011045965.tif 000140
【図２２】
2011045965.tif 000141
【図２３】
2011045965.tif 000142
【図２４】
2011045965.tif 000143
【図２５】
2011045965.tif 000144
【図２６】
2011045965.tif 000145
【図２７】
2011045965.tif 000146
【図２８】
2011045965.tif 000147
【図２９】
2011045965.tif 000148
【図３０】
2011045965.tif 000149
【図３１】
2011045965.tif 000150
【図３２】
2011045965.tif 000151
【図３３】
2011045965.tif 000152
【図３４】
2011045965.tif 000153
【図３５】
2011045965.tif 000154
【図３６】
2011045965.tif 000155
【図３７】
2011045965.tif 000156
【図３８】
2011045965.tif 000157
【図３９】
2011045965.tif 000158
【図４０】
2011045965.tif 000159
【図４１】
2011045965.tif 000160
【図４２】
2011045965.tif 000161
【図４３】
2011045965.tif 000162
【図４４】
2011045965.tif 000163
【図４５】
2011045965.tif 000164
【図４６】
2011045965.tif 000165
【図４７】
2011045965.tif 000166
【図４８】
2011045965.tif 000167
【図４９】
2011045965.tif 000168
【図５０】
2011045965.tif 000169
【図５１】
2011045965.tif 000170
【図５２】
2011045965.tif 000171
【図５３】
2011045965.tif 000172
【図５４】
2011045965.tif 000173
【図５５】
2011045965.tif 000174
【図５６】
2011045965.tif 000175
【図５７】
2011045965.tif 000176
【図５８】
2011045965.tif 000177
【図５９】
2011045965.tif 000178
【図６０】
2011045965.tif 000179
【図６１】
2011045965.tif 000180
【図６２】
2011045965.tif 000181
【図６３】
2011045965.tif 000182
【図６４】
2011045965.tif 000183
【図６５】
2011045965.tif 000184
【図６６】
2011045965.tif 000185
【図６７】
2011045965.tif 000186
【図６８】
2011045965.tif 000187
【図６９】
2011045965.tif 000188
【図７０】
2011045965.tif 000189
【図７１】
2011045965.tif 000190
【図７２】
2011045965.tif 000191
【図７３】
2011045965.tif 000192
【図７４】
2011045965.tif 000193
【図７５】
2011045965.tif 000194
【図７６】
2011045965.tif 000195
【図７７】
2011045965.tif 000196
【図７８】
2011045965.tif 000197
【図７９】
2011045965.tif 000198
【図８０】
2011045965.tif 000199
【図８１】
2011045965.tif 000200
【図８２】
2011045965.tif 000201
【図８３】
2011045965.tif 000202
【図８４】
2011045965.tif 000203
【図８５】
2011045965.tif 000204
【図８６】
2011045965.tif 000205
【図８７】
2011045965.tif 000206
【図８８】
2011045965.tif 000207
【図８９】
2011045965.tif 000208
【図９０】
2011045965.tif 000209
【図９１】
2011045965.tif 000210
【図９２】
2011045965.tif 000211
【図９３】
2011045965.tif 000212
【図９４】
2011045965.tif 000213
【図９５】
2011045965.tif 000214
【図９６】
2011045965.tif 000215
【図９７】
2011045965.tif 000216
【図９８】
2011045965.tif 000217
【図９９】
2011045965.tif 000218
【図１００】
2011045965.tif 000219
【図１０１】
2011045965.tif 000220
【図１０２】
2011045965.tif 000221
【図１０３】
2011045965.tif 000222
【図１０４】
2011045965.tif 000223
【図１０５】
2011045965.tif 000224
【図１０６】
2011045965.tif 000225
【図１０７】
2011045965.tif 000226
【図１０８】
2011045965.tif 000227
【図１０９】
2011045965.tif 000228
【図１１０】
2011045965.tif 000229
【図１１１】
2011045965.tif 000230
【図１１２】
2011045965.tif 000231
【図１１３】
2011045965.tif 000232
【図１１４】
2011045965.tif 000233
【図１１５】
2011045965.tif 000234
【図１１６】
2011045965.tif 000235
【図１１７】
2011045965.tif 000236
【図１１８】
2011045965.tif 000237
【図１１９】
2011045965.tif 000238
【図１２０】
2011045965.tif 000239
【図１２１】
2011045965.tif 000240
【図１２２】
2011045965.tif 000241
【図１２３】
2011045965.tif 000242
【図１２４】
2011045965.tif 000243
【図１２５】
2011045965.tif 000244
【図１２６】
2011045965.tif 000245
【図１２７】
2011045965.tif 000246
【図１２８】
2011045965.tif 000247
【図１２９】
2011045965.tif 000248
【図１３０】
2011045965.tif 000249
【図１３１】
2011045965.tif 000250
【図１３２】
2011045965.tif 000251
【図１３３】
2011045965.tif 000252
【図１３４】
2011045965.tif 000253
【図１３５】
2011045965.tif 000254
【図１３６】
2011045965.tif 000255
【図１３７】
2011045965.tif 000256
【図１３８】
2011045965.tif 000257
【図１３９】
2011045965.tif 000258
【図１４０】
2011045965.tif 000259
【図１４１】
2011045965.tif 000260
【図１４２】
2011045965.tif 000261
【図１４３】
2011045965.tif 000262
【図１４４】
2011045965.tif 000263
【図１４５】
2011045965.tif 000264
【図１４６】
2011045965.tif 000265
【図１４７】
2011045965.tif 000266
【図１４８】
2011045965.tif 000267
【図１４９】
2011045965.tif 000268
【図１５０】
2011045965.tif 000269
【図１５１】
2011045965.tif 000270
【図１５２】
2011045965.tif 000271
【図１５３】
2011045965.tif 000272
【図１５４】
2011045965.tif 000273
【図１５５】
2011045965.tif 000274
【図１５６】
2011045965.tif 000275
【図１５７】
2011045965.tif 000276
【手続補正書】
【提出日】平成23年2月9日(2011.2.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣り合う２つの磁極が互いに異なる極性を有する磁極列が周方向に設けられた第１ロータと、
前記第１ロータと径方向に対向するよう配置され、前記周方向に並んだ複数の電機子に発生する磁極の変化により前記周方向に移動する回転磁界が発生する電機子列を有する第１ステータと、
前記第１ロータと前記第１ステータの間に配置され、互いに間隔を空けて前記周方向に並んだ複数の軟磁性体を有する第２ロータと、を有し、
前記第１ステータの前記電機子列に発生する磁極の数と、前記第１ロータの前記磁極列の磁極の数と、前記第２ロータの前記軟磁性体の数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（但し、ｍ≠１）に設定され、前記第１ロータ及び前記第２ロータの一方が駆動軸に接続された第１回転機と、
出力軸が前記第１ロータ及び前記第２ロータの他方と接続した原動機と、
前記駆動軸との間での動力の入出力と、前記第１回転機との間での電力の授受とが可能に構成された第２回転機と、
前記第１回転機及び前記第２回転機との間で電力を授受可能な蓄電器と、
を備えた動力装置によって駆動するハイブリッド車両であって、
当該ハイブリッド車両の走行モードには、前記第１回転機及び前記第２回転機の少なくとも一方からの駆動力のみにより走行するＥＶ走行モードと、前記原動機からの駆動力により走行するＥＮＧ走行モードと、が含まれ、
前記ＥＮＧ走行モードから前記ＥＶ走行モードへの切替を予測するＥＶ走行モード予測部と、
前記ＥＶ走行モード予測部による予測結果に応じて、前記蓄電器の残容量の目標を変更するよう制御する制御部と、
を備えたことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両であって、
当該ハイブリッド車両のドライバにより操作されるＥＶスイッチを備え、
前記ＥＶ走行モード予測部は、前記ＥＶスイッチの状態に応じて、前記ＥＮＧ走行モードから前記ＥＶ走行モードへの切替を予測することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項３】
請求項１または２に記載のハイブリッド車両であって、
当該ハイブリッド車両に対する要求駆動力を導出する要求駆動力導出部を備え、
前記ＥＶ走行モード予測部は、前記要求駆動力導出部が導出した要求駆動力に基づき、前記ＥＮＧ走行モードから前記ＥＶ走行モードへの切替を予測することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項４】
請求項３に記載のハイブリッド車両であって、
前記ＥＶ走行モード予測部は、前記要求駆動力算出部が算出した要求駆動力の時間変化に基づき、前記ＥＮＧ走行モードから前記ＥＶ走行モードへの切替を予測することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項５】
請求項１または２に記載のハイブリッド車両であって、
当該ハイブリッド車両のドライバによるアクセル操作に応じたアクセル開度を検出するアクセル開度検出部を備え、
前記ＥＶ走行モード予測部は、前記アクセル開度検出部が検出したアクセル開度の時間変化に基づき、前記ＥＮＧ走行モードから前記ＥＶ走行モードへの切替を予測することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項６】
隣り合う２つの磁極が互いに異なる極性を有する磁極列が周方向に設けられた第１ロータと、
前記第１ロータと径方向に対向するよう配置され、前記周方向に並んだ複数の電機子に発生する磁極の変化により前記周方向に移動する回転磁界が発生する電機子列を有する第１ステータと、
前記第１ロータと前記第１ステータの間に配置され、互いに間隔を空けて前記周方向に並んだ複数の軟磁性体を有する第２ロータと、を有し、
前記第１ステータの前記電機子列に発生する磁極の数と、前記第１ロータの前記磁極列の磁極の数と、前記第２ロータの前記軟磁性体の数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（但し、ｍ≠１）に設定され、前記第１ロータ及び前記第２ロータの一方が駆動軸に接続された第１回転機と、
出力軸が前記第１ロータ及び前記第２ロータの他方と接続した原動機と、
前記駆動軸との間での動力の入出力と、前記第１回転機との間での電力の授受とが可能に構成された第２回転機と、
前記第１回転機及び前記第２回転機との間で電力を授受可能な蓄電器と、
を備えた動力装置によって駆動するハイブリッド車両であって、
当該ハイブリッド車両の走行状態を判別する走行状態判別部と、
当該ハイブリッド車両の走行状態に応じて、前記蓄電器の残容量の目標を変更するよう制御する制御部と、を備えたことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項７】
請求項６に記載のハイブリッド車両であって、
前記走行状態判別部は、当該ハイブリッド車両の走行速度を検出する車速検出部を含み、
前記制御部は、前記車速検出部が検出した車速が高いときには、車速が低いときに比べて前記蓄電器の残容量の目標を低く設定することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項８】
請求項７に記載のハイブリッド車両であって、
前記制御部は、前記車速検出部が検出した車速と、低車速を判定するための第１しきい値又は高車速を判定するための第２しきい値と、を比較して、前記車速が前記第１しきい値以下のときは前記残容量の目標を高く設定し、前記車速が前記第２しきい値以上のときは前記残容量の目標を低く設定することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項９】
請求項７に記載のハイブリッド車両であって、
前記走行状態判別部は、当該ハイブリッド車両が走行する地点の高度に関する情報を取得する高度情報取得部を含み、
前記制御部は、前記情報が示す高度の上昇率が所定値に達すると、前記蓄電器の残容量の目標を下げることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項１０】
請求項６に記載のハイブリッド車両であって、
前記走行状態判別部は、当該ハイブリッド車両の走行速度を検出する車速検出部を含み、当該ハイブリッド車両に対する要求駆動力及び前記車速検出部が検出した車速に基づいて、当該ハイブリッド車両の登坂状態を判断し、
前記制御部は、前記走行状態判別部が登坂状態と判断した時点以降の消費エネルギの積算値が所定値に達すると、前記蓄電器の残容量の目標を下げることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項１１】
請求項６に記載のハイブリッド車両であって、
前記走行状態判別部は、当該ハイブリッド車両の走行速度を検出する車速検出部を含み、当該ハイブリッド車両に対する要求駆動力及び前記車速検出部が検出した車速に基づいて、当該ハイブリッド車両のドライバからの要求に応じた加速状態を判断し、
前記制御部は、前記走行状態判別部がドライバからの要求に応じた加速状態と判断し、かつ、前記車速から導出される加速度が所定値に達すると、前記蓄電器の残容量の目標を下げることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のハイブリッド車両であって、
前記第２回転機は、
回転子及び電機子を有する電動機と、
共線関係を保って動作する第１回転要素、第２回転要素、及び前記回転子に接続された第３回転要素を有し、前記第２回転要素に入力されたエネルギを前記第１回転要素及び前記第３回転要素に分配する機能と、前記第１回転要素及び前記第３回転要素に入力された各エネルギを合成して前記第２回転要素に出力する機能と、を有する回転機構と、を有し、
前記第１ロータ及び前記第２回転要素と、前記第２ロータ及び前記第１回転要素とのうちの一方が前記原動機の前記出力軸に接続され、他方が前記駆動軸に接続されたことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のハイブリッド車両であって、
前記第２回転機は、
隣り合う２つの磁極が互いに異なる極性を有する磁極列が周方向に設けられた第３ロータと、
前記第３ロータと径方向に対向するよう配置され、前記周方向に並んだ複数の電機子に発生する磁極の変化により前記周方向に移動する回転磁界が発生する電機子列を有する第２ステータと、
前記第３ロータと前記第２ステータの間に配置され、互いに間隔を空けて前記周方向に並んだ複数の軟磁性体を有する第４ロータと、を有し、
前記第２ステータの前記電機子列に発生する磁極の数と、前記第３ロータの前記磁極列の磁極の数と、前記第４ロータの前記軟磁性体の数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（但し、ｍ≠１）に設定され、
前記駆動軸に前記第１ロータが接続され、前記原動機の前記出力軸に前記第２ロータが接続されている場合、前記第４ロータが前記駆動軸に接続され、前記第３ロータが前記原動機の前記出力軸に接続され、
前記駆動軸に前記第２ロータが接続され、前記原動機の前記出力軸に前記第１ロータが接続されている場合、前記第３ロータが前記駆動軸に接続され、前記第４ロータが前記原動機の前記出力軸に接続されたことを特徴とするハイブリッド車両。
【手続補正書】
【提出日】平成24年2月1日(2012.2.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５８】
2011045965.tif 000277
【国際調査報告】
2011045965.tif 000278
2011045965.tif 000279
2011045965.tif 000280
2011045965.tif 000281