(57)【要約】【課題】小型化および製造コストの削減を実現でき、設計の自由度を高めることができる動力装置を提供する。【解決手段】動力装置１は、エンジン３と、第１および第２回転機１１，２１を備え、これらの動力によって駆動輪ＤＷを駆動する。第１回転機１１は、第１ステータ１３と、第１および第２ロータ１４，１５とを備え、ステータ１３に発生する電機子磁極の数と、第１ロータ１４の磁極の数と、第２ロータ１５の軟磁性体コア１５ａの数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（ただしｍ≠１）となるように設定されている。エンジン始動時、充電残量ＳＯＣおよび３つの温度Ｔｏｉｌ，Ｔｍｏｔ，Ｔｂａｔに応じて、第１および第２始動モード制御処理の一方を選択して実行する（ステップ５〜８）。【選択図】図１８
2011084115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被駆動部を駆動するための動力装置であって、
動力を出力するための出力部を有する熱機関と、
不動の第１ステータと、当該第１ステータに対して相対的に回転自在の第１ロータおよび第２ロータとを有し、当該第１ロータおよび当該第２ロータの一方が前記熱機関の前記出力部に機械的に連結されるとともに、当該第１ロータおよび当該第２ロータの他方が前記被駆動部に機械的に連結された第１回転機と、
前記熱機関を始動するためのスタータと、
当該スタータ、前記熱機関および前記第１回転機の動作を制御するための制御装置と、
当該制御装置および前記第１回転機に電気的に接続され、電力を蓄積可能な蓄電装置と、
前記制御装置および前記スタータに電気的に接続された電源と、
を備え、
前記第１ステータは、円周方向に並んだ複数の第１電機子で構成され、電力の供給に伴って当該複数の第１電機子に発生する第１電機子磁極により、前記円周方向に回転する回転磁界を発生させる第１電機子列を有し、
前記第１ロータは、前記第１電機子列に対向するように配置された第１磁極列を有し、当該第１磁極列は、互いに間隔を存して前記円周方向に並ぶとともに隣り合う各２つが互いに異なる極性を有する複数の第１磁極で構成され、
前記第２ロータは、前記第１電機子列と前記第１磁極列の間に配置された第１軟磁性体列を有し、当該第１軟磁性体列は、互いに間隔を存して前記円周方向に並んだ複数の第１軟磁性体で構成され、
前記第１電機子磁極の数と前記第１磁極の数と前記第１軟磁性体の数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（ただしｍ≠１）となるように設定されており、
前記制御装置は、
前記蓄電装置における電力の蓄積量を表す充電残量を検出する充電残量検出手段を有し、
前記熱機関の始動時、前記充電残量検出手段の検出結果に応じて、前記第１回転機と前記蓄電装置との間における電力の授受を制御する第１回転機制御、および、前記電源から前記スタータに供給される電力を制御するスタータ制御の一方を選択して実行することにより、前記熱機関を始動させることを特徴とする動力装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記熱機関の始動時、前記充電残量が第１所定値以上のときには、前記第１回転機制御を実行し、前記充電残量が当該第１所定値未満のときには、前記スタータ制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の動力装置。
【請求項３】
前記制御装置および前記蓄電装置に電気的に接続され、当該蓄電装置から供給された電力を動力に変換し、前記被駆動部に機械的に連結されたロータから出力するとともに、当該ロータに入力された動力を電力に変換可能な第２回転機をさらに備え、
前記制御装置は、前記熱機関の始動時、前記第１回転機制御を実行するときには、前記出力部への駆動力の伝達に起因する前記被駆動部の速度変化が発生しないように、前記第１回転機および前記第２回転機の動作を制御することを特徴とする請求項２に記載の動力装置。
【請求項４】
不動の第２ステータと、当該第２ステータに対して相対的に回転自在の第３ロータおよび第４ロータとを有し、当該第３ロータが前記熱機関の前記出力部に機械的に連結され、当該第４ロータが前記被駆動部に機械的に連結されるとともに、当該第２ステータが前記制御装置および前記蓄電装置に電気的に接続された第２回転機をさらに備え、
前記第２ステータは、円周方向に並んだ複数の第２電機子で構成され、電力の供給に伴って当該複数の第２電機子に発生する第２電機子磁極により、前記円周方向に回転する回転磁界を発生させる第２電機子列を有し、
前記第３ロータは、前記第２電機子列に対向するように配置された第２磁極列を有し、当該第２磁極列は、互いに間隔を存して前記円周方向に並ぶとともに隣り合う各２つが互いに異なる極性を有する複数の第２磁極で構成され、
前記第４ロータは、前記第２電機子列と前記第２磁極列の間に配置された第２軟磁性体列を有し、当該第２軟磁性体列は、互いに間隔を存して前記円周方向に並んだ複数の第２軟磁性体で構成され、
前記第２電機子磁極の数と前記第２磁極の数と前記第２軟磁性体の数との比が、１：ｎ：（１＋ｎ）／２（ただしｎ≠１）となるように設定されており、
前記制御装置は、前記熱機関の始動時、前記第１回転機制御を実行するときには、前記出力部への駆動力の伝達に起因する前記被駆動部の速度変化が発生しないように、前記第１回転機および前記第２回転機の動作を制御することを特徴とする請求項２に記載の動力装置。
【請求項５】
前記制御装置および前記蓄電装置に電気的に接続され、当該蓄電装置から供給された電力を動力に変換し、前記被駆動部に機械的に連結されたロータから出力するとともに、当該ロータに入力された動力を電力に変換可能な第２回転機と、
互いの間で動力を伝達可能で、当該動力の伝達中、互いの間に回転数に関する共線関係を保ちながら回転するとともに、当該回転数の関係を示す共線図において、それぞれの回転数を表す直線が順に並ぶように構成された第１要素、第２要素および第３要素を有する動力伝達機構と、をさらに備え、
前記第１ロータおよび前記第２要素ならびに前記第２ロータおよび前記第１要素の一方が、前記熱機関の前記出力部に機械的に連結され、前記第１ロータおよび前記第２要素ならびに前記第２ロータおよび前記第１要素の他方が、前記被駆動部に機械的に連結されるとともに、前記第３要素が前記ロータに機械的に連結されており、
前記制御装置は、前記熱機関の始動時、前記第１回転機制御を実行するときには、前記出力部への駆動力の伝達に起因する前記被駆動部の速度変化が発生しないように、前記第１回転機および前記第２回転機の動作を制御することを特徴とする請求項２に記載の動力装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記充電残量が前記第１所定値未満になった以降における前記被駆動部の駆動中、前記第１回転機および前記第２回転機の動作を制御することによって、前記充電残量が前記第１所定値よりも大きい第２所定値以上になるまで、電力を前記蓄電装置に蓄積させることを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の動力装置。
【請求項７】
被駆動部を駆動するための動力装置であって、
動力を出力するための出力部を有する熱機関と、
不動の第１ステータと、当該第１ステータに対して相対的に回転自在の第１ロータおよび第２ロータとを有し、当該第１ロータおよび当該第２ロータの一方が前記熱機関の前記出力部に機械的に連結されるとともに、当該第１ロータおよび当該第２ロータの他方が前記被駆動部に機械的に連結された第１回転機と、
前記熱機関を始動するためのスタータと、
当該スタータ、前記熱機関および前記第１回転機の動作を制御するための制御装置と、
当該制御装置および前記第１回転機に電気的に接続され、電力を蓄積可能な蓄電装置と、
前記制御装置および前記スタータに電気的に接続された電源と、
を備え、
前記第１ステータは、円周方向に並んだ複数の第１電機子で構成され、電力の供給に伴って当該複数の第１電機子に発生する第１電機子磁極により、前記円周方向に回転する回転磁界を発生させる第１電機子列を有し、
前記第１ロータは、前記第１電機子列に対向するように配置された第１磁極列を有し、当該第１磁極列は、互いに間隔を存して前記円周方向に並ぶとともに隣り合う各２つが互いに異なる極性を有する複数の第１磁極で構成され、
前記第２ロータは、前記第１電機子列と前記第１磁極列の間に配置された第１軟磁性体列を有し、当該第１軟磁性体列は、互いに間隔を存して前記円周方向に並んだ複数の第１軟磁性体で構成され、
前記第１電機子磁極の数と前記第１磁極の数と前記第１軟磁性体の数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（ただしｍ≠１）となるように設定されており、
前記制御装置は、
前記熱機関、前記第１回転機および前記蓄電装置のうちの少なくとも１つの温度を表す温度パラメータを検出する温度パラメータ検出手段を有し、
前記熱機関の始動時、前記温度パラメータ検出手段の検出結果に応じて、前記第１回転機と前記蓄電装置との間における電力の授受を制御する第１回転機制御、および、前記電源から前記スタータに供給される電力を制御するスタータ制御の一方を選択して実行することにより、前記熱機関を始動させることを特徴とする動力装置。
【請求項８】
前記制御装置および前記蓄電装置に電気的に接続され、当該蓄電装置から供給された電力を動力に変換し、前記被駆動部に機械的に連結されたロータから出力するとともに、当該ロータに入力された動力を電力に変換可能な第２回転機をさらに備え、
前記制御装置は、前記熱機関の始動時、前記第１回転機制御を実行するときには、前記出力部への駆動力の伝達に起因する前記被駆動部の速度変化が発生しないように、前記第１回転機および前記第２回転機の動作を制御することを特徴とすることを特徴とする請求項７に記載の動力装置。
【請求項９】
不動の第２ステータと、当該第２ステータに対して相対的に回転自在の第３ロータおよび第４ロータとを有し、当該第３ロータが前記熱機関の前記出力部に機械的に連結され、当該第４ロータが前記被駆動部に機械的に連結されるとともに、当該第２ステータが前記制御装置および前記蓄電装置に電気的に接続された第２回転機をさらに備え、
前記第２ステータは、円周方向に並んだ複数の第２電機子で構成され、電力の供給に伴って当該複数の第２電機子に発生する第２電機子磁極により、前記円周方向に回転する回転磁界を発生させる第２電機子列を有し、
前記第３ロータは、前記第２電機子列に対向するように配置された第２磁極列を有し、当該第２磁極列は、互いに間隔を存して前記円周方向に並ぶとともに隣り合う各２つが互いに異なる極性を有する複数の第２磁極で構成され、
前記第４ロータは、前記第２電機子列と前記第２磁極列の間に配置された第２軟磁性体列を有し、当該第２軟磁性体列は、互いに間隔を存して前記円周方向に並んだ複数の第２軟磁性体で構成され、
前記第２電機子磁極の数と前記第２磁極の数と前記第２軟磁性体の数との比が、１：ｎ：（１＋ｎ）／２（ただしｎ≠１）となるように設定されており、
前記制御装置は、前記熱機関の始動時、前記第１回転機制御を実行するときには、前記出力部への駆動力の伝達に起因する前記被駆動部の速度変化が発生しないように、前記第１回転機および前記第２回転機の動作を制御することを特徴とする請求項７に記載の動力装置。
【請求項１０】
前記制御装置および前記蓄電装置に電気的に接続され、当該蓄電装置から供給された電力を動力に変換し、前記被駆動部に機械的に連結されたロータから出力するとともに、当該ロータに入力された動力を電力に変換可能な第２回転機と、
互いの間で動力を伝達可能で、当該動力の伝達中、互いの間に回転数に関する共線関係を保ちながら回転するとともに、当該回転数の関係を示す共線図において、それぞれの回転数を表す直線が順に並ぶように構成された第１要素、第２要素および第３要素を有する動力伝達機構と、をさらに備え、
前記第１ロータおよび前記第２要素ならびに前記第２ロータおよび前記第１要素の一方が、前記熱機関の前記出力部に機械的に連結され、前記第１ロータおよび前記第２要素ならびに前記第２ロータおよび前記第１要素の他方が、前記被駆動部に機械的に連結されるとともに、前記第３要素が前記ロータに機械的に連結されており、
前記制御装置は、前記熱機関の始動時、前記第１回転機制御を実行するときには、前記出力部への駆動力の伝達に起因する前記被駆動部の速度変化が発生しないように、前記第１回転機および前記第２回転機の動作を制御することを特徴とする請求項７に記載の動力装置。
【請求項１１】
前記温度パラメータは、前記熱機関の温度を表す熱機関温度パラメータであり、
前記制御装置は、前記熱機関の始動時、前記熱機関温度パラメータが表す前記熱機関の温度が第１所定温度以上のときには、前記第１回転機制御を実行し、前記熱機関の温度が当該第１所定温度未満のときには、前記スタータ制御を実行することを特徴とする請求項７ないし１０のいずれかに記載の動力装置。
【請求項１２】
前記温度パラメータは、前記第１回転機の温度を表す回転機温度パラメータであり、
前記制御装置は、前記熱機関の始動時、前記回転機温度パラメータが表す前記第１回転機の温度が第２所定温度以下のときには、前記第１回転機制御を実行し、前記第１回転機の温度が当該第２所定温度よりも高いときには、前記スタータ制御を実行することを特徴とする請求項７ないし１０のいずれかに記載の動力装置。
【請求項１３】
前記蓄電装置は蓄電池であり、
前記温度パラメータは、前記蓄電池の温度を表す蓄電池温度パラメータであり、
前記制御装置は、前記熱機関の始動時、前記蓄電池温度パラメータが表す前記蓄電池の温度が第３所定温度以上のときには、前記第１回転機制御を実行し、前記蓄電池の温度が当該第３所定温度未満のときには、前記スタータ制御を実行することを特徴とする請求項７ないし１０のいずれかに記載の動力装置。
【請求項１４】
前記蓄電装置は蓄電池であり、
前記温度パラメータは、前記蓄電池の温度を表す蓄電池温度パラメータと、前記熱機関の温度を表す熱機関温度パラメータであり、
前記制御装置は、
前記蓄電池温度パラメータに基づいて、前記蓄電池の電力によって前記第１回転機および前記第２回転機が出力可能な出力の上限値を第１上限出力として算出する第１上限出力算出手段と、
前記熱機関温度パラメータに基づいて、前記熱機関の始動に必要な前記第１回転機および前記第２回転機の出力を始動要求出力として算出する始動要求出力算出手段と、
を有し、
前記熱機関の始動時、前記第１上限出力が前記始動要求出力よりも大きいときには、前記第１回転機および前記第２回転機を制御し、前記第１上限出力が前記始動要求出力以下のときには、前記スタータ制御を実行することを特徴とする請求項８ないし１０のいずれかに記載の動力装置。
【請求項１５】
前記温度パラメータは、前記第１回転機および第２回転機の少なくとも一方の温度を表す回転機温度パラメータと、前記熱機関の温度を表す熱機関温度パラメータであり、
前記制御装置は、
前記回転機温度パラメータに基づいて、前記第１回転機および前記第２回転機の出力の上限値を第２上限出力として算出する第２上限出力算出手段と、
前記熱機関温度パラメータに基づいて、前記熱機関の始動に必要な前記第１回転機および前記第２回転機の出力を始動要求出力として算出する始動要求出力算出手段と、
を有し、
前記熱機関の始動時、前記第２上限出力が前記始動要求出力よりも大きいときには、前記第１回転機および前記第２回転機を制御し、前記第２上限出力が前記始動要求出力以下のときには、前記スタータ制御を実行することを特徴とする請求項８ないし１０のいずれかに記載の動力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力によって被駆動部を駆動する動力装置に関し、特に動力源として熱機関および回転機を備えたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の動力装置として、特許文献１に記載されたものを本出願人は既に提案している。この動力装置は、ハイブリッド車両の駆動輪を駆動するものであり、特許文献１の図２，３に示す例では、動力源として、エンジン、第１回転機および第２回転機を備えているとともに、第１回転機および第２回転機に電気的に接続されたバッテリを備えている。
【０００３】
この第１回転機は、円筒状のケースと、ケースに回転自在に支持された入力軸および出力軸と、ケースの内壁に周方向に沿って設けられたステータと、ケース内に収容された第１ロータと、第１ロータとステータの間に設けられた第２ロータなどを備えており、これらのステータ、第１ロータおよび第２ロータは、互いに同心に配置されている。この第１回転機では、その入力軸はエンジンの出力軸に機械的に連結され、出力軸は第２回転機の回転軸に直結されている。また、第１ロータは、出力軸の先端部に同心に固定されており、その外周面には、第１および第２永久磁石列が周方向に沿って互いに平行に延びている。第１および第２永久磁石列の各々は、複数の永久磁石で構成されており、これらの永久磁石は、互いに等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。
【０００４】
さらに、第２ロータは、入力軸の先端部に同心に固定されており、その外周面には、第１および第２軟磁性体列が周方向に沿って互いに平行に延びている。第１および第２軟磁性体列は、周方向に沿って所定間隔で並ぶ複数の軟磁性体コアで構成されているとともに、第２軟磁性体列の軟磁性体コア（以下「第２コア」という）は、第１軟磁性体列の軟磁性体コア（以下「第１コア」という）に対して、電気角π／２ずつずれるように配置されている。また、ステータは、所定間隔で配置された複数の電機子を備えており、隣り合う各３つの電機子のコイルは、電力が供給されたときに、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相を示しながら回転磁界を発生する３相コイルとして構成されている。
【０００５】
以上のように構成された第１回転機では、電力がステータに供給されると、ステータにおいて、第１回転磁界および第２回転磁界がステータの周方向に回転するように発生し、それに伴い、第１および第２回転磁界の磁極と、第１および第２永久磁石の磁極とによって、第１および第２コアが磁化されることで、これらの要素間に磁力線が発生する。さらに、発生した磁力線によって、第１および第２ロータが駆動され、それに起因して、動力が出力軸または入力軸から出力される。
【０００６】
一方、第２回転機は、ＤＣブラシレスモータで構成されており、その回転軸が駆動輪に機械的に連結されている。以上の動力装置では、ハイブリッド車両の運転状態に応じて、エンジン、第１回転機および第２回転機の動作状態が制御され、その結果、これらの動力源が発生する動力によって、駆動輪が駆動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第０８／０１８５３９号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来の動力装置によれば、第１回転機において、２つの軟磁性体列が必要不可欠であるので、その分、第１回転機が大型化するとともに製造コストが増大し、結果的に、動力装置自体の大型化および製造コストの増大を招いてしまう。また、第１回転機の構造上の特性に起因して、第１ロータと第２ロータとの回転差が、回転磁界と第２ロータとの回転差に等しくなるような速度関係しか成立しないので、設計の自由度が低いという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、小型化および製造コストの削減を実現でき、設計の自由度を高めることができる動力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、被駆動部（駆動輪ＤＷ）を駆動するための動力装置１，１Ａ〜１Ｃであって、動力を出力するための出力部（クランク軸３ａ）を有する熱機関（内燃機関３）と、不動の第１ステータ１３と、第１ステータ１３に対して相対的に回転自在の第１ロータ１４および第２ロータ１５とを有し、第１ロータ１４および第２ロータ１５の一方が熱機関の出力部に機械的に連結されるとともに、第１ロータ１４および第２ロータ１５の他方が被駆動部に機械的に連結された第１回転機１１と、熱機関を始動するためのスタータ３１と、スタータ３１、熱機関および第１回転機１１の動作を制御するための制御装置（ＥＣＵ２、第１ＰＤＵ４１、第２ＰＤＵ４２、ＶＣＵ４３）と、制御装置および第１回転機１１に電気的に接続され、電力を蓄積可能な蓄電装置（メインバッテリ４４）と、制御装置およびスタータ３１に電気的に接続された電源（補助バッテリ３３）と、を備え、第１ステータ１３は、円周方向に並んだ複数の第１電機子（鉄芯１３ａ、Ｕ〜Ｗ相コイル１３ｃ〜１３ｅ）で構成され、電力の供給に伴って複数の第１電機子に発生する第１電機子磁極により、円周方向に回転する回転磁界を発生させる第１電機子列を有し、第１ロータ１４は、第１電機子列に対向するように配置された第１磁極列を有し、第１磁極列は、互いに間隔を存して円周方向に並ぶとともに隣り合う各２つが互いに異なる極性を有する複数の第１磁極（永久磁石１４ａ）で構成され、第２ロータ１５は、第１電機子列と第１磁極列の間に配置された第１軟磁性体列を有し、第１軟磁性体列は、互いに間隔を存して円周方向に並んだ複数の第１軟磁性体（コア１５ａ）で構成され、第１電機子磁極の数と第１磁極の数と第１軟磁性体の数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（ただしｍ≠１）となるように設定されており、制御装置は、蓄電装置における電力の蓄積量を表す充電残量ＳＯＣを検出する充電残量検出手段（ＥＣＵ２、電流電圧センサ６４）を有し、熱機関の始動時、充電残量検出手段の検出結果に応じて、第１回転機１１と蓄電装置との間における電力の授受を制御する第１回転機制御、および、電源からスタータ３１に供給される電力を制御するスタータ制御の一方を選択して実行することにより、熱機関を始動させる（ステップ５，７，８）ことを特徴とする。
【００１１】
この動力装置によれば、第１回転機において、第１ロータの第１磁極列が、第１ステータの第１電機子列に対向するように配置され、第２ロータの第１軟磁性体列が、これらの第１電機子列と第１磁極列の間に配置されている。この第１軟磁性体列は、互いに間隔を存して円周方向に並んだ複数の第１軟磁性体で構成されているので、第１電機子列への電力の供給に伴って回転磁界が発生した場合、複数の第１電機子に発生する第１電機子磁極と、第１ロータの第１磁極とによって、各第１軟磁性体が磁化される。その際、複数の第１軟磁性体が互いに間隔を存しているので、磁力線が第１軟磁性体と第１電機子磁極と第１磁極との間に発生し、それに起因して、第１電機子への供給電力が動力に変換される。この動力は、第１ロータおよび第２ロータが不動の第１ステータに対して回転自在であることによって、第１ロータおよび／または第２ロータから出力されるとともに、第１ロータおよび第２ロータの一方が熱機関の出力部に、他方が被駆動部にそれぞれ機械的に連結されていることによって、熱機関および／または被駆動部が動力によって駆動される。この場合、熱機関が停止状態にあるときには、第１回転機の動力によって熱機関を始動することができる。
【００１２】
ここで、第１電機子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。
【００１３】
まず、本発明の第１回転機を下記の条件（ｆ１），（ｆ２）が成立するように構成した場合、そのような第１回転機に相当する等価回路は図５０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）第１電機子がＵ相、Ｖ相およびＷ相の３相コイルを有すること。
（ｆ２）第１電機子磁極が２個すなわち第１電機子磁極の極対数が値１であり、第１磁極が４個すなわち第１磁極の極対数が値２であるとともに、第１軟磁性体が第１〜第３コアの計３個のコアからなること。
【００１４】
このような第１回転機の場合、第１コアを通過する第１磁極の磁束Ψｋ１は、下式（１）で表される。
【数１】
2011084115.tif 000003
【００１５】
この式（１）において、ψｆは第１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を示している。また、第１磁極の極対数と第１電機子磁極の極対数との比が値２である関係上、第１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（１）では、値２が（θ２−θ１）に乗算されている。
【００１６】
ここで、第１軟磁性体のうちの第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）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（２）が得られる。
【数２】
2011084115.tif 000004
【００１７】
上記と同様に、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、下式（３）で表される。
【数３】
2011084115.tif 000005
この場合、第１電機子に対する第２コアの回転角度位置は、第１コアに対して２π／３だけ進んでいるので、上式（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。
【００１８】
また、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）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（４）が得られる。
【数４】
2011084115.tif 000006
【００１９】
以上と同様の手法により、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の算出式として、下式（５）が得られる。
【数５】
2011084115.tif 000007
【００２０】
図５０に示すような第１回転機の場合、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、以上の式（２），（４），（５）で表される磁束Ψｕ１〜Ψｕ３の和となるので、下式（６）で表される。
【数６】
2011084115.tif 000008
【００２１】
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、下式（７）で表される。
【数７】
2011084115.tif 000009
この式（７）において、ａ、ｂおよびｃはそれぞれ、第１磁極の極対数、第１軟磁性体の数および第１電機子磁極の極対数を示している。
【００２２】
さらに、上式（７）を、三角関数の和と積の公式に基づいて変形すると、下式（８）が得られる。
【数８】
2011084115.tif 000010
【００２３】
この式（８）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（９）が得られる。
【数９】
2011084115.tif 000011
【００２４】
この式（９）を三角関数の加法定理を用いて整理すると、下式（１０）が得られる。
【数１０】
2011084115.tif 000012
【００２５】
この式（１０）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（１１）が得られる。すなわち、式（１０）の右辺の第２項は値０となる。
【数１１】
2011084115.tif 000013
【００２６】
また、上式（１０）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（１２）が得られる。すなわち、式（１０）の右辺の第３項も値０となる。
【数１２】
2011084115.tif 000014
【００２７】
以上により、ａ−ｃ≠０の場合、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、下式（１３）で表される。
【数１３】
2011084115.tif 000015
【００２８】
ここで、第１磁極の極対数ａと第１電機子磁極の極対数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（１３）に代入すると、下式（１４）が得られる。
【数１４】
2011084115.tif 000016
【００２９】
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、下式（１５）が得られる。
【数１５】
2011084115.tif 000017
ここで、θｅ２は、Ｕ相コイルに対する第１軟磁性体の回転角度位置θ２に第１電機子磁極の極対数ｃを乗算した値であるので、Ｕ相コイルに対する第１軟磁性体の電気角度位置を表す。また、θｅ１は、Ｕ相コイルに対する第１磁極の回転角度位置θ１に第１電機子磁極の極対数ｃを乗算した値であるので、Ｕ相コイルに対する第１磁極の電気角度位置を表す。
【００３０】
また、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だけ遅れているので、下式（１６）で表される。
【数１６】
2011084115.tif 000018
【００３１】
さらに、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だけ進んでいるので、下式（１７）で表される。
【数１７】
2011084115.tif 000019
【００３２】
次いで、以上の式（１５）〜（１７）を時間微分すると、下式（１８）〜（２０）がそれぞれ得られる。
【数１８】
2011084115.tif 000020
【数１９】
2011084115.tif 000021
【数２０】
2011084115.tif 000022
ここで、ωｅ１は、θｅ１の時間微分値、すなわち第１ステータに対する第１ロータの角速度を電気角速度に換算した値（以下「第１ロータ電気角速度」という）を表しており、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）を表している。
【００３３】
この場合、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ので、式（１８）〜（２０）に示される、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は、第１磁極や第１軟磁性体が第１電機子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。
【００３４】
したがって、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のコイルにそれぞれ流す電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗは、下式（２１），（２２），（２３）で表される。
【数２１】
2011084115.tif 000023
【数２２】
2011084115.tif 000024
【数２３】
2011084115.tif 000025
ここで、Ｉは、Ｕ相〜Ｗ相のコイルに流す電流の振幅（最大値）を表している。
【００３５】
また、以上の式（２１）〜（２３）より、Ｕ相コイルに対する回転磁界のベクトルの電気角度位置θｍｆは、下式（２４）で表されるとともに、Ｕ相コイルに対する回転磁界の電気角速度（以下「磁界電気角速度」という）ωｍｆは、下式（２５）で表される。
【数２４】
2011084115.tif 000026
【数２５】
2011084115.tif 000027
【００３６】
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（２６）で表される。
【数２６】
2011084115.tif 000028
【００３７】
この式（２６）に前述した式（１８）〜（２３）を代入し、整理すると、下式（２７）が得られる。
【数２７】
2011084115.tif 000029
【００３８】
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（２８）で表される。
【数２８】
2011084115.tif 000030
【００３９】
以上の式（２７），（２８）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（２９）および（３０）で表される。
【数２９】
2011084115.tif 000031
【数３０】
2011084115.tif 000032
【００４０】
また、第１電機子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（２５）と式（２７）の関係から、前述した駆動用等価トルクＴｅは、下式（３１）で表される。
【数３１】
2011084115.tif 000033
【００４１】
さらに、以上の式（２９）〜（３１）より、下式（３２）が得られる。
【数３２】
2011084115.tif 000034
【００４２】
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。
【００４３】
さらに、前述したように、ｂ＝ａ＋ｃおよびａ−ｃ≠０を条件として、式（２５）の電気角速度の関係および式（３２）のトルクの関係が成立する。この条件ｂ＝ａ＋ｃは、磁極の数をｐ、電機子磁極の数をｑとすると、ｂ＝（ｐ＋ｑ）／２、すなわち、ｂ／ｑ＝（１＋ｐ／ｑ）／２で表される。ここで、ｐ／ｑ＝ｍとすると、ｂ／ｑ＝（１＋ｍ）／２が得られることから明らかなように、上記のｂ＝ａ＋ｃという条件が成立していることは、電機子磁極の数と磁極の数と軟磁性体の数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２であることを表す。また、上記のａ−ｃ≠０という条件が成立していることは、ｍ≠１．０であることを表す。本発明の第１回転機によれば、電機子磁極の数と磁極の数と軟磁性体の数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（ｍ≠１．０）に設定されているので、式（２５）に示す電気角速度の関係と式（３２）に示すトルクの関係が成立し、第１回転機が適正に作動することが分かる。
【００４４】
以上のように、第１回転機では、ステータへの電力の供給により回転磁界を発生させると、前述した磁極と軟磁性体と電機子磁極を結ぶような磁力線が発生し、この磁力線による磁力の作用によって、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、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ステータに対して回転させると、ステータにおいて、発電が行われるとともに、回転磁界が発生し、この場合にも、磁極と軟磁性体と電機子磁極を結ぶような磁力線が発生するとともに、この磁力線による磁力の作用によって、上述した式（２５）に示す電気角速度の関係と式（３２）に示すトルクの関係が成立する。
【００４５】
すなわち、発電した電力および磁界電気角速度ωｍｆと等価のトルクを「発電用等価トルク」とすると、この発電用等価トルクと、第１および第２ロータ伝達トルクＴ１，Ｔ２の間にも、式（３２）に示すような関係が成立する。以上から明らかなように、本発明の第１回転機は、遊星歯車装置と一般的な１ロータタイプの回転機を組み合わせた装置と同じ機能を有する。
【００４６】
また、前述した従来の場合と異なり、単一の軟磁性体列だけで第１回転機を作動させることができるので、第１回転機の小型化および製造コストの削減を図ることができ、それにより、動力装置の小型化および製造コストの削減を図ることができる。さらに、式（２５）および（３２）から明らかなように、α＝ａ／ｃ、すなわち、電機子磁極の極対数に対する磁極の極対数の比を設定することによって、磁界電気角速度ωｍｆ、第１および第２ロータ電気角速度ωｅ１，ωｅ２の間の関係と、駆動用等価トルクＴｅ（発電用等価トルク）、第１および第２ロータ伝達トルクＴ１，Ｔ２の間の関係を自由に設定できる。園結果、第１回転機の設計の自由度を高めることができ、動力装置の設計の自由度を高めることができる。この作用効果は、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。
【００４７】
さらに、前述したように、第１回転機の動力によって熱機関を始動させることができる。これに加えて、熱機関の始動時、充電残量検出手段の検出結果に応じて、第１回転機と蓄電装置との間における電力の授受を制御する第１回転機制御、および、電源からスタータに供給される電力を制御するスタータ制御の一方を選択して実行することにより、熱機関を始動させるので、例えば、蓄電装置の充電残量が少ないときに、蓄電装置の電力を用いることなく、スタータによって熱機関を始動させることが可能になる。それにより、蓄電装置が過放電状態になるのを回避でき、蓄電装置の劣化を抑制することができる。その結果、蓄電装置の寿命を延ばすことができる（なお、本明細書における「充電残量を検出」などの「検出」は、センサなどにより充電残量を直接検出することに限らず、これを他のパラメータに基づいて算出・推定することを含む）。
【００４８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の動力装置１，１Ａ〜１Ｃにおいて、制御装置は、熱機関の始動時、充電残量ＳＯＣが第１所定値ＳＯＣ１以上のときには、第１回転機制御を実行し、充電残量ＳＯＣが第１所定値ＳＯＣ１未満のときには、スタータ制御を実行する（ステップ５，７，８，３２〜３５）ことを特徴とする。
【００４９】
この動力装置によれば、蓄電装置の充電残量の多少に基づき、熱機関の始動を、第１回転機による始動とスタータによる始動とに切り換えて実行することができる。その結果、蓄電装置の寿命を確実に延ばすことができる。
【００５０】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の動力装置１，１Ａにおいて、制御装置および蓄電装置に電気的に接続され、蓄電装置から供給された電力を動力に変換し、被駆動部に機械的に連結されたロータ２３から出力するとともに、ロータ２３に入力された動力を電力に変換可能な第２回転機２１をさらに備え、制御装置は、熱機関の始動時、第１回転機制御を実行するときには、出力部への駆動力の伝達に起因する被駆動部の速度変化が発生しないように、第１回転機１１および第２回転機２１の動作を制御する（ステップ５１，５２，１０１，１０２）ことを特徴とする。
【００５１】
この動力装置によれば、熱機関の始動時、第１回転機制御を実行するときには、出力部への駆動力の伝達に起因する被駆動部の速度変化が発生しないように、第１回転機および第２回転機の動作が制御される。したがって、例えば、被駆動部の停止中の場合には、電力回生制御を第２回転機で実行し、かつ力行制御を第１回転機で実行することによって、被駆動部を停止したままで、駆動力を熱機関に伝達することができる。また、例えば、被駆動部の駆動中の場合には、電力回生制御を第１回転機で実行し、かつ力行制御を第２回転機で実行することによって、被駆動部の速度を保持したままで、駆動力を熱機関に伝達することができる。以上のように、被駆動部の駆動中および停止中のいずれの場合においても、熱機関を確実に始動することができるとともに、被駆動部の速度変化を抑制でき、商品性を向上させることができる。
【００５２】
請求項４に係る発明は、請求項２に記載の動力装置１Ｂにおいて、不動の第２ステータ８３と、第２ステータ８３に対して相対的に回転自在の第３ロータ８４および第４ロータ８５とを有し、第３ロータ８４が熱機関の出力部に機械的に連結され、第４ロータ８５が被駆動部に機械的に連結されるとともに、第２ステータ８３が制御装置および蓄電装置に電気的に接続された第２回転機８１をさらに備え、第２ステータ８３は、円周方向に並んだ複数の第２電機子（鉄芯８３ａ、Ｕ相〜Ｗ相コイル８３ｂ）で構成され、電力の供給に伴って複数の第２電機子に発生する第２電機子磁極により、円周方向に回転する回転磁界を発生させる第２電機子列を有し、第３ロータ８４は、第２電機子列に対向するように配置された第２磁極列を有し、第２磁極列は、互いに間隔を存して円周方向に並ぶとともに隣り合う各２つが互いに異なる極性を有する複数の第２磁極（永久磁石８４ａ）で構成され、第４ロータ８５は、第２電機子列と第２磁極列の間に配置された第２軟磁性体列を有し、第２軟磁性体列は、互いに間隔を存して円周方向に並んだ複数の第２軟磁性体（コア８５ａ）で構成され、第２電機子磁極の数と第２磁極の数と第２軟磁性体の数との比が、１：ｎ：（１＋ｎ）／２（ただしｎ≠１）となるように設定されており、制御装置は、熱機関の始動時、第１回転機制御を実行するときには、出力部への駆動力の伝達に起因する被駆動部の速度変化が発生しないように、第１回転機１１および第２回転機８１の動作を制御する（ステップ１１１，１１２）ことを特徴とする。
【００５３】
この動力装置によれば、請求項３に係る発明と同じ作用効果を得ることができる。
【００５４】
請求項５に係る発明は、請求項２に記載の動力装置１Ｃにおいて、制御装置および蓄電装置に電気的に接続され、蓄電装置から供給された電力を動力に変換し、被駆動部に機械的に連結されたロータ２３から出力するとともに、ロータ２３に入力された動力を電力に変換可能な第２回転機２１と、互いの間で動力を伝達可能で、動力の伝達中、互いの間に回転数に関する共線関係を保ちながら回転するとともに、回転数の関係を示す共線図において、それぞれの回転数を表す直線が順に並ぶように構成された第１要素、第２要素および第３要素を有する動力伝達機構（遊星歯車装置ＰＧ）と、をさらに備え、第１ロータ１４および第２要素ならびに第２ロータ１５および第１要素の一方が、熱機関の出力部に機械的に連結され、第１ロータ１４および第２要素ならびに第２ロータ１５および第１要素の他方が、被駆動部に機械的に連結されるとともに、第３要素がロータ２３に機械的に連結されており、制御装置は、熱機関の始動時、第１回転機制御を実行するときには、出力部への駆動力の伝達に起因する被駆動部の速度変化が発生しないように、第１回転機１１および第２回転機２１の動作を制御する（ステップ１３１，１３２）ことを特徴とする。
【００５５】
この動力装置によれば、請求項３，４に係る発明と同じ作用効果を得ることができる。
【００５６】
請求項６に係る発明は、請求項３ないし５のいずれかに記載の動力装置１，１Ａ〜１Ｃにおいて、制御装置は、充電残量ＳＯＣが第１所定値ＳＯＣ１未満になった以降における被駆動部の駆動中、第１回転機１１および第２回転機２１，７１の動作を制御することによって、充電残量ＳＯＣが第１所定値ＳＯＣ１よりも大きい第２所定値ＳＯＣ２以上になるまで、電力を蓄電装置に蓄積させる（ステップ３２〜３５，７１，７２）ことを特徴とする。
【００５７】
この動力装置によれば、充電残量が第１所定値未満になった以降における被駆動部の駆動中、第１回転機および第２回転機の動作を制御することによって、充電残量が第１所定値よりも大きい第２所定値以上になるまで、電力が蓄電装置に蓄積される。それにより、蓄電装置の充電残量が第２所定値以上にまで上昇した以降、第１所定値未満の状態になるまでの間、蓄電装置の電力によって熱機関を始動することができる。
【００５８】
請求項７に係る発明は、被駆動部（駆動輪ＤＷ）を駆動するための動力装置１，１Ａ〜１Ｃであって、動力を出力するための出力部（クランク軸３ａ）を有する熱機関（内燃機関３）と、不動の第１ステータ１３と、第１ステータ１３に対して相対的に回転自在の第１ロータ１４および第２ロータ１５とを有し、第１ロータ１４および第２ロータ１５の一方が熱機関の出力部に機械的に連結されるとともに、第１ロータ１４および第２ロータ１５の他方が被駆動部に機械的に連結された第１回転機１１と、熱機関を始動するためのスタータ３１と、スタータ３１、熱機関および第１回転機１１の動作を制御するための制御装置（ＥＣＵ２、第１ＰＤＵ４１、第２ＰＤＵ４２、ＶＣＵ４３）と、制御装置および第１回転機１１に電気的に接続され、電力を蓄積可能な蓄電装置（メインバッテリ４４）と、制御装置およびスタータ３１に電気的に接続された電源（補助バッテリ３３）と、を備え、第１ステータ１３は、円周方向に並んだ複数の第１電機子（鉄芯１３ａ、Ｕ〜Ｗ相コイル１３ｃ〜１３ｅ）で構成され、電力の供給に伴って複数の第１電機子に発生する第１電機子磁極により、円周方向に回転する回転磁界を発生させる第１電機子列を有し、第１ロータ１４は、第１電機子列に対向するように配置された第１磁極列を有し、第１磁極列は、互いに間隔を存して円周方向に並ぶとともに隣り合う各２つが互いに異なる極性を有する複数の第１磁極（永久磁石１４ａ）で構成され、第２ロータ１５は、第１電機子列と第１磁極列の間に配置された第１軟磁性体列を有し、第１軟磁性体列は、互いに間隔を存して円周方向に並んだ複数の第１軟磁性体（コア１５ａ）で構成され、第１電機子磁極の数と第１磁極の数と第１軟磁性体の数との比が、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（ただしｍ≠１）となるように設定されており、制御装置は、熱機関、第１回転機１１および蓄電装置のうちの少なくとも１つの温度を表す温度パラメータ（バッテリ温Ｔｂａｔ、油温Ｔｏｉｌ、モータ温Ｔｍｏｔ）を検出する温度パラメータ検出手段（バッテリ温センサ６９、油温センサ７０、モータ温センサ７１）を有し、熱機関の始動時、温度パラメータ検出手段の検出結果に応じて、第１回転機１１と蓄電装置との間における電力の授受を制御する第１回転機制御、および、電源からスタータ３１に供給される電力を制御するスタータ制御の一方を選択して実行することにより、熱機関を始動させる（ステップ３，６〜８）ことを特徴とする。
【００５９】
この動力装置によれば、請求項１に係る発明と同様に、第１回転機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。これに加えて、第１回転機すなわち動力装置の設計の自由度を高めることができ、駆動効率や発電効率が低下するのを防止できる。
【００６０】
また、前述したように、第１回転機の動力によって熱機関を始動させることができる。これに加えて、熱機関の始動時、温度パラメータ検出手段の検出結果に応じて、第１回転機と蓄電装置との間における電力の授受を制御する第１回転機制御、および、電源からスタータに供給される電力を制御するスタータ制御の一方を選択して実行することにより、熱機関を始動させる。したがって、例えば、蓄電装置が低温状態にあることで、始動に必要な電力を第１回転機に供給するのが困難である場合でも、蓄電装置の電力を用いることなく、スタータによって熱機関を始動させることが可能になる。それにより、蓄電装置の劣化を回避でき、蓄電装置の寿命を延ばすことができる。また、例えば、熱機関が低温状態にあることで、第１回転機の動力によって熱機関を始動させた場合、蓄電装置の電力消費が過大になるおそれがあるときでも、蓄電装置の電力を用いることなく、スタータによって熱機関を始動させることができる。以上により、蓄電装置の劣化を抑制することができ、蓄電装置の寿命を延ばすことができる（なお、本明細書における「温度パラメータを検出」などの「検出」は、センサなどにより温度パラメータを直接検出することに限らず、これを他のパラメータに基づいて算出・推定することを含む）。
【００６１】
請求項８に係る発明は、請求項７に記載の動力装置１，１Ａにおいて、制御装置および蓄電装置に電気的に接続され、蓄電装置から供給された電力を動力に変換し、被駆動部に機械的に連結されたロータ２３から出力するとともに、ロータ２３に入力された動力を電力に変換可能な第２回転機２１をさらに備え、制御装置は、熱機関の始動時、第１回転機制御を実行するときには、出力部への駆動力の伝達に起因する被駆動部の速度変化が発生しないように、第１回転機１１および第２回転機２１の動作を制御する（ステップ５１，５２，１０１，１０２）ことを特徴とする。
【００６２】
この動力装置によれば、熱機関の始動時、第１回転機制御を実行するときには、出力部への駆動力の伝達に起因する被駆動部の速度変化が発生しないように、第１回転機および第２回転機の動作が制御される。したがって、例えば、被駆動部の停止中の場合には、電力回生制御を第２回転機で実行し、かつ力行制御を第１回転機で実行することによって、被駆動部を停止したままで、駆動力を熱機関に伝達することができる。また、例えば、被駆動部の駆動中の場合には、電力回生制御を第１回転機で実行し、かつ力行制御を第２回転機で実行することによって、被駆動部の速度を保持したままで、駆動力を熱機関に伝達することができる。以上のように、被駆動部の駆動中および停止中のいずれの場合においても、熱機関を確実に始動することができる。
【００６３】
請求項９に係る発明は、請求項７に記載の動力装置１Ｂにおいて、不動の第２ステータ８３と、第２ステータ８３に対して相対的に回転自在の第３ロータ８４および第４ロータ８５とを有し、第３ロータ８４が熱機関の出力部に機械的に連結され、第４ロータ８５が被駆動部に機械的に連結されるとともに、第２ステータ８３が制御装置および蓄電装置に電気的に接続された第２回転機８１をさらに備え、第２ステータ８３は、円周方向に並んだ複数の第２電機子（鉄芯８３ａ、Ｕ相〜Ｗ相コイル８３ｂ）で構成され、電力の供給に伴って複数の第２電機子に発生する第２電機子磁極により、円周方向に回転する回転磁界を発生させる第２電機子列を有し、第３ロータ８４は、第２電機子列に対向するように配置された第２磁極列を有し、第２磁極列は、互いに間隔を存して円周方向に並ぶとともに隣り合う各２つが互いに異なる極性を有する複数の第２磁極（永久磁石８４ａ）で構成され、第４ロータ８５は、第２電機子列と第２磁極列の間に配置された第２軟磁性体列を有し、第２軟磁性体列は、互いに間隔を存して円周方向に並んだ複数の第２軟磁性体（コア８５ａ）で構成され、第２電機子磁極の数と第２磁極の数と第２軟磁性体の数との比が、１：ｎ：（１＋ｎ）／２（ただしｎ≠１）となるように設定されており、制御装置は、熱機関の始動時、第１回転機制御を実行するときには、出力部への駆動力の伝達に起因する被駆動部の速度変化が発生しないように、第１回転機１１および第２回転機８１の動作を制御する（ステップ１１１，１１２）ことを特徴とする。
【００６４】
この動力装置によれば、請求項８に係る発明と同じ作用効果を得ることができる。
【００６５】
請求項１０に係る発明は、請求項７に記載の動力装置１Ｃにおいて、制御装置および蓄電装置に電気的に接続され、蓄電装置から供給された電力を動力に変換し、被駆動部に機械的に連結されたロータ２３から出力するとともに、ロータ２３に入力された動力を電力に変換可能な第２回転機２１と、互いの間で動力を伝達可能で、動力の伝達中、互いの間に回転数に関する共線関係を保ちながら回転するとともに、回転数の関係を示す共線図において、それぞれの回転数を表す直線が順に並ぶように構成された第１要素、第２要素および第３要素を有する動力伝達機構（遊星歯車装置ＰＧ）と、をさらに備え、第１ロータ１４および第２要素ならびに第２ロータ１５および第１要素の一方が、熱機関の出力部に機械的に連結され、第１ロータ１４および第２要素ならびに第２ロータ１５および第１要素の他方が、被駆動部に機械的に連結されるとともに、第３要素がロータ２３に機械的に連結されており、制御装置は、熱機関の始動時、第１回転機制御を実行するときには、出力部への駆動力の伝達に起因する被駆動部の速度変化が発生しないように、第１回転機１１および第２回転機２１の動作を制御する（ステップ１３１，１３２）ことを特徴とする。
【００６６】
この動力装置によれば、請求項８，９に係る発明と同じ作用効果を得ることができる。
【００６７】
請求項１１に係る発明は、請求項７ないし１０のいずれかに記載の動力装置１，１Ａ〜１Ｃにおいて、温度パラメータは、熱機関の温度を表す熱機関温度パラメータ（油温Ｔｏｉｌ）であり、制御装置は、熱機関の始動時、熱機関温度パラメータが表す熱機関の温度が第１所定温度（所定温度Ｔｏｉｌ１）以上のときには、第１回転機制御を実行し、熱機関の温度が第１所定温度未満のときには、スタータ制御を実行する（ステップ６〜８，４０，４３，４４）ことを特徴とする。
【００６８】
この動力装置によれば、熱機関の始動時、熱機関温度パラメータが表す熱機関の温度が第１所定温度以上のときには、第１回転機制御が実行され、熱機関の温度が第１所定温度未満のときには、スタータ制御が実行されるので、熱機関の温度が低く、その回転抵抗が大きい状態にあるときでも、スタータによって、熱機関を確実に始動することができる。
【００６９】
請求項１２に係る発明は、請求項７ないし１０のいずれかに記載の動力装置１，１Ａ〜１Ｃにおいて、温度パラメータは、第１回転機１１の温度を表す回転機温度パラメータ（モータ温Ｔｍｏｔ）であり、制御装置は、熱機関の始動時、回転機温度パラメータが表す第１回転機１１の温度が第２所定温度（所定温度Ｔｍｏｔ１）以下のときには、第１回転機制御を実行し、第１回転機１１の温度が第２所定温度よりも高いときには、スタータ制御を実行する（ステップ６〜８，４１，４３，４４）ことを特徴とする。
【００７０】
この動力装置によれば、熱機関の始動時、回転機温度パラメータが表す第１回転機の温度が第２所定温度以下のときには、第１回転機制御が実行され、第１回転機の温度が第２所定温度よりも高いときには、スタータ制御が実行されるので、この第２所定温度を適切に設定することによって、第１回転機が過昇温状態になるのを回避しながら、熱機関を始動することができる。それにより、第１回転機の寿命を延ばすことができる。
【００７１】
請求項１３に係る発明は、請求項７ないし１０のいずれかに記載の動力装置１，１Ａ〜１Ｃにおいて、蓄電装置は蓄電池（メインバッテリ４４）であり、温度パラメータは、蓄電池の温度を表す蓄電池温度パラメータ（バッテリ温Ｔｂａｔ）であり、制御装置は、熱機関の始動時、蓄電池温度パラメータが表す蓄電池の温度が第３所定温度（所定温度Ｔｂａｔ１）以上のときには、第１回転機制御を実行し、蓄電池の温度が第３所定温度未満のときには、スタータ制御を実行する（ステップ６〜８，４２〜４４）ことを特徴とする。
【００７２】
一般に、蓄電池を極低温領域で使用すると、これが過放電状態になることで、蓄電池が劣化してしまうおそれがある。これに対して、この動力装置によれば、蓄電池温度パラメータが表す蓄電池の温度が第３所定温度以上のときには、第１回転機制御が実行され、蓄電池の温度が第３所定温度未満のときには、スタータ制御が実行されるので、この第３所定温度を適切に設定することによって、蓄電池が過放電状態になるのを回避しながら、熱機関を始動することができる。それにより、蓄電池の寿命を延ばすことができる。
【００７３】
請求項１４に係る発明は、請求項８ないし１０のいずれかに記載の動力装置１，１Ａ〜１Ｃにおいて、蓄電装置は蓄電池（メインバッテリ４４）であり、温度パラメータは、蓄電池の温度を表す蓄電池温度パラメータ（バッテリ温Ｔｂａｔ）と、熱機関の温度を表す熱機関温度パラメータ（油温Ｔｏｉｌ）であり、制御装置は、蓄電池温度パラメータに基づいて、蓄電池の電力によって第１回転機１１および第２回転機２１が出力可能な出力の上限値を第１上限出力（バッテリ上限出力Ｐｂａｔ）として算出する第１上限出力算出手段（ＥＣＵ２、ステップ８０）と、熱機関温度パラメータに基づいて、熱機関の始動に必要な第１回転機１１および第２回転機２１の出力を始動要求出力Ｐｓｔとして算出する始動要求出力算出手段（ＥＣＵ２、ステップ８１）と、を有し、熱機関の始動時、第１上限出力（バッテリ上限出力Ｐｂａｔ）が始動要求出力Ｐｓｔよりも大きいときには、第１回転機１１および第２回転機２１を制御し、第１上限出力（バッテリ上限出力Ｐｂａｔ）が始動要求出力Ｐｓｔ以下のときには、スタータ制御を実行する（ステップ６〜８，８３，８５，８６）ことを特徴とする。
【００７４】
この動力装置によれば、熱機関の始動時、第１上限出力が始動要求出力よりも大きいときには、第１回転機および第２回転機が制御され、第１上限出力が始動要求出力以下のときには、スタータ制御が実行される。この場合、第１上限出力が蓄電池温度パラメータに基づいて算出されるので、この第１上限出力を、蓄電池の温度に応じて、その過放電状態を回避できるような値として算出することができる。それにより、蓄電池が過放電状態になるのを回避しながら、熱機関を始動することができ、蓄電池の寿命を延ばすことができる。
【００７５】
請求項１５に係る発明は、請求項８ないし１０のいずれかに記載の動力装置１，１Ａ〜１Ｃにおいて、温度パラメータは、第１回転機１１および第２回転機の少なくとも一方の温度を表す回転機温度パラメータ（モータ温Ｔｍｏｔ）と、熱機関の温度を表す熱機関温度パラメータ（油温Ｔｏｉｌ）であり、制御装置は、回転機温度パラメータに基づいて、第１回転機１１および第２回転機の出力の上限値を第２上限出力（モータ上限出力Ｐｍｏｔ）として算出する第２上限出力算出手段（ＥＣＵ２、ステップ８２）と、熱機関温度パラメータに基づいて、熱機関の始動に必要な第１回転機１１および第２回転機の出力を始動要求出力Ｐｓｔとして算出する始動要求出力算出手段（ＥＣＵ２、ステップ８１）と、を有し、熱機関の始動時、第２上限出力（モータ上限出力Ｐｍｏｔ）が始動要求出力Ｐｓｔよりも大きいときには、第１回転機１１および第２回転機を制御し、第２上限出力（モータ上限出力Ｐｍｏｔ）が始動要求出力Ｐｓｔ以下のときには、スタータ制御を実行する（ステップ６〜８，８４〜８６）ことを特徴とする。
【００７６】
この動力装置によれば、熱機関の始動時、第２上限出力が始動要求出力よりも大きいときには、第１回転機制御が実行され、第２上限出力が始動要求出力以下のときには、スタータ制御が実行される。この場合、第２上限出力が回転機温度パラメータに基づいて算出されるので、この第２上限出力を、第１回転機および／または第２回転機の温度に応じて、その過昇温状態を回避できるような値として算出することができる。それにより、第１回転機および／または第２回転機が過昇温状態になるのを回避しながら、熱機関を確実に始動することができ、第１回転機および／または第２回転機の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る動力装置の概略構成を示す図である。
【図２】動力装置における制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図３】動力装置における各種の電器機器間の接続を示すブロック図である。
【図４】第１回転機の拡大断面図である。
【図５】第１回転機の第１ステータ、第１および第２ロータを周方向に展開し、概略的に示す図である。
【図６】第１回転機における第１磁界電気角速度、第１および第２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】第１回転機の第１ロータを回転不能に保持した状態で、第１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】図７の続きの動作を説明するための図である。
【図９】図８の続きの動作を説明するための図である。
【図１０】図７に示す状態から、第１電機子磁極が電気角２πだけ回転したときにおける第１電機子磁極やコアの位置関係を説明するための図である。
【図１１】第１回転機の第２ロータを回転不能に保持した状態で、第１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】図１１の続きの動作を説明するための図である。
【図１３】図１２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Ｕ相〜Ｗ相逆起電圧の推移の一例を、第１電機子磁極、コアおよび第１磁極の数を、１６、１８および２０にそれぞれ設定するとともに、第１ロータを回転不能に保持した場合について示す図である。
【図１５】第１回転機の第１駆動用等価トルク、第１および第２ロータ伝達トルクの推移の一例を、第１電機子磁極、コアおよび第１磁石磁極の数を、１６、１８および２０にそれぞれ設定するとともに、第１ロータを回転不能に保持した場合について示す図である。
【図１６】第１回転機のＵ相〜Ｗ相逆起電圧の推移の一例を、第１電機子磁極、コアおよび第１磁石磁極の数を、１６、１８および２０にそれぞれ設定するとともに、第２ロータを回転不能に保持した場合について示す図である。
【図１７】第１回転機の第１駆動用等価トルク、第１および第２ロータ伝達トルクの推移の一例を、第１電機子磁極、コアおよび第１磁石磁極の数を、１６、１８および２０にそれぞれ設定するとともに、第２ロータを回転不能に保持した場合について示す図である。
【図１８】エンジン始動制御処理の内容を示すフローチャートである。
【図１９】エンジン始動判定処理の内容を示すフローチャートである。
【図２０】充電残量判定処理の内容を示すフローチャートである。
【図２１】温度判定処理の内容を示すフローチャートである。
【図２２】第１始動モード制御処理の内容を示すフローチャートである。
【図２３】第２始動モード制御処理の内容を示すフローチャートである。
【図２４】第１始動モード制御処理を実行したときの、動力装置における各種の回転要素間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を示す速度共線図である。
【図２５】第２始動モード制御処理を実行したときの、動力装置における各種の回転要素間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を示す速度共線図である。
【図２６】充電制御処理を示すフローチャートである。
【図２７】温度判定処理の変形例を示すフローチャートである。
【図２８】第２始動モード制御処理の変形例を示すフローチャートである。
【図２９】第２始動モード制御処理の変形例を実行したときの、動力装置における各種の回転要素間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を示す速度共線図である。
【図３０】第２実施形態に係る動力装置の概略構成を示す図である。
【図３１】第２実施形態の動力装置における第１始動モード制御処理の内容を示すフローチャートである。
【図３２】図３１の第１始動モード制御処理を実行したときの、各種の回転要素間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を示す速度共線図である。
【図３３】第２実施形態の動力装置において、図２３の第２始動モード制御処理を実行したときの、各種の回転要素間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を示す速度共線図である。
【図３４】第２実施形態の動力装置において、図２８の第２始動モード制御処理を実行したときの、各種の回転要素間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を示す速度共線図である。
【図３５】第３実施形態に係る動力装置の概略構成を示す図である。
【図３６】第３実施形態の動力装置における制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図３７】第３実施形態の動力装置における各種の電器機器間の接続を示すブロック図である。
【図３８】第３実施形態の動力装置における第１回転機の拡大断面図である。
【図３９】第３実施形態の動力装置における第２回転機の拡大断面図である。
【図４０】第３実施形態の動力装置における第１始動モード制御処理の内容を示すフローチャートである。
【図４１】第３実施形態の動力装置における第２始動モード制御処理の内容を示すフローチャートである。
【図４２】図４０の第１始動モード制御処理を実行したときの、各種の回転要素間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を示す速度共線図である。
【図４３】図４１の第２始動モード制御処理を実行したときの、各種の回転要素間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を示す速度共線図である。
【図４４】第４実施形態に係る動力装置の概略構成を示す図である。
【図４５】第４実施形態の動力装置における制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図４６】第４実施形態の動力装置における第１始動モード制御処理の内容を示すフローチャートである。
【図４７】第４実施形態の動力装置における第２始動モード制御処理の内容を示すフローチャートである。
【図４８】図４６の第１始動モード制御処理を実行したときの、各種の回転要素間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を示す速度共線図である。
【図４９】図４７の第２始動モード制御処理を実行したときの、各種の回転要素間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を示す速度共線図である。
【図５０】本発明の第１回転機の等価回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００７８】
以下、図面を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る動力装置について説明する。図１に示すように、第１実施形態の動力装置１は、図示しないハイブリッド車両（以下「車両」という）の左右の駆動輪ＤＷ，ＤＷ（被駆動部）を駆動するものであり、動力源としての内燃機関３、第１回転機１１および第２回転機２１と、これらを制御するためのＥＣＵ２（図２参照）などを備えている。なお、図１および後述する図４，５などにおいては、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。
【００７９】
この車両では、内燃機関（以下「エンジン」という）３が第１回転機１１に連結されているとともに、第１回転機１１および第２回転機２１が、３つのギヤＧ１〜Ｇ３、差動装置ＤＧおよび左右の駆動軸６，６を介して、左右の駆動輪ＤＷ，ＤＷ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１１および第２回転機２１の動力が駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【００８０】
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、動力を出力するためのクランク軸３ａ（出力部）と、気筒ごとに設けられた燃料噴射弁３ｂおよび点火プラグ３ｃ（いずれも図２参照）などを有している。これらの燃料噴射弁３ｂおよび点火プラグ３ｃはいずれもＥＣＵ２に電気的に接続されており、ＥＣＵ２によって、燃料噴射弁３ｂによる燃料の噴射時期と、点火プラグ３ｃによる混合気の点火時期とが制御される。
【００８１】
また、クランク軸３ａには、エンジン３の始動用のスタータ３１が、ワンウェイクラッチおよびギヤ機構（いずれも図示せず）を介して機械的に連結されている。このワンウェイクラッチによって、スタータ３１の動力がクランク軸３ａ側に伝達される一方、クランク軸３ａの動力はスタータ３１側に伝達されることなく、遮断される。
【００８２】
さらに、図３に示すように、スタータ３１には、リレー３２を介して、蓄電池である補助バッテリ３３（電源）が電気的に接続されている。このリレー３２は、図２に示すように、ＥＣＵ２に電気的に接続されており、ＥＣＵ２によって、リレー３２がＯＮ／ＯＦＦ制御される。それにより、補助バッテリ３３からスタータ３１への電力の供給が制御されることで、スタータ３１の動作が制御される。さらに、クランク軸３ａには、第１回転軸４が、フライホイール（図示せず）を介して同軸状に直結されており、この第１回転軸４は、図示しない軸受によって回転自在に支持されている。
【００８３】
一方、図１および図４に示すように、第１回転機１１は、２ロータタイプのものであり、不動の第１ステータ１３と、第１ステータ１３に対向するように設けられた第１ロータ１４と、両者の間に設けられた第２ロータ１５とを備えている。これらの第１ロータ１４、第２ロータ１５およびステータ１３は、第１回転軸４の径方向の内側から外側に向かって、この順に並ぶようにかつ互いに同心に配置されている。
【００８４】
第１ステータ１３は、第１回転磁界を発生させるものであり、図４および図５に示すように、鉄芯１３ａと、この鉄芯１３ａに設けられたＵ相、Ｖ相およびＷ相コイル１３ｃ，１３ｄ，１３ｅを有している。なお、図４では、便宜上、Ｕ相コイル１３ｃのみを示している。鉄芯１３ａは、複数の鋼板を積層した円筒状のものであり、第１回転軸４の軸線方向（以下、単に「軸線方向」という）に延びており、移動不能のケースＣＡに固定されている。
【００８５】
また、鉄芯１３ａの内周面には、１２個のスロット１３ｂが形成されており、これらのスロット１３ｂは、軸線方向に延びるとともに、第１回転軸４の周方向（以下、単に「周方向」という）に等間隔で並んでいる。上記のＵ相〜Ｗ相コイル１３ｃ〜１３ｅは、スロット１３ｂに分布巻き（波巻き）で巻回されている。なお、本実施形態では、鉄芯１３ａおよびＵ相〜Ｗ相コイル１３ｃ〜１３ｅが第１電機子に相当する。
【００８６】
また、図３に示すように、Ｕ相〜Ｗ相コイル１３ｃ〜１３ｅを含む第１ステータ１３は、第１パワードライブユニット（以下「第１ＰＤＵ」という）４１とボルテージコントロールユニット（以下「ＶＣＵ」という）４３を介して、充電・放電可能な蓄電池であるメインバッテリ４４（蓄電装置）に電気的に接続されている。この第１ＰＤＵ４１は、インバータなどの電気回路で構成されており、メインバッテリ４４から供給された直流電力を３相交流電力に変換した状態で、第１ステータ１３に出力する。また、上記のＶＣＵ４３は、ＤＣ／ＤＣコンバータなどの電気回路で構成されており、メインバッテリ４４からの電力を昇圧した状態で、第１ＰＤＵ４１に出力するとともに、第１ＰＤＵ４１からの電力を降圧した状態で、メインバッテリ４４に出力する。さらに、第１ＰＤＵ４１およびＶＣＵ４３はそれぞれ、ＥＣＵ２に電気的に接続されている（図２参照）。
【００８７】
以上の構成の第１ステータ１３では、メインバッテリ４４からＶＣＵ４３および第１ＰＤＵ４１を介して電力が供給されたときに、または、後述するように発電したときに、鉄芯１３ａ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７参照）とともに、これらの磁極による第１回転磁界が周方向に回転する。以下、鉄芯１３ａに発生する磁極を「第１電機子磁極」という。また、周方向に隣り合う各２つの第１電機子磁極の極性は、互いに異なっている。なお、図７や後述する他の図面では、第１電機子磁極を、鉄芯１３ａやＵ相〜Ｗ相コイル１３ｃ〜１３ｅの上に、（Ｎ）および（Ｓ）で表記している。
【００８８】
図５に示すように、第１ロータ１４は、８個の永久磁石１４ａ（第１磁極）から成る第１磁極列を有している。これらの永久磁石１４ａは、周方向に等間隔で並んでおり、この第１磁極列は、第１ステータ１３の鉄芯１３ａに対向している。各永久磁石１４ａは、軸線方向に延びており、その軸線方向の長さが、第１ステータ１３の鉄芯１３ａのそれと同じに設定されている。
【００８９】
また、永久磁石１４ａは、リング状の取付部１４ｂの外周面に取り付けられている。この取付部１４ｂ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１４ｃの外周面に取り付けられている。このフランジ１４ｃは、軸受（図示せず）に回転自在に支持された第２回転軸５に一体に設けられており、それにより、永久磁石１４ａを含む第１ロータ１４は、第２回転軸５に同軸状に直結されている。また、第２回転軸５は、クランク軸３ａおよび第１回転軸４と同軸状に配置されている。さらに、上記のように軟磁性体で構成された取付部１４ｂの外周面に永久磁石１４ａが取り付けられているので、各永久磁石１４ａには、第１ステータ１３側の端部に、（Ｎ）または（Ｓ）の１つの磁極が現れる。なお、図５や後述する他の図面では、永久磁石１４ａ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１４ａの極性は、互いに異なっている。
【００９０】
第２ロータ１５は、６個のコア１５ａ（第１軟磁性体）から成る単一の軟磁性体列を有している。これらのコア１５ａは、周方向に等間隔で並んでおり、この軟磁性体列は、第１ステータ１３の鉄芯１３ａと第１ロータ１４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１５ａ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１５ａの軸線方向の長さは、永久磁石１４ａと同様、第１ステータ１３の鉄芯１３ａのそれと同じに設定されている。さらに、コア１５ａは、円板状のフランジ１５ｂの外端部に、軸線方向に若干延びる筒状の連結部１５ｃを介して取り付けられており、このフランジ１５ｂ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、コア１５ａを含む第２ロータ１５は、第１回転軸４およびフライホイールを介して、クランク軸３ａに同軸状に直結されている。また、第１回転軸４には、エンジン３と第２ロータ１５の間に、第１プーリＰＵ１が一体に設けられている。なお、図５や図７では、便宜上、連結部１５ｃおよびフランジ１５ｂを省略している。
【００９１】
次に、以上の構成の第１回転機１１の動作について説明する。前述したように、第１回転機１１では、第１電機子磁極が４個、永久磁石１４ａの磁極（以下「第１磁石磁極」という）が８個、コア１５ａが６個である。すなわち、第１電機子磁極の数と第１磁石磁極の数とコア１５ａの数との比は、１：２．０：（１＋２．０）／２に設定されており、第１電機子磁極の極対数に対する第１磁石磁極の極対数の比（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、第１ステータ１３に対して第１ロータ１４や第２ロータ１５が回転するのに伴ってＵ相〜Ｗ相コイル１３ｃ〜１３ｅ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、下式（３３）、（３４）および（３５）で表される。
【数３３】
2011084115.tif 000035
【数３４】
2011084115.tif 000036
【数３５】
2011084115.tif 000037
【００９２】
ここで、ψＦは、第１磁石磁極の磁束の最大値である。また、θＥＲ１は、第１ロータ電気角であり、特定のＵ相コイル１３ｃ（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、第１電機子磁極の極対数、すなわち値２を乗算した値である。さらに、θＥＲ２は、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、この特定のコア１５ａの回転角度位置に、第１電機子磁極の極対数（値２）を乗算した値である。
【００９３】
また、上記の式（３３）〜（３５）におけるωＥＲ１は、第１ロータ電気角速度であり、第１ロータ電気角θＥＲ１の時間微分値、すなわち、第１ステータ１３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、第２ロータ電気角θＥＲ２の時間微分値、すなわち、第１ステータ１３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。
【００９４】
また、前述した第１極対数比αと前述した式（２１）〜（２３）から明らかなように、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相コイル１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ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、下式（３６）、（３７）および（３８）で表される。
【数３６】
2011084115.tif 000038
【数３７】
2011084115.tif 000039
【数３８】
2011084115.tif 000040
【００９５】
ここで、Ｉは、Ｕ相〜Ｗ相電流Ｉｕ〜Ｉｗの振幅（最大値）である。さらに、第１極対数比α（＝２．０）と前述した式（２４）および（２５）から明らかなように、基準コイルに対する第１ステータ１３の第１回転磁界のベクトルの電気角度位置θＭＦＲは、下式（３９）で表され、第１ステータ１３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、下式（４０）で表される。
【数３９】
2011084115.tif 000041
【数４０】
2011084115.tif 000042
【００９６】
このため、第１磁界電気角速度ωＭＦＲと第１ロータ電気角速度ωＥＲ１と第２ロータ電気角速度ωＥＲ２の関係をいわゆる速度共線図で表すと、例えば図６のように示される。図６および後述する他の速度共線図において、値０を示す横線に交わる縦線は、各回転要素の回転数を表すためのものであり、この横線から縦線上の白丸までの距離が、縦線の上下端に表記された回転要素の角速度（回転数）に相当する。
【００９７】
また、第１ステータ１３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、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ＴＲ１」という）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ＴＲ２」という）との関係は、第１極対数比α（＝２．０）と前述した式（３２）から明らかなように、下式（４１）で表される。
【数４１】
2011084115.tif 000043
【００９８】
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。
【００９９】
次に、第１ステータ１３に供給された電力が、具体的にどのようにして動力に変換され、第１ロータ１４や第２ロータ１５から出力されるかについて説明する。まず、図７〜図９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第１ステータ１３に電力を供給した場合について説明する。なお、図７〜図９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〜図９に示される同じ１つの第１電機子磁極およびコア１５ａに、ハッチングを付している。
【０１００】
まず、図７（ａ）に示すように、ある１つのコア１５ａの中心と、ある１つの永久磁石１４ａの中心が、周方向に互いに一致するとともに、そのコア１５ａから３つ目のコア１５ａの中心と、その永久磁石１４ａから４つ目の永久磁石１４ａの中心が、周方向に互いに一致した状態から、第１回転磁界を、同図の左方に回転するように発生させる。その発生の開始時においては、互いに同じ極性を有する１つおきの第１電機子磁極の位置を、中心がコア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、この第１電機子磁極の極性をこの永久磁石１４ａの第１磁石磁極の極性と異ならせる。
【０１０１】
前述したように第１ステータ１３による第１回転磁界が第１ロータ１４との間に発生することと、コア１５ａを有する第２ロータ１５が第１ステータ１３と第１ロータ１４の間に配置されていることから、第１電機子磁極および第１磁石磁極により、各コア１５ａは磁化される。このことと、隣り合う各コア１５ａの間に間隔が空いていることから、第１電機子磁極とコア１５ａと第１磁石磁極を結ぶような磁力線ＭＬが発生する。なお、図７〜図９では、便宜上、鉄芯１３ａや取付部１４ｂ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。
【０１０２】
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電機子磁極、コア１５ａおよび第１磁石磁極を結び、かつ、これらの第１電機子磁極、コア１５ａおよび第１磁石磁極のそれぞれの周方向の各両側に隣り合う第１電機子磁極、コア１５ａおよび第１磁石磁極を結ぶように発生する。また、この状態では、磁力線ＭＬが直線状であることにより、コア１５ａには、周方向に回転させるような磁力は作用しない。
【０１０３】
そして、第１回転磁界の回転に伴って第１電機子磁極が図７（ａ）に示す位置から図７（ｂ）に示す位置に回転すると、磁力線ＭＬが曲がった状態になり、それに伴い、磁力線ＭＬが直線状になるように、コア１５ａに磁力が作用する。この場合、磁力線ＭＬで互いに結ばれた第１電機子磁極および第１磁石磁極を結ぶ直線に対して、磁力線ＭＬが、このコア１５ａ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１５ａ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１５ａ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電機子磁極とコア１５ａと第１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。
【０１０４】
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コア１５ａに磁力が作用する→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、第１ロータ１４を回転不能に保持した状態で、第１ステータ１３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、第１ステータ１３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。
【０１０５】
また、図１０は、図７（ａ）の状態から第１電機子磁極が電気角２πだけ回転した状態を示しており、図１０と図７（ａ）の比較から明らかなように、コア１５ａは、第１電機子磁極に対して１／３の回転角度だけ、同方向に回転していることが分かる。この結果は、前述した式（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。
【０１０６】
次に、図１１〜図１３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、第１ステータ１３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〜図１３では、図７〜図９と同様、理解の容易化のために、同じ１つの第１電機子磁極および永久磁石１４ａ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１５ａの中心と、ある１つの永久磁石１４ａの中心が、周方向に互いに一致するとともに、そのコア１５ａから３つ目のコア１５ａの中心と、その永久磁石１４ａから４つ目の永久磁石１４ａの中心が、周方向に互いに一致した状態から、第１回転磁界を、同図の左方に回転するように発生させる。その発生の開始時においては、互いに同じ極性を有する１つおきの第１電機子磁極の位置を、中心がコア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、この第１電機子磁極の極性をこの永久磁石１４ａの第１磁石磁極の極性と異ならせる。
【０１０７】
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電機子磁極、コア１５ａおよび第１磁石磁極を結び、かつ、これらの第１電機子磁極、コア１５ａおよび第１磁石磁極のそれぞれの周方向の各両側に隣り合う第１電機子磁極、コア１５ａおよび第１磁石磁極を結ぶように発生する。また、この状態では、磁力線ＭＬが直線状であることにより、永久磁石１４ａには、周方向に回転させるような磁力は作用しない。
【０１０８】
そして、第１回転磁界の回転に伴って第１電機子磁極が図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１４ａに磁力が作用する。この場合、この永久磁石１４ａが、磁力線ＭＬで互いに結ばれた第１電機子磁極およびコア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、上記の磁力は、この延長線上に永久磁石１４ａを位置させるように、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。このような磁力線ＭＬによる磁力の作用により、永久磁石１４ａは、磁界回転方向と逆方向に駆動され、図１１（ｃ）に示す位置に回転し、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。
【０１０９】
また、第１回転磁界がさらに回転するのに伴い、上述した一連の動作、すなわち、「磁力線ＭＬが曲がり、磁力線ＭＬで互いに結ばれた第１電機子磁極およびコア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、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、第２ロータ１５を回転不能に保持した状態で、第１ステータ１３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、第１ステータ１３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。
【０１１０】
また、図１３（ｂ）は、図１１（ａ）の状態から第１電機子磁極が電気角２πだけ回転した状態を示しており、図１３（ｂ）と図１１（ａ）の比較から明らかなように、永久磁石１４ａは、第１電機子磁極に対して１／２の回転角度だけ、逆方向に回転していることが分かる。この結果は、前述した式（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。
【０１１１】
また、図１４および図１５は、第１電機子磁極、コア１５ａおよび永久磁石１４ａの数を、値１６、値１８および値２０にそれぞれ設定し、第１ロータ１４を回転不能に保持するとともに、第１ステータ１３への電力の供給により第２ロータ１５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、第２ロータ電気角θＥＲ２が値０〜２πまで変化する間におけるＵ相〜Ｗ相逆起電圧Ｖｃｕ〜Ｖｃｗの推移の一例を示している。
【０１１２】
この場合、第１ロータ１４が回転不能に保持されていることと、第１電機子磁極および第１磁石磁極の極対数がそれぞれ値８および値１０であることと、前述した式（２５）から、第１磁界電気角速度ωＭＦＲ、第１および第２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、第２ロータ電気角θＥＲ２が値０〜２πまで変化する間に、Ｕ相〜Ｗ相逆起電圧Ｖｃｕ〜Ｖｃｗは、ほぼ２．２５周期分、発生している。また、図１４は、第２ロータ１５から見たＵ相〜Ｗ相逆起電圧Ｖｃｕ〜Ｖｃｗの変化状態を示しており、同図に示すように、これらの逆起電圧は、第２ロータ電気角θＥＲ２を横軸として、Ｗ相逆起電圧Ｖｃｗ、Ｖ相逆起電圧ＶｃｖおよびＵ相逆起電圧Ｖｃｕの順に並んでおり、このことは、第２ロータ１５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。
【０１１３】
さらに、図１５は、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１、第１および第２ロータ伝達トルクＴＲ１，ＴＲ２の推移の一例を示している。この場合、第１電機子磁極および第１磁石磁極の極対数がそれぞれ値８および値１０であることと、前述した式（３２）から、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１、第１および第２ロータ伝達トルクＴＲ１，ＴＲ２の間の関係は、ＴＳＥ１＝ＴＲ１／１．２５＝−ＴＲ２／２．２５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、第１ロータ伝達トルクＴＲ１は、ほぼ１．２５・（−ＴＲＥＦ）に、第２ロータ伝達トルクＴＲ２は、ほぼ２．２５・ＴＲＥＦになっている。このＴＲＥＦは所定のトルク値（例えば２００Ｎｍ）である。このような図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＝ＴＲ１／１．２５＝−ＴＲ２／２．２５の関係と合致する。
【０１１４】
また、図１６および図１７は、第１電機子磁極、コア１５ａおよび永久磁石１４ａの数を図１４および図１５の場合と同様に設定し、第１ロータ１４に代えて第２ロータ１５を回転不能に保持するとともに、第１ステータ１３への電力の供給により第１ロータ１４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、第１ロータ電気角θＥＲ１が値０〜２πまで変化する間におけるＵ相〜Ｗ相逆起電圧Ｖｃｕ〜Ｖｃｗの推移の一例を示している。
【０１１５】
この場合、第２ロータ１５が回転不能に保持されていることと、第１電機子磁極および第１磁石磁極の極対数がそれぞれ値８および値１０であることと、前述した式（２５）から、第１磁界電気角速度ωＭＦＲ、第１および第２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、第１ロータ電気角θＥＲ１が値０〜２πまで変化する間に、Ｕ相〜Ｗ相逆起電圧Ｖｃｕ〜Ｖｃｗは、ほぼ１．２５周期分、発生している。また、図１６は、第１ロータ１４から見たＵ相〜Ｗ相逆起電圧Ｖｃｕ〜Ｖｃｗの変化状態を示しており、同図に示すように、これらの逆起電圧は、第１ロータ電気角θＥＲ１を横軸として、Ｕ相逆起電圧Ｖｃｕ、Ｖ相逆起電圧ＶｃｖおよびＷ相逆起電圧Ｖｃｗの順に並んでおり、このことは、第１ロータ１４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。
【０１１６】
さらに、図１７は、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１、第１および第２ロータ伝達トルクＴＲ１，ＴＲ２の推移の一例を示している。この場合にも、図１５の場合と同様、式（３２）から、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１、第１および第２ロータ伝達トルクＴＲ１，ＴＲ２の間の関係は、ＴＳＥ１＝ＴＲ１／１．２５＝−ＴＲ２／２．２５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、第１ロータ伝達トルクＴＲ１は、ほぼ１．２５・ＴＲＥＦに、第２ロータ伝達トルクＴＲ２は、ほぼ−２．２５・ＴＲＥＦになっている。このような図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＝ＴＲ１／１．２５＝−ＴＲ２／２．２５の関係と合致する。
【０１１７】
以上のように、第１回転機１１では、第１ステータ１３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磁石磁極とコア１５ａと第１電機子磁極を結ぶような磁力線ＭＬが発生し、この磁力線ＭＬによる磁力の作用によって、第１ステータ１３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、第１磁界電気角速度ωＭＦＲ、第１および第２ロータ電気角速度ωＥＲ１，ωＥＲ２の間に、前述した式（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、第１および第２ロータ伝達トルクＴＲ１，ＴＲ２の間に、前述した式（４１）に示す関係が成立する。
【０１１８】
このため、第１ステータ１３に電力を供給していない状態で、第１および第２ロータ１４，１５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第１ステータ１３に対して回転させると、第１ステータ１３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磁石磁極と軟磁性体と第１電機子磁極を結ぶような磁力線ＭＬが発生するとともに、この磁力線ＭＬによる磁力の作用によって、式（４０）に示す電気角速度の関係と式（４１）に示すトルクの関係が成立する。
【０１１９】
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、第１および第２ロータ伝達トルクＴＲ１，ＴＲ２の間にも、式（４１）に示す関係が成立する。以上から明らかなように、第１回転機１１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。
【０１２０】
また、ＥＣＵ２は、第１ＰＤＵ４１およびＶＣＵ４３を制御することによって、第１ステータ１３に供給される電力、第１ステータ１３で発電される電力、および第１回転磁界の回転数（以下「第１磁界回転数」という）ＮＭＦ１を制御する。
【０１２１】
また、図１に示すように、前述した第２回転機２１は、一般的なブラシレスＤＣモータであり、不動のステータ２２と、回転自在のロータ２３を有している。ステータ２２は、３相コイルなどで構成されており、ケースＣＡに固定されている。また、図３に示すように、ステータ２２は、第２パワードライブユニット（以下「第２ＰＤＵ」という）４２および前述したＶＣＵ４３を介して、メインバッテリ４４に電気的に接続されている。さらに、ロータ２３は、複数の磁石などで構成されており、ステータ２２に対向するように配置されている。
【０１２２】
上記の第２ＰＤＵ４２は、前述した第１ＰＤＵ４１と同様、インバータなどの電気回路で構成されており、メインバッテリ４４から供給された直流電力を３相交流電力に変換した状態で、ステータ２２に出力する。また、第２ＰＤＵ４２は、第１ＰＤＵ４１に電気的に接続されており、それにより、第１回転機１１の第１ステータ１３および第２回転機２１のステータ２２は、第１および第２ＰＤＵ４１，４２を介して、互いに電気的に接続されている。さらに、第２ＰＤＵ４２は、ＥＣＵ２に電気的に接続されている（図２参照）。また、ＶＣＵ４３は、メインバッテリ４４からの電力を昇圧した状態で、第２ＰＤＵ４２に出力するとともに、第２ＰＤＵ４２からの電力を降圧した状態で、メインバッテリ４４に出力する。
【０１２３】
以上の構成の第２回転機２１では、メインバッテリ４４からＶＣＵ４３および第２ＰＤＵ４２を介してステータ２２に電力が供給されると、供給された電力は動力に変換され、ロータ２３から出力される。また、ステータ２２への電力の非供給時、ロータ２３に動力が入力されることによりロータ２３がステータ２２に対して回転すると、ロータ２３に入力された動力が、ステータ２２において電力に変換され（発電）、ステータ２２から出力される。ＥＣＵ２は、第２ＰＤＵ４２およびＶＣＵ４３を制御することによって、ステータ２２に供給される電力、ステータ２２で発電される電力、およびロータ２３の回転数（以下「第２回転機回転数」という）ＮＭ２を制御する。
【０１２４】
また、ロータ２３は、前述した第２回転軸５に一体に設けられており、それにより、ロータ２３は、第１回転機１１の第１ロータ１４に同軸状に直結されている。さらに、第２回転軸５には、ギヤＧ１が一体に設けられている。
【０１２５】
また、前述した差動装置ＤＧは、動力を左右の駆動輪ＤＷ，ＤＷに分配するためのものであり、歯数が互いに等しい左右のサイドギヤＤＳ，ＤＳと、両ギヤＤＳ，ＤＳに噛み合う複数のピニオンギヤＤＰと、これらのピニオンギヤＤＰを回転自在に支持するデフケースＤＣを有している。左右のサイドギヤＤＳ，ＤＳはそれぞれ、左右の車軸６，６を介して、左右の駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されている。
【０１２６】
以上の構成の差動装置ＤＳでは、デフケースＤＣに伝達された動力は、ピニオンギヤＤＰを介して、左右のサイドギヤＤＳ，ＤＳに分配され、さらに、左右の車軸６，６を介して、左右の駆動輪ＤＷ，ＤＷに分配される。また、デフケースＤＣには、ギヤＧ２が一体に設けられており、このギヤＧ２は、中間ギヤＧ３を介して、上述したギヤＧ１に噛み合っている。
【０１２７】
また、車両には、エアコンディショナの冷媒を圧縮するためのコンプレッサ５１が搭載されている。このコンプレッサ５１は、入力軸５２を有しており、入力軸５２に動力が伝達されることによって、駆動される。また、入力軸５２には、クラッチＣＬを介して、第２プーリＰＵ２が直結されており、この第２プーリＰＵ２と、前述した第１回転軸４に設けられた第１プーリＰＵ１には、ベルトＢＥが巻き掛けられている。このクラッチＣＬは、電磁クラッチであり、ＥＣＵ２の制御により、締結・解放されることによって、入力軸５２と第２プーリＰＵ２の間を接続・遮断する。
【０１２８】
以上のように、動力装置１では、第１回転機１１の第２ロータ１５が、クランク軸３ａに機械的に連結されている。また、コンプレッサ５１が、クラッチＣＬを介して、クランク軸３ａに機械的に連結されている。さらに、第１回転機１１の第１ロータ１４および第２回転機２１のロータ２３が、互いに機械的に連結されるとともに、ギヤＧ１、ギヤＧ３、差動装置ＤＧ、および車軸６，６を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。
【０１２９】
また、図２に示すように、ＥＣＵ２には、クランク角センサ６１および第１回転角センサ６２が接続されている。このクランク角センサ６１は、クランク軸３ａの回転角度位置を検出するとともに、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、検出されたクランク軸３ａの回転角度位置に基づいて、エンジン３の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥを算出する。また、ＥＣＵ２は、前述したように第２ロータ１５がクランク軸３ａに直結されているため、検出されたクランク軸３ａの回転角度位置に基づいて、ステータ１３に対する第２ロータ１５の回転角度位置を算出するとともに、第２ロータ１５の回転数（以下「第２ロータ回転数」という）ＮＲ２を算出する。
【０１３０】
また、上記の第１回転角センサ６２は、ステータ１３に対する第１ロータ１４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、検出された第１ロータ１４の回転角度位置に基づいて、第１ロータ１４の回転数（以下「第１ロータ回転数」という）ＮＲ１を算出する。また、ＥＣＵ２は、前述したように第１ロータ１４およびロータ２３が互いに直結されているため、検出された第１ロータ１４の回転角度位置に基づいて、ステータ２２に対するロータ２３の回転角度位置を算出するとともに、第２回転機回転数ＮＭ２（ロータ２３の回転数）を算出する。
【０１３１】
さらに、図２に示すように、ＥＣＵ２には、回転数センサ６３、電流電圧センサ６４、アクセル開度センサ６５、ブレーキ開度センサ６６、水温センサ６７、吸気温センサ６８、バッテリ温センサ６９、油温センサ７０、モータ温センサ７１が電気的に接続されている。
【０１３２】
回転数センサ６３は、駆動輪ＤＷ，ＤＷの回転数（以下「駆動輪回転数」という）ＮＤＷを表す検出信号をＥＣＵ２に出力し、電流電圧センサ６４（充電残量検出手段）は、メインバッテリ４４に入出力される電流・電圧値を表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、この電流電圧センサ６４の検出信号に基づき、メインバッテリ４４における電力の蓄積量すなわち充電残量ＳＯＣを算出する。
【０１３３】
また、アクセル開度センサ６５は、車両のアクセルペダル（図示せず）の操作量（以下「アクセル開度」という）ＡＰを表す検出信号をＥＣＵ２に出力し、ブレーキ開度センサ６６は、車両のブレーキペダル（図示せず）の操作量（以下「ブレーキ開度」という）ＢＰを表す検出信号を出力する。
【０１３４】
さらに、水温センサ６７は、エンジン３のシリンダブロック（図示せず）内を循環する冷却水の温度であるエンジン水温ＴＷを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力し、吸気温センサ６８は、エンジン３に吸入される空気の温度である吸気温ＴＡを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【０１３５】
一方、バッテリ温センサ６９は、メインバッテリ４４の温度であるバッテリ温Ｔｂａｔを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力し、油温センサ７０は、エンジン３の潤滑油の温度である油温Ｔｏｉｌを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。また、モータ温センサ７１は、第１回転機１１の温度であるモータ温Ｔｍｏｔを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【０１３６】
なお、本実施形態では、バッテリ温センサ６９、油温センサ７０およびモータ温センサ７１が温度パラメータ検出手段に相当し、バッテリ温Ｔｂａｔが温度パラメータおよび蓄電池温度パラメータに相当し、油温Ｔｏｉｌが温度パラメータおよび熱機関温度パラメータに相当し、モータ温Ｔｍｏｔが温度パラメータおよび回転機温度パラメータに相当する。
【０１３７】
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、前述した各種のセンサ６１〜７１の検出信号に基づいて、以下に述べるように、エンジン始動制御処理などの各種の制御処理を実行する。その結果、エンジン３、第１および第２回転機１１，２１が制御されることによって、車両は、ＥＶ走行モードやＨＶ走行モードなどの走行モードで運転される。このＥＶ走行モードは、エンジン３を停止した状態で、２つの回転機１１，２１を制御しながら、車両を走行させるモードであり、ＨＶ走行モードは、エンジン３を運転した状態で、第１および第２回転機１１，２１を制御しながら、車両を走行させるモードである。
【０１３８】
なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が、制御装置、充電残量検出手段、第１上限出力算出手段、始動要求出力算出手段および第２上限出力算出手段に相当する。
【０１３９】
以下、図１８を参照しながら、ＥＣＵ２によって実行されるエンジン始動制御処理について説明する。この処理は、以下に述べるように、第１回転機１１、第２回転機２１およびスタータ３１の動作を制御することによって、エンジン３を始動するものであり、所定の制御周期（例えば１０ｍｓｅｃ）で実行される。
【０１４０】
まず、ステップ１（図では「Ｓ１」と略す。以下同じ）で、エンジン始動判定処理を実行する。この処理は、エンジン３の始動条件が成立しているか否かを判定するものであり、具体的には、図１９に示すように実行される。同図に示すように、まず、ステップ１０で、パージ判定処理を実行する。
【０１４１】
このパージ判定処理は、蒸発燃料処理装置におけるキャニスタ（いずれも図示せず）内の吸着燃料を吸気通路に送り込む制御処理、すなわちパージ制御処理の実行条件が成立しているか否かを判定するものであり、具体的には、蒸発燃料処理装置におけるキャニスタ内の吸着燃料量の推定結果などに基づいて、判定が実行される。そして、パージ制御処理の実行条件が成立していると判定したときには、それを表すために、パージ制御フラグＦ＿ＰＵＲＧＥが「１」に設定され、それ以外のときには、パージ制御フラグＦ＿ＰＵＲＧＥが「０」に設定される。
【０１４２】
次に、ステップ１１に進み、パージ制御フラグＦ＿ＰＵＲＧＥが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、パージ制御処理の実行条件が成立しているときには、エンジン３を始動すべきであると判定して、それを表すために、ステップ１８に進み、エンジン始動フラグＦ＿ＥＮＧＳＴＲＴを「１」に設定する。その後、本処理を終了する。
【０１４３】
一方、ステップ１１の判別結果がＮＯのときには、ステップ１２に進み、ＰＣＶ判定処理を実行する。このＰＣＶ判定処理は、図示しないＰＣＶ装置によってブローバイガスをエンジン３の吸気通路（図示せず）に送り込む制御処理、すなわちＰＣＶ制御処理の実行条件が成立しているか否かを判定するものであり、具体的には、エンジン３内のブローバイガスの発生量の推定結果などに基づいて、判定が実行される。そして、ＰＣＶ制御処理の実行条件が成立していると判定したときには、それを表すために、ＰＣＶ制御フラグＦ＿ＰＣＶが「１」に設定され、それ以外のときには、ＰＣＶ制御フラグＦ＿ＰＣＶが「０」に設定される。
【０１４４】
次いで、ステップ１３に進み、ＰＣＶ制御フラグＦ＿ＰＣＶが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、ＰＣＶ制御処理の実行条件が成立しているときには、前述したように、ステップ１８を実行した後、本処理を終了する。
【０１４５】
一方、ステップ１３の判別結果がＮＯのときには、ステップ１４に進み、触媒暖機判定処理を実行する。この触媒暖機判定処理は、図示しない触媒装置を暖機するために、排ガスを触媒装置に供給する制御処理、すなわち触媒暖機制御処理の実行条件が成立しているか否かを判定するものであり、具体的には、触媒装置の温度の推定結果などに基づいて、判定が実行される。そして、触媒暖機制御処理の実行条件が成立していると判定したときには、それを表すために、触媒暖機制御フラグＦ＿ＦＩＲＥが「１」に設定され、それ以外のときには、触媒暖機制御フラグＦ＿ＦＩＲＥが「０」に設定される。
【０１４６】
次に、ステップ１５に進み、触媒暖機制御フラグＦ＿ＦＩＲＥが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、触媒暖機制御処理の実行条件が成立しているときには、前述したように、ステップ１８を実行した後、本処理を終了する。
【０１４７】
一方、ステップ１５の判別結果がＮＯのときには、ステップ１６に進み、補機判定処理を実行する。この補機判定処理は、エアコンディショナなどの補機を駆動する制御処理、すなわち補機制御処理の実行条件が成立しているか否かを判定するものであり、具体的には、エアコンディショナなどの補機の駆動要求があるか否かに基づいて、判定が実行される。そして、補機制御処理の実行条件が成立していると判定したときには、それを表すために、補機制御フラグＦ＿ＡＣＣＳが「１」に設定され、それ以外のときには、補機制御フラグＦ＿ＡＣＣＳが「０」に設定される。
【０１４８】
次いで、ステップ１７に進み、補機制御フラグＦ＿ＡＣＣＳが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、補機制御処理の実行条件が成立しているときには、前述したように、ステップ１８を実行した後、本処理を終了する。
【０１４９】
一方、ステップ１７の判別結果がＮＯのときには、エンジン３を始動すべきでないと判定して、それを表すために、ステップ１９に進み、エンジン始動フラグＦ＿ＥＮＧＳＴＲＴを「０」に設定する。その後、本処理を終了する。
【０１５０】
図１８に戻り、以上のようにステップ１のエンジン始動判定処理を実行した後、ステップ２に進み、充電残量判定処理を実行する。この処理は、メインバッテリ４４の充電残量ＳＯＣが、メインバッテリ４４から２つの回転機１１，２１への電力供給によってエンジン３を始動するのに適した値であるか否かを判定するものであり、具体的には、図２０に示すように実行される。
【０１５１】
同図に示すように、まず、ステップ３０で、電流電圧センサ６４の検出信号に基づき、メインバッテリ４４の充電残量ＳＯＣを算出する。
【０１５２】
次に、ステップ３１に進み、充電残量ＳＯＣが第２所定値ＳＯＣ２以上であるか否かを判別する。この第２所定値ＳＯＣ２は、メインバッテリ４４の電力を２つの回転機１１，２１に供給したときにエンジン３を始動可能な充電残量ＳＯＣの下限値よりも大きい値（例えば３０％）に設定されている。
【０１５３】
このステップ３１の判別結果がＹＥＳのときには、充電残量ＳＯＣが２つの回転機１１，２１によるエンジン始動を実行可能な状態にあり、メインバッテリ４４への充電が不要な状態にあると判定して、それを表すために、ステップ３２に進み、残量条件成立フラグＦ＿ＳＯＣＯＫを「１」に設定するとともに、充電要求フラグＦ＿ＣＨＲＧＥを「０」に設定する。その後、本処理を終了する。
【０１５４】
一方、ステップ３１の判別結果がＮＯのときには、ステップ３３で、充電残量ＳＯＣが第１所定値ＳＯＣ１以上であるか否かを判別する。この第１所定値ＳＯＣ１は、ＳＯＣ１＜ＳＯＣ２が成立し、メインバッテリ４４の過放電を回避できるとともに、２つの回転機１１，２１によってエンジン３を始動可能な領域の下限値に近い値（例えば２０％）に設定されている。
【０１５５】
このステップ３３の判別結果がＮＯで、ＳＯＣ＜ＳＯＣ１のときには、充電残量ＳＯＣが２つの回転機１１，２１によるエンジン始動を実行不能な状態にあり、メインバッテリ４４への充電が必要であると判定して、それを表すために、ステップ３５に進み、残量条件成立フラグＦ＿ＳＯＣＯＫを「０」に設定するとともに、充電要求フラグＦ＿ＣＨＲＧＥを「１」に設定する。その後、本処理を終了する。
【０１５６】
一方、ステップ３３の判別結果がＹＥＳで、ＳＯＣ１≦ＳＯＣ＜ＳＯＣ２のときには、ステップ３４に進み、上述した充電要求フラグＦ＿ＣＨＲＧＥが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、メインバッテリ４４への充電を実行すべきときには、前述したように、ステップ３５を実行した後、本処理を終了する。一方、ステップ３４の判別結果がＮＯのときには、前述したように、ステップ３２を実行した後、本処理を終了する。
【０１５７】
以上のように、この充電残量判定処理では、ＳＯＣ＜ＳＯＣ１が成立した場合、それ以降、ＳＯＣ≧ＳＯＣ２が成立するまでの間は、残量条件成立フラグＦ＿ＳＯＣＯＫが「０」に、充電要求フラグＦ＿ＣＨＲＧＥが「１」にそれぞれ保持される。
【０１５８】
図１８に戻り、ステップ２で、充電残量判定処理を以上のように実行した後、ステップ３に進み、温度判定処理を実行する。この温度判定処理は、油温Ｔｏｉｌ、モータ温Ｔｍｏｔおよびバッテリ温Ｔｂａｔが、２つの回転機１１，２１によってエンジン３を始動するのに適した状態にあるか否かを判定するものであり、具体的には、図２１に示すように実行される。
【０１５９】
同図に示すように、まず、ステップ４０で、油温Ｔｏｉｌが所定温度Ｔｏｉｌ１以上であるか否かを判別する。この所定温度Ｔｏｉｌ１（第１所定温度）は、エンジン３の回転抵抗が第１回転機１１によるエンジン始動が可能な状態にあるか否かを判定するためのしきい値である。
【０１６０】
ステップ４０の判別結果がＹＥＳのときには、エンジン３の回転抵抗が第１回転機１１によるエンジン始動が可能な状態にあると判定して、ステップ４１に進み、モータ温Ｔｍｏｔが所定温度Ｔｍｏｔ１以下であるか否かを判別する。この所定温度Ｔｍｏｔ１（第２所定温度）は、２つの回転機１１，２１によってエンジン３を始動する際、２つの回転機１１，２１が過昇温状態になるのを回避するためのしきい値である。
【０１６１】
ステップ４１の判別結果がＹＥＳのときには、２つの回転機１１，２１の温度がエンジン始動を可能な状態にあると判定して、ステップ４２に進み、バッテリ温Ｔｂａｔが所定温度Ｔｂａｔ１以上であるか否かを判別する。この所定温度Ｔｂａｔ１（第３所定温度）は、メインバッテリ４４から２つの回転機１１，２１に電力を供給し、エンジン３を始動する際、メインバッテリ４４の温度が、エンジン始動に必要な電力を確保できる状態にあるか否かを判定するためのしきい値である。
【０１６２】
ステップ４２の判別結果がＹＥＳのとき、すなわちＴｏｉｌ≧Ｔｏｉｌ１，Ｔｍｏｔ≦Ｔｍｏｔ１，Ｔｂａｔ≧Ｔｂａｔ１がいずれも成立しているときには、３つの温度Ｔｏｉｌ，Ｔｍｏｔ，Ｔｂａｔがいずれも、エンジン３を始動するのに適した状態にあると判定して、それを表すために、ステップ４３に進み、温度条件成立フラグＦ＿ＴＥＭＰＯＫを「１」に設定する。その後、本処理を終了する。
【０１６３】
一方、以上のステップ４０〜４２のいずれかの判別結果がＮＯのときには、３つの温度Ｔｏｉｌ，Ｔｍｏｔ，Ｔｂａｔのいずれかが、第１回転機１１によってエンジン３を始動するのに適した状態にないと判定して、それを表すために、ステップ４４に進み、温度条件成立フラグＦ＿ＴＥＭＰＯＫを「０」に設定する。その後、本処理を終了する。
【０１６４】
図１８に戻り、ステップ３で、温度判定処理を以上のように実行した後、ステップ４に進み、前述したエンジン始動フラグＦ＿ＥＮＧＳＴＲＴが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯで、エンジン始動条件が不成立であるときには、そのまま本処理を終了する。
【０１６５】
一方、このステップ４の判別結果がＹＥＳで、エンジン始動条件が成立しているときには、ステップ５に進み、残量条件成立フラグＦ＿ＳＯＣＯＫが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、充電残量ＳＯＣが２つの回転機１１，２１によるエンジン始動を実行可能な状態にあるときには、ステップ６に進み、温度条件成立フラグＦ＿ＴＥＭＰＯＫが「１」であるか否かを判別する。
【０１６６】
この判別結果がＹＥＳで、３つの温度Ｔｏｉｌ，Ｔｍｏｔ，Ｔｂａｔがいずれも、エンジン始動に適した状態にあるときには、ステップ７に進み、第１始動モード制御処理を実行する。この第１始動モード制御処理は、以下に述べるように、第１回転機１１および第２回転機２１などを制御することによって、エンジン３を始動するものであり、具体的には、図２２に示すように実行される。
【０１６７】
同図に示すように、まず、ステップ５０で、クラッチＣＬを解放する。それにより、コンプレッサ５１の入力軸５２と第２プーリＰＵ２の間が遮断される。
【０１６８】
次に、ステップ５１に進み、第１回転機１１の制御処理を実行する。この制御処理は、メインバッテリ４４から第１ステータ１３に電力を供給し、第１回転磁界を正転させるとともに、第１ステータ１３に供給される電流を制御するものであり、具体的には、以下のように実行される。
【０１６９】
すなわち、まず、エンジン回転数ＮＥが所定の始動時用回転数ＮＥＳＴになるように、所定のフィードバック制御アルゴリズムによって、第２ロータ伝達トルクＴＲ２の目標値ＴＲ２ＯＢＪを算出する。この始動時用回転数ＮＥＳＴは、エンジン３を始動可能な所定の回転数（例えば５００〜７００ｒｐｍの範囲内の値）に設定されている。
【０１７０】
次いで、第２ロータ伝達トルクＴＲ２が算出された目標値ＴＲ２ＯＢＪになるように、第１ステータ１３に供給される電流を制御する。以上により、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１が発生するとともに、発生した第１駆動用等価トルクＴＳＥ１は、第２ロータ１５およびクランク軸３ａを正転させるように作用し、第２ロータ伝達トルクＴＲ２が目標値ＴＲ２ＯＢＪになるように制御される。
【０１７１】
ステップ５１に続くステップ５２で、第２回転機２１の制御処理を実行する。具体的には、まず、第２回転機２１の出力トルクの目標値ＴＭ２ＯＢＪを、下式（４２）によって算出する。次いで、メインバッテリ４４からステータ２２に電力を供給するとともに、目標値ＴＭ２ＯＢＪに相当するトルクがロータ２３に対して正転方向に作用するように、ステータ２２への供給電流を制御する。
ＴＭ２ＯＢＪ＝α・ＴＲ２ＯＢＪ／（１＋α）                      ……（４２）
【０１７２】
次に、ステップ５３に進み、エンジン３の始動処理を実行する。具体的には、エンジン３の燃料噴射弁３ｂおよび点火プラグ３ｃの動作を制御することによって、停止状態のエンジン３を始動する。その後、本処理を終了する。
【０１７３】
図１８に戻り、ステップ７で、第１始動モード制御処理を以上のように実行した後、本処理を終了する。
【０１７４】
一方、前述したステップ５，６のいずれかの判別結果がＮＯのとき、すなわち充電残量ＳＯＣが２つの回転機１１，２１によるエンジン始動を実行可能な状態にないか、または３つの温度Ｔｏｉｌ，Ｔｍｏｔ，Ｔｂａｔのいずれかが、エンジン始動に適した状態にないときには、ステップ８に進み、第２始動モード制御処理を実行する。この第２始動モード制御処理は、第１回転機１１を制御することなく、スタータ３１および第２回転機２１を制御することによって、エンジン３を始動するものであり、具体的には、図２３に示すように実行される。
【０１７５】
同図に示すように、まず、ステップ６０で、前述したステップ５０と同様に、クラッチＣＬを解放する。それにより、コンプレッサ５１の入力軸５２と第２プーリＰＵ２の間が遮断される。
【０１７６】
次に、ステップ６１に進み、補助バッテリ３３からスタータ３１に電力を供給することによって、スタータ３１を作動させる。それにより、クランク軸３ａが駆動され、正転する。
【０１７７】
次いで、ステップ６２に進み、第２回転機の制御処理を実行する。この制御処理では、まず、算出された駆動輪回転数ＮＤＷが値０になるように、所定のフィードバック制御アルゴリズムによって、第２力行トルクＴＭ２の目標値ＴＭ２ＯＢＪを算出する。次いで、目標値ＴＭ２ＯＢＪに相当するトルクがロータ２３に作用するように、ステータ２２に供給される電流を制御する。
【０１７８】
ステップ６２に続くステップ６３で、前述したステップ５３と同様に、エンジン３の始動処理を実行する。すなわち、エンジン３の燃料噴射弁３ｂおよび点火プラグ３ｃの動作を制御することによって、停止状態のエンジン３を始動する。その後、本処理を終了する。
【０１７９】
図１８に戻り、ステップ８で、第２始動モード制御処理を以上のように実行した後、本処理を終了する。
【０１８０】
次に、図２４を参照しながら、前述した第１始動モード制御処理の動作例について説明する。同図は、車両が停車中の場合の動作例を示している。この動力装置１の場合、前述した各種の回転要素間の連結関係から明らかなように、エンジン回転数ＮＥおよび第２ロータ回転数ＮＲ２は、互いに等しく、第１ロータ回転数ＮＲ１および第２回転機回転数ＮＭ２は、互いに等しい。また、ギヤＧ１や差動装置ＤＧによる変速を無視すれば、第１ロータ回転数ＮＲ１および第２回転機回転数ＮＭ２は、駆動輪回転数ＮＤＷと等しい。さらに、第１磁界回転数ＮＭＦ１、第１および第２ロータ回転数ＮＲ１，ＮＲ２は、前述した式（４０）で表されるような所定の共線関係にある。
【０１８１】
以上から、第１磁界回転数ＮＭＦ１、エンジン回転数ＮＥ、駆動輪回転数ＮＤＷおよび第２回転機回転数ＮＭ２の間の関係は、図２４に示すような速度共線図で表される。なお、図２４および後述する他の速度共線図では、前述した図６の速度共線図と同様、値０を示す横線から縦線上の白丸までの距離が、縦線の上下端に表記された回転要素の回転数に相当し、便宜上、この白丸の付近に、各回転要素の回転数を表す符号を表記している。また、図２４において、ＴＥＦは、エンジン３の回転抵抗に起因してクランク軸３ａに作用するトルク（以下「フリクショントルク」という）であり、ＴＭ２は、ステータ２２への電力の供給に伴ってロータ２３に作用する第２回転機２１の出力トルク（以下「第２力行トルク」という）である。
【０１８２】
図２４から明らかなように、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１は、第２力行トルクＴＭ２を反力として、第２ロータ１５およびクランク軸３ａに伝達され、それにより、両者１５，３ａが駆動され、正転する。この場合、第２ロータ伝達トルクＴＲ２が目標値ＴＲ２ＯＢＪになるように、第１ステータ１３に供給される電流が制御されることによって、エンジン回転数ＮＥが、始動時用回転数ＮＥＳＴになるようにフィードバック制御される。また、その状態で、エンジン３が始動される。
【０１８３】
また、図２４から明らかなように、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１は、フリクショントルクＴＥＦを反力として、第１ロータ１４、ロータ２３および駆動輪ＤＷ，ＤＷを逆転させるように作用する。そのように第１ロータ１４などを逆転させるように作用するトルク（以下「第１ロータ逆転トルク」という）は、前述した式（４１）から明らかなように、第２ロータ伝達トルクＴＲ２および第１極対数比αを用いて、−α・ＴＲ２／（１＋α）で表される。
【０１８４】
これに対して、前述した第２回転機２１の動作の制御によって、目標値ＴＭ２ＯＢＪに相当するトルクがロータ２３に対して正転方向に作用するように、ステータ２２に供給される電流が制御されるとともに、この目標値ＴＭ２ＯＢＪが、前述した式（４２）、すなわち、ＴＭ２ＯＢＪ＝α・ＴＲ２ＯＢＪ／（１＋α）により算出される。このことと、上記のように第１ロータ逆転トルクが−α・ＴＲ２／（１＋α）で表されることから明らかなように、第１ロータ逆転トルクが第２力行トルクＴＭ２により相殺され、結果的に、駆動輪ＤＷ，ＤＷが静止状態（ＮＤＷ＝０）に保持される。
【０１８５】
なお、前述した第１始動モード制御処理は、２つの回転機１１，２１を制御することによって、エンジン３を始動した例であるが、図２４の共線関係を参照すると明らかなように、停車中の駆動輪ＤＷ側の回転抵抗が大きい場合には、第２回転機２１を制御することなく、第１回転機１１のみを制御することによって、エンジン３を始動することができる。
【０１８６】
次に、図２５を参照しながら、前述した第２始動モード制御処理の動作例について説明する。同図も、車両が停車中の場合の動作例を示しており、同図において、ＴＳＴは、スタータ３１の出力トルクである。図２５に示すように、クランク軸３ａが、スタータ３１で駆動されることによって正転し、エンジン回転数ＮＥが前述した始動用回転数ＮＥＳＴを上回る。その状態で、前述したステップ６３が実行されることによって、エンジン３が始動される。
【０１８７】
この場合、上記のようにクランク軸３ａが回転し、それにより第２ロータ１５が回転するのに伴い、第１ステータ１３において、電力供給および発電が行われていなくても、第１回転磁界が発生する。その結果、この第１回転磁界による回転抵抗を反力として、スタータ３１のトルクＴＳＴの一部が、第２および第１ロータ１５，１４を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷを正転させるように作用する。図２５において、ＤＭＦ１は、上記の第１回転磁界による回転抵抗（以下「第１磁界回転抵抗」という）である。
【０１８８】
これに対して、第２力行トルクＴＭ２は、前述した第２回転機２１の動作の制御によって、駆動輪回転数ＮＤＷが値０になるように、制御される。これにより、第２力行トルクＴＭ２は、上述した第１磁界回転抵抗ＤＭＦ１に起因して駆動輪ＤＷ，ＤＷに作用するトルクを相殺するように作用し、その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが静止状態（ＮＤＷ＝０）に保持される。
【０１８９】
次に、図２６を参照しながら、ＥＣＵ２によって実行される充電制御処理について説明する。この処理は、第１回転機１１および第２回転機２１の動作を制御することにより、メインバッテリ４４への充電を実行するものであり、所定の制御周期（例えば１０ｍｓｅｃ）で実行される。
【０１９０】
同図に示すように、まず、ステップ７０で、充電条件成立フラグＦ＿ＣＨＲＧＥＯＫが「１」であるか否かを判別する。この充電条件成立フラグＦ＿ＣＨＲＧＥＯＫは、図示しない判定処理において、車両の走行状態や、２つの回転機１１，２１の動作状態およびエンジン３の動作状態に基づき、メインバッテリ４４への充電制御の実行条件が成立しているときに「１」に、それ以外のときに「０」にそれぞれ設定される。
【０１９１】
ステップ７０の判別結果がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。一方、ステップ７０の判別結果がＹＥＳで、メインバッテリ４４への充電制御の実行条件が成立しているときには、ステップ７１に進み、前述した充電要求フラグＦ＿ＣＨＲＧＥが「１」であるか否かを判別する。
【０１９２】
この判別結果がＹＥＳのときには、電力をメインバッテリ４４に充電すべきであると判定して、ステップ７２に進み、メインバッテリ４４への充電制御処理を実行する。この充電制御処理では、その詳細な内容の説明は省略するが、第１回転機１１および第２回転機２１の動作を制御することにより、メインバッテリ４４への充電が実行される。その後、本処理を終了する。
【０１９３】
一方、ステップ７１の判別結果がＮＯのときには、ステップ７３に進み、充電残量ＳＯＣが所定の上限値ＳＯＣ＿Ｈ以上であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、メインバッテリ４４の充電残量ＳＯＣが充電可能な領域の上限に近い状態にあるときには、そのまま本処理を終了する。
【０１９４】
一方、ステップ７３の判別結果がＮＯで、ＳＯＣ＜ＳＯＣ＿Ｈのときには、前述したように、ステップ７２を実行した後、本処理を終了する。
【０１９５】
以上のように、第１実施形態の動力装置１によれば、単一の軟磁性体列だけで第１回転機１１を作動させることができるので、第１回転機１１の小型化および製造コストの削減を図ることができ、動力装置１の小型化および製造コストの削減を図ることができる。また、第１極対数比αを設定することによって、第１磁界回転数ＮＭＦ１、第１および第２ロータ回転数ＮＲ１，ＮＲ２の間の関係と、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１（第１発電用等価トルクＴＧＥ１）、第１および第２ロータ伝達トルクＴＲ１，ＴＲ２の間の関係を自由に設定でき、したがって、第１回転機１１の設計の自由度を高めることができ、動力装置１の設計の自由度を高めることができる。
【０１９６】
さらに、エンジン始動制御処理において、Ｆ＿ＳＯＣＯＫ＝１，Ｆ＿ＴＥＭＰＯＫ＝１のときには第１始動モード制御処理が実行され、それ以外のときには第２始動モード制御処理が実行される。この第１始動モード制御処理では、第１回転機１１および第２回転機２１の動作を制御することによりクランク軸３ａが駆動されるので、エンジン３を適切に始動することができる。また、Ｆ＿ＳＯＣＯＫ＝１が成立するのは、メインバッテリ４４の充電残量ＳＯＣが第２所定値ＳＯＣ２以上か、または充電要求フラグＦ＿ＣＨＲＧＥ＝０で、ＳＯＣ１≦ＳＯＣ＜ＳＯＣ２のときであるので、メインバッテリ４４が過放電状態になるのを回避でき、メインバッテリ４４の劣化を回避することができる。
【０１９７】
さらに、エンジン始動時、ＳＯＣ＜ＳＯＣ１が成立した場合には、充電要求フラグＦ＿ＣＨＲＧＥが「１」に設定されることで、充電残量ＳＯＣが第２所定値ＳＯＣ２以上になるまで、電力がメインバッテリ４４に蓄積される。それにより、メインバッテリ４４が過放電状態になるのを確実に回避することができるとともに、充電残量ＳＯＣが第２所定値ＳＯＣ２以上になった以降は、これが第１所定値ＳＯＣ１未満になるまでの間、メインバッテリ４４の電力によってエンジン３を始動することができる。
【０１９８】
また、Ｆ＿ＴＥＭＰＯＫ＝１が成立するのは、Ｔｏｉｌ≧Ｔｏｉｌ１，Ｔｍｏｔ≦Ｔｍｏｔ１，Ｔｂａｔ≧Ｔｂａｔ１がいずれも成立した場合であるので、エンジン３の温度が高く、その回転抵抗が比較的小さい状態にあり、第１回転機１１および第２回転機２１の温度が適切な状態にあり、かつメインバッテリ４４が適切な温度にあるときに、第１回転機１１および第２回転機２１を制御することによって、エンジン３が始動される。それにより、第１回転機１１および第２回転機２１が過昇温状態になるのを回避し、かつメインバッテリ４４が過放電状態になるのを回避しながら、エンジン３を確実に始動することができる。その結果、第１回転機１１、第２回転機２１およびメインバッテリ４４の寿命を延ばすことができる。
【０１９９】
これに加えて、第１始動モード制御処理中、第２回転機２１の動作を制御することにより駆動輪ＤＷ，ＤＷが静止状態に保持されるので、クランク軸３ａへの駆動力の伝達に起因する駆動輪ＤＷ，ＤＷの速度変動を防止でき、商品性を向上させることができる。
【０２００】
なお、第１実施形態は、温度パラメータとして、３つの温度Ｔｏｉｌ，Ｔｍｏｔ，Ｔｂａｔを用いた例であるが、本発明の温度パラメータはこれに限らず、熱機関、第１回転機および蓄電装置のうちの少なくとも１つの温度を表すものであればよい。例えば、温度パラメータとして、吸気温ＴＡおよびエンジン水温ＴＷを用いてもよく、これらと上記３つの温度を併用してもよい。
【０２０１】
また、第１実施形態は、熱機関温度パラメータとして、油温Ｔｏｉｌを用いた例であるが、本発明の熱機関温度パラメータはこれに限らず、熱機関の温度を表すものであればよい。例えば、熱機関温度パラメータとして、エンジン水温ＴＷを用いてもよく、その場合、前述したステップ４０において、油温Ｔｏｉｌに代えて、エンジン水温ＴＷが所定値以上であるか否を判定してもよい。さらに、熱機関温度パラメータとして、油温Ｔｏｉｌおよびエンジン水温ＴＷを併用してもよい。
【０２０２】
さらに、第１実施形態は、蓄電池温度パラメータとして、バッテリ温Ｔｂａｔを用いた例であるが、本発明の蓄電池温度パラメータはこれに限らず、蓄電池の温度を表すものであればよい。例えば、蓄電池温度パラメータとして、蓄電池における電力の授受を検出するセンサを用い、その検出信号に基づいて蓄電池の温度を推定するとともに、その推定値を用いてもよい。
【０２０３】
一方、第１実施形態は、回転機温度パラメータとして、モータ温Ｔｍｏｔを用いた例であるが、本発明の回転機温度パラメータはこれに限らず、第１回転機および／または第２回転機の温度を表すものであればよい。例えば、回転機温度パラメータとして、温度センサを用いて検出した第２回転機の温度を用いてもよく、これとモータ温Ｔｍｏｔを併用してもよい。また、第１回転機および／または第２回転機を流れる電流値を検出し、その検出値に基づいて第１回転機および／または第２回転機の温度を推定するとともに、その推定値を回転機温度パラメータとして用いてもよい。
【０２０４】
これに加えて、第１実施形態の温度判定処理は、３つの温度Ｔｏｉｌ，Ｔｍｏｔ，Ｔｂａｔを所定値と比較した例であるが、これらの３つの温度Ｔｏｉｌ，Ｔｍｏｔ，Ｔｂａｔのうちの２つの温度または１つの温度を所定値と比較するように構成してもよい。
【０２０５】
また、前述した図１８のステップ３の温度判定処理を、前述した図２１の処理に代えて、図２７に示す処理のように実行してもよい。同図に示すように、この温度判定処理では、まず、ステップ８０で、バッテリ温Ｔｂａｔに応じて、図示しないマップを検索することにより、バッテリ上限出力Ｐｂａｔ（第１上限出力）を算出する。このバッテリ上限出力Ｐｂａｔは、その時点でのバッテリ温Ｔｂａｔに対応してメインバッテリ４４が出力可能な電力の上限値を、第１回転機１１および第２回転機２１が出力する動力（トルク）に換算した値に相当する。
【０２０６】
次いで、ステップ８１に進み、油温Ｔｏｉｌに応じて、図示しないマップを検索することにより、始動要求出力Ｐｓｔを算出する。この始動要求出力Ｐｓｔは、その時点での油温Ｔｏｉｌに対応して発生するエンジン３の回転抵抗に抗しながら、エンジン３を始動するのに必要な動力に相当する。
【０２０７】
次に、ステップ８２で、モータ温Ｔｍｏｔに応じて、図示しないマップを検索することにより、モータ上限出力Ｐｍｏｔ（第２上限出力）を算出する。このモータ上限出力Ｐｍｏｔは、その時点でのモータ温Ｔｍｏｔに対応して、第１回転機１１が出力可能な動力の上限値に相当する。
【０２０８】
ステップ８２に続くステップ８３で、バッテリ上限出力Ｐｂａｔが始動要求出力Ｐｓｔより大きいか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳのときには、メインバッテリ４４がエンジン３を始動可能な電力を有していると判定して、ステップ８４に進み、モータ上限出力Ｐｍｏｔが始動要求出力Ｐｓｔより大きいか否かを判別する。
【０２０９】
この判別結果がＹＥＳのときには、第１回転機１１および第２回転機２１の動力によってエンジン３を始動可能であり、３つの温度Ｔｏｉｌ，Ｔｍｏｔ，Ｔｂａｔがいずれも、エンジン３を始動するのに適した状態にあると判定して、それを表すために、ステップ８５に進み、温度条件成立フラグＦ＿ＴＥＭＰＯＫを「１」に設定する。その後、本処理を終了する。
【０２１０】
一方、ステップ８３，８４のいずれかの判別結果がＮＯのときには、３つの温度Ｔｏｉｌ，Ｔｍｏｔ，Ｔｂａｔのいずれかが、エンジン３を始動するのに不適な状態にあると判定して、それを表すために、ステップ８６に進み、温度条件成立フラグＦ＿ＴＥＭＰＯＫを「０」に設定する。その後、本処理を終了する。
【０２１１】
以上のように、図２７に示す温度判定処理を実行した場合でも、前述した図２１の温度判定処理を実行した場合と同様に、３つの温度Ｔｏｉｌ，Ｔｍｏｔ，Ｔｂａｔの状態に応じて、第１始動モード制御と第２始動モード制御を切り換えて実行することにより、エンジン３を始動することができる。それにより、第１回転機１１および第２回転機２１が過昇温状態になるのを回避し、かつメインバッテリ４４が過放電状態になるのを回避しながら、エンジン３を確実に始動することができる。その結果、第１回転機１１、第２回転機２１およびメインバッテリ４４の寿命を延ばすことができる。
【０２１２】
また、前述した図１８のステップ８の第２始動モード制御処理を、前述した図２３の制御処理に代えて、図２８に示す制御処理のように実行してもよい。両図を参照すると明らかなように、図２８の制御処理は、図２３の制御処理と比較して、ステップ９２の内容のみが異なっているので、以下、このステップ９２を中心として説明する。
【０２１３】
この処理では、まず、ステップ９０，９１を前述したステップ６０，６１と同様に実行した後、ステップ９２で、第１回転機１１の制御処理を実行する。具体的には、メインバッテリ４４から第１ステータ１３に電力を供給し、第１回転磁界を正転させるとともに、第１ステータ１３に供給される電力を、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１が前述した第１磁界回転抵抗ＤＭＦ１と等しくなるように、制御する。次いで、ステップ９３を前述したステップ６３と同様に実行した後、本処理を終了する。
【０２１４】
なお、この場合、メインバッテリ４４から第１ステータ１３に供給される電力は、クランク軸３ａを駆動するのに必要な電力よりも小さいので、前述したようにメインバッテリ４４の充電残量ＳＯＣが第１所定値ＳＯＣ１未満のときでも、上述したステータ１５による第１回転機１１の動作の制御を支障なく行うことができる。
【０２１５】
次に、図２９を参照しながら、図２８の第２始動モード制御処理を実行した場合の動作例について説明する。同図に示すように、前述した図２５の場合と同様、クランク軸３ａは、スタータ３１で駆動されることによって正転し、エンジン回転数ＮＥが始動用回転数ＮＥＳＴを上回る。また、その状態で、エンジン３が始動される。
【０２１６】
この場合、上述した第１回転機１１の動作の制御により、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１が、前述した第１磁界回転抵抗ＤＭＦ１と等しくなるように制御され、それにより、第１磁界回転抵抗ＤＭＦ１が相殺される。これにより、スタータ３１のトルクＴＳＴの一部が第１磁界回転抵抗ＤＭＦ１を反力として駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されることはなく、その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが静止状態（ＮＤＷ＝０）に保持される。
【０２１７】
なお、補助バッテリ３３の充電状態は、エンジン３の動力などを用いた発電機（図示せず）による充電によって、比較的大きな値に常に保持されており、それにより、第２始動モード制御処理によるスタータ３１を用いたエンジン３の始動を確実に行うことができる。以上のように、図２８に示す第２始動モード制御処理を実行した場合でも、図２３の第２始動モード制御処理を実行した場合と同様の作用効果を得ることができる。
【０２１８】
さらに、図２３の第２始動モード制御処理を実行した場合、前述した図２５に示すトルクの関係から明らかなように、スタータ３１に対して、フリクショントルクＴＥＦに加え、第１磁界回転抵抗ＤＭＦ１に基づく反力が作用する。このため、その分、エンジン３の始動に必要なスタータ３１のトルクＴＳＴが大きくなり、結果的に、スタータ３１の大型化を招くおそれがある。これに対して、図２８に示す第２始動モード制御処理を実行した場合、第１回転機１１の動作を制御することにより第１磁界回転抵抗ＤＭＦ１が相殺されるので、スタータ３１には、フリクショントルクＴＥＦのみが作用する。したがって、上述したスタータ３１の大型化を回避することができる。
【０２１９】
なお、第１実施形態では、第２ロータ１５をクランク軸３ａに直結しているが、ギヤや、プーリ、チェーン、変速装置などを介して機械的に連結してもよい。また、第１実施形態では、第１ロータ１４およびロータ２３は、互いに直結されているが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されていれば、互いに直結されていなくてもよい。さらに、第１実施形態では、第１ロータ１４およびロータ２３を駆動輪ＤＷ，ＤＷに、差動装置ＤＧなどを介して連結しているが、機械的に直結してもよい。
【０２２０】
また、第１実施形態の動力装置１では、前述した連結関係から明らかなように、エンジン３を停止した状態で、第２回転機２１のみを動力源として、駆動輪ＤＷ，ＤＷを駆動し、車両を走行させることができる。すなわち、ＥＶ走行モードが実行される。さらに、このＥＶ走行モード中においても、スタータ３１や、第１回転機１１、第２回転機２１の動作を制御することによって、クランク軸３ａへの駆動力の伝達に起因する駆動輪回転数ＮＤＷの変動を抑制した状態で、クランク軸３ａを駆動でき、エンジン３を始動することができる。以下、この場合において、第１回転機１１を用いてクランク軸３ａを駆動する際の第１および第２回転機１１，２１の動作の制御について、簡単に説明する。
【０２２１】
すなわち、メインバッテリ４４の電力をステータ２２に供給し、ロータ２３を正転させることによって、第２力行トルクＴＭ２が駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転し、上記のＥＶ走行モードが実行される。また、ＥＶ走行モード中、第１回転機１１の動作を制御することによりクランク軸３ａを駆動するには、ロータ２３から第１ロータ１４に伝達される動力の一部を用いて、第１ステータ１３で発電を行うとともに、発電した電力をステータ２２に供給する。これにより、第１ロータ１４に伝達された動力の一部が、第２ロータ１５を介してクランク軸３ａに伝達され、クランク軸３ａが正転する。
【０２２２】
この場合、第２ロータ伝達トルクＴＲ２が前述した目標値ＴＲ２ＯＢＪになるように、第１ステータ１３で発電される電流を制御する。また、第２力行トルクＴＭ２が前述した目標値ＴＭ２ＯＢＪに要求トルクを加算した値になるように、ステータ２２に供給される電流を制御する。この要求トルクは、運転者から駆動輪ＤＷ，ＤＷに要求されるトルクである。以上により、要求トルク分のトルクを駆動輪ＤＷ，ＤＷに適切に伝達しながら、クランク軸３ａを適切に駆動することができ、したがって、クランク軸３ａへの駆動力の伝達に起因する駆動輪回転数ＮＤＷの変動を抑制した状態で、エンジン３を始動することができる。
【０２２３】
また、ＥＶ走行モード中におけるエンジン３の始動時において、スタータ３１を用いてクランク軸３ａを駆動する際、駆動輪回転数ＮＤＷの変動を抑制するために、第２回転機２１が以下のように制御される。すなわち、駆動輪回転数ＮＤＷが変化しないように、所定のフィードバック制御アルゴリズムによって、目標値ＴＭ２ＯＢＪを算出するとともに、第２力行トルクＴＭ２が目標値ＴＭ２ＯＢＪになるように、ステータ２２に供給される電流を制御する。以上により、クランク軸３ａへの駆動力の伝達に起因する駆動輪回転数ＮＤＷの変動を抑制した状態で、スタータ３１によりクランク軸３ａを適切に駆動でき、エンジン３を始動することができる。
【０２２４】
さらに、スタータ３１を用いてクランク軸３ａを駆動する際、駆動輪回転数ＮＤＷの変動を抑制するために、第１回転機１１が前述したステップ９２で説明した手法によって制御される。これにより、この場合にも、上記の作用効果を同様に得ることができる。
【０２２５】
次に、図３０〜図３４を参照しながら、本発明の第２実施形態に係る動力装置１Ａについて説明する。図３０に示すように、この動力装置１Ａは、第１実施形態の動力装置１と比較して、エンジン３および駆動輪ＤＷ，ＤＷに対する第１および第２ロータ１４，１５の連結関係が逆になっている点が主に異なっているので、以下、第１実施形態の動力装置１と異なる点を中心に説明する。なお、図３０において、第１実施形態の動力装置１と同じ構成要素については、同じ符号を付すとともに、その説明は適宜、省略する。
【０２２６】
図３０に示すように、この動力装置１Ａでは、動力装置１と異なり、第１ロータ１４は、前述した第２回転軸５ではなく、第１回転軸４に一体に設けられている。これにより、第１ロータ１４は、クランク軸３ａに機械的に直結されている。また、第２ロータ１５は、動力装置１と異なり、第１回転軸４ではなく、第２回転軸５に一体に設けられている。これにより、第２ロータ１５は、ロータ２３に機械的に直結されているとともに、差動装置ＤＧなどを介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。
【０２２７】
また、前述した第１回転角センサ６２は、動力装置１と異なり、第１ロータ１４の回転角度位置ではなく、第２ロータ１５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、検出された第２ロータ１５の回転角度位置に基づいて、第２ロータ回転数ＮＲ２を算出する。また、ＥＣＵ２は、上述したように第２ロータ１５およびロータ２３が互いに直結されているので、検出された第２ロータ１５の回転角度位置に基づいて、ロータ２３の回転角度位置を算出するとともに、第２回転機回転数ＮＭ２を算出する。さらに、ＥＣＵ２は、上述したように第１ロータ１４がクランク軸３ａに直結されているので、前述したクランク角センサ６１により検出されたクランク軸３ａの回転角度位置に基づいて、第１ロータ１４の回転角度位置を算出するとともに、第１ロータ回転数ＮＲ１を算出する。
【０２２８】
また、ＥＣＵ２は、前述した各種のセンサ６１〜７１の検出信号に基づいて、以下に述べるように、各種の制御処理を実行する。それにより、クラッチＣＬ、エンジン３、スタータ３１、第１および第２回転機１１，２１の動作が制御されることで、車両が各種の走行モードで運転される。
【０２２９】
この動力装置１Ａの場合、エンジン始動制御処理は、第１実施形態の前述した図１８の制御処理とほぼ同じ制御手法で実行されるものの、前述した構成上の差異を第１実施形態の動力装置１に対して有している関係上、その一部が前述した図１８の制御処理と異なる制御手法で実行される。具体的には、前述したステップ７の第１始動モード制御処理のみが異なる制御手法で実行されるので、以下、図３１を参照しながら、本実施形態の第１始動モード制御処理について説明する。
【０２３０】
この第１始動モード制御処理の場合、前述した図２２の第１始動モード制御処理と比べると、ステップ１０１，１０２における第１および第２回転機制御処理の内容のみが異なっているので、以下、この点を中心として説明する。まず、ステップ１００を前述したステップ５０と同様に実行した後、ステップ１０１で、第１回転機１１の制御処理を実行する。すなわち、メインバッテリ４４から第１ステータ１３に電力を供給し、第１回転磁界を逆転させるとともに、第１ステータ１３に供給される電流を制御する。
【０２３１】
より具体的には、まず、エンジン回転数ＮＥが前述した始動時用回転数ＮＥＳＴになるように、所定のフィードバック制御アルゴリズムによって、第１ロータ伝達トルクＴＲ１の目標値ＴＲ１ＯＢＪを算出する。次いで、第１ロータ伝達トルクＴＲ１が算出された目標値ＴＲ１ＯＢＪになるように、第１ステータ１３に供給される電流を制御する。以上により、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１が発生するとともに、発生した第１駆動用等価トルクＴＳＥ１は、第１ロータ１４およびクランク軸３ａを正転させるように作用し、第１ロータ伝達トルクＴＲ１が目標値ＴＲ１ＯＢＪになるように制御される。
【０２３２】
また、上記ステップ１０１に続くステップ１０２では、第２回転機２１の制御処理を実行する。具体的には、まず、第２回転機２１の出力トルクの目標値ＴＭ２ＯＢＪを、下式（４３）によって算出する。次いで、メインバッテリ４４からステータ２２に電力を供給するとともに、目標値ＴＭ２ＯＢＪに相当するトルクがロータ２３に対して正転方向に作用するように、ステータ２２に供給される電流を制御する。
ＴＭ２ＯＢＪ＝（α＋１）ＴＲ１ＯＢＪ／α                        ……（４３）
【０２３３】
以上のようにステップ１０２を実行した後、ステップ１０３を前述したステップ５３と同様に実行する。その後、本処理を終了する。
【０２３４】
次に、図３２を参照しながら、上述した第１始動モード制御処理を実行した場合の動作例について説明する。この動力装置１Ａの場合、前述した各種の回転要素間の連結関係から明らかなように、エンジン回転数ＮＥおよび第１ロータ回転数ＮＲ１は、互いに等しく、第２ロータ回転数ＮＲ２および第２回転機回転数ＮＭ２は、互いに等しい。また、ギヤＧ１や差動装置ＤＧによる変速を無視すれば、第２ロータ回転数ＮＲ２および第２回転機回転数ＮＭ２は、駆動輪回転数ＮＤＷと等しい。さらに、第１磁界回転数ＮＭＦ１、第１および第２ロータ回転数ＮＲ１，ＮＲ２は、前述した式（４０）で表されるような所定の共線関係にある。以上から、第１磁界回転数ＮＭＦ１、エンジン回転数ＮＥ、駆動輪回転数ＮＤＷおよび第２回転機回転数ＮＭ２の間の関係は、図３２に示すような速度共線図で表される。
【０２３５】
図３２から明らかなように、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１は、第２力行トルクＴＭ２を反力として、第１ロータ１４およびクランク軸３ａに伝達され、それにより、両者１４，３ａが駆動され、正転する。この場合、第１ロータ伝達トルクＴＲ１が目標値ＴＲ１ＯＢＪになるように、第１ステータ１３に供給される電流が制御されることによって、エンジン回転数ＮＥが、始動時用回転数ＮＥＳＴになるようにフィードバック制御される。また、その状態でエンジン３が始動される。
【０２３６】
また、図３２から明らかなように、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１は、フリクショントルクＴＥＦを反力として、第２ロータ１５、ロータ２３および駆動輪ＤＷ，ＤＷを逆転させるように作用する。そのように第２ロータ１５などを逆転させるように作用するトルク（以下「第２ロータ逆転トルク」という）は、前述した式（４１）から明らかなように、第１ロータ伝達トルクＴＲ１および第１極対数比αを用いて、−（α＋１）ＴＲ１／αで表される。
【０２３７】
これに対して、前述した第２回転機２１の動作の制御によって、目標値ＴＭ２ＯＢＪに相当するトルクがロータ２３に対して正転方向に作用するように、ステータ２２に供給される電流が制御されるとともに、この目標値ＴＭ２ＯＢＪが、前述した式（４３）、すなわち、ＴＭ２ＯＢＪ＝（α＋１）ＴＲ１ＯＢＪ／αにより算出される。このことと、上記のように第２ロータ逆転トルクが−（α＋１）ＴＲ１／αで表されることから明らかなように、第２ロータ逆転トルクが第２力行トルクＴＭ２によって相殺され、結果的に、駆動輪ＤＷ，ＤＷが静止状態（ＮＤＷ＝０）に保持される。
【０２３８】
また、本実施形態の動力装置１Ａでは、第２始動モード制御処理は、第１実施形態の動力装置１と同様に、前述した図２３の制御手法で実行される。この場合、前述した動力装置１との構成の相違から、第２始動モード制御処理を実行したときの各機器の動作が、動力装置１と異なっているので、以下、この点について、図３３を参照しながら説明する。
【０２３９】
図３３に示すように、動力装置１と同様、クランク軸３ａが、スタータ３１で駆動されることによって正転し、エンジン回転数ＮＥが始動用回転数ＮＥＳＴを上回る。その状態で、エンジン３が始動される。この場合、図３３から明らかなように、前述した第１磁界回転抵抗ＤＭＦ１を反力として、スタータ３１のトルクＴＳＴの一部が、第１および第２ロータ１４，１５を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷを正転させるように作用する。
【０２４０】
これに対して、動力装置１と同様、第２力行トルクＴＭ２が、駆動輪回転数ＮＤＷが値０になるように、制御される。これにより、上述した第１磁界回転抵抗ＤＭＦ１に起因して駆動輪ＤＷ，ＤＷに作用するトルクは、第２力行トルクＴＭ２により相殺され、その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが静止状態（ＮＤＷ＝０）に保持される。
【０２４１】
以上のように構成された第２実施形態の動力装置１Ａによれば、第１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。すなわち、動力装置１Ａの小型化および製造コストの削減を図ることができるとともに、動力装置１Ａの設計の自由度を高めることができる。さらに、２つの回転機１１，２１およびスタータ３１によって、エンジン３を確実に始動することができ、第１回転機１１、第２回転機２１およびメインバッテリ４４の寿命を延ばすことができる。これに加えて、第１始動モード制御処理中、クランク軸３ａへの駆動力の伝達に起因する駆動輪ＤＷ，ＤＷの速度変動を防止でき、商品性を向上させることができる。
【０２４２】
なお、本実施形態の動力装置１Ａにおいて、第２始動モード制御処理を前述した図２８に示す制御手法で実行してもよい。以下、そのようにした場合の各機器の動作例を、図３４を参照しながら説明する。同図に示すように、前述した図２９の場合と同様に、クランク軸３ａは、スタータ３１で駆動されることによって正転し、エンジン回転数ＮＥが始動用回転数ＮＥＳＴを上回る。また、その状態で、エンジン３が始動される。
【０２４３】
さらに、動力装置１と同様に、第１回転機１１の動作が制御されることによって、第１磁界回転抵抗ＤＭＦ１が、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１により相殺される。これにより、スタータ３１のトルクＴＳＴの一部が第１磁界回転抵抗ＤＭＦ１を反力として駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されることはなく、その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが静止状態（ＮＤＷ＝０）に保持される。
【０２４４】
なお、第２実施形態では、第１ロータ１４をクランク軸３ａに直結しているが、ギヤや、プーリ、チェーン、変速装置などを介して機械的に連結してもよい。また、第２実施形態では、第２ロータ１５およびロータ２３は、互いに直結されているが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されていれば、互いに直結されていなくてもよい。さらに、第２実施形態では、第２ロータ１５およびロータ２３を駆動輪ＤＷ，ＤＷに、差動装置ＤＧなどを介して連結しているが、機械的に直結してもよい。
【０２４５】
また、動力装置１Ａでは、第１実施形態と同様に、車両をＥＶ走行モードで走行させることができる。さらに、ＥＶ走行モード中においても、第１および第２回転機１１，２１の動作を制御することによって、クランク軸３ａへの駆動力の伝達に起因する駆動輪回転数ＮＤＷの変動を抑制した状態で、エンジン３を始動することができる。以下、この場合において、第１回転機１１を用いてクランク軸３ａを駆動する際の第１および第２回転機１１，２１の動作の制御について、簡単に説明する。
【０２４６】
すなわち、第１実施形態で述べたように第２回転機２１の動作を制御することによって、ＥＶ走行モードが実行される。また、ＥＶ走行モード中、第１回転機１１の動作の制御によりクランク軸３ａを駆動するには、ロータ２３から第２ロータ１５に伝達される動力の一部を用いて、第１ステータ１３で発電を行うとともに、発電した電力をステータ２２に供給する。これにより、第２ロータ１５に伝達された動力の一部が、第１ロータ１４を介してクランク軸３ａに伝達され、クランク軸３ａが正転する。この場合、第１ロータ伝達トルクＴＲ１が前述した目標値ＴＲ１ＯＢＪになるように、第１ステータ１３で発電される電流を制御する。また、第２力行トルクＴＭ２が前述した目標値ＴＭ２ＯＢＪに要求トルクを加算した値になるように、ステータ２２に供給される電流を制御する。
【０２４７】
以上により、要求トルク分のトルクを駆動輪ＤＷ，ＤＷに適切に伝達しながら、クランク軸３ａを適切に駆動することができ、したがって、クランク軸３ａへの駆動力の伝達に起因する駆動輪回転数ＮＤＷの変動を抑制した状態で、エンジン３を始動することができる。
【０２４８】
また、ＥＶ走行モード中におけるエンジン３の始動時において、スタータ３１を用いてクランク軸３ａを駆動する際、駆動輪回転数ＮＤＷの変動を抑制するために、第２回転機２１が以下のように制御される。すなわち、駆動輪回転数ＮＤＷが変化しないように、所定のフィードバック制御アルゴリズムによって、目標値ＴＭ２ＯＢＪを算出するとともに、第２力行トルクＴＭ２が目標値ＴＭ２ＯＢＪになるように、ステータ２２に供給される電流を制御する。以上により、クランク軸３ａへの駆動力の伝達に起因する駆動輪回転数ＮＤＷの変動を抑制した状態で、スタータ３１によりクランク軸３ａを適切に駆動でき、エンジン３を始動することができる。
【０２４９】
さらに、スタータ３１を用いてクランク軸３ａを駆動する際、第１回転機１１の制御により駆動輪回転数ＮＤＷの変動を抑制するには、第１回転機１１は、前述したステップ９２で説明した制御手法によって制御される。これにより、この場合にも、上記の作用効果を同様に得ることができる。
【０２５０】
次に、図３５〜図４３を参照しながら、本発明の第３実施形態に係る動力装置１Ｂについて説明する。この動力装置１Ｂは、第１実施形態の動力装置１と比較して、第２回転機２１に代えて、第１回転機１１と同様に構成された第２回転機８１を備える点が主に異なっているので、以下、動力装置１と異なる点を中心に説明する。なお、図３５〜図３８において、第１実施形態の動力装置１と同じ構成要素については、同じ符号を付すとともに、その説明は適宜、省略する。
【０２５１】
図３５に示すように、クランク軸３ａには、第１回転軸７が、フライホイール（図示せず）を介して同軸状に直結されており、この第１回転軸７は、軸受Ｂ１，Ｂ２に回転自在に支持されている。また、図３８に示すように、前述した第１回転機１１の第２ロータ１５は、そのフランジ１５ｂが第１回転軸７に一体に設けられており、それにより、クランク軸３ａに同軸状に直結されている。また、第１回転機１１の第１ロータ１４の取付部１４ｂは、ドーナツ板状のフランジ１４ｄを介して、中空の第２回転軸８に一体に設けられている。この第２回転軸８は、軸受Ｂ３に回転自在に支持されるとともに、第１回転軸７と同軸状に配置されており、その内側には、第１回転軸７が回転自在に嵌合している。
【０２５２】
上記の第２回転機８１は、第１回転機１１と同様に構成されているので、その構成および動作について簡単に説明する。図３５および図３９に示すように、第２回転機８１は、エンジン３と第１回転機１１の間に配置されており、第２ステータ８３と、第２ステータ８３に対向するように設けられた第３ロータ８４と、両者８３，８４の間に設けられた第４ロータ８５を有している。これらの第３ロータ８４、第４ロータ８５および第２ステータ８３は、上述した第１回転軸７と同軸状に配置されており、第１回転軸７の径方向に、内側からこの順で並んでいる。
【０２５３】
上記の第２ステータ８３は、第２回転磁界を発生させるものであり、鉄芯８３ａと、この鉄芯８３ａに設けられたＵ相、Ｖ相およびＷ相コイル８３ｂを有している。鉄芯８３ａは、複数の鋼板を積層した円筒状のものであり、第１回転軸７の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８３ａ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、第１回転軸７の軸線方向に延びるとともに、第１回転軸７の周方向に等間隔で並んでいる。上記のＵ相〜Ｗ相コイル８３ｂは、スロットに分布巻き（波巻き）で巻回されている。なお、本実施形態では、鉄芯８３ａおよびＵ相〜Ｗ相コイル８３ｂが第２電機子に相当する。
【０２５４】
図３７に示すように、Ｕ相〜Ｗ相コイル８３ｂを含む第２ステータ８３は、前述した第２ＰＤＵ４２およびＶＣＵ４３を介して、メインバッテリ４４に電気的に接続されている。すなわち、第１および第２ステータ１３，８３は、第１および第２ＰＤＵ４１，４２を介して、互いに電気的に接続されている。
【０２５５】
以上の構成の第２ステータ８３では、メインバッテリ４４から電力が供給され、Ｕ相〜Ｗ相コイル８３ｂに電力が供給されたときに、または、後述するように発電が行われたときに、鉄芯８３ａの第３ロータ８４側の端部に、４個の磁極が第１回転軸７の周方向に等間隔で発生するとともに、これらの磁極による第２回転磁界が周方向に回転する。以下、鉄芯８３ａに発生する磁極を「第２電機子磁極」という。また、周方向に隣り合う各２つの第２電機子磁極の極性は、互いに異なっている。
【０２５６】
第３ロータ８４は、８個の永久磁石８４ａ（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８４ａ（第２磁極）は、第１回転軸７の周方向に等間隔で並んでおり、この第２磁極列は、第２ステータ８３の鉄芯８３ａに対向している。各永久磁石８４ａは、第１回転軸７の軸線方向に延びており、その軸線方向の長さが、第２ステータ８３の鉄芯８３ａのそれと同じに設定されている。
【０２５７】
また、永久磁石８４ａは、リング状の取付部８４ｂの外周面に取り付けられている。この取付部８４ｂ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８４ｃの外周面に取り付けられている。このフランジ８４ｃは、前述した第１回転軸７に一体に設けられている。以上により、永久磁石８４ａを含む第３ロータ８４は、第２ロータ１５およびクランク軸３ａに同軸状に直結されている。
【０２５８】
さらに、上記のように軟磁性体で構成された取付部８４ｂの外周面に永久磁石８４ａが取り付けられているので、各永久磁石８４ａには、第２ステータ８３側の端部に、（Ｎ）または（Ｓ）の１つの磁極が現れる。また、第１回転軸７の周方向に隣り合う各２つの永久磁石８４ａの極性は、互いに異なっている。
【０２５９】
第４ロータ８５は、６個のコア８５ａ（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８５ａ（第２軟磁性体）は、第１回転軸７の周方向に等間隔で並んでおり、この第２軟磁性体列は、第２ステータ８３の鉄芯８３ａと第３ロータ８４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８５ａは、軟磁性体、例えば複数の鋼板を積層したものであり、第１回転軸７の軸線方向に延びている。また、コア８５ａの軸線方向の長さは、永久磁石８４ａと同様、第２ステータ８３の鉄芯８３ａのそれと同じに設定されている。
【０２６０】
さらに、コア８５ａの第１回転機１１側の端部は、ドーナツ板状のフランジ８５ｂの外端部に、第１回転軸７の軸線方向に若干延びる筒状の連結部８５ｃを介して取り付けられている。このフランジ８５ｂは、前述した第２回転軸８に一体に設けられている。以上により、コア８５ａを含む第４ロータ８５は、第１ロータ１４に同軸状に直結されている。また、コア８５ａのエンジン３側の端部は、ドーナツ板状のフランジ８５ｄの外端部に、第１回転軸７の軸線方向に若干延びる筒状の連結部８５ｅを介して取り付けられている。このフランジ８５ｄには、中空の第１スプロケットＳＰ１が同軸状に一体に設けられている。
【０２６１】
以上のように、第２回転機８１では、第２電機子磁極が４個、永久磁石８４ａの磁極（以下「第２磁石磁極」という）が８個、コア８５ａが６個である。すなわち、第２電機子磁極の数と第２磁石磁極の数とコア８５ａの数との比は、第１回転機１１の第１電機子磁極の数と第１磁石磁極の数とコア１５ａの数との比と同様、１：２．０：（１＋２．０）／２に設定されている。また、第２電機子磁極の極対数に対する第２磁石磁極の極対数の比（以下「第２極対数比β」という）は、第１回転機１１の第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８１は、第１回転機１１と同様に構成されているので、第１回転機１１と同じ機能を有している。
【０２６２】
すなわち、第２ステータ８３に供給された電力を動力に変換し、第３ロータ８４や第４ロータ８５から出力するとともに、第３ロータ８４や第４ロータ８５に入力された動力を電力に変換し、第２ステータ８３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、第３および第４ロータ８４，８５が、前述した第１回転機１１に関する式（４０）に示すような回転数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回転磁界の回転数（以下「第２磁界回転数ＮＭＦ２」という）、第３および第４ロータ８４，８５の回転数（以下、それぞれ「第３ロータ回転数ＮＲ３」「第４ロータ回転数ＮＲ４」という）の間には、下式（４４）が成立する。
ＮＭＦ２＝（β＋１）ＮＲ４−β・ＮＲ３
＝３・ＮＲ４−２・ＮＲ３                                ……（４４）
【０２６３】
また、第２ステータ８３に供給された電力および第２磁界回転数ＮＭＦ２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、第３および第４ロータ８４，８５に伝達されるトルク（以下、それぞれ「第３ロータ伝達トルクＴＲ３」「第４ロータ伝達トルクＴＲ４」という）の間には、下式（４５）が成立する。
ＴＳＥ２＝ＴＲ３／β＝−ＴＲ４／（β＋１）
＝ＴＲ３／２＝−ＴＲ４／３                              ……（４５）
【０２６４】
さらに、第２ステータ８３で発電した電力および第２磁界回転数ＮＭＦ２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、第３および第４ロータ伝達トルクＴＲ３，ＴＲ４の間には、下式（４６）が成立する。以上のように、第２回転機８１は、第１回転機１１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。
ＴＧＥ２＝ＴＲ３／β＝−ＴＲ４／（１＋β）
＝ＴＲ３／２＝−ＴＲ４／３                              ……（４６）
【０２６５】
また、ＥＣＵ２は、第２ＰＤＵ４２およびＶＣＵ４３を制御することによって、第２ステータ８３に供給される電力、第２ステータ８３で発電される電力、および第２回転磁界の第２磁界回転数ＮＭＦ２を制御する。
【０２６６】
さらに、前述した差動装置ＤＧのデフケースＤＣには、遊星歯車装置ＰＧＳが設けられている。この遊星歯車装置ＰＧＳは、一般的なシングルピニオンタイプのものであり、サンギヤＰＳと、サンギヤＰＳの外周に設けられたリングギヤＰＲと、両ギヤＰＳ，ＰＲに噛み合う複数のプラネタリギヤＰＰと、これらのプラネタリギヤＰＰを回転自在に支持するキャリアＰＣを有している。このキャリアＰＣは、デフケースＤＣに一体に設けられており、リングギヤＰＲは、ケースＣＡに固定されている。また、サンギヤＰＳは、中空の第３回転軸９に一体に設けられており、この第３回転軸９の内側には、右側の車軸６が回転自在に嵌合している。さらに、第３回転軸９には、第２スプロケットＳＰ２が一体に設けられており、第２スプロケットＳＰ２と、上述した第１スプロケットＳＰ１には、チェーンＣＨが巻き掛けられている。以上の構成により、第２スプロケットＳＰ２に伝達された動力は、遊星歯車装置ＰＧＳによって減速された状態で、差動装置ＤＧに伝達される。
【０２６７】
以上のように、動力装置１Ｂでは、第１回転機１１の第２ロータ１５および第２回転機８１の第３ロータ８４が、クランク軸３ａに機械的に連結されている。また、第１回転機１１の第１ロータ１４および第２回転機８１の第４ロータ８５が、第１スプロケットＳＰ１、チェーンＣＨ、第２スプロケットＳＰ２、遊星歯車装置ＰＧＳ、差動装置ＤＧ、および車軸６，６を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。さらに、コンプレッサ５１が、クラッチＣＬを介して、クランク軸３ａに機械的に連結されている。
【０２６８】
また、図３６に示すように、ＥＣＵ２には、前述したセンサ６１〜７１に加えて、第２回転角センサ７２が電気的に接続されている。この第２回転角センサ７２は、第１ステータ１３に対する第２ロータ１５の回転角度位置を検出するとともに、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、検出された第２ロータ１５の回転角度位置に基づき、第２ロータ回転数ＮＲ２を算出する。
【０２６９】
また、ＥＣＵ２は、第３ロータ８４が第２ロータ１５に直結されているため、検出された第２ロータ１５の回転角度位置に基づいて、第２ステータ８３に対する第３ロータ８４の回転角度位置を算出するとともに、第３ロータ回転数ＮＲ３を算出する。さらに、ＥＣＵ２は、第１および第４ロータ１４，８５が互いに直結されているため、前述した第１回転角センサ６２により検出された第１ロータ１４の回転角度位置に基づいて、第２ステータ８３に対する第４ロータ８５の回転角度位置を算出するとともに、第４ロータ回転数ＮＲ４を算出する。
【０２７０】
さらに、ＥＣＵ２は、前述した各種のセンサ６１〜７２の検出信号に基づいて、以下に述べるように、エンジン始動制御処理などの各種の制御処理を実行する。それにより、エンジン３、第１および第２回転機１１，８１の動作が制御されることで、車両が各種の走行モードで運転される。
【０２７１】
次に、ＥＣＵ２によって実行される本実施形態のエンジン始動制御処理について説明する。本実施形態の動力装置１Ｂの場合、第１実施形態の動力装置１と比較して、第２回転機２１に代えて、第２回転機８１が設けられている点が異なっている関係上、エンジン始動制御処理は、その一部が前述した図１８のエンジン始動制御処理と異なる制御手法で実行され、それ以外は図１８の処理と同じ制御手法で実行される。具体的には、前述したステップ７の第１始動モード制御処理およびステップ８の第２始動モード制御処理のみが、図１８の制御処理のものと異なる制御手法で実行されるので、以下、図４０，４１を参照しながら、本実施形態の第１始動モード制御処理および第２始動モード制御処理について説明する。
【０２７２】
まず、図４０に示す第１始動モード制御処理について説明する。この制御処理を、前述した図２２の第１始動モード制御処理と比較した場合、前述した構成上の差異に起因して、ステップ１１２における第２回転機制御処理の内容のみが異なっているので、以下、この点を中心として説明する。
【０２７３】
まず、ステップ１１０，１１１を前述したステップ５０，５１と同様に実行した後、ステップ１１２で、第２回転機制御処理を以下のように実行する。すなわち、まず、第４ロータ伝達トルクＴＲ４の目標値ＴＲ４ＯＢＪを、下式（４７）によって算出する。次いで、第２ステータ８３で発電を行うとともに、目標値ＴＲ４ＯＢＪに相当するトルクが第４ロータ８５に対して正転方向に作用するように、第２ステータ８３で発電される電流を制御する。
ＴＲ４ＯＢＪ＝α・ＴＲ２ＯＢＪ／（１＋α）                      ……（４７）
【０２７４】
次いで、ステップ１１３を前述したステップ５３と同様に実行した後、本処理を終了する。
【０２７５】
次に、図４１に示す第２始動モード制御処理について説明する。この制御処理を、前述した図２３の第２始動モード制御処理と比較した場合、前述した構成上の差異に起因して、ステップ１２２における第２回転機制御処理の内容のみが異なっているので、以下、この点を中心として説明する。
【０２７６】
まず、ステップ１２０，１２１を前述したステップ６０，６１と同様に実行した後、ステップ１２２で、第２回転機制御処理を以下のように実行する。すなわち、まず、駆動輪回転数ＮＤＷが値０になるように、所定のフィードバック制御アルゴリズムによって、第４ロータ伝達トルクＴＲ４の目標値ＴＲ４ＯＢＪを算出する。次いで、第２ステータ８３に電力を供給するとともに、目標値ＴＲ４ＯＢＪに相当するトルクが第４ロータ８５に作用するように、第２ステータ８３に供給される電流を制御する。
【０２７７】
次いで、ステップ１２３を前述したステップ６３と同様に実行した後、本処理を終了する。
【０２７８】
次に、図４２を参照しながら、図４０の第１始動モード制御処理を実行したときの動作例について説明する。この動力装置１Ｂの場合、前述した各種の回転要素間の連結関係から明らかなように、エンジン回転数ＮＥ、第２および第３ロータ回転数ＮＲ２，ＮＲ３は、互いに等しく、第１および第４ロータ回転数ＮＲ１，ＮＲ４は、互いに等しい。また、遊星歯車装置ＰＧＳなどによる変速を無視すれば、第１および第４ロータ回転数ＮＲ１，ＮＲ４は、駆動輪回転数ＮＤＷと等しい。さらに、第１磁界回転数ＮＭＦ１、第１および第２ロータ回転数ＮＲ１，ＮＲ２は、前述した式（４０）で表されるような所定の共線関係にあり、第２磁界回転数ＮＭＦ２、第３および第４ロータ回転数ＮＲ３，ＮＲ４は、前述した式（４４）で表される所定の共線関係にある。以上から、第１磁界回転数ＮＭＦ１、エンジン回転数ＮＥ、駆動輪回転数ＮＤＷおよび第２磁界回転数ＮＭＦ２の間の関係は、図４２に示すような速度共線図で表される。
【０２７９】
図４２から明らかなように、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１は、第２発電用等価トルクＴＧＥ２を反力として、第２ロータ１５を介してクランク軸３ａに伝達され、それにより、両者１５，３ａが駆動され、正転する。この場合、第１実施形態と同様、第２ロータ伝達トルクＴＲ２が目標値ＴＲ２ＯＢＪになるように、第１ステータ１３に供給される電流が制御されることによって、エンジン回転数ＮＥが、始動時用回転数ＮＥＳＴになるようにフィードバック制御される。また、その状態で、エンジン３が始動される。
【０２８０】
また、図４２から明らかなように、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１は、フリクショントルクＴＥＦを反力として、第１ロータ１４、第４ロータ８５および駆動輪ＤＷ，ＤＷを逆転させるように作用する。そのように第１ロータ１４などを逆転させるように作用するトルク（第１ロータ逆転トルク）は、前述した式（４１）から明らかなように、第２ロータ伝達トルクＴＲ２および第１極対数比αを用いて、−α・ＴＲ２／（１＋α）で表される。
【０２８１】
これに対して、前述した第２回転機８１の動作の制御によって、目標値ＴＲ４ＯＢＪに相当するトルクが第４ロータ８５に対して正転方向に作用するように、第２ステータ８３で発電される電流が制御されるとともに、この目標値ＴＲ４ＯＢＪが、前述した式（４７）、すなわち、ＴＲ４ＯＢＪ＝α・ＴＲ２ＯＢＪ／（１＋α）により算出される。このことと、上記のように第１ロータ逆転トルクが−α・ＴＲ２／（１＋α）で表されることから明らかなように、第２発電用等価トルクＴＧＥ２により第４ロータ８５に作用するトルクによって、第１ロータ逆転トルクが相殺され、結果的に、駆動輪ＤＷ，ＤＷが静止状態（ＮＤＷ＝０）に保持される。
【０２８２】
次に、図４３を参照しながら、図４１の第２始動モード制御処理を実行したときの動作例について説明する。図４３に示すように、第１実施形態と同様、クランク軸３ａが、スタータ３１で駆動されることによって正転し、エンジン回転数ＮＥが始動用回転数ＮＥＳＴを上回る。また、その状態で、エンジン３が始動される。この場合、図４３から明らかなように、前述した第１磁界回転抵抗ＤＭＦ１を反力として、スタータ３１のトルクＴＳＴが、第２および第１ロータ１５，１４を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷを正転させるように作用する。
【０２８３】
これに対して、前述した第２回転機８１の動作の制御によって、第４ロータ伝達トルクＴＲ４が、駆動輪回転数ＮＤＷが値０になるように、制御される。これにより、上述した第１磁界回転抵抗ＤＭＦ１に起因して駆動輪ＤＷ，ＤＷに作用するトルクは、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２により第４ロータ８５に作用するトルクによって相殺され、その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが静止状態（ＮＤＷ＝０）に保持される。
【０２８４】
以上のように構成された第３実施形態の動力装置１Ｂによれば、第１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。すなわち、動力装置１Ｂの小型化および製造コストの削減を図ることができるとともに、動力装置１Ｂの設計の自由度を高めることができる。また、２つの回転機１１，８１およびスタータ３１によって、エンジン３を確実に始動することができ、第１回転機１１、第２回転機２１およびメインバッテリ４４の寿命を延ばすことができる。これに加えて、第１始動モード制御処理中、クランク軸３ａへの駆動力の伝達に起因する駆動輪ＤＷ，ＤＷの速度変動を防止でき、商品性を向上させることができる。
【０２８５】
なお、第３実施形態では、第２および第３ロータ１５，８４は、互いに直結されているが、クランク軸３ａに機械的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および第４ロータ１４，８５は、互いに直結されているが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されていれば、互いに直結されていなくてもよい。また、第３実施形態では、第２および第３ロータ１５，８４をクランク軸３ａに直結しているが、ギヤや、プーリ、チェーン、変速装置などを介して機械的に連結してもよい。さらに、第３実施形態では、第１および第４ロータ１４，８５を駆動輪ＤＷ，ＤＷに、チェーンＣＨや差動装置ＤＧを介して連結しているが、機械的に直結してもよい。また、第３実施形態では、第１および第２回転機１１，８１を、互いに同軸状に配置しているが、これに代えて、それらの軸線が互いに直交するように、あるいは、平行になるように、配置してもよい。
【０２８６】
さらに、動力装置１Ｂは、エンジン３を停止した状態で、第２回転機８１を動力源として、車両をＥＶ走行モードで走行させることができる。さらに、このＥＶ走行モード中においても、スタータ３１や、第１回転機１１、第２回転機８１の動作を制御することによって、クランク軸３ａへの駆動力の伝達に起因する駆動輪回転数ＮＤＷの変動を抑制した状態で、クランク軸３ａを駆動でき、エンジン３を始動することができる。以下、この場合において、第１回転機１１を用いてクランク軸３ａを駆動する際の第１および第２回転機１１，８１の動作の制御について、簡単に説明する。
【０２８７】
すなわち、メインバッテリ４４から第２ステータ８３に電力を供給し、第２回転磁界を正転させるとともに、駆動輪回転数ＮＤＷおよびエンジン回転数ＮＥによって定まる第１回転磁界の回転方向が逆転方向の場合には、第１ステータ１３で発電を行う。これにより、前述した図４２に示すトルクの関係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に伝達され、その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転し、上記のＥＶ走行モードが実行される。この場合、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２は、駆動輪ＤＷ，ＤＷだけでなく、クランク軸３ａにも伝達され、また、第１ステータ１３で発電される電流を制御することによって、そのようにクランク軸３ａに伝達される動力を制御することができる。
【０２８８】
より具体的には、第１ステータ１３で発電される電力を、第２ロータ伝達トルクＴＲ２が前述した目標値ＴＲ２ＯＢＪになるように制御する。また、前述した目標値ＴＲ４ＯＢＪに要求トルクを加算した値に相当するトルクが第４ロータ８５に対して作用するように、第２ステータ８３に供給される電流を制御する。以上により、要求トルク分のトルクを駆動輪ＤＷ，ＤＷに適切に伝達しながら、クランク軸３ａを駆動することができ、したがって、クランク軸３ａへの駆動力の伝達に起因する駆動輪回転数ＮＤＷの変動を抑制した状態で、エンジン３を始動することができる。
【０２８９】
また、ＥＶ走行モード中におけるエンジン３の始動時において、スタータ３１を用いてクランク軸３ａを駆動する際、駆動輪回転数ＮＤＷの変動を抑制するために、第２回転機８１が以下のように制御される。すなわち、駆動輪回転数ＮＤＷが変化しないように、所定のフィードバック制御アルゴリズムによって、目標値ＴＲ４ＯＢＪを算出するとともに、目標値ＴＲ４ＯＢＪに相当するトルクが第４ロータ８５に作用するように、第２ステータ８３に供給される電流を制御する。以上により、クランク軸３ａへの駆動力の伝達に起因する駆動輪回転数ＮＤＷの変動を抑制した状態で、スタータ３１によりクランク軸３ａを適切に駆動でき、エンジン３を始動することができる。
【０２９０】
次に、図４４〜図４９を参照しながら、本発明の第４実施形態に係る動力装置１Ｃについて説明する。この動力装置１Ｃは、前述した第３実施形態の動力装置１Ｂと比較して、第２回転機８１に代えて、前述した第２回転機２１および遊星歯車装置ＰＧを備える点が主に異なっているので、以下、動力装置１Ｂと異なる点を中心に説明する。なお、図４４および図４５において、第３実施形態の動力装置１Ｂと同じ構成要素については、同じ符号を付すとともに、その説明は適宜、省略する。
【０２９１】
図４４に示すように、遊星歯車装置ＰＧ（動力伝達機構）は、前述した遊星歯車装置ＰＧＳと同様、一般的なシングルピニオンタイプのものであり、サンギヤＳと、リングギヤＲと、両ギヤＳ，Ｒに噛み合う複数のプラネタリギヤＰと、これらのプラネタリギヤＰを回転自在に支持するキャリアＣを有している。周知のように、これらのサンギヤＳ、キャリアＣおよびリングギヤＲは、互いの間で動力を伝達可能で、動力の伝達中、回転数に関する共線関係を保ちながら回転するとともに、それらの回転数の関係を示す共線図において、それぞれの回転数を表す直線が順に並ぶように、構成されている。また、サンギヤＳ、キャリアＣおよびリングギヤＲは、前述した第１回転軸７と同軸状に配置されている。
【０２９２】
さらに、サンギヤＳは、第１回転軸７に一体に設けられている。また、キャリアＣは、前述した第２回転軸８に一体に設けられており、キャリアＣには、第１スプロケットＳＰ１が取り付けられている。また、リングギヤＲには、第２回転機２１のロータ２３が同軸状に取り付けられている。
【０２９３】
以上のように、動力装置１Ｃでは、第２ロータ１５およびサンギヤＳは、互いに機械的に直結されるとともに、クランク軸３ａに機械的に直結されている。また、第１ロータ１４およびキャリアＣは、互いに機械的に直結されるとともに、第１スプロケットＳＰ１や、チェーンＣＨ、第２スプロケットＳＰ２、遊星歯車装置ＰＧＳ、差動装置ＤＧなどを介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。さらに、リングギヤＲは、ロータ２３に機械的に直結されている。
【０２９４】
また、図４５に示すように、ＥＣＵ２には、前述した各種のセンサ６１〜７２に加えて、第３回転角センサ７３が電気的に接続されている。この第３回転角センサ７３は、ステータ２２に対するロータ２３の回転角度位置を検出するとともに、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、検出されたロータ２３の回転角度位置に基づいて、第２回転機回転数ＮＭ２を算出する。
【０２９５】
さらに、ＥＣＵ２は、各種のセンサ６１〜７３の検出信号に基づいて、以下に述べるように、各種の制御処理を実行する。それにより、エンジン３、第１および第２回転機１１，２１の動作が制御されることで、車両が各種の走行モードで運転される。
【０２９６】
次に、ＥＣＵ２によって実行される本実施形態のエンジン始動制御処理について説明する。本実施形態の動力装置１Ｃの場合、第３実施形態の動力装置１Ｂと比較して、第２回転機８１に代えて、第２回転機２１および遊星歯車装置ＰＧが設けられている点のみが異なっている関係上、エンジン始動制御処理は、第１始動モード制御処理および第２始動モード制御処理のみが第３実施形態のものと異なる手法で実行されるので、以下、図４６，４７を参照しながら、本実施形態の第１始動モード制御処理および第２始動モード制御処理について説明する。
【０２９７】
まず、図４６に示す第１始動モード制御処理について説明すると、この制御処理を前述した動力装置１Ｂにおける図４０の第１始動モード制御処理と比較した場合、前述した構成上の差異に起因して、ステップ１３２における第２回転機制御処理の内容のみが異なっているので、以下、この点を中心として説明する。
【０２９８】
まず、ステップ１３０，１３１を前述したステップ１１０，１１１と同様に実行した後、ステップ１３２で、第２回転機制御処理を以下のように実行する。すなわち、まず、キャリアＣに作用させるトルクの目標値ＴＣＯＢＪを、下式（４８）によって算出する。次いで、ステータ２２で発電を行うとともに、目標値ＴＣＯＢＪに相当するトルクがキャリアＣに対して正転方向に作用するように、ステータ２２で発電される電流を制御する。
ＴＣＯＢＪ＝α・ＴＲ２ＯＢＪ／（１＋α）                        ……（４８）
【０２９９】
次いで、ステップ１３３を前述したステップ１１３と同様に実行した後、本処理を終了する。
【０３００】
次に、図４７に示す第２始動モード制御処理について説明する。この制御処理を前述した動力装置１Ｂにおける図４１の第２始動モード制御処理と比較した場合、前述した構成上の差異に起因して、ステップ１４２における第２回転機制御処理の内容のみが異なっているので、以下、この点を中心として説明する。
【０３０１】
まず、ステップ１４０，１４１を前述したステップ１２０，１２１と同様に実行した後、ステップ１４２で、第２回転機制御を以下のように実行する。すなわち、まず、駆動輪回転数ＮＤＷが値０になるように、所定のフィードバック制御アルゴリズムによって、目標値ＴＣＯＢＪを算出する。次いで、ステータ２２に電力を供給するとともに、目標値ＴＣＯＢＪに相当するトルクがキャリアＣに作用するように、ステータ２２に供給される電流を制御する。
【０３０２】
次いで、ステップ１４３を前述したステップ１２３と同様に実行した後、本処理を終了する。
【０３０３】
次に、図４８を参照しながら、図４６の第１始動モード制御処理を実行したときの動作例について説明する。まず、この動力装置１Ｃの場合、前述した各種の回転要素間の連結関係から明らかなように、エンジン回転数ＮＥ、第２ロータ回転数ＮＲ２およびサンギヤＳの回転数は、互いに等しく、第２回転機回転数ＮＭ２およびリングギヤＲの回転数は、互いに等しい。また、第１ロータ回転数ＮＲ１およびキャリアＣの回転数は、互いに等しく、遊星歯車装置ＰＧＳなどによる変速を無視すれば、駆動輪回転数ＮＤＷと等しい。さらに、第１磁界回転数ＮＭＦ１、第１および第２ロータ回転数ＮＲ１，ＮＲ２は、前述した式（４０）で表されるような所定の共線関係にあり、サンギヤＳ、キャリアＣおよびリングギヤＲの回転数は、サンギヤＳの歯数およびリングギヤＲの歯数で定まる所定の共線関係にある。
【０３０４】
以上から、第１磁界回転数ＮＭＦ１、エンジン回転数ＮＥ、駆動輪回転数ＮＤＷおよび第２回転機回転数ＮＭ２の間の関係は、図４８に示すような速度共線図で表される。なお、同図において、ＴＧ２は、ステータ２２での発電に伴ってロータ２３に作用する第２回転機２１の制動トルク（以下「第２発電トルク」という）である。また、Ｘは、リングギヤＲの歯数に対するサンギヤＳの歯数の比である。さらに、サンギヤＳ、キャリアＣおよびリングギヤＲを、遊星歯車装置ＰＧＳのサンギヤＰＳ、キャリアＰＣおよびリングギヤＰＲとそれぞれ識別するために、三者Ｓ，Ｃ，Ｒの符号をカッコ書きで表記している。
【０３０５】
図４８から明らかなように、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１は、第２発電トルクＴＧ２を反力として、第２ロータ１５を介してクランク軸３ａに伝達され、それにより、両者１５，３ａが駆動され、正転する。この場合、第３実施形態と同様、第２ロータ伝達トルクＴＲ２が目標値ＴＲ２ＯＢＪになるように、第１ステータ１３に供給される電流が制御されることによって、エンジン回転数ＮＥが、始動時用回転数ＮＥＳＴになるようにフィードバック制御される。また、その状態で、エンジン３が始動される。
【０３０６】
また、図４８から明らかなように、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１は、フリクショントルクＴＥＦを反力として、第１ロータ１４、キャリアＣおよび駆動輪ＤＷ，ＤＷを逆転させるように作用する。そのように第１ロータ１４などを逆転させるように作用するトルク（第１ロータ逆転トルク）は、前述した式（４１）から明らかなように、第２ロータ伝達トルクＴＲ２および第１極対数比αを用いて、−α・ＴＲ２／（１＋α）で表される。
【０３０７】
これに対して、前述した第２回転機２１の動作の制御によって、目標値ＴＣＯＢＪに相当するトルクがキャリアＣに対して正転方向に作用するように、ステータ２２で発電される電流が制御されるとともに、この目標値ＴＣＯＢＪが、前述した式（４８）、すなわち、ＴＣＯＢＪ＝α・ＴＲ２ＯＢＪ／（１＋α）により算出される。このことと、上記のように第１ロータ逆転トルクが−α・ＴＲ２／（１＋α）で表されることから明らかなように、第２発電トルクＴＲ２によりキャリアＣに作用するトルクによって、第１ロータ逆転トルクが相殺され、結果的に、駆動輪ＤＷ，ＤＷが静止状態（ＮＤＷ＝０）に保持される。
【０３０８】
次に、図４９を参照しながら、図４７の第２始動モード制御処理を実行したときの動作例について説明する。図４９に示すように、第１実施形態と同様、クランク軸３ａが、スタータ３１で駆動されることによって正転し、エンジン回転数ＮＥが始動用回転数ＮＥＳＴを上回る。また、その状態で、エンジン３が始動される。この場合、図４９から明らかなように、前述した第１磁界回転抵抗ＤＭＦ１を反力として、スタータ３１のトルクＴＳＴが、第２および第１ロータ１５，１４を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷを正転させるように作用する。
【０３０９】
これに対して、前述した第２回転機２１の動作の制御によって、キャリアＣに作用するトルクが、駆動輪回転数ＮＤＷが値０になるように、制御される。これにより、上述した第１磁界回転抵抗ＤＭＦ１に起因して駆動輪ＤＷ，ＤＷに作用するトルクは、第２力行トルクＴＭ２によりキャリアＣに作用するトルクによって相殺され、その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが静止状態（ＮＤＷ＝０）に保持される。
【０３１０】
以上のように構成された第４実施形態の動力装置１Ｃによれば、前述した動力装置１と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、動力装置１Ｃの小型化および製造コストの削減を図ることができるとともに、動力装置１Ｃの設計の自由度を高めることができる。また、２つの回転機１１，２１およびスタータ３１によって、エンジン３を確実に始動することができ、第１回転機１１、第２回転機２１およびメインバッテリ４４の寿命を延ばすことができる。これに加えて、第１始動モード制御処理中、クランク軸３ａへの駆動力の伝達に起因する駆動輪ＤＷ，ＤＷの速度変動を防止でき、商品性を向上させることができる。
【０３１１】
なお、第４実施形態では、本発明の動力伝達機構として、シングルピニオンタイプの遊星歯車装置ＰＧを用いているが、互いの間で回転数に関する共線関係を保ちながら動力を伝達可能な第１〜第３要素を有する機構であれば、他の機構、例えばダブルピニオンタイプの遊星歯車装置、または差動装置ＤＧを用いてもよい。あるいは、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機構を用いてもよい。また、詳細な説明は省略するが、特開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機構を用いてもよい。
【０３１２】
また、第４実施形態では、第２ロータ１５およびサンギヤＳは、互いに直結されているが、クランク軸３ａに機械的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ロータ１４およびキャリアＣは、互いに直結されているが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されていれば、互いに直結されていなくてもよい。さらに、第４実施形態では、第２ロータ１５およびサンギヤＳをクランク軸３ａに直結しているが、ギヤや、プーリ、チェーン、変速装置などを介して機械的に連結してもよい。
【０３１３】
また、第４実施形態では、第１ロータ１４およびキャリアＣを駆動輪ＤＷ，ＤＷに、チェーンＣＨや差動装置ＤＧを介して連結しているが、機械的に直結してもよい。さらに、第４実施形態では、リングギヤＲをロータ２３に直結しているが、ギヤや、プーリ、チェーン、変速装置などを介して機械的に連結してもよい。
【０３１４】
また、第４実施形態では、リングギヤＲをロータ２３に、サンギヤＳをクランク軸３ａ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、リングギヤＲをクランク軸３ａに、サンギヤＳをロータ２３に、それぞれ機械的に連結してもよい。この場合において、当然のことながら、リングギヤＲとクランク軸３ａの間、および、サンギヤＳとロータ２３の間をそれぞれ、機械的に直結してもよく、あるいは、ギヤや、プーリ、チェーン、変速装置などを用いて機械的に連結してもよい。
【０３１５】
さらに、動力装置１Ｃは、エンジン３を停止した状態で、第２回転機２１を動力源として、車両をＥＶ走行モードで走行させることができる。さらに、このＥＶ走行モード中においても、スタータ３１や、第１回転機１１、第２回転機２１の動作を制御することによって、クランク軸３ａへの駆動力の伝達に起因する駆動輪回転数ＮＤＷの変動を抑制した状態で、クランク軸３ａを駆動でき、エンジン３を始動することができる。以下、この場合において、第１回転機１１を用いてクランク軸３ａを駆動する際の第１および第２回転機１１，２１の動作の制御について、簡単に説明する。
【０３１６】
すなわち、メインバッテリ４４からステータ２２に電力を供給し、ロータ２３を正転させるとともに、駆動輪回転数ＮＤＷおよびエンジン回転数ＮＥによって定まる第１回転磁界の回転方向が逆転方向の場合には、第１ステータ１３で発電を行う。これにより、前述した図４８に示す速度共線図から明らかなように、第２力行トルクＴＭ２が、第１発電用等価トルクＴＧＥ１を反力として、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転し、上記のＥＶ走行モードが実行される。この場合、第２力行トルクＴＭ２は、駆動輪ＤＷ，ＤＷだけでなく、クランク軸３ａにも伝達され、また、第１ステータ１３で発電される電流を制御することによって、そのようにクランク軸３ａに伝達される動力を制御することができる。
【０３１７】
より具体的には、第３実施形態の動力装置１Ｂと同様に、第１ステータ１３で発電される電力を、第２ロータ伝達トルクＴＲ２が前述した目標値ＴＲ２ＯＢＪになるように制御する。また、前述した目標値ＴＣＯＢＪに要求トルクを加算した値に相当するトルクがキャリアＣに対して作用するように、ステータ２２に供給される電流を制御する。以上により、要求トルク分のトルクを駆動輪ＤＷ，ＤＷに適切に伝達しながら、クランク軸３ａを駆動することができ、したがって、クランク軸３ａへの駆動力の伝達に起因する駆動輪回転数ＮＤＷの変動を抑制した状態で、エンジン３を始動することができる。
【０３１８】
また、ＥＶ走行モード中におけるエンジン３の始動時において、スタータ３１を用いてクランク軸３ａを駆動する際、駆動輪回転数ＮＤＷの変動を抑制するために、第２回転機２１が以下のように制御される。すなわち、駆動輪回転数ＮＤＷが変化しないように、所定のフィードバック制御アルゴリズムによって、目標値ＴＣＯＢＪを算出するとともに、目標値ＴＣＯＢＪに相当するトルクがキャリアＣに作用するように、ステータ２２に供給される電流を制御する。以上により、クランク軸３ａへの駆動力の伝達に起因する駆動輪回転数ＮＤＷの変動を抑制した状態で、スタータ３１によりクランク軸３ａを適切に駆動でき、エンジン３を始動することができる。
【０３１９】
また、第４実施形態において、第１回転機１１に代えて、第２回転機２１および遊星歯車装置ＰＧを設けるとともに、第２回転機２１および遊星歯車装置ＰＧに代えて、第２回転機８１を設けてもよい。この場合、キャリアＣおよび第１ロータ１４がクランク軸３ａに、サンギヤＳ（またはリングギヤＲ）および第２ロータ１５が駆動輪ＤＷ，ＤＷに、それぞれ機械的に連結される。さらに、この場合、第１始動モード制御処理において、クランク軸３ａを駆動するように第２回転機２１の動作が制御されるとともに、第１および第２始動モード制御処理において、クランク軸３ａへの駆動力の伝達に起因する駆動輪回転数ＮＤＷの変動を抑制するように、第１回転機１１の動作が制御される。この場合にも、当然のことながら、第４実施形態による効果を同様に得ることができる。
【０３２０】
さらに、第１、第２および第４実施形態では、第２回転機２１は、同期型のブラシレスＤＣモータであるが、供給された電力を動力に変換し、出力するとともに、入力された動力を電力に変換可能な装置であれば、他の装置、例えば、同期型または誘導機型のＡＣモータなどでもよい。
【０３２１】
なお、前述した各実施形態は、本発明の動力装置１，１Ａ〜１Ｃを被駆動部としての駆動輪ＤＷを備える車両に適用した例であるが、本発明の動力装置はこれに限らず、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、本発明の動力装置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。
【０３２２】
また、各実施形態は、熱機関として、ガソリンを燃料とする内燃機関３を用いた例であるが、本発明の熱機関はこれに限らず、熱エネルギを継続的に機械的エネルギに変えるものであればよい。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。
【０３２３】
さらに、各実施形態は、蓄電装置として、メインバッテリ４４を用いた例であるが、本発明の蓄電装置はこれに限らず、電力を蓄積可能なものであればよい。例えば、蓄電装置として、キャパシタを用いてもよい。また、各実施形態は、電源として、補助バッテリ３３を用いた例であるが、本発明の電源はこれに限らず、スタータに電力を供給できるものであればよい。例えば、電源として、キャパシタや、電気回路、発電機などを用いてもよい。
【０３２４】
一方、各実施形態は、第１回転機１１における第１電機子磁極が４個、第１磁石磁極が８個、コア１５ａが６個であり、すなわち、第１電機子磁極の数と第１磁石磁極の数とコア１５ａの数との比が、１：２：１．５の例であるが、これらの数の比が１：ｍ：（１＋ｍ）／２（ｍ≠１．０）を満たすものであれば、第１電機子磁極、第１磁石磁極およびコア１５ａの数として、任意の数を採用可能である。さらに、各実施形態では、コア１５ａ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。また、各実施形態では、第１ステータ１３および第１ロータ１４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。
【０３２５】
さらに、各実施形態は、第１ステータ１３、第１および第２ロータ１４，１５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１１を構成した例であるが、第１ステータ１３、第１および第２ロータ１４，１５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１１を構成してもよい。また、各実施形態では、１つの第１磁石磁極を、単一の永久磁石１４ａ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第１ステータ１３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つの第１磁石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、各実施形態において、永久磁石１４ａに代えて、電磁石を用いてもよい。
【０３２６】
また、各実施形態では、コイル１３ｃ〜１３ｅ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。さらに、各実施形態において、スロット１３ｂの数として、各実施形態で示した以外の任意の数を採用してもよいことはもちろんである。また、各実施形態では、Ｕ相〜Ｗ相コイル１３ｃ〜１３ｅをスロット１３ｂ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、各実施形態では、スロット１３ｂや、永久磁石１４ａ、コア１５ａを、等間隔に配置しているが、不等間隔に配置してもよい。以上の第１回転機１１に関する変形例は、第３実施形態における第２回転機８１についても、同様に当てはまる。
【０３２７】
また、各実施形態では、エンジン３、第１および第２回転機１１，２１，８１の動作を制御するための制御装置を、ＥＣＵ２、ＶＣＵ４３、第１および第２ＰＤＵ４１，４２で構成しているが、制御装置を他の電気回路や、マイクロコンピュータと電気回路の組み合わせなどで構成してもよい。
【符号の説明】
【０３２８】
１  動力装置
１Ａ  動力装置
１Ｂ  動力装置
１Ｃ  動力装置
２  ＥＣＵ２（制御装置、充電残量検出手段、第１上限出力算出手段、始動要求出力        算出手段、第２上限出力算出手段）
３  内燃機関（熱機関）
３ａ  クランク軸（出力部）
１１  第１回転機
１３  第１ステータ
１３ａ  鉄芯（第１電機子）
１３ｃ  Ｕ相コイル（第１電機子）
１３ｄ  Ｖ相コイル（第１電機子）
１３ｅ  Ｗ相コイル（第１電機子）
１４  第１ロータ
１４ａ  永久磁石（第１磁極）
１５  第２ロータ
１５ａ  コア（第１軟磁性体）
２１  第２回転機
２３  ロータ
３１  スタータ
３３  補助バッテリ（電源）
４１  第１ＰＤＵ（制御装置）
４２  第２ＰＤＵ（制御装置）
４３  ＶＣＵ（制御装置）
４４  メインバッテリ（蓄電装置、蓄電池）
６４  電流電圧センサ（充電残量検出手段）
６９  バッテリ温センサ（温度パラメータ検出手段）
７０  油温センサ（温度パラメータ検出手段）
７１  モータ温センサ（温度パラメータ検出手段）
８１  第２回転機
８３  第２ステータ
８３ａ  鉄芯（第２電機子）
８３ｂ  Ｕ相〜Ｗ相コイル（第２電機子）
８４  第３ロータ
８４ａ  永久磁石（第２磁極）
８５  第４ロータ
８５ａ  コア（第２軟磁性体）
ＤＷ  駆動輪（被駆動部）
ＰＧ  遊星歯車装置（動力伝達機構）
Ｔｏｉｌ  油温（温度パラメータ、熱機関温度パラメータ）
Ｔｏｉｌ１  所定温度（第１所定温度）
Ｔｍｏｔ  モータ温（温度パラメータ、回転機温度パラメータ）
Ｔｍｏｔ１  所定温度（第２所定温度）
Ｔｂａｔ  バッテリ温（温度パラメータ、蓄電池温度パラメータ）
Ｔｂａｔ１  所定温度（第３所定温度）
Ｐｂａｔ  バッテリ上限出力（第１上限出力）
Ｐｓｔ  始動要求出力
Ｐｍｏｔ  モータ上限出力（第２上限出力）
ＳＯＣ  充電残量
ＳＯＣ１  第１所定値
ＳＯＣ２  第２所定値
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2011084115.tif 000056
【図１４】
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【図１５】
2011084115.tif 000058
【図１６】
2011084115.tif 000059
【図１７】
2011084115.tif 000060
【図１８】
2011084115.tif 000061
【図１９】
2011084115.tif 000062
【図２０】
2011084115.tif 000063
【図２１】
2011084115.tif 000064
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
2011084115.tif 000069
【図２７】
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【図２８】
2011084115.tif 000071
【図２９】
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【図３０】
2011084115.tif 000073
【図３１】
2011084115.tif 000074
【図３２】
2011084115.tif 000075
【図３３】
2011084115.tif 000076
【図３４】
2011084115.tif 000077
【図３５】
2011084115.tif 000078
【図３６】
2011084115.tif 000079
【図３７】
2011084115.tif 000080
【図３８】
2011084115.tif 000081
【図３９】
2011084115.tif 000082
【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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