(57)【要約】      （修正有）【課題】内燃機関、電動機及び発電機と、２つの蓄電装置とを備える動力システムにおいて、電動機及び発電機の両方の動力を被動負荷に伝達することを、２つの蓄電装置の電力を適切な形態で使用しつつ実現する。【解決手段】動力システムは、内燃機関２、電動機３、発電機４、動力伝達機構５、制御装置、２つの蓄電装置６ａ，６ｂを備える。制御装置は、電動機３及び発電機４の両方の動力を被動負荷ＤＷに伝達させるように電動機３及び発電機４の両方の力行運転を行わせる第１制御処理を実行する機能を有し、第１制御処理では、第１蓄電装置６ａ及び第２蓄電装置６ｂの両方の電力を用いて電動機３及び発電機４に給電を行う。【選択図】図５
2018052235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
力行運転を行い得る電動機と、
発電運転及び力行運転を行い得る発電機と、
前記内燃機関、電動機及び発電機のそれぞれの出力軸が接続されており、前記内燃機関、前記電動機及び前記発電機の３つの動力発生源のそれぞれの動力を被動負荷に伝達し得るように構成されていると共に、前記内燃機関と発電機との間で動力伝達を行い得るように構成された動力伝達機構と、
前記電動機及び発電機に給電可能な電力をそれぞれ貯蔵した第１蓄電装置及び第２蓄電装置と、
前記電動機、発電機、第１蓄電装置及び第２蓄電装置の間の電力伝送を行うように前記電動機、発電機、第１蓄電装置及び第２蓄電装置に電気的に接続された電力伝送回路部と、
前記内燃機関、電動機及び発電機のそれぞれの運転を制御する制御装置とを備えており、
前記制御装置は、前記電動機及び発電機の両方の動力を前記被動負荷に伝達させるように前記電動機及び発電機の両方の力行運転を行わせる第１制御処理を実行する機能を有しており、該第１制御処理では、前記第１蓄電装置及び第２蓄電装置の両方の電力を用いて前記電動機及び発電機に給電を行うように前記電力伝送回路部を制御するように構成されていることを特徴とする動力システム。
【請求項２】
請求項１記載の動力システムにおいて、
前記第１蓄電装置及び第２蓄電装置は、それぞれが出力可能な最大の電力が、前記第１制御処理における前記電動機及び発電機の両方の力行運転のために必要な最大の電力である必要最大電力よりも小さく、且つ、前記第１蓄電装置及び第２蓄電装置のそれぞれが出力可能な最大の電力の総和の電力が、前記必要最大電力以上となる蓄電装置であることを特徴とする動力システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載の動力システムにおいて、
前記電力伝送回路部は、前記第１蓄電装置又は第２蓄電装置に接続された電圧変換器を含み、該電圧変換器は、伝送可能な最大の電力が、前記第１制御処理における前記電動機及び発電機の両方の力行運転のために必要な最大の電力である必要最大電力よりも小さい電圧変換器であることを特徴とする動力システム。
【請求項４】
請求項１又は２記載の動力システムにおいて、
前記電力伝送回路部は、前記第１蓄電装置に接続された第１電圧変換器と、前記第２蓄電装置に接続された第２電圧変換器とを含み、該第１電圧変換器及び第２電圧変換器は、それぞれが伝送可能な最大の電力が、前記第１制御処理における前記電動機及び発電機の両方の力行運転のために必要な最大の電力である必要最大電力よりも小さく、且つ、前記第１電圧変換器及び第２電圧変換器のそれぞれが伝送可能な最大の電力の総和の電力が、前記必要最大電力以上となる電圧変換器であることを特徴とする動力システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の動力システムにおいて、
前記第１蓄電装置は、前記第２蓄電装置よりもエネルギー密度が高い蓄電装置であり、前記第２蓄電装置は、前記第１蓄電装置よりも出力密度が高い蓄電装置であることを特徴とする動力システム。
【請求項６】
請求項５記載の動力システムにおいて、
前記電力伝送回路部は、前記第１蓄電装置に接続された第１電圧変換器と、前記第２蓄電装置に接続された第２電圧変換器とを含み、前記第２電圧変換器は、前記第１電圧変換器よりも大きな電力を伝送可能な電圧変換器であることを特徴とする動力システム。
【請求項７】
請求項５又は６記載の動力システムにおいて、
前記制御装置は、前記第１制御処理において、前記第１蓄電装置及び第２蓄電装置のうちの第２蓄電装置の電力だけを前記電動機に給電し、前記第１蓄電装置の電力だけを前記発電機に給電するように前記電力伝送回路部を制御するように構成されていることを特徴とする動力システム。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の動力システムにおいて、
前記電力伝送回路部は、前記第１蓄電装置の通電電流を流す第１電流路と、前記第２蓄電装置の通電電流を流す第２電流路とが、該第１電流路と第２電流路との間の通電が阻止されるように電気的に分断される分断状態と、該第１電流路と第２電流路との間の通電を行い得るように該第１電流路及び第２電流路が第１電流路が電気的に接続される通電可能状態とに動作し得るように構成されており、
前記制御装置は、前記第１制御処理では、前記電力伝送回路部を前記分断状態で動作させるように該電力伝送回路部を制御するように構成されていることを特徴とする動力システム。
【請求項９】
請求項８記載の動力システムにおいて、
前記電力伝送回路部は、前記第１電流路と第２電流路との間に介装されたダイオード及びスイッチ素子のうちの少なくとも１つを含んでおり、該ダイオードの両端間の電圧の制御又は前記スイッチ素子のオン・オフの制御に応じて前記分断状態及び通電可能状態が選択的に実現されるように構成されていることを特徴とする動力システム。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の動力システムにおいて、
前記第１蓄電装置は、前記第２蓄電装置よりもエネルギー密度が高い蓄電装置であり、前記第２蓄電装置は、前記第１蓄電装置よりも出力密度が高い蓄電装置であり、
前記制御装置は、前記内燃機関の始動時に、前記第１蓄電装置及び第２蓄電装置のうちの第２蓄電装置の電力だけを前記発電機に給電するように前記電力伝送回路部を制御することにより、該発電機を前記内燃機関の始動用電動機として動作させる機能を有するように構成されていることを特徴とする動力システム。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の動力システムにおいて、
前記第１蓄電装置は、前記第２蓄電装置よりもエネルギー密度が高い蓄電装置であり、前記第２蓄電装置は、前記第１蓄電装置よりも出力密度が高い蓄電装置であり、
前記制御装置は、前記内燃機関の動力により前記発電機の発電運転を行わせるように前記内燃機関及び前記電力伝送回路部を制御する機能を有し、該発電機の発電運転時には、該発電機が発生する発電電力を前記第１蓄電装置及び第２蓄電装置のうちの第２蓄電装置に優先的に充電するように、前記電力伝送回路部を制御するように構成されていることを特徴とする動力システム。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の動力システムにおいて、
前記第１蓄電装置は、前記第２蓄電装置よりもエネルギー密度が高い蓄電装置であり、前記第２蓄電装置は、前記第１蓄電装置よりも出力密度が高い蓄電装置であり、
前記電動機は力行運転及び回生運転を行い得る電動機であり、
前記制御装置は、前記電動機の回生運転時に、該電動機が発生する回生電力を前記第１蓄電装置及び第２蓄電装置のうちの第２蓄電装置に優先的に充電するように、前記電力伝送回路部を制御するように構成されていることを特徴とする動力システム。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の動力システムにおいて、
前記第１蓄電装置は、前記第２蓄電装置よりもエネルギー密度が高い蓄電装置であり、前記第２蓄電装置は、前記第１蓄電装置よりも出力密度が高い蓄電装置であり、
前記制御装置は、前記第１蓄電装置及び第２蓄電装置のうちの少なくとも第１蓄電装置の電力を消費していくように当該動力システムを動作させるＣＤモード（ＣＤ：Charge Depleting）の制御処理と、前記第１蓄電装置の電力の低下を抑制するように当該動力システムを動作させるＣＳモード（ＣＳ：Charge Sustaining）の制御処理とを選択的に実行し得るように構成されていることを特徴とする動力システム。
【請求項１４】
請求項１３記載の動力システムにおいて、
前記制御装置は、前記ＣＤモードにおいいて、前記被動負荷の駆動のための要求出力が所定値以上であることを必要条件として前記第１制御処理を実行するように構成されていることを特徴とする動力システム。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の動力システムを備えることを特徴とする輸送機器。
【請求項１６】
内燃機関と、
力行運転を行い得る電動機と、
発電運転及び力行運転を行い得る発電機と、
前記内燃機関、電動機及び発電機のそれぞれの出力軸が接続されており、前記内燃機関、前記電動機及び前記発電機の３つの動力発生源のそれぞれの動力を被動負荷に伝達し得るように構成されていると共に、前記内燃機関と発電機との間で動力伝達を行い得るように構成された動力伝達機構と、
前記電動機及び発電機に給電可能な電力をそれぞれ貯蔵した第１蓄電装置及び第２蓄電装置とを備える動力システムの運転方法であって、
前記電動機及び発電機の両方の動力を前記被動負荷に伝達させるように前記電動機及び発電機の両方の力行運転を行わせるステップを有しており、該ステップでは、前記第１蓄電装置及び第２蓄電装置の両方の電力を用いて前記電動機及び発電機に給電を行うことを特徴とする動力システムの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両等に使用される動力システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばハイブリッド車両では、特許文献１，２，３に見られる如く、内燃機関、第１モータ／ジェネレータ及び第２モータ／ジェネレータを備える動力システムを搭載したハイブリッド車両が従来より知られている。そして、特許文献１，２には、走行用の駆動源として使用する第２モータ／ジェネレータの電源として、２つの蓄電装置を搭載したハイブリッド車両が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４１７９３５１号公報
【特許文献２】特許第５７７２７８１号公報
【特許文献３】特許第５８４２４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の如き動力システムでは、環境保護の観点からは、極力、内燃機関の動力を使用せずに、十分な動力で被動負荷（ハイブリッド車両では駆動輪）を駆動し得ることが望ましい。
【０００５】
この場合、必要に応じて、第２モータ／ジェネレータの動力に加えて、第１モータ／ジェネレータの動力をも、被動負荷に伝達し得るようにすることが考えられる。そして、前記特許文献３には、内燃機関の出力軸の逆転を阻止するワンウェイクラッチを備えることで、第１モータ／ジェネレータ及び第２モータ／ジェネレータの両方の動力を被動負荷（駆動輪）に伝達する技術が記載されている。
【０００６】
しかるに、特許文献３に見られる技術では、モータ／ジェネレータ用の電源として、２つの蓄電装置を備えるシステムが考慮されていない。
【０００７】
また、特許文献１，２には、２つの蓄電装置を備えるシステムは記載されているものの、第１モータ／ジェネレータ及び第２モータ／ジェネレータの両方の動力を被動負荷（駆動輪）に伝達する技術が考慮されていない。
【０００８】
従って、特許文献１〜３に見られる従来の技術では、内燃機関、第１モータ／ジェネレータ及び第２モータ／ジェネレータと、２つの蓄電装置とを備える動力システムにおいて、２つのモータ／ジェネレータの両方の動力を被動負荷に伝達する状況で、２つの蓄電装置の電力をどのように使用して、各モータ／ジェネレータへの給電を行うことが、動力システムの構成又は作動の上で適切であるかについての配慮がなされていない。
【０００９】
このため、２つのモータ／ジェネレータの両方の動力を被動負荷に伝達し得るようにするために、必要以上に高性能の蓄電装置、あるいは電圧変換器等を使用することとなってしまう等の不都合を生じる虞がある。
【００１０】
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、内燃機関、電動機及び発電機と、２つの蓄電装置とを備える動力システムにおいて、電動機及び発電機の両方の動力を被動負荷に伝達することを、２つの蓄電装置の電力を適切な形態で使用しつつ実現することを可能とする動力システム及び動方法を提供することを目的とする。
【００１１】
また、かかる動力システムを備える輸送機器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】
【００１２】
本発明の動力システムは、上記目的を達成するために、
内燃機関と、
力行運転を行い得る電動機と、
発電運転及び力行運転を行い得る発電機と、
前記内燃機関、電動機及び発電機のそれぞれの出力軸が接続されており、前記内燃機関、前記電動機及び前記発電機の３つの動力発生源のそれぞれの動力を被動負荷に伝達し得るように構成されていると共に、前記内燃機関と発電機との間で動力伝達を行い得るように構成された動力伝達機構と、
前記電動機及び発電機に給電可能な電力をそれぞれ貯蔵した第１蓄電装置及び第２蓄電装置と、
前記電動機、発電機、第１蓄電装置及び第２蓄電装置の間の電力伝送を行うように前記電動機、発電機、第１蓄電装置及び第２蓄電装置に電気的に接続された電力伝送回路部と、
前記内燃機関、電動機及び発電機のそれぞれの運転を制御する制御装置とを備えており、
前記制御装置は、前記電動機及び発電機の両方の動力を前記被動負荷に伝達させるように前記電動機及び発電機の両方の力行運転を行わせる第１制御処理を実行する機能を有しており、該第１制御処理では、前記第１蓄電装置及び第２蓄電装置の両方の電力を用いて前記電動機及び発電機に給電を行うように前記電力伝送回路部を制御するように構成されていることを特徴とする（第１発明）。
【００１３】
かかる第１発明によれば、前記制御装置が前記第１制御処理を実行することで、前記電動機及び発電機の両方の動力が前記被動負荷に伝達される。このため、電動機の動力と発電機の動力とを併せた大きな動力により被動負荷を駆動することが可能となる。
【００１４】
そして、このように電動機及び発電機の両方の動力を被動負荷に伝達する状況では、前記第１蓄電装置及び第２蓄電装置の両方の電力を用いて、電動機及び発電機への給電が行われる。すなわち、電動機及び発電機の両方の力行運転に必要なトータルの電力を、第１蓄電装置及び第２蓄電装置の両方で負担することとなる。
【００１５】
このため、第１蓄電装置及び第２蓄電装置の一方だけから電動機及び発電機の両方に給電する場合に比べて、第１蓄電装置及び第２蓄電装置のそれぞれに要求される最大の出力電力が軽減される。ひいては、電動機及び発電機の両方の動力を被動負荷に伝達し得るようにするための第１蓄電装置及び第２蓄電装置の要求性能を低めに抑制することができる。
【００１６】
よって、第１発明によれば、電動機及び発電機の両方の動力を被動負荷に伝達することを、２つの蓄電装置の電力を適切な形態で使用しつつ実現することができる。特に、第１蓄電装置及び第２蓄電装置の要求性能を低めに抑制することができることから、第１蓄電装置あるいは第２蓄電装置の大型化もしくは高コスト化を防止することが可能となる。
【００１７】
上記第１発明では、前記第１蓄電装置及び第２蓄電装置は、それぞれが出力可能な最大の電力が、前記第１制御処理における前記電動機及び発電機の両方の力行運転のために必要な最大の電力である必要最大電力よりも小さく、且つ、前記第１蓄電装置及び第２蓄電装置のそれぞれが出力可能な最大の電力の総和の電力が、前記必要最大電力以上となる蓄電装置であることが好ましい（第２発明）。
【００１８】
これによれば、前記第１蓄電装置及び第２蓄電装置として、出力可能な最大の電力が、前記必要最大電力よりも小さいものとなる蓄電装置を使用できる。ひいては、被動負荷の駆動力を十分に確保しつつ、第１蓄電装置及び第２蓄電装置のそれぞれの小型化あるいは低コスト化を実現することが可能となる。
【００１９】
上記第１発明又は第２発明では、前記電力伝送回路部は、前記第１蓄電装置又は第２蓄電装置に接続された電圧変換器を含み、該電圧変換器は、伝送可能な最大の電力が、前記第１制御処理における前記電動機及び発電機の両方の力行運転のために必要な最大の電力である必要最大電力よりも小さい電圧変換器であることが好ましい（第３発明）。
【００２０】
あるいは、前記電力伝送回路部は、前記第１蓄電装置に接続された第１電圧変換器と、前記第２蓄電装置に接続された第２電圧変換器とを含み、該第１電圧変換器及び第２電圧変換器は、それぞれが伝送可能な最大の電力が、前記第１制御処理における前記電動機及び発電機の両方の力行運転のために必要な最大の電力である必要最大電力よりも小さく、且つ、前記第１電圧変換器及び第２電圧変換器のそれぞれが伝送可能な最大の電力の総和の電力が、前記必要最大電力以上となる電圧変換器であることが好ましい（第４発明）。
【００２１】
上記第３発明によれば、前記電圧変換器として、伝送可能な最大の電力が、前記必要最大電力よりも小さいものとなる電圧変換器を使用できる。ひいては、被動負荷の駆動力を十分に確保しつつ、電圧変換器又は電力伝送回路部の小型化あるいは低コスト化を実現することが可能となる。
【００２２】
また、上記第４発明によれば、前記第１電圧変換器及び第２電圧変換器として、伝送可能な最大の電力が、前記必要最大電力よりも小さいものとなる電圧変換器を使用できる。ひいては、被動負荷の駆動力を十分に確保しつつ、電圧変換器又は電力伝送回路部の小型化あるいは低コスト化を実現することが可能となる。
【００２３】
上記第１〜第４発明では、前記第１蓄電装置は、前記第２蓄電装置よりもエネルギー密度が高い蓄電装置であり、前記第２蓄電装置は、前記第１蓄電装置よりも出力密度が高い蓄電装置であることが好ましい（第５発明）。
【００２４】
これによれば、第１蓄電装置及び第２蓄電装置のそれぞれの特性を活かすような態様で、電力伝送回路部を構成したり、あるいは、前記第１制御処理を実行することができる。
【００２５】
上記第５発明では、より具体的には、前記電力伝送回路部が、前記第１蓄電装置に接続された第１電圧変換器と、前記第２蓄電装置に接続された第２電圧変換器とを含む場合には、前記第２電圧変換器は、前記第１電圧変換器よりも大きな電力を伝送可能な電圧変換器であるという構成を採用し得る（第６発明）。
【００２６】
これにれば、出力密度が相対的に高い第２蓄電装置から、第２電圧変換器を介して大きな電力を出力させることを可能となる。加えて、第１電圧変換器が伝送可能な電力を低めに抑えて、該第１電圧変換器の小型化あるいは低コスト化を実現することが可能となる。
【００２７】
また、上記第５発明又は第６発明では、前記制御装置は、前記第１制御処理において、前記第１蓄電装置及び第２蓄電装置のうちの第２蓄電装置の電力だけを前記電動機に給電し、前記第１蓄電装置の電力だけを前記発電機に給電するように前記電力伝送回路部を制御するように構成されていることが好ましい（第７発明）。
【００２８】
これによれば、前記第１制御処理において、前記電動機に出力密度が相対的に高い第２蓄電装置の電力だけが給電されるので、前記被動負荷の主たる動力源としての前記電動機に大きな動力を発生させることができる。ひいては、発電機の動力を低めに抑制することができるため、エネルギー密度が相対的に高い第１蓄電装置から発電機に給電する電力を低めに抑制できる。
【００２９】
ここで、エネルギー密度が相対的に高い第１蓄電装置は、一般に、大きな電力で放電を行うと劣化の進行が生じ易いものの、第１蓄電装置から発電機に給電する電力を低めに抑制できることから、該第１蓄電装置の劣化の進行を抑制できる。
【００３０】
また、第１制御処理の実行時における第１蓄電装置の電力の消費量を低めに抑制できるので、第１制御処理の実行時以外の状況（詳しくは、電動機及び発電機のうちの電動機の動力だけを被動負荷に伝達する状況）では、第１蓄電装置から電動機に供給し得る期間を長くすることができる。
【００３１】
上記第１〜第７発明では、前記電力伝送回路部は、前記第１蓄電装置の通電電流を流す第１電流路と、前記第２蓄電装置の通電電流を流す第２電流路とが、該第１電流路と第２電流路との間の通電が阻止されるように電気的に分断される分断状態と、該第１電流路と第２電流路との間の通電を行い得るように該第１電流路及び第２電流路が第１電流路が電気的に接続される通電可能状態とに動作し得るように構成されており、前記制御装置は、前記第１制御処理では、前記電力伝送回路部を前記分断状態で動作させるように該電力伝送回路部を制御するように構成されているという態様を採用し得る（第８発明）。
【００３２】
これによれば、前記第１制御処理において、前記第１蓄電装置の電力を、前記電動機及び発電機の一方だけに給電し、前記第２蓄電装置の電力を前記電動機及び発電機の一方だけに給電することが可能となる。
【００３３】
このため、第１蓄電装置及び第２蓄電装置のそれぞれの電力を、電動機及び発電機のうち各蓄電装置の特性に適した方に給電すること可能となる。ひいては、第１蓄電装置及び第２蓄電装置のそれぞれの特性を活かした態様で、電動機及び発電機のそれぞれへの給電を行うことが可能となる。
【００３４】
なお、上記第８発明は、前記第７発明と組み合わせることができる。この場合、前記第１制御処理において、前記第１電流路は、第１蓄電装置から前記発電機への給電を行う電流路となり、前記第２電流路は、第２蓄電装置から前記電動機への給電を行う電流路となる。
【００３５】
上記第８発明では、前記電力伝送回路部は、前記第１電流路と第２電流路との間に介装されたダイオード及びスイッチ素子のうちの少なくとも１つを含んでおり、該ダイオードの両端間の電圧の制御又は前記スイッチ素子のオン・オフの制御に応じて前記分断状態及び通電可能状態が選択的に実現されるように構成され得る（第９発明）。
【００３６】
これによれば、ダイオードの両端間の電圧の制御又は前記スイッチ素子のオン・オフの制御によって、前記分断状態及び通電可能状態を容易に実現することができる。
【００３７】
上記第１〜第９発明では、前記第１蓄電装置が、前記第２蓄電装置よりもエネルギー密度が高い蓄電装置であり、前記第２蓄電装置が、前記第１蓄電装置よりも出力密度が高い蓄電装置である場合には、前記制御装置は、前記内燃機関の始動時に、前記第１蓄電装置及び第２蓄電装置のうちの第２蓄電装置の電力だけを前記発電機に給電するように前記電力伝送回路部を制御することにより、該発電機を前記内燃機関の始動用電動機として動作させる機能を有するように構成され得る（第１０発明）。
【００３８】
これによれば、エネルギー密度が相対的に高い第１蓄電装置の電力は、内燃機関の始動のために使用されることがない。このため、第１蓄電装置の電力の全体もしくは大部分を、被動負荷の駆動のための電力として使用することができる。ひいては、電動機の動力により被動負荷を駆動し得る期間を極力長くすることが可能となる。
【００３９】
上記第１〜第１０発明では、前記第１蓄電装置が、前記第２蓄電装置よりもエネルギー密度が高い蓄電装置であり、前記第２蓄電装置が、前記第１蓄電装置よりも出力密度が高い蓄電装置である場合には、前記制御装置は、前記内燃機関の動力により前記発電機の発電運転を行わせるように前記内燃機関及び前記電力伝送回路部を制御する機能を有し、該発電機の発電運転時には、該発電機が発生する発電電力を前記第１蓄電装置及び第２蓄電装置のうちの第２蓄電装置に優先的に充電するように、前記電力伝送回路部を制御するように構成されていることが好ましい（第１１発明）。
【００４０】
また、上記第１〜第１１発明では、前記第１蓄電装置が、前記第２蓄電装置よりもエネルギー密度が高い蓄電装置であり、前記第２蓄電装置が、前記第１蓄電装置よりも出力密度が高い蓄電装置であり、前記電動機は力行運転及び回生運転を行い得る電動機である場合には、前記制御装置は、前記電動機の回生運転時に、該電動機が発生する回生電力を前記第１蓄電装置及び第２蓄電装置のうちの第２蓄電装置に優先的に充電するように、前記電力伝送回路部を制御するように構成されていることが好ましい（第１２発明）。
【００４１】
ここで、エネルギー密度が相対的に高い第２蓄電装置は、出力密度が相対的に高い第１蓄電装置に比べて、一般に、充電に対する劣化耐性が低い（充電に起因する劣化が進行しやすい）。
【００４２】
そこで、第１１発明又は第１２発明では、発電機の発電電力、又は電動機の回生電力を、前記第１蓄電装置及び第２蓄電装置のうちの第２蓄電装置に優先的に充電する。これにより、出力密度が相対的に高い第１蓄電装置の電力の枯渇を防止することができると共に、エネルギー密度が相対的に高い第２蓄電装置の劣化の進行を極力抑制することができる。
【００４３】
上記第１〜第１２発明では、前記第１蓄電装置が、前記第２蓄電装置よりもエネルギー密度が高い蓄電装置であり、前記第２蓄電装置が、前記第１蓄電装置よりも出力密度が高い蓄電装置である場合には、前記制御装置は、前記第１蓄電装置及び第２蓄電装置のうちの少なくとも第１蓄電装置の電力を消費していくように当該動力システムを動作させるＣＤモード（ＣＤ：Charge Depleting）の制御処理と、前記第１蓄電装置の電力の低下を抑制するように当該動力システムを動作させるＣＳモード（ＣＳ：Charge Sustaining）の制御処理とを選択的に実行し得るように構成され得る（第１３発明）。
【００４４】
なお、第１３発明において、「第１蓄電装置の電力を消費していく」というのは、第１蓄電装置の残容量（蓄電している電力量）を単調に減少させていく態様に限らず、前記発電機の発電電力又は前記電動機の回生電力の充電によって、該第１蓄電装置の残容量が一時的に増加する期間を含み得る。
【００４５】
上記第１３発明によれば、ＣＤモードでは、エネルギー密度が相対的に高い第１蓄電装置の電力を積極的に使用できるので、前記内燃機関の動力を使用せずに、電動機の動力、又は電動機及び発電機の両方の動力を使用して被動負荷を駆動し得る期間を極力長くすることが可能となる。そして、ＣＳモードでは、内燃機関の動力を使用して、被動負荷を駆動することができると共に、第２蓄電装置の電力あるいは発電機の発電電力を使用することで、電動機の動力を補助的に使用して被動負荷を駆動することもできる。
【００４６】
上記第１３発明では、前記制御装置は、前記ＣＤモードにおいて、前記被動負荷の駆動のための要求出力が所定値以上であることを必要条件として前記第１制御処理を実行するように構成されていることが好ましい（第１４発明）。
【００４７】
これによれば、前記ＣＤモードでは、内燃機関の動力を必要とせずに、あるいは、ほとんど必要とせずに、被動負荷に大きな動力を伝達することができる。従って、ＣＤモードでの動力システムの環境性能を高めることができる。
【００４８】
また、本発明の輸送機器は、上記第１〜第１４発明の動力システムを備えることを特徴とする（第１５発明）。
【００４９】
これによれば、前記第１〜第１４発明に関して説明した効果を奏し得る輸送機器を提供できる。
【００５０】
また、本発明の動力システムの運転方法は、内燃機関と、
力行運転を行い得る電動機と、発電運転及び力行運転を行い得る発電機と、前記内燃機関、電動機及び発電機のそれぞれの出力軸が接続されており、前記内燃機関、前記電動機及び前記発電機の３つの動力発生源のそれぞれの動力を被動負荷に伝達し得るように構成されていると共に、前記内燃機関と発電機との間で動力伝達を行い得るように構成された動力伝達機構と、前記電動機及び発電機に給電可能な電力をそれぞれ貯蔵した第１蓄電装置及び第２蓄電装置とを備える動力システムの運転方法であって、
前記電動機及び発電機の両方の動力を前記被動負荷に伝達させるように前記電動機及び発電機の両方の力行運転を行わせるステップを有しており、該ステップでは、前記第１蓄電装置及び第２蓄電装置の両方の電力を用いて前記電動機及び発電機に給電を行うことを特徴とする（第１６発明）。
【００５１】
これにれば、前記第１発明と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態の動力システムの全体構成を示す図。
【図２】図２Ａ、図２Ｂ、及び図３Ｂはそれぞれ図１に示す電流路調整器２５の構成例を示す図。
【図３】図１に示す制御装置の処理を示すフローチャート。
【図４】実施形態の動力システムの電動機の動力を出力する場合のエネルギーの流れを例示する図。
【図５】実施形態の動力システムの電動機及び発電機の動力を出力する場合のエネルギーの流れを例示する図。
【図６】実施形態の動力システムの内燃機関の始動時のエネルギーの流れを例示する図。
【図７】実施形態の動力システムの電動機の回生運転時又は発電機の発電運転時のエネルギーの流れを例示する図。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
本発明の一実施形態を図１〜図７を参照して以下に説明する。図１を参照して、本実施形態の動力システム１は、輸送機器の一例としての車両（詳しくはハイブリッド車両）に搭載されたシステムである。
【００５４】
この動力システム１は、被動負荷としての駆動輪ＤＷを回転駆動する動力をそれぞれ発生可能な内燃機関２、電動機３及び発電機４と、該内燃機関２、電動機３及び発電機４のそれぞれの出力軸２ａ，３ａ，４ａが接続された動力伝達機構５と、電動機３及び発電機４の力行運転用の電力を貯蔵する第１蓄電装置６ａ及び第２蓄電装置６ｂと、電動機３、発電機４及び蓄電装置６ａ，６ｂの間の電力伝送を行う電力伝送回路部７と、動力システム１の作動制御を行う機能を有する制御装置８とを備える。
【００５５】
内燃機関２（以降、エンジン２という）は、単一又は複数の気筒（図示省略）を有し、該気筒内での燃料の燃焼によって、該エンジン２の出力軸２ａに動力（回転駆動力）を発生する。このエンジン２が発生した動力は、駆動輪ＤＷの駆動、あるいは、発電機４の駆動に用いられる。
【００５６】
電動機３は、電力の供給を受ける力行運転によって、該電動機３の出力軸３ａに動力（回転駆動力）を発生する。この電動機３が発生した動力は、駆動輪ＤＷの駆動に用いられる。また、電動機３は、その出力軸３ａを、駆動輪ＤＷ側から伝達される車両の運動エネルギーにより回転駆動した状態では、回生電力を出力する回生運転を行うことも可能である。
【００５７】
発電機４は、その出力軸４ａをエンジン２の動力により回転駆動することにより発電運転を行う。この発電運転により発電機４が出力する発電電力は、第１蓄電装置６ａ又は第２蓄電装置６ｂの充電電力、又は電動機３の力行運転のための電力として使用される。
【００５８】
また、発電機４は、電力の供給を受ける力行運転を行うことも可能であり、該力行運転時には、出力軸４ａに動力（回転駆動力）を発生する。この発電機４が発生した動力は、駆動輪ＤＷの駆動、あるいは、エンジン２の始動時における出力軸２ａの回転駆動（所謂、クランキング）に用いられる。
【００５９】
動力伝達機構５は、エンジン２、電動機３及び発電機４のそれぞれの出力軸２ａ，３ａ，４ａから入力される動力を駆動輪ＤＷに伝達し得るように構成されていると共に、エンジン２と発電機４との間の動力伝達を行い得るように構成されている。
【００６０】
本実施形態では、動力伝達機構５は、動力伝達を行い得る接続状態と、動力伝達を遮断する遮断状態とに選択的に動作し得るクラッチ１１と、複数のギヤ１２，１３，１４，１５とを含む動力伝達機構により、内燃機関２の動力を出力軸２ａから駆動輪ＤＷに伝達し得るように構成されている。
【００６１】
クラッチ１１はエンジン２の出力軸２ａに連結されている。そして、上記複数のギヤ１２〜１５のうち、ギヤ１２が、クラッチ１１の接続状態でエンジン２の出力軸２ａと一体に回転し得るように、該出力軸２ａにクラッチ１１を介して連結されている。また、ギヤ１３，１４が互いに一体に回転し得るように同軸心に連結されている。そして、ギヤ１３，１４のうちのギヤ１３がギヤ１２に噛合され、ギヤ１４は、駆動輪ＤＷと連動して回転可能なギヤ１５に噛合されている。
【００６２】
ここで、ギヤ１５は、ギヤ１４側から伝達される動力を複数の駆動輪ＤＷに分配し得るように、図示を省略するディファレンシャルギヤ装置を介して複数の駆動輪ＤＷに接続されている。なお、図１では、１つの駆動輪ＤＷだけを代表的に記載している。
【００６３】
従って、クラッチ１１の接続状態において、エンジン２の動力を、出力軸２ａからクラッチ１１、ギヤ１２，１３，１４，１５を順に経由させて、駆動輪ＤＷに伝達することが可能となっている。
【００６４】
動力伝達機構５は、さらに、エンジン２から駆動輪ＤＷへの動力伝達機構の一部の要素（クラッチ１１よりも駆動輪ＤＷ側の要素）である前記ギヤ１３，１４，１５と、ギヤ１６とを含む動力伝達機構によって、電動機３の動力を出力軸３ａから駆動輪ＤＷに伝達し得るように構成されている。
【００６５】
この場合、ギヤ１６は、電動機３の出力軸３ａと一体に回転し得るように該出力軸３ａに同軸心に連結されていると共に、前記ギヤ１３に噛合されている。
【００６６】
従って、電動機３の動力を、出力軸３ａからギヤ１６，１３，１４，１５を順に経由させて、駆動輪ＤＷに伝達することが可能となっている。
【００６７】
なお、ギヤ１６は、クラッチ１１からギヤ１５までの動力伝達経路中に備えられた他のギヤ（例えばギヤ１２又は１４）に噛合されていてもよい。
【００６８】
動力伝達機構５は、さらに、ギヤ１７，１８を含む動力伝達機構によって内燃機関２と発電機４との間の動力伝達を行い得るように構成されていると共に、該ギヤ１７，１８と、エンジン２から駆動輪ＤＷへの動力伝達機構とを介して、発電機４の動力を出力軸４ａから駆動輪ＤＷに伝達し得るように構成されている。
【００６９】
この場合、ギヤ１７，１８のうちのギヤ１７はエンジン２の出力軸２ａと一体に回転し得るように、クラッチ１１とエンジン２との間で出力軸２ａに同軸心に連結されている。また、ギヤ１８は、発電機４の出力軸４ａと一体に回転し得るように該出力軸４ａに同軸心に連結されていると共に、ギヤ１７に噛合されている。
【００７０】
従って、クラッチ１１の動作状態によらずに（クラッチ１１の接続状態及び遮断状態のいずれであっても）、内燃機関２と発電機４との間の動力伝達を、ギヤ１７，１８を介して行うことが可能となっていると共に、それらの出力軸２ａ，４ａが互いに連動して回転するようになっている。
【００７１】
また、クラッチ１１の接続状態では、発電機４の動力を、出力軸４ａからギヤ１８，１７、クラッチ１１、及びギヤ１２，１３，１４，１５を順に経由させて、駆動輪ＤＷに伝達することが可能となっている。
【００７２】
本実施形態では、動力伝達機構５が上記の如く構成されているので、エンジン２、電動機３及び発電機４の３つの動力発生源のそれぞれの動力を、他の動力発生源の動力の発生の有無によらずに、駆動輪ＤＷに伝達することが可能である。
【００７３】
すなわち、エンジン２、電動機３及び発電機４の３つの動力発生源のうちの任意の１つの動力発生源だけに動力を発生させた状態で、該動力を駆動輪ＤＷに伝達し得る。また、３つの動力発生源のうちの２つ以上の動力発生源の動力を発生させた状態では、それらの動力を合成して駆動輪ＤＷに伝達し得る。
【００７４】
なお、エンジン２又は発電機４から駆動輪ＤＷへの動力伝達は、クラッチ１１の接続状態で行われる。
【００７５】
補足すると、エンジン２、電動機３及び発電機４のそれぞれの動力を駆動輪ＤＷに上記の如く伝達し得る動力伝達機構は、図１に例示した構成の動力伝達機構５に限られない。
【００７６】
例えば、エンジン２、電動機３及び発電機４のいずれかの動力発生源と駆動輪ＤＷとの間の動力伝達経路に、ギヤ以外の動力伝達要素（例えば、プーリ及びベルト、あるいは、スプロケット及びチェーン等）を含んでいてもよく、さらには、変速機を含んでいてもよい。
【００７７】
また、電動機３の出力軸３ａは、例えばクラッチ１１と駆動輪ＤＷとの間の動力伝達機構のいずれかの回転軸（例えば、ギヤ１２の回転軸、あるいは、ギヤ１３，１４の回転軸等）と同軸に直結され、もしくは一体に構成されていてもよい。
【００７８】
また、電動機３と駆動輪ＤＷとの間の動力伝達機構、あるいは、エンジン２と発電機４との間の動力伝達機構はクラッチを含んでいてもよい。
【００７９】
第１蓄電装置６ａ及び第２蓄電装置６ｂは、車両に備えられた充電装置（図示省略）を介して外部電源から充電可能な蓄電装置であると共に、それぞれの特性が互いに異なる蓄電装置である。
【００８０】
具体的には、第１蓄電装置６ａは、第２蓄電装置６ｂよりもエネルギー密度が高い蓄電装置（所謂、高容量型の蓄電装置）である。該エネルギー密度は、単位重量当たり又は単位体積当たりに貯蔵し得る電気エネルギー量である。かかる第１蓄電装置６ａ、例えば、リチウムイオン電池等により構成され得る。
【００８１】
また、第２蓄電装置６ｂは、第１蓄電装置６ａよりも出力密度が高い蓄電装置（所謂、高出力型の蓄電装置）である。該出力密度は、単位重量当たり、又は単位体積当たりに出力可能な電気量（単位時間当たりの電気エネルギー量又は単位時間当たりの電荷量）である。かかる第２蓄電装置６ｂは、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、キャパシタ等により構成され得る。
【００８２】
ここで、第１蓄電装置６ａ及び第２蓄電装置６ｂの特性の違いを補足しておく。エネルギー密度が相対的に高い第１蓄電装置６ａは、第２蓄電装置６ｂに比して、多くの電気エネルギーを貯蔵し得る。そして、第１蓄電装置６ａは、その出力の変動が頻繁に生じるような形態で放電を行うよりも、該出力の変動が生じ難い形態で定常的な放電を行う方が劣化の進行が抑制されるという特性を有する。さらに、第１蓄電装置６ａは、第２蓄電装置６ｂに比して、充電（特に、高レートでの充電）に対する劣化耐性が低い（充電に起因する劣化が進行しやすい）。
【００８３】
一方、出力密度が相対的に高い第２蓄電装置６ｂは、第１蓄電装置６ａに比して、内部抵抗（インピーダンス）が小さいために、瞬時的に大きな電力を出力することが可能である。また、第２蓄電装置６ｂは、充電に対する劣化耐性が、第１蓄電装置６ａに比して高い。
【００８４】
また、第１蓄電装置６ａ及び第２蓄電装置６ｂの出力性能（出力可能な最大の電力）に関して補足すると、本実施形態では、後述する第２ＣＤモード又は第３ＣＤモードでは、第１蓄電装置６ａ及び第２蓄電装置６ｂの両方の電力を使用して、電動機３及び発電機４の両方の力行運転が並行して行われる。
【００８５】
そして、本実施形態では、第１蓄電装置６ａ及び第２蓄電装置６ｂは、それぞれが出力可能な最大の電力が、第２ＣＤモード及び第３ＣＤモードにおける電動機３及び発電機４の両方の力行運転のために必要な最大の電力（電動機３への給電量と発電機４への給電量とを合わせた電力の最大値）である必要最大電力よりも小さく、且つ、第１蓄電装置６ａ及び第２蓄電装置６ｂのそれぞれが出力可能な最大の電力の総和の電力が、当該必要最大電力以上となる仕様の蓄電装置である。
【００８６】
電力伝送回路部７は、本実施形態では、電動機３に接続されたインバータ２１と、発電機４に接続されたインバータ２２と、第１蓄電装置６ａ及び第２蓄電装置にそれぞれ接続された電圧変換器２３，２４と、第１蓄電装置６ａ、第２蓄電装置６ｂ、電動機３及び発電機４の間の電流路形態を制御するための電流路調整器２５とを含む。
【００８７】
なお、電圧変換器２３，２４はそれぞれ本発明における第１電圧変換器、第２電圧変換器に相当する。
【００８８】
インバータ２１，２２は、それぞれに備えられたスイッチング素子をデューティ信号により制御することによって、直流電力及び交流電力の一方から他方への電力変換を行う公知の回路である。
【００８９】
電動機３側のインバータ２１は、その交流入出力部が、電動機３に接続され、直流入出力部が、電圧変換器２４を介して第２蓄電装置６ｂに接続されると共に電流路調整器２５及び電圧変換器２３を介して第１蓄電装置６ａに接続されている。
【００９０】
このインバータ２１は、電動機３の力行運転時には、該インバータ２１の直流入出力部に入力される直流電力を交流電力に変換し、該交流電力をインバータ２１の交流入出力部から電動機３に出力するように制御することが可能である。また、インバータ２１は、電動機３の回生運転時には、該インバータ２１の交流側入出力部に電動機３からインバータ２１入力される交流電力（回生電力）を直流電力に変換し、該直流電力をインバータ２１の直流入出力部から出力するように制御することが可能である。
【００９１】
発電機４側のインバータ２２は、その交流入出力部が、発電機４に接続され、直流入出力部が、電圧変換器２３を介して第１蓄電装置６ａに接続されると共に電流路調整器２５及び電圧変換器２４を介して第２蓄電装置６ｂに接続されている。
【００９２】
このインバータ２２は、発電機４の発電運転時には、該インバータ２２の交流入出力部に発電機４から入力される交流電力（発電電力）を直流電力に変換し、該直流電力をインバータ２２の直流入出力部から出力するように制御することが可能であると共に、発電機４の力行運転時には、該インバータ２２の直流入出力部に入力される直流電力を交流電力に変換し、該交流電力をインバータ２２の交流入出力部から発電機４に出力するように制御することが可能である。
【００９３】
電圧変換器２３，２４は、それぞれに備えられたスイッチング素子をデューティ信号により制御することによって、直流電力の電圧変換を行う公知の回路（スイッチング方式のＤＣ／ＤＣコンバータ）である。各電圧変換器２３，２４は、電圧の変換率を可変的に制御し得る。そして、電圧変換器２３は、第１蓄電装置６ａ側とインバータ２１，２２側との間の双方向の電力伝送を行うことが可能であり、電圧変換器２４は、第２蓄電装置６ｂ側とインバータ２１，２２側との間の双方向の電力伝送を行うことが可能である。
【００９４】
そして、本実施形態では、出力密度が相対的に高い第２蓄電装置６ｂに接続された電圧変換器２４は、その伝送可能な最大の電力が、エネルギー密度が相対的に高い第１蓄電装置６ａに接続された電圧変換器２３よりも大きい仕様の電圧変換器である。
【００９５】
さらに、本実施形態では、電圧変換器２３，２４は、それぞれが伝送可能な最大の電力が、後述する第２ＣＤモード及び第３ＣＤモードにおける電動機３及び発電機４の両方の力行運転のために必要な最大の電力である必要最大電力よりも小さく、且つ、電圧変換器２３，２４のそれぞれが伝送可能な最大の電力の総和の電力が、当該必要最大電力以上となる仕様の電圧変換器である。
【００９６】
電流路調整器２５は、第１端子２５ａ及び第２端子２５ｂを有し、その第１端子２５ａが、発電機４側のインバータ２２及び第１蓄電装置６ａ側の電圧変換器２３の間の通電を行う電流路２６ａに導通され、第２端子２５ｂが、電動機３側のインバータ２１及び第２蓄電装置６ｂ側の電圧変換器２３の間の通電を行う電流路２６ｂに導通されている。
【００９７】
電流路２６ａは、換言すれば、第１蓄電装置６ａの放電時又は充電時に、該第１蓄電装置６ａの通電電流（放電電流又は充電電流）が流れる電流路であり、電流路２６ｂは、換言すれば、第２蓄電装置６ｂの放電時又は充電時に、該第２蓄電装置６ｂの通電電流（放電電流又は充電電流）が流れる電流路である。なお、電流路２６ａは、本発明における第１電流路に相当し、電流路２６ｂは、本発明における第２電流路に相当する。
【００９８】
電流路調整器２５の第１端子２５ａ及び第２端子２５ｂが、それぞれ、電流路２６ａ，２６ｂに導通されているので、電流路調整器２５の第１端子２５ａの電位Ｖａは、インバータ２２の直流入出力部の発生電圧（＝電圧変換器２３のインバータ２２側の直流入出力部の発生電圧）に一致し、第２端子２５ｂの電位Ｖｂは、インバータ２１の直流入出力部の発生電圧（＝電圧変換器２４のインバータ２１側の直流入出力部の発生電圧）に一致する。
【００９９】
そして、電流路調整器２５は、電流路２６ａ，２６ｂの間を電気的に分断し、これらの間での通電（電流路調整器２５を通る通電）が阻止される分断状態と、電流路２６ａ，２６ｂの間を電気的に接続し、これらの間での通電を行い得る通電可能状態とを実現し得るように構成されている。
【０１００】
かかる電流路調整器２５としては、例えば、図２Ａ又は図２Ｂ又は図２Ｃのいずれかの構成のものを採用し得る。
【０１０１】
図２Ａに示す電流路調整器２５Ａは、トランジスタ、ＦＥＴ等の半導体スイッチ素子Ｓ１と、ダイオードＤ１とを、第１端子２５ａ及び第２端子２５ｂの間に並列に接続した構成のものである。この場合、ダイオードＤ１の順方向は、第１端子２５ａ側から第２端子２５ｂ側に向かう向きであり、半導体スイッチ素子Ｓ１は、そのオン状態で、第２端子２５ｂ側から第１端子２５ａ側に通電可能である。
【０１０２】
かかる電流路調整器２５Ａでは、第１端子２５ａ及び第２端子２５ｂのそれぞれの電位Ｖａ，ＶｂがＶａ≦Ｖｂとなっており、且つ、半導体スイッチ素子Ｓ１がオフ状態となっている状態で、前記分断状態が実現される。また、Ｖａ＞Ｖｂとなっているか、又は、半導体スイッチ素子Ｓ１がオン状態となっている状態で、前記通電可能状態が実現される。
【０１０３】
なお、Ｖａ＞Ｖｂとなっており、且つ、半導体スイッチ素子Ｓ１がオフ状態となって状態で実現される通電可能状態では、電流路２６ａ側から電流路２６ｂ側への一方向の通電のみが可能である。また、半導体スイッチ素子Ｓ１がオン状態となっている状態で実現される通電可能状態では、電流路２６ａ，２６ｂの間の双方向の通電が可能である。
【０１０４】
図２Ｂに示す電流路調整器２５Ｂは、リレースイッチ等の接触式スイッチ素子Ｓ２を、第１端子２５ａ及び第２端子２５ｂの間に介装した構成のものである。かかる電流路調整器２５Ｂでは、接触式スイッチ素子Ｓ２のオフ状態で、前記分断状態が実現され、接触式スイッチ素子Ｓ２のオン状態で、前記通電可能状態が実現される。この場合、通電可能状態では、電流路２６ａ，２６ｂの間の双方向の通電が可能である。
【０１０５】
図２Ｃに示す電流路調整器２５Ｃは、ダイオードＤ２を第１端子２５ａ及び第２端子２５ｂの間に介装した構成のものである。この場合、ダイオードＤ２の順方向は、第１端子２５ａ側から第２端子２５ｂ側に向かう向きである。
【０１０６】
かかる電流路調整器２５Ｃでは、第１端子２５ａ及び第２端子２５ｂのそれぞれの電位Ｖａ，ＶｂがＶａ≦Ｖｂとなっている状態で、前記分断状態が実現され、Ｖａ＞Ｖｂとなっている状態で、前記通電可能状態が実現される。この場合、通電可能状態では、電流路２６ａ側から電流路２６ｂ側への一方向の通電のみが可能である。
【０１０７】
以上の如く、電流路調整器２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃのいずれでも前記分断状態を、通電可能状態とを実現し得る。なお、本実施形態では、第１蓄電装置６ａが電圧変換器２３を介して発電機４側のインバータ２２に接続され、第２蓄電装置６ｂが電圧変換器２４を介して電動機３側のインバータ２１に接続されている。このため、上記分断状態では、第１蓄電装置６ａは、電動機３及び発電機４のうちの発電機４との間でのみ電力の授受を行うことが可能となり、第２蓄電装置６ｂは、電動機３及び発電機４のうちの電動機３との間でのみ電力の授受を行うことが可能となる。
【０１０８】
補足すると、電力伝送回路部７は、第１蓄電装置６ａ及び第２蓄電装置６ｂのそれぞれの出力電圧の大小関係等によっては、電圧変換器２３，２４のいずれか一方を省略し得る。例えば、第１蓄電装置６ａの出力電圧が第２蓄電装置６ｂの出力電圧よりも高く、且つ、電動機３の力行運転に必要な電源電圧よりも高い場合には、電圧変換器２３を省略し得る。
【０１０９】
図１に戻って、制御装置８は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、インターフェース回路等を含む電子回路ユニットにより構成されている。なお、制御装置８は、相互に通信可能な複数の電子回路ユニットにより構成されていてもよい。
【０１１０】
この制御装置８は、実装されるハードウェア構成又は実装されるプログラム（ソフトウェア構成）により実現される機能によって、エンジン２、電動機３、発電機４及びクラッチ１１のそれぞれの動作制御を行うことで、動力システム１の運転制御を行う。この場合、エンジン２の運転制御は、図示しない燃料供給装置及びスロットル弁アクチュエータ等を介して行われ、クラッチ１１の動作状態の切換制御は、図示しないアクチュエータを介して行われる。また、電動機３及び発電機４の運転制御は、電力伝送回路部７を介して行われる。
【０１１１】
ここで、本実施形態では、動力システム１の運転制御の態様を規定する動作モードとして、ＣＤモード（ＣＤ：Charge Depleting）と、ＣＳモード（ＣＳ：Charge Sustaining）とを有する。
【０１１２】
ＣＤモードは、駆動輪ＤＷを駆動する主たる動力発生源として電動機３を使用し、主に第１蓄電装置６ａから電動機３への給電を行うことで、該第１蓄電装置６ａの蓄電電力を消費していく（蓄電装置６の残容量を減少させていく）動作モードである。
【０１１３】
なお、第１蓄電装置６ａの蓄電電力を消費していくというのは、該第１蓄電装置６ａの残容量を単調に減少させていく態様に限らず、発電機４の発電電力又は電動機３の回生電力の充電によって、該第１蓄電装置６ａの残容量を一時的に増加させる期間を含み得る。
【０１１４】
このＣＤモードには、電動機３の動力だけを使用して、駆動輪ＤＷを駆動する動作モード（以降、第１ＣＤモードという）の他、電動機３の動力に加えて、発電機４の動力を補助的に使用して、駆動輪ＤＷを駆動する動作モード（以降、第２ＣＤモードという）と、電動機３の動力に加えて、エンジン２及び発電機４の動力を補助的に使用して、駆動輪ＤＷを駆動する動作モード（以降、第３ＣＤモードという）とが含まれる。
【０１１５】
第２ＣＤモード及び第３ＣＤモードは、ＣＤモードにおいて、車両のアクセル操作量等に応じて要求される推進力（駆動輪ＤＷの全体の要求駆動力）が大きく、電動機３の動力だけでは、該推進力を実現することが困難となる場合に利用される動作モードである。ＣＤモードにおける通常の動作モードは、第１ＣＤモードである。
【０１１６】
本実施形態では、上記第１ＣＤモード、第２ＣＤモード及び第３ＣＤモードのうち、第２ＣＤモード及び第３ＣＤモードの制御処理が本発明における第１制御処理に相当する。
【０１１７】
なお、第１ＣＤモードは、エンジン２を運転停止状態に維持する動作モードであり得る。ただし、第１ＣＤモードは、第１蓄電装置６ａ又は第２蓄電装置６ｂの残容量がある程度、少なくなった場合等に、適宜、エンジン２の運転と、該エンジン２の動力による発電機４の発電運転とを行い、該発電機４の発電電力を、電動機３に給電したり、あるいは、第２蓄電装置６ｂに充電することを実行し得る動作モードであってもよい。換言すれば、第１ＣＤモードは、車両を適宜、シリーズ型のハイブリッド車両として走行させ得る動作モードであってもよい。
【０１１８】
また、ＣＤモードにおいて、電動機３以外の動力発生源の動力を補助的に使用する動作モードは、第２ＣＤモード及び第３ＣＤモードのいずれか一方だけであってもよい。例えば、法規制等によりＣＤモードにおけるエンジン２の排ガスの排出が禁止される場合、あるいは、エンジン２の排ガスの排出量を極力少なくすることが要求される場合には、電動機３以外の動力発生源の動力を補助的に使用する動作モードとして、第２ＣＤモードだけを採用し得る。
【０１１９】
ＣＳモードは、駆動輪ＤＷの駆動のための主たる動力発生源としてエンジン２を使用し、第１蓄電装置６ａの残容量の低下を抑制するように、駆動輪ＤＷの駆動を行う動作モードである。このＣＳモードには、エンジン２の動力だけを使用して、駆動輪ＤＷを駆動する動作モードの他、エンジン２の動力に加えて、電動機３の動力を補助的に使用して、駆動輪ＤＷを駆動する動作モード（換言すれば、車両をパラレル型のハイブリッド車両として走行させる動作モード）が含まれる。電動機３の動力を補助的に使用する場合、第２蓄電装置６ｂの電力が主たる電源電力として使用される。
【０１２０】
制御装置８には、これらのＣＤモード及びＣＳモードの制御処理を実行するための必要な情報として、各種のセンシングデータが入力される。本実施形態では、該センシングデータは、例えば、車両のアクセルペダルの操作量ＡＰ（以降、アクセル操作量ＡＰという）、車速ＶＳ、第１蓄電装置６ａの残容量ＳＯＣ１（ＳＯＣ：State of charge）、及び第２蓄電装置６ｂの残容量ＳＯＣ２のそれぞれの検出値を示すデータを含む。
【０１２１】
なお、制御装置８は、第１蓄電装置６ａ及び第２蓄電装置６ｂのそれぞれの残容量ＳＯＣ１，ＳＯＣ２を検出（推定）する検出器としての機能を含み得る。この場合には、制御装置８には、残容量ＳＯＣ１，ＳＯＣ２のそれぞれの検出値を示すセンシングデータの代わりに、ＳＯＣ１を推定するためのセンシングデータ（例えば、第１蓄電装置６ａの電圧、電流、温度等の検出値を示すデータ）と、ＳＯＣ２を推定するためのセンシングデータ（例えば、第２蓄電装置６ｂの電圧、電流、温度等の検出値を示すデータ）とが入力される。
【０１２２】
以降、制御装置８の制御処理を具体的に説明する。
【０１２３】
制御装置８は、車両の運転が開始されると（制御装置８が起動されると）、図３のフローチャートに示す処理を実行する。
【０１２４】
ＳＴＥＰ１において、制御装置８は動力システム１の動作モード（ＣＤモード又はＣＳモード）を決定する。この場合、制御装置８は、例えば、第１蓄電装置６ａの残容量ＳＯＣ１（検出値）が所定の閾値TH_SOC以上である場合に、動力システム１の動作モードをＣＤモードに決定し、残容量ＳＯＣ１が閾値TH_SOCよりも低い場合には、動力システム１の動作モードをＣＳモードに決定する。
【０１２５】
次いで、ＳＴＥＰ２において、制御装置８は、決定した動作モードがＣＤモードであるか否かを判断する。そして、この判断結果が肯定的である場合（動作モード＝ＣＤモードである場合）には、制御装置８は、ＳＴＥＰ３からの処理を実行し、当該判断結果が否定的である場合（動作モード＝ＣＳモードである場合）には、ＳＴＥＰ１０の処理を実行する。
【０１２６】
ＳＴＥＰ３では、制御装置８は、車両の推進エネルギー（単位時間当たりの要求エネルギー量）を表す車両要求出力Ｐv_dmdを、車両のアクセル操作量ＡＰ及び車速ＶＳの検出値から、あらかじめ作成されたマップ又は演算式等を用いて決定する。
【０１２７】
次いで、ＳＴＥＰ４において、制御装置８は、車両要求出力Ｐv_dmdが所定値TH_P以上の大きい値であるか否かを判断する。
【０１２８】
このＳＴＥＰ４の判断結果が否定的である場合（Ｐv_dmd＜TH_Pである場合）は、車両のクルーズ走行等の通常の走行状況である。この場合には、制御装置８は、ＳＴＥＰ６において、前記第１ＣＤモードの制御処理を実行する。
【０１２９】
また、当該判断結果が肯定的である場合（Ｐv_dmd≧TH_Pである場合）には、車両の比較的大きな加速が要求される状況である。この場合には、制御装置８は、ＳＴＥＰ５において、前記第２ＣＤモード又は第３ＣＤモードの制御処理を実行する。
【０１３０】
ＳＴＥＰ６での処理（第１ＣＤモードの制御処理）は、例えば次のように実行される。
【０１３１】
制御装置８は、車両要求出力Ｐv_dmdを電動機３の動力だけで実現するように、電動機３の目標出力（単位時間当たりの出力エネルギーの目標値）を決定する。さらに、制御装置８は、電動機３の目標出力、第１蓄電装置６ａの残容量ＳＯＣ１、第２蓄電装置６ｂの残容量ＳＯＣ２等に応じて、電動機３の目標出力に対応して電動機３の給電すべき電力量のうちの第１蓄電装置６ａの負担分（第１蓄電装置６ａから電動機３に供給すべき電力量）と第２蓄電装置６ｂの負担分（第２蓄電装置６ｂから電動機３に供給すべき電力量）とを決定する。
【０１３２】
例えば、車両要求出力Ｐv_dmdが所定値以下である場合には、第１蓄電装置６ａだけから電動機３に給電するように第１蓄電装置６ａの負担分が決定される（第２蓄電装置６ｂの負担分をゼロとする）。また、車両要求出力Ｐv_dmdが所定値を超えている場合には、第１蓄電装置６ａ及び第２蓄電装置６ｂの両方から、電動機３に給電するように第１蓄電装置６ａ及び第２蓄電装置６ｂの負担分が決定される。
【０１３３】
なお、第１蓄電装置６ａの劣化の進行を極力抑制する上では、第１蓄電装置６ａの負担分は、該第１蓄電装置６ａの出力電力（放電電力）の変動が極力抑制されるように決定することが望ましい。また、例えば、第２蓄電装置６ｂの残容量ＳＯＣ２が大きい場合には、第１蓄電装置６ａの負担分をゼロとしてもよい。
【０１３４】
制御装置８は、上記の如く決定した第１蓄電装置６ａ及び第２蓄電装置６ｂのそれぞれの負担分を実現するように、電圧変換器２３，２４の一方又は両方と、インバータ２１とを制御する。
【０１３５】
この場合、電流路調整器２５が、図２Ｂに示した電流路調整器２５Ｂであるときには、制御装置８は、第１蓄電装置６ａの負担分がゼロでない場合に、接触式スイッチ素子Ｓ２をオン状態に制御する。
【０１３６】
また、電流路調整器２５が、図２Ａ〜図２Ｃに示した電流路調整器２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃのいずれであっても、制御装置８は、第１蓄電装置６ａ及び第２蓄電装置６ｂの両方の負担分がゼロでない場合には、電圧変換器２３の出力電圧（＝Ｖａ）が、電圧変換器２４の出力電圧（＝Ｖｂ）よりも、電流路調整器２５での電圧降下分だけ高い電圧になるように電圧変換器２３，２４を制御する。
【０１３７】
第１ＣＤモードの制御処理は、以上の如く実行される。図４は、かかる第１ＣＤモードでのエネルギーの流れを矢印Ｙ１〜Ｙ３で示している。図示の如く、第１ＣＤモードでは、第１蓄電装置６ａ及び第２蓄電装置６ｂの一方又は両方のエネルギーが、電動機３で機械エネルギーに変換された後、該電動機３から駆動輪ＤＷに伝達される。
【０１３８】
ＳＴＥＰ５での制御処理（第２ＣＤモード又は第３ＣＤモードの制御処理）は、例えば次のように実行される。
【０１３９】
制御装置８は、例えば、車両要求出力Ｐv_dmdが前記所定値TH_Pよりも大きい所定値TH_P2以下である場合には、第２ＣＤモードの制御処理を実行し、該所定値TH_P2よりも大きい場合には、第３ＣＤモードの制御処理を実行する。
【０１４０】
第２ＣＤモードの制御処理では、制御装置８は、車両要求出力Ｐv_dmdを電動機３及び発電機４の両方の動力で実現するように、電動機３及び発電機４のそれぞれの目標出力（単位時間当たりの出力エネルギーの目標値）を決定する。
【０１４１】
例えば、制御装置８は、車両要求出力Ｐv_dmdよりも小さい所定値を発電機４に負担させるように、該発電機４の目標出力を決定し、車両要求出力Ｐv_dmdから発電機４の負担分を除いた出力を電動機３に負担させるように、該電動機３の目標出力を決定する。
【０１４２】
ここで、第２ＣＤモードは、エンジン２の運転停止状態での動作モードであるので、発電機４の動力の一部は、エンジン２の出力軸２ａの回転駆動のために消費される。このため、発電機４の目標出力には、車両要求出力Ｐv_dmdの一部の他、エンジン２の出力軸２ａの回転駆動のために消費される損失分が付加される。
【０１４３】
なお、車両要求出力Ｐv_dmdのうちの発電機４の負担分は、例えば、あらかじめ定められた所定値（固定値）とし得る。ただし、当該負担分は、例えば第１蓄電装置６ａの残容量ＳＯＣ１等に応じて設定してもよい。当該負担分は、第１蓄電装置６ａの劣化の進行を極力抑制する上で、高周波変動を極力抑制するように設定することが望ましい。
【０１４４】
制御装置８は、発電機４の目標出力に対応して、該発電機４に給電すべき電力量の全体を第１蓄電装置６ａの負担分として決定し、電動機３の目標出力に対応して、該電動機３に給電すべき電力量の全体を第２蓄電装置６ｂの負担分として決定する。
【０１４５】
そして、制御装置８は、クラッチ１１をアクチュエータを介して接続状態に動作させると共に、第１蓄電装置６ａの負担分を実現するように、電圧変換器２３及びインバータ２２を制御することと、第２蓄電装置６ｂの負担分を実現するように、電圧変換器２４及び２１を制御することとを実行する。
【０１４６】
この場合、電流路調整器２５が、図２Ａに示した電流路調整器２５Ａであるときには、制御装置８は、半導体スイッチ素子Ｓ１をオフ状態に維持すると共に、電圧変換器２４の出力電圧（＝Ｖｂ）が、電圧変換器２３の出力電圧（＝Ｖａ）よりも、若干、高い電圧になるように電圧変換器２３，２４を制御する。これにより、第１蓄電装置６ａ側の電流路２６ａと、第２蓄電装置６ｂ側の電流路２６ｂとが分断状態となる。
【０１４７】
また、電流路調整器２５が、図２Ｂに示した電流路調整器２５Ｂであるときには、制御装置８は、接触式スイッチ素子Ｓ２をオフ状態に維持する。これにより、第１蓄電装置６ａ側の電流路２６ａと、第２蓄電装置６ｂ側の電流路２６ｂとが分断状態となる。なお、この場合、電圧変換器２４の出力電圧（＝Ｖｂ）と、電圧変換器２３の出力電圧（＝Ｖａ）との大小関係は任意でよい。
【０１４８】
また、電流路調整器２５が、図２Ｃに示した電流路調整器２５Ｃであるときには、制御装置８は、電圧変換器２４の出力電圧（＝Ｖｂ）が、電圧変換器２３の出力電圧（＝Ｖａ）よりも、若干、高い電圧になるように電圧変換器２３，２４を制御する。これにより、第１蓄電装置６ａ側の電流路２６ａと、第２蓄電装置６ｂ側の電流路２６ｂとが分断状態となる。
【０１４９】
第２ＣＤモードの制御処理は、以上の如く実行される。図５は、かかる第２ＣＤモードでのエネルギーの流れを矢印Ｙ４，Ｙ５で示している。図示の如く、第２ＣＤモードでは、第１蓄電装置６ａのエネルギーが、電動機３及び発電機４のうちの発電機４だけで機械エネルギーに変換された後、該発電機４から駆動輪ＤＷに伝達される。さらに、第２蓄電装置６ｂのエネルギーが、電動機３及び発電機４のうちの電動機３だけで機械エネルギーに変換された後、該電動機３から駆動輪ＤＷに伝達される。
【０１５０】
この場合、電動機３への給電は、出力密度が相対的に高い第２蓄電装置６ｂから行われるので、車両要求出力Ｐv_dmdのうちの電動機３の負担分を極力多くすることができる。このため、発電機４の目標出力を、エネルギー密度が相対的に高い第１蓄電装置６ａの放電量が過大にならないように設定できると共に、安定性の高い値に設定できる。
【０１５１】
このため、駆動輪ＤＷに電動機３及び発電機４の両方から大きな動力を伝達するようにしつつ、第１蓄電装置６ａ及び第２蓄電装置６ｂの放電をそれぞれの蓄電装置に適した態様で行うことができる。
【０１５２】
次に、第３ＣＤモードの制御処理では、制御装置８は、車両要求出力Ｐv_dmdをエンジン２、電動機３及び発電機４の３つの動力発生源の動力で実現するように、エンジン２、電動機３及び発電機４のそれぞれの目標出力（単位時間当たりの出力エネルギーの目標値）を決定する。
【０１５３】
例えば、制御装置８は、車両要求出力Ｐv_dmdよりも小さい所定値を、エンジン２及び発電機４のそれぞれで負担するように、エンジン２及び発電機４のそれぞれの目標出力を決定し、車両要求出力Ｐv_dmdからエンジン２及び発電機４の両方の負担分を差し引いた出力を電動機３に負担させるように、該電動機３の目標出力を決定する。
【０１５４】
さらに、制御装置８は、発電機４の目標出力に対応して、該発電機４に給電すべき電力量の全体を第１蓄電装置６ａの負担分として決定し、電動機３の目標出力に対応して、該電動機３に給電すべき電力量の全体を第２蓄電装置６ｂの負担分として決定する。
【０１５５】
そして、制御装置８は、エンジン２を後述する如く始動した後に、クラッチ１１をアクチュエータを介して接続状態に動作させると共に、エンジン２の目標出力を実現するようにエンジン２の運転制御を行う。
【０１５６】
併せて、制御装置８は、第１蓄電装置６ａの負担分を実現するように、電圧変換器２３及びインバータ２２を制御することと、第２蓄電装置６ｂの負担分を実現するように、電圧変換器２４及び２１を制御することとを実行する。
【０１５７】
この場合、電流路調整器２５に係る制御は、前記第２ＣＤモードの場合と同様に、該電流路調整器２５が分断状態となるように行われる。
【０１５８】
第３ＣＤモードの制御処理は、以上の如く実行される。図５は、かかる第３ＣＤモードでのエネルギーの流れを矢印Ｙ４，Ｙ５，Ｙ６で示している。この場合、第１蓄電装置６ａ及び第２蓄電装置６ｂから駆動輪ＤＷへのエネルギーの流れ（矢印Ｙ４，Ｙ５）は第２ＣＤモードの場合と同じである。そして、第３ＣＤモードでは、矢印Ｙ６で示す如く、エンジン２の動力が、発電機４の動力に合成されて、駆動輪ＤＷに伝達される。
【０１５９】
この場合、第２ＣＤモードと同様に、電動機３への給電は、出力密度が相対的に高い第２蓄電装置６ｂから行われるので、車両要求出力Ｐv_dmdのうちの電動機３の負担分を極力多くすることができる。このため、発電機４の目標出力を、エネルギー密度が相対的に高い第１蓄電装置６ａの放電量が過大にならないように設定できると共に、安定性の高い値に設定できる。また、エンジン２の目標出力も小さめの値に設定できる。
【０１６０】
このため、駆動輪ＤＷに電動機３及び発電機４の両方から大きな動力を伝達するようにしつつ、第１蓄電装置６ａ及び第２蓄電装置６ｂの放電をそれぞれの蓄電装置に適した態様で行うことができる。
【０１６１】
上記第３ＣＤモードでエンジン２を始動する制御処理は、次のように実行される。
【０１６２】
本実施形態では、発電機４を始動用電動機として用いてエンジン２の始動が行われる。この場合、電流路調整器２５が図２Ｃに示した電流路調整器２５Ｃである場合には、第１蓄電装置６ａから発電機４に給電することで、発電機４を始動用電動機として動作させることができる。
【０１６３】
一方、電流路調整器２５が図２Ａ又は図２Ｂに示した電流路調整器２５Ａ又は２５Ｂである場合には、第２蓄電装置６ｂから発電機４に給電することも可能である。ここで、エネルギー密度が相対的に高い第１蓄電装置６ａの電力は、極力、ＣＤモードでの駆動輪ＤＷの駆動用のエネルギーとして活用することが望ましい。
【０１６４】
そこで、電流路調整器２５が図２Ａ又は図２Ｂに示した電流路調整器２５Ａ又は２５Ｂである場合には、制御装置８は、図６の矢印Ｙ７で示すように、第２蓄電装置６ｂから発電機４に給電することで、該発電機４をエンジン２の始動用電動機として作動させる。
【０１６５】
さらに詳細には、制御装置８は、電流路調整器２５が図２Ａに示した電流路調整器２５Ａである場合には、半導体スイッチ素子Ｓ１をオン状態に制御し、電流路調整器２５が図２Ｂに示した電流路調整器２５Ｂである場合には、接触式スイッチ素子Ｓ２をオン状態に制御する。
【０１６６】
そして、制御装置８は、クラッチ１１を遮断状態に保持した状態で、エンジン２の出力軸２ａが発電機４の動力により所定の始動用回転速度で回転駆動されるように、発電機４への給電量を、電圧変換器２４及びインバータ２２を介して制御する。
【０１６７】
このようにエンジン２の出力軸２ａを回転駆動した状態（エンジン２のクランキング状態）で、制御装置８は、エンジン２の燃料供給装置、スロットル弁アクチュエータ等を制御することで、エンジン２の運転を開始させる。
【０１６８】
電流路調整器２５が図２Ａ又は図２Ｂに示した電流路調整器２５Ａ又は２５Ｂである場合には、上記の如く、エンジン２の始動が行われる。そして、かかるエンジン２の始動後に、上記した第３ＣＤモードの制御処理が実行される。
【０１６９】
なお、電流路調整器２５が図２Ｃに示した電流路調整器２５Ｃである場合におけるエンジン２の始動時には、制御装置８は、エンジン２の出力軸２ａを始動用回転速度で回転駆動するための電力を第１蓄電装置６ａから発電機４に給電するように、電圧変換器２３及びインバータ２２を制御する。
【０１７０】
補足すると、電流路調整器２５が図２Ａ又は図２Ｂに示した電流路調整器２５Ａ又は２５Ｂである場合であっても、例えば、第２蓄電装置６ｂの残容量ＳＯＣ２が少なくなっている場合等においては、エンジン２の始動時に、第１蓄電装置６ａから発電機４に給電するようにしてもよい。
【０１７１】
図３に戻って、制御装置８は、ＳＴＥＰ５又は６の処理を上記の如く実行しつつ、ＳＴＥＰ７において、第１蓄電装置６ａの残容量ＳＯＣ１の検出値を取得し、該残容量ＳＯＣ１が前記閾値TH_SOC以上であるか否かをＳＴＥＰ８で判断する。
【０１７２】
このＳＴＥＰ８の判断結果が否定的である場合には、制御装置８は、ＳＴＥＰ３からの処理を継続する。
【０１７３】
また、ＳＴＥＰ８の判断結果が肯定的になった場合には、制御装置８は、ＳＴＥＰ９において、動力システム１の動作モードをＣＤモードからＣＳモードに切り替える。そして、以後は、制御装置８は、外部充電装置による第１蓄電装置６ａ及び第２蓄電装置６ｂの充電が行われるまで、ＣＳモードの制御処理を実行する（ＳＴＥＰ１０）。なお、ＣＳモードの制御処理は、ＳＴＥＰ２の判断結果が否定的である場合にも実行される。
【０１７４】
このＣＳモードでは、制御装置８は、エンジン２を定常的に運転状態に維持し、車両の走行時に、クラッチ１１を接続状態に動作させる。さらに、制御装置８は、ＣＤモードの場合と同様に、車両要求出力Ｐv_dmdを設定する。そして、制御装置８は、基本的には、該車両要求出力Ｐv_dmdをエンジン２の動力で実現するように、エンジン２の出力制御を行う。
【０１７５】
ただし、車両要求出力Ｐv_cmdが所定値を超えるような状況では、制御装置８は、車両要求出力Ｐv_cmdのうちの一部を、電動機３で負担させるように（すなわち、車両のパラレル型のハイブリッド走行を行わせるように）、エンジン２及び電動機３の運転制御を行う。この場合、電動機３の力行運転時には、第２蓄電装置６ｂから電動機３への給電が行われる。該電動機３への給電は、前記第２ＣＤモードでの電動機３への給電と同様に行われる。なお、ＣＳモードでは、発電機４の力行運転は行われない。
【０１７６】
補足すると、ＣＳモードにおいて、例えば、車両のシリーズ型のハイブリッド走行を行わせるようにすることも可能である。この場合には、例えば、電動機３の力行運転のための電力を発電機４の発電電力でまかなうように、発電機４の発電運転を行いつつ、車両要求出力Ｐv_cmdを電動機３の動力により実現するように、発電電力が電動機３に給電される。
【０１７７】
ところで、前記第１ＣＤモード又はＣＳモードにおいて、発電機４の発電運転を適宜、行い得る。また、ＣＤモード及びＣＳモードのいずれの動作モードでも、車両の減速時には、電動機３の回生運転を適宜、行い得る。
【０１７８】
この場合、発電機４の発電電力、あるいは、電動機３の回生電力を、第１蓄電装置６ａ及び第２蓄電装置６ｂのいずれにも充電することが可能である。ただし、エネルギー密度が相対的に高い第１蓄電装置６ａは、前記した如く、充電に対する劣化耐性が第２蓄電装置６ｂに比して低い。
【０１７９】
そこで、本実施形態では、電動機３の回生電力及び発電機４の発電電力をそれぞれ、図７の矢印Ｙ８、Ｙ９、Ｙ１０で示すように、第２蓄電装置６ｂに優先的に充電する。
【０１８０】
この場合、制御装置８は、電動機３の回生運転時には、インバータ２１及び電圧変換器２４を制御することで、電動機３の回生電力をインバータ２１及び電圧変換器２４を介して第２蓄電装置６ｂに充電させる。
【０１８１】
また、発電機４の発電運転時には、制御装置８は、インバータ２２及び電圧変換器２４を制御することで、発電機４の発電電力をインバータ２２及び電圧変換器２４を介して第２蓄電装置６ｂに充電させる。この場合、電流路調整器２５が図２Ｂに示した電流路調整器２５Ｂであるときには、制御装置８は、接触式スイッチ素子Ｓ２をオン状態に制御する。
【０１８２】
なお、発電機４の発電運転と電動機３の回生運転とを同時に行うことも可能である。この場合には、インバータ２２の直流入出力部の電圧（＝Ｖａ）が、インバータ２１の直流入出力部の電圧（＝Ｖｂ）よりも電流路調整器２５の電圧降下分だけ高い電圧となるように、インバータ２１，２２が制御される。
【０１８３】
補足すると、上記の説明では、発電機４の発電電力及び電動機３の回生電力を第２蓄電装置６ｂだけに充電するようにしたが、発電機４の発電電力及び電動機３の回生電力の一部を第１蓄電装置６ａに充電してもよい。ただし、第１蓄電装置６ａの劣化の進行を極力抑制する上では、第２蓄電装置６ｂが所定値以上の電力を充電し得る状況では、発電電力又は回生電力を極力、第２蓄電装置６ｂに充電し、該第２蓄電装置６ｂに充電しきれない余剰分の電力だけを第１蓄電装置６ａに充電することが好ましい。
【０１８４】
以上の如く、本実施形態によれば、特に、電動機３及び発電機４の両方の動力を駆動輪ＤＷに伝達する第２ＣＤモード及び第３ＣＤモードにおいて、第１蓄電装置６ａ及び第２蓄電装置６ｂの特性を活かした態様で、電動機３及び発電機４に電力を給電することができる。
【０１８５】
そして、第１蓄電装置６ａ及び第２蓄電装置６ｂは、それぞれが出力可能な最大の電力に関する仕様が前記した仕様の蓄電装置である。さらに、電圧変換器２３，２４は、それぞれが伝送可能な最大の電力に関する仕様が前記した仕様の電圧変換器である。このため、電動機３及び発電機４の両方の動力による駆動輪ＤＷの大きな駆動力を実現しつつ、第１蓄電装置６ａ及び第２蓄電装置６ｂ、並びに、電圧変換器２３，２４の小型化もしくは低コスト化を実現することができる。
【０１８６】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
【０１８７】
例えば、前記実施形態では、動力システム１を車両（ハイブリッド車両）に搭載した場合について説明したが、動力システム１は、車両以外の輸送機器、例えば、船舶、軌道車両等に使用することもできる。また、動力システム１は、輸送機器に限らず、定置型（据置型）の装置に適用することもできる。
【符号の説明】
【０１８８】
１…動力システム、２…内燃機関、３…電動機、４…発電機、５…動力伝達機構、６ａ…第１蓄電装置、６ｂ…第２蓄電装置、７…電力伝送回路部、８…制御装置、２３…電圧変換器（第１電圧変換器）、２４…電圧変換器（第２電圧変換器）、２６ａ…電流路（第１電流路）、２６ｂ…電流路（第２電流路）、ＤＷ…駆動輪（被動負荷）、Ｄ１，Ｄ２…ダイオード、Ｓ１，Ｓ２…スイッチ素子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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