(57)【要約】【課題】第１蓄電装置の異常の有無に応じて、熱機関を適切に始動す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では、互いの間に回転数に関する共線関係を保ちながら回転可能な第１〜第３要素Ｒ，Ｃ，Ｓのうち、第１および第２要素Ｒ，Ｃの一方が熱機関３の出力部３ａに、他方が被駆動部ＤＷ，ＤＷに、第３要素Ｓが第１回転機１１の第１ロータ１３に、第２回転機２１の第２ロータ２３が被駆動部ＤＷ，ＤＷに、それぞれ連結されている。また、第１回転機１１の電源である第１蓄電装置４４の状態を表す状態パラメータＶ１〜Ｖｘが検出され、熱機関３の始動のために、この状態パラメータＶ１〜Ｖｘに基づいて第２蓄電装置３３を電源とするスタータ３１および第１回転機１１の一方が選択されるとともに、選択された一方の動作が制御される（図５のステップ３、４、９〜１４、図７のステップ３２、図１０のステップ５３）。【選択図】図１０
2011084116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被駆動部を駆動するための動力装置であって、
動力を出力するための出力部を有する熱機関と、
第１ロータを有し、入力された電力を動力に変換し、前記第１ロータから出力するとともに、当該第１ロータに入力された動力を電力に変換可能な第１回転機と、
第２ロータを有し、入力された電力を動力に変換し、前記第２ロータから出力するとともに、当該第２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、
充電・放電可能に構成され、前記第１および第２回転機に電気的に接続された第１蓄電装置と、
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、
前記熱機関を始動するために前記出力部を駆動するスタータと、
当該スタータの電源である第２蓄電装置と、
前記熱機関、前記スタータ、前記第１および第２回転機の動作を制御するための制御装置と、
前記第１蓄電装置の状態を表す状態パラメータを検出する状態パラメータ検出手段と、を備え、
前記第１および第２要素の一方は前記出力部に機械的に連結され、前記第１および第２要素の他方は前記被駆動部に機械的に連結され、前記第３要素は前記第１ロータに機械的に連結されるとともに、前記第２ロータは前記被駆動部に機械的に連結されており、
前記制御装置は、前記熱機関を始動すべく前記出力部を駆動するために、前記検出された状態パラメータに基づいて前記第１回転機および前記スタータの一方を選択するとともに、当該選択した一方の動作を制御することを特徴とする動力装置。
【請求項２】
前記状態パラメータに基づいて、前記第１蓄電装置の異常を判定する異常判定手段をさらに備え、
前記制御装置は、前記熱機関を始動する際、前記第１蓄電装置が異常と判定されているときには、前記熱機関を始動すべく前記出力部を駆動するために、前記スタータを選択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】
前記第１および第２蓄電装置は互いに電気的に接続されており、
前記熱機関を始動する際、前記第１蓄電装置が異常と判定されているときに、当該第１蓄電装置と前記第２蓄電装置の間を電気的に遮断する遮断手段をさらに備え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】
前記第１および第２回転機は互いに電気的に接続されており、
前記制御装置は、前記被駆動部を駆動する際、前記第１蓄電装置が異常と判定されているときには、前記第１蓄電装置と前記第１回転機の間における電力の授受および前記第１蓄電装置と前記第２回転機の間における電力の授受の双方を行うことなく、前記被駆動部に要求される要求駆動力が前記被駆動部に伝達されるように、前記熱機関、前記第１および第２回転機の動作を制御することを特徴とする、請求項２または３に記載の動力装置。
【請求項５】
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、
回転磁界を発生させるための不動のステータと、磁石で構成され、前記ステータに対向するように設けられた第１ロータと、軟磁性体で構成され、前記ステータと前記第１ロータの間に設けられた第２ロータとを有し、前記ステータ、前記第１および第２ロータの間で、前記回転磁界の発生に伴って電力と動力を入出力するとともに、当該電力と動力の入出力に伴い、前記回転磁界、前記第２および第１ロータが、互いの間に回転数に関する共線関係を保ちながら回転し、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回転機と、
ロータを有し、入力された電力を動力に変換し、前記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、
充電・放電可能に構成され、前記ステータおよび前記第２回転機に電気的に接続された第１蓄電装置と、
前記熱機関を始動するために前記出力部を駆動するスタータと、
当該スタータの電源である第２蓄電装置と、
前記熱機関、前記スタータ、前記第１および第２回転機の動作を制御するための制御装置と、
前記第１蓄電装置の状態を表す状態パラメータを検出する状態パラメータ検出手段と、を備え、
前記第１および第２ロータの一方は前記出力部に機械的に連結され、前記第１および第２ロータの他方は前記被駆動部に機械的に連結されるとともに、前記ロータは前記被駆動部に機械的に連結されており、
前記制御装置は、前記熱機関を始動すべく前記出力部を駆動するために、前記検出された状態パラメータに基づいて前記第１回転機および前記スタータの一方を選択するとともに、当該選択した一方の動作を制御することを特徴とする動力装置。
【請求項６】
前記状態パラメータに基づいて、前記第１蓄電装置の異常を判定する異常判定手段をさらに備え、
前記制御装置は、前記熱機関を始動する際、前記第１蓄電装置が異常と判定されているときには、前記熱機関を始動すべく前記出力部を駆動するために、前記スタータを選択することを特徴とする、請求項５に記載の動力装置。
【請求項７】
前記第１および第２蓄電装置は互いに電気的に接続されており、
前記熱機関を始動する際、前記第１蓄電装置が異常と判定されているときに、前記第１蓄電装置と前記第２蓄電装置の間を電気的に遮断する遮断手段をさらに備えることを特徴とする、請求項６に記載の動力装置。
【請求項８】
前記ステータおよび前記第２回転機は互いに電気的に接続されており、
前記制御装置は、前記被駆動部を駆動する際、前記第１蓄電装置が異常と判定されているときには、前記第１蓄電装置と前記ステータの間における電力の授受および前記第１蓄電装置と前記第２回転機の間における電力の授受の双方を行うことなく、前記被駆動部に要求される要求駆動力が前記被駆動部に伝達されるように、前記熱機関、前記第１および第２回転機の動作を制御することを特徴とする、請求項６または７に記載の動力装置。
【請求項９】
前記磁石により、周方向に並んだ所定の複数の磁極が構成されるとともに、当該複数の磁極が、隣り合う各２つの前記磁極が互いに異なる極性を有するように配置されることによって、磁極列が構成されており、
前記第１ロータは、前記周方向に回転自在に構成されており、
前記ステータは、所定の複数の電機子磁極を発生させることにより、前記磁極列との間に、前記周方向に回転する前記回転磁界を発生させる電機子列を有しており、
前記軟磁性体は、互いに間隔を隔てて前記周方向に並んだ所定の複数の軟磁性体から成り、当該複数の軟磁性体で構成された軟磁性体列が、前記磁極列と前記電機子列の間に配置されており、
前記第２ロータは、前記周方向に回転自在に構成されており、
前記電機子磁極の数と前記磁極の数と前記軟磁性体の数との比は、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（ｍ≠１．０）に設定されていることを特徴とする、請求項５ないし８のいずれかに記載の動力装置。
【請求項１０】
被駆動部を駆動するための動力装置であって、
動力を出力するための出力部を有する熱機関と、
第１ロータを有し、入力された電力を動力に変換し、前記第１ロータから出力するとともに、当該第１ロータに入力された動力を電力に変換可能な第１回転機と、
第２ロータを有し、入力された電力を動力に変換し、前記第２ロータから出力するとともに、当該第２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、
充電・放電可能に構成され、前記第１および第２回転機に電気的に接続された第１蓄電装置と、
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、第３要素および第４要素を有する動力伝達機構と、
前記熱機関を始動するために前記出力部を駆動するスタータと、
当該スタータの電源である第２蓄電装置と、
前記熱機関、前記スタータ、前記第１および第２回転機の動作を制御するための制御装置と、
前記第１蓄電装置の状態を表す状態パラメータを検出する状態パラメータ検出手段と、を備え、
前記第１要素、前記第２要素、前記第３要素および前記第４要素は、前記第１ロータ、前記出力部、前記被駆動部および前記第２ロータにそれぞれ機械的に連結されており、
前記制御装置は、前記熱機関を始動すべく前記出力部を駆動するために、前記検出された状態パラメータに基づいて前記第１および第２回転機の少なくとも１つと前記スタータとの一方を選択するとともに、当該選択した一方の動作を制御することを特徴とする動力装置。
【請求項１１】
前記状態パラメータに基づいて、前記第１蓄電装置の異常を判定する異常判定手段をさらに備え、
前記制御装置は、前記熱機関を始動する際、前記第１蓄電装置が異常と判定されているときには、前記熱機関を始動すべく前記出力部を駆動するために、前記スタータを選択することを特徴とする、請求項１０に記載の動力装置。
【請求項１２】
前記第１および第２蓄電装置は互いに電気的に接続されており、
前記熱機関を始動する際、前記第１蓄電装置が異常と判定されているときに、前記第１蓄電装置と前記第２蓄電装置の間を電気的に遮断する遮断手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１１に記載の動力装置。
【請求項１３】
前記第１および第２回転機は互いに電気的に接続されており、
前記制御装置は、前記被駆動部を駆動する際、前記第１蓄電装置が異常と判定されているときには、前記第１蓄電装置と前記第１回転機の間における電力の授受および前記第１蓄電装置と前記第２回転機の間における電力の授受の双方を行うことなく、前記被駆動部に要求される要求駆動力が前記被駆動部に伝達されるように、前記熱機関、前記第１および第２回転機の動作を制御することを特徴とする、請求項１１または１２に記載の動力装置。
【請求項１４】
被駆動部を駆動するための動力装置であって、
動力を出力するための出力部を有する熱機関と、
第１回転磁界を発生させるための不動の第１ステータと、第１磁石で構成され、前記第１ステータに対向するように設けられた第１ロータと、第１軟磁性体で構成され、前記第１ステータと前記第１ロータの間に設けられた第２ロータとを有し、前記第１ステータ、前記第１および第２ロータの間で、前記第１回転磁界の発生に伴って電力と動力を入出力するとともに、当該電力と動力の入出力に伴い、前記第１回転磁界、前記第２および第１ロータが、互いの間に回転数に関する共線関係を保ちながら回転し、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回転機と、
第２回転磁界を発生させるための不動の第２ステータと、第２磁石で構成され、前記第２ステータに対向するように設けられた第３ロータと、第２軟磁性体で構成され、前記第２ステータと前記第３ロータの間に設けられた第４ロータとを有し、前記第２ステータ、前記第３および第４ロータの間で、前記第２回転磁界の発生に伴って電力と動力を入出力するとともに、当該電力と動力の入出力に伴い、前記第２回転磁界、前記第４および第３ロータが、互いの間に回転数に関する共線関係を保ちながら回転し、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２回転機と、
充電・放電可能に構成され、前記第１および第２ステータに電気的に接続された第１蓄電装置と、
前記熱機関を始動するために前記出力部を駆動するスタータと、
当該スタータの電源である第２蓄電装置と、
前記熱機関、前記スタータ、前記第１および第２回転機の動作を制御するための制御装置と、
前記第１蓄電装置の状態を表す状態パラメータを検出する状態パラメータ検出手段と、を備え、
前記第２および第３ロータは、前記出力部に機械的に連結されるとともに、前記第１および第４ロータは、前記被駆動部に機械的に連結されており、
前記制御装置は、前記熱機関を始動すべく前記出力部を駆動するために、前記検出された状態パラメータに基づいて前記第１および第２回転機の少なくとも１つと前記スタータとの一方を選択するとともに、当該選択した一方の動作を制御することを特徴とする動力装置。
【請求項１５】
前記状態パラメータに基づいて、前記第１蓄電装置の異常を判定する異常判定手段をさらに備え、
前記制御装置は、前記熱機関を始動する際、前記第１蓄電装置が異常と判定されているときには、前記熱機関を始動すべく前記出力部を駆動するために、前記スタータを選択することを特徴とする、請求項１４に記載の動力装置。
【請求項１６】
前記第１および第２蓄電装置は互いに電気的に接続されており、
前記熱機関を始動する際、前記第１蓄電装置が異常と判定されているときに、前記第１蓄電装置と前記第２蓄電装置の間を電気的に遮断する遮断手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１５に記載の動力装置。
【請求項１７】
前記第１および第２ステータは互いに電気的に接続されており、
前記制御装置は、前記被駆動部を駆動する際、前記第１蓄電装置が異常と判定されているときには、前記第１蓄電装置と前記第１ステータの間における電力の授受および前記第１蓄電装置と前記第２ステータの間における電力の授受の双方を行うことなく、前記被駆動部に要求される要求駆動力が前記被駆動部に伝達されるように、前記熱機関、前記第１および第２回転機の動作を制御することを特徴とする、請求項１５または１６に記載の動力装置。
【請求項１８】
前記第１磁石により、第１周方向に並んだ所定の複数の第１磁極が構成されるとともに、当該複数の第１磁極が、隣り合う各２つの前記第１磁極が互いに異なる極性を有するように配置されることによって、第１磁極列が構成されており、
前記第１ロータは、前記第１周方向に回転自在に構成されており、
前記第１ステータは、所定の複数の第１電機子磁極を発生させることにより、前記第１磁極列との間に、前記第１周方向に回転する前記第１回転磁界を発生させる第１電機子列を有しており、
前記第１軟磁性体は、互いに間隔を隔てて前記第１周方向に並んだ所定の複数の第１軟磁性体から成り、当該複数の第１軟磁性体で構成された第１軟磁性体列が、前記第１磁極列と前記第１電機子列の間に配置されており、
前記第２ロータは、前記第１周方向に回転自在に構成されており、
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は、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（ｍ≠１．０）に設定されており、
前記第２磁石により、第２周方向に並んだ所定の複数の第２磁極が構成されるとともに、当該複数の第２磁極が、隣り合う各２つの前記第２磁極が互いに異なる極性を有するように配置されることによって、第２磁極列が構成されており、
前記第３ロータは、前記第２周方向に回転自在に構成されており、
前記第２ステータは、所定の複数の第２電機子磁極を発生させることにより、前記第２磁極列との間に、前記第２周方向に回転する前記第２回転磁界を発生させる第２電機子列を有しており、
前記第２軟磁性体は、互いに間隔を隔てて前記第２周方向に並んだ所定の複数の第２軟磁性体から成り、当該複数の第２軟磁性体で構成された第２軟磁性体列が、前記第２磁極列と前記第２電機子列の間に配置されており、
前記第４ロータは、前記第２周方向に回転自在に構成されており、
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は、１：ｎ：（１＋ｎ）／２（ｎ≠１．０）に設定されていることを特徴とする、請求項１４ないし１７のいずれかに記載の動力装置。
【請求項１９】
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、
回転磁界を発生させるための不動のステータと、磁石で構成され、前記ステータに対向するように設けられた第１ロータと、軟磁性体で構成され、前記ステータと前記第１ロータの間に設けられた第２ロータとを有し、前記ステータ、前記第１および第２ロータの間で、前記回転磁界の発生に伴って電力と動力を入出力するとともに、当該電力と動力の入出力に伴い、前記回転磁界、前記第２および第１ロータが、互いの間に回転数に関する共線関係を保ちながら回転し、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回転機と、
ロータを有し、入力された電力を動力に変換し、前記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、
充電・放電可能に構成され、前記ステータおよび前記第２回転機に電気的に接続された第１蓄電装置と、
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、
前記熱機関を始動するために前記出力部を駆動するスタータと、
当該スタータの電源である第２蓄電装置と、
前記熱機関、前記スタータ、前記第１および第２回転機の動作を制御するための制御装置と、
前記第１蓄電装置の状態を表す状態パラメータを検出する状態パラメータ検出手段と、を備え、
前記第１ロータおよび前記第２要素ならびに前記第２ロータおよび前記第１要素の一方が、前記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、前記熱機関を始動すべく前記出力部を駆動するために、前記状態パラメータに基づいて前記第１および第２回転機の少なくとも１つと前記スタータとの一方を選択するとともに、当該選択した一方の動作を制御することを特徴とする動力装置。
【請求項２０】
前記状態パラメータに基づいて、前記第１蓄電装置の異常を判定する異常判定手段をさらに備え、
前記制御装置は、前記熱機関を始動する際、前記第１蓄電装置が異常と判定されているときには、前記熱機関を始動すべく前記出力部を駆動するために、前記スタータを選択することを特徴とする、請求項１９に記載の動力装置。
【請求項２１】
前記第１および第２蓄電装置は互いに電気的に接続されており、
前記熱機関を始動する際、前記第１蓄電装置が異常と判定されているときに、前記第１蓄電装置と前記第２蓄電装置の間を電気的に遮断する遮断手段をさらに備えることを特徴とする、請求項２０に記載の動力装置。
【請求項２２】
前記ステータおよび前記第２回転機は互いに電気的に接続されており、
前記制御装置は、前記被駆動部を駆動する際、前記第１蓄電装置が異常と判定されているときには、前記第１蓄電装置と前記ステータの間における電力の授受および前記第１蓄電装置と前記第２回転機の間における電力の授受の双方を行うことなく、前記被駆動部に要求される要求駆動力が前記被駆動部に伝達されるように、前記熱機関、前記第１および第２回転機の動作を制御することを特徴とする、請求項２０または２１に記載の動力装置。
【請求項２３】
前記磁石により、周方向に並んだ所定の複数の磁極が構成されるとともに、当該複数の磁極が、隣り合う各２つの前記磁極が互いに異なる極性を有するように配置されることによって、磁極列が構成されており、
前記第１ロータは、前記周方向に回転自在に構成されており、
前記ステータは、所定の複数の電機子磁極を発生させることにより、前記磁極列との間に、前記周方向に回転する前記回転磁界を発生させる電機子列を有しており、
前記軟磁性体は、互いに間隔を隔てて前記周方向に並んだ所定の複数の軟磁性体から成り、当該複数の軟磁性体で構成された軟磁性体列が、前記磁極列と前記電機子列の間に配置されており、
前記第２ロータは、前記周方向に回転自在に構成されており、
前記電機子磁極の数と前記磁極の数と前記軟磁性体の数との比は、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（ｍ≠１．０）に設定されていることを特徴とする、請求項１９ないし２２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、熱機関や回転機などの互いに異なる２つ以上の動力源を備える動力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の動力装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この動力装置は、車両の駆動輪を駆動するためのものであり、動力源としての内燃機関、第１回転機および第２回転機を備えている。この第２回転機は、一般的な１ロータタイプのものである。また、上記の第１回転機は、２ロータタイプのものであり、ステータ、第１ロータおよび第２ロータを有している。第１回転機では、ステータに供給された電力が動力に変換され、この動力が第１および第２ロータから出力される。あるいは、第１ロータや第２ロータに入力された動力が、電力に変換され、ステータから出力される。また、第１ロータおよび第２回転機は、駆動輪に連結されており、第２ロータは、内燃機関のクランク軸に連結されている。さらに、ステータおよび第２回転機には、バッテリが接続されている。
【０００３】
以上の構成の動力装置では、内燃機関を始動するために、バッテリからステータに電力を供給することによって、クランク軸が駆動される。また、車両を走行させるために、バッテリから第２回転機に電力を供給することによって、駆動輪が駆動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
しかし、上記のバッテリは、車両を駆動する第２回転機などの電源として用いられることから、バッテリでは、比較的大きな電流が流れるため、レアショートなどの異常が発生する場合がある。これに対して、上述した従来の動力装置では、そのようなバッテリの異常が発生しているにもかかわらず、上述したように内燃機関の始動や車両の走行を行うために、バッテリからステータや第２回転機に電力が供給される場合があり、その場合には、クランク軸や駆動輪を適切に駆動できず、ひいては、内燃機関の始動や車両の走行を適切に行うことができないおそれがある。
【０００６】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、第１蓄電装置の異常の有無に応じて、熱機関を適切に始動す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】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、被駆動部（実施形態における（以下、本項において同じ）駆動輪ＤＷ，ＤＷ）を駆動するための動力装置１、１Ａであって、動力を出力するための出力部（クランク軸３ａ）を有する熱機関（エンジン３）と、第１ロータ１３を有し、入力された電力を動力に変換し、第１ロータ１３から出力するとともに、第１ロータ１３に入力された動力を電力に変換可能な第１回転機１１と、第２ロータ２３を有し、入力された電力を動力に変換し、第２ロータ２３から出力するとともに、第２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、充電・放電可能に構成され、第１および第２回転機１１，２１に電気的に接続された第１蓄電装置（メインバッテリ４４）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（リングギヤＲ）、第２要素（キャリアＣ）および第３要素（サンギヤＳ）を有する動力伝達機構（遊星歯車装置ＰＧ）と、熱機関を始動するために出力部を駆動するスタータ３１と、スタータ３１の電源である第２蓄電装置（補助バッテリ３３）と、熱機関、スタータ３１、第１および第２回転機１１，２１の動作を制御するための制御装置（ＥＣＵ２、リレー３２、第１ＰＤＵ４１、第２ＰＤＵ４２、ＶＣＵ４３）と、第１蓄電装置の状態を表す状態パラメータ（第１〜第ｘ電圧Ｖ１〜Ｖｘ）を検出する状態パラメータ検出手段（電圧センサ５５）と、を備え、第１および第２要素の一方は出力部に機械的に連結され、第１および第２要素の他方は被駆動部に機械的に連結され、第３要素は第１ロータ１３に機械的に連結されるとともに、第２ロータ２３は被駆動部に機械的に連結されており、制御装置は、熱機関を始動すべく出力部を駆動するために、検出された状態パラメータに基づいて第１回転機１１およびスタータ３１の一方を選択するとともに、選択した一方の動作を制御する（図５のステップ３、４、９〜１４、図７のステップ３２、図１０のステップ５３、図１３のステップ７１、図１６のステップ５３）ことを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、動力伝達機構では、第１要素、第２要素および第３要素が、互いの間での動力の伝達中、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ている。また、第１および第２要素の一方は熱機関の出力部に、第１および第２要素の他方は被駆動部に、第３要素は第１回転機の第１ロータに、それぞれ機械的に連結されており、第２回転機の第２ロータが被駆動部に機械的に連結されている。さらに、充電・放電可能な第１蓄電装置が、第１および第２回転機に電気的に接続されており、熱機関、第１および第２回転機の動作が、制御装置によって制御される。以上により、熱機関や第２回転機によって被駆動部を駆動したり、第１回転機によって出力部を駆動したりすることができる。
【０００９】
また、上述した構成によれば、熱機関を始動するために、出力部がスタータによって駆動され、このスタータの動作が制御装置によって制御されるとともに、スタータの電源である第２蓄電装置が、第１蓄電装置とは別個に設けられている。また、第１蓄電装置の状態を表す状態パラメータが、状態パラメータ検出手段によって検出される。さらに、熱機関を始動すべく出力部を駆動するために、検出された状態パラメータに基づいて第１回転機およびスタータの一方が選択されるとともに、選択された一方の動作が制御される。これにより、状態パラメータが、第１蓄電装置が異常であることを表すような値であるときに、第１蓄電装置とは別個の第２蓄電装置を電源とするスタータを用いて、出力部を適切に駆動することが可能になり、ひいては、熱機関を適切に始動することができる。
【００１０】
また、上記とは逆に、状態パラメータが、第１蓄電装置が正常であることを表すような値であるときに、第１蓄電装置に接続された第１回転機を用いて、出力部を適切に駆動することが可能になり、ひいては、熱機関を適切に始動することができる。以上のように、第１蓄電装置の異常の有無に応じて、熱機関を適切に始動することができる。
【００１１】
なお、本明細書および特許請求の範囲における「機械的な連結」には、シャフトや、ギヤ、プーリ、チェーンなどを介して各種の要素を連結することに加え、ギヤなどの変速機構を介さずに各要素をシャフトなどで直接的に連結（直結）することも含まれる。また、本明細書および特許請求の範囲における「検出」には、センサによる検出に加え、演算による「算出」や「推定」も含まれる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の動力装置１、１Ａにおいて、状態パラメータに基づいて、第１蓄電装置の異常を判定する異常判定手段（ＥＣＵ２、図５のステップ３）をさらに備え、制御装置は、熱機関を始動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときには、熱機関を始動すべく出力部を駆動するために、スタータ３１を選択する（図１０のステップ５３、図１６のステップ５３）ことを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、第１蓄電装置の状態を表す状態パラメータに基づき、異常判定手段によって、第１蓄電装置の異常が判定されるので、この判定を適切に行うことができる。また、熱機関を始動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときには、熱機関を始動すべく出力部を駆動するために、スタータが選択されるので、請求項１の説明で述べたように、出力部を適切に駆動することができる。
【００１４】
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、第１および第２蓄電装置は互いに電気的に接続されており、熱機関を始動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときに、第１蓄電装置と第２蓄電装置の間を電気的に遮断する遮断手段（第１コンタクタ４６、第２コンタクタ４７、ＥＣＵ２、図１０のステップ５１、図１６のステップ５１）をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、第１および第２蓄電装置が、互いに電気的に接続されている。このため、第１蓄電装置が異常のときには、その影響により、第２蓄電装置からスタータへの電力の入力を適切に行うことができず、ひいては、スタータにより出力部を適切に駆動できない場合がある。これに対して、上述した構成によれば、熱機関を始動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときに、遮断手段によって、第１蓄電装置と第２蓄電装置の間が電気的に遮断される。したがって、上述した不具合を回避でき、熱機関を始動する際に、出力部を確実かつ適切に駆動することができる。
【００１６】
請求項４に係る発明は、請求項２または３に記載の動力装置１、１Ａにおいて、第１および第２回転機１１，２１は互いに電気的に接続されており、制御装置は、被駆動部を駆動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときには、第１蓄電装置と第１回転機１１の間における電力の授受および第１蓄電装置と第２回転機２１の間における電力の授受の双方を行うことなく、被駆動部に要求される要求駆動力ＰＲＥＱが被駆動部に伝達されるように、熱機関、第１および第２回転機１１，２１の動作を制御する（図１０のステップ５７〜６１、図１６のステップ５７〜５９、８１、８２）ことを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、第１および第２回転機が互いに電気的に接続されている。このことと、前述した各種の構成要素の間の連結関係から、第１回転機と第２回転機の間における電力の授受を制御することにより、熱機関の動力を、動力伝達機構、第１および第２回転機を介して、被駆動部に伝達することができる。
【００１８】
また、被駆動部を駆動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときには、第１蓄電装置と第１回転機の間における電力の授受および第１蓄電装置と第２回転機の間における電力の授受をいずれも行うことなく、被駆動部に要求される要求駆動力が被駆動部に伝達されるように、熱機関、第１および第２回転機の動作が制御される。これにより、異常状態にある第１蓄電装置と第１および第２回転機との間における電力の授受をいずれも行うことなく、熱機関の動力を上述したように被駆動部に伝達することができるので、上記の熱機関、第１および第２回転機の動作の制御と相まって、要求駆動力を被駆動部に適切に伝達することができる。
【００１９】
前記の目的を達成するために、請求項５に係る発明は、被駆動部（実施形態における（以下、本項において同じ）駆動輪ＤＷ，ＤＷ）を駆動するための動力装置１Ｂ、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（エンジン３）と、回転磁界を発生させるための不動のステータ（第１ステータ６３）と、磁石（永久磁石６４ａ）で構成され、ステータに対向するように設けられた第１ロータ６４と、軟磁性体（コア６５ａ）で構成され、ステータと第１ロータ６４の間に設けられた第２ロータ６５とを有し、ステータ、第１および第２ロータ６４、６５の間で、回転磁界の発生に伴って電力と動力を入出力するとともに、電力と動力の入出力に伴い、回転磁界、第２および第１ロータ６５、６４が、互いの間に回転数に関する共線関係を保ちながら回転し、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回転機６１と、ロータ（第２ロータ２３）を有し、入力された電力を動力に変換し、ロータから出力するとともに、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２１と、充電・放電可能に構成され、ステータおよび第２回転機２１に電気的に接続された第１蓄電装置（メインバッテリ４４）と、熱機関を始動するために出力部を駆動するスタータ３１と、スタータ３１の電源である第２蓄電装置（補助バッテリ３３）と、熱機関、スタータ３１、第１および第２回転機６１，２１の動作を制御するための制御装置（ＥＣＵ２、リレー３２、第１ＰＤＵ４１、第２ＰＤＵ４２、ＶＣＵ４３）と、第１蓄電装置の状態を表す状態パラメータ（第１〜第ｘ電圧Ｖ１〜Ｖｘ）を検出する状態パラメータ検出手段（電圧センサ５５）と、を備え、第１および第２ロータ６４，６５の一方は出力部に機械的に連結され、第１および第２ロータ６４，６５の他方は被駆動部に機械的に連結されるとともに、ロータは被駆動部に機械的に連結されており、制御装置は、熱機関を始動すべく出力部を駆動するために、検出された状態パラメータに基づいて第１回転機６１およびスタータ３１の一方を選択するとともに、選択した一方の動作を制御する（図５のステップ３、４、９〜１４、図３４のステップ９１、図３７のステップ５３、図４０のステップ１１１、図４３のステップ５３）ことを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、第１回転機では、ステータで回転磁界が発生するのに伴い、ステータ、第１および第２ロータの間で、電力と動力が入出力されるとともに、回転磁界、第２および第１ロータが、互いの間に回転数に関する共線関係を保ちながら回転し、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。また、第１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、第２回転機のロータが被駆動部に、それぞれ機械的に連結されている。さらに、充電・放電可能な第１蓄電装置が、ステータおよび第２回転機に電気的に接続されており、熱機関、第１および第２回転機の動作が、制御装置によって制御される。以上により、熱機関や第２回転機によって被駆動部を駆動したり、第１回転機によって被駆動部を駆動したりすることができる。
【００２１】
また、上述した構成によれば、請求項１の動力装置と同様、熱機関を始動するために、出力部がスタータによって駆動され、このスタータの動作が制御装置によって制御されるとともに、スタータの電源である第２蓄電装置が、第１蓄電装置とは別個に設けられている。さらに、第１蓄電装置の状態を表す状態パラメータが、状態パラメータ検出手段によって検出される。また、熱機関を始動すべく出力部を駆動するために、検出された状態パラメータに基づいて第１回転機およびスタータの一方が選択されるとともに、選択した一方の動作が制御される。これにより、状態パラメータが、第１蓄電装置が異常であることを表すような値であるときに、第１蓄電装置とは別個の第２蓄電装置を電源とするスタータを用いて、出力部を適切に駆動することが可能になり、ひいては、熱機関を適切に始動することができる。
【００２２】
また、上記とは逆に、状態パラメータが、第１蓄電装置が正常であることを表すような値であるときに、第１蓄電装置に接続された第１回転機を用いて、出力部を適切に駆動することが可能になり、ひいては、熱機関を適切に始動することができる。以上のように、第１蓄電装置の異常の有無に応じて、熱機関を適切に始動することができる。
【００２３】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の動力装置１Ｂ、１Ｃにおいて、状態パラメータに基づいて、第１蓄電装置の異常を判定する異常判定手段（ＥＣＵ２、図５のステップ３）をさらに備え、制御装置は、熱機関を始動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときには、熱機関を始動すべく出力部を駆動するために、スタータ３１を選択する（図３７のステップ５３、図４３のステップ５３）ことを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、請求項２の動力装置と同様、第１蓄電装置の状態を表す状態パラメータに基づき、異常判定手段によって、第１蓄電装置の異常が判定されるので、この判定を適切に行うことができる。また、熱機関を始動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときには、熱機関を始動すべく出力部を駆動するために、スタータが選択されるので、請求項５の説明で述べたように、出力部を適切に駆動することができる。
【００２５】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の動力装置１Ｂ、１Ｃにおいて、第１および第２蓄電装置は互いに電気的に接続されており、熱機関を始動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときに、第１蓄電装置と第２蓄電装置の間を電気的に遮断する遮断手段（第１コンタクタ４６、第２コンタクタ４７、ＥＣＵ２、図３７のステップ５１、図４３のステップ５１）をさらに備えることを特徴とする。
【００２６】
この構成によれば、請求項３の動力装置と同様、第１および第２蓄電装置が、互いに電気的に接続されている。このため、第１蓄電装置が異常のときには、その影響により、第２蓄電装置からスタータへの電力の供給を適切に行うことができず、ひいては、スタータにより出力部を適切に駆動できない場合がある。これに対して、上述した構成によれば、熱機関を始動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときに、遮断手段によって、第１蓄電装置と第２蓄電装置の間が電気的に遮断される。したがって、上述した不具合を回避でき、熱機関を始動する際に、出力部を確実かつ適切に駆動することができる。
【００２７】
請求項８に係る発明は、請求項６または７に記載の動力装置１Ｂ、１Ｃにおいて、ステータおよび第２回転機２１は互いに電気的に接続されており、制御装置は、被駆動部を駆動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときには、第１蓄電装置とステータの間における電力の授受および第１蓄電装置と第２回転機２１の間における電力の授受の双方を行うことなく、被駆動部に要求される要求駆動力ＰＲＥＱが被駆動部に伝達されるように、熱機関、第１および第２回転機６１，２１の動作を制御する（図３７のステップ５７〜５９、１０１、１０２、図４３のステップ５７〜５９、１２１、１２２）ことを特徴とする。
【００２８】
この構成によれば、ステータおよび第２回転機が互いに電気的に接続されている。このことと、前述した各種の構成要素の間の連結関係から、ステータと第２回転機の間における電力の授受を制御することにより、熱機関の動力を、第１および第２回転機を介して、被駆動部に伝達することができる。
【００２９】
また、被駆動部を駆動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときには、第１蓄電装置とステータの間における電力の授受および第１蓄電装置と第２回転機の間における電力の授受をいずれも行うことなく、被駆動部に要求される要求駆動力が被駆動部に伝達されるように、熱機関、第１および第２回転機の動作が制御される。これにより、異常状態にある第１蓄電装置とステータおよび第２回転機との間における電力の授受をいずれも行うことなく、熱機関の動力を上述したように被駆動部に伝達することができるので、上記の熱機関、第１および第２回転機の動作の制御と相まって、要求駆動力を被駆動部に適切に伝達することができる。
【００３０】
請求項９に係る発明は、請求項５ないし８のいずれかに記載の動力装置１Ｂ、１Ｃにおいて、磁石により、周方向に並んだ所定の複数の磁極が構成されるとともに、複数の磁極が、隣り合う各２つの磁極が互いに異なる極性を有するように配置されることによって、磁極列が構成されており、第１ロータ６４は、周方向に回転自在に構成されており、ステータは、所定の複数の電機子磁極を発生させることにより、磁極列との間に、周方向に回転する回転磁界を発生させる電機子列（鉄芯６３ａ、Ｕ相〜Ｗ相コイル６３ｃ〜６３ｅ）を有しており、軟磁性体は、互いに間隔を隔てて周方向に並んだ所定の複数の軟磁性体から成り、複数の軟磁性体で構成された軟磁性体列が、磁極列と電機子列の間に配置されており、第２ロータ６５は、周方向に回転自在に構成されており、電機子磁極の数と磁極の数と軟磁性体の数との比は、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（ｍ≠１．０）に設定されていることを特徴とする。
【００３１】
この動力装置の第１回転機によれば、周方向に回転自在の第１ロータの磁極列と、不動のステータの電機子列との間に、周方向に回転自在の第２ロータの軟磁性体列が配置されている。また、これらの磁極列および軟磁性体列をそれぞれ構成する複数の磁極および軟磁性体は、周方向に並んでいる。さらに、ステータの電機子列は、所定の複数の電機子磁極を発生させることによって、周方向に回転する回転磁界を磁極列との間に発生させることが、可能である。また、隣り合う各２つの磁極が互いに異なる極性を有しており、隣り合う各２つの軟磁性体間には、間隔が空いている。上記のように、磁極列と電機子列の間において、複数の電機子磁極による回転磁界が発生するとともに軟磁性体列が配置されていることから、各軟磁性体は、電機子磁極と磁極によって磁化される。このことと、上記のように隣り合う各２つの軟磁性体間に間隔が空いていることによって、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。このため、ステータへの電力の入力により回転磁界を発生させると、この磁力線による磁力の作用によって、ステータに入力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。
【００３２】
ここで、ステータに入力された電力および回転磁界の電気角速度ωｍｆと等価のトルクを「駆動用等価トルクＴｅ」という。以下、この駆動用等価トルクＴｅと、第１および第２ロータに伝達されるトルク（以下、それぞれ「第１ロータ伝達トルクＴ１」「第２ロータ伝達トルクＴ２」という）の関係と、回転磁界、第１および第２ロータの電気角速度の間の関係について説明する。
【００３３】
本発明の第１回転機を次の条件（Ａ）および（Ｂ）の下に構成した場合には、第１回転機に相当する等価回路は、図６６のように示される。
（Ａ）ステータがＵ相、Ｖ相およびＷ相から成る３相コイルを有する
（Ｂ）電機子磁極が２個、磁極が４個、すなわち、電機子磁極のＮ極およびＳ極を１組とする極対数が値１、磁極のＮ極およびＳ極を１組とする極対数が値２であり、軟磁性体が第１コア、第２コアおよび第３コアから成る３つの軟磁性体で構成されている
なお、このように、本明細書で用いる「極対」は、Ｎ極およびＳ極の１組をいう。
【００３４】
この場合、軟磁性体のうちの第１コアを通過する磁極の磁束Ψｋ１は、次式（１）で表される。
【数１】
2011084116.tif 000003
ここで、ψｆは磁極の磁束の最大値、θ１およびθ２はそれぞれ、Ｕ相コイルに対する磁極の回転角度位置および第１コアの回転角度位置である。また、この場合、電機子磁極の極対数に対する磁極の極対数の比が値２．０であるため、磁極の磁束が回転磁界に対して２倍の周期で回転（変化）するので、上記の式（１）では、そのことを表すために、（θ２−θ１）に値２．０が乗算されている。
【００３５】
したがって、第１コアを介してＵ相コイルを通過する磁極の磁束Ψｕ１は、式（１）にｃｏｓθ２を乗算することで得られた次式（２）で表される。
【数２】
2011084116.tif 000004
【００３６】
同様に、軟磁性体のうちの第２コアを通過する磁極の磁束Ψｋ２は、次式（３）で表される。
【数３】
2011084116.tif 000005
ステータに対する第２コアの回転角度位置が、第１コアに対して２π／３だけ進んでいるため、上記の式（３）では、そのことを表すために、θ２に２π／３が加算されている。
【００３７】
したがって、第２コアを介してＵ相コイルを通過する磁極の磁束Ψｕ２は、式（３）にｃｏｓ（θ２＋２π／３）を乗算することで得られた次式（４）で表される。
【数４】
2011084116.tif 000006
【００３８】
同様に、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磁極の磁束Ψｕ３は、次式（５）で表される。
【数５】
2011084116.tif 000007
【００３９】
図６６に示すような第１回転機では、軟磁性体を介してＵ相コイルを通過する磁極の磁束Ψｕは、上記の式（２）、（４）および（５）で表される磁束Ψｕ１〜Ψｕ３を足し合わせたものになるので、次式（６）で表される。
【数６】
2011084116.tif 000008
【００４０】
また、この式（６）を一般化すると、軟磁性体を介してＵ相コイルを通過する磁極の磁束Ψｕは、次式（７）で表される。
【数７】
2011084116.tif 000009
ここで、ａ、ｂおよびｃはそれぞれ、磁極の極対数、軟磁性体の数および電機子磁極の極対数である。また、この式（７）を、三角関数の和と積の公式に基づいて変形すると、次式（８）が得られる。
【数８】
2011084116.tif 000010
【００４１】
この式（８）において、ｂ＝ａ＋ｃとするとともに、ｃｏｓ（θ＋２π）＝ｃｏｓθに基づいて整理すると、次式（９）が得られる。
【数９】
2011084116.tif 000011
この式（９）を三角関数の加法定理に基づいて整理すると、次式（１０）が得られる。
【数１０】
2011084116.tif 000012
【００４２】
この式（１０）の右辺の第２項は、ａ−ｃ≠０を条件として、級数の総和やオイラーの公式に基づいて整理すると、次式（１１）から明らかなように値０になる。
【数１１】
2011084116.tif 000013
【００４３】
また、上記の式（１０）の右辺の第３項も、ａ−ｃ≠０を条件として、級数の総和やオイラーの公式に基づいて整理すると、次式（１２）から明らかなように値０になる。
【数１２】
2011084116.tif 000014
【００４４】
以上により、ａ−ｃ≠０のときには、軟磁性体を介してＵ相コイルを通過する磁極の磁束Ψｕは、次式（１３）で表される。
【数１３】
2011084116.tif 000015
また、この式（１３）において、ａ／ｃ＝αとすると、次式（１４）が得られる。
【数１４】
2011084116.tif 000016
【００４５】
さらに、この式（１４）において、ｃ・θ２＝θｅ２とするとともに、ｃ・θ１＝θｅ１とすると、次式（１５）が得られる。
【数１５】
2011084116.tif 000017
ここで、θｅ２は、Ｕ相コイルに対する第１コアの回転角度位置θ２に電機子磁極の極対数ｃを乗算していることから明らかなように、Ｕ相コイルに対する第１コアの電気角度位置を表す。また、θｅ１は、Ｕ相コイルに対する磁極の回転角度位置θ１に電機子磁極の極対数ｃを乗算していることから明らかなように、Ｕ相コイルに対する磁極の電気角度位置を表す。
【００４６】
同様に、軟磁性体を介してＶ相コイルを通過する磁極の磁束Ψｖは、Ｖ相コイルの電気角度位置がＵ相コイルに対して電気角２π／３だけ遅れていることから、次式（１６）で表される。また、軟磁性体を介してＷ相コイルを通過する磁極の磁束Ψｗは、Ｗ相コイルの電気角度位置がＵ相コイルに対して電気角２π／３だけ進んでいることから、次式（１７）で表される。
【数１６】
2011084116.tif 000018
【数１７】
2011084116.tif 000019
【００４７】
また、上記の式（１５）〜（１７）でそれぞれ表される磁束Ψｕ〜Ψｗを時間微分すると、次式（１８）〜（２０）がそれぞれ得られる。
【数１８】
2011084116.tif 000020
【数１９】
2011084116.tif 000021
【数２０】
2011084116.tif 000022
ここで、ωｅ１は、θｅ１の時間微分値、すなわち、ステータに対する第１ロータの角速度を電気角速度に換算した値（以下「第１ロータ電気角速度」という）であり、ωｅ２は、θｅ２の時間微分値、すなわち、ステータに対する第２ロータの角速度を電気角速度に換算した値（以下「第２ロータ電気角速度」という）である。
【００４８】
さらに、軟磁性体を介さずにＵ相〜Ｗ相コイルを直接、通過する磁極の磁束は、極めて小さく、その影響は無視できる。このため、軟磁性体を介してＵ相〜Ｗ相コイルをそれぞれ通過する磁極の磁束Ψｕ〜Ψｗの時間微分値ｄΨｕ／ｄｔ〜ｄΨｗ／ｄｔ（式（１８）〜（２０））は、ステータに対して磁極や軟磁性体が回転するのに伴ってＵ相〜Ｗ相コイルに発生する逆起電圧（誘導起電圧）をそれぞれ表す。
【００４９】
このことから、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相コイルにそれぞれ流す電流Ｉｕ、ＩｖおよびＩｗは、次式（２１）、（２２）および（２３）で表される。
【数２１】
2011084116.tif 000023
【数２２】
2011084116.tif 000024
【数２３】
2011084116.tif 000025
ここで、Ｉは、Ｕ相〜Ｗ相コイルに流す電流の振幅（最大値）である。
【００５０】
また、これらの式（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、次式（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、次式（２５）で表される。
【数２４】
2011084116.tif 000026
【数２５】
2011084116.tif 000027
【００５１】
さらに、Ｕ相〜Ｗ相コイルに電流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、次式（２６）で表される。
【数２６】
2011084116.tif 000028
この式（２６）に上記の式（１８）〜（２３）を代入し、整理すると、次式（２７）が得られる。
【数２７】
2011084116.tif 000029
【００５２】
さらに、この機械的出力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、次式（２８）で表される。
【数２８】
2011084116.tif 000030
これらの式（２７）および（２８）から明らかなように、第１および第２ロータ伝達トルクＴ１，Ｔ２は、次式（２９）および（３０）でそれぞれ表される。
【数２９】
2011084116.tif 000031
【数３０】
2011084116.tif 000032
【００５３】
また、ステータに入力された電力と機械的出力Ｗが互いに等しい（ただし、損失は無視）ことと、前記式（２５）および（２７）から、前述した駆動用等価トルクＴｅは、次式（３１）で表される。
【数３１】
2011084116.tif 000033
さらに、これらの式（２９）〜（３１）より、次式（３２）が得られる。
【数３２】
2011084116.tif 000034
この式（３２）で表されるトルクの関係、および式（２５）で表される電気角速度の関係は、遊星歯車装置のサンギヤとリングギヤとキャリアにおけるトルクおよび回転速度の関係とまったく同じである。
【００５４】
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。前述したように、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。
【００５５】
以上のように、第１回転機では、ステータへの電力の入力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、ステータに入力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、ステータに電力を入力していない状態で、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。
【００５６】
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している。
【００５７】
この場合、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。したがって、第１回転機の設計の自由度を高めることができ、ひいては、動力装置の設計の自由度を高めることができる。この効果は、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。
【００５８】
前記の目的を達成するために、請求項１０に係る発明は、被駆動部（実施形態における（以下、本項において同じ）駆動輪ＤＷ，ＤＷ）を駆動するための動力装置１Ｄであって、動力を出力するための出力部（クランク軸３ａ）を有する熱機関（エンジン３）と、第１ロータ１３を有し、入力された電力を動力に変換し、第１ロータ１３から出力するとともに、第１ロータ１３に入力された動力を電力に変換可能な第１回転機１１と、第２ロータ２３を有し、入力された電力を動力に変換し、第２ロータ２３から出力するとともに、第２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、充電・放電可能に構成され、第１および第２回転機１１，２１に電気的に接続された第１蓄電装置（メインバッテリ４４）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１リングギヤＲ１）、第２要素（第１キャリアＣ１、第２サンギヤＳ２）、第３要素（第１サンギヤＳ１、第２キャリアＣ２）および第４要素（第２リングギヤＲ２）を有する動力伝達機構（第１遊星歯車装置ＰＧ１、第２遊星歯車装置ＰＧ２）と、熱機関を始動するために出力部を駆動するスタータ３１と、スタータ３１の電源である第２蓄電装置（補助バッテリ３３）と、熱機関、スタータ３１、第１および第２回転機１１，２１の動作を制御するための制御装置（ＥＣＵ２、リレー３２、第１ＰＤＵ４１、第２ＰＤＵ４２、ＶＣＵ４３）と、第１蓄電装置の状態を表す状態パラメータ（第１〜第ｘ電圧Ｖ１〜Ｖｘ）を検出する状態パラメータ検出手段（電圧センサ５５）と、を備え、第１要素、第２要素、第３要素および第４要素は、第１ロータ１３、出力部、被駆動部および第２ロータ２３にそれぞれ機械的に連結されており、制御装置は、熱機関を始動すべく出力部を駆動するために、検出された状態パラメータに基づいて第１および第２回転機１１，２１の少なくとも１つとスタータ３１との一方を選択するとともに、選択した一方の動作を制御する（図５のステップ３、４、９〜１４、図４６のステップ１３１、図４９のステップ５３）ことを特徴とする。
【００５９】
この構成によれば、動力伝達機構では、第１〜第４要素が、互いの間での動力の伝達中、互いの間に回転数に関する所定の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関係において、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、第１要素、第２要素、第３要素および第４要素は、第１回転機の第１ロータ、熱機関の出力部、被駆動部、および第２回転機の第２ロータに、それぞれ連結されている。さらに、充電・放電可能な蓄電装置が、第１および第２回転機に電気的に接続されており、熱機関、第１および第２回転機の動作が、制御装置によって制御される。以上により、熱機関や、第１回転機、第２回転機によって被駆動部を駆動したり、第１および第２回転機の少なくとも１つによって出力部を駆動したりすることができる。
【００６０】
また、上述した構成によれば、請求項１の動力装置と同様、熱機関を始動するために、出力部がスタータによって駆動され、このスタータの動作が制御装置によって制御されるとともに、スタータの電源である第２蓄電装置が、第１蓄電装置とは別個に設けられている。さらに、第１蓄電装置の状態を表す状態パラメータが、状態パラメータ検出手段によって検出される。また、熱機関を始動すべく出力部を駆動するために、検出された状態パラメータに基づいて第１および第２回転機の少なくとも１つとスタータとの一方が選択されるとともに、選択した一方の動作が制御される。これにより、状態パラメータが、第１蓄電装置が異常であることを表すような値であるときに、第１蓄電装置とは別個の第２蓄電装置を電源とするスタータを用いて、出力部を適切に駆動することが可能になり、ひいては、熱機関を適切に始動することができる。
【００６１】
また、上記とは逆に、状態パラメータが、第１蓄電装置が正常であることを表すような値であるときに、第１蓄電装置に接続された第１および第２回転機の少なくとも１つを用いて、出力部を適切に駆動することが可能になり、ひいては、熱機関を適切に始動することができる。以上のように、第１蓄電装置の異常の有無に応じて、熱機関を適切に始動することができる。
【００６２】
また、第１回転機では、前述した機能から明らかなように、第１ロータから駆動力または制動力を出力することが可能であり、そのような第１ロータに、第１要素が連結されている。このことと、前述したように第１および第２要素の回転数を表す直線が、それらの回転数の関係を表す共線図において互いに隣り合っていることから、熱機関を始動する際、上述したように第１および第２回転機の少なくとも１つを用いて出力部を駆動するときに、第１回転機を採用することによって、その動作の制御を適切かつ容易に行うことができる。
【００６３】
請求項１１に係る発明は、請求項１０に記載の動力装置１Ｄにおいて、状態パラメータに基づいて、第１蓄電装置の異常を判定する異常判定手段（ＥＣＵ２、図５のステップ３）をさらに備え、制御装置は、熱機関を始動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときには、熱機関を始動すべく出力部を駆動するために、スタータ３１を選択する（図４９のステップ５３）ことを特徴とする。
【００６４】
この構成によれば、請求項２の動力装置と同様、第１蓄電装置の状態を表す状態パラメータに基づき、異常判定手段によって、第１蓄電装置の異常が判定されるので、この判定を適切に行うことができる。また、熱機関を始動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときには、熱機関を始動すべく出力部を駆動するために、スタータが選択されるので、請求項１０の説明で述べたように、出力部を適切に駆動することができる。
【００６５】
請求項１２に係る発明は、請求項１１に記載の動力装置１Ｄにおいて、第１および第２蓄電装置は互いに電気的に接続されており、熱機関を始動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときに、第１蓄電装置と第２蓄電装置の間を電気的に遮断する遮断手段（第１コンタクタ４６、第２コンタクタ４７、ＥＣＵ２、図４９のステップ５１）をさらに備えることを特徴とする。
【００６６】
この構成によれば、請求項３の動力装置と同様、第１および第２蓄電装置が、互いに電気的に接続されている。このため、第１蓄電装置が異常のときには、その影響により、第２蓄電装置からスタータへの電力の入力を適切に行うことができず、ひいては、スタータにより出力部を適切に駆動できない場合がある。これに対して、上述した構成によれば、熱機関を始動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときに、遮断手段によって、第１蓄電装置と第２蓄電装置の間が電気的に遮断される。したがって、上述した不具合を回避でき、熱機関を始動する際に、出力部を確実かつ適切に駆動することができる。
【００６７】
請求項１３に係る発明は、請求項１１または１２に記載の動力装置１Ｄにおいて、第１および第２回転機１１，２１は互いに電気的に接続されており、制御装置は、被駆動部を駆動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときには、第１蓄電装置と第１回転機１１の間における電力の授受および第１蓄電装置と第２回転機２１の間における電力の授受の双方を行うことなく、被駆動部に要求される要求駆動力ＰＲＥＱが被駆動部に伝達されるように、熱機関、第１および第２回転機１１，２１の動作を制御する（図４９のステップ５７〜５９、１４１、１４２）ことを特徴とする。
【００６８】
この構成によれば、第１および第２回転機が互いに電気的に接続されている。このことと、前述した各種の構成要素の間の連結関係から、第１回転機と第２回転機の間における電力の授受を制御することにより、熱機関の動力を、動力伝達機構、第１および第２回転機を介して、被駆動部に伝達することができる。
【００６９】
また、被駆動部を駆動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときには、第１蓄電装置と第１回転機の間における電力の授受および第１蓄電装置と第２回転機の間における電力の授受をいずれも行うことなく、被駆動部に要求される要求駆動力が被駆動部に伝達されるように、熱機関、第１および第２回転機の動作が制御される。これにより、異常状態にある第１蓄電装置と第１および第２回転機との間における電力の授受をいずれも行うことなく、熱機関の動力を上述したように被駆動部に伝達することができるので、上記の熱機関、第１および第２回転機の動作の制御と相まって、要求駆動力を被駆動部に適切に伝達することができる。
【００７０】
前記の目的を達成するために、請求項１４に係る発明は、被駆動部（実施形態における（以下、本項において同じ）駆動輪ＤＷ，ＤＷ）を駆動するための動力装置１Ｅであって、動力を出力するための出力部（クランク軸３ａ）を有する熱機関（エンジン３）と、第１回転磁界を発生させるための不動の第１ステータ６３と、第１磁石（永久磁石６４ａ）で構成され、第１ステータ６３に対向するように設けられた第１ロータ６４と、第１軟磁性体（コア６５ａ）で構成され、第１ステータ６３と第１ロータ６４の間に設けられた第２ロータ６５とを有し、第１ステータ６３、第１および第２ロータ６４，６５の間で、第１回転磁界の発生に伴って電力と動力を入出力するとともに、電力と動力の入出力に伴い、第１回転磁界、第２および第１ロータ６５，６４が、互いの間に回転数に関する共線関係を保ちながら回転し、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回転機６１と、第２回転磁界を発生させるための不動の第２ステータ８３と、第２磁石（永久磁石８４ａ）で構成され、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、第２軟磁性体（コア８５ａ）で構成され、第２ステータ８３と第３ロータ８４の間に設けられた第４ロータ８５とを有し、第２ステータ８３、第３および第４ロータ８４，８５の間で、第２回転磁界の発生に伴って電力と動力を入出力するとともに、電力と動力の入出力に伴い、第２回転磁界、第４および第３ロータ８５，８４が、互いの間に回転数に関する共線関係を保ちながら回転し、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２回転機８１と、充電・放電可能に構成され、第１および第２ステータ６３，８３に電気的に接続された第１蓄電装置（メインバッテリ４４）と、熱機関を始動するために出力部を駆動するスタータ３１と、スタータ３１の電源である第２蓄電装置（補助バッテリ３３）と、熱機関、スタータ３１、第１および第２回転機６１，８１の動作を制御するための制御装置（ＥＣＵ２、リレー３２、第１ＰＤＵ４１、第２ＰＤＵ４２、ＶＣＵ４３）と、第１蓄電装置の状態を表す状態パラメータ（第１〜第ｘ電圧Ｖ１〜Ｖｘ）を検出する状態パラメータ検出手段（電圧センサ５５）と、を備え、第２および第３ロータ６５，８４は、出力部に機械的に連結されるとともに、第１および第４ロータ６４，８５は、被駆動部に機械的に連結されており、制御装置は、熱機関を始動すべく出力部を駆動するために、検出された状態パラメータに基づいて第１および第２回転機６１，８１の少なくとも１つとスタータ３１との一方を選択するとともに、選択した一方の動作を制御する（図５のステップ３、４、９〜１４、図５５のステップ１５１、図５８のステップ５３）ことを特徴とする。
【００７１】
この構成によれば、第１回転機では、請求項５の動力装置における第１回転機と同様、第１ステータで第１回転磁界が発生するのに伴い、第１ステータ、第１および第２ロータの間で、電力と動力が入出力されるとともに、第１回転磁界、第２および第１ロータが、互いの間に回転数に関する共線関係を保ちながら回転し、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。また、第２回転機は、第１回転機と同様に構成されており、第２ステータで第２回転磁界が発生するのに伴い、第２ステータ、第３および第４ロータの間で、電力と動力が入出力されるとともに、第２回転磁界、第４および第３ロータが、互いの間に回転数に関する共線関係を保ちながら回転し、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。
【００７２】
さらに、上記の第２および第３ロータは熱機関の出力部に、第１および第４ロータは被駆動部に、それぞれ機械的に連結されており、充電・放電可能な第１蓄電装置が、第１および第２ステータに電気的に接続されている。また、熱機関、第１および第２回転機の動作が、制御装置によって制御される。以上により、熱機関や、第１回転機、第２回転機によって被駆動部を駆動したり、第１および第２回転機の少なくとも１つによって出力部を駆動したりすることができる。
【００７３】
さらに、上述した構成によれば、請求項１の動力装置と同様、熱機関を始動するために、出力部がスタータによって駆動され、このスタータの動作が制御装置によって制御されるとともに、スタータの電源である第２蓄電装置が、第１蓄電装置とは別個に設けられている。また、第１蓄電装置の状態を表す状態パラメータが、状態パラメータ検出手段によって検出される。さらに、熱機関を始動すべく出力部を駆動するために、検出された状態パラメータに基づいて第１および第２回転機の少なくとも１つとスタータとの一方が選択されるとともに、選択した一方の動作が制御される。これにより、状態パラメータが、第１蓄電装置が異常であることを表すような値であるときに、第１蓄電装置とは別個の第２蓄電装置を電源とするスタータを用いて、出力部を適切に駆動することが可能になり、ひいては、熱機関を適切に始動することができる。
【００７４】
また、上記とは逆に、状態パラメータが、第１蓄電装置が正常であることを表すような値であるときに、第１蓄電装置に接続された第１および第２回転機の少なくとも１つを用いて、出力部を適切に駆動することが可能になり、ひいては、熱機関を適切に始動することができる。以上のように、第１蓄電装置の異常の有無に応じて、熱機関を適切に始動することができる。
【００７５】
また、前述したように、第１回転磁界、第１ロータおよび第２ロータの回転数の関係を表す共線図において、第１回転磁界の回転数を表す直線および第２ロータの回転数を表す直線が互いに隣り合っており、そのような第２ロータが出力部に連結されている。このことから、熱機関を始動する際、上述したように第１および第２回転機の少なくとも１つを用いて出力部を駆動するときに、第１回転機を採用することによって、その動作の制御を適切かつ容易に行うことができる。
【００７６】
請求項１５に係る発明は、請求項１４に記載の動力装置１Ｅにおいて、状態パラメータに基づいて、第１蓄電装置の異常を判定する異常判定手段（ＥＣＵ２、図５のステップ３）をさらに備え、制御装置は、熱機関を始動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときには、熱機関を始動すべく出力部を駆動するために、スタータ３１を選択する（図５８のステップ５３）ことを特徴とする。
【００７７】
この構成によれば、請求項２の動力装置と同様、第１蓄電装置の状態を表す状態パラメータに基づき、異常判定手段によって、第１蓄電装置の異常が判定されるので、この判定を適切に行うことができる。また、熱機関を始動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときには、熱機関を始動すべく出力部を駆動するために、スタータが選択されるので、請求項１４の説明で述べたように、出力部を適切に駆動することができる。
【００７８】
請求項１６に係る発明は、請求項１５に記載の動力装置１Ｅにおいて、第１および第２蓄電装置は互いに電気的に接続されており、熱機関を始動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときに、第１蓄電装置と第２蓄電装置の間を電気的に遮断する遮断手段（第１コンタクタ４６、第２コンタクタ４７、ＥＣＵ２、図５８のステップ５１）をさらに備えることを特徴とする。
【００７９】
この構成によれば、請求項３の動力装置と同様、第１および第２蓄電装置が、互いに電気的に接続されている。このため、第１蓄電装置が異常のときには、その影響により、第２蓄電装置からスタータへの電力の入力を適切に行うことができず、ひいては、スタータにより出力部を適切に駆動できない場合がある。これに対して、上述した構成によれば、熱機関を始動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときに、遮断手段によって、第１蓄電装置と第２蓄電装置の間が電気的に遮断される。したがって、上述した不具合を回避でき、熱機関を始動する際に、出力部を確実かつ適切に駆動することができる。
【００８０】
請求項１７に係る発明は、請求項１５または１６に記載の動力装置１Ｅにおいて、第１および第２ステータ６３，８３は互いに電気的に接続されており、制御装置は、被駆動部を駆動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときには、第１蓄電装置と第１ステータ６３の間における電力の授受および第１蓄電装置と第２ステータ８３の間における電力の授受の双方を行うことなく、被駆動部に要求される要求駆動力ＰＲＥＱが被駆動部に伝達されるように、熱機関、第１および第２回転機６１，８１の動作を制御する（図５８のステップ５７〜５９、１６１、１６２）ことを特徴とする。
【００８１】
この構成によれば、第１および第２ステータが互いに電気的に接続されている。このことと、前述した各種の構成要素の間の連結関係から、第１ステータと第２ステータの間における電力の授受を制御することにより、熱機関の動力を、第１および第２回転機を介して、被駆動部に伝達することができる。
【００８２】
また、被駆動部を駆動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときには、第１蓄電装置と第１ステータの間における電力の授受および第１蓄電装置と第２ステータの間における電力の授受をいずれも行うことなく、被駆動部に要求される要求駆動力が被駆動部に伝達されるように、熱機関、第１および第２回転機の動作が制御される。これにより、異常状態にある第１蓄電装置と第１および第２ステータとの間における電力の授受をいずれも行うことなく、熱機関の動力を上述したように被駆動部に伝達することができるので、上記の熱機関、第１および第２回転機の動作の制御と相まって、要求駆動力を被駆動部に適切に伝達することができる。
【００８３】
請求項１８に係る発明は、請求項１４ないし１７のいずれかに記載の動力装置１Ｅにおいて、第１磁石により、第１周方向に並んだ所定の複数の第１磁極が構成されるとともに、複数の第１磁極が、隣り合う各２つの第１磁極が互いに異なる極性を有するように配置されることによって、第１磁極列が構成されており、第１ロータ６４は、第１周方向に回転自在に構成されており、第１ステータ６３は、所定の複数の第１電機子磁極を発生させることにより、第１磁極列との間に、第１周方向に回転する第１回転磁界を発生させる第１電機子列（鉄芯６３ａ、Ｕ相〜Ｗ相コイル６３ｃ〜６３ｅ）を有しており、第１軟磁性体は、互いに間隔を隔てて第１周方向に並んだ所定の複数の第１軟磁性体から成り、複数の第１軟磁性体で構成された第１軟磁性体列が、第１磁極列と第１電機子列の間に配置されており、第２ロータ６５は、第１周方向に回転自在に構成されており、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は、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（ｍ≠１．０）に設定されており、第２磁石により、第２周方向に並んだ所定の複数の第２磁極が構成されるとともに、複数の第２磁極が、隣り合う各２つの第２磁極が互いに異なる極性を有するように配置されることによって、第２磁極列が構成されており、第３ロータ８４は、第２周方向に回転自在に構成されており、第２ステータ８３は、所定の複数の第２電機子磁極を発生させることにより、第２磁極列との間に、第２周方向に回転する第２回転磁界を発生させる第２電機子列（鉄芯８３ａ、Ｕ相〜Ｗ相コイル８３ｂ）を有しており、第２軟磁性体は、互いに間隔を隔てて第２周方向に並んだ所定の複数の第２軟磁性体から成り、複数の第２軟磁性体で構成された第２軟磁性体列が、第２磁極列と第２電機子列の間に配置されており、第４ロータ８５は、第２周方向に回転自在に構成されており、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は、１：ｎ：（１＋ｎ）／２（ｎ≠１．０）に設定されていることを特徴とする。
【００８４】
この構成によれば、第１および第２回転機はいずれも、請求項９の動力装置における第１回転機と同様に構成されているので、この第１回転機と同じ機能を有している。したがって、第１および第２回転機の設計の自由度を高めることができ、ひいては、動力装置の設計の自由度を高めることができる。
【００８５】
前記の目的を達成するために、請求項１９に係る発明は、被駆動部（実施形態における（以下、本項において同じ）駆動輪ＤＷ，ＤＷ）を駆動するための動力装置１Ｆであって、動力を出力するための出力部（クランク軸３ａ）を有する熱機関（エンジン３）と、回転磁界を発生させるための不動のステータ（第１ステータ６３）と、磁石（永久磁石６４ａ）で構成され、ステータに対向するように設けられた第１ロータ６４と、軟磁性体（コア６５ａ）で構成され、ステータと第１ロータ６４の間に設けられた第２ロータ６５とを有し、ステータ、第１および第２ロータ６４，６５の間で、回転磁界の発生に伴って電力と動力を入出力するとともに、電力と動力の入出力に伴い、回転磁界、第２および第１ロータ６５，６４が、互いの間に回転数に関する共線関係を保ちながら回転し、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回転機６１と、ロータ（第２ロータ２３）を有し、入力された電力を動力に変換し、ロータから出力するとともに、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２１と、充電・放電可能に構成され、ステータおよび第２回転機２１に電気的に接続された第１蓄電装置（メインバッテリ４４）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サンギヤＳ２）、第２要素（第２キャリアＣ２）および第３要素（第２リングギヤＲ２）を有する動力伝達機構（第２遊星歯車装置ＰＧ２）と、熱機関を始動するために出力部を駆動するスタータ３１と、スタータ３１の電源である第２蓄電装置（補助バッテリ３３）と、熱機関、スタータ３１、第１および第２回転機６１，２１の動作を制御するための制御装置（ＥＣＵ２、リレー３２、第１ＰＤＵ４１、第２ＰＤＵ４２、ＶＣＵ４３）と、第１蓄電装置の状態を表す状態パラメータ（第１〜第ｘ電圧Ｖ１〜Ｖｘ）を検出する状態パラメータ検出手段（電圧センサ５５）と、を備え、第１ロータ６４および第２要素ならびに第２ロータ６５および第１要素の一方が、出力部に機械的に連結され、第１ロータ６４および第２要素ならびに第２ロータ６５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要素がロータに機械的に連結されており、制御装置は、熱機関を始動すべく出力部を駆動するために、状態パラメータに基づいて第１および第２回転機６１，２１の少なくとも１つとスタータ３１との一方を選択し、選択した一方の動作を制御する（図５のステップ３、４、９〜１４、図６１のステップ１７１、図６４のステップ５３）ことを特徴とする。
【００８６】
この構成によれば、第１回転機では、請求項５の動力装置における第１回転機と同様、ステータで回転磁界が発生するのに伴い、ステータ、第１および第２ロータの間で、電力と動力が入出力されるとともに、回転磁界、第２および第１ロータが、互いの間に回転数に関する共線関係を保ちながら回転し、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。また、動力伝達機構では、第１〜第３要素が、互いの間での動力の伝達中、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ている。
【００８７】
さらに、第１ロータおよび第２要素ならびに第２ロータおよび第１要素の一方が、出力部に機械的に連結され、第１ロータおよび第２要素ならびに第２ロータおよび第１要素の他方が、被駆動部に機械的に連結されるとともに、第３要素がロータに機械的に連結されている。また、充電・放電可能な蓄電装置が、ステータおよび第２回転機に電気的に接続されており、熱機関、第１および第２回転機の動作が、制御装置によって制御される。以上により、熱機関や、第１回転機、第２回転機によって被駆動部を駆動したり、第１および第２回転機の少なくとも１つによって出力部を駆動したりすることができる。
【００８８】
また、前述した構成によれば、熱機関を始動するために、出力部がスタータによって駆動され、このスタータの動作が制御装置によって制御されるとともに、スタータの電源である第２蓄電装置が、第１蓄電装置とは別個に設けられている。さらに、第１蓄電装置の状態を表す状態パラメータが、状態パラメータ検出手段によって検出される。また、熱機関を始動すべく出力部を駆動するために、状態パラメータに基づいて第１および第２回転機の少なくとも１つとスタータとの一方が選択されるとともに、選択した一方の動作が制御される。これにより、状態パラメータが、第１蓄電装置が異常であることを表すような値であるときに、第１蓄電装置とは別個の第２蓄電装置を電源とするスタータを用いて、出力部を適切に駆動することが可能になり、ひいては、熱機関を適切に始動することができる。
【００８９】
また、上記とは逆に、状態パラメータが、第１蓄電装置が正常であることを表すような値であるときに、第１蓄電装置に接続された第１および第２回転機の少なくとも１つを用いて、出力部を適切に駆動することが可能になり、ひいては、熱機関を適切に始動することができる。以上のように、第１蓄電装置の異常の有無に応じて、熱機関を適切に始動することができる。
【００９０】
また、前述したように回転磁界、第１ロータおよび第２ロータの回転数の関係を表す共線図において、回転磁界の回転数を表す直線および第２ロータの回転数を表す直線が互いに隣り合っている。このことから、熱機関を始動する際、第２ロータが出力部に連結されている場合において、上述したように第１および第２回転機の少なくとも１つを用いて出力部を駆動するときに、第１回転機を採用することによって、その動作の制御を適切かつ容易に行うことができる。また、第２回転機では、前述した機能から明らかなように、ロータから駆動力または制動力を出力することが可能であり、そのようなロータに、第３要素が連結されている。このことと、前述したように第２および第３要素の回転数を表す直線が、それらの回転数の関係を表す共線図において互いに隣り合っていることから、熱機関を始動する際、第２要素が出力部に連結されている場合において、上述したように第１および第２回転機の少なくとも１つを用いて出力部を駆動するときに、第２回転機を採用することによって、その動作の制御を適切かつ容易に行うことができる。
【００９１】
請求項２０に係る発明は、請求項１９に記載の動力装置１Ｆにおいて、状態パラメータに基づいて、第１蓄電装置の異常を判定する異常判定手段（ＥＣＵ２、図５のステップ３）をさらに備え、制御装置は、熱機関を始動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときには、熱機関を始動すべく出力部を駆動するために、スタータ３１を選択する（図６４のステップ５３）ことを特徴とする。
【００９２】
この構成によれば、請求項２の動力装置と同様、第１蓄電装置の状態を表す状態パラメータに基づき、異常判定手段によって、第１蓄電装置の異常が判定されるので、この判定を適切に行うことができる。また、熱機関を始動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときには、熱機関を始動すべく出力部を駆動するために、スタータが選択されるので、請求項１９の説明で述べたように、出力部を適切に駆動することができる。
【００９３】
請求項２１に係る発明は、請求項２０に記載の動力装置１Ｆにおいて、第１および第２蓄電装置は互いに電気的に接続されており、熱機関を始動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときに、第１蓄電装置と第２蓄電装置の間を電気的に遮断する遮断手段（第１コンタクタ４６、第２コンタクタ４７、ＥＣＵ２、図６４のステップ５１）をさらに備えることを特徴とする。
【００９４】
この構成によれば、請求項３の動力装置と同様、第１および第２蓄電装置が、互いに電気的に接続されている。このため、第１蓄電装置が異常のときには、その影響により、第２蓄電装置からスタータへの電力の入力を適切に行うことができず、ひいては、スタータにより出力部を適切に駆動できない場合がある。これに対して、上述した構成によれば、熱機関を始動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときに、遮断手段によって、第１蓄電装置と第２蓄電装置の間が電気的に遮断される。したがって、上述した不具合を回避でき、熱機関を始動する際に、出力部を確実かつ適切に駆動することができる。
【００９５】
請求項２２に係る発明は、請求項２０または２１に記載の動力装置１Ｆにおいて、ステータおよび第２回転機２１は互いに電気的に接続されており、制御装置は、被駆動部を駆動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときには、第１蓄電装置とステータの間における電力の授受および第１蓄電装置と第２回転機２１の間における電力の授受の双方を行うことなく、被駆動部に要求される要求駆動力ＰＲＥＱが被駆動部に伝達されるように、熱機関、第１および第２回転機６１，２１の動作を制御する（図６４のステップ５７〜５９、１８１、１８２）ことを特徴とする。
【００９６】
この構成によれば、ステータおよび第２回転機が互いに電気的に接続されている。このことと、前述した各種の構成要素の間の連結関係から、ステータと第２回転機の間における電力の授受を制御することにより、熱機関の動力を、動力伝達機構、第１および第２回転機を介して、被駆動部に伝達することができる。
【００９７】
また、被駆動部を駆動する際、第１蓄電装置が異常と判定されているときには、第１蓄電装置とステータの間における電力の授受および第１蓄電装置と第２回転機の間における電力の授受をいずれも行うことなく、被駆動部に要求される要求駆動力が被駆動部に伝達されるように、熱機関、第１および第２回転機の動作が制御される。これにより、異常状態にある第１蓄電装置とステータおよび第２回転機との間における電力の授受をいずれも行うことなく、熱機関の動力を上述したように被駆動部に伝達することができるので、上記の熱機関、第１および第２回転機の動作の制御と相まって、要求駆動力を被駆動部に適切に伝達することができる。
【００９８】
請求項２３に係る発明は、請求項１９ないし２２のいずれかに記載の動力装置１Ｆにおいて、磁石により、周方向に並んだ所定の複数の磁極が構成されるとともに、複数の磁極が、隣り合う各２つの磁極が互いに異なる極性を有するように配置されることによって、磁極列が構成されており、第１ロータ６４は、周方向に回転自在に構成されており、ステータは、所定の複数の電機子磁極を発生させることにより、磁極列との間に、周方向に回転する回転磁界を発生させる電機子列（鉄芯６３ａ、Ｕ相〜Ｗ相コイル６３ｃ〜６３ｅ）を有しており、軟磁性体は、互いに間隔を隔てて周方向に並んだ所定の複数の軟磁性体から成り、複数の軟磁性体で構成された軟磁性体列が、磁極列と電機子列の間に配置されており、第２ロータ６５は、周方向に回転自在に構成されており、電機子磁極の数と磁極の数と軟磁性体の数との比は、１：ｍ：（１＋ｍ）／２（ｍ≠１．０）に設定されていることを特徴とする。
【００９９】
この構成によれば、第１回転機は、請求項９の動力装置における第１回転機と同様に構成されているので、この第１回転機と同じ機能を有している。したがって、第１回転機の設計の自由度を高めることができ、ひいては、動力装置の設計の自由度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の第１実施形態による動力装置を、これを適用した車両の駆動輪とともに概略的に示す図である。
【図２】図１に示す動力装置が備えるＥＣＵなどを示すブロック図である。
【図３】図１に示す動力装置が備える第１ステータや、第２ステータ、メインバッテリなどの接続関係を示すブロック図である。
【図４】図１に示す動力装置が備えるメインバッテリや補助バッテリなどの接続関係を示すブロック図である。
【図５】図１に示す動力装置において実行される、車両の運転モードを決定するための処理を示すフローチャートである。
【図６】図１に示す動力装置において実行される、メインバッテリの異常を判定する処理を示すフローチャートである。
【図７】図１に示す動力装置において実行される、ＨＶモードによる制御を行うための処理を示すフローチャートである。
【図８】図１に示す動力装置における各種の回転要素の間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を、図７に示す処理の実行中で、かつ、車両の停止中について示す速度共線図である。
【図９】図１に示す動力装置における各種の回転要素の間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を、図７に示す処理の実行中で、かつ、車両の走行中について示す速度共線図である。
【図１０】図１に示す動力装置において実行される、ＦＳモードによる制御を行うための処理を示すフローチャートである。
【図１１】図１に示す動力装置における各種の回転要素の間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を、図１０に示す処理の実行中について示す速度共線図である。
【図１２】本発明の第２実施形態による動力装置を、これを適用した車両の駆動輪とともに概略的に示す図である。
【図１３】図１２に示す動力装置において実行される、ＨＶモードによる制御を行うための処理を示すフローチャートである。
【図１４】図１２に示す動力装置における各種の回転要素の間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を、図１３に示す処理の実行中で、かつ、車両の停止中について示す速度共線図である。
【図１５】図１２に示す動力装置における各種の回転要素の間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を、図１３に示す処理の実行中で、かつ、車両の走行中について示す速度共線図である。
【図１６】図１２に示す動力装置において実行される、ＦＳモードによる制御を行うための処理を示すフローチャートである。
【図１７】図１２に示す動力装置における各種の回転要素の間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を、図１６に示す処理の実行中について示す速度共線図である。
【図１８】本発明の第３実施形態による動力装置を、これを適用した車両の駆動輪とともに概略的に示す図である。
【図１９】図１８に示す動力装置が備える第１ステータや、第２ステータ、メインバッテリなどの接続関係を示すブロック図である。
【図２０】図１８に示す第１回転機の拡大断面図である。
【図２１】図１８に示す第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２２】図１８に示す第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２３】図１８に示す第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ステータに電力を入力した場合における動作を説明するための図である。
【図２４】図２３の続きの動作を説明するための図である。
【図２５】図２４の続きの動作を説明するための図である。
【図２６】図２３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２７】図１８に示す第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ステータに電力を入力した場合における動作を説明するための図である。
【図２８】図２７の続きの動作を説明するための図である。
【図２９】図２８の続きの動作を説明するための図である。
【図３０】図１８に示す第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３１】図１８に示す第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３２】図１８に示す第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３３】図１８に示す第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３４】図１８に示す動力装置において実行される、ＨＶモードによる制御を行うための処理を示すフローチャートである。
【図３５】図１８に示す動力装置における各種の回転要素の間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を、図３４に示す処理の実行中で、かつ、車両の停止中について示す速度共線図である。
【図３６】図１８に示す動力装置における各種の回転要素の間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を、図３４に示す処理の実行中で、かつ、車両の走行中について示す速度共線図である。
【図３７】図１８に示す動力装置において実行される、ＦＳモードによる制御を行うための処理を示すフローチャートである。
【図３８】図１８に示す動力装置における各種の回転要素の間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を、図３７に示す処理の実行中について示す速度共線図である。
【図３９】本発明の第４実施形態による動力装置を、これを適用した車両の駆動輪とともに概略的に示す図である。
【図４０】図３９に示す動力装置において実行される、ＨＶモードによる制御を行うための処理を示すフローチャートである。
【図４１】図３９に示す動力装置における各種の回転要素の間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を、図４０に示す処理の実行中で、かつ、車両の停止中について示す速度共線図である。
【図４２】図３９に示す動力装置における各種の回転要素の間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を、図４０に示す処理の実行中で、かつ、車両の走行中について示す速度共線図である。
【図４３】図３９に示す動力装置において実行される、ＦＳモードによる制御を行うための処理を示すフローチャートである。
【図４４】図３９に示す動力装置における各種の回転要素の間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を、図４３に示す処理の実行中について示す速度共線図である。
【図４５】本発明の第５実施形態による動力装置を、これを適用した車両の駆動輪とともに概略的に示す図である。
【図４６】図４５に示す動力装置において実行される、ＨＶモードによる制御を行うための処理を示すフローチャートである。
【図４７】図４５に示す動力装置における各種の回転要素の間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を、図４６に示す処理の実行中で、かつ、車両の停止中について示す速度共線図である。
【図４８】図４５に示す動力装置における各種の回転要素の間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を、図４６に示す処理の実行中で、かつ、車両の走行中について示す速度共線図である。
【図４９】図４５に示す動力装置において実行される、ＦＳモードによる制御を行うための処理を示すフローチャートである。
【図５０】図４５に示す動力装置における各種の回転要素の間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を、図４９に示す処理の実行中について示す速度共線図である。
【図５１】本発明の第６実施形態による動力装置を、これを適用した車両の駆動輪とともに概略的に示す図である。
【図５２】図５１に示す動力装置が備える第１ステータや、第２ステータ、メインバッテリなどの接続関係を示すブロック図である。
【図５３】図５１に示す第１回転機の拡大断面図である。
【図５４】図５１に示す第２回転機の拡大断面図である。
【図５５】図５１に示す動力装置において実行される、ＨＶモードによる制御を行うための処理を示すフローチャートである。
【図５６】図５１に示す動力装置における各種の回転要素の間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を、図５５に示す処理の実行中で、かつ、車両の停止中について示す速度共線図である。
【図５７】図５１に示す動力装置における各種の回転要素の間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を、図５５に示す処理の実行中で、かつ、車両の走行中について示す速度共線図である。
【図５８】図５１に示す動力装置において実行される、ＦＳモードによる制御を行うための処理を示すフローチャートである。
【図５９】図５１に示す動力装置における各種の回転要素の間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を、図５８に示す処理の実行中について示す速度共線図である。
【図６０】本発明の第７実施形態による動力装置を、これを適用した車両の駆動輪とともに概略的に示す図である。
【図６１】図６０に示す動力装置において実行される、ＨＶモードによる制御を行うための処理を示すフローチャートである。
【図６２】図６０に示す動力装置における各種の回転要素の間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を、図６１に示す処理の実行中で、かつ、車両の停止中について示す速度共線図である。
【図６３】図６０に示す動力装置における各種の回転要素の間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を、図６１に示す処理の実行中で、かつ、車両の走行中について示す速度共線図である。
【図６４】図６０に示す動力装置において実行される、ＦＳモードによる制御を行うための処理を示すフローチャートである。
【図６５】図６０に示す動力装置における各種の回転要素の間の回転数の関係およびトルクの関係の一例を、図６４に示す処理の実行中について示す速度共線図である。
【図６６】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】
【０１０１】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１および図２に示す本発明の第１実施形態による動力装置１は、車両（図示せず）の駆動輪ＤＷ，ＤＷを駆動するためのものであり、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、動力を伝達するための遊星歯車装置ＰＧおよび差動装置ＤＧと、内燃機関３や、第１回転機１１、第２回転機２１の動作を制御するためのＥＣＵ２を備えている。なお、図１および後述する他の図面では、断面を示す部分のハッチングを適宜、省略するものとする。また、以下の説明では、ギヤなどの変速機構を介さずに各要素をシャフトなどで直接的に連結することを適宜、「直結」という。
【０１０２】
また、上記の内燃機関（以下「エンジン」という）３は、４気筒タイプのガソリンエンジンであり、動力を出力するためのクランク軸３ａや、燃料噴射弁３ｂ、点火プラグ３ｃ、スロットル弁（図示せず）を有している。この燃料噴射弁３ｂの開弁時間および開弁時期と、点火プラグ３ｃの点火動作は、ＥＣＵ２によって制御される。また、上記のスロットル弁の開度はＥＣＵ２により制御され、それにより、エンジン３の吸入空気量が制御されることによって、エンジン３の出力が制御される。
【０１０３】
さらに、エンジン３のクランク軸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（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は、クランク軸３ａとスタータ３１の間を、スタータ３１からクランク軸３ａに動力が伝達されるようなときには接続する一方、クランク軸３ａからスタータ３１に動力が伝達されるようなときには遮断する。また、図３に示すように、スタータ３１には、リレー３２を介して、１２Ｖの補助バッテリ３３が電気的に接続されている。このリレー３２は、ＥＣＵ２に電気的に接続されており、ＥＣＵ２によるリレー３２の制御により、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によって、スタータ３１の動作が制御される。さらに、図１に示すように、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、軸受けＢに回転自在に支持されている。
【０１０４】
また、前述した第１回転機１１は、一般的な１ロータタイプのブラシレスＤＣモータであり、不動の第１ステータ１２と、回転自在の第１ロータ１３を有している。この第１ステータ１２は、３相コイルなどで構成されており、移動不能のケースＣＡに固定されている。また、第１ロータ１３は、複数の磁石などで構成されており、第１ステータ１２に対向するように配置されている。
【０１０５】
さらに、第２回転機２１は、第１回転機１１と同様、一般的な１ロータタイプのブラシレスＤＣモータであり、不動の第２ステータ２２と、回転自在の第２ロータ２３を有している。この第２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、第２ロータ２３は、複数の磁石などで構成されており、第２ステータ２２に対向するように配置されている。
【０１０６】
また、図３に示すように、第１ステータ１２は、第１パワードライブユニット（以下「第１ＰＤＵ」という）４１および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・放電可能なメインバッテリ４４に電気的に接続されている。さらに、第２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。
【０１０７】
これらの第１および第２ＰＤＵ４１，４２はそれぞれ、スイッチング素子を有する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出力する。また、第１および第２ＰＤＵ４１，４２は、互いに電気的に接続されている。以上のように、第１および第２ステータ１２，２２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。
【０１０８】
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および／または第２ＰＤＵ４２に出力するとともに、第１ＰＤＵ４１および／または第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。さらに、図２に示すように、ＶＣＵ４３、第１および第２ＰＤＵ４１，４２はそれぞれ、前述したＥＣＵ２に電気的に接続されている。また、メインバッテリ４４は、複数のバッテリモジュール（図示せず）を直列に接続したものであり、補助バッテリ３３よりも高い電圧に設定されている。これらの複数のバッテリモジュールは、第１バッテリモジュール、第２バッテリモジュール、…および第ｘバッテリモジュールで構成されている。
【０１０９】
以上の構成により、第１回転機１１では、メインバッテリ４４からＶＣＵ４３および第１ＰＤＵ４１を介して第１ステータ１２に電力が供給（入力）されると、供給された電力は動力に変換され、第１ロータ１３から出力される。また、第１ステータ１２への電力の非供給時、第１ロータ１３に動力が入力されることにより第１ロータ１３が第１ステータ１２に対して回転すると、第１ロータ１３に入力された動力が、第１ステータ１２において電力に変換され（発電）、第１ステータ１２から出力される。
【０１１０】
ＥＣＵ２は、第１ＰＤＵ４１およびＶＣＵ４３を制御することによって、第１回転機１１に供給される電流と、第１回転機１１で発電される電流と、第１ロータ１３の回転数（以下「第１回転機回転数」という）ＮＭ１を制御する。
【０１１１】
また、第２回転機２１では、第１回転機１１と同様、メインバッテリ４４からＶＣＵ４３および第２ＰＤＵ４２を介して第２ステータ２２に電力が供給（入力）されると、供給された電力は動力に変換され、第２ロータ２３から出力される。また、第２ステータ２２への電力の非供給時、第２ロータ２３に動力が入力されることにより第２ロータ２３が第２ステータ２２に対して回転すると、第２ロータ２３に入力された動力が、第２ステータ２２において電力に変換され（発電）、第２ステータ２２から出力される。
【０１１２】
ＥＣＵ２は、第２ＰＤＵ４２およびＶＣＵ４３を制御することによって、第２回転機２１に供給される電流と、第２回転機２１で発電される電流と、第２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。
【０１１３】
また、図４に示すように、ＶＣＵ４３およびメインバッテリ４４を互いに接続する電線Ｗ１，Ｗ２には、ダウンバータ４５を介して、前述した補助バッテリ３３が電気的に接続されている。このダウンバータ４５は、ＶＣＵ４３およびメインバッテリ４４からの電力をそれぞれ、その電圧を降圧した状態で、補助バッテリ３３に供給し、補助バッテリ３３を充電可能に構成されており、ＥＣＵ２に電気的に接続されている（図２参照）。また、電線Ｗ１，Ｗ２には、ダウンバータ４５との接続部ＣＯ１，ＣＯ２よりもメインバッテリ４４側に、第１コンタクタ４６および第２コンタクタ４７がそれぞれ設けられている。これらの第１および第２コンタクタ４６，４７は、ＥＣＵ２に電気的に接続されており、ＥＣＵ２による制御により、ＯＮ・ＯＦＦされることによって、メインバッテリ４４と、ＶＣＵ４３およびダウンバータ４５との間を接続・遮断する。なお、通常、両コンタクタ４６，４７はＯＮ状態に制御され、それにより、メインバッテリ４４と、ＶＣＵ４３およびダウンバータ４５との間が、接続状態に保持される。
【０１１４】
また、図１に示すように、前述した遊星歯車装置ＰＧ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Ｓと、サンギヤＳの外周に設けられたリングギヤ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、エンジン３のクランク軸３ａと同軸状に配置されている。
【０１１５】
さらに、キャリアＣは、前述した第１回転軸４に一体に設けられている。また、サンギヤＳと、前述した第１回転機１１の第１ロータ１３は、中空の第２回転軸５に一体に設けられており、両者Ｓ，１３は、互いに同軸状に直結されている。この第２回転軸５は、サンギヤＳおよび第１ロータ１３とともに、軸受け（図示せず）に回転自在に支持されており、クランク軸３ａと同軸状に配置されている。さらに、第２回転軸５の内側には、第１回転軸４が回転自在に嵌合している。また、リングギヤＲと、前述した第２回転機２１の第２ロータ２３は、第３回転軸６に一体に設けられており、両者Ｒ，２３は、互いに同軸状に直結されている。この第３回転軸６は、リングギヤＲおよび第２ロータ２３とともに、軸受け（図示せず）に回転自在に支持されており、クランク軸３ａと同軸状に配置されている。さらに、第３回転軸６には、ギヤＧ１が一体に設けられている。
【０１１６】
また、前述した差動装置ＤＧは、入力された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７，７を介して、左右の駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されている。
【０１１７】
以上の構成の差動装置ＤＳでは、デフケースＤＣに入力された動力は、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７，７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。
【０１１８】
以上のように、動力装置１では、遊星歯車装置ＰＧのサンギヤＳが、第１回転機１１の第１ロータ１３に機械的に連結されており、キャリアＣが、クランク軸３ａに機械的に連結されている。また、リングギヤＲおよび第２回転機２１の第２ロータ２３が、互いに機械的に連結されており、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。
【０１１９】
さらに、図２に示すように、ＥＣＵ２には、クランク角センサ５１、第１回転角センサ５２および第２回転角センサ５３が接続されている。このクランク角センサ５１は、クランク軸３ａの回転に伴い、いずれもパルス信号であるＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号を出力する。このＣＲＫ信号は、所定のクランク角（例えば３０゜）ごとに１パルスが出力される。ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に基づき、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、ＴＤＣ信号は、エンジン３のピストン（図示せず）が吸気行程開始時のＴＤＣ（上死点）付近の所定クランク角度位置にあることを表す信号であり、エンジン３が４気筒タイプのため、クランク角１８０゜ごとに１パルスが出力される。
【０１２０】
また、上記の第１回転角センサ５２は、第１ステータ１２に対する第１ロータ１３の回転角度位置を、第２回転角センサ５３は、第２ステータ２２に対する第２ロータ２３の回転角度位置を、それぞれ検出し、それらの検出信号はＥＣＵ２に出力される。ＥＣＵ２は、両センサ５２，５３からの検出信号に応じ、第１および第２回転機回転数ＮＭ１，ＮＭ２（第１および第２ロータ１３，２３の回転数）をそれぞれ算出する。また、ＥＣＵ２には、回転数センサ５４から、駆動輪ＤＷ，ＤＷの回転数の平均値（以下「駆動輪回転数」という）ＮＤＷを表す検出信号が出力される。
【０１２１】
さらに、前述したメインバッテリ４４には、電圧センサ５５および電流センサ５６が設けられている。この電圧センサ５５は、第１〜第ｘバッテリモジュールの電圧（以下、それぞれ「第１電圧Ｖ１」「第２電圧Ｖ２」…「第ｘ電圧Ｖｘ」という）をそれぞれ検出し、それらの検出信号をＥＣＵ２に出力する。また、電流センサ５６は、メインバッテリ４４に入出力される電流値を検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、これらの電圧センサ５５および電圧センサ５６からの検出信号に基づいて、メインバッテリ４４の充電状態ＳＯＣを算出する。
【０１２２】
さらに、ＥＣＵ２には、アクセル開度センサ５７から、車両のアクセルペダルの操作量（以下「アクセル開度」という）ＡＰを表す検出信号が出力される。また、車両には、イグニッション・スイッチ（以下「ＩＧ・ＳＷ」という）５８が設けられており、このＩＧ・ＳＷ５８は、イグニッションキー（図示せず）の操作に応じ、そのＯＮ／ＯＦＦ状態を表す信号をＥＣＵ２に出力する。
【０１２３】
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いる。ＥＣＵ２は、上述した各種のセンサおよびスイッチ５１〜５８からの検出信号に応じ、上記のＲＯＭに記憶された制御プログラムに従って、エンジン３、スタータ３１、第１および第２回転機１１，２１の動作を制御する。これにより、車両が、各種の運転モードによって運転される。以下、図５〜図１１を参照しながら、ＥＣＵ２により実行される処理について説明する。
【０１２４】
図５は、上記の運転モードを決定する処理を示しており、本処理は、ＩＧ・ＳＷ５８の出力信号がＯＦＦからＯＮに切り換わったときに開始され、再びＯＦＦに切り換わるまで、所定時間ごとに実行される。まず、図５のステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）では、検出された駆動輪回転数ＮＤＷおよびアクセル開度ＡＰに応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって、要求トルクＴＲＥＱを算出する。この要求トルクＴＲＥＱは、運転者から駆動輪ＤＷ，ＤＷに要求されるトルクであり、アクセル開度ＡＰが大きいほど、より大きな値に設定されている。
【０１２５】
次いで、算出された要求トルクＴＲＥＱと、検出された駆動輪回転数ＮＤＷに応じて、要求駆動力ＰＲＥＱを算出する（ステップ２）。この要求駆動力ＰＲＥＱは、運転者から駆動輪ＤＷ，ＤＷに要求される動力である。次に、異常判定処理を実行する（ステップ３）。この異常判定処理は、メインバッテリ４４の異常を判定する処理であり、図６に示す処理に従って実行される。なお、本処理は、第１ＰＤＵ４１や第２ＰＤＵ４２などのメインバッテリ４４以外の電気回路が正常のときに実行される。
【０１２６】
まず、図６のステップ２１では、検出された第１〜第ｘ電圧Ｖ１〜Ｖｘを平均することによって、平均電圧ＶＡを算出する。この平均電圧ＶＡは、その算出手法から明らかなように、第１〜第ｘ電圧Ｖ１〜Ｖｘの平均値である。次いで、このステップ２１で算出された平均電圧ＶＡから第１所定値を減算することによって、第１判定値ＶＡＬを算出する（ステップ２２）とともに、平均電圧ＶＡに第２所定値を加算することによって、第２判定値ＶＡＨを算出する（ステップ２３）。
【０１２７】
次に、第１〜第ｘ電圧Ｖ１〜Ｖｘがそれぞれ、上記ステップ２２および２３でそれぞれ算出された第１および第２判定値ＶＡＬ，ＶＡＨで規定される所定の範囲内にあるか否かを判別する（ステップ２４）。このステップ２４の答がＮＯのとき、すなわち、第１〜第ｘ電圧Ｖ１〜Ｖｘの少なくとも１つが、この所定の範囲内にないときには、メインバッテリ４４が異常であると判定し、そのことを表すために、異常フラグＦ＿ＢＡＴＴＮＧを「１」にセットし（ステップ２５）、本処理を終了する。
【０１２８】
このようにメインバッテリ４４の異常を判定するのは、次の理由による。すなわち、メインバッテリ４４においてレアショート、すなわち第１〜第ｘバッテリモジュールの少なくとも１つにおいて短絡が発生しているときには、この少なくとも１つのバッテリモジュールの電圧が、平均電圧ＶＡに対して大きくずれることによって、上記の所定の範囲内に収まらないためである。
【０１２９】
一方、上記ステップ２４の答がＹＥＳのとき、すなわち、第１〜第ｘ電圧Ｖ１〜Ｖｘがいずれも上記の所定の範囲内にあるときには、メインバッテリ４４が正常であると判定するとともに、そのことを表すために、異常フラグＦ＿ＢＡＴＴＮＧを「０」にセットし（ステップ２６）、本処理を終了する。なお、異常フラグＦ＿ＢＡＴＴＮＧが「１」にセットされると、それにより、警告ランプ（図示せず）が点灯されることによって、運転者にメインバッテリ４４の交換が促される。また、異常フラグＦ＿ＢＡＴＴＮＧは、一旦「１」にセットされると、その後、メインバッテリ４４が交換されない限り、「１」に保持され、交換されたときに「０」にリセットされる。
【０１３０】
図５に戻り、前記ステップ３に続くステップ４では、図６のステップ２５または２６でセットされた異常フラグＦ＿ＢＡＴＴＮＧが「１」であるか否かを判別する。この答がＮＯ（Ｆ＿ＢＡＴＴＮＧ＝０）で、メインバッテリ４４が正常のときには、所定の条件が成立しているか否かを判別する（ステップ５）。この条件は、ＨＶモードにより車両を運転するための実行条件であり、次の条件（ａ）および（ｂ）を含む複数の所定の条件のうちの１つが成立しているときに、成立していると判定される。また、このＨＶモードは、エンジン３や第２回転機２１を動力源として、駆動輪ＤＷ，ＤＷを駆動し、車両を走行させる運転モードであり、その詳細については後述する。
（ａ）算出された充電状態ＳＯＣが比較的小さく、メインバッテリ４４の電力を用いて車両を走行させることができないようなとき。
（ｂ）前記ステップ１で算出された要求トルクが比較的大きく、第２回転機２１のみでは車両を走行させることができないようなとき。
【０１３１】
上記ステップ５の答がＮＯのとき、すなわち、メインバッテリ４４が正常であり、かつ、ＨＶモードに関する実行条件が成立していないときには、後述するＥＶモードにより車両を運転するために、ＥＶモードフラグＦ＿ＥＶＭＯＤＥを「１」にセットし（ステップ６）、運転モードをＥＶモードに決定する。次いで、ステップ７および８において、後述するＨＶモードフラグＦ＿ＨＶＭＯＤＥおよびＦＳモードフラグＦ＿ＦＳＭＯＤＥをそれぞれ「０」にリセットし、本処理を終了する。
【０１３２】
一方、ステップ５の答がＹＥＳのとき、すなわち、メインバッテリ４４が正常であり、かつ、ＨＶモードに関する実行条件が成立しているときには、ＨＶモードにより車両を運転するために、ＨＶモードフラグＦ＿ＨＶＭＯＤＥを「１」にセットし（ステップ９）、運転モードをＨＶモードに決定する。次いで、ステップ１０および１１において、ＥＶモードフラグＦ＿ＥＶＭＯＤＥおよびＦＳモードフラグＦ＿ＦＳＭＯＤＥをそれぞれ「０」にリセットし、本処理を終了する。
【０１３３】
一方、前記ステップ４の答がＹＥＳ（Ｆ＿ＢＡＴＴＮＧ＝１）で、メインバッテリ４４が異常のときには、後述するＦＳモードにより車両を運転するために、ＦＳモードフラグＦ＿ＦＳＭＯＤＥを「１」にセットし（ステップ１２）、運転モードをＦＳモードに決定する。次いで、ステップ１３および１４において、ＥＶモードフラグＦ＿ＥＶＭＯＤＥおよびＨＶモードフラグＦ＿ＨＶＭＯＤＥをそれぞれ「０」にリセットし、本処理を終了する。
【０１３４】
以上のように、メインバッテリ４４の異常が判定されるとともに、運転モードは、メインバッテリ４４が正常のときには、ＥＶモードまたはＨＶモードに決定される一方、異常のときには、ＦＳモードに決定される。なお、前述した異常フラグＦ＿ＢＡＴＴＮＧの設定から明らかなように、運転モードは、ＦＳモードに一旦決定されると、その後メインバッテリ４４が交換されない限り、ＦＳモードに保持される。また、ＥＶモードフラグＦ＿ＥＶＭＯＤＥおよびＨＶモードフラグＦ＿ＨＶＭＯＤＥはいずれも、ＩＧ・ＳＷ５８の出力信号がＯＮに切り換わったときに、「０」にリセットされる。以下、ＥＶモード、ＨＶモードおよびＦＳモードについて、順に説明する。
【０１３５】
［ＥＶモード］
このＥＶモードは、エンジン３を停止し、エンジン３の出力を発生させない状態で、第２回転機２１のみを動力源として駆動輪ＤＷ，ＤＷを駆動し、車両を走行させる運転モードである。また、ＥＶモードによる制御は、上述したＥＶモードフラグＦ＿ＥＶＭＯＤＥが「１」のときに実行される。ＥＶモード中、メインバッテリ４４から第２回転機２１の第２ステータ２２に電力を供給し、第２ロータ２３を正転させる。これにより、第２回転機２１の出力トルクが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転し、車両が走行する。この場合、第２ステータ２２に供給される電流は、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが前記ステップ１で算出された要求トルクＴＲＥＱになるように、制御される。
【０１３６】
［ＨＶモード］
このＨＶモードは、前述したようにエンジン３や第２回転機２１を動力源として用いる運転モードであり、ＨＶモードでは、充電状態ＳＯＣに応じて、エンジン３の動力の一部を用いたメインバッテリ４４の充電や、第１回転機１１や第２回転機２１によるエンジン３のアシストが行われる。また、ＨＶモードによる制御は、図７に示す処理に従って実行される。なお、本処理は、前述したＨＶモードフラグＦ＿ＨＶＭＯＤＥが「１」のときに、前述したＴＤＣ信号に同期して実行される。
【０１３７】
まず、図７のステップ３１では、エンジン運転中フラグＦ＿ＥＮＧＯＰＥが「１」であるか否かを判別する。このエンジン運転中フラグＦ＿ＥＮＧＯＰＥは、エンジン３の運転中であることを「１」で表すものであり、ＩＧ・ＳＷ５８の出力信号がＯＮに切り換わったときに、および、上述したＥＶモード中に、「０」にリセットされる。
【０１３８】
上記ステップ３１の答がＮＯ（Ｆ＿ＥＮＧＯＰＥ＝０）で、エンジン３の停止中には、次のステップ３２以降を実行することによって、エンジン３を始動する。まず、このステップ３２では、第１回転機１１の動作を制御することによって、クランク軸３ａを駆動する。具体的には、まず、算出されたエンジン回転数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、目標値ＴＣＯＢＪを算出する。この始動時用回転数ＮＥＳＴは、エンジン３を始動可能な回転数であり、例えば５００〜７００ｒｐｍの範囲内における所定の回転数に設定されている。次いで、車両が停止しているとき（ＮＤＷ＝０）には、メインバッテリ４４から第１ステータ１２に電力を供給し、第１ロータ１３を正転させるとともに、第１ステータ１２に供給される電流を、キャリアＣに作用するトルクが算出された目標値ＴＣＯＢＪになるように制御する。
【０１３９】
一方、前述したＥＶモードからの移行直後で、車両が第２回転機２１を動力源として走行しているときには、上記ステップ３２における第１回転機１１の動作の制御は、次のように行われる。すなわち、後述する図８などに示すように、第１回転機回転数ＮＭ１、駆動輪回転数ＮＤＷおよびエンジン回転数ＮＥの間には、所定の共線関係が成立する。この共線関係と、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１ロータ１３の回転方向が逆転方向のときには、第２ロータ２３から遊星歯車装置ＰＧを介して第１ロータ１３に伝達される動力の一部を用いて、第１ステータ１２で発電を行うとともに、第１ステータ１２で発電される電流を、キャリアＣに作用するトルクが上記の目標値ＴＣＯＢＪになるように制御する。一方、第１ロータ１３の回転方向が正転方向のときには、第１回転機１１の動作を、上述した車両の停止中の場合と同様に制御する。
【０１４０】
また、ステップ３２に続くステップ３３では、第２回転機２１の動作を次のように制御する。すなわち、まず、上記の目標値ＴＣＯＢＪと要求トルクＴＲＥＱを用い、次式（３３）によって、第２回転機２１の出力トルクの目標値ＴＭ２ＯＢＪを算出する。次いで、メインバッテリ４４から第２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第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、第２ステータ２２に供給される電流を制御する。
ＴＭ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ＋Ａ・ＴＣＯＢＪ／（１＋Ａ）    ……（３３）
ここで、Ａは、サンギヤＳの歯数に対するリングギヤＲの歯数の比である。
【０１４１】
また、上記ステップ３３に続くステップ３４では、エンジン３の燃料噴射弁３ｂおよび点火プラグ３ｃの点火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。次に、エンジン３が完爆したか否かを判別する（ステップ３５）。この答がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する一方、ＹＥＳで、エンジン３が完爆したときには、エンジン運転中フラグＦ＿ＥＮＧＯＰＥを「１」にセットし（ステップ３６）、本処理を終了する。
【０１４２】
一方、前記ステップ３１の答がＹＥＳ（Ｆ＿ＥＮＧＯＰＥ＝１）で、エンジン３の運転中には、前記ステップ２で算出された要求駆動力ＰＲＥＱと充電状態ＳＯＣに応じて、エンジン３の目標出力ＰＥＯＢＪを算出する（ステップ３７）。具体的には、充電状態ＳＯＣが比較的小さいことにより、前述したメインバッテリ４４の充電を行うときには、目標出力ＰＥＯＢＪは、この充電分に相当する動力を要求駆動力ＰＲＥＱに加算した値に、算出される。また、前述した第１回転機１１や第２回転機２１によるエンジン３のアシストを行うときには、目標出力ＰＥＯＢＪは、このアシスト分に相当する動力を要求駆動力ＰＲＥＱから減算した値に、算出される。さらに、上記の充電およびアシストがいずれも行われないときには、目標出力ＰＥＯＢＪは要求駆動力ＰＲＥＱに設定される。
【０１４３】
また、上記ステップ３７に続くステップ３８では、要求駆動力ＰＲＥＱおよび充電状態ＳＯＣに応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって、エンジン回転数ＮＥの目標値である目標回転数ＮＥＯＢＪを算出する。このマップでは、目標回転数ＮＥＯＢＪは、上記の目標出力ＰＥＯＢＪに対応して設定されている。次に、上記ステップ３７で算出された目標出力ＰＥＯＢＪに基づき、前述したスロットル弁の開度を制御することによって、エンジン３の出力を目標出力ＰＥＯＢＪになるように制御する（ステップ３９）。
【０１４４】
次いで、第１回転機１１の動作を次のように制御する（ステップ４０）。すなわち、まず、エンジン回転数ＮＥが前記ステップ３８で算出された目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪ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。
【０１４５】
次いで、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１ロータ１３の回転方向が正転方向のときには、エンジン３から遊星歯車装置ＰＧを介して第１ロータ１３に伝達される動力の一部を用いて、第１ステータ１２で発電を行うとともに、発電した電力を第２ステータ２２に供給する。一方、第１ロータ１３の回転方向が逆転方向のときには、後述するように第２ステータ２２で発電された電力またはメインバッテリ４４の電力が第１ステータ１２に供給される。これらの場合、第１ステータ１２で発電される電流および第１ステータ１２に供給される電流をいずれも、キャリアＣに作用するトルクが算出された目標値ＴＣＯＢＪになるように制御する。
【０１４６】
また、上記ステップ４０に続くステップ４１では、第２回転機２１の動作を次のように制御し、本処理を終了する。すなわち、まず、ステップ４０で算出された目標値ＴＣＯＢＪと要求トルクＴＲＥＱを用い、次式（３４）によって、目標値ＴＭ２ＯＢＪを算出する。次いで、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１ロータ１３の回転方向が正転方向のときには、算出された目標値ＴＭ２ＯＢＪに相当するトルクが第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、第１ステータ１２から第２ステータ２２に供給される電流を制御する。この場合、要求トルクＴＲＥＱが非常に大きいことにより、第１ステータ１２からの電力だけでは不足するときには、メインバッテリ４４から第２ステータ２２に電力がさらに供給される。これにより、エンジン３が第２回転機２１によってアシストされる。
ＴＭ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ−Ａ・ＴＣＯＢＪ／（１＋Ａ）    ……（３４）
【０１４７】
一方、第１ロータ１３の回転方向が逆転方向で、かつ、目標値ＴＭ２ＯＢＪが負値のときには、エンジン３から遊星歯車装置ＰＧを介して第２ロータ２３に伝達される動力の一部を用いて、第２ステータ２２で発電を行うとともに、発電される電流を、算出された目標値ＴＭ２ＯＢＪの絶対値に相当するトルクが第２ロータ２３に対して逆転方向に作用するように、制御する。一方、第１ロータ１３の回転方向が逆転方向で、かつ、目標値ＴＭ２ＯＢＪが正値のときには、メインバッテリ４４から第２ステータ２２に電力を供給するとともに、供給される電流を、目標値ＴＭ２ＯＢＪに相当するトルクが第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、制御する。この場合、前述したように第１ステータ１２にも、メインバッテリ４４から電力が供給される。以上により、エンジン３が第１および第２回転機１１，２１によってアシストされる。
【０１４８】
また、ステップ４０および４１における第１および第２回転機１１，２１の動作の制御において、メインバッテリ４４を充電するときには、第１または第２ステータ１２，２２で発電された電力の一部が充電される。
【０１４９】
以上のステップ３７〜４１の実行により、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力が要求駆動力ＰＲＥＱになるように制御されるとともに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが要求トルクＴＲＥＱになるように制御される。
【０１５０】
次に、図８および図９を参照しながら、上述した処理の動作例について説明する。具体的には、これらの図８および図９に示す動作例はそれぞれ、車両の停止中および走行中において、図７の前記ステップ３２〜３６の実行によりエンジン３を始動する際の動作例を示している。まず、これらの図８および図９について説明する。前述した各種の回転要素の間の連結関係から明らかなように、サンギヤＳ、キャリアＣおよびリングギヤＲの回転数はそれぞれ、第１回転機回転数ＮＭ１、エンジン回転数ＮＥおよび第２回転機回転数ＮＭ２と等しい。また、差動装置ＤＧなどによる変速を無視すれば、リングギヤＲの回転数および第２回転機回転数ＮＭ２は、駆動輪回転数ＮＤＷと等しい。さらに、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の歯数に対するリングギヤＲの歯数の比Ａで定まる所定の共線関係にある。
【０１５１】
以上から、第１回転機回転数ＮＭ１、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８や図９に示すような速度共線図で表される。なお、図８、図９および後述する他の速度共線図では、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８および後述する他の図面において、ＴＥＦは、クランク軸３ａに作用するエンジン３のフリクション（以下「エンジンフリクション」という）である。また、ＴＭ１は、第１ステータ１２への電力の供給に伴って第１ロータ１３に作用する第１回転機１１の出力トルク（以下「第１力行トルク」という）であり、ＴＭ２は、第２ステータ２２への電力の供給に伴って第２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。さらに、以下の説明では、差動装置ＤＧなどによる変速は無視するものとする。
【０１５２】
図８から明らかなように、第１力行トルクＴＭ１は、第２力行トルクＴＭ２を反力として、キャリアＣを介してクランク軸３ａに伝達され、それにより、クランク軸３ａが駆動され、正転する。この場合、前記ステップ３２による第１回転機１１の動作の制御により、キャリアＣに作用するトルクが目標値ＴＣＯＢＪになるように、第１ステータ１２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。
【０１５３】
さらに、図８から明らかなように、第１力行トルクＴＭ１は、エンジンフリクションＴＥＦを反力として、リングギヤＲ、第２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。そのようにリングギヤＲなどを逆転させるように作用するトルク（以下「リングギヤ逆転トルク」という）は、遊星歯車装置ＰＧの機能から明らかなように、キャリアＣに作用するトルクをＴＣとすると、サンギヤＳの歯数に対するリングギヤＲの歯数の比Ａを用いて、−Ａ・ＴＣ／（１＋Ａ）で表される。
【０１５４】
これに対して、前記ステップ３３による第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第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、第２ステータ２２に供給される電流が制御される。また、この目標値ＴＭ２ＯＢＪが、前記式（３３）、すなわち、ＴＭ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ＋Ａ・ＴＣＯＢＪ／（１＋Ａ）により算出され、この場合、車両の停止中のため、要求トルクＴＲＥＱは値０である。これらのことと、上記のようにリングギヤ逆転トルクが−Ａ・ＴＣ／（１＋Ａ）で表されることから明らかなように、リングギヤ逆転トルクが第２力行トルクＴＭ２により相殺され、ひいては、駆動輪ＤＷ，ＤＷが静止状態（ＮＤＷ＝０）に保持される。
【０１５５】
また、図９および後述する他の図面において、ＴＧ１は、第１ステータ１２での発電に伴って第１ロータ１３に作用する第１回転機１１の制動トルク（以下「第１発電トルク」という）であり、ＴＤＤＷは、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクに対する反力である。図９から明らかなように、車両の走行中には、第２力行トルクＴＭ２の一部は、リングギヤＲに伝達され、さらに、第１発電トルクＴＧ１を反力として、キャリアＣを介してクランク軸３ａに伝達され、その結果、クランク軸３ａが駆動され、正転する。また、第２力行トルクＴＭ２の残りは、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが駆動され、正転し、ひいては、車両が前進する。この場合にも、図８に示す車両の停止中の場合と同様、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。
【０１５６】
さらに、図９から明らかなように、第１発電トルクＴＧ１は、エンジンフリクションＴＥＦを反力として、リングギヤＲ、第２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。そのようにリングギヤＲなどを逆転させるように作用するトルク（リングギヤ逆転トルク）は、図８に示す車両の停止中の場合と同様、−Ａ・ＴＣ／（１＋Ａ）で表される。
【０１５７】
これに対して、車両の停止中の場合と同様、目標値ＴＭ２ＯＢＪに相当するトルクが第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、第２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、ＴＭ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ＋Ａ・ＴＣＯＢＪ／（１＋Ａ）により算出される。このことと、上記のようにリングギヤ逆転トルクが−Ａ・ＴＣ／（１＋Ａ）で表されることから明らかなように、要求トルクＴＲＥＱと等しいトルクが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０１５８】
［ＦＳモード］
このＦＳモードは、メインバッテリ４４と第１回転機１１の間における電力の授受、およびメインバッテリ４４と第２回転機２１の間における電力の授受をいずれも行うことなく、エンジン３を動力源として、駆動輪ＤＷ，ＤＷを駆動し、車両を走行させる運転モードである。また、ＦＳモードによる制御は、図１０に示す処理に従って実行される。なお、本処理は、前述したＦＳモードフラグＦ＿ＦＳＭＯＤＥが「１」のときに、ＴＤＣ信号に同期して実行される。
【０１５９】
まず、ステップ５１では、前述した第１および第２コンタクタ４６，４７をいずれもＯＦＦに制御する。これにより、メインバッテリ４４と、ＶＣＵ４３およびダウンバータ４５との間が遮断され、ひいては、メインバッテリ４４と、補助バッテリ３３、第１ＰＤＵ４１および第２ＰＤＵ４２との間が遮断される。この場合、前述したＶＣＵ４３、メインバッテリ４４、第１および第２コンタクタ４６，４７の間の接続関係から明らかなように、第１および第２ＰＤＵ４１，４２が接続状態に保持され、ひいては、第１および第２ステータ１２，２２が接続状態に保持される。
【０１６０】
次いで、前述したエンジン運転中フラグＦ＿ＥＮＧＯＰＥが「１」であるか否かを判別する（ステップ５２）。この答がＮＯで、エンジン３の停止中には、次のステップ５３以降を実行することによって、エンジン３を始動する。まず、このステップ５３では、スタータ３１を作動させ、クランク軸３ａを駆動する。次いで、前記ステップ３４と同様、エンジン３の燃料噴射弁３ｂおよび点火プラグ３ｃの点火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（ステップ５４）。次に、前記ステップ３５および３６と同様、エンジン３が完爆したか否かを判別し（ステップ５５）、この答がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する一方、ＹＥＳで、エンジン３が完爆したときには、エンジン運転中フラグＦ＿ＥＮＧＯＰＥを「１」にセットし（ステップ５６）、本処理を終了する。
【０１６１】
一方、上記ステップ５２の答がＹＥＳ（Ｆ＿ＥＮＧＯＰＥ＝１）で、エンジン３の運転中には、以下のステップ５７〜６１において、エンジン３、第１および第２回転機１１，２１の動作を制御する。まず、ステップ５７では、目標出力ＰＥＯＢＪを算出する。この算出は、目標出力ＰＥＯＢＪを要求駆動力ＰＲＥＱに設定することによって行われる。
【０１６２】
次いで、目標出力ＰＥＯＢＪに応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって、目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪを算出する（ステップ５８）。このマップでは、目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪは、目標出力ＰＥＯＢＪに対し、エンジン３のより良好な燃費が得られるような値に設定されている。次に、上記ステップ５７で算出された目標出力ＰＥＯＢＪに基づき、スロットル弁の開度を制御することによって、エンジン３の出力を目標出力ＰＥＯＢＪになるように制御する（ステップ５９）。
【０１６３】
次いで、第１回転機１１の動作を次のように制御する（ステップ６０）。すなわち、まず、エンジン回転数ＮＥがステップ５８で算出された目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪ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、後述する図１１に示すように、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１ロータ１３の回転方向が正転方向のときには、エンジン３から遊星歯車装置ＰＧを介して第１ロータ１３に伝達される動力の一部を用いて、第１ステータ１２で発電を行うとともに、発電した電力をそのまま第２ステータ２２に供給する。この場合、前記ステップ４０と同様、第１ステータ１２で発電される電流を、キャリアＣに作用するトルクＴＣが算出された目標値ＴＣＯＢＪになるように、制御する。
【０１６４】
上記の第１回転機１１の制御において、第１ロータ１３の回転方向が逆転方向のときには、後述するように第２ステータ２２で発電された電力がそのまま第１ステータ１２に供給され、そのように第１ステータ１２に供給される電流を、キャリアＣに作用するトルクＴＣが上記の目標値ＴＣＯＢＪになるように、制御する。
【０１６５】
また、上記ステップ６０に続くステップ６１では、第２回転機２１の動作を次のように制御し、本処理を終了する。すなわち、まず、ステップ６０で算出された目標値ＴＣＯＢＪと要求トルクＴＲＥＱを用い、前記式（３４）、すなわちＴＭ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ−Ａ・ＴＣＯＢＪ／（１＋Ａ）によって、目標値ＴＭ２ＯＢＪを算出する。次いで、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１ロータ１３の回転方向が正転方向のときには、算出された目標値ＴＭ２ＯＢＪに相当するトルクが第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、第１ステータ１２から第２ステータ２２に供給される電流を制御する。
【０１６６】
一方、第１ロータ１３の回転方向が逆転方向のときには、エンジン３から遊星歯車装置ＰＧを介して第２ロータ２３に伝達される動力の一部を用いて、第２ステータ２２で発電を行うとともに、発電した電力をそのまま第１ステータ１２に供給する。この場合、式（３４）で算出された目標値ＴＭ２ＯＢＪは負値になり、その絶対値に相当するトルクが第２ロータ２３に対して逆転方向に作用するように、第２ステータ２２で発電される電流を制御する。
【０１６７】
次に、図１１を参照しながら、上述した処理の動作例について説明する。具体的には、この動作例は、前記ステップ５７〜６１の実行により車両を走行させる場合の動作例を示している。同図および後述する他の図面において、ＴＥＮＧは、エンジン３の出力トルク（以下「エンジントルク」という）である。図１１から明らかなように、キャリアＣに伝達されたエンジントルクＴＥＮＧは、第１発電トルクＴＧ１を反力として、リングギヤＲを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。また、駆動輪ＤＷ，ＤＷにはさらに、第２力行トルクＴＭ２が伝達される。以上により、駆動輪ＤＷ，ＤＷが駆動され、正転し、ひいては車両が前進する。
【０１６８】
この場合、エンジントルクＴＥＮＧは、第１発電トルクＴＧ１を反力として、リングギヤＲ、第２ロータ２３および駆動輪ＤＷ，ＤＷを正転させるように作用する。そのようにリングギヤＲなどを正転させるように作用するトルク（以下「リングギヤ正転トルク」という）は、キャリアに作用するトルクＴＣと、サンギヤＳの歯数に対するリングギヤＲの歯数の比Ａを用いて、Ａ・ＴＣ／（１＋Ａ）で表される。
【０１６９】
これに対して、前記ステップ６１による第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第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、第２ステータ２２に供給される電流が制御される。また、この目標値ＴＭ２ＯＢＪが、式（３４）、すなわちＴＭ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ−Ａ・ＴＣＯＢＪ／（１＋Ａ）により算出される。このことと、上記のようにリングギヤ正転トルクがＡ・ＴＣ／（１＋Ａ）で表されることから明らかなように、要求トルクＴＲＥＱと等しいトルクが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０１７０】
また、図示しないものの、第１ロータ１３の回転方向が逆転方向のときには、リングギヤ正転トルク（Ａ・ＴＣ／（１＋Ａ））は、要求トルクＴＲＥＱよりも大きくなる。この場合、目標値ＴＭ２ＯＢＪは、式（３４）から明らかなように、要求トルクＴＲＥＱに対するリングギヤ正転トルクの余剰分を表す。また、ステップ６１による第２回転機２１の動作の制御によって、この余剰分に相当するトルクが第２ロータ２３に対して逆転方向に作用するように、第２ステータ２２で発電される電流が制御される。これにより、上記の余剰分に相当するトルクが相殺されることによって、この場合にも、要求トルクＴＲＥＱと等しいトルクが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０１７１】
以上のように、ＦＳモードでは、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが、要求トルクＴＲＥＱになるように制御される。この場合、前述したように、エンジン３の出力が、要求出力ＰＲＥＱに設定された目標出力ＰＥＯＢＪになるように制御される。それに加え、第１および第２回転機１１，２１と、メインバッテリ４４との間における電力の授受がいずれも行われることなく、エンジン３の動力が、遊星歯車装置ＰＧ、第１および第２回転機１１，２１を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上から明らかなように、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力が、要求駆動力ＰＲＥＱになるように制御される。また、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷが互いに異なるときには、エンジン３の出力（動力）は、変速して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０１７２】
また、以上の第１実施形態は、特許請求の範囲に記載された請求項１〜４に係る発明に対応するものであり、第１実施形態における各種の要素と、これらの請求項１〜４に係る発明（以下、総称する場合「第１発明」という）の各種の要素との対応関係は、次のとおりである。すなわち、第１実施形態における駆動輪ＤＷ，ＤＷ、エンジン３およびクランク軸３ａが、第１発明における被駆動部、熱機関および出力部にそれぞれ相当する。また、第１実施形態におけるＥＣＵ２、リレー３２、ＶＣＵ４３、第１および第２ＰＤＵ４１，４２が、第１発明における制御装置に相当する。さらに、第１実施形態における遊星歯車装置ＰＧが、第１発明における動力伝達機構に相当し、第１実施形態におけるサンギヤＳ、キャリアＣおよびリングギヤＲが、第１発明における第１要素、第２要素および第３要素にそれぞれ相当する。また、第１実施形態におけるメインバッテリ４４および補助バッテリ３３が、第１発明における第１および第２蓄電装置にそれぞれ相当する。
【０１７３】
また、第１実施形態における電圧センサ５５が、第１発明における状態パラメータ検出手段に相当し、第１実施形態におけるＥＣＵ２が、請求項２に係る発明における異常判定手段に相当するとともに、第１実施形態におけるＥＣＵ２、第１および第２コンタクタ４６，４７が、請求項３に係る発明における遮断手段に相当する。さらに、第１実施形態における第１〜第ｘ電圧Ｖ１〜Ｖｘが、第１発明における状態パラメータに相当する。
【０１７４】
以上のように、第１実施形態によれば、第１回転機１１およびスタータ３１の電源として、メインバッテリ４４および補助バッテリ３３がそれぞれ設けられている。また、第１〜第ｘ電圧Ｖ１〜Ｖｘがそれぞれ、すなわちメインバッテリ４４の第１〜第ｘバッテリモジュールの電圧がそれぞれ、電圧センサ５５により検出されるとともに、検出された第１〜第ｘ電圧Ｖ１〜Ｖｘに基づいて、メインバッテリ４４の異常が判定される（図５のステップ３）。さらに、エンジン３を始動する際、メインバッテリ４４が異常のときにはスタータ３１を用いて、正常のときには第１回転機１１を用いて、クランク軸３ａが駆動される（図７のステップ３２、図１０のステップ５３）。また、補助バッテリ３３がメインバッテリ４４に電気的に接続されており、エンジン３を始動する際、補助バッテリ３３とメインバッテリ４４の間が、第１および第２コンタクタ４６，４７により電気的に遮断される（図１０のステップ５１）。以上により、メインバッテリ４４の異常の有無に応じて、エンジン３を適切かつ確実に始動することができる。
【０１７５】
さらに、車両の走行中、メインバッテリ４４が異常のときには、メインバッテリ４４と第１および第２回転機１１，２１との間における電力の授受をいずれも行うことなく、要求駆動力ＰＲＥＱに相当する動力が駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるように、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（図１０のステップ５７〜６１）。したがって、要求駆動力ＰＲＥＱに相当する動力を、駆動輪ＤＷ，ＤＷに適切に伝達することができる。
【０１７６】
なお、第１実施形態では、キャリアＣ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、サンギヤＳを第１ロータ１３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１実施形態では、リングギヤＲおよび第２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。また、第１実施形態では、リングギヤＲおよび第２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。
【０１７７】
さらに、第１実施形態では、サンギヤＳを第１ロータ１３に、リングギヤＲを駆動輪ＤＷ，ＤＷ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、サンギヤＳを駆動輪ＤＷ，ＤＷに、リングギヤＲを第１ロータ１３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、サンギヤＳと駆動輪ＤＷ，ＤＷの間、および、リングギヤＲと第１ロータ１３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。
【０１７８】
次に、図１２〜図１７を参照しながら、本発明の第２実施形態による動力装置１Ａについて説明する。この動力装置１Ａは、第１実施形態と比較して、クランク軸３ａおよび駆動輪ＤＷ，ＤＷに対するキャリアＣおよびリングギヤＲの連結関係が逆になっている点が主に異なっている。図１２において、第１実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を用いて示している。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０１７９】
図１２に示すように、動力装置１Ａでは、第１実施形態と異なり、キャリアＣは、前述した第１回転軸４ではなく、第３回転軸６に一体に設けられている。このように、キャリアＣは、第２回転機２１の第２ロータ２３に機械的に直結されるとともに、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。また、リングギヤＲは、第１実施形態と異なり、第３回転軸６ではなく、第１回転軸４に一体に設けられている。このように、リングギヤＲは、クランク軸３ａに機械的に直結されている。
【０１８０】
また、ＥＣＵ２は、前述した各種のセンサおよびスイッチ５１〜５８からの検出信号に応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従って、各種の処理を実行する。これにより、第１実施形態と同様、図６に示す処理に従って、メインバッテリ４４の異常が判定されるとともに、運転モードは、図５に示す処理に従って、メインバッテリ４４が正常のときにはＥＶモードまたはＨＶモードに、異常のときにはＦＳモードに、それぞれ決定される。また、各種の運転モードに従って、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、それにより、車両が各種の運転モードによって運転される。この場合、第１実施形態との上述した構成の相違から、ＨＶモードおよびＦＳモードにおける制御および動作が第１実施形態の場合と異なっているので、以下、この点について説明する。
【０１８１】
［ＨＶモード］
ＨＶモードによる制御は、図１３に示す処理に従って実行される。なお、本処理の実行条件は、第１実施形態と同様である。また、本処理は、前述した図７に示す第１実施形態の処理と比較して、前記ステップ３２、３３、４０および４１に代えて、ステップ７１、７２、７５および７６をそれぞれ実行する点のみが異なっており、具体的には、第１および第２回転機１１，２１の動作の制御のみが異なっている。このため、以下、この相違点を中心として説明し、図７と同じ実行内容のステップについては、同じステップ番号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１８２】
前記ステップ３１の答がＮＯ（Ｆ＿ＥＮＧＯＰＥ＝０）で、エンジン３の停止中には、ステップ７１および７２において、エンジン３の始動用の第１および第２回転機１１，２１の動作の制御を次のように行うとともに、前記ステップ３４以降を実行し、エンジン３を始動する。このステップ７１では、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、目標値ＴＲＯＢＪを算出する。次いで、車両が停止しているとき（ＮＤＷ＝０）には、メインバッテリ４４から第１ステータ１２に電力を供給し、第１ロータ１３を逆転させるとともに、リングギヤＲに作用するトルクが算出された目標値ＴＲＯＢＪになるように、第１ステータ１２に供給される電流を制御する。
【０１８３】
一方、車両が第２回転機２１を動力源として走行しているときには、上記ステップ７１における第１回転機１１の動作の制御は、次のように行われる。すなわち、動力装置１Ａにおいても、第１実施形態と同様、第１回転機回転数ＮＭ１、駆動輪回転数ＮＤＷおよびエンジン回転数ＮＥの間には、所定の共線関係が成立する。この共線関係と、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１ロータ１３の回転方向が正転方向のときには、第２ロータ２３から遊星歯車装置ＰＧを介して第１ロータ１３に伝達される動力の一部を用いて、第１ステータ１２で発電を行う。次いで、リングギヤＲに作用するトルクが上記の目標値ＴＲＯＢＪになるように、第１ステータ１２で発電される電流を制御する。一方、上記の第１ロータ１３の回転方向が逆転方向のときには、第１回転機１１の動作を、上述した車両の停止中の場合と同様に制御する。
【０１８４】
また、上記ステップ７２における第２回転機２１の動作の制御は、次のように行われる。すなわち、まず、ステップ７１で算出された目標値ＴＲＯＢＪと要求トルクＴＲＥＱを用い、次式（３５）によって、目標値ＴＭ２ＯＢＪを算出する。次いで、メインバッテリ４４から第２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第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、第２ステータ２２に供給される電流を制御する。
ＴＭ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ＋（Ａ＋１）ＴＲＯＢＪ／Ａ    ……（３５）
【０１８５】
また、前記ステップ３９に続くステップ７５では、エンジン３の運転中における第１回転機１１の動作の制御を次のように行う。すなわち、まず、エンジン回転数ＮＥが前記ステップ３８で算出された目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪ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ＴＲＯＢＪを算出する。次いで、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１ロータ１３の回転方向が逆転方向のときには、エンジン３から遊星歯車装置ＰＧを介して第１ロータ１３に伝達される動力の一部を用いて、第１ステータ１２で発電を行うとともに、発電した電力を第２ステータ２２に供給する。一方、第１ロータ１３の回転方向が正転方向のときには、後述するように第２ステータ２２で発電された電力またはメインバッテリ４４の電力が、第１ステータ１２に供給される。これらの場合、第１ステータ１２で発電される電流および第１ステータ１２に供給される電流をいずれも、リングギヤＲに作用するトルクが算出された目標値ＴＲＯＢＪになるように、制御する。
【０１８６】
また、上記ステップ７５に続くステップ７６では、エンジン３の運転中における第２回転機２１の動作の制御を次のように行い、本処理を終了する。すなわち、まず、ステップ７５で算出された目標値ＴＲＯＢＪと要求トルクＴＲＥＱを用い、次式（３６）によって、目標値ＴＭ２ＯＢＪを算出する。次いで、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１ロータ１３の回転方向が逆転方向のときには、算出された目標値ＴＭ２ＯＢＪに相当するトルクが第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、第１ステータ１２から第２ステータ２２に供給される電流を制御する。この場合、要求トルクＴＲＥＱが大きいことにより第１ステータ１２からの電力だけでは不足するときには、メインバッテリ４４から第２ステータ２２に電力がさらに供給される。
ＴＭ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ−（Ａ＋１）ＴＲＯＢＪ／Ａ    ……（３６）
【０１８７】
一方、上記の第２回転機２１の動作の制御において、第１ロータ１３の回転方向が正転方向で、かつ、目標値ＴＭ２ＯＢＪが負値のときには、エンジン３から遊星歯車装置ＰＧを介して第２ロータ２３に伝達される動力の一部を用いて、第２ステータ２２で発電を行うとともに、発電される電流を、目標値ＴＭ２ＯＢＪの絶対値に相当するトルクが第２ロータ２３に対して逆転方向に作用するように、制御する。一方、第１ロータ１３の回転方向が正転方向で、かつ、目標値ＴＭ２ＯＢＪが正値のときには、メインバッテリ４４から第２ステータ２２に電力を供給するとともに、供給される電流を、目標値ＴＭ２ＯＢＪに相当するトルクが第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、制御する。この場合、前述したように第１ステータ１２にも、メインバッテリ４４から電力が供給される。以上により、エンジン３が第１および第２回転機１１，２１によってアシストされる。
【０１８８】
また、ステップ７５および７６における第１および第２回転機１１，２１の動作の制御において、メインバッテリ４４を充電するときには、第１または第２ステータ１２，２２で発電された電力の一部が充電される。
【０１８９】
以上のステップ３７〜３９、７５および７６の実行により、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力が、要求駆動力ＰＲＥＱになるように制御されるとともに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが、要求トルクＴＲＥＱになるように制御される。
【０１９０】
次に、図１４および図１５を参照しながら、上述した処理の動作例について説明する。具体的には、これらの図１４および図１５に示す動作例はそれぞれ、車両の停止中および走行中において、前記ステップ７１、７２および３４〜３６の実行によりエンジン３を始動する際の動作例を示している。まず、これらの図１４および図１５について説明する。
【０１９１】
前述した各種の回転要素の間の連結関係から明らかなように、サンギヤＳ、キャリアＣおよびリングギヤＲの回転数はそれぞれ、第１回転機回転数ＮＭ１、第２回転機回転数ＮＭ２およびエンジン回転数ＮＥと等しい。また、差動装置ＤＧなどによる変速を無視すれば、キャリアＣの回転数および第２回転機回転数ＮＭ２は、駆動輪回転数ＮＤＷと等しい。さらに、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の歯数に対するリングギヤＲの歯数の比Ａで定まる所定の共線関係にある。以上から、第１回転機回転数ＮＭ１、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１４や図１５に示すような速度共線図で表される。
【０１９２】
図１４から明らかなように、第１力行トルクＴＭ１は、第２力行トルクＴＭ２を反力として、リングギヤＲを介してクランク軸３ａに伝達され、それにより、クランク軸３ａが駆動され、正転する。この場合、前記ステップ７１による第１回転機１１の動作の制御により、リングギヤＲに作用するトルクが目標値ＴＲＯＢＪになるように、第１ステータ１２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。
【０１９３】
さらに、図１４から明らかなように、第１力行トルクＴＭ１は、エンジンフリクションＴＥＦを反力として、キャリアＣ、第２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。そのようにキャリアＣなどを逆転させるように作用するトルク（以下「キャリア逆転トルク」という）は、遊星歯車装置ＰＧの機能から明らかなように、リングギヤＲに作用するトルクをＴＲとすると、サンギヤＳの歯数に対するリングギヤＲの歯数の比Ａを用いて、−（Ａ＋１）ＴＲ／Ａで表される。
【０１９４】
これに対して、前記ステップ７２による第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第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、第２ステータ２２に供給される電流が制御される。また、この目標値ＴＭ２ＯＢＪが、前記式（３５）、すなわちＴＭ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ＋（Ａ＋１）ＴＲＯＢＪ／Ａにより算出され、この場合、車両の停止中のため、要求トルクＴＲＥＱは値０である。これらのことと、上記のようにキャリア逆転トルクが−（Ａ＋１）ＴＲ／Ａで表されることから明らかなように、キャリア逆転トルクが第２力行トルクＴＭ２により相殺され、ひいては、駆動輪ＤＷ，ＤＷが静止状態（ＮＤＷ＝０）に保持される。
【０１９５】
さらに、図１５から明らかなように、車両の走行中には、第２力行トルクＴＭ２の一部は、キャリアＣに伝達され、さらに、第１発電トルクＴＧ１を反力として、リングギヤＲを介してクランク軸３ａに伝達され、その結果、クランク軸３ａが駆動され、正転する。また、第２力行トルクＴＭ２の残りは、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが駆動され、正転し、ひいては、車両が前進する。この場合にも、図１４に示す車両の停止中の場合と同様、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。
【０１９６】
さらに、図１５から明らかなように、第１発電トルクＴＧ１は、エンジンフリクションＴＥＦを反力として、キャリアＣ、第２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。そのようにキャリアＣなどを逆転させるように作用するトルク（キャリア逆転トルク）は、図１４に示す車両の停止中の場合と同様、−（Ａ＋１）ＴＲ／Ａで表される。
【０１９７】
これに対して、車両の停止中の場合と同様、目標値ＴＭ２ＯＢＪに相当するトルクが第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、第２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、ＴＭ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ＋（Ａ＋１）ＴＲＯＢＪ／Ａにより算出される。このことと、上記のようにキャリア逆転トルクが−（Ａ＋１）ＴＲ／Ａで表されることから明らかなように、要求トルクＴＲＥＱと等しいトルクが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０１９８】
［ＦＳモード］
ＦＳモードによる制御は、図１６に示す処理に従って実行される。なお、本処理の実行条件は、第１実施形態と同様である。また、本処理は、前述した図１０に示す第１実施形態の処理と比較して、前記ステップ６０および６１に代えて、ステップ８１および８２をそれぞれ実行する点のみが異なっており、具体的には、エンジン３の運転中における第１および第２回転機１１，２１の動作の制御のみが異なっている。このため、以下、この相違点を中心として説明し、図１０と同じ実行内容のステップについては、同じステップ番号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１９９】
前記ステップ５９に続くステップ８１では、第１回転機１１の動作を次のように制御する。すなわち、まず、エンジン回転数ＮＥが目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪ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ＴＲＯＢＪを算出する。次いで、後述する図１７に示すように、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１ロータ１３の回転方向が逆転方向のときには、エンジン３から遊星歯車装置ＰＧを介して第１ロータ１３に伝達される動力の一部を用いて、第１ステータ１２で発電を行うとともに、発電した電力をそのまま第２ステータ２２に供給する。この場合、前記ステップ７５と同様、第１ステータ１２で発電される電流を、リングギヤＲに作用するトルクＴＲが算出された目標値ＴＲＯＢＪになるように、制御する。
【０２００】
また、上記の第１回転機１１の動作の制御において、第１ロータ１３の回転方向が正転方向のときには、後述するように第２ステータ２２で発電された電力がそのまま第１ステータ１２に供給され、そのように第１ステータ１２に供給される電流を、リングギヤＲに作用するトルクＴＲが上記の目標値ＴＲＯＢＪになるように、制御する。
【０２０１】
また、上記ステップ８１に続くステップ８２では、第２回転機２１の動作を次のように制御し、本処理を終了する。すなわち、まず、ステップ８１で算出された目標値ＴＲＯＢＪと要求トルクＴＲＥＱを用い、前記式（３６）、すなわちＴＭ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ−（Ａ＋１）ＴＲＯＢＪ／Ａによって、目標値ＴＭ２ＯＢＪを算出する。次いで、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１ロータ１３の回転方向が逆転方向のときには、算出された目標値ＴＭ２ＯＢＪに相当するトルクが第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、第１ステータ１２から第２ステータ２２に供給される電流を制御する。
【０２０２】
一方、第１ロータ１３の回転方向が正転方向のときには、エンジン３から遊星歯車装置ＰＧを介して第２ロータ２３に伝達される動力の一部を用いて、第２ステータ２２で発電を行うとともに、発電した電力をそのまま第１ステータ１２に供給する。この場合、式（３６）で算出された目標値ＴＭ２ＯＢＪは負値になり、その絶対値に相当するトルクが第２ロータ２３に対して逆転方向に作用するように、第２ステータ２２で発電される電流を制御する。
【０２０３】
次に、図１７を参照しながら、上述した処理の動作例について説明する。具体的には、この動作例は、前記ステップ５７〜５９、８１および８２の実行により車両を走行させる場合の動作例を示している。図１７から明らかなように、リングギヤＲに伝達されたエンジントルクＴＥＮＧは、第１発電トルクＴＧ１を反力として、キャリアＣを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。また、駆動輪ＤＷ，ＤＷにはさらに、第２力行トルクＴＭ２が伝達される。以上により、駆動輪ＤＷ，ＤＷが駆動され、正転し、ひいては車両が前進する。
【０２０４】
この場合、エンジントルクＴＥＮＧは、第１発電トルクＴＧ１を反力として、キャリアＣ、第２ロータ２３および駆動輪ＤＷ，ＤＷを正転させるように作用する。そのようにキャリアＣなどを正転させるように作用するトルク（以下「キャリア正転トルク」という）は、リングギヤＲに作用するトルクＴＲと、サンギヤＳの歯数に対するリングギヤＲの歯数の比Ａを用いて、（Ａ＋１）ＴＲ／Ａで表される。
【０２０５】
これに対して、前記ステップ８２による第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第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、第２ステータ２２に供給される電流が制御される。また、この目標値ＴＭ２ＯＢＪが、式（３６）、すなわちＴＭ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ−（Ａ＋１）ＴＲＯＢＪ／Ａにより算出される。このことと、上記のようにキャリア正転トルクが（Ａ＋１）ＴＲ／Ａで表されることから明らかなように、要求トルクＴＲＥＱと等しいトルクが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０２０６】
また、図示しないものの、第１ロータ１３の回転方向が正転方向のときには、キャリア正転トルク（（Ａ＋１）ＴＲ／Ａ）は、要求トルクＴＲＥＱよりも大きくなる。この場合、目標値ＴＭ２ＯＢＪは、式（３６）から明らかなように、要求トルクＴＲＥＱに対するキャリア正転トルクの余剰分を表す。また、ステップ８２による第２回転機２１の動作の制御によって、この余剰分に相当するトルクが第２ロータ２３に対して逆転方向に作用するように、第２ステータ２２で発電される電流が制御される。これにより、上記の余剰分に相当するトルクが相殺されることによって、この場合にも、要求トルクＴＲＥＱと等しいトルクが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０２０７】
以上のように、ＦＳモードでは、第１実施形態と同様、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが、要求トルクＴＲＥＱになるように制御される。この場合、エンジン３の出力が、要求出力ＰＲＥＱに設定された目標出力ＰＥＯＢＪになるように制御される。それに加え、第１および第２回転機１１，２１と、メインバッテリ４４との間における電力の授受がいずれも行われることなく、エンジン３の動力が、遊星歯車装置ＰＧ、第１および第２回転機１１，２１を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上から明らかなように、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力が、要求駆動力ＰＲＥＱになるように制御される。また、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷが互いに異なるときには、エンジン３の出力（動力）は、変速して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０２０８】
また、これまでに述べた第２実施形態は、特許請求の範囲に記載された請求項１〜４に係る発明に対応するものであり、第２実施形態における各種の要素と、請求項１〜４に係る発明における各種の要素との対応関係は、第１実施形態と同様である。
【０２０９】
以上により、第２実施形態によれば、メインバッテリ４４の異常の有無に応じて、エンジン３を適切かつ確実に始動することができるなど、第１実施形態による前述した効果を同様に得ることができる。
【０２１０】
なお、第２実施形態では、リングギヤＲ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、サンギヤＳを第１ロータ１３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２実施形態では、キャリアＣおよび第２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。また、第２実施形態では、キャリアＣおよび第２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。
【０２１１】
さらに、第２実施形態では、サンギヤＳを第１ロータ１３に、リングギヤＲ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、サンギヤＳをクランク軸３ａに、リングギヤＲを第１ロータ１３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、サンギヤＳとクランク軸３ａとの間、および、リングギヤＲと第１ロータ１３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。
【０２１２】
次に、図１８〜図３８を参照しながら、本発明の第３実施形態による動力装置１Ｂについて説明する。この動力装置１Ｂは、第１実施形態と比較して、第１回転機１１および遊星歯車装置ＰＧに代えて、２ロータタイプの第１回転機６１を備える点が主に異なっている。図１８〜図２０において、第１実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を用いて示している。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０２１３】
図１８および図２０に示すように、第１回転機６１は、２ロータタイプのものであり、不動の第１ステータ６３と、第１ステータ６３に対向するように設けられた第１ロータ６４と、両者６３，６４の間に設けられた第２ロータ６５を有している。第１ロータ６４、第２ロータ６５および第１ステータ６３は、前述した第１回転軸４と同軸状に配置されており、第１回転軸４の径方向に、内側からこの順で並んでいる。
【０２１４】
上記の第１ステータ６３は、第１回転磁界を発生させるものであり、図２０および図２１に示すように、鉄芯６３ａと、この鉄芯６３ａに設けられたＵ相、Ｖ相およびＷ相コイル６３ｃ，６３ｄ，６３ｅを有している。なお、図２０では、便宜上、Ｕ相コイル６３ｃのみを示している。
【０２１５】
また、上記の鉄芯６３ａ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、前述したケースＣＡに固定されている。また、鉄芯６３ａの内周面には、１２個のスロット６３ｂが形成されており、これらのスロット６３ｂ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６３ｃ〜６３ｅは、スロット６３ｂに分布巻き（波巻き）で巻回されている。また、図１９に示すように、Ｕ相〜Ｗ相コイル６３ｃ〜６３ｅを含む第１ステータ６３は、前述した第１ＰＤＵ４１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６３，２２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。
【０２１６】
以上の構成の第１ステータ６３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６３ａの第１ロータ６４側の端部に、４個の磁極が周方向に等間隔で発生する（図２３参照）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６３ａ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２３や後述する他の図面では、第１電機子磁極を、鉄芯６３ａやＵ相〜Ｗ相コイル６３ｃ〜６３ｅの上に、（Ｎ）および（Ｓ）で表記している。
【０２１７】
また、図２１に示すように、第１ロータ６４は、８個の永久磁石６４ａから成る第１磁極列を有している。これらの永久磁石６４ａ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６３の鉄芯６３ａに対向している。各永久磁石６４ａ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６３の鉄芯６３ａのそれと同じに設定されている。
【０２１８】
さらに、図２０に示すように、永久磁石６４ａは、リング状の取付部６４ｂの外周面に取り付けられている。この取付部６４ｂ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６４ｃの外周面に取り付けられている。このフランジ６４ｃは、前述した第３回転軸６に一体に設けられており、それにより、永久磁石６４ａを含む第１ロータ６４は、第３回転軸６に同軸状に直結されている。また、上記のように軟磁性体で構成された取付部６４ｂの外周面に永久磁石６４ａが取り付けられているので、各永久磁石６４ａには、第１ステータ６３側の端部に、（Ｎ）または（Ｓ）の１つの磁極が現れる。なお、図２１や後述する他の図面では、永久磁石６４ａ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６４ａの極性は、互いに異なっている。
【０２１９】
また、前述した第２ロータ６５は、６個のコア６５ａから成る単一の第１軟磁性体列を有している。これらのコア６５ａは、周方向に等間隔で並んでおり、この第１軟磁性体列は、第１ステータ６３の鉄芯６３ａと第１ロータ６４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６５ａ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６５ａの軸線方向の長さは、永久磁石６４ａと同様、第１ステータ６３の鉄芯６３ａのそれと同じに設定されている。さらに、コア６５ａは、円板状のフランジ６５ｂの外端部に、軸線方向に若干延びる筒状の連結部６５ｃを介して取り付けられており、このフランジ６５ｂ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６５ａを含む第２ロータ６５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。なお、図２１や図２３では、便宜上、連結部６５ｃおよびフランジ６５ｂを省略している。また、動力装置１Ｂでは、前述した第２回転軸５が省略されている。
【０２２０】
次に、以上の構成の第１回転機６１の動作について説明する。前述したように、第１回転機６１では、第１電機子磁極が４個、永久磁石６４ａの磁極（以下「第１磁石磁極」という）が８個、コア６５ａ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６５ａ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６３に対して第１ロータ６４や第２ロータ６５が回転するのに伴ってＵ相〜Ｗ相コイル６３ｃ〜６３ｅにそれぞれ発生する逆起電圧（以下、それぞれ「Ｕ相逆起電圧Ｖｃｕ」「Ｖ相逆起電圧Ｖｃｖ」「Ｗ相逆起電圧Ｖｃｗ」という）は、次式（３７）、（３８）および（３９）で表される。
【数３３】
2011084116.tif 000035
【数３４】
2011084116.tif 000036
【数３５】
2011084116.tif 000037
【０２２１】
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６３ｃ（以下「基準コイル」という）に対する第１ロータ６４の特定の永久磁石６４ａ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６４ａ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６５の特定のコア６５ａ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６５ａ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。
【０２２２】
また、上記の式（３７）〜（３９）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６３に対する第１ロータ６４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６３に対する第２ロータ６５の角速度を電気角速度に換算した値である。
【０２２３】
また、前述した第１極対数比αと前記式（２１）〜（２３）から明らかなように、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相コイル６３ｃ，６３ｄ，６３ｅをそれぞれ流れる電流（以下、それぞれ「Ｕ相電流Ｉｕ」「Ｖ相電流Ｉｖ」「Ｗ相電流Ｉｗ」という）は、次式（４０）、（４１）および（４２）で表される。
【数３６】
2011084116.tif 000038
【数３７】
2011084116.tif 000039
【数３８】
2011084116.tif 000040
【０２２４】
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）と前記式（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６３の第１回転磁界のベクトルの電気角度位置θＭＦＲは、次式（４３）で表され、第１ステータ６３に対する第１回転磁界の電気角速度（以下「第１磁界電気角速度ωＭＦＲ」という）は、次式（４４）で表される。
【数３９】
2011084116.tif 000041
【数４０】
2011084116.tif 000042
【０２２５】
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２２のように示される。
【０２２６】
また、第１ステータ６３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６４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６５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）と前記式（３２）から明らかなように、次式（４５）で表される。
【数４１】
2011084116.tif 000043
【０２２７】
上記の式（４４）および（４５）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。
【０２２８】
次に、第１ステータ６３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６４や第２ロータ６５から出力されるかについて説明する。まず、図２３〜図２５を参照しながら、第１ロータ６４を回転不能に保持した状態で第１ステータ６３に電力を供給した場合について説明する。なお、図２３〜図２５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２３〜図２５に示される同じ１つの第１電機子磁極およびコア６５ａに、ハッチングを付している。
【０２２９】
まず、図２３（ａ）に示すように、ある１つのコア６５ａの中心と、ある１つの永久磁石６４ａの中心が、周方向に互いに一致するとともに、そのコア６５ａから３つ目のコア６５ａの中心と、その永久磁石６４ａから４つ目の永久磁石６４ａ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６５ａと一致している各永久磁石６４ａ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６４ａの第１磁石磁極の極性と異ならせる。
【０２３０】
前述したように第１ステータ６３による第１回転磁界が第１ロータ６４との間に発生することと、コア６５ａを有する第２ロータ６５が第１ステータ６３と第１ロータ６４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６５ａは磁化される。このことと、隣り合う各コア６５ａ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６５ａ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２３〜図２５では、便宜上、鉄芯６３ａや取付部６４ｂ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。
【０２３１】
図２３（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６５ａ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６５ａ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６５ａ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６５ａには、周方向に回転させるような磁力は作用しない。
【０２３２】
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２３（ａ）に示す位置から図２３（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６５ａ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６５ａ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６５ａ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６５ａは、磁界回転方向に駆動され、図２３（ｃ）に示す位置に回転し、コア６５ａが設けられた第２ロータ６５も、磁界回転方向に回転する。なお、図２３（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６５ａ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。
【０２３３】
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６５ａ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６５ａに磁力が作用する→コア６５ａおよび第２ロータ６５が、磁界回転方向に回転する」という動作が、図２４（ａ）〜（ｄ）、図２５（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６４を回転不能に保持した状態で、第１ステータ６３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６３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６５から出力される。
【０２３４】
また、図２６は、図２３（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２６と図２３（ａ）の比較から明らかなように、コア６５ａは、第１電機子磁極に対して１／３の回転角度だけ、同方向に回転していることが分かる。この結果は、前記式（４４）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。
【０２３５】
次に、図２７〜図２９を参照しながら、第２ロータ６５を回転不能に保持した状態で、第１ステータ６３に電力を供給した場合の動作について説明する。なお、図２７〜図２９では、図２３〜図２５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６４ａに、ハッチングを付している。まず、図２７（ａ）に示すように、図２３（ａ）の場合と同様、ある１つのコア６５ａの中心と、ある１つの永久磁石６４ａの中心が、周方向に互いに一致するとともに、そのコア６５ａから３つ目のコア６５ａの中心と、その永久磁石６４ａから４つ目の永久磁石６４ａ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６５ａと一致している各永久磁石６４ａ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６４ａの第１磁石磁極の極性と異ならせる。
【０２３６】
図２７（ａ）に示す状態では、図２３（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６５ａ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６５ａ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６５ａ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６４ａには、周方向に回転させるような磁力は作用しない。
【０２３７】
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２７（ａ）に示す位置から図２７（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６４ａに磁力が作用する。この場合、この永久磁石６４ａ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６５ａ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６４ａを位置させるように、すなわち、永久磁石６４ａ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６４ａは、磁界回転方向と逆方向に駆動され、図２７（ｃ）に示す位置に回転し、永久磁石６４ａが設けられた第１ロータ６４も、磁界回転方向と逆方向に回転する。
【０２３８】
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６５ａの延長線上よりも、永久磁石６４ａ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６４ａに磁力が作用する→永久磁石６４ａおよび第１ロータ６４が、磁界回転方向と逆方向に回転する」という動作が、図２８（ａ）〜（ｄ）、図２９（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６５を回転不能に保持した状態で、第１ステータ６３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６３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６４から出力される。
【０２３９】
また、図２９（ｂ）は、図２７（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２９（ｂ）と図２７（ａ）の比較から明らかなように、永久磁石６４ａは、第１電機子磁極に対して１／２の回転角度だけ、逆方向に回転していることが分かる。この結果は、前記式（４４）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。
【０２４０】
また、図３０および図３１は、第１電機子磁極、コア６５ａおよび永久磁石６４ａ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６４を回転不能に保持するとともに、第１ステータ６３への電力の供給により第２ロータ６５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３０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。
【０２４１】
この場合、第１ロータ６４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、前記式（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３０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３０は、第２ロータ６５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６５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３０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。
【０２４２】
さらに、図３１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、前記式（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３１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３１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。
【０２４３】
また、図３２および図３３は、第１電機子磁極、コア６５ａおよび永久磁石６４ａの数を図３０および図３１の場合と同様に設定し、第１ロータ６４に代えて第２ロータ６５を回転不能に保持するとともに、第１ステータ６３への電力の供給により第１ロータ６４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３２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。
【０２４４】
この場合、第２ロータ６５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、前記式（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３２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３２は、第１ロータ６４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６４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３２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。
【０２４５】
さらに、図３３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３１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３３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３３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。
【０２４６】
以上のように、第１回転機６１では、第１ステータ６３への電力の供給（入力）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６５ａ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６３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６４や第２ロータ６５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、前記式（４４）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、前記式（４５）に示す関係が成立する。
【０２４７】
このため、第１ステータ６３に電力を供給していない状態で、第１および第２ロータ６４，６５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６３に対して回転させると、第１ステータ６３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磁石磁極とコア６５ａ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（４４）に示す電気角速度の関係と式（４５）に示すトルクの関係が成立する。
【０２４８】
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（４５）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６１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。
【０２４９】
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６３に供給される電流、第１ステータ６３で発電される電流、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。
【０２５０】
以上のように、動力装置１Ｂでは、第１回転機６１の第２ロータ６５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６１の第１ロータ６４および第２回転機２１の第２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７，７を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。
【０２５１】
また、前述したように第１回転機６１の第２ロータ６５がクランク軸３ａに直結されているため、ＥＣＵ２は、クランク角センサ５１からのＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号に応じて、第１ステータ６３に対する第２ロータ６５の回転角度位置を算出する。さらに、第１回転機６１の第１ロータ６４および第２回転機２１の第２ロータ２３が互いに直結されているため、ＥＣＵ２は、第２回転角センサ５３で検出された第２ロータ２３の回転角度位置に基づいて、第１ステータ６３に対する第１ロータ６４の回転角度位置を算出する。なお、図示しないものの、動力装置１Ｂでは、第１回転機１１が設けられていないため、前述した第１回転角センサ５２は、省略されている。
【０２５２】
また、ＥＣＵ２は、前述した各種のセンサおよびスイッチ５１，５３〜５８からの検出信号に応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従って、各種の処理を実行する。これにより、第１実施形態と同様、図６に示す処理に従って、メインバッテリ４４の異常が判定されるとともに、運転モードは、図５に示す処理に従って、メインバッテリ４４が正常のときにはＥＶモードまたはＨＶモードに、異常のときにはＦＳモードに、それぞれ決定される。また、各種の運転モードに従って、エンジン３、スタータ３１、第１および第２回転機６１，２１の動作が制御され、それにより、車両が各種の運転モードによって運転される。この場合、第１実施形態との上述した構成の相違から、ＨＶモードおよびＦＳモードにおける制御および動作が第１実施形態の場合と異なっているので、以下、この点について説明する。
【０２５３】
［ＨＶモード］
ＨＶモードによる制御は、図３４に示す処理に従って実行される。なお、本処理の実行条件は第１実施形態と同様である。また、本処理は、前述した図７に示す第１実施形態の処理と比較して、前記ステップ３２、３３、４０および４１に代えて、ステップ９１、９２、９５および９６をそれぞれ実行する点のみが異なっており、具体的には、第１および第２回転機６１，２１の動作の制御のみが異なっている。このため、以下、この相違点を中心として説明し、図７と同じ実行内容のステップについては、同じステップ番号を付し、その説明を省略するものとする。
【０２５４】
前記ステップ３１の答がＮＯ（Ｆ＿ＥＮＧＯＰＥ＝０）で、エンジン３の停止中には、ステップ９１および９２において、エンジン３の始動用の第１および第２回転機６１，２１の動作の制御を次のように行うとともに、前記ステップ３４以降を実行し、エンジン３を始動する。このステップ９１では、まず、エンジン回転数ＮＥが始動時用回転数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。次いで、車両が停止しているとき（ＮＤＷ＝０）には、メインバッテリ４４から第１ステータ６３に電力を供給し、第１回転磁界を正転させるとともに、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６３に供給される電流を制御する。
【０２５５】
一方、車両が第２回転機２１を動力源として走行しているときには、上記ステップ９１における第１回転機１１の動作の制御は、次のように行われる。すなわち、前述した各種の回転要素の間の連結関係から明らかなように、第１磁界回転数ＮＭＦ１、駆動輪回転数ＮＤＷおよびエンジン回転数ＮＥの間には、所定の共線関係が成立する。この共線関係と、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１回転磁界の回転方向が逆転方向のときには、第２回転機２１の第２ロータ２３から第１回転機６１の第１ロータ６４に伝達される動力の一部を用いて、第１ステータ６３で発電を行う。次いで、第２ロータ６５に作用するトルクが算出された目標値ＴＲ２ＯＢＪになるように、第１ステータ６３で発電される電流を制御する。一方、第１回転磁界の回転方向が正転方向のときには、第１回転機６１の動作を、上述した車両の停止中の場合と同様に制御する。
【０２５６】
また、上記ステップ９２における第２回転機２１の動作の制御は、次のように行われる。すなわち、まず、ステップ９１で算出された目標値ＴＲ２ＯＢＪと要求トルクＴＲＥＱを用い、次式（４６）によって、目標値ＴＭ２ＯＢＪを算出する。次いで、メインバッテリ４４から第２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第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、第２ステータ２２に供給される電流を制御する。
ＴＭ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ＋α・ＴＲ２ＯＢＪ／（１＋α）  ……（４６）
【０２５７】
また、前記ステップ３９に続くステップ９５では、エンジン３の運転中における第１回転機６１の動作の制御を次のように行う。すなわち、まず、エンジン回転数ＮＥが前記ステップ３８で算出された目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪ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ＴＲ２ＯＢＪを算出する。次いで、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１回転磁界の回転方向が正転方向のときには、エンジン３から第２ロータ６５に伝達される動力の一部を用いて、第１ステータ６３で発電を行うとともに、発電した電力を第２ステータ２２に供給する。一方、第１回転磁界の回転方向が逆転方向のときには、後述するように第２ステータ２２で発電された電力またはメインバッテリ４４の電力が、第１ステータ６３に供給される。これらの場合、第１ステータ６３で発電される電流および第１ステータ６３に供給される電流をいずれも、第２ロータ伝達トルクＴＲ２が上記の目標値ＴＲ２ＯＢＪになるように、制御する。
【０２５８】
また、ステップ９５に続くステップ９６では、エンジン３の運転中における第２回転機２１の動作の制御を次のように行い、本処理を終了する。すなわち、まず、ステップ９５で算出された目標値ＴＲ２ＯＢＪと要求トルクＴＲＥＱを用い、次式（４７）によって、目標値ＴＭ２ＯＢＪを算出する。次いで、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１回転磁界の回転方向が正転方向のときには、算出された目標値ＴＭ２ＯＢＪに相当するトルクが第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、第１ステータ６３から第２ステータ２２に供給される電流を制御する。この場合、要求トルクＴＲＥＱが大きいことにより第１ステータ６３からの電力だけでは不足するときには、メインバッテリ４４から第２ステータ２２に電力がさらに供給される。
ＴＭ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ−α・ＴＲ２ＯＢＪ／（１＋α）    ……（４７）
【０２５９】
一方、上記の第２回転機２１の制御において、第１回転磁界の回転方向が逆転方向で、かつ、目標値ＴＭ２ＯＢＪが負値のときには、エンジン３から第２および第１ロータ６５，６４を介して第２回転機２１の第２ロータ２３に伝達される動力の一部を用いて、第２ステータ２２で発電を行うとともに、発電される電流を、目標値ＴＭ２ＯＢＪの絶対値に相当するトルクが第２ロータ２３に対して逆転方向に作用するように、制御する。一方、第１回転磁界の回転方向が逆転方向で、かつ、目標値ＴＭ２ＯＢＪが正値のときには、メインバッテリ４４から第２ステータ２２に電力を供給するとともに、供給される電流を、目標値ＴＭ２ＯＢＪに相当するトルクが第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、制御する。この場合、前述したように第１ステータ６３にも、メインバッテリ４４から電力が供給される。以上により、エンジン３が第１および第２回転機６１，２１によってアシストされる。
【０２６０】
また、ステップ９５および９６における第１および第２回転機６１，２１の動作の制御において、メインバッテリ４４を充電するときには、第１または第２ステータ６３，２２で発電された電力の一部が充電される。
【０２６１】
以上のステップ３７〜３９、９５および９６の実行により、第１実施形態と同様、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力が、要求駆動力ＰＲＥＱになるように制御されるとともに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが、要求トルクＴＲＥＱになるように制御される。
【０２６２】
次に、図３５および図３６を参照しながら、上述した処理の動作例について説明する。具体的には、これらの図３５および図３６に示す動作例はそれぞれ、車両の停止中および走行中において、前記ステップ９１、９２および３４〜３６の実行によりエンジン３を始動する際の動作例を示している。まず、これらの図３５および図３６について説明する。
【０２６３】
前述した各種の回転要素の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、差動装置ＤＧなど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、前記式（４４）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３５や図３６に示すような速度共線図で表される。なお、図３５および後述する他の速度共線図では、第１回転機６１の第２ロータ６５と第２回転機２１の第２ロータ２３を識別するために、両者の符号をカッコ書きで示している。
【０２６４】
図３５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６５を介してクランク軸３ａに伝達され、それにより、クランク軸３ａが駆動され、正転する。この場合、前記ステップ９１による第１回転機６１の動作の制御により、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６３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。
【０２６５】
さらに、図３５から明らかなように、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１は、エンジンフリクションＴＥＦを反力として、第１ロータ６４、第２回転機２１の第２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６４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、前述した第１回転機６１の機能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。
【０２６６】
これに対して、前記ステップ９２による第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第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、第２ステータ２２に供給される電流が制御される。また、この目標値ＴＭ２ＯＢＪが、前記式（４６）、すなわちＴＭ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ＋α・ＴＲ２ＯＢＪ／（１＋α）により算出され、この場合、車両の停止中のため、要求トルクＴＲＥＱは値０である。これらのことと、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、ひいては、駆動輪ＤＷ，ＤＷが静止状態（ＮＤＷ＝０）に保持される。
【０２６７】
また、車両の走行中には、図３６から明らかなように、第２力行トルクＴＭ２の一部は、第１ロータ６４に伝達され、さらに、第１発電用等価トルクＴＧＥ１を反力として、第２ロータ６５を介してクランク軸３ａに伝達され、その結果、クランク軸３ａが駆動され、正転する。また、第２力行トルクＴＭ２の残りは、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが駆動され、正転し、ひいては、車両が前進する。この場合にも、図３５に示す車両の停止中の場合と同様、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。
【０２６８】
さらに、図３６から明らかなように、第１発電用等価トルクＴＧＥ１は、エンジンフリクションＴＥＦを反力として、第１ロータ６４、第２回転機２１の第２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６４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、図３５に示す車両の停止中の場合と同様、−α・ＴＲ２／（１＋α）で表される。
【０２６９】
これに対して、車両の停止中の場合と同様、目標値ＴＭ２ＯＢＪに相当するトルクが第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、第２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、ＴＭ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ＋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、要求トルクＴＲＥＱと等しいトルクが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０２７０】
［ＦＳモード］
ＦＳモードによる制御は、図３７に示す処理に従って実行される。なお、本処理の実行条件は、第１実施形態と同様である。また、本処理は、前述した図１０に示す第１実施形態の処理と比較して、前記ステップ６０および６１に代えて、ステップ１０１および１０２をそれぞれ実行する点のみが異なっており、具体的には、エンジン３の運転中における第１および第２回転機６１，２１の動作の制御のみが異なっている。このため、以下、この相違点を中心として説明し、図１０と同じ実行内容のステップについては、同じステップ番号を付し、その説明を省略するものとする。
【０２７１】
前記ステップ５９に続くステップ１０１では、第１回転機６１の動作を次のように制御する。すなわち、まず、エンジン回転数ＮＥが目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪ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ＴＲ２ＯＢＪを算出する。次いで、後述する図３８に示すように、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１回転磁界の回転方向が正転方向のときには、エンジン３から第２ロータ６５に伝達される動力の一部を用いて、第１ステータ６３で発電を行うとともに、発電した電力をそのまま第２ステータ２２に供給する。この場合、前記ステップ９５と同様、第１ステータ６３で発電される電流を、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、制御する。
【０２７２】
また、上記の第１回転機６１の制御において、第１回転磁界の回転方向が逆転方向のときには、後述するように第２ステータ２２で発電された電力がそのまま第１ステータ６３に供給され、そのように第１ステータ６３に供給される電流を、第２ロータ伝達トルクＴＲ２が上記の目標値ＴＲ２ＯＢＪになるように、制御する。
【０２７３】
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の動作を次のように制御し、本処理を終了する。すなわち、まず、ステップ１０１で算出された目標値ＴＲ２ＯＢＪと要求トルクＴＲＥＱを用い、前記式（４７）、すなわちＴＭ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ−α・ＴＲ２ＯＢＪ／（α＋１）によって、目標値ＴＭ２ＯＢＪを算出する。次いで、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１回転磁界の回転方向が正転方向のときには、算出された目標値ＴＭ２ＯＢＪに相当するトルクが第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、第１ステータ６３から第２ステータ２２に供給される電流を制御する。
【０２７４】
一方、第１回転磁界の回転方向が逆転方向のときには、エンジン３から第２および第１ロータ６５，６４を介して第２回転機２１の第２ロータ２３に伝達される動力の一部を用いて、第２ステータ２２で発電を行うとともに、発電した電力をそのまま第１ステータ６３に供給する。この場合、式（４７）で算出された目標値ＴＭ２ＯＢＪは負値になり、その絶対値に相当するトルクが第２ロータ２３に対して逆転方向に作用するように、第２ステータ２２で発電される電流を制御する。
【０２７５】
次に、図３８を参照しながら、上述した処理の動作例について説明する。具体的には、この動作例は、前記ステップ５７〜５９、１０１および１０２の実行により車両を走行させる場合の動作例を示している。図３８から明らかなように、第２ロータ６５に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧは、第１発電用等価トルクＴＧＥ１を反力として、第１ロータ６４を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。また、駆動輪ＤＷ，ＤＷにはさらに、第２力行トルクＴＭ２が伝達される。以上により、駆動輪ＤＷ，ＤＷが駆動され、正転し、ひいては車両が前進する。
【０２７６】
この場合、エンジントルクＴＥＮＧは、第１発電用等価トルクＴＧＥ１を反力として、第１ロータ６４、第２回転機２１の第２ロータ２３および駆動輪ＤＷ，ＤＷを正転させるように作用する。そのように第１ロータ６４などを正転させるように作用するトルク（以下「第１ロータ正転トルク」という）は、第２ロータ伝達トルクＴＲ２と、第１極対数比αを用いて、α・ＴＲ２／（１＋α）で表される。
【０２７７】
これに対して、前記ステップ１０２による第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第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、第２ステータ２２に供給される電流が制御される。また、この目標値ＴＭ２ＯＢＪが、式（４７）、すなわちＴＭ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ−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ロータ正転トルクがα・ＴＲ２／（１＋α）で表されることから明らかなように、要求トルクＴＲＥＱと等しいトルクが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０２７８】
また、図示しないものの、第１回転磁界の回転方向が逆転方向のときには、第１ロータ正転トルク（α・ＴＲ２ＯＢＪ／（１＋α））は、要求トルクＴＲＥＱよりも大きくなる。この場合、目標値ＴＭ２ＯＢＪは、式（４７）から明らかなように、要求トルクＴＲＥＱに対する第１ロータ正転トルクの余剰分を表す。また、ステップ１０２による第２回転機２１の動作の制御によって、この余剰分に相当するトルクが第２ロータ２３に対して逆転方向に作用するように、第２ステータ２２で発電される電流が制御される。これにより、上記の余剰分に相当するトルクが相殺されることによって、この場合にも、要求トルクＴＲＥＱと等しいトルクが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０２７９】
以上のように、ＦＳモードでは、第１実施形態と同様、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが、要求トルクＴＲＥＱになるように制御される。この場合、前述したように、エンジン３の出力が、要求出力ＰＲＥＱに設定された目標出力ＰＥＯＢＪになるように制御される。それに加え、第１および第２回転機６１，２１と、メインバッテリ４４との間における電力の授受がいずれも行われることなく、エンジン３の動力が、第１および第２回転機６１，２１を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上から明らかなように、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力が、要求駆動力ＰＲＥＱになるように制御される。エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷが互いに異なるときには、エンジン３の出力（動力）は、変速して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０２８０】
また、以上の第３実施形態は、特許請求の範囲に記載された請求項５〜９に係る発明に対応するものであり、第３実施形態における各種の要素と、これらの請求項５〜９に係る発明（以下、総称する場合「第２発明」という）の各種の要素との対応関係は、次のとおりである。すなわち、第３実施形態における駆動輪ＤＷ，ＤＷ、エンジン３、クランク軸３ａおよび第２ロータ２３が、第２発明における被駆動部、熱機関、出力部およびロータにそれぞれ相当する。また、第３実施形態におけるＥＣＵ２、リレー３２、ＶＣＵ４３、第１および第２ＰＤＵ４１，４２が、第２発明における制御装置に相当する。さらに、第３実施形態におけるメインバッテリ４４および補助バッテリ３３が、第２発明における第１および第２蓄電装置にそれぞれ相当する。また、第３実施形態における第１ステータ６３、永久磁石６４ａおよびコア６５ａが、第２発明におけるステータ、磁石および軟磁性体にそれぞれ相当するとともに、第３実施形態における鉄芯６３ａおよびＵ相〜Ｗ相のコイル６３ｃ〜６３ｅが、請求項９に係る発明における電機子列に相当する。
【０２８１】
さらに、第３実施形態における電圧センサ５５が、第２発明における状態パラメータ検出手段に相当し、第３実施形態におけるＥＣＵ２が、請求項６に係る発明における異常判定手段に相当するとともに、第３実施形態におけるＥＣＵ２、第１および第２コンタクタ４６，４７が、請求項７に係る発明における遮断手段に相当する。また、第３実施形態における第１〜第ｘ電圧が、第２発明における状態パラメータに相当する。
【０２８２】
以上のように、第３実施形態によれば、第１回転機６１およびスタータ３１の電源として、メインバッテリ４４および補助バッテリ３３がそれぞれ別個に設けられている。また、第１実施形態と同様、第１〜第ｘ電圧Ｖ１〜Ｖｘがそれぞれ、すなわちメインバッテリ４４の第１〜第ｘバッテリモジュールの電圧がそれぞれ、電圧センサ５５により検出されるとともに、検出された第１〜第ｘ電圧Ｖ１〜Ｖｘに基づいて、メインバッテリ４４の異常が判定される。さらに、エンジン３を始動する際、メインバッテリ４４が異常のときにはスタータ３１を用いて、正常のときには第１回転機６１を用いて、クランク軸３ａが駆動される（図３４のステップ９１、図３７のステップ５３）。また、補助バッテリ３３がメインバッテリ４４に電気的に接続されており、エンジン３を始動する際、補助バッテリ３３とメインバッテリ４４の間が、第１および第２コンタクタ４６，４７により電気的に遮断される（図３７のステップ５１）。以上により、メインバッテリ４４の異常の有無に応じて、エンジン３を適切かつ確実に始動することができる。
【０２８３】
さらに、車両の走行中、メインバッテリ４４が異常のときには、メインバッテリ４４と第１および第２回転機６１，２１との間における電力の授受をいずれも行うことなく、要求駆動力ＰＲＥＱに相当する動力が駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるように、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（図３７のステップ５７〜５９、１０１、１０２）。したがって、要求駆動力ＰＲＥＱに相当する動力を、駆動輪ＤＷ，ＤＷに適切に伝達することができる。
【０２８４】
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６１の設計の自由度を高めることができ、ひいては、動力装置１Ｂの設計の自由度を高めることができる。
【０２８５】
なお、第３実施形態では、第２ロータ６５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３実施形態では、第１回転機６１の第１ロータ６４および第２回転機２１の第２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３実施形態では、第１ロータ６４および第２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。
【０２８６】
次に、図３９〜図４４を参照しながら、本発明の第４実施形態による動力装置１Ｃについて説明する。この動力装置１Ｃは、第３実施形態と比較して、クランク軸３ａおよび駆動輪ＤＷ，ＤＷに対する第２ロータ６５および第１ロータ６４の連結関係が逆になっている点が主に異なっている。図３９において、第３実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を用いて示している。以下、第１および第３実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０２８７】
図３９に示すように、動力装置１Ｃでは、第３実施形態と異なり、第１ロータ６４は、前述した第３回転軸６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６５は、第３実施形態と異なり、第１回転軸４ではなく、第３回転軸６に一体に設けられている。これにより、第２ロータ６５は、第２回転機２１の第２ロータ２３に機械的に直結されるとともに、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。
【０２８８】
また、上述したように第１回転機６１の第１ロータ６４がクランク軸３ａに直結されているため、ＥＣＵ２は、クランク角センサ５１からのＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号に応じて、第１ステータ６３に対する第１ロータ６４の回転角度位置を算出する。さらに、第１回転機６１の第２ロータ６５および第２回転機２１の第２ロータ２３が互いに直結されているため、ＥＣＵ２は、第２回転角センサ５３で検出された第２ロータ２３の回転角度位置に基づいて、第１ステータ６３に対する第２ロータ６５の回転角度位置を算出する。
【０２８９】
また、ＥＣＵ２は、前述した各種のセンサおよびスイッチ５１，５３〜５８からの検出信号に応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従って、各種の処理を実行する。これにより、第１実施形態と同様、図６に示す処理に従って、メインバッテリ４４の異常が判定されるとともに、運転モードは、図５に示す処理に従って、メインバッテリ４４が正常のときにはＥＶモードまたはＨＶモードに、異常のときにはＦＳモードに、それぞれ決定される。また、各種の運転モードに従って、エンジン３、スタータ３１、第１および第２回転機６１，２１の動作が制御され、それにより、車両が各種の運転モードによって運転される。この場合、第１実施形態との上述した構成の相違から、ＨＶモードおよびＦＳモードにおける制御および動作が第３実施形態の場合と異なっているので、以下、この点について説明する。
【０２９０】
［ＨＶモード］
ＨＶモードによる制御は、図４０に示す処理に従って実行される。なお、本処理の実行条件は、第１実施形態と同様である。また、本処理は、前述した図３４に示す第３実施形態の処理と比較して、前記ステップ９１、９２、９５および９６に代えて、ステップ１１１、１１２、１１５および１１６をそれぞれ実行する点のみが異なっており、具体的には、第１および第２回転機６１，２１の動作の制御のみが異なっている。このため、以下、この相違点を中心として説明し、図３４と同じ実行内容のステップについては、同じステップ番号を付し、その説明を省略するものとする。
【０２９１】
前記ステップ３１の答がＮＯ（Ｆ＿ＥＮＧＯＰＥ＝０）で、エンジン３の停止中には、ステップ１１１および１１２において、エンジン３の始動用の第１および第２回転機６１，２１の動作の制御を次のように行うとともに、前記ステップ３４以降を実行し、エンジン３を始動する。このステップ１１１では、まず、エンジン回転数ＮＥが始動時用回転数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、車両が停止しているとき（ＮＤＷ＝０）には、メインバッテリ４４から第１ステータ６３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６３に供給される電流を制御する。
【０２９２】
一方、車両が第２回転機２１を動力源として走行しているときには、上記ステップ１１１における第１回転機６１の動作の制御は、次のように行われる。すなわち、動力装置１Ｃにおいても、第３実施形態と同様、第１磁界回転数ＮＭＦ１、駆動輪回転数ＮＤＷおよびエンジン回転数ＮＥの間には、所定の共線関係が成立する。この共線関係と、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１回転磁界の回転方向が正転方向のときには、第２回転機２１の第２ロータ２３から第１回転機６１の第２ロータ６５に伝達される動力の一部を用いて、第１ステータ６３で発電を行う。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６３で発電される電流を制御する。一方、第１回転磁界の回転方向が逆転方向のときには、第１回転機６１の動作を、上述した車両の停止中の場合と同様に制御する。
【０２９３】
また、ステップ１１２における第２回転機２１の動作の制御は、次のように行われる。すなわち、まず、ステップ１１１で算出された目標値ＴＲ１ＯＢＪと要求トルクＴＲＥＱを用い、次式（４８）によって、目標値ＴＭ２ＯＢＪを算出する。次いで、メインバッテリ４４から第２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第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、第２ステータ２２に供給される電流を制御する。
ＴＭ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ＋（α＋１）ＴＲ１ＯＢＪ／α    ……（４８）
【０２９４】
また、前記ステップ３９に続くステップ１１５では、エンジン３の運転中における第１回転機６１の動作の制御を次のように行う。すなわち、まず、エンジン回転数ＮＥが前記ステップ３８で算出された目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪ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ＴＲ１ＯＢＪを算出する。次いで、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１回転磁界の回転方向が逆転方向のときには、エンジン３から第１ロータ６４に伝達される動力の一部を用いて、第１ステータ６３で発電を行うとともに、発電した電力を第２ステータ２２に供給する。一方、第１回転磁界の回転方向が正転方向のときには、後述するように第２ステータ２２で発電された電力またはメインバッテリ４４の電力が第１ステータ６３に供給される。これらの場合、第１ステータ６３で発電される電流および第１ステータ６３に供給される電流をいずれも、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、制御する。
【０２９５】
また、ステップ１１５に続くステップ１１６では、エンジン３の運転中における第２回転機２１の動作の制御を次のように行い、本処理を終了する。すなわち、まず、ステップ１１５で算出された目標値ＴＲ１ＯＢＪと要求トルクＴＲＥＱを用い、次式（４９）によって、目標値ＴＭ２ＯＢＪを算出する。次いで、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１回転磁界の回転方向が逆転方向のときには、算出された目標値ＴＭ２ＯＢＪに相当するトルクが第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、第１ステータ６３から第２ステータ２２に供給される電流を制御する。この場合、要求トルクＴＲＥＱが大きいことにより第１ステータ６３からの電力だけでは不足するときには、メインバッテリ４４から第２ステータ２２に電力がさらに供給される。
ＴＭ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ−（α＋１）ＴＲ１ＯＢＪ／α    ……（４９）
【０２９６】
一方、上記の第２回転機２１の動作の制御において、第１回転磁界の回転方向が正転方向で、かつ、目標値ＴＭ２ＯＢＪが負値のときには、エンジン３から第１回転機６１の第１および第２ロータ６４，６５を介して第２回転機２１の第２ロータ２３に伝達される動力の一部を用いて、第２ステータ２２で発電を行うとともに、発電される電流を、目標値ＴＭ２ＯＢＪの絶対値に相当するトルクが第２ロータ２３に対して逆転方向に作用するように、制御する。一方、第１回転磁界の回転方向が正転方向で、かつ、目標値ＴＭ２ＯＢＪが正値のときには、メインバッテリ４４から第２ステータ２２に電力を供給するとともに、供給される電流を、目標値ＴＭ２ＯＢＪに相当するトルクが第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、制御する。この場合、前述したように第１ステータ６３にも、メインバッテリ４４から電力が供給される。以上により、エンジン３が第１および第２回転機６１、２１によってアシストされる。
【０２９７】
また、ステップ１１５および１１６における第１および第２回転機６１，２１の動作の制御において、メインバッテリ４４を充電するときには、第１または第２ステータ６３，２２で発電された電力の一部が充電される。
【０２９８】
以上のステップ３７〜３９、１１５および１１６の実行により、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力が、要求駆動力ＰＲＥＱになるように制御されるとともに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが、要求トルクＴＲＥＱになるように制御される。
【０２９９】
次に、図４１および図４２を参照しながら、上述した処理の動作例について説明する。具体的には、これらの図４１および図４２に示す動作例はそれぞれ、車両の停止中および走行中において、前記ステップ１１１、１１２および３４〜３６の実行によりエンジン３を始動する際の動作例を示している。まず、これらの図４１および図４２について説明する。
【０３００】
前述した各種の回転要素の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、差動装置ＤＧなど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、前記式（４４）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４１や図４２に示すような速度共線図で表される。
【０３０１】
図４１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６４を介してクランク軸３ａに伝達され、それにより、クランク軸３ａが駆動され、正転する。この場合、前記ステップ１１１による第１回転機６１の動作の制御により、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６３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。
【０３０２】
さらに、図４１から明らかなように、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１は、エンジンフリクションＴＥＦを反力として、第１回転機６１の第２ロータ６５、第２回転機２１の第２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６５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、第１回転機６１の機能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。
【０３０３】
これに対して、前記ステップ１１２による第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第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、第２ステータ２２に供給される電流が制御される。また、この目標値ＴＭ２ＯＢＪが、前記式（４８）、すなわちＴＭ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ＋（α＋１）ＴＲ１ＯＢＪ／αにより算出され、この場合、車両の停止中のため、要求トルクＴＲＥＱは値０である。これらのことと、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により相殺され、ひいては、駆動輪ＤＷ，ＤＷが静止状態（ＮＤＷ＝０）に保持される。
【０３０４】
また、図４２から明らかなように、車両の走行中には、第２力行トルクＴＭ２の一部は、第１回転機６１の第２ロータ６５に伝達され、さらに、第１発電用等価トルクＴＧＥ１を反力として、第１ロータ６４を介してクランク軸３ａに伝達され、その結果、クランク軸３ａが駆動され、正転する。また、第２力行トルクＴＭ２の残りは、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが駆動され、正転し、ひいては、車両が前進する。この場合にも、図４１に示す車両の停止中の場合と同様、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。
【０３０５】
さらに、図４２から明らかなように、第１発電用等価トルクＴＧＥ１は、エンジンフリクションＴＥＦを反力として、第１回転機６１の第２ロータ６５、第２回転機２１の第２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６５などを逆転させるように作用するトルク（第２ロータ逆転トルク）は、図４１に示す車両の停止中の場合と同様、−（α＋１）ＴＲ１／αで表される。
【０３０６】
これに対して、車両の停止中の場合と同様、目標値ＴＭ２ＯＢＪに相当するトルクが第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、第２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、ＴＭ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ＋（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、要求トルクＴＲＥＱと等しいトルクが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０３０７】
［ＦＳモード］
ＦＳモードによる制御は、図４３に示す処理に従って実行される。なお、本処理の実行条件は、第１実施形態と同様である。また、本処理は、前述した図３７に示す第３実施形態の処理と比較して、前記ステップ１０１および１０２に代えて、ステップ１２１および１２２をそれぞれ実行する点のみが異なっており、具体的には、エンジン３の運転中における第１および第２回転機６１，２１の動作の制御のみが異なっている。このため、以下、この相違点を中心として説明し、図３７と同じ実行内容のステップについては、同じステップ番号を付し、その説明を省略するものとする。
【０３０８】
前記ステップ５９に続くステップ１２１では、第１回転機６１の動作を次のように制御する。すなわち、まず、エンジン回転数ＮＥが目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪ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ＴＲ１ＯＢＪを算出する。次いで、後述する図４４に示すように、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１回転磁界の回転方向が逆転方向のときには、エンジン３から第１ロータ６４に伝達される動力の一部を用いて、第１ステータ６３で発電を行うとともに、発電した電力をそのまま第２回転機２１の第２ステータ２２に供給する。この場合、前記ステップ１１５と同様、第１ステータ６３で発電される電流を、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、制御する。
【０３０９】
また、上記の第１回転機６１の動作の制御において、第１回転磁界の回転方向が正転方向のときには、後述するように第２ステータ２２で発電された電力がそのまま第１ステータ６３に供給され、そのように第１ステータ６３に供給される電流を、第１ロータ伝達トルクＴＲ１が上記の目標値ＴＲ１ＯＢＪになるように、制御する。
【０３１０】
また、上記ステップ１２１に続くステップ１２２では、第２回転機２１の動作を次のように制御し、本処理を終了する。すなわち、まず、ステップ１２１で算出された目標値ＴＲ１ＯＢＪと要求トルクＴＲＥＱを用い、前記式（４９）、すなわちＴＭ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ−（α＋１）ＴＲ１ＯＢＪ／αによって、目標値ＴＭ２ＯＢＪを算出する。次いで、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１回転磁界の回転方向が逆転方向のときには、算出された目標値ＴＭ２ＯＢＪに相当するトルクが第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、第１ステータ６３から第２ステータ２２に供給される電流を制御する。
【０３１１】
一方、第１回転磁界の回転方向が正転方向のときには、エンジン３から第１および第２ロータ６４，６５を介して第２回転機２１の第２ロータ２３に伝達される動力の一部を用いて、第２ステータ２２で発電を行うとともに、発電した電力をそのまま第１ステータ６３に供給する。この場合、式（４９）で算出された目標値ＴＭ２ＯＢＪは負値になり、その絶対値に相当するトルクが第２ロータ２３に対して逆転方向に作用するように、第２ステータ２２で発電される電流を制御する。
【０３１２】
次に、図４４を参照しながら、上述した処理の動作例について説明する。具体的には、この動作例は、前記ステップ５７〜５９、１２１および１２２の実行により車両を走行させる場合の動作例を示している。図４４から明らかなように、第１ロータ６４に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧは、第１発電用等価トルクＴＧＥ１を反力として、第１回転機６１の第２ロータ６５を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。また、駆動輪ＤＷ，ＤＷにはさらに、第２力行トルクＴＭ２が伝達される。以上により、駆動輪ＤＷ，ＤＷが駆動され、正転し、ひいては車両が前進する。
【０３１３】
この場合、エンジントルクＴＥＮＧは、第１発電用等価トルクＴＧＥ１を反力として、第１回転機６１の第２ロータ６５、第２回転機２１の第２ロータ２３および駆動輪ＤＷ，ＤＷを正転させるように作用する。そのように第２ロータ６５などを正転させるように作用するトルク（以下「第２ロータ正転トルク」という）は、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。
【０３１４】
これに対して、前記ステップ１２２による第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第２ロータ２３に対して正転方向に作用するように、第２ステータ２２に供給される電流が制御される。また、この目標値ＴＭ２ＯＢＪが、式（４９）、すなわちＴＭ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ−（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ロータ正転トルクが（α＋１）ＴＲ１／αで表されることから明らかなように、要求トルクＴＲＥＱと等しいトルクが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０３１５】
また、図示しないものの、第１回転磁界の回転方向が正転方向のときには、第２ロータ正転トルク（（α＋１）ＴＲ１／α）は、要求トルクＴＲＥＱよりも大きくなる。この場合、目標値ＴＭ２ＯＢＪは、式（４９）から明らかなように、要求トルクＴＲＥＱに対する第２ロータ正転トルクの余剰分を表す。また、ステップ１２２による第２回転機２１の動作の制御によって、この余剰分に相当するトルクが第２ロータ２３に対して逆転方向に作用するように、第２ステータ２２で発電される電流が制御される。これにより、上記の余剰分に相当するトルクが相殺されることによって、この場合にも、要求トルクＴＲＥＱと等しいトルクが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０３１６】
以上のように、ＦＳモードでは、第１実施形態と同様、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが、要求トルクＴＲＥＱになるように制御される。この場合、前述したように、エンジン３の出力が、要求出力ＰＲＥＱに設定された目標出力ＰＥＯＢＪになるように制御される。それに加え、第１および第２回転機６１，２１と、メインバッテリ４４との間における電力の授受がいずれも行われることなく、エンジン３の動力が、第１および第２回転機６１，２１を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上から明らかなように、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力が要求駆動力ＰＲＥＱになるように制御される。また、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷが互いに異なるときには、エンジン３の動力（出力）は、変速して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０３１７】
また、これまでに述べた第４実施形態は、特許請求の範囲に記載された請求項５〜９に係る発明に対応するものであり、第４実施形態における各種の要素と、請求項５〜９に係る発明における各種の要素との対応関係は、第３実施形態と同様である。
【０３１８】
以上により、第４実施形態によれば、メインバッテリ４４の異常の有無に応じて、エンジン３を適切かつ確実に始動することができるなど、第３実施形態による前述した効果を同様に得ることができる。
【０３１９】
なお、第４実施形態では、第１ロータ６４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４実施形態では、第１回転機６１の第２ロータ６５および第２回転機２１の第２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４実施形態では、第２ロータ６５および第２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。
【０３２０】
次に、図４５〜図５０を参照しながら、本発明の第５実施形態による動力装置１Ｄについて説明する。この動力装置１Ｄは、第１実施形態と比較して、前述した遊星歯車装置ＰＧに代えて、第１遊星歯車装置ＰＧ１および第２遊星歯車装置ＰＧ２を備える点と、両遊星歯車装置ＰＧ１，ＰＧ２を互いに機械的に連結することにより構成された４つの回転要素に、クランク軸３ａ、駆動輪ＤＷ，ＤＷ、第１および第２ロータ１３，２３がそれぞれ機械的に連結されている点が主に異なっている。図４５や後述する他の図面では、第１実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を用いて示している。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０３２１】
上記の第１および第２遊星歯車装置ＰＧ１，ＰＧ２はいずれも、遊星歯車装置ＰＧと同様の一般的なシングルピニオンタイプのものである。第１遊星歯車装置ＰＧ１は、第１サンギヤＳ１と、第１リングギヤＲ１と、両ギヤＳ１，Ｒ１に噛み合う複数の第１プラネタリギヤＰ１と、これらの第１プラネタリギヤＰ１を回転自在に支持する第１キャリアＣ１を有している。周知のように、これらの第１サンギヤＳ１、第１キャリアＣ１および第１リングギヤＲ１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、第１サンギヤＳ１、第１キャリアＣ１および第１リングギヤＲ１は、エンジン３のクランク軸３ａと同軸状に配置されている。
【０３２２】
さらに、第２遊星歯車装置ＰＧ２は、第２サンギヤＳ２と、第２リングギヤＲ２と、両ギヤＳ２，Ｒ２に噛み合う複数の第２プラネタリギヤＰ２と、これらの第２プラネタリギヤＰ２を回転自在に支持する第２キャリアＣ２を有している。周知のように、これらの第２サンギヤＳ２、第２キャリアＣ２および第２リングギヤＲ２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、第２サンギヤＳ２、第２キャリアＣ２および第２リングギヤＲ２は、エンジン３のクランク軸３ａと同軸状に配置されている。
【０３２３】
さらに、第１キャリアＣ１および第２サンギヤＳ２は、第１回転軸７１に一体に設けられている。この第１回転軸７１は、第１キャリアＣ１および第２サンギヤＳ２とともに、軸受けＢ１，Ｂ２に回転自在に支持されており、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。
【０３２４】
また、第１サンギヤＳ１および第２キャリアＣ２は、中空の第２回転軸７２に一体に設けられている。この第２回転軸７２は、第１サンギヤＳ１および第２キャリアＣ２とともに、軸受けＢ３に回転自在に支持されており、クランク軸３ａと同軸状に配置されている。また、第２回転軸７２の内側には、第１回転軸７１が回転自在に嵌合している。さらに、第２キャリアＣ２には、中空の第１スプロケットＳＰ１が同軸状に取り付けられている。また、第１リングギヤＲ１には第１回転機１１の第１ロータ１３が、第２リングギヤＲ２には第２回転機２１の第２ロータ２３が、それぞれ同軸状に取り付けられている。
【０３２５】
また、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、第１および第２遊星歯車装置ＰＧ１，ＰＧ２と同様に構成されており、サンギヤＰＳと、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７３に一体に設けられており、この第３回転軸７３の内側には、右側の車軸７が回転自在に嵌合している。さらに、第３回転軸７３には、第２スプロケットＳＰ２が一体に設けられており、この第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。
【０３２６】
以上のように、動力装置１Ｄでは、第１キャリアＣ１および第２サンギヤＳ２が、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サンギヤＳ１および第２キャリアＣ２が、互いに機械的に直結されるとともに、チェーンＣＨや、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。また、第１および第２リングギヤＲ１，Ｒ２が、第１および第２ロータ１３，２３にそれぞれ機械的に直結されている。
【０３２７】
また、ＥＣＵ２は、前述した各種のセンサおよびスイッチ５１〜５８からの検出信号に応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従って、各種の処理を実行する。これにより、第１実施形態と同様、図６に示す処理に従って、メインバッテリ４４の異常が判定されるとともに、運転モードは、図５に示す処理に従って、メインバッテリ４４が正常のときにはＥＶモードまたはＨＶモードに、異常のときにはＦＳモードに、それぞれ決定される。また、各種の運転モードに従って、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、それにより、車両が各種の運転モードによって運転される。この場合、第１実施形態との上述した構成の相違から、ＥＶモード、ＨＶモードおよびＦＳモードにおける制御および動作が第１実施形態の場合と異なっているので、以下、この点について説明する。
【０３２８】
［ＥＶモード］
ＥＶモードによる制御の実行条件は、第１実施形態と同様である。また、ＥＶモード中、メインバッテリ４４から第２ステータ２２に電力を供給し、第２ロータ２３を正転させる。この場合、後述する図４８に示すように、第１ロータ１３の回転方向が逆転方向のときには、第２ロータ２３から第１および第２遊星歯車装置ＰＧ１，ＰＧ２を介して第１ロータ１３に伝達される動力を用いて、第１ステータ１２で発電を行うとともに、発電した電力を第２ステータ２２に供給する。以上により、第２力行トルクＴＭ２が、第１発電トルクＴＧ１を反力として、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転し、車両が走行する。この場合、第２ステータ２２に供給される電流は、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが要求トルクＴＲＥＱになるように、制御され、第１ステータ１２で発電される電流は、エンジン回転数ＮＥが値０になるように、制御される。
【０３２９】
［ＨＶモード］
ＨＶモードによる制御は、図４６に示す処理に従って実行される。なお、本処理の実行条件は、第１実施形態と同様である。また、本処理は、前述した図７に示す第１実施形態の処理と比較して、前記ステップ３２、３３、４０および４１に代えて、ステップ１３１、１３２、１３５および１３６をそれぞれ実行する点のみが異なっており、具体的には、第１および第２回転機１１，２１の動作の制御のみが異なっている。このため、以下、この相違点を中心として説明し、図７と同じ実行内容のステップについては、同じステップ番号を付し、その説明を省略するものとする。
【０３３０】
前記ステップ３１の答がＮＯ（Ｆ＿ＥＮＧＯＰＥ＝０）で、エンジン３の停止中には、ステップ１３１および１３２において、エンジン３の始動用の第１および第２回転機１１，２１の動作の制御を次のように行うとともに、前記ステップ３４以降を実行し、エンジン３を始動する。このステップ１３１では、まず、エンジン回転数ＮＥが始動時用回転数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、目標値ＴＣ１ＯＢＪを算出する。次いで、車両が停止しているとき（ＮＤＷ＝０）には、第１実施形態と同様、メインバッテリ４４から第１ステータ１２に電力を供給し、第１ロータ１３を正転させるとともに、第１キャリアＣ１に作用するトルクが算出された目標値ＴＣ１ＯＢＪになるように、第１ステータ１２に供給される電流を制御する。
【０３３１】
一方、車両が第２回転機２１を動力源として走行しているときには、上記ステップ１３１における第１回転機１１の動作の制御は、次のように行われる。すなわち、後述する図４８に示すように、第１回転機回転数ＮＭ１、駆動輪回転数ＮＤＷおよびエンジン回転数ＮＥの間には、所定の共線関係が成立する。この共線関係と、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１ロータ１３の回転方向が逆転方向のときには、第２ロータ２３から第１および第２遊星歯車装置ＰＧ１，ＰＧ２を介して第１ロータ１３に伝達される動力の一部を用いて、第１ステータ１２で発電を行う。また、第１キャリアＣ１に作用するトルクが上記の目標値ＴＣ１ＯＢＪになるように、第１ステータ１２で発電される電流を制御する。一方、第１ロータ１３の回転方向が正転方向のときには、第１回転機１１の動作を、上述した車両の停止中の場合と同様に制御する。
【０３３２】
また、上記ステップ１３２における第２回転機２１の動作の制御は、次のように行われる。すなわち、まず、ステップ１３１で算出された目標値ＴＣ１ＯＢＪと要求トルクＴＲＥＱを用い、次式（５０）によって、目標値ＴＣ２ＯＢＪを算出する。次いで、車両が停止しているときには、第１ロータ１３から、第１および第２遊星歯車装置ＰＧ１，ＰＧ２を介して、第２ロータ２３に伝達される動力を用いて、第２ステータ２２で発電を行う。一方、車両が第２回転機２１を動力源として走行しているときには、メインバッテリ４４から第２ステータ２２に電力を供給する。これらの場合、第２ステータ２２で発電される電流および第２ステータ２２に供給される電流をいずれも、目標値ＴＣ２ＯＢＪに相当するトルクが第２キャリアＣ２に対して正転方向に作用するように、制御する。
ＴＣ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ＋Ｘ・ＴＣ１ＯＢＪ／（１＋Ｘ）  ……（５０）
ここで、Ｘは、第１リングギヤＲ１の歯数に対する第１サンギヤＳ１の歯数の比である。
【０３３３】
また、前記ステップ３９に続くステップ１３５では、エンジン３の運転中における第１回転機１１の動作の制御を次のように行う。すなわち、まず、エンジン回転数ＮＥが前記ステップ３８で算出された目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪ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ＴＣ１ＯＢＪを算出する。次いで、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１および第２ロータ１３，２３の回転方向がいずれも正転方向のときには、エンジン３から第１遊星歯車装置ＰＧ１を介して第１ロータ１３に伝達される動力の一部を用いて、第１ステータ１２で発電を行うとともに、発電した電力を第２ステータ２２に供給する。一方、第１ロータ１２の回転方向が逆転方向のときには、後述するように第２ステータ２２で発電された電力またはメインバッテリ４４の電力が、第１ステータ１２に供給される。これらの場合、第１ステータ１２で発電される電流および第１ステータ１２に供給される電流をいずれも、第１キャリアＣ１に作用するトルクが算出された目標値ＴＣ１ＯＢＪになるように制御する。
【０３３４】
また、上記ステップ１３５に続くステップ１３６では、エンジン３の運転中における第２回転機２１の動作の制御を次のように行い、本処理を終了する。すなわち、まず、ステップ１３５で算出された目標値ＴＣ１ＯＢＪと要求トルクＴＲＥＱを用い、次式（５１）によって、目標値ＴＣ２ＯＢＪを算出する。次いで、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１および第２ロータ１３，２３の回転方向がいずれも正転方向のときには、算出された目標値ＴＣ２ＯＢＪに相当するトルクが第２キャリアＣ２に対して正転方向に作用するように、第１ステータ１２から第２ステータ２２に上記のように供給される電流を制御する。この場合、要求トルクＴＲＥＱが非常に大きいことにより、第１ステータ１２からの電力だけでは不足するときには、メインバッテリ４４から第２ステータ２２に電力がさらに供給される。これにより、エンジン３が第２回転機２１によりアシストされる。
ＴＣ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ−Ｘ・ＴＣ１ＯＢＪ／（１＋Ｘ）    ……（５１）
【０３３５】
一方、上記の第２回転機２１の動作の制御において、第１ロータ１２の回転方向が逆転方向で、かつ、目標値ＴＣ２ＯＢＪが負値のときには、エンジン３から第２遊星歯車装置ＰＧ２を介して第２ロータ２３に伝達される動力の一部を用いて、第２ステータ２２で発電を行うとともに、発電した電力を第１ステータ１２に供給する。この場合、目標値ＴＣ２ＯＢＪの絶対値に相当するトルクが第２キャリアＣ２に対して逆転方向に作用するように、第２ステータ２２で発電される電流を制御する。一方、第１ロータ１２の回転方向が逆転方向で、かつ、目標値ＴＣ２ＯＢＪが正値のときには、メインバッテリ４４から第２ステータ２２に電力を供給するとともに、供給される電力を、目標値ＴＣ２ＯＢＪに相当するトルクが第２キャリアＣ２に対して正転方向に作用するように、制御する。この場合、前述したように第１ステータ１２にも、メインバッテリ４４から電力が供給される。以上により、エンジン３が第１および第２回転機１１，２１によりアシストされる。
【０３３６】
また、ステップ１３５および１３６における第１および第２回転機１１，２１の動作の制御において、メインバッテリ４４の充電を行うときには、第１または第２ステータ１２，２２で発電した電力の一部が充電される。
【０３３７】
以上のステップ３７〜３９、１３５および１３６の実行により、第１実施形態と同様、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力が、要求駆動力ＰＲＥＱになるように制御されるとともに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが、要求トルクＴＲＥＱになるように制御される。
【０３３８】
次に、図４７および図４８を参照しながら、上述した処理の動作例について説明する。具体的には、これらの図４７および図４８に示す動作例はそれぞれ、車両の停止中および走行中において、図４６の前記ステップ１３１、１３２、および３４〜３６の実行によりエンジン３を始動する際の動作例を示している。まず、これらの図４７および図４８について説明する。
【０３３９】
前述した各種の回転要素の間の連結関係から明らかなように、第１キャリアＣ１および第２サンギヤＳ２の回転数は、互いに等しく、エンジン回転数ＮＥと等しい。また、第１サンギヤＳ１および第２キャリアＣ２の回転数は、互いに等しく、前述した遊星歯車装置ＰＧＳ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および第２リングギヤＲ１，Ｒ２の回転数はそれぞれ、第１および第２回転機回転数ＮＭ１，ＮＭ２と等しい。また、第１サンギヤＳ１、第１キャリアＣ１および第１リングギヤＲ１の回転数は、第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１の歯数によって定まる所定の共線関係にあり、第２サンギヤＳ２、第２キャリアＣ２および第２リングギヤＲ２の回転数は、第２サンギヤＳ２および第２リングギヤＲ２の歯数によって定まる所定の共線関係にある。
【０３４０】
以上から、第１回転機回転数ＮＭ１、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４７や図４８に示すような速度共線図で表される。同図に示すように、第１ロータ１３、クランク軸３ａ、駆動輪ＤＷ，ＤＷおよび第２ロータ２３は、第１および第２遊星歯車装置ＰＧ１，ＰＧ２の連結により構成された第１要素、第２要素、第３要素および第４要素にそれぞれ機械的に連結されている。なお、図４７や後述する他の図面において、Ｙは、第２リングギヤＲ２の歯数に対する第２サンギヤＳ２の歯数の比である。
【０３４１】
図４７から明らかなように、第１力行トルクＴＭ１は、第２発電トルクＴＧ２を反力として、第１キャリアＣ１を介してクランク軸３ａに伝達され、それにより、クランク軸３ａが駆動され、正転する。この場合、前記ステップ１３１による第１回転機１１の動作の制御により、第１キャリアＣ１に作用するトルクが目標値ＴＣ１ＯＢＪになるように、第１ステータ１２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。
【０３４２】
さらに、図４７から明らかなように、第１力行トルクＴＭ１は、エンジンフリクションＴＥＦを反力として、第１サンギヤＳ１、第２キャリアＣ２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サンギヤＳ１などを逆転させるように作用するトルク（以下「第１サンギヤ逆転トルク」という）は、遊星歯車装置ＰＧ１の機能から明らかなように、第１キャリアＣ１に作用するトルクをＴＣ１とすると、第１リングギヤＲ１の歯数に対する第１サンギヤＳ１の歯数の比Ｘを用いて、−Ｘ・ＴＣ１／（１＋Ｘ）で表される。
【０３４３】
これに対して、前記ステップ１３２による第２回転機２１の動作の制御によって、目標値ＴＣ２ＯＢＪに相当するトルクが第２キャリアＣ２に対して正転方向に作用するように、第２ステータ２２で発電される電流が制御される。また、この目標値ＴＣ２ＯＢＪが、前記式（５０）、すなわち、ＴＣ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ＋Ｘ・ＴＣ１ＯＢＪ／（１＋Ｘ）により算出され、この場合、車両の停止中のため、要求トルクＴＲＥＱは値０である。これらのことと、上記のように第１サンギヤ逆転トルクが−Ｘ・ＴＣ１／（１＋Ｘ）で表されることから明らかなように、第２発電トルクＴＧ２により第２キャリアＣ２に作用するトルクによって、第１サンギヤ逆転トルクが相殺され、ひいては、駆動輪ＤＷ，ＤＷが静止状態（ＮＤＷ＝０）に保持される。
【０３４４】
また、図４８から明らかなように、車両の走行中には、第２力行トルクＴＭ２は、第１発電トルクＴＧ１を反力として、駆動輪ＤＷ，ＤＷおよびクランク軸３ａに伝達され、その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷおよびクランク軸３ａがそれぞれ駆動され、正転する。この場合にも、図４７に示す車両の停止中の場合と同様、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。
【０３４５】
さらに、図４８から明らかなように、第１発電トルクＴＧ１は、エンジンフリクションＴＥＦを反力として、第１サンギヤＳ１、第２キャリアＣ２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サンギヤＳ１などを逆転させるように作用するトルク（第１サンギヤ逆転トルク）は、図４７に示す車両の停止中の場合と同様、−Ｘ・ＴＣ１／（１＋Ｘ）で表される。
【０３４６】
これに対して、車両の停止中の場合と同様、目標値ＴＣ２ＯＢＪに相当するトルクが第２キャリアＣ２に対して正転方向に作用するように、第２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ＴＣ２ＯＢＪが、ＴＣ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ＋Ｘ・ＴＣ１ＯＢＪ／（１＋Ｘ）により算出される。このことと、上記のように第１サンギヤ逆転トルクが−Ｘ・ＴＣ１／（１＋Ｘ）で表されることから明らかなように、要求トルクＴＲＥＱと等しいトルクが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０３４７】
［ＦＳモード］
ＦＳモードによる制御は、図４９に示す処理に従って実行される。なお、本処理の実行条件は、第１実施形態と同様である。また、本処理は、前述した図１０に示す第１実施形態の処理と比較して、前記ステップ６０および６１に代えて、ステップ１４１および１４２をそれぞれ実行する点のみが異なっており、具体的には、エンジン３の運転中における第１および第２回転機１１，２１の動作の制御のみが異なっている。このため、以下、この相違点を中心として説明し、図１０と同じ実行内容のステップについては、同じステップ番号を付し、その説明を省略するものとする。
【０３４８】
前記ステップ５９に続くステップ１４１では、第１回転機１１の動作を次のように制御する。すなわち、まず、エンジン回転数ＮＥが目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪ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ＴＣ１ＯＢＪを算出する。次いで、後述する図５０に示すように、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１および第２ロータ１３，２３の回転方向がいずれも正転方向のときには、エンジン３から第１遊星歯車装置ＰＧ１を介して第１ロータ１３に伝達される動力の一部を用いて、第１ステータ１２で発電を行うとともに、発電した電力をそのまま第２ステータ２２に供給する。この場合、前記ステップ１３５と同様、第１ステータ１２で発電される電流を、第１キャリアＣ１に作用するトルクが算出された目標値ＴＣ１ＯＢＪになるように、制御する。
【０３４９】
また、上記の第１回転機１１の動作の制御において、第１ロータ１３の回転方向が逆転方向のときには、後述するように第２ステータ２２で発電された電力がそのまま第１ステータ１２に供給され、そのように第１ステータ１２に供給される電流を、第１キャリアＣ１に作用するトルクが上記の目標値ＴＣ１ＯＢＪになるように、制御する。
【０３５０】
また、上記ステップ１４１に続くステップ１４２では、第２回転機２１の動作を次のように制御し、本処理を終了する。すなわち、まず、ステップ１４１で算出された目標値ＴＣ１ＯＢＪと要求トルクＴＲＥＱを用い、前記式（５１）、すなわち、ＴＣ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ−Ｘ・ＴＣ１ＯＢＪ／（１＋Ｘ）によって、目標値ＴＣ２ＯＢＪを算出する。次いで、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１および第２ロータ１３，２３の回転方向がいずれも正転方向のときには、算出された目標値ＴＣ２ＯＢＪに相当するトルクが第２キャリアＣ２に対して正転方向に作用するように、第１ステータ１２から第２ステータ２２に供給される電流を制御する。
【０３５１】
一方、第１ロータ１２の回転方向が逆転方向のときには、エンジン３から第２遊星歯車装置ＰＧ２を介して第２ロータ２３に伝達される動力の一部を用いて、第２ステータ２２で発電を行うとともに、発電した電力をそのまま第１ステータ１２に供給する。この場合、式（５１）で算出された目標値ＴＣ２ＯＢＪは負値になり、その絶対値に相当するトルクが第２キャリアＣ２に対して逆転方向に作用するように、第２ステータ２２で発電される電流を制御する。
【０３５２】
次に、図５０を参照しながら、上述した処理の動作例について説明する。具体的には、この動作例は、前記ステップ５７〜５９、１４１および１４２の実行により車両を走行させる場合の動作例を示している。図５０から明らかなように、エンジントルクＴＥＮＧは、第１発電トルクＴＧ１および第２力行トルクＴＭ２を反力として、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、それにより、駆動輪ＤＷ，ＤＷが駆動され、正転し、ひいては、車両が前進する。
【０３５３】
この場合、エンジントルクＴＥＮＧは、第１発電トルクＴＧ１を反力として、第１サンギヤＳ１、第２キャリアＣ２および駆動輪ＤＷ，ＤＷを正転させるように作用する。そのように第１サンギヤＳ１などを正転させるように作用するトルク（以下「第１サンギヤ正転トルク」という）は、第１キャリアに作用するトルクＴＣ１と、第１リングギヤＲ１の歯数に対する第１サンギヤＳ１の歯数の比Ｘを用いて、Ｘ・ＴＣ１／（１＋Ｘ）で表される。
【０３５４】
これに対して、前記ステップ１４２による第２回転機２１の動作の制御によって、目標値ＴＣ２ＯＢＪに相当するトルクが第２キャリアＣ２に対して正転方向に作用するように、第２ステータ２２に供給される電流が制御される。また、この目標値ＴＣ２ＯＢＪが、前記式（５１）、すなわちＴＣ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ−Ｘ・ＴＣ１ＯＢＪ／（１＋Ｘ）により算出される。このことと、上記のように第１サンギヤ正転トルクがＸ・ＴＣ１／（１＋Ｘ）で表されることから明らかなように、要求トルクＴＲＥＱと等しいトルクが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０３５５】
また、図示しないものの、第１ロータ１３の回転方向が逆転方向のときには、第１サンギヤ正転トルク（Ｘ・ＴＣ１／（１＋Ｘ））は、要求トルクＴＲＥＱよりも大きくなる。この場合、目標値ＴＣ２ＯＢＪは、式（５１）から明らかなように、要求トルクＴＲＥＱに対する第１サンギヤ正転トルクの余剰分を表す。また、ステップ１４２による第２回転機２１の動作の制御によって、この余剰分に相当するトルクが第２キャリアＣ２に対して逆転方向に作用するように、第２ステータ２２で発電される電流が制御される。これにより、上記の余剰分に相当するトルクが相殺されることによって、この場合にも、要求トルクＴＲＥＱと等しいトルクが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０３５６】
以上のように、ＦＳモードでは、第１実施形態と同様、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが、要求トルクＴＲＥＱになるように制御される。この場合、エンジン３の出力が、要求出力ＰＲＥＱに設定された目標出力ＰＥＯＢＪになるように制御される。それに加え、第１および第２回転機１１，２１と、メインバッテリ４４との間における電力の授受がいずれも行われることなく、エンジン３の動力が、第１および第２遊星歯車装置ＰＧ１，ＰＧ２、ならびに第１および第２回転機１１，２１を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上から明らかなように、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力が、要求駆動力ＰＲＥＱになるように制御される。また、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷが互いに異なるときには、エンジン３の出力（動力）は、変速して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０３５７】
また、以上の第５実施形態は、特許請求の範囲に記載された請求項１０〜１３に係る発明に対応するものであり、第５実施形態における各種の要素と、請求項１０〜１３に係る発明（以下、総称する場合「第３発明」という）の各種の要素との対応関係は、次のとおりである。すなわち、第５実施形態における駆動輪ＤＷ，ＤＷ、エンジン３およびクランク軸３ａが、第３発明における被駆動部、熱機関および出力部にそれぞれ相当する。また、第５実施形態におけるＥＣＵ２、リレー３２、ＶＣＵ４３、第１および第２ＰＤＵ４１，４２が、第３発明における制御装置に相当する。さらに、第５実施形態におけるメインバッテリ４４および補助バッテリ３３が、第３発明における第１および第２蓄電装置にそれぞれ相当するとともに、第５実施形態における第１および第２遊星歯車装置ＰＳ１，ＰＳ２が、第３発明における動力伝達機構に相当する。また、第５実施形態における第１リングギヤＲ１が第３発明における第１要素に相当し、第５実施形態における第１キャリアＣ１および第２サンギヤＳ２が第３発明における第２要素に、第５実施形態における第１サンギヤＳ１および第２キャリアＣ２が第３発明における第３要素に、それぞれ相当するとともに、第５実施形態における第２リングギヤＲ２が、第３発明における第４要素に相当する。
【０３５８】
さらに、第５実施形態における電圧センサ５５が、第３発明における状態パラメータ検出手段に相当し、第５実施形態におけるＥＣＵ２が、請求項１１に係る発明における異常判定手段に相当するとともに、第５実施形態におけるＥＣＵ２、第１および第２コンタクタ４６，４７が、請求項１２に係る発明における遮断手段に相当する。また、第５実施形態における第１〜第ｘ電圧Ｖ１〜Ｖｘが、第３発明における状態パラメータに相当する。
【０３５９】
以上のように、第５実施形態によれば、第１実施形態と同様、第１回転機１１およびスタータ３１の電源として、メインバッテリ４４および補助バッテリ３３がそれぞれ別個に設けられている。また、第１〜第ｘ電圧Ｖ１〜Ｖｘがそれぞれ、すなわちメインバッテリ４４の第１〜第ｘバッテリモジュールの電圧がそれぞれ、電圧センサ５５により検出されるとともに、検出された第１〜第ｘ電圧Ｖ１〜Ｖｘに基づいて、メインバッテリ４４の異常が判定される。さらに、エンジン３を始動する際、メインバッテリ４４が異常のときにはスタータ３１を用いて、正常のときには第１回転機１１を用いて、クランク軸３ａが駆動される（図４６のステップ１３１、図４９のステップ５３）。また、補助バッテリ３３がメインバッテリ４４に電気的に接続されており、エンジン３を始動する際、補助バッテリ３３とメインバッテリ４４の間が、第１および第２コンタクタ４６，４７により電気的に遮断される（図４９のステップ５１）。以上により、メインバッテリ４４の異常の有無に応じて、エンジン３を適切かつ確実に始動することができる。
【０３６０】
さらに、車両の走行中、メインバッテリ４４が異常のときには、メインバッテリ４４と第１および第２回転機１１，２１との間における電力の授受をいずれも行うことなく、要求駆動力ＰＲＥＱに相当する動力が駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるように、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（図４９のステップ５７〜５９、１４１、１４２）。したがって、要求駆動力ＰＲＥＱに相当する動力を、駆動輪ＤＷ，ＤＷに適切に伝達することができる。
【０３６１】
また、第１リングギヤＲ１および第１キャリアＣ１の回転数を表す直線が、それらの回転数の関係を表す共線図において、互いに隣り合っていることと、前者Ｒ１および後者Ｃ１が、第１ロータ１３およびクランク軸３ａにそれぞれ連結されていることから、エンジン３の始動のためのクランク軸３ａの駆動を、第１回転機１１を用いて行うことによって、その動作の制御を適切かつ容易に行うことができる。
【０３６２】
なお、第５実施形態では、第１キャリアＣ１および第２サンギヤＳ２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サンギヤＳ１および第２キャリアＣ２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５実施形態では、第１キャリアＣ１および第２サンギヤＳ２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。
【０３６３】
さらに、第５実施形態では、第１サンギヤＳ１および第２キャリアＣ２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。また、第５実施形態では、第１および第２リングギヤＲ１，Ｒ２を第１および第２ロータ１３，２３にそれぞれ直結しているが、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。
【０３６４】
さらに、第５実施形態では、第１リングギヤＲ１を第１ロータ１３に、第１サンギヤＳ１を駆動輪ＤＷ，ＤＷに、それぞれ連結しているが、これらの連結関係を逆に、すなわち、第１リングギヤＲ１を駆動輪ＤＷ，ＤＷに、第１サンギヤＳ１を第１ロータ１３に、それぞれ機械的に連結してもよい。同様に、第２リングギヤＲ２を第２ロータ２３に、第２サンギヤＳ２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、第２リングギヤＲ２をクランク軸３ａに、第２サンギヤＳ２を第２ロータ２３に、それぞれ機械的に連結してもよい。これらの場合において、当然のことながら、第１リングギヤＲ１と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間、第１サンギヤＳ１と第１ロータ１３の間、第２リングギヤＲ２とクランク軸３ａとの間、および、第２サンギヤＳ２と第２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。
【０３６５】
また、第５実施形態では、請求項１０に係る発明における動力伝達機構として、第１および第２遊星歯車装置ＰＳ１，ＰＳ２を組み合わせたものを用いているが、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４要素を有するのであれば、他の適当な機構、例えば、シングルピニオンタイプおよびダブルピニオンタイプの遊星歯車装置においてキャリアとリングギヤが共用化された、いわゆるラビニョウタイプの遊星歯車装置を用いてもよい。
【０３６６】
さらに、前述した図４７などに示すように、エンジン回転数ＮＥ、駆動輪回転数ＮＤＷ、第１および第２回転機回転数ＮＭ１，ＮＭ２が互いに共線関係にあることから明らかなように、第２力行トルクＴＭ２および第２発電トルクＴＧ２はいずれも、駆動輪ＤＷ，ＤＷだけでなく、クランク軸３ａにも作用する。これに対して、第５実施形態では、第１回転機１１の動作の制御によりクランク軸３ａを駆動するという手法を採用しているが、第２力行トルクＴＭ２および第２発電トルクＴＧ２が上記のように作用することから、第２回転機２１の動作の制御によりクランク軸３ａを駆動することが可能である。この場合、第５実施形態で述べた第１回転機１１の動作の制御が、第２回転機２１に対して行われる。また、第１および第２回転機１１，２１の双方の動作の制御によりクランク軸３ａを駆動することが可能である。
【０３６７】
次に、図５１〜図５９を参照しながら、本発明の第６実施形態による動力装置１Ｅについて説明する。この動力装置１Ｅは、第５実施形態と比較して、第１および第２遊星歯車装置ＰＧ１，ＰＧ２ならびに第１および第２回転機１１，２１に代えて、第３実施形態で述べた第１回転機６１と第２回転機８１を備える点が主に異なっている。図５１〜図５３において、第１、第３および第５実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を用いて示している。以下、第１、第３および第５実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０３６８】
図５３に示すように、第１回転機６１の第１ロータ６４の取付部６４ｂは、ドーナツ板状のフランジ６４ｄを介して、前述した第２回転軸７２に一体に設けられている。さらに、第２ロータ６５のフランジ６５ｂは、前述した第１回転軸７１に一体に設けられている。
【０３６９】
また、上記の第２回転機８１は、第１回転機６１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５１および図５４に示すように、第２回転機８１は、エンジン３と第１回転機６１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、第１回転軸７１と同軸状に配置されており、第１回転軸７１の径方向に、内側からこの順で並んでいる。
【０３７０】
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７１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７１の軸線方向に延びるとともに、第１回転軸７１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。また、図５２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６３，８３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。
【０３７１】
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ＶＣＵ４３および第２ＰＤＵ４２を介して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７１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。
【０３７２】
また、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は、第１回転軸７１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７１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。
【０３７３】
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７１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６５およびクランク軸３ａに同軸状に直結されている。
【０３７４】
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７１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。
【０３７５】
また、前述した第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は、第１回転軸７１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２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７１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。
【０３７６】
さらに、コア８５ａの第１回転機６１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７１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７２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６４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７１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、前述した第１スプロケットＳＰ１が同軸状に一体に設けられている。
【０３７７】
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６１の第１電機子磁極の数と第１磁石磁極の数とコア６５ａ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６１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６１と同様に構成されているので、第１回転機６１と同じ機能を有している。
【０３７８】
すなわち、第２ステータ８３に供給（入力）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６１に関する式（４４）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、次式（５２）が成立する。
ＮＭＦ２＝（β＋１）ＮＲ４−β・ＮＲ３
＝３・ＮＲ４−２・ＮＲ３                  ……（５２）
【０３７９】
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、次式（５３）が成立する。
ＴＳＥ２＝ＴＲ３／β＝−ＴＲ４／（β＋１）
＝ＴＲ３／２＝−ＴＲ４／３                ……（５３）
【０３８０】
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、次式（５４）が成立する。以上のように、第２回転機８１は、第１回転機６１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                ……（５４）
【０３８１】
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に供給される電流、第２ステータ８３で発電される電流、および第２回転磁界の第２磁界回転数ＮＭＦ２を制御する。
【０３８２】
以上のように、動力装置１Ｅでは、第１回転機６１の第２ロータ６５および第２回転機８１の第３ロータ８４が、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回転機６１の第１ロータ６４および第２回転機８１の第４ロータ８５が、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、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７，７を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。
【０３８３】
また、上述したように第２および第３ロータ６５，８４がクランク軸３ａに直結されていることから、ＥＣＵ２は、前述したクランク角センサ５１で検出されたＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号に応じて、第２および第３ロータ６５，８４の回転角度位置を算出する。さらに、第１ロータ６４の回転角度位置は、回転角センサ（図示せず）によって検出され、その検出信号は、ＥＣＵ２に出力される。また、上述したように第１および第４ロータ６４，８５が互いに直結されていることから、ＥＣＵ２は、検出された第１ロータ６４の回転角度位置に基づいて、第４ロータ８５の回転角度位置を算出する。なお、動力装置１Ｅでは、第１および第２回転機１１，２１が設けられていないため、前述した第１および第２回転角センサ５２，５３は、省略されている。
【０３８４】
また、ＥＣＵ２は、前述した各種のセンサおよびスイッチ５１，５４〜５８からの検出信号に応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従って、各種の処理を実行する。これにより、第１実施形態と同様、図６に示す処理に従って、メインバッテリ４４の異常が判定されるとともに、運転モードは、図５に示す処理に従って、メインバッテリ４４が正常のときにはＥＶモードまたはＨＶモードに、異常のときにはＦＳモードに、それぞれ決定される。また、各種の運転モードに従って、エンジン３、スタータ３１、第１および第２回転機６１，８１の動作が制御され、それにより、車両が各種の運転モードによって運転される。この場合、第１実施形態との上述した構成の相違から、ＥＶモード、ＨＶモードおよびＦＳモードにおける制御および動作が第１、第３および第５実施形態の場合と異なっているので、以下、この点について説明する。
【０３８５】
［ＥＶモード］
ＥＶモードによる制御の実行条件は、第１実施形態と同様である。また、ＥＶモード中、メインバッテリ４４の電力を第２ステータ８３に供給し、第２回転磁界を正転させる。この場合、後述する図５７に示すように、第１回転磁界の回転方向が逆転方向のときには、第４ロータ８５から第１ロータ６４に伝達される動力を用いて、第１ステータ６３で発電を行うとともに、発電した電力を第２ステータ８３に供給する。以上により、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に伝達される結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転し、車両が走行する。この場合、第２ステータ８３に供給される電流は、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが要求トルクＴＲＥＱになるように、制御され、第１ステータ６３で発電される電流は、エンジン回転数ＮＥが値０になるように、制御される。
【０３８６】
［ＨＶモード］
ＨＶモードによる制御は、図５５に示す処理に従って実行される。なお、本処理の実行条件は、第１実施形態と同様である。また、本処理は、前述した図７に示す第１実施形態の処理と比較して、前記ステップ３２、３３、４０および４１に代えて、ステップ１５１、１５２、１５５および１５６をそれぞれ実行する点のみが異なっており、具体的には、第１および第２回転機６１，８１の動作の制御のみが異なっている。このため、以下、この相違点を中心として説明し、図７と同じ実行内容のステップについては、同じステップ番号を付し、その説明を省略するものとする。
【０３８７】
前記ステップ３１の答がＮＯ（Ｆ＿ＥＮＧＯＰＥ＝０）で、エンジン３の停止中には、ステップ１５１および１５２において、エンジン３の始動用の第１および第２回転機６１，８１の動作の制御を次のように行うとともに、前記ステップ３４以降を実行し、エンジン３を始動する。このステップ１５１では、まず、エンジン回転数ＮＥが始動時用回転数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、目標値ＴＲ２ＯＢＪを算出する。次いで、車両が停止しているとき（ＮＤＷ＝０）には、メインバッテリ４４から第１ステータ６３に電力を供給し、第１回転磁界を正転させるとともに、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６３に供給される電流を制御する。
【０３８８】
一方、車両が第２回転機８１を動力源として走行しているときには、上記ステップ１５１における第１回転機６１の動作の制御は、次のように行われる。すなわち、後述する図５７に示すように、第１磁界回転数ＮＭＦ１、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷの間には、所定の共線関係が成立する。この共線関係と、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１回転磁界の回転方向が逆転方向のときには、第４ロータ８５から第１ロータ６４に伝達される動力の一部を用いて、第１ステータ６３で発電を行う。次いで、第２ロータ伝達トルクＴＲ２が上記の目標値ＴＲ２ＯＢＪになるように、第１ステータ６３で発電される電流を制御する。一方、第１回転磁界の回転方向が正転方向のときには、第１回転機６１の動作を、上述した車両の停止中の場合と同様に制御する。
【０３８９】
また、上記ステップ１５２における第２回転機８１の動作の制御は、次のように行われる。すなわち、まず、ステップ１５１で算出された目標値ＴＲ２ＯＢＪと要求トルクＴＲＥＱを用い、次式（５５）によって、目標値ＴＲ４ＯＢＪを算出する。次いで、車両が停止しているときには、第２ロータ６５から第３ロータ８４に伝達される動力を用いて、第２ステータ８３で発電を行う。一方、前述したＥＶモードからの移行直後で、車両が第２回転機８１を動力源として走行しているときには、メインバッテリ４４から第２ステータ８３に電力を供給する。これらの場合、第２ステータ８３で発電される電流および第２ステータ８３に供給される電流をいずれも、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、制御する。
ＴＲ４ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ＋α・ＴＲ２ＯＢＪ／（１＋α）  ……（５５）
【０３９０】
また、前記ステップ３９に続くステップ１５５では、エンジン３の運転中における第１回転機６１の動作の制御を次のように行う。すなわち、まず、エンジン回転数ＮＥが前記ステップ３８で算出された目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪ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ＴＲ２ＯＢＪを算出する。次いで、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１および第２回転磁界の回転方向がいずれも正転方向のときには、エンジン３から第２ロータ６５に伝達される動力の一部を用いて、第１ステータ６３で発電を行うとともに、発電した電力を第２ステータ８３に供給する。一方、第１回転磁界の回転方向が逆転方向のときには、後述するように第２ステータ８３で発電された電力またはメインバッテリ４４の電力が、第１ステータ６３に供給される。これらの場合、第１ステータ６３で発電される電流および第１ステータ６３に供給される電流をいずれも、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、制御する。
【０３９１】
また、ステップ１５５に続くステップ１５６では、エンジン３の運転中における第２回転機８１の動作の制御を次のように行い、本処理を終了する。すなわち、まず、ステップ１５５で算出された目標値ＴＲ２ＯＢＪと要求トルクＴＲＥＱを用い、次式（５６）によって、目標値ＴＲ４ＯＢＪを算出する。次いで、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１および第２回転磁界の回転方向がいずれも正転方向のときには、算出された目標値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１ステータ６３から第２ステータ８３に供給される電流を制御する。この場合において、要求トルクＴＲＥＱが大きいことにより第１ステータ６３からの電力だけでは不足するときには、メインバッテリ４４から第２ステータ８３に電力がさらに供給される。これにより、エンジン３が第２回転機８１によりアシストされる。
ＴＲ４ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ−α・ＴＲ２ＯＢＪ／（１＋α）    ……（５６）
【０３９２】
一方、上記の第２回転機８１の動作の制御において、第１回転磁界の回転方向が逆転方向で、かつ、目標値ＴＲ４ＯＢＪが負値のときには、エンジン３から第３ロータ８４に伝達される動力の一部を用いて、第２ステータ８３で発電を行うとともに、発電した電力を第１ステータ６３に供給する。この場合、目標値ＴＲ４ＯＢＪに相当するトルクが第４ロータ８５に対して逆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。一方、第１回転磁界の回転方向が逆転方向で、かつ、目標値ＴＲ４ＯＢＪが正値のときには、メインバッテリ４４から第２ステータ８３に電力を供給するとともに、供給される電流を、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、制御する。この場合、前述したように第１ステータ６３にも、メインバッテリ４４から電力が供給される。以上により、エンジン３が第１および第２回転機６１，８１によりアシストされる。
【０３９３】
また、ステップ１５５および１５６における第１および第２回転機６１，８１の動作の制御において、メインバッテリ４４の充電を行うときには、第１または第２ステータ６３，８３で発電した電力の一部が充電される。
【０３９４】
以上のステップ３７〜３９、１５５および１５６の実行により、第１実施形態と同様、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力が、要求駆動力ＰＲＥＱになるように制御されるとともに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが、要求トルクＴＲＥＱになるように制御される。
【０３９５】
次に、図５６および図５７を参照しながら、上述した処理の動作例について説明する。具体的には、これらの図５６および図５７に示す動作例はそれぞれ、車両の停止中および走行中において、図５５の前記ステップ１５１、１５２、および３４〜３６の実行によりエンジン３を始動する際の動作例を示している。まず、これらの図５６および図５７について説明する。
【０３９６】
前述した各種の回転要素の間の連結関係から明らかなように、第２および第３ロータ回転数ＮＲ２，ＮＲ３は、互いに等しく、エンジン回転数ＮＥと等しい。また、第１および第４ロータ回転数ＮＲ１，ＮＲ４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、前記式（４４）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、前記式（５２）で表す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磁界回転数ＮＭＦ２の間の関係は、図５６や図５７に示すような速度共線図で表される。
【０３９７】
図５６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６５を介してクランク軸３ａに伝達され、それにより、クランク軸３ａが駆動され、正転する。この場合、前記ステップ１５１による第１回転機６１の動作の制御により、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６３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。
【０３９８】
さらに、図５６から明らかなように、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１は、エンジンフリクションＴＥＦを反力として、第１ロータ６４、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６４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、第１回転機６１の機能から明らかなように、第２ロータ伝達トルクをＴＲ２および第１極対数比αを用いて、−α・ＴＲ２／（１＋α）で表される。
【０３９９】
これに対して、前記ステップ１５２による第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６３で発電される電流が制御される。また、この目標値ＴＲ４ＯＢＪが、前記式（５５）、すなわち、ＴＲ４ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ＋α・ＴＲ２ＯＢＪ／（１＋α）により算出され、この場合、車両の停止中のため、要求トルクＴＲＥＱは値０である。これらのことと、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、ひいては、駆動輪ＤＷ，ＤＷが静止状態（ＮＤＷ＝０）に保持される。
【０４００】
また、図５７から明らかなように、車両の走行中には、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２は、第１発電用等価トルクＴＧＥ１を反力として、駆動輪ＤＷ，ＤＷおよびクランク軸３ａに伝達され、その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷおよびクランク軸３ａがそれぞれ駆動され、正転する。この場合にも、図５６に示す車両の停止中の場合と同様、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。
【０４０１】
さらに、図５７から明らかなように、第１発電用等価トルクＴＧＥ１は、エンジンフリクションＴＥＦを反力として、第１ロータ６４、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６４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、図５６に示す車両の停止中の場合と同様、−α・ＴＲ２／（１＋α）で表される。
【０４０２】
これに対して、車両の停止中の場合と同様、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６３に供給される電流が制御されるとともに、この目標値ＴＲ４ＯＢＪが、ＴＲ４ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ＋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、要求トルクＴＲＥＱと等しいトルクが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０４０３】
［ＦＳモード］
ＦＳモードによる制御は、図５８に示す処理に従って実行される。なお、本処理の実行条件は、第１実施形態と同様である。また、本処理は、前述した図１０に示す第１実施形態の処理と比較して、前記ステップ６０および６１に代えて、ステップ１６１および１６２をそれぞれ実行する点のみが異なっており、具体的には、エンジン３の運転中における第１および第２回転機６１，８１の動作の制御のみが異なっている。このため、以下、この相違点を中心として説明し、図１０と同じ実行内容のステップについては、同じステップ番号を付し、その説明を省略するものとする。
【０４０４】
前記ステップ５９に続くステップ１６１では、第１回転機１１の動作を次のように制御する。すなわち、まず、エンジン回転数ＮＥが目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪ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ＴＲ２ＯＢＪを算出する。次いで、後述する図５９に示すように、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１および第２回転磁界の回転方向がいずれも正転方向のときには、エンジン３から第２ロータ６５に伝達される動力の一部を用いて、第１ステータ６３で発電を行うとともに、発電した電力をそのまま第２ステータ８３に供給する。この場合、前記ステップ１５５と同様、第１ステータ６３で発電される電流を、第２ロータ６５に作用するトルクが算出された目標値ＴＲ２ＯＢＪになるように、制御する。
【０４０５】
また、上記の第１回転機６１の動作の制御において、第１回転磁界の回転方向が逆転方向のときには、後述するように第２ステータ８３で発電された電力がそのまま第１ステータ６３に供給され、そのように第１ステータ６３に供給される電流を、第２ロータ伝達トルクＴＲ２が上記の目標値ＴＲ２ＯＢＪになるように、制御する。
【０４０６】
また、ステップ１６１に続くステップ１６２では、第２回転機８１の動作を次のように制御し、本処理を終了する。すなわち、まず、ステップ１６１で算出された目標値ＴＲ２ＯＢＪと要求トルクＴＲＥＱを用い、前記式（５６）、すなわち、ＴＲ４ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ−α・ＴＲ２ＯＢＪ／（１＋α）によって、目標値ＴＲ４ＯＢＪを算出する。次いで、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１および第２回転磁界の回転方向がいずれも正転方向のときには、算出された目標値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１ステータ６３から第２ステータ８３に供給される電流を制御する。
【０４０７】
一方、第１回転磁界の回転方向が逆転方向のときには、エンジン３から第３ロータ８４に伝達される動力の一部を用いて、第２ステータ８３で発電を行うとともに、発電した電力をそのまま第１ステータ６３に供給する。この場合、式（５６）で算出された目標値ＴＲ４ＯＢＪは負値になり、その絶対値に相当するトルクが第４ロータ８５に対して逆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。
【０４０８】
次に、図５９を参照しながら、上述した処理の動作例について説明する。具体的には、この動作例は、前記ステップ５７〜５９、１６１および１６２の実行により車両を走行させる場合の動作例を示している。図５９から明らかなように、エンジントルクＴＥＮＧは、第１発電用等価トルクＴＧＥ１および第２駆動用等価トルクＴＳＥ２を反力として、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、それにより、駆動輪ＤＷ，ＤＷが駆動され、正転し、ひいては、車両が前進する。
【０４０９】
この場合、エンジントルクＴＥＮＧは、第１発電用等価トルクＴＧＥ１を反力として、第１ロータ６４、第４ロータ８５および駆動輪ＤＷ，ＤＷを正転させるように作用する。そのように第１ロータ６４などを正転させるように作用するトルク（以下「第１ロータ正転トルク」という）は、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。
【０４１０】
これに対して、前記ステップ１６２による第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６３に供給される電流が制御される。また、この目標値ＴＲ４ＯＢＪが、前記式（５６）、すなわちＴＲ４ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ−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ロータ正転トルクがα・ＴＲ２／（１＋α）で表されることから明らかなように、要求トルクＴＲＥＱと等しいトルクが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０４１１】
また、図示しないものの、第１回転磁界の回転方向が逆転方向のときには、第１ロータ正転トルク（α・ＴＲ２／（１＋α））は、要求トルクＴＲＥＱよりも大きくなる。この場合、目標値ＴＲ４ＯＢＪは、式（５６）から明らかなように、要求トルクＴＲＥＱに対する第１ロータ正転トルクの余剰分を表す。また、ステップ１６２による第２回転機８１の動作の制御によって、この余剰分に相当するトルクが第４ロータ８５に対して逆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。これにより、上記の余剰分に相当するトルクが相殺されることによって、この場合にも、要求トルクＴＲＥＱと等しいトルクが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０４１２】
以上のように、ＦＳモードでは、第１実施形態と同様、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが、要求トルクＴＲＥＱになるように制御される。この場合、エンジン３の出力が、要求出力ＰＲＥＱに設定された目標出力ＰＥＯＢＪになるように制御される。それに加え、第１および第２回転機６１，８１と、メインバッテリ４４との間における電力の授受がいずれも行われることなく、エンジン３の動力が、第１および第２回転機６１，８１を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上から明らかなように、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力が要求駆動力ＰＲＥＱになるように制御される。また、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷが互いに異なるときには、エンジン３の動力（出力）は、変速して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０４１３】
また、以上の第６実施形態は、特許請求の範囲に記載された請求項１４〜１８に係る発明に対応するものであり、第６実施形態における各種の要素と、これらの請求項１４〜１８に係る発明（以下、総称する場合「第４発明」という）の各種の要素との対応関係は、次のとおりである。すなわち、第６実施形態における駆動輪ＤＷ，ＤＷ、エンジン３およびクランク軸３ａが、第４発明における被駆動部、熱機関および出力部にそれぞれ相当する。また、第６実施形態におけるＥＣＵ２、リレー３２、ＶＣＵ４３、第１および第２ＰＤＵ４１，４２が、第４発明における制御装置に相当するとともに、第６実施形態におけるメインバッテリ４４および補助バッテリ３３が、第４発明における第１および第２蓄電装置にそれぞれ相当する。さらに、第６実施形態における永久磁石６４ａ、コア６５ａ、永久磁石８４ａ、およびコア８５ａが、第４発明における第１磁石、第１軟磁性体、第２磁石および第２軟磁性体にそれぞれ相当する。また、第６実施形態における鉄芯６３ａおよびＵ相〜Ｗ相のコイル６３ｃ〜６３ｅが、請求項１８に係る発明における第１電機子列に相当するとともに、第６実施形態における鉄芯８３ａおよびＵ相〜Ｗ相のコイル８３ｂが、請求項１８に係る発明における第２電機子列に相当する。
【０４１４】
さらに、第６実施形態における電圧センサ５５が、第４発明における状態パラメータ検出手段に相当し、第６実施形態におけるＥＣＵ２が、請求項１５に係る発明における異常判定手段に相当するとともに、第６実施形態におけるＥＣＵ２、第１および第２コンタクタ４６，４７が、請求項１６に係る発明における遮断手段に相当する。また、第６実施形態における第１〜第ｘ電圧Ｖ１〜Ｖｘが、第４発明における状態パラメータに相当する。
【０４１５】
以上のように、第６実施形態によれば、第１回転機６１およびスタータ３１の電源として、メインバッテリ４４および補助バッテリ３３がそれぞれ別個に設けられている。また、第１実施形態と同様、第１〜第ｘ電圧Ｖ１〜Ｖｘがそれぞれ、すなわちメインバッテリ４４の第１〜第ｘバッテリモジュールの電圧がそれぞれ、電圧センサ５５により検出されるとともに、検出された第１〜第ｘ電圧Ｖ１〜Ｖｘに基づいて、メインバッテリ４４の異常が判定される。さらに、エンジン３を始動する際、メインバッテリ４４が異常のときにはスタータ３１を用いて、正常のときには第１回転機６１を用いて、クランク軸３ａが駆動される（図５５のステップ１５１、図５８のステップ５３）。また、補助バッテリ３３がメインバッテリ４４に電気的に接続されており、エンジン３を始動する際、補助バッテリ３３とメインバッテリ４４の間が、第１および第２コンタクタ４６，４７により電気的に遮断される（図５８のステップ５１）。以上により、メインバッテリ４４の異常の有無に応じて、エンジン３を適切かつ確実に始動することができる。
【０４１６】
さらに、車両の走行中、メインバッテリ４４が異常のときには、メインバッテリ４４と第１および第２回転機６１，８１との間における電力の授受をいずれも行うことなく、要求駆動力ＰＲＥＱに相当する動力が駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるように、エンジン３、第１および第２回転機６１，８１の動作が制御される（図５８のステップ５７〜５９、１６１、１６２）。したがって、要求駆動力ＰＲＥＱに相当する動力を、駆動輪ＤＷ，ＤＷに適切に伝達することができる。
【０４１７】
また、第１磁界回転数ＮＭＦ１および第２ロータ回転数ＮＲ２を表す直線が、それらの回転数の関係を表す共線図において、互いに隣り合っていることと、第２ロータ６５がクランク軸３ａに連結されていることから、エンジン３の始動のためのクランク軸３ａの駆動を、第１回転機６１を用いて行うことによって、その動作の制御を適切かつ容易に行うことができる。
【０４１８】
また、第３実施形態と同様、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６１の設計の自由度を高めることができる。さらに、第２極対数比βを設定することによって、第２磁界回転数ＮＭＦ２、第３および第４ロータ回転数ＮＲ３，ＮＲ４の間の関係と、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２（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の間の関係を自由に設定でき、したがって、第２回転機８１の設計の自由度を高めることができる。以上により、動力装置１Ｅの設計の自由度を高めることができる。
【０４１９】
なお、第６実施形態では、第２および第３ロータ６５，８４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６４，８５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６実施形態では、第２および第３ロータ６５，８４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６実施形態では、第１および第４ロータ６４，８５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６実施形態では、第１および第２回転機６１，８１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。
【０４２０】
さらに、前述した図５６などに示すように、エンジン回転数ＮＥ、駆動輪回転数ＮＤＷ、第１および第２磁界回転数ＮＭＦ１，ＮＭＦ２が互いに共線関係にあることから明らかなように、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２および第２発電用等価トルクＴＧＥ２はいずれも、駆動輪ＤＷ，ＤＷだけでなく、クランク軸３ａにも作用する。これに対して、第６実施形態では、第１回転機６１の動作の制御によりクランク軸３ａを駆動するという手法を採用しているが、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２および第２発電用等価トルクＴＧＥ２が上記のように作用することから、第２回転機８１の動作の制御によりクランク軸３ａを駆動することが可能である。この場合、第６実施形態で述べた第１回転機６１の動作の制御が、第２回転機８１に対して行われる。また、第１および第２回転機６１，８１の双方の動作の制御によりクランク軸３ａを駆動することが可能である。
【０４２１】
次に、図６０〜図６５を参照しながら、本発明の第７実施形態による動力装置１Ｆについて説明する。この動力装置１Ｆは、第６実施形態と比較して、第２回転機８１に代えて、第５実施形態で述べた第２遊星歯車装置ＰＧ２および第２回転機２１を備えている点が主に異なっている。換言すれば、動力装置１Ｆは、第５実施形態と比較して、第１遊星歯車装置ＰＧ１および第１回転機１１に代えて、第１回転機６１を備える点が主に異なっている。図６０において、第５および第６実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を用いて示している。以下、第５および第６実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０４２２】
図６０に示すように、動力装置１Ｆでは、第２ロータ６５および第２サンギヤＳ２が、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６４および第２キャリアＣ２が、互いに機械的に直結されるとともに、チェーンＣＨや、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。また、第２リングギヤＲ２が第２ロータ２３に機械的に直結されている。
【０４２３】
さらに、第６実施形態と同様、上述したように第２ロータ６５がクランク軸３ａに直結されていることから、ＥＣＵ２は、クランク角センサ５１で検出されたＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号に応じて、第２ロータ６５の回転角度位置を算出する。さらに、第１ロータ６４の回転角度位置は、回転角センサによって検出され、その検出信号は、ＥＣＵ２に出力される。なお、第２ロータ２３の回転角度位置は、前述した第２回転角センサ５２によって検出される。また、動力装置１Ｆでは、第１回転機１１が設けられていないため、前述した第１回転角センサ５２は、省略されている。
【０４２４】
さらに、ＥＣＵ２は、前述した各種のセンサおよびスイッチ５１，５３〜５８からの検出信号に応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従って、各種の処理を実行する。これにより、第１実施形態と同様、図６に示す処理に従って、メインバッテリ４４の異常が判定されるとともに、運転モードは、図５に示す処理に従って、メインバッテリ４４が正常のときにはＥＶモードまたはＨＶモードに、異常のときにはＦＳモードに、それぞれ決定される。また、各種の運転モードに従って、エンジン３、スタータ３１、第１および第２回転機６１，２１の動作が制御され、それにより、車両が各種の運転モードによって運転される。この場合、第５および第６実施形態との上述した構成の相違から、ＥＶモード、ＨＶモードおよびＦＳモードにおける制御および動作が第５および第６実施形態の場合と異なっているので、以下、この点について説明する。
【０４２５】
［ＥＶモード］
ＥＶモードによる制御の実行条件は、第１実施形態と同様である。また、ＥＶモード中、メインバッテリ４４の電力を第２ステータ２２に供給し、第２ロータ２３を正転させる。この場合、後述する図６３に示すように、第１回転磁界の回転方向が逆転方向のときには、第２ロータ２３から第２遊星歯車装置ＰＧ２を介して第１ロータ６４に伝達される動力を用いて、第１ステータ６３で発電を行うとともに、発電した電力を第２ステータ２２に供給する。以上により、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に伝達される結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転し、車両が走行する。この場合、第２ステータ２２に供給される電流は、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが要求トルクＴＲＥＱになるように、制御され、第１ステータ６３で発電される電流は、エンジン回転数ＮＥが値０になるように、制御される。
【０４２６】
［ＨＶモード］
ＨＶモードによる制御は、図６１に示す処理に従って実行される。なお、本処理の実行条件は、第１実施形態と同様である。また、本処理は、前述した図７に示す第１実施形態の処理と比較して、前記ステップ３２、３３、４０および４１に代えて、ステップ１７１、１７２、１７５および１７６をそれぞれ実行する点のみが異なっており、具体的には、第１および第２回転機６１，２１の動作の制御のみが異なっている。このため、以下、この相違点を中心として説明し、図７と同じ実行内容のステップについては、同じステップ番号を付し、その説明を省略するものとする。
【０４２７】
前記ステップ３１の答がＮＯ（Ｆ＿ＥＮＧＯＰＥ＝０）で、エンジン３の停止中には、ステップ１７１および１７２において、エンジン３の始動用の第１および第２回転機６１，２１の動作の制御を次のように行うとともに、前記ステップ３４以降を実行し、エンジン３を始動する。このステップ１７１では、まず、エンジン回転数ＮＥが始動時用回転数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、目標値ＴＲ２ＯＢＪを算出する。次いで、車両が停止しているとき（ＮＤＷ＝０）には、メインバッテリ４４から第１ステータ６３に電力を供給し、第１回転磁界を正転させるとともに、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６３に供給される電流を制御する。
【０４２８】
一方、車両が第２回転機２１を動力源として走行しているときには、上記ステップ１７１における第１回転機６１の動作の制御は、次のように行われる。すなわち、後述する図６３に示すように、第１磁界回転数ＮＭＦ１、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷの間には、所定の共線関係が成立する。この共線関係と、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１回転磁界の回転方向が逆転方向のときには、第２回転機２１の第２ロータ２３から第２遊星歯車装置ＰＧ２を介して第１ロータ６４に伝達される動力の一部を用いて、第１ステータ６３で発電を行う。また、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６３で発電される電流を制御する。一方、上記の第１回転磁界の回転方向が正転方向のときには、第１回転機６１の動作を、上述した車両の停止中の場合と同様に制御する。
【０４２９】
また、ステップ１７２における第２回転機２１の動作の制御は、次のように行われる。すなわち、まず、ステップ１７１で算出された目標値ＴＲ２ＯＢＪと要求トルクＴＲＥＱを用い、次式（５７）によって、目標値ＴＣ２ＯＢＪを算出する。次いで、車両が停止しているときには、第１回転機６１の第２ロータ６５から第２遊星歯車装置ＰＧ２を介して第２回転機２１の第２ロータ２３に伝達される動力を用いて、第２ステータ２２で発電を行う。一方、車両が第２回転機２１を動力源として走行しているときには、メインバッテリ４４から第２ステータ２２に電力を供給する。これらの場合、第２ステータ２２で発電される電流および第２ステータ２２に供給される電流をいずれも、目標値ＴＣ２ＯＢＪに相当するトルクが第２キャリアＣ２に対して正転方向に作用するように、制御する。
ＴＣ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ＋α・ＴＲ２ＯＢＪ／（１＋α）  ……（５７）
【０４３０】
また、前記ステップ３９に続くステップ１７５では、エンジン３の運転中における第１回転機６１の動作の制御を次のように行う。すなわち、まず、エンジン回転数ＮＥが前記ステップ３８で算出された目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪ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ＴＲ２ＯＢＪを算出する。次いで、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１回転磁界および第２回転機２１の第２ロータ２３の回転方向がいずれも正転方向のときには、エンジン３から第１回転機６１の第２ロータ６５に伝達される動力の一部を用いて、第１ステータ６３で発電を行うとともに、発電した電力を第２ステータ２２に供給する。一方、第１回転磁界の回転方向が逆転方向のときには、後述するように第２ステータ２２で発電された電力またはメインバッテリ４４の電力が、第１ステータ６３に供給される。これらの場合、第１ステータ６３で発電される電流および第１ステータ６３に供給される電流をいずれも、第２ロータ伝達トルクＴＲ２が算出された目標値ＴＲ２ＯＢＪになるように制御する。
【０４３１】
また、上記ステップ１７５に続くステップ１７６では、エンジン３の運転中における第２回転機２１の動作の制御を次のように行い、本処理を終了する。すなわち、まず、ステップ１７５で算出された目標値ＴＲ２ＯＢＪと要求トルクＴＲＥＱを用い、次式（５８）によって、目標値ＴＣ２ＯＢＪを算出する。次いで、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１回転磁界および第２回転機２１の第２ロータ２３の回転方向がいずれも正転方向のときには、算出された目標値ＴＣ２ＯＢＪに相当するトルクが第２キャリアＣ２に対して正転方向に作用するように、第１ステータ６３から第２ステータ２２に供給される電流を制御する。この場合において、要求トルクＴＲＥＱが大きいことにより第１ステータ６３からの電力だけでは不足するときには、メインバッテリ４４から第２ステータ２２に電力がさらに供給される。これにより、エンジン３が第２回転機２１によりアシストされる。
ＴＣ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ−α・ＴＲ２ＯＢＪ／（１＋α）    ……（５８）
【０４３２】
一方、上記の第２回転機２１の動作の制御において、第１回転磁界の回転方向が逆転方向で、かつ、目標値ＴＣ２ＯＢＪが負値のときには、エンジン３から第２遊星歯車装置ＰＧ２を介して第２ロータ２３に伝達される動力の一部を用いて、第２ステータ２２で発電を行うとともに、発電した電力を第１ステータ６３に供給する。この場合、目標値ＴＣ２ＯＢＪの絶対値に相当するトルクが第２キャリアＣ２に対して逆転方向に作用するように、第２ステータ２２で発電される電流を制御する。一方、第１回転磁界の回転方向が逆転方向で、かつ、目標値ＴＣ２ＯＢＪが正値のときには、メインバッテリ４４から第２ステータ２２に電力を供給するとともに、供給される電流を、目標値ＴＣ２ＯＢＪに相当するトルクが第２キャリアＣ２に対して正転方向に作用するように、制御する。この場合、前述したように第１ステータ６３にも、メインバッテリ４４から電力が供給される。以上により、エンジン３が第１および第２回転機６１，２１によりアシストされる。
【０４３３】
また、ステップ１７５および１７６における第１および第２回転機６１，２１の動作の制御において、メインバッテリ４４の充電を行うときには、第１または第２ステータ６３，２２で発電した電力の一部が充電される。
【０４３４】
以上のステップ３７〜３９、１７５および１７６の実行により、第１実施形態と同様、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力が、要求駆動力ＰＲＥＱになるように制御されるとともに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが、要求トルクＴＲＥＱになるように制御される。
【０４３５】
次に、図６２および図６３を参照しながら、上述した処理の動作例について説明する。具体的には、これらの図６２および図６３に示す動作例はそれぞれ、車両の停止中および走行中において、図６１の前記ステップ１７１、１７２、および３４〜３６の実行によりエンジン３を始動する際の動作例を示している。まず、これらの図６２および図６３について説明する。
【０４３６】
前述した各種の回転要素の間の連結関係から明らかなように、第２ロータ回転数ＮＲ２および第２サンギヤＳ２の回転数は、互いに等しく、エンジン回転数ＮＥと等しい。また、第１ロータ回転数ＮＲ１および第２キャリアＣ２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ＮＲ２，ＮＲ３は、前記式（４４）で表されるような、所定の共線関係にあり、第２サンギヤＳ２、第２キャリアＣ２および第２リングギヤＲ２の回転数は、第２サンギヤＳ２および第２リングギヤＲ２の歯数によって定ま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回転機回転数ＮＭ２の間の関係は、図６２や図６３に示すような速度共線図で表される。
【０４３７】
図６２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６５を介してクランク軸３ａに伝達され、それにより、クランク軸３ａが駆動され、正転する。この場合、前記ステップ１７１による第１回転機６１の動作の制御により、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６３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。
【０４３８】
さらに、図６２から明らかなように、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１は、エンジンフリクションＴＥＦを反力として、第１ロータ６４、第２キャリアＣ２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６４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、第６実施形態で述べたように、第２ロータ伝達トルクをＴＲ２および第１極対数比αを用いて、−α・ＴＲ２／（１＋α）で表される。
【０４３９】
これに対して、前記ステップ１７２による第２回転機２１の動作の制御によって、目標値ＴＣ２ＯＢＪに相当するトルクが第２キャリアＣ２に対して正転方向に作用するように、第２ステータ２２で発電される電流が制御される。また、この目標値ＴＣ２ＯＢＪが、前記式（５７）、すなわち、ＴＣ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ＋α・ＴＲ２ＯＢＪ／（１＋α）により算出され、この場合、車両の停止中のため、要求トルクＴＲＥＱは値０である。これらのことと、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発電等価トルクＴＧ２により第２キャリアＣ２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、ひいては、駆動輪ＤＷ，ＤＷが静止状態（ＮＤＷ＝０）に保持される。
【０４４０】
また、図６３から明らかなように、車両の走行中には、第２力行トルクＴＭ２は、第１発電用等価トルクＴＧＥ１を反力として、駆動輪ＤＷ，ＤＷおよびクランク軸３ａに伝達され、その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷおよびクランク軸３ａがそれぞれ駆動され、正転する。この場合にも、図６２に示す車両の停止中の場合と同様、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。
【０４４１】
さらに、図６３から明らかなように、第１発電用等価トルクＴＧＥ１は、エンジンフリクションＴＥＦを反力として、第１ロータ６４、第２キャリアＣ２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６４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、図６２に示す車両の停止中の場合と同様、−α・ＴＲ２／（１＋α）で表される。
【０４４２】
これに対して、車両の停止中の場合と同様、目標値ＴＣ２ＯＢＪに相当するトルクが第２キャリアＣ２に対して正転方向に作用するように、第２ステータ６３に供給される電流が制御されるとともに、この目標値ＴＣ２ＯＢＪが、ＴＣ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ＋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、要求トルクＴＲＥＱと等しいトルクが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０４４３】
［ＦＳモード］
ＦＳモードによる制御は、図６４に示す処理に従って実行される。なお、本処理の実行条件は、第１実施形態と同様である。また、本処理は、前述した図１０に示す第１実施形態の処理と比較して、前記ステップ６０および６１に代えて、ステップ１８１および１８２をそれぞれ実行する点のみが異なっており、具体的には、エンジン３の運転中における第１および第２回転機６１，２１の動作の制御のみが異なっている。このため、以下、この相違点を中心として説明し、図１０と同じ実行内容のステップについては、同じステップ番号を付し、その説明を省略するものとする。
【０４４４】
前記ステップ５９に続くステップ１８１では、第１回転機１１の動作を次のように制御する。すなわち、まず、エンジン回転数ＮＥが目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪ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ＴＲ２ＯＢＪを算出する。次いで、後述する図６５に示すように、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１回転磁界および第２回転機２１の第２ロータ２３の回転方向がいずれも正転方向のときには、エンジン３から第２ロータ６５に伝達される動力の一部を用いて、第１ステータ６３で発電を行うとともに、発電した電力をそのまま第２ステータ２２に供給する。この場合、前記ステップ１７５と同様、第１ステータ６３で発電される電流を、第２ロータ６５に作用するトルクが算出された目標値ＴＲ２ＯＢＪになるように、制御する。
【０４４５】
また、上記の第１回転機６１の動作の制御において、第１回転磁界の回転方向が逆転方向のときには、後述するように第２ステータ２２で発電された電力がそのまま第１ステータ６３に供給され、そのように第１ステータ６３に供給される電流を、第２ロータ伝達トルクＴＲ２が上記の目標値ＴＲ２ＯＢＪになるように、制御する。
【０４４６】
また、上記ステップ１８１に続くステップ１８２では、第２回転機２１の動作を次のように制御し、本処理を終了する。すなわち、まず、ステップ１８１で算出された目標値ＴＲ２ＯＢＪと要求トルクＴＲＥＱを用い、前記式（５８）、すなわち、ＴＣ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ−α・ＴＲ２ＯＢＪ／（１＋α）によって、目標値ＴＣ２ＯＢＪを算出する。次いで、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まる第１回転磁界および第２回転機２１の第２ロータ２３の回転方向がいずれも正転方向のときには、算出された目標値ＴＣ２ＯＢＪに相当するトルクが第２キャリアＣ２に対して正転方向に作用するように、第１ステータ６３から第２ステータ２２に供給される電流を制御する。
【０４４７】
一方、第１回転磁界の回転方向が逆転方向のときには、エンジン３から第２遊星歯車装置ＰＧ２を介して第２ロータ２３に伝達される動力の一部を用いて、第２ステータ２２で発電を行うとともに、発電した電力をそのまま第１ステータ６３に供給する。この場合、式（５８）で算出された目標値ＴＣ２ＯＢＪは負値になり、その絶対値に相当するトルクが第２キャリアＣ２に対して逆転方向に作用するように、第２ステータ２２で発電される電流を制御する。
【０４４８】
次に、図６５を参照しながら、上述した処理の動作例について説明する。具体的には、この動作例は、前記ステップ５７〜５９、１８１および１８２の実行により車両を走行させる場合の動作例を示している。図６５から明らかなように、エンジントルクＴＥＮＧは、第１発電用等価トルクＴＧＥ１および第２力行トルクＴＭ２を反力として、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、それにより、駆動輪ＤＷ，ＤＷが駆動され、正転し、ひいては、車両が前進する。
【０４４９】
この場合、エンジントルクＴＥＮＧは、第１発電用等価トルクＴＧＥ１を反力として、第１ロータ６４、第２キャリアＣ２および駆動輪ＤＷ，ＤＷを正転させるように作用する。そのように第１ロータ６４などを正転させるように作用するトルク（第１ロータ正転トルク）は、第６実施形態で述べたように、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。
【０４５０】
これに対して、前記ステップ１８２による第２回転機２１の動作の制御によって、目標値ＴＣ２ＯＢＪに相当するトルクが第２キャリアＣ２に対して正転方向に作用するように、第２ステータ２２に供給される電流が制御される。また、この目標値ＴＣ２ＯＢＪが、前記式（５８）、すなわちＴＣ２ＯＢＪ＝ＴＲＥＱ−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ロータ正転トルクがα・ＴＲ２／（１＋α）で表されることから明らかなように、要求トルクＴＲＥＱと等しいトルクが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０４５１】
また、図示しないものの、第１回転磁界の回転方向が逆転方向のときには、第１ロータ正転トルク（α・ＴＲ２／（１＋α））は、要求トルクＴＲＥＱよりも大きくなる。この場合、目標値ＴＣ２ＯＢＪは、式（５８）から明らかなように、要求トルクＴＲＥＱに対する第１ロータ正転トルクの余剰分を表す。また、ステップ１８２による第２回転機２１の動作の制御によって、この余剰分に相当するトルクが第２キャリアＣ２に対して逆転方向に作用するように、第２ステータ２２で発電される電流が制御される。これにより、上記の余剰分に相当するトルクが相殺されることによって、この場合にも、要求トルクＴＲＥＱと等しいトルクが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０４５２】
以上のように、ＦＳモードでは、第１実施形態と同様、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが、要求トルクＴＲＥＱになるように制御される。この場合、エンジン３の出力が、要求出力ＰＲＥＱに設定された目標出力ＰＥＯＢＪになるように制御される。それに加え、第１および第２回転機１１，２１と、メインバッテリ４４との間における電力の授受がいずれも行われることなく、エンジン３の動力が、第１回転機６１、第２遊星歯車装置ＰＧ２および第２回転機２１を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上から明らかなように、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力が要求駆動力ＰＲＥＱになるように制御される。また、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷが互いに異なるときには、エンジン３の動力（出力）は、変速して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【０４５３】
また、以上の第７実施形態は、特許請求の範囲に記載された請求項１９〜２３に係る発明に対応するものであり、第７実施形態における各種の要素と、これらの請求項１９〜２３に係る発明（以下、総称する場合「第５発明」という）の各種の要素との対応関係は、次のとおりである。すなわち、第７実施形態における駆動輪ＤＷ，ＤＷ、エンジン３、クランク軸３ａおよび第２ロータ２３が、第５発明における被駆動部、熱機関、出力部およびロータにそれぞれ相当する。また、第７実施形態におけるＥＣＵ２、リレー３２、ＶＣＵ４３、第１および第２ＰＤＵ４１，４２が、第５発明における制御装置に相当するとともに、第７実施形態におけるメインバッテリ４４および補助バッテリ３３が、第５発明における第１および第２蓄電装置にそれぞれ相当する。
【０４５４】
さらに、第７実施形態における第２遊星歯車装置ＰＧ２が、第５発明における動力伝達機構に相当するとともに、第７実施形態における第２サンギヤＳ２、第２キャリア２および第２リングギヤＲ２が、第５発明における第１要素、第２要素および第３要素にそれぞれ相当する。また、第７実施形態における永久磁石６４ａおよびコア６５ａが、第５発明における磁石および軟磁性体にそれぞれ相当するとともに、第７実施形態における鉄芯６３ａおよびＵ相〜Ｗ相のコイル６３ｃ〜６３ｅが、請求項２３に係る発明における電機子列に相当する。
【０４５５】
さらに、第７実施形態における電圧センサ５５が、第５発明における状態パラメータ検出手段に相当し、第７実施形態におけるＥＣＵ２が、請求項２０に係る発明における異常判定手段に相当するとともに、第７実施形態におけるＥＣＵ２、第１および第２コンタクタ４６，４７が、請求項２１に係る発明における遮断手段に相当する。また、第７実施形態における第１〜第ｘ電圧Ｖ１〜Ｖｘが、第５発明における状態パラメータに相当する。
【０４５６】
以上のように、第７実施形態によれば、第１回転機６１およびスタータ３１の電源として、メインバッテリ４４および補助バッテリ３３がそれぞれ別個に設けられている。また、第１実施形態と同様、第１〜第ｘ電圧Ｖ１〜Ｖｘがそれぞれ、すなわちメインバッテリ４４の第１〜第ｘバッテリモジュールの電圧がそれぞれ、電圧センサ５５により検出されるとともに、検出された第１〜第ｘ電圧Ｖ１〜Ｖｘに基づいて、メインバッテリ４４の異常が判定される。さらに、エンジン３を始動する際、メインバッテリ４４が異常のときにはスタータ３１を用いて、正常のときには第１回転機６１を用いて、クランク軸３ａが駆動される（図６１のステップ１７１、図６４のステップ５３）。また、補助バッテリ３３がメインバッテリ４４に電気的に接続されており、エンジン３を始動する際、補助バッテリ３３とメインバッテリ４４の間が、第１および第２コンタクタ４６，４７により電気的に遮断される（図６４のステップ５１）。以上により、メインバッテリ４４の異常の有無に応じて、エンジン３を適切かつ確実に始動することができる。
【０４５７】
さらに、車両の走行中、メインバッテリ４４が異常のときには、メインバッテリ４４と第１および第２回転機６１，２１との間における電力の授受をいずれも行うことなく、要求駆動力ＰＲＥＱに相当する動力が駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるように、エンジン３、第１および第２回転機６１，２１の動作が制御される（図６４のステップ５７〜５９、１８１、１８２）。したがって、要求駆動力ＰＲＥＱに相当する動力を、駆動輪ＤＷ，ＤＷに適切に伝達することができる。
【０４５８】
また、第６実施形態と同様、第１磁界回転数ＮＭＦ１および第２ロータ回転数ＮＲ２を表す直線が、それらの回転数の関係を表す共線図において、互いに隣り合っていることと、第２ロータ６５がクランク軸３ａに連結されていることから、エンジン３の始動のためのクランク軸３ａの駆動を第１回転機６１を用いて行うことによって、その動作の制御を適切かつ容易に行うことができる。
【０４５９】
さらに、第３実施形態と同様、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６１の設計の自由度を高めることができ、ひいては、動力装置１Ｆの設計の自由度を高めることができる。
【０４６０】
なお、第７実施形態では、第２ロータ６５および第２サンギヤＳ２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６４および第２キャリアＣ２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７実施形態では、第２ロータ６５および第２サンギヤＳ２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。
【０４６１】
さらに、第７実施形態では、第１ロータ６４および第２キャリアＣ２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７実施形態では、第２リングギヤＲ２を第２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。
【０４６２】
さらに、第７実施形態では、第２リングギヤＲ２を第２ロータ２３に、第２サンギヤＳ２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、第２リングギヤＲ２をクランク軸３ａに、第２サンギヤＳ２を第２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、第２リングギヤＲ２とクランク軸３ａとの間、および、第２サンギヤＳ２と第２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。
【０４６３】
また、前述した図６２などに示すように、エンジン回転数ＮＥ、駆動輪回転数ＮＤＷ、第１磁界回転数ＮＭＦ１および第２回転機回転数ＮＭ２が互いに共線関係にあることから明らかなように、第２力行トルクＴＭ２および第２発電トルクＴＧ２はいずれも、駆動輪ＤＷ，ＤＷだけでなく、クランク軸３ａにも作用する。これに対して、第７実施形態では、第１回転機６１の動作の制御によりクランク軸３ａを駆動するという手法を採用しているが、第２力行トルクＴＭ２および第２発電トルクＴＧ２が上記のように作用することから、第２回転機２１の動作の制御によりクランク軸３ａを駆動することが可能である。この場合、第７実施形態で述べた第１回転機６１の動作の制御が、第２回転機２１に対して行われる。また、第１および第２回転機６１，２１の双方の動作の制御によりクランク軸３ａを駆動することが可能である。
【０４６４】
さらに、第１および第２実施形態では、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。このことは、第５実施形態における第１および第２遊星歯車装置ＰＧ１，ＰＧ２と、第７実施形態における第２遊星歯車装置ＰＧ２についても、同様に当てはまる。
【０４６５】
さらに、第１、第２および第５実施形態では、第１および第２回転機１１，２１は、同期型のＤＣモータであるが、供給（入力）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。このことは、第３、第４および第７実施形態における第２回転機２１についても、同様に当てはまる。
【０４６６】
また、第３、第４、第６および第７実施形態は、第１回転機６１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６５ａ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６５ａ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６５ａの数として、任意の数を採用可能である。さらに、第３、第４、第６および第７実施形態では、コア６５ａ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、第３、第４、第６および第７実施形態では、第１ステータ６３および第１ロータ６４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。
【０４６７】
さらに、第３、第４、第６および第７実施形態では、第１ステータ６３、第１および第２ロータ６４，６５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６１を構成しているが、第１ステータ６３、第１および第２ロータ６４，６５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６１を構成してもよい。また、第３、第４、第６および第７実施形態では、１つの第１磁石磁極を、単一の永久磁石６４ａ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６３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、第３、第４、第６および第７実施形態において、永久磁石６４ａに代えて、電磁石を用いてもよい。
【０４６８】
また、第３、第４、第６および第７実施形態では、コイル６３ｃ〜６３ｅ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、第３、第４、第６および第７実施形態において、スロット６３ｂの数として、実施形態で示した以外の任意の数を採用してもよいことはもちろんである。また、第３、第４、第６および第７実施形態では、Ｕ相〜Ｗ相のコイル６３ｃ〜６３ｅをスロット６３ｂ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、第３、第４、第６および第７実施形態では、スロット６３ｂや、永久磁石６４ａ、コア６５ａを、等間隔に配置しているが、不等間隔に配置してもよい。
【０４６９】
さらに、第３、第４、第６および第７実施形態における第１および第２回転機６１は、各請求項に記載された機能を有する装置であれば、他の装置、例えば特開２００８−１７９３４４号公報に開示された回転機でもよい。以上の第１回転機６１に関する変形例は、第６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。
【０４７０】
また、第１〜第７実施形態（以下、総称して「実施形態」という）では、第１電圧Ｖ１〜第ｘ電圧Ｖｘで表されるメインバッテリ４４の状態に基づいて、メインバッテリ４４の異常を判定するとともに、その判定結果を異常フラグＦ＿ＢＡＴＴＮＧにより表し、異常フラグＦ＿ＢＡＴＴＮＧの設定状態に基づいて、第１回転機１１、６１およびスタータ３１の選択を行っているが、異常フラグＦ＿ＢＡＴＴＮＧを設定することなく、第１電圧Ｖ１〜第ｘ電圧Ｖｘに基づいて、第１回転機１１、６１およびスタータ３１の選択を行ってもよい。
【０４７１】
さらに、実施形態では、エンジン３、第１および第２回転機１１、６１、２１、８１の動作を制御するための制御装置を、ＥＣＵ２、リレー３２、ＶＣＵ４３、第１および第２ＰＤＵ４１，４２で構成しているが、マイクロコンピュータと電気回路の組み合わせで構成してもよい。また、実施形態では、各請求項に係る発明における第１蓄電装置として、メインバッテリ４４を用いているが、充電・放電可能な蓄電装置であれば、他の装置、例えばキャパシタでもよい。このことは、第２蓄電装置としての補助バッテリ３３についても、同様に当てはまる。さらに、実施形態では、メインバッテリ４４および補助バッテリ３３が互いに接続されているが、互いに接続されていなくてもよい。また、実施形態では、第１電圧Ｖ１〜第ｘ電圧Ｖｘを、センサにより検出しているが、演算や推定により求めてもよい。さらに、実施形態では、メインバッテリ４４の状態を表す状態パラメータは、第１電圧Ｖ１〜第ｘ電圧Ｖｘであるが、メインバッテリ４４の状態を表すパラメータであれば、他のパラメータ、例えば第１〜第ｘバッテリモジュールをそれぞれ流れる電流でもよい。この場合にも、状態パラメータを、センサによる検出や、演算、推定により求めてもよい。
【０４７２】
また、実施形態では、各請求項に係る発明における遮断手段は、第１および第２コンタクタ４６，４７であるが、メインバッテリ４４と補助バッテリ３３の間を電気的に遮断できるのであれば、例えばブレーカでもよい。さらに、実施形態では、第１電圧Ｖ１〜第ｘ電圧Ｖｘと平均電圧ＶＡとの比較結果に基づいて、メインバッテリ４４の異常を判定しているが、他の手法によって異常を判定してもよい。例えば、メインバッテリ４４の負荷を検出するとともに、検出された負荷に基づいて、判定用のしきい値を算出するとともに、算出されたしきい値と第１電圧Ｖ１〜第ｘ電圧Ｖｘとの比較結果に基づいて、異常を判定してもよい。
【０４７３】
また、実施形態では、本発明の熱機関としてのエンジン３は、ガソリンエンジンであるが、動力を出力可能な出力部を有する任意の熱機関でもよい。例えば、ディーゼルエンジンや、クランク軸が鉛直方向に配置された船外機などのような船舶推進機用エンジンを含む様々な産業用の内燃機関でもよく、あるいは、外燃機関、例えばスターリングエンジンでもよい。さらに、実施形態における各種の回転要素の間を連結する手段は、本発明における条件を満たす限り、任意に採用でき、例えば実施形態で述べたギヤに代えて、プーリなどを用いてもよい。また、実施形態は、本発明による動力装置を車両に適用した例あるが、例えば船舶や航空機に適用してもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成や制御手法を適宜、変更することが可能である。
【符号の説明】
【０４７４】
１  動力装置
１Ａ  動力装置
１Ｂ  動力装置
１Ｃ  動力装置
１Ｄ  動力装置
１Ｅ  動力装置
１Ｆ  動力装置
ＤＷ，ＤＷ  駆動輪（被駆動部）
２  ＥＣＵ（制御装置、異常判定手段、遮断手段）
３  エンジン（熱機関）
３ａ  クランク軸（出力部）
１１  第１回転機
１３  第１ロータ
２１  第２回転機
２３  第２ロータ（ロータ）
３１  スタータ
３２  リレー（制御装置）
３３  補助バッテリ（第２蓄電装置）
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（第１蓄電装置）
４６  第１コンタクタ（遮断手段）
４７  第２コンタクタ（遮断手段）
ＰＧ  遊星歯車装置（動力伝達機構）
Ｓ  サンギヤ（第１要素）
Ｃ  キャリア（第２要素）
Ｒ  リングギヤ（第３要素）
５５  電圧センサ（状態パラメータ検出手段）
６１  第１回転機
６３  第１ステータ（ステータ）
６３ａ  鉄芯（電機子列、第１電機子列）
６３ｃ  Ｕ相コイル（電機子列、第１電機子列）
６３ｄ  Ｖ相コイル（電機子列、第１電機子列）
６３ｅ  Ｗ相コイル（電機子列、第１電機子列）
６４  第１ロータ
６４ａ  永久磁石（磁石、第１磁石）
６５  第２ロータ
６５ａ  コア（軟磁性体、第１軟磁性体）
８１  第２回転機
８３  第２ステータ
８３ａ  鉄芯（第２電機子列）
８３ｂ  Ｕ相、Ｖ相およびＷ相コイル（第２電機子列）
８４  第３ロータ
８４ａ  永久磁石（第２磁石）
８５  第４ロータ
８５ａ  コア（第２軟磁性体）
ＰＧ１  第１遊星歯車装置（動力伝達機構）
Ｓ１  第１サンギヤ（第３要素）
Ｒ１  第１リングギヤ（第１要素）
Ｃ１  第１キャリア（第２要素）
ＰＧ２  第２遊星歯車装置（動力伝達機構）
Ｓ２  第２サンギヤ（第２要素、第１要素）
Ｒ２  第２リングギヤ（第４要素、第３要素）
Ｃ２  第２キャリア（第３要素、第２要素）
Ｖ１〜Ｖｘ  第１〜第ｘ電圧（状態パラメータ）
ＰＲＥＱ  要求駆動力
【図１】
2011084116.tif 000044
【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】
2011084116.tif 000050
【図８】
2011084116.tif 000051
【図９】
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【図１０】
2011084116.tif 000053
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2011084116.tif 000056
【図１４】
2011084116.tif 000057
【図１５】
2011084116.tif 000058
【図１６】
2011084116.tif 000059
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
2011084116.tif 000071
【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【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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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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