(57)【要約】【課題】動力分配器と電動モータとを使用して、エンジンの出力を効率よく駆動輪に伝達しつつ車両の変速走行を行うことと電動モータの出力によって車両を走行させる電気走行（ＥＶ走行）とを電動モータの簡単な制御で行うことを可能とする。【解決手段】エンジン１の出力軸１ａに動力分配器４，５の回転軸４ｃ，５ｒを接続すると共に回転軸４ｒ，５ｃを駆動輪２，２に連接する動力出力軸１０に接続し、さらに回転軸４ｓ，５ｓを第１電動モータ６に接続する。動力出力軸１０には第２電動モータ７を接続する。回転軸４ｒから動力出力軸１０への回転伝達系と回転軸５ｃから動力出力軸１０への回転伝達系とにそれぞれクラッチ８，９を設ける。【選択図】図１
2005138692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの出力軸から回転駆動力を付与すべく該出力軸に接続された第１回転軸を含む３つの回転軸をそれぞれ有する第１及び第２動力分配器と、各動力分配器の第１回転軸以外の２つの回転軸のうちの第２回転軸との間で回転伝達を行うべく両動力分配器の第２回転軸に接続されると共に、両動力分配器の少なくともいずれか一方の第２回転軸から回転駆動力が伝達されたとき該回転駆動力を車両の駆動輪に出力するよう該駆動輪に接続された動力出力軸と、前記各動力分配器の第３回転軸にトルクを付与すべく両動力分配器の第３回転軸にロータが接続された第１電動モータと、前記動力出力軸にトルクを付与すべく該動力出力軸にロータが接続された第２電動モータと、前記第１動力分配器の第２回転軸から動力出力軸への回転伝達系にその回転伝達を切断可能に設けられた第１クラッチ手段と、前記第２動力分配器の第２回転軸から動力出力軸への回転伝達系にその回転伝達を切断可能に設けられた第２クラッチ手段とを備え、
前記エンジンの出力軸から前記第１動力分配器の第１回転軸及び第３回転軸を経由して前記第１電動モータのロータに至る第１回転伝達系と、前記エンジンの出力軸から前記第２動力分配器の第１回転軸及び第３回転軸を経由して前記第１電動モータのロータに至る第２回転伝達系とは、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ接続状態、切断状態に動作させたときに前記第１回転伝達系がエンジンから第１電動モータに伝達するトルクと前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ切断状態、接続状態に動作させたときに前記第２回転伝達系がエンジンから第１電動モータに伝達するトルクとが互いに逆向きのトルクとなるように構成され、
前記エンジンの出力軸から前記第１動力分配器の第１回転軸及び第２回転軸を経由して前記動力出力軸に至る第３回転伝達系と、前記エンジンの出力軸から前記第２動力分配器の第１回転軸及び第２回転軸を経由して前記動力出力軸に至る第４回転伝達系とは、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ切断状態、接続状態に動作させ、且つ前記第１動力分配器の第３回転軸の回転速度を０にした状態における前記第３回転伝達系の減速比である第１減速比と、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ接続状態、切断状態に動作させ、且つ前記第２動力分配器の第３回転軸の回転速度を０にした状態における前記第４回転伝達系の減速比である第２減速比とが互いに異なる値になるように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項２】
エンジンの出力軸から回転駆動力を付与すべく該出力軸に接続された第１回転軸を含む３つの回転軸をそれぞれ有する第１及び第２動力分配器と、各動力分配器の第１回転軸以外の２つの回転軸のうちの第２回転軸との間で回転伝達を行うべく両動力分配器の第２回転軸に接続されると共に、両動力分配器の少なくともいずれか一方の第２回転軸から回転駆動力が伝達されたとき該回転駆動力を車両の駆動輪に出力するよう該駆動輪に接続された動力出力軸と、前記各動力分配器の第３回転軸にトルクを付与すべく両動力分配器の第３回転軸にロータが接続された第１電動モータと、前記動力出力軸にトルクを付与すべく該動力出力軸にロータが接続された第２電動モータと、前記第１及び第２動力分配器の一方の動力分配器の第２回転軸から動力出力軸への回転伝達系にその回転伝達を切断可能に設けられた第１クラッチ手段と、他方の動力分配器の第３回転軸から前記第１電動モータのロータへの回転伝達系にその回転伝達を切断可能に設けられた第２クラッチ手段とを備え、
前記エンジンの出力軸から前記第１動力分配器の第１回転軸及び第３回転軸を経由して前記第１電動モータのロータに至る第１回転伝達系と、前記エンジンの出力軸から前記第２動力分配器の第１回転軸及び第３回転軸を経由して前記第１電動モータのロータに至る第２回転伝達系とは、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ接続状態、切断状態に動作させたときに前記第１回転伝達系がエンジンから第１電動モータに伝達するトルクと前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ切断状態、接続状態に動作させたときに前記第２回転伝達系がエンジンから第１電動モータに伝達するトルクとが互いに逆向きのトルクとなるように構成され、
前記エンジンの出力軸から前記第１動力分配器の第１回転軸及び第２回転軸を経由して前記動力出力軸に至る第３回転伝達系と、前記エンジンの出力軸から前記第２動力分配器の第１回転軸及び第２回転軸を経由して前記動力出力軸に至る第４回転伝達系とは、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ切断状態、接続状態に動作させ、且つ前記第１動力分配器の第３回転軸の回転速度を０にした状態における前記第３回転伝達系の減速比である第１減速比と、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ接続状態、切断状態に動作させ、且つ前記第２動力分配器の第３回転軸の回転速度を０にした状態における前記第４回転伝達系の減速比である第２減速比とが互いに異なる値になるように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項３】
エンジンの出力軸から回転駆動力を付与すべく該出力軸に接続された第１回転軸を含む３つの回転軸をそれぞれ有する第１及び第２動力分配器と、各動力分配器の第１回転軸以外の２つの回転軸のうちの第２回転軸との間で回転伝達を行うべく両動力分配器の第２回転軸に接続されると共に、両動力分配器の少なくともいずれか一方の第２回転軸から回転駆動力が伝達されたとき該回転駆動力を車両の駆動輪に出力するよう該駆動輪に接続された動力出力軸と、前記各動力分配器の第３回転軸にトルクを付与すべく両動力分配器の第３回転軸にロータが接続された第１電動モータと、前記動力出力軸にトルクを付与すべく該動力出力軸にロータが接続された第２電動モータと、前記エンジンの出力軸から前記第１動力分配器の第１回転軸への回転伝達系にその回転伝達を切断可能に設けられた第１クラッチ手段と、前記エンジンの出力軸から前記第２動力分配器の第１回転軸への回転伝達系にその回転伝達を切断可能に設けられた第２クラッチ手段とを備え、
前記エンジンの出力軸から前記第１動力分配器の第１回転軸及び第３回転軸を経由して前記第１電動モータのロータに至る第１回転伝達系と、前記エンジンの出力軸から前記第２動力分配器の第１回転軸及び第３回転軸を経由して前記第１電動モータのロータに至る第２回転伝達系とは、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ接続状態、切断状態に動作させたときに前記第１回転伝達系がエンジンから第１電動モータに伝達するトルクと前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ切断状態、接続状態に動作させたときに前記第２回転伝達系がエンジンから第１電動モータに伝達するトルクとが互いに逆向きのトルクとなるように構成され、
前記エンジンの出力軸から前記第１動力分配器の第１回転軸及び第２回転軸を経由して前記動力出力軸に至る第３回転伝達系と、前記エンジンの出力軸から前記第２動力分配器の第１回転軸及び第２回転軸を経由して前記動力出力軸に至る第４回転伝達系とは、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ切断状態、接続状態に動作させ、且つ前記第１動力分配器の第３回転軸の回転速度を０にした状態における前記第３回転伝達系の減速比である第１減速比と、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ接続状態、切断状態に動作させ、且つ前記第２動力分配器の第３回転軸の回転速度を０にした状態における前記第４回転伝達系の減速比である第２減速比とが互いに異なる値になるように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項４】
エンジンの出力軸から回転駆動力を付与すべく該出力軸に接続された第１回転軸を含む３つの回転軸をそれぞれ有する第１及び第２動力分配器と、各動力分配器の第１回転軸以外の２つの回転軸のうちの第２回転軸との間で回転伝達を行うべく両動力分配器の第２回転軸に接続されると共に、両動力分配器の少なくともいずれか一方の第２回転軸から回転駆動力が伝達されたとき該回転駆動力を車両の第１駆動輪に出力するよう該第１駆動輪に接続された動力出力軸と、前記各動力分配器の第３回転軸にトルクを付与すべく両動力分配器の第３回転軸にロータが接続された第１電動モータと、前記車両の第１駆動輪とは異なる第２駆動輪にトルクを付与すべく該第２駆動輪にロータが接続された第２電動モータと、前記第１動力分配器の第２回転軸から動力出力軸への回転伝達系にその回転伝達を切断可能に設けられた第１クラッチ手段と、前記第２動力分配器の第２回転軸から動力出力軸への回転伝達系にその回転伝達を切断可能に設けられた第２クラッチ手段とを備え、
前記エンジンの出力軸から前記第１動力分配器の第１回転軸及び第３回転軸を経由して前記第１電動モータのロータに至る第１回転伝達系と、前記エンジンの出力軸から前記第２動力分配器の第１回転軸及び第３回転軸を経由して前記第１電動モータのロータに至る第２回転伝達系とは、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ接続状態、切断状態に動作させたときに前記第１回転伝達系がエンジンから第１電動モータに伝達するトルクと前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ切断状態、接続状態に動作させたときに前記第２回転伝達系がエンジンから第１電動モータに伝達するトルクとが互いに逆向きのトルクとなるように構成され、
前記エンジンの出力軸から前記第１動力分配器の第１回転軸及び第２回転軸を経由して前記動力出力軸に至る第３回転伝達系と、前記エンジンの出力軸から前記第２動力分配器の第１回転軸及び第２回転軸を経由して前記動力出力軸に至る第４回転伝達系とは、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ切断状態、接続状態に動作させ、且つ前記第１動力分配器の第３回転軸の回転速度を０にした状態における前記第３回転伝達系の減速比である第１減速比と、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ接続状態、切断状態に動作させ、且つ前記第２動力分配器の第３回転軸の回転速度を０にした状態における前記第４回転伝達系の減速比である第２減速比とが互いに異なる値になるように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項５】
エンジンの出力軸から回転駆動力を付与すべく該出力軸に接続された第１回転軸を含む３つの回転軸をそれぞれ有する第１及び第２動力分配器と、各動力分配器の第１回転軸以外の２つの回転軸のうちの第２回転軸との間で回転伝達を行うべく両動力分配器の第２回転軸に接続されると共に、両動力分配器の少なくともいずれか一方の第２回転軸から回転駆動力が伝達されたとき該回転駆動力を車両の第１駆動輪に出力するよう該第１駆動輪に接続された動力出力軸と、前記各動力分配器の第３回転軸にトルクを付与すべく両動力分配器の第３回転軸にロータが接続された第１電動モータと、前記車両の第１駆動輪と異なる第２駆動輪にトルクを付与すべく該第２駆動輪にロータが接続された第２電動モータと、前記第１及び第２動力分配器の一方の動力分配器の第２回転軸から動力出力軸への回転伝達系にその回転伝達を切断可能に設けられた第１クラッチ手段と、他方の動力分配器の第３回転軸から前記第１電動モータのロータへの回転伝達系にその回転伝達を切断可能に設けられた第２クラッチ手段とを備え、
前記エンジンの出力軸から前記第１動力分配器の第１回転軸及び第３回転軸を経由して前記第１電動モータのロータに至る第１回転伝達系と、前記エンジンの出力軸から前記第２動力分配器の第１回転軸及び第３回転軸を経由して前記第１電動モータのロータに至る第２回転伝達系とは、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ接続状態、切断状態に動作させたときに前記第１回転伝達系がエンジンから第１電動モータに伝達するトルクと前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ切断状態、接続状態に動作させたときに前記第２回転伝達系がエンジンから第１電動モータに伝達するトルクとが互いに逆向きのトルクとなるように構成され、
前記エンジンの出力軸から前記第１動力分配器の第１回転軸及び第２回転軸を経由して前記動力出力軸に至る第３回転伝達系と、前記エンジンの出力軸から前記第２動力分配器の第１回転軸及び第２回転軸を経由して前記動力出力軸に至る第４回転伝達系とは、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ切断状態、接続状態に動作させ、且つ前記第１動力分配器の第３回転軸の回転速度を０にした状態における前記第３回転伝達系の減速比である第１減速比と、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ接続状態、切断状態に動作させ、且つ前記第２動力分配器の第３回転軸の回転速度を０にした状態における前記第４回転伝達系の減速比である第２減速比とが互いに異なる値になるように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項６】
エンジンの出力軸から回転駆動力を付与すべく該出力軸に接続された第１回転軸を含む３つの回転軸をそれぞれ有する第１及び第２動力分配器と、各動力分配器の第１回転軸以外の２つの回転軸のうちの第２回転軸との間で回転伝達を行うべく両動力分配器の第２回転軸に接続されると共に、両動力分配器の少なくともいずれか一方の第２回転軸から回転駆動力が伝達されたとき該回転駆動力を車両の第１駆動輪に出力するよう該第１駆動輪に接続された動力出力軸と、前記各動力分配器の第３回転軸にトルクを付与すべく両動力分配器の第３回転軸にロータが接続された第１電動モータと、前記車両の第１駆動輪と異なる第２駆動輪にトルクを付与すべく該第２駆動輪にロータが接続された第２電動モータと、前記エンジンの出力軸から前記第１動力分配器の第１回転軸への回転伝達系にその回転伝達を切断可能に設けられた第１クラッチ手段と、前記エンジンの出力軸から前記第２動力分配器の第１回転軸への回転伝達系にその回転伝達を切断可能に設けられた第２クラッチ手段とを備え、
前記エンジンの出力軸から前記第１動力分配器の第１回転軸及び第３回転軸を経由して前記第１電動モータのロータに至る第１回転伝達系と、前記エンジンの出力軸から前記第２動力分配器の第１回転軸及び第３回転軸を経由して前記第１電動モータのロータに至る第２回転伝達系とは、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ接続状態、切断状態に動作させたときに前記第１回転伝達系がエンジンから第１電動モータに伝達するトルクと前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ切断状態、接続状態に動作させたときに前記第２回転伝達系がエンジンから第１電動モータに伝達するトルクとが互いに逆向きのトルクとなるように構成され、
前記エンジンの出力軸から前記第１動力分配器の第１回転軸及び第２回転軸を経由して前記動力出力軸に至る第３回転伝達系と、前記エンジンの出力軸から前記第２動力分配器の第１回転軸及び第２回転軸を経由して前記動力出力軸に至る第４回転伝達系とは、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ切断状態、接続状態に動作させ、且つ前記第１動力分配器の第３回転軸の回転速度を０にした状態における前記第３回転伝達系の減速比である第１減速比と、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ接続状態、切断状態に動作させ、且つ前記第２動力分配器の第３回転軸の回転速度を０にした状態における前記第４回転伝達系の減速比である第２減速比とが互いに異なる値になるように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項７】
前記第１動力分配器の第２回転軸と第２動力分配器の第２回転軸とのうちのいずれか一方を回転不能に係止する回転禁止状態と該一方の第２回転軸を回転可能に開放する回転許可状態とに動作するブレーキ手段を備えたことを特徴とする請求項１、２、４、５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項８】
前記第１及び第２回転伝達系は、前記第１回転伝達系がエンジンから第１電動モータに伝達する前記トルクと前記第２回転伝達系がエンジンから第１電動モータに伝達する前記トルクとが互いに逆向きで且つ等しい大きさになるように構成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項９】
前記各動力分配器は、リングギヤ、サンギヤ及びキャリアを３つの回転軸として有する遊星歯車装置から構成され、両動力分配器のうちの一方の動力分配器の第１回転軸、第２回転軸及び第３回転軸は、それぞれキャリア、リングギヤ、サンギヤであり、他方の動力分配器の第１回転軸、第２回転軸及び第３回転軸は、それぞれリングギヤ、キャリア、サンギヤであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項１０】
前記第１動力分配器の第２回転軸の回転速度を０とし、且つ第２動力分配器の第２回転軸を回転自在な状態としたときにおける前記第１回転伝達系の減速比と、前記第２動力分配器の第２回転軸の回転速度を０とし、且つ第１動力分配器の第２回転軸を回転自在な状態としたときにおける前記第２回転伝達系の減速比とが同一になるように該第１回転伝達系及び第２回転伝達系が構成されていることを特徴とする請求項９記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項１１】
前記第３回転伝達系のうちの前記第１動力分配器の第２回転軸から前記動力出力軸までの回転伝達系と、前記第４回転伝達系のうちの前記第２動力分配器の第２回転軸から前記動力出力軸までの回転伝達系とは、少なくとも前記動力出力軸と同軸心で該動力出力軸と一体に回転自在に設けられた回転要素を共用して、互いに同一の減速比になるように構成されていることを特徴とする請求項１〜９記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項１２】
前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段のうちの少なくともいずれか一方は、車両の走行時における前記エンジンの出力軸と動力出力軸との間の減速比が、両クラッチ手段の接続状態におけるエンジンの出力軸と動力出力軸との間の減速比の値に等しい減速比よりも大きいか否かに応じて回転伝達の切断状態又は接続状態に自動的に動作するワンウェイクラッチを含むことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項１３】
前記第３回転伝達系及び第４回転伝達系のうちの少なくともいずれか一方は、前記第１減速比又は第２減速比を複数段階に変更可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項１４】
前記各動力分配器は、リングギヤ、サンギヤ及びキャリアを３つの同軸心の回転軸として備える遊星歯車装置から構成され、前記エンジンの出力軸と第１及び第２動力分配器のうちの一方と前記第１電動モータとは、それらの軸心を同軸心として、該軸心が前記動力出力軸に隣接して該動力出力軸の軸心と平行に延在するように配置され、前記第１及び第２動力分配器のうちの他方と前記第２電動モータとは、それらの軸心の間に、前記第１電動モータの軸心と前記動力出力軸の軸心とが存在するように配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項１５】
前記エンジンの出力を動力出力軸に伝達して車両を走行させると共に、前記第１及び第２電動モータの発生トルクを制御することによりエンジンの出力軸と動力出力軸との間の減速比であるエンジン・出力間減速比を可変的に制御する変速走行モードを備え、該変速走行モードにおいて、前記エンジン・出力間減速比を、前記両クラッチ手段の接続状態におけるエンジン・出力間減速比の値である中間減速比よりも前記第１減速比側の減速比に制御するときには、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ接続状態、切断状態に動作させ、前記エンジン・出力間減速比を、前記中間減速比よりも前記第２減速比側の減速比に制御するときには、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ切断状態、接続状態に動作させる手段を備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項１６】
前記エンジンの出力を動力出力軸に伝達して車両を走行させると共に、前記第１及び第２電動モータの発生トルクを制御することによりエンジンの出力軸と動力出力軸との間の減速比であるエンジン・出力間減速比を可変的に制御する変速走行モードを備え、該変速走行モードにおいて、前記ブレーキ手段を回転許可状態に動作させると共に、前記エンジン・出力間減速比を、前記両クラッチ手段の接続状態におけるエンジン・出力間減速比の値である中間減速比よりも前記第１減速比側の減速比に制御するときには、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ接続状態、切断状態に動作させ、且つ、前記エンジン・出力間減速比を、前記中間減速比よりも前記第２減速比側の減速比に制御するときには、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ切断状態、接続状態に動作させる手段を備えたことを特徴とする請求項７記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項１７】
前記変速走行モードにおいて、前記エンジン・出力間減速比を、前記中間減速比よりも前記第１減速比側の減速比に制御している状態と前記中間減速比よりも前記第２減速比側の減速比に制御している状態とのうちの一方の状態から他方の状態に移行するとき、当該一方の状態での前記両クラッチ手段の動作状態を維持しつつ前記エンジン・出力間減速比を前記中間減速比に制御した後、両クラッチ手段を接続状態に動作させ、次いで、前記第１及び第２電動モータの発生トルクをそれらの間に所定の関係が成り立つように制御しつつ、前記第１電動モータの発生トルクの向きを反転させる手段を備えたことを特徴とする請求項１５又は１６記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項１８】
前記第２電動モータに駆動トルクを発生させつつ、該第２電動モータの出力により車両を走行させる電気走行モードを備え、該電気走行モードにおいて、前記第１及び第２クラッチ手段の両者を切断状態に動作させる手段を備えたことを特徴とする請求項１〜６並びに１５〜１７のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項１９】
前記第２電動モータに駆動トルクを発生させつつ、該第２電動モータの出力により車両を走行させる電気走行モードを備え、該電気走行モードにおいて、前記第１及び第２クラッチ手段の両者を切断状態に動作させると共に、前記ブレーキ手段を回転禁止状態に動作させる手段を備えたことを特徴とするようにしたことを特徴とする請求項７又は１６記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項２０】
前記電気走行モードにおいて、運転停止中の前記エンジンを始動すべく前記第１電動モータに駆動トルクを発生させる手段を備えたことを特徴とする請求項１９記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項２１】
前記電気走行モードにおいて、前記エンジンの運転を行いつつ、該エンジンの出力により前記第１電動モータの発電を行う手段を備えたことを特徴とする請求項１９又は２０記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハイブリッド車両の動力伝達装置に関し、より詳しくは、エンジンと動力分配器と電動モータとを備えたハイブリッド車両の動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンが発生する回転駆動力と電動モータが発生する回転駆動力とのうちの少なくともいずれか一方を車両の駆動輪に伝達して走行するハイブリッド車両にあっては、例えば特開平７−１３５７０１号公報（特許文献１）に見られるように、差動歯車機構の機能を持つ遊星歯車装置により構成された動力分配器と、２つの電動モータとを使用して構成された動力伝達装置を備えたものが知られている。この特許文献１の技術では、エンジンの出力軸から動力分配器の３つの回転軸（リングギヤ、サンギヤ、キャリア）のうちの１つ（第１回転軸）に回転駆動力を入力すると共に、該動力分配器の他の２つの回転軸のうちの１つ（第２回転軸）を車両の駆動輪に動力出力軸とこれに連なるデイファレンシャル装置を介して連接している。そして、動力分配器の残りの１つの回転軸（第３回転軸）に第１電動モータからトルクを付与すると共に、エンジン１の出力軸あるいは動力出力軸に第２電動モータからトルクを付与するようにしている。
【０００３】
このように構成された動力伝達装置では、エンジンの運転状態で、第１及び第２電動モータの一方を駆動状態（力行状態）、他方を回生状態（発電状態）に動作させ、そのときの駆動状態の電動モータの消費電力と回生状態の電動モータの発電電力とがほぼ等しくなるようにしつつ、両電動モータの発生トルクを制御することで、エンジンの出力軸と動力出力軸との間の減速比を、ＣＶＴのような機械的変速機と同様に連続的に変化させながら車両を走行させる変速走行を行うことが可能である。また、例えば両電動モータの消費電力及び回生電力のバランスをくずして、一方が他方よりも大きくなるようにすれば、パラレル型のハイブリッド車のように電動モータによる補助トルクを発生させたり、電動モータの回生による車両の減速を行うことも可能である。また、第２電動モータから動力出力軸にトルクを付与するようにした場合には、第１電動モータの発生トルクを０にすることで、第２電動モータの出力のみによる車両の電気走行（ＥＶ走行）を行うことも可能である。
【０００４】
しかし、このように１つの動力分配器と２つの電動モータとを使用する動力伝達装置では、特に、車両の変速走行時に、動力出力軸に伝達すべきトルクが大きなものとなる走行領域では、両電動モータの発生トルクが大きくなるため、エンジンの出力エネルギーのうち、両電動モータを通過するエネルギーの割合が大きくなる。このため、エネルギ損失が増大して、エンジンの出力エネルギーを効率よく動力出力軸に伝達することが困難となる。また、両電動モータの必要容量も大きくなって、動力伝達装置の大型化を招き易い。
【０００５】
一方、動力分配器と電動モータを使用して、車両の変速走行を可能とした動力伝達装置としては、特開平１１−３０１２９１号公報（特許文献２）に見られるように、動力分配器及び電動モータをそれぞれ２つずつ使用して構成されたものも知られている。
【０００６】
この特許文献２の技術では、エンジンの出力軸から第１及び第２動力分配器のそれぞれの第１回転軸に回転駆動力を分配入力すると共に、各動力分配器の第２回転軸をそれぞれ車両の駆動輪に連接された共通の動力出力軸に回転伝達可能に接続している。そして、第１及び第２動力分配器のそれぞれ第３回転軸に、各別の電動モータからトルクを付与するようにしている。この場合、第１動力分配器の第３回転軸の回転速度を０とした状態でエンジンの出力軸から第１動力分配器の第１回転軸及び第２回転軸を経由して動力出力軸に至る回転伝達系の減速比と、第２動力分配器の第３回転軸の回転速度を０とした状態でエンジンの出力軸から第２動力分配器の第１回転軸及び第２回転軸を経由して動力出力軸に至る回転伝達系の減速比とは互いに異なるものとされている。
【０００７】
このように構成された動力伝達装置においても、第１電動モータ及び第２電動モータの一方の消費電力と他方の発電電力とがほぼ等しくなるように第１及び第２電動モータの発生トルクを制御することで、エンジンの出力を駆動輪に伝達しつつ減速比を変化させる変速走行を行うことができる。この場合、この構成の動力伝達装置では、特許文献１に見られるような構成の動力伝達装置に比して、変速走行時に各電動モータに要求される最大トルクを比較的小さくすることができるので、エンジンの出力エネルギーのうち、両電動モータを通過するエネルギーを少なくして、エネルギー効率を高めることが可能である。また、各電動モータの必要容量も低減できる。
【０００８】
また、特許文献２の構成の動力伝達装置では、エンジンの出力軸の回転速度を０に維持するように両電動モータの発生トルクを協調制御し、あるいは、エンジンの出力軸をブレーキ機構によって回転不能に係止して（両動力分配器の第１回転軸を回転不能にする）、いずれか一方の電動モータに駆動トルクを発生させることで、エンジンの出力を用いずに電動モータの出力のみにより車両を走行させるＥＶ走行を行うこともできる。
【０００９】
しかしながら、この特許文献２の構成の動力伝達装置では、エンジンの出力トルクの変動は車両の走行状態に影響を及ぼすため、車両の走行状態に影響を及ぼすことなく、エンジンの運転状態を変化させることが困難である。例えばＥＶ走行を行っているときに変速走行に移行するために、エンジンの停止状態からエンジンを始動しようとすると、エンジンの始動の瞬間に車両の走行状態が変動しやすい。また、このようなエンジンの始動を行うためには、両電動モータの制御が複雑になる。
【００１０】
また、車両のエネルギー効率を高める上では、エンジンの出力エネルギーを駆動輪に伝達せずに、いずれか１つの電動モータの発電を行うために利用し、他方の電動モータの出力のみにより車両を走行させる、所謂シリーズ型の電気走行（ＥＶ走行）を行うことが望ましい場合がある。
【００１１】
しかるに、前記特許文献１及び特許文献２のいずれの構成の動力伝達装置でも、エンジンの出力を車両の走行に影響を及ぼすことなく２つの電動モータのうちの一方にのみ伝達するようにすることはできず、シリーズ型のＥＶ走行を行うことができないものとなっていた。
【特許文献１】特開平７−１３５７０１号公報
【特許文献２】特開平１１−３０１２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、動力分配器と電動モータとを使用して、エンジンの出力を効率よく駆動輪に伝達しつつ車両の変速走行を行うことと電動モータの出力によって車両を走行させる電気走行（ＥＶ走行）を電動モータの簡単な制御で行うことを可能とするハイブリッド車両の動力伝達装置を提供することを目的とする。さらに、エンジンの出力による車両の変速走行と電動モータによる車両の電気走行との間の円滑な移行を容易に行うことを可能とし、また、シリーズ型の電気走行を行うことが可能なハイブリッド車両の動力伝達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】
【００１３】
本発明のハイブリッド車両の動力伝達装置は、前記の目的を達成するための基本態様として、第１〜第３発明があり、そのいずれの発明も、エンジンの出力軸から回転駆動力を付与すべく該出力軸に接続された第１回転軸を含む３つの回転軸をそれぞれ有する第１及び第２動力分配器と、各動力分配器の第１回転軸以外の２つの回転軸のうちの第２回転軸との間で回転伝達を行うべく両動力分配器の第２回転軸に接続されると共に、両動力分配器の少なくともいずれか一方の第２回転軸から回転駆動力が伝達されたとき該回転駆動力を車両の駆動輪に出力するよう該駆動輪に接続された動力出力軸と、前記各動力分配器の第３回転軸にトルクを付与すべく両動力分配器の第３回転軸にロータが接続された第１電動モータと、前記動力出力軸にトルクを付与すべく該動力出力軸にロータが接続された第２電動モータとを備える。
【００１４】
そして、第１発明では、前記第１動力分配器の第２回転軸から動力出力軸への回転伝達系にその回転伝達を切断可能に設けられた第１クラッチ手段と、前記第２動力分配器の第２回転軸から動力出力軸への回転伝達系にその回転伝達を切断可能に設けられた第２クラッチ手段とを備える。また、第２発明では、前記第１及び第２動力分配器の一方の動力分配器の第２回転軸から動力出力軸への回転伝達系にその回転伝達を切断可能に設けられた第１クラッチ手段と、他方の動力分配器の第３回転軸から前記第１電動モータのロータへの回転伝達系にその回転伝達を切断可能に設けられた第２クラッチ手段とを備える。また、第３の発明では、前記エンジンの出力軸から前記第１動力分配器の第１回転軸への回転伝達系にその回転伝達を切断可能に設けられた第１クラッチ手段と、前記エンジンの出力軸から前記第２動力分配器の第１回転軸への回転伝達系にその回転伝達を切断可能に設けられた第２クラッチ手段とを備える。
【００１５】
さらに、第１〜第３のいずれの発明においても、前記エンジンの出力軸から前記第１動力分配器の第１回転軸及び第３回転軸を経由して前記第１電動モータのロータに至る第１回転伝達系と、前記エンジンの出力軸から前記第２動力分配器の第１回転軸及び第３回転軸を経由して前記第１電動モータのロータに至る第２回転伝達系とは、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ接続状態、切断状態に動作させたときに前記第１回転伝達系がエンジンから第１電動モータに伝達するトルクと前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ切断状態、接続状態に動作させたときに前記第２回転伝達系がエンジンから第１電動モータに伝達するトルクとが互いに逆向きのトルクとなるように構成される。なお、上記のトルクはより詳しくは、エンジンの出力軸、動力出力軸、各動力分配器の各回転軸など、動力伝達装置の各回転要素の回転速度が一定となる定常状態でのトルクである。
【００１６】
また、前記エンジンの出力軸から前記第１動力分配器の第１回転軸及び第２回転軸を経由して前記動力出力軸に至る第３回転伝達系と、前記エンジンの出力軸から前記第２動力分配器の第１回転軸及び第２回転軸を経由して前記動力出力軸に至る第４回転伝達系とは、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ切断状態、接続状態に動作させ、且つ前記第１動力分配器の第３回転軸の回転速度を０にした状態における前記第３回転伝達系の減速比である第１減速比と、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ接続状態、切断状態に動作させ、且つ前記第２動力分配器の第３回転軸の回転速度を０にした状態における前記第４回転伝達系の減速比である第２減速比とが互いに異なる値になるように構成される。なお、この場合、第１発明及び第３発明では、前記第３回転伝達系及び第４回転伝達系にそれぞれ第１クラッチ手段、第２クラッチ手段が含まれることとなる。また、第２発明では、前記第１回転伝達系及び第２回転伝達系の一方に第１クラッチ手段が含まれ、第３回転伝達系及び第４回転伝達系の一方（詳しくは、第１回転伝達系に第１クラッチ手段が含まれる場合は第４回転伝達系、第２回転伝達系に第１クラッチ手段が含まれる場合は第３回転伝達系）に第２クラッチ手段が含まれる。
【００１７】
かかる第１〜第３発明では、第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ接続状態、切断状態に動作させた状態（以下、この状態を第１動作モード状態ということがある）と、それぞれ切断状態、接続状態に動作させた状態（以下、この状態を第２動作モード状態ということがある）とのいずれの状態であっても、エンジンの運転状態で両電動モータの一方の消費電力と他方の発電電力とが略等しくなるようにしつつ、両電動モータのトルクを制御することによって、エンジンの出力軸から動力出力軸への減速比を変化させつつエンジンの出力を動力出力軸さらには駆動輪に伝達して車両を走行させる変速走行を行うことが可能である。
【００１８】
この場合、前記第１動作モード状態では、エンジンの出力軸と動力出力軸との間の減速比が前記第１減速比に等しいとき、エンジンの出力エネルギーのうち、両電動モータを通過するエネルギーが最小になる（０になる）。同様に、第２動作モード状態では、エンジンの出力軸と動力出力軸との間の減速比が前記第２減速比に等しいとき、両電動モータを通過するエネルギーが最小になる（０になる）。さらに、第１〜第３発明は、前記第１〜第４回転伝達系が前記のとおり構成されているため、第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段の両者を接続状態に動作させたときのエンジンと動力出力軸との間の減速比が前記第１減速比と第２減速比との間の値（一定値）になると共に、この減速比（以下、中間減速比ということがある）は、前記第１動作モード状態及び第２動作モード状態のいずれでも実現可能な減速比である。従って、第１動作モード状態での変速走行と第２動作モード状態での変速走行とをそれぞれ前記中間減速比よりも第１減速比側の減速比領域、前記中間減速比よりも第２減速比側の減速比領域に限定して行うと共に、それらの減速比領域の一方から他方への移行を、両クラッチ手段を接続する動作状態を介在させて行うようにすることが可能となり、ひいては、それらの減速比領域を合わせた幅広い減速比領域で連続的に車両の変速走行を行うことが可能となる。そして、このとき、第１及び第２動作モード状態での変速走行を行う減速比領域をそれぞれ前記中間減速比よりも第１減速比側、第２減速比側に制限することが可能となることから、それぞれの動作モード状態での変速走行で各電動モータに要求される最大トルクを小さくすることが可能となる。この結果、変速走行時に、エンジンの出力のうち、両電動モータを通過するエネルギーを少なくすることが可能となり、エンジンの出力を効率よく動力出力軸、ひいては駆動輪に伝達することが可能となる。
【００１９】
また、第１及び第２クラッチ手段の両者を切断状態に動作させることで、エンジンの回転駆動力は動力出力軸に伝達されることがなく、エンジンの運転状態は、車両の走行状態に影響を与えることがなくなる。このため、エンジンの運転状態とは無関係に第２電動モータを制御するだけで、この第２電動モータのトルクを動力出力軸に付与して、電気走行（ＥＶ走行）を行うことが可能となる。
【００２０】
従って、第１〜第３発明によれば、エンジンの出力を効率よく駆動輪に伝達しつつ車両の変速走行を行うことと電動モータの出力によって車両を走行させる電気走行（ＥＶ走行）を電動モータの簡単な制御で行うことが可能となる。
【００２１】
前記第１〜第３発明では、前記第２電動モータのロータを前記動力出力軸に接続しているため、エンジンの出力と第２電動モータ出力とは同じ駆動輪に伝達される。ただし、エンジンの出力を伝達する駆動輪と第２電動モータの出力を伝達する駆動輪とが異なっていてもよい。このようにすることで、本発明のハイブリッド車両の動力伝達装置の第４〜第６発明を、前記の目的を達成するための他の基本態様として構成できる。すなわち、第１〜第３の各発明で動力出力軸から回転駆動力を出力する駆動輪を第１駆動輪（例えば車両の前輪あるいは後輪）としたとき、前記第１発明で第２電動モータのロータを動力出力軸に接続する代わりに、前記車両の第１駆動輪とは異なる第２駆動輪（例えば車両の後輪あるいは前輪）にトルクを付与すべく該第２駆動輪に接続し、これ以外の構成を第１発明と同じとすることで、第４発明が構成される。同様に、前記第２発明で第２電動モータのロータを動力出力軸に接続する代わりに、前記車両の第１駆動輪とは異なる第２駆動輪にトルクを付与すべく該第２駆動輪に接続し、これ以外の構成を第２発明と同じとすることで、第５発明が構成される。さらに、前記第３発明で第２電動モータのロータを動力出力軸に接続する代わりに、前記車両の第１駆動輪とは異なる第２駆動輪にトルクを付与すべく該第２駆動輪に接続し、これ以外の構成を第３発明と同じとすることで、第６発明が構成される。
【００２２】
かかる第４〜第６発明では、第２電動モータの発生トルクが第２駆動輪に付与されることとなる点を除いて、第１〜第３発明の前記した作用効果と同じ作用効果を奏する。従って、第４〜第６発明においても、エンジンの出力を効率よく駆動輪に伝達しつつ車両の変速走行を行うことと電動モータの出力によって車両を走行させる電気走行（ＥＶ走行）を電動モータの簡単な制御で行うことが可能となる。
【００２３】
前記第１、第２、第４及び第５発明では、前記第１動力分配器の第２回転軸と第２動力分配器の第２回転軸とのうちのいずれか一方を回転不能に係止する回転禁止状態と該一方の第２回転軸を回転可能に開放する回転許可状態とに動作するブレーキ手段を備えることが好適である（第７発明）。
【００２４】
かかる第７発明によれば、前記両クラッチ手段を切断状態に動作させた状態において、前記ブレーキ手段を回転不能状態に動作させることで、動力出力軸にエンジン又は第１電動モータからトルクを伝達することなく、エンジンの出力軸と第１電動モータのロータとの間でのトルク伝達を行うことができる状態となる。なお、この場合のトルク伝達は、両動力分配器のうち、ブレーキ手段によって第２回転軸が回転不能に係止された動力分配器の第１回転軸及び第３回転軸を介して行われる。このため、前記第２電動モータの出力による電気走行（ＥＶ走行）を行いながら、その走行状態に影響を及ぼすことなく第１電動モータの発生トルクをエンジンの出力軸に伝達してエンジンを始動したり、あるいは、エンジンの回転駆動力を第１電動モータに伝達して該第１電動モータの発電を行うこと（シリーズ型の電気走行を行うこと）が可能となる。また、この場合、両クラッチ手段を切断状態に動作させた状態ではエンジンの出力トルクと回転速度とをエンジンのスロットル弁操作と第１電動モータの発生トルクとの操作によって車両の走行状態に影響を及ぼすことなく所望の出力トルク、回転速度に制御することが可能である。さらに、前記両クラッチ手段の第１動作モード状態あるいは第２動作モード状態では、第１電動モータの発生トルクを０にするだけで、エンジンの出力が動力伝達装置に伝達されるのを遮断して、第２電動モータのトルクのみが駆動輪（もしくは第２駆動輪）に伝達される状態にすることができる。このため、エンジンの出力を動力出力軸に伝達して車両の走行させる変速走行と第２電動モータの出力のみにより車両と走行させる電気走行との間の移行を行うとき、その移行を容易に円滑に行うことができる。
【００２５】
また、前記第１〜第７発明では、前記第１及び第２回転伝達系は、前記第１回転伝達系がエンジンから第１電動モータに伝達する前記トルクと前記第２回転伝達系がエンジンから第１電動モータに伝達する前記トルクとが互いに逆向きで且つ等しい大きさになるように構成されていることが好ましい（第８発明）。
【００２６】
この第８発明によれば、前記中間減速比は、前記第１減速比と第２減速比との平均値となり、該第１減速比と第２減速比との間の中央の値となる。このため、前記の如く車両の変速走行を行う場合に、この中間減速比よりも前記第１減速比側の減速比領域と第２減速比側の減速比領域とで要求される各電動モータの最大トルクを最小にすることができる。ひいては、車両の変速走行時に両電動モータを通過するエネルギーを極力小さくすることが可能となって、エンジンの出力をより効率よく動力出力軸に伝達することが可能となると同時に、両電動モータの容量を極力小さくすることが可能となる。
【００２７】
さらに、前記第１〜第８発明では、前記各動力分配器は、リングギヤ、サンギヤ及びキャリアを３つの回転軸として有する遊星歯車装置から構成され、両動力分配器のうちの一方の動力分配器の第１回転軸、第２回転軸及び第３回転軸は、それぞれキャリア、リングギヤ、サンギヤであり、他方の動力分配器の第１回転軸、第２回転軸及び第３回転軸は、それぞれリングギヤ、キャリア、サンギヤであることが好ましい（第９発明）。
【００２８】
これによれば、前記一方の動力分配器では、その第１回転軸から第３回転軸に伝達されるトルクは、第１回転軸に入力されるトルクと同じ向きになり、前記他方の動力分配器では、その第１回転軸から第３回転軸に伝達されるトルクは、第１回転軸に入力されるトルクと逆向きになる。このため、前記第１回転伝達系の伝達トルクと第２回転伝達系の伝達トルクとを互いに逆向きにする構成を容易に実現できる。なお、この場合、エンジンの出力軸から各動力分配器の第１回転軸への回転伝達系は、その各回転伝達系によって各動力分配器の第１回転軸にエンジンから伝達されるトルクの向きが同じになるように構成すればよい。
【００２９】
さらに、この第９発明では、前記第１動力分配器の第２回転軸の回転速度を０とし、且つ第２動力分配器の第２回転軸を回転自在な状態としたときにおける前記第１回転伝達系の減速比と、前記第２動力分配器の第２回転軸の回転速度を０とし、且つ第１動力分配器の第２回転軸を回転自在な状態としたときにおける前記第２回転伝達系の減速比とが同一になるように該第１回転伝達系及び第２回転伝達系が構成されていることが好ましい（第１０発明）。この第１０発明によれば、前記第１回転伝達系の伝達トルクと第２回転伝達系の伝達トルクとを同じ大きさにする構成を容易に実現できる。
【００３０】
また、前記第１〜第１０発明では、前記第３回転伝達系のうちの前記第１動力分配器の第２回転軸から前記動力出力軸までの回転伝達系と、前記第４回転伝達系のうちの前記第２動力分配器の第２回転軸から前記動力出力軸までの回転伝達系とは、少なくとも前記動力出力軸と同軸心で該動力出力軸と一体に回転自在に設けられた回転要素を共用して、互いに同一の減速比になるように構成されていることが好ましい（第１１発明）。
【００３１】
これによれば、各動力分配器から動力出力軸までの回転伝達系の構成を少ない部品数で小型に構成することができ、ひいては動力伝達装置を小型に構成できる。
【００３２】
また、第１〜第１１発明では、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段のうちの少なくともいずれか一方は、車両の走行時における前記エンジンの出力軸と動力出力軸との間の減速比が、両クラッチ手段の接続状態におけるエンジンの出力軸と動力出力軸との間の減速比の値に等しい減速比（前記中間減速比）よりも大きいか否かに応じて回転伝達の切断状態又は接続状態に自動的に動作するワンウェイクラッチを含むことが好ましい（第１２発明）。
【００３３】
これによれば、車両の変速走行時に、第１減速比側の減速比領域及び第２減速比側の減速比領域の一方から他方に移行する場合における第１又は第２クラッチ手段の切断、接続動作をアクチュエータを使用することなく前記ワンウェイクラッチによって自動的に行うことができる。
【００３４】
また、前記第１〜第１２発明では、前記第３回転伝達系及び第４回転伝達系のうちの少なくともいずれか一方は、前記第１減速比又は第２減速比を複数段階に変更可能に構成してもよい（第１３発明）。
【００３５】
これによれば、前記第１減速比及び第２減速比のうちの少なくとも一方が複数の値を採ることが可能となるため、車両の変速走行を行うときに、前記第１動作モード状態及び第２動作モード状態のうちの少なくともいずれか一方の動作モード状態における減速比領域を複数設けることが可能となる。このため、各減速比領域で要求される各電動モータの最大トルクをより小さくすることが可能となり、ひいては、各減速比領域での変速走行時に両電動モータを通過するエネルギーをさらに小さくして、エンジンから動力出力軸へのエネルギーの伝達効率をさらに高めることができる。
【００３６】
なお、前記第３回転伝達系の第１減速比及び第４回転伝達系の第２減速比うちの少なくともいずれか一方を複数段階に変更可能とするためには、例えば前記第３回伝達系のうちの前記第１動力分配器の第２回転軸から前記動力出力軸までの回転伝達系と、前記第４回転伝達系のうちの前記第２動力分配器の第２回転軸から前記動力出力軸までの回転伝達系とのうちの少なくともいずれか一方に、該回転伝達系の減速比を複数段階に変更可能な変速機を備えればよい。また、第３回転伝達系が採り得る減速比（第１減速比）の値と、第４回転伝達系が採り得る減速比（第２減速比）の値とは、それらの減速比の値を合わせて大小順に並べたとき、第３回転伝達系側の減速比の値と第４回転伝達系側の減速比の値とが交互に並ぶように設定すればよい。例えば第３回転伝達系が採り得る減速比の値をα１，α２（α１＞α２）の２種類とし、第４回転伝達系が採り得る減速比の値をβ１，β２（β１＞β２）の２種類としたとき、α１＞β１＞α２＞β２、もしくは、β１＞α１＞β２＞α２となるように、それらの値を設定すればよい。
【００３７】
また、前記動力出力軸に第２電動モータからトルクを付与するようにした前記第１〜第３発明では、前記各動力分配器は、リングギヤ、サンギヤ及びキャリアを３つの同軸心の回転軸として備える遊星歯車装置から構成され、前記エンジンの出力軸と第１及び第２動力分配器のうちの一方と前記第１電動モータとは、それらの軸心を同軸心として、該軸心が前記動力出力軸に隣接して該動力出力軸の軸心と平行に延在するように配置され、前記第１及び第２動力分配器のうちの他方と前記第２電動モータとは、それらの軸心の間に、前記第１電動モータの軸心と前記動力出力軸の軸心とが存在するように配置されていることが好ましい（第１４発明）。
【００３８】
これによれば、各動力分配器の軸心と第２電動モータの軸心とが相互に密集するのを避けつつ、両電動モータをそれらの軸心方向で見たとき重なりを生じないように配置することができる。その結果、両電動モータの容量を十分に確保しつつ、動力伝達装置を小型に構成することが可能となる。なお、この第１４発明は、前記第７〜第１３発明の要部技術と併用してもよい。特に、前記第１１発明の要部技術と併用することで、動力伝達装置の構成を小型化する上で効果的である。
【００３９】
前記したように第１〜第６発明では、車両の変速走行が可能であるので、前記第１及び第２電動モータの発生トルクを制御する（より具体的には両電動モータの一方の消費電力が他方の発電電力とほぼ等しくなるように制御する）ことにより前記エンジンの出力軸と動力出力軸との間の減速比であるエンジン・出力間減速比を可変的に制御しつつ、該エンジンの出力を動力出力軸に伝達して車両を走行させる変速走行モードを車両の走行モードの一つとして備える。そして、この変速走行モードにおいて、前記エンジン・出力間減速比を、前記両クラッチ手段の接続状態におけるエンジン・出力間減速比の値である中間減速比よりも前記第１減速比側の減速比に制御するときには、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ接続状態、切断状態に動作させ（両クラッチ手段の動作状態を前記第１動作モード状態にする）、前記エンジン・出力間減速比を、前記中間減速比よりも前記第２減速比側の減速比に制御するときには、前記第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段をそれぞれ切断状態、接続状態に動作させる（両クラッチ手段の動作状態を前記第２動作モード状態にする）手段を備える（第１５発明）。
【００４０】
なお、前記第７発明の如くブレーキ手段を備えた場合には、変速走行モードでは、ブレーキ手段を回転許可状態に動作させておく（第１６発明）。
【００４１】
これにより、第１動作モード状態での変速走行と第２動作モード状態での変速走行とがそれぞれ前記中間減速比よりも第１減速比側の減速比領域、前記中間減速比よりも第２減速比側の減速比領域に限定して行われるので、前記したように、それらの減速比領域を合わせた幅広い減速比領域で連続的に車両の変速走行を行うことができる。そして、このとき、第１及び第２動作モード状態での変速走行を行う減速比領域をそれぞれ前記中間減速比よりも第１減速比側、第２減速比側に制限することで、それぞれの動作モード状態での変速走行で各電動モータに要求される最大トルクを小さくすることができ、ひいては、エンジンの出力を効率よく動力出力軸、ひいては駆動輪に伝達することができる。
【００４２】
この場合、前記変速走行モードにおいて、前記エンジン・出力間減速比を、前記中間減速比よりも前記第１減速比側の減速比に制御している状態と前記中間減速比よりも前記第２減速比側の減速比に制御している状態とのうちの一方の状態から他方の状態に移行するとき、当該一方の状態での前記両クラッチ手段の動作状態を維持しつつ前記エンジン・出力間減速比を前記中間減速比に制御した後、両クラッチ手段を接続状態に動作させ、次いで、前記第１及び第２電動モータの発生トルクをそれらの間に所定の関係が成り立つように制御しつつ、前記第１電動モータの発生トルクの向きを反転させる手段を備えることが好ましい（第１７発明）。
【００４３】
このように前記エンジン・出力間減速比を、前記中間減速比よりも前記第１減速比側の減速比に制御している状態と前記中間減速比よりも前記第２減速比側の減速比に制御している状態との間の移行を行うことで、その移行を円滑に行うことができる。
【００４４】
なお、前記第１５〜第１７発明は、前記第８〜第１４発明の要部技術と併用して構成してもよい。
【００４５】
また、前記第１〜第７発明あるいは第１５〜第１７発明では、前記第２電動モータに駆動トルクを発生させつつ、該第２電動モータの出力により車両を走行させる電気走行モードを備え、該電気走行モードにおいて、前記第１及び第２クラッチ手段の両者を切断状態に動作させる手段を備える（第１８発明）。さらに、ブレーキ機構を備える第７発明もしくは第１６発明、あるいは、前記第１７発明でブレーキ機構を備える場合には、前記電気走行モードでさらに前記ブレーキ手段を回転禁止状態に動作させるようにすることが好ましい（第１９発明）。これにより、第２電動モータの出力のみを駆動輪（もしくは第２駆動輪）に伝達して車両の電気走行（ＥＶ走行）を行うことができる。
【００４６】
特に、第１９発明では、ブレーキ手段を回転禁止状態に動作させることによって、前記した如く、車両の走行状態に影響を及ぼすことなく、エンジンと第１電動モータとの間のトルク伝達を行うことができるので、第１電動モータからエンジンへのトルク伝達によって該エンジンを始動したり、エンジンから第１電動モータへのトルク伝達によって、車両の電気走行を第２電動モータによって行いつつ第１電動モータの発電を行うシリーズ型の電気走行を行うことができる。
【００４７】
すなわち、第１９発明では、前記電気走行モードにおいて、運転停止中の前記エンジンを始動すべく前記第１電動モータに駆動トルクを発生させる手段を備えることで第１電動モータを始動用モータとして動作させて、エンジンの始動を行うことができる（第２０発明）。また、第１９発明では、前記電気走行モードにおいて、前記エンジンの運転を行いつつ、該エンジンの出力により前記第１電動モータの発電を行う手段を備えることで、シリーズ型の電気走行を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
本発明の第１実施形態を図１〜図７を参照して説明する。図１は本実施形態のハイブリッド車両の全体構成を模式的に示す図であり、１はエンジン、２，２は車両の一対の駆動輪、３は動力伝達装置である。駆動輪２，２は車両の前輪又は後輪である。なお、この第１実施形態は、本発明の第１発明に係る実施形態である。
【００４９】
動力伝達装置３は、第１動力分配器４、第２動力分配器５、第１電動モータ６、第２電動モータ７、第１クラッチ８、第２クラッチ９、及び動力出力軸１０を主要な機構的要素として備えている。第１クラッチ８および第２クラッチ９は、それぞれ本発明における第１クラッチ手段、第２クラッチ手段に相当するものである。
【００５０】
動力出力軸１０は、これに同軸心に固定されて一体に回転自在に設けられたギヤ１１と、このギヤ１１に噛合する差動歯車装置１２（差動傘歯車装置）とを介して駆動輪２，２に連接されている。これにより、動力出力軸１０と駆動輪２，２との間の回転伝達がギヤ１１及び差動歯車装置１２を介して行われ、該動力出力軸１０と駆動輪２，２とが互いに連動して回転可能とされている。また、動力出力軸１０には、ギヤ１１と反対側で前記第２電動モータ７のロータ７ｒが同軸心に連結され、該動力出力軸１０と第２電動モータ７のロータ７ｒとが一体に回転自在とされている。なお、動力出力軸１０は、エンジン１の出力軸１ａと平行に設けられている。
【００５１】
各動力分配器４，５はいずれも、差動歯車装置として機能する遊星歯車装置により構成され、そのそれぞれが、リングギヤ４ｒ，５ｒとサンギヤ４ｓ，５ｓとキャリア４ｃ，５ｃとを同軸心の３個の回転軸として備えている。各動力分配器４，５は本実施形態では、いずれもシングルピニオン型の遊星歯車装置である。その構成の概要を第１動力分配器４について説明すると、リングギヤ４ｒとサンギヤ４ｓとの間に複数のプラネタリギヤ４ｐ（図では２個）がサンギヤ４ｓの周方向に間隔を存して配列され、各プラネタリギヤ４ｐがリングギヤ４ｒとサンギヤ４ｓの両者に噛合されている。そして、それらプラネタリギヤ４ｐは、各々自転しながらサンギヤ４ｓの周りを一体的に公転するようにキャリア４ｃに軸支されている。これと同様の構成で、第２動力分配器５もリングギヤ５ｒ、サンギヤ５ｓ、キャリア５ｃ、及び複数（図では２個）のプラネタリギヤ５ｐを備えている。なお、本実施形態では、第１動力分配器４のリングギヤ４ｒとサンギヤ４ｓとのギヤ比（歯数比）と、第２動力分配器５のリングギヤ５ｒとサンギヤ５ｓとのギヤ比（歯数比）とは、互いに異なるものとなっている。
【００５２】
第１動力分配器４は、そのリングギヤ４ｒ、サンギヤ４ｓ、キャリア４ｃをそれぞれ本発明における第２回転軸、第３回転軸、第１回転軸（入力軸）とし、入力軸としてのキャリア４ｃがエンジン１の出力軸１ａに直接的に同軸心に連結され、該出力軸１ａと一体に回転自在とされている。そして、サンギヤ４ｓが、第１電動モータ６のロータ６ｒに連結回転軸１３を介して同軸心に連結され、該ロータ６ｒと一体に回転自在とされている。なお、連結回転軸１３は、サンギヤ４ｓからエンジン１と反対側に向かって延設されている。
【００５３】
また、リングギヤ４ｒが、第１クラッチ８と回転伝達手段１４とを介して動力出力軸１０に接続されている。この場合、第１クラッチ８は、例えば摩擦式のものであり、その２つの回転要素８ａ，８ｂが摩擦力によって係合して一体に回転自在となる接続状態と、両回転要素８ａ，８ｂが切り離されて両者間の回転伝達が遮断される切断状態とにアクチュエータ１５により動作可能とされている。この第１クラッチ８の回転要素８ａ，８ｂは、前記連結回転軸１３に同軸心に支承されて、該連結回転軸１３に対して相対回転自在に設けられている。そして、第１クラッチ８の回転要素８ａがリングギヤ４ｒに同軸心に連結されて該リングギヤ４ｒと一体に回転自在に設けられ、回転要素８ｂが前記回転伝達手段１４に接続されている。この回転伝達手段１４は、第１クラッチ８の回転要素８ｂに一体に回転自在に連結されたギヤ１４ａと、このギヤ１４ａに噛合して動力出力軸１０に同軸心で一体に回転自在に設けられたギヤ１４ｂとから構成されている。ギヤ１４ａは前記連結回転軸１３に同軸心に支承されて該連結回転軸１３に対して相対回転自在に設けられている。
【００５４】
リングギヤ４ｒと、動力出力軸１０との上記の接続構成により、第１クラッチ８の接続状態では、リングギヤ４ｒと動力出力軸１０との間の回転伝達が第１クラッチ８、ギヤ１４ａ及びギヤ１４ｂを介して行われ、リングギヤ４ｒと動力出力軸１０とが互いに連動して回転可能とされている。なお、第１クラッチ８は、摩擦式のものに限らず、例えば凹凸嵌合やスプライン嵌合によってリングギヤ４ｒとギヤ１４との間の回転伝達を断接するものであってもよい。
【００５５】
また、本実施形態では、リングギヤ４ｒを適宜回転不能とするブレーキ手段としてのブレーキ機構１６が備えられている。このブレーキ機構１６は、リングギヤ４ｒとの摩擦係合や凹凸嵌合等により該リングギヤ４ｒを回転不能に係止する回転禁止状態と、該リングギヤ４ｒとの係合を解除して該リングギヤ４ｒを回転自在とする回転許可状態とにアクチュエータ１７により動作可能とされている。
【００５６】
一方、第２動力分配器５は、そのリングギヤ５ｒ、サンギヤ５ｓ、キャリア５ｃをそれぞれ本発明における第１回転軸（入力軸）、第３回転軸、第２回転軸とし、入力軸としてのリングギヤ５ｒがエンジン１の出力軸１ａに回転伝達手段１８を介して接続されている。なお、第２動力分配器５は、その軸心（リングギヤ５ｒ、サンギヤ５ｓ及びキャリア５ｃの回転軸心）をエンジン１の出力軸１ａ及び動力出力軸１０と平行な方向に向けて、第１動力分配器４と並設されている。前記回転伝達手段１８は、エンジン１の出力軸１ａにこれと同軸心で一体に回転自在に設けられたギヤ１８ａと、このギヤ１８ａに噛合するアイドルギヤ１８ｂと、このアイドルギヤ１８ｂに噛合してリングギヤ５ｒにこれと同軸心で一体に回転自在に連結されたギヤ１８ｃとから構成されている。この場合、アイドルギヤ１８ｂは、動力出力軸１０に同軸心に支承され、該動力出力軸１０に対して相対回転自在とされている。
【００５７】
エンジン１の出力軸１ａと第２動力分配器５のリングギヤ５ｒとの上記の接続構成により、エンジン１の出力軸１ａとリングギヤ５ｒとの間の回転伝達がギヤ１８ａ〜１８ｃを介して行われ、該出力軸１ａとリングギヤ５ｒが互いに連動して回転可能とされている。この場合、回転伝達手段１８のギヤ１８ａとギヤ１８ｃとは、同一径で同一の歯数を有しており、回転伝達手段１８の減速比（エンジン１の出力軸１ａからリングギヤ５ｒまでの回転伝達系の減速比）は「１」とされている。従って、エンジン１の出力軸１ａから第１動力分配器４のキャリア４ｃ（入力軸）までの回転伝達系の減速比と、エンジン１の出力軸１ａから第２動力分配器５のリングギヤ５ｒ（入力軸）までの回転伝達系の減速比とは同一とされている。
【００５８】
第２動力分配器５のサンギヤ５ｓは、これに連結回転軸１９を介して同軸心に連結されたギヤ２０ａを有する回転伝達手段２０を介して前記第１動力分配器４側の連結回転軸１３に接続されている。別の言い方をすれば、第１動力分配器４および第２動力分配器５のそれぞれのサンギヤ４ｓ，５ｓが回転伝達手段２０を介して互いに接続されると同時に第１電動モータ６のロータ６ｒに接続されている。なお、連結回転軸１９は、サンギヤ５ｓから前記第１動力分配器４側の連結回転軸１３と同方向（エンジン１と反対側）に延設されている。前記回転伝達手段２０は、前記ギヤ２０ａと、このギヤ２０ａに噛合するアイドルギヤ２０ｂと、このアイドルギヤ２０ｂに噛合して前記連結回転軸１３にこれと同軸心で一体に回転自在に設けられたギヤ２０ｃとから構成されている。この場合、アイドルギヤ２０ｂは、動力出力軸１０に同軸心に支承され、該動力出力軸１０に対して相対回転自在とされている。
【００５９】
第２動力分配器５のサンギヤ５ｓと、第１動力分配器４のサンギヤ４ｓとの上記の接続構成によってそれらのサンギヤ４ｓ，５ｓの間の回転伝達がギヤ２０ａ〜２０ｃを介して行われ、第１電動モータ６のロータ６ｒとサンギヤ４ｓ，５ｓとが互いに連動して回転可能とされている。この場合、本実施形態では、回転伝達手段２０のギヤ２０ａとギヤ２０ｃとは同一径で同一歯数を有しており、該回転伝達手段２０の減速比は、「１」とされている。従って、サンギヤ４ｓ，５ｓおよび第１電動モータ６のロータ６ｒは、互いに同一の回転速度で回転するようになっている。
【００６０】
第２動力分配器５のキャリア５ｃは、前記第２クラッチ９と回転伝達手段２１を介して動力出力軸１０に接続されている。この場合、第２クラッチ９は、第１クラッチ８と同様、摩擦式のものであり、その２つの回転要素９ａ，９ｂが摩擦力によって一体に回転自在となる接続状態と、両回転要素９ａ，９ｂが切り離されて両者間の回転伝達が遮断される切断状態とにアクチュエータ２２によって動作可能とされている。この第２クラッチ９の回転要素９ａ，９ｂは、前記連結回転軸１９に同軸心に支承され、該連結回転軸１９に対して対して相対回転自在とされている。そして、第２クラッチ９の回転要素９ａがキャリア５ｃに同軸心に連結されて該キャリア５ｃと一体に回転自在とされ、回転要素９ｂが回転伝達手段２１に接続されている。この回転伝達手段２１は、第２クラッチ９の回転要素９ｂに一体に回転自在に連結されたギヤ２１ａと、このギヤ２１ａに噛合して動力出力軸１０にこれと同軸心で一体に回転自在に設けられたギヤ２１ｂとから構成されている。ギヤ２１ａは連結回転軸１９に同軸心に支承され、該連結回転軸１９に対して相対回転自在とされている。
【００６１】
キャリア５ｃと、動力出力軸１０との上記の接続構成により、第２クラッチ９の接続状態では、キャリア５ｃと動力出力軸１０との間の回転伝達が第２クラッチ９、ギヤ２１ａ及びギヤ２１ｂを介して行われ、該キャリア５ｃと動力出力軸１０とが互いに連動して回転可能とされている。なお、第２クラッチ９は、摩擦式のものに限らず、例えば凹凸嵌合やスプライン嵌合によってキャリア５ｃとギヤ２１ａとの間の回転伝達を断接するものであってもよい。
【００６２】
ここで、上記の如く構成された動力伝達装置３の回転伝達系の減速比について説明しておく。以下の説明において、第１動力分配器４のリングギヤ４ｒに対するサンギヤ４ｓの歯数比をｋ１（＜１）、第２動力分配器５のリングギヤ５ｒに対するサンギヤ５ｓの歯数比をｋ２（＜１）、回転伝達手段１４の減速比（ギヤ１４ａに対するギヤ１４ｂの歯数比）をα、回転伝達手段２１の減速比（ギヤ２１ａに対するギヤ２１ｂの歯数比）をβとおく。また、エンジン１の出力軸１ａから、第１動力分配器４のキャリア４ｃ、リングギヤ４ｒ、第１クラッチ８及び回転伝達手段１４を経由して動力出力軸１０に至る回転伝達系（以下、エンジン・出力間第１回転伝達系という）の減速比を第１減速比Ｒ１、エンジン１の出力軸１ａから、第２動力分配器５のリングギヤ５ｒ、キャリア５ｃ、第２クラッチ９及び回転伝達手段２１を経由して動力出力軸１０に至る回転伝達系（以下、エンジン・出力間第２回転伝達系という）の減速比を第２減速比Ｒ２と称する。但し、第１減速比Ｒ１は、詳しくは、第１クラッチ８及び第２クラッチ９をそれぞれ接続状態、切断状態とし、且つ、第１電動モータ６の回転速度を「０」とした状態での減速比であり、第２減速比Ｒ２は、第１クラッチ８及び第２クラッチ９をそれぞれ切断状態、接続状態とし、且つ、第１電動モータ６の回転速度を「０」とした状態での減速比である。また、エンジン１の出力軸１ａから第１動力分配器４のキャリア４ｃ、サンギヤ４ｓ及び連結回転軸１３を経由して第１電動モータ６のロータ６ｒに至る回転伝達系（以下、エンジン・モータ間第１回転伝達系という）の減速比をＲａ、エンジン１の出力軸１ａから第２動力分配器５のリングギヤ５ｒ、サンギヤ５ｓ、連結回転軸１９及び回転伝達手段２０を経由して第１電動モータ６のロータ６ｒに至る回転伝達系（以下、エンジン・モータ間第２回転伝達系という）の減速比をＲｂとおく。但し、減速比Ｒａは、詳しくは、第１クラッチ８及び第２クラッチ９の動作状態が前記第１減速比Ｒ１に対応する動作状態と同じ状態であるときの減速比であり、減速比Ｒｂは、第１クラッチ８及び第２クラッチ９の動作状態が前記第２減速比に対応する動作状態と同じ状態であるときの減速比である。
【００６３】
この場合、本実施形態では、Ｒ１＝α／（１＋ｋ１）、Ｒ２＝（１＋ｋ２）β、Ｒａ＝ｋ１／（１＋ｋ１）、Ｒｂ＝ｋ２である。そして、本実施形態では、クラッチ８，９をそれぞれ接続状態、切断状態としたときの動力伝達装置３の定常状態においてエンジン１の出力軸１ａから前記エンジン・モータ間第１回転伝達系を介して第１電動モータ６のロータ６ａに伝達されるトルク（＝Ｒａ・Ｔｅ。但しＴｅはエンジン１の出力トルク）の大きさと、クラッチ８，９をそれぞれ切断状態、接続状態としたときの動力伝達装置３の定常状態においてエンジン１の出力軸１ａから前記エンジン・モータ間第２回転伝達系を介して第１電動モータ６のロータ６ａに伝達されるトルク（＝−Ｒｂ・Ｔｅ）の大きさとを等しくなるように、前記エンジン・モータ間第１回転伝達系とエンジン・モータ間第２回転伝達系とが構成されている。より詳しくは、
ｋ１／（１＋ｋ１）＝ｋ２        ……（１）
という関係式（１）を満たすようにｋ１、ｋ２の値を設定することで、Ｒａ＝Ｒｂとし、それによって、上記の２つの伝達トルクの大きさが等しくなるようにしている。なお、上記定常状態は、エンジン１の回転速度、車両の車速が一定に維持され、動力伝達装置３の各回転要素（各動力分配器４，５並びに回転伝達手段１４，１８，２０，２１の各ギヤ等）の回転速度が一定となる状態である。また、本実施形態では、第１動力分配器４の入力軸（駆動トルクを入力する回転軸）をキャリア４ｃとすると共に、第２動力分配器５の入力軸をリングギヤ５ｒとすることによって、エンジン１の出力軸１ａから前記エンジン・モータ間第１回転伝達系を介して第１電動モータ６のロータ６ｒに伝達される上記トルク（＝Ｒａ・Ｔｅ）と、エンジン１の出力軸１ａから前記エンジン・モータ間第２回転伝達系を介して第１電動モータ６のロータ６ｒに伝達される上記トルク（＝−Ｒｂ・Ｔｅ）とは互いに逆向きのトルクになっている。
【００６４】
さらに、本実施形態では、Ｒ１≠Ｒ２となるように前記エンジン・出力間第１回転伝達系およびエンジン・出力間第２回転伝達系が構成されている。より具体的には、例えば
α／（１＋ｋ１）＞（１＋ｋ２）β      ……（２）
となるように、ｋ１、ｋ２、α、βの値が設定され、それにより、Ｒ１≠Ｒ２（Ｒ１＞Ｒ２）としている。例えばｋ１＝１／２、ｋ２＝１／３、α＝３、β＝３／４に設定することで、Ｒ１＝２、Ｒ２＝１（＜Ｒ１）、Ｒａ＝Ｒｂ＝１／３としている。
【００６５】
なお、本実施形態では、前記エンジン・モータ間第１回転伝達系を介して第１電動モータ６のロータ６ｒに伝達されるトルクと、エンジン・モータ間第２回転伝達系を介して第１電動モータ６のロータ６ｒに伝達されるとを互いに逆向きのトルクにするために、第１動力分配器４の入力軸（駆動トルクを入力する回転軸）をキャリア４ｃとすると共に、第２動力分配器５の入力軸をリングギヤ５ｒとしている。但し、例えば本実施形態の第１動力分配器４に代えて、ダブルピニオン型の遊星歯車装置、すなわちサンギヤとリングギヤとの間で互いに噛合する２つのピニオンの対がサンギヤの周方向に複数対配列されている遊星歯車装置を使用し、そのリングギヤを入力軸としてエンジン１の出力軸１ａに接続するようにしてもよい。
【００６６】
上述のように構成された動力伝達装置３は、その要部を簡略化した模式図で表現すると、図２に示すような構成となる。すなわち、エンジン１の出力軸１ａが第１動力分配器４の入力軸たる第１回転軸（キャリア）４ｃと第２動力分配器５の入力軸たる第１回転軸（リングギヤ）５ｒとに接続されている。そして、第１動力分配器４の第２回転軸（リングギヤ）４ｒが第１クラッチ８と減速比αを有する回転伝達手段１４とを介して動力出力軸１０に接続されると共に、第２動力分配器５の第２回転軸（キャリア）５ｃが第２クラッチ８と減速比βを有する回転伝達手段２１とを介して動力出力軸１０に接続されている。さらに、第１動力分配器４の第３回転軸（サンギヤ）４ｓと、第２動力分配器５の第３回転軸（サンギヤ）５ｓとが第１電動モータ６のロータ６ｒに接続されている。この場合、エンジン１から第１動力分配器４を経由して第１電動モータ６に伝達されるトルクと、第２動力分配器５を経由して第１電動モータ６に伝達されるトルクとが逆向きであることを△付きの「−１」で表現している。また、第１動力分配器４の第２回転軸４ｒを適宜回転不能に係止するブレーキ機構１６が設けられている。また、動力出力軸１０には、第２電動モータ７が同軸心に設けられ、そのロータ７ｒと動力出力軸１０とが一体に回転するようになっている。動力出力軸１０はギヤ１１及び差動歯車装置１２を介して駆動輪２，２に連接されている。
【００６７】
前記エンジン１、各電動モータ６，７、第１及び第２クラッチ８，９並びにブレーキ機構１６の動作制御は、図３のブロック図に示す制御装置２３により行なわれる。制御装置２３は、マイクロコンピュータを含む電子回路により構成されたものであり、エンジン１の図示しない燃料噴射装置、点火装置、スロットル弁のアクチュエータ等を介してエンジン１の運転制御を行なう。また、制御装置２３は、各電動モータ６，７とそれらの電源としての蓄電器２４との間で電力授受を行うモータ駆動回路（パワードライブユニット）２５，２６をそれぞれ介して各電動モータ６，７の通電制御を行う。さらに、制御装置２３は、各クラッチ８，９及びブレーキ機構１６の動作をそれぞれに対応して設けられた前記アクチュエータ１５，２２，１７を介して制御する。なお、制御装置２３には、その制御処理を行なうために、エンジン１の回転数（回転速度）NE、スロットル弁の開度TH、車両のアクセル操作量AP、車速Ｖ等の検出データが図示しないセンサから入力される。
【００６８】
次に、動力伝達装置３の基本的作動を図４（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。ここで、以降の説明において、エンジン１の回転速度をωｅ、動力出力軸１０の回転速度をωｖ、第１電動モータ６の回転速度をωm1、第２電動モータ６の回転速度をωm2（本実施形態では、ωm2＝ωｖ）、エンジン１の出力トルクをＴｅ、動力出力軸１０に発生するトルクをＴｖ、第１電動モータ６及び第２電動モータ７のそれぞれの発生トルク（駆動トルク又は回生トルク）をＴm1，Ｔm2とする。なお、ωｅ、ωm1、Ｔｅ、Ｔm1は、エンジン１の運転時の出力軸１ａの回転方向と同方向を正方向とし、ωｖ（＝ωm1）、Ｔｖは、車両の前進走行時の動力出力軸１０の回転方向（車両の前進走行時にエンジン１側から動力出力軸１０に作用するトルクの方向（エンジン１の出力軸１ａの回転方向と逆方向）を正方向とする。
【００６９】
図４（ａ）は、第１クラッチ８及び第２クラッチ９をそれぞれ接続状態、切断状態に動作させた状態を示している。また、前記ブレーキ機構１６の動作状態は回転許可状態である。なお、図４（ａ）を含めて、以降に説明する図面では、各クラッチ８，９は、接続状態であることを黒塗りで表し、切断状態であることを白抜きで表わす。また、ブレーキ機構１６は回転許可状態であることを白抜きで表し、回転禁止状態であることを黒塗りで表す。
【００７０】
このように各クラッチ８，９及びブレーキ機構１６を動作させた状態において、エンジン１の運転を行うと、回転速度とトルクに関して次式（３）〜（５）が成立する。
【００７１】
Ｒａ・ωｍ１＋Ｒ１・ωｖ＝ωｅ……（３）
Ｔｅ＝−Ｔm1／Ｒａ            ……（４）
Ｔｖ＝Ｒ１・Ｔｅ＋Ｔm2        ……（５）
なお、トルクに関する式（４）、（５）は、動力伝達装置３の各回転要素の回転速度（ωｅ、ωm1、ωｖ等）が一定となる定常状態で成立する式である。
【００７２】
ここで、次式（６）が成立するように第２電動モータ７の発生トルクＴm2を制御する場合を考える。
【００７３】
Ｔm2＝（ωｅ／ωｖ）・Ｔｅ−Ｒ１・Ｔｅ    ……（６）
このとき、前記（３）〜（５）式によって、Ｔm1・ωm1＋Ｔm2・ωｖ＝０となるので、第１電動モータ６及び第２電動モータ７のトータルの電力収支は「０」になる（但し、ここでは、各電動モータ６，７でのエネルギー損失は無視する）。同時に、前記式（５）から、Ｔｖ＝（ωｅ／ωｖ）・Ｔｅとなる。従って、式（４）によってエンジン１の出力トルクＴｅと釣り合うトルクＴm1を第１電動モータ６に発生させながら、式（６）を満たすトルクＴm2を第２電動モータ７に発生させることによって、エンジン１の出力軸１ａから動力出力軸１０への回転伝達が、ＣＶＴ変速機のような機械的変速機を介して行われるのと同等の状態となる。この場合におけるエンジン１の出力軸１ａから動力出力軸１０への減速比（変速比）ωｅ／ωｖ、すなわち前記エンジン・出力間第１回転伝達系の減速比は、第１電動モータ６の回転速度ωm1を調整することで連続的に変化させることができる。
【００７４】
なお、上記のようにエンジン・出力間第１回転伝達系の減速比ωｅ／ωｖを変化させる変速動作を行なった場合、ωｅ／ωｖ＞Ｒ１であるとき、第１電動モータ６及び第２電動モータ７はそれぞれ回生状態、駆動状態（力行状態）となり、ωｅ／ωｖ＜Ｒ１であるとき、第１電動モータ６及び第２電動モータ７はそれぞれ駆動状態（力行状態）、回生状態となる。これらの状態では、エンジン１の出力エネルギーの一部は、両電動モータ６，７のうちの一方から他方に通過するようにして動力出力軸１０に伝達されることとなる。また、ωｅ／ωｖ＝Ｒ１であるとき、ωm1＝０、Ｔm2＝０となり、両電動モータ６，７での電力の消費及び発生が無い状態となる。この状態では、エンジン１の出力エネルギーは、動力出力軸１０に機械的に伝達されることとなる。
【００７５】
以下の説明では、図４（ａ）のように第１クラッチ８、第２クラッチ９及びブレーキ機構１６を動作させた状態で、エンジン１の出力軸１ａから動力出力軸１０への減速比を変化させる場合の動力伝達装置３の動作モードを第１変速モードという。第１変速モードは別の言い方をすれば、エンジン・出力間第２回転伝達系の回転伝達を遮断した状態で、エンジン・出力間第１回転伝達系の回転伝達を行いながら、エンジン１の出力軸１ａと動力出力軸１０との間の減速比ωｅ／ωｖを変化させる動作モードである。
【００７６】
図４（ｂ）は、第１クラッチ８及び第２クラッチ９をそれぞれ切断状態、接続状態に動作させた状態を示している。また、ブレーキ機構１６の動作状態は回転許可状態である。このように各クラッチ８，９及びブレーキ機構１６を動作させた状態において、エンジン１の運転を行うと、回転速度とトルクに関して次式（７）〜（９）が成立する。なお、トルクに関する式（８）、（９）は定常状態で成立する式である。
【００７７】
Ｒｂ・ωm1＋ωｅ＝Ｒ２・ωｖ  ……（７）
Ｔｅ＝Ｔm1／Ｒｂ              ……（８）
Ｔｖ＝Ｒ２・Ｔｅ＋Ｔm2        ……（９）
ここで、次式（１０）が成立するように第２電動モータ７の発生トルクＴm2を制御する場合を考える。
【００７８】
Ｔm2＝（ωｅ／ωｖ）・Ｔｅ−Ｒ２・Ｔｅ  ……（１０）
このとき、前記（７）〜（９）式によって、Ｔm1・ωm1＋Ｔm2・ωｖ＝０となるので、第１電動モータ６及び第２電動モータ７のトータルの電力収支は「０」になる（但し、ここでは、各電動モータ６，７でのエネルギー損失は無視する）。同時に、前記式（９）から、Ｔｖ＝（ωｅ／ωｖ）・Ｔｅとなる。従って、式（８）によってエンジン１の出力トルクＴｅと釣り合うトルクＴm1を第１電動モータ６に発生させながら、式（１０）を満たすトルクＴm2を第２電動モータ７に発生させることによって、前記第１変速モードの場合と同様、エンジン１の出力軸１ａから動力出力軸１０への回転伝達が、ＣＶＴ変速機のような機械的変速機を介して行われるのと同等の状態となる。この場合におけるエンジン１の出力軸１ａから動力出力軸１０への減速比（変速比）ωｅ／ωｅ、すなわち、前記エンジン・出力間第２回転伝達系の減速比は、第１電動モータ６の回転速度ωm1を調整することで連続的に変化させることができる。
【００７９】
なお、上記のようにエンジン・出力間第２回転伝達系の減速比ωｅ／ωｖを変化させる変速動作を行なった場合、ωｅ／ωｖ＞Ｒ２であるとき、第１電動モータ６及び第２電動モータ７はそれぞれ回生状態、駆動状態（力行状態）となり、ωｅ／ωｖ＜Ｒ２であるとき、第１電動モータ６及び第２電動モータ７はそれぞれ駆動状態、回生状態となる。これらの状態では、エンジン１の出力エネルギーの一部は、両電動モータ６，７の一方から他方に通過するような形態で動力出力軸１０に伝達されることとなる。また、ωｅ／ωｖ＝Ｒ２であるとき、ωm1＝０、Ｔm2＝０となり、両電動モータ６，７での電力の消費及び発生が無い状態となる。この状態では、エンジン１の出力エネルギーは、動力出力軸１０に機械的に伝達されることとなる。
【００８０】
以下の説明では、図４（ｂ）のように第１クラッチ８、第２クラッチ９及びブレーキ機構１６を動作させた状態で、エンジン１の出力軸１ａから動力出力軸１０への減速比を変化させる場合の動力伝達装置３の動作モードを第２変速モードという。第２変速モードは別の言い方をすれば、エンジン・出力間第１回転伝達系の回転伝達を遮断した状態で、エンジン・出力間第２回転伝達系の回転伝達を行いながら、エンジン１の出力軸１ａと動力出力軸１０との間の減速比ωｅ／ωｖを変化させる動作モードである。
【００８１】
図４（ｃ）は、第１クラッチ８及び第２クラッチ９を両者とも接続状態に動作させた状態を示している。また、ブレーキ機構１６の動作状態は回転許可状態である。
【００８２】
このように各クラッチ８，９及びブレーキ機構１６を動作させた状態において、エンジン１の運転を行うと、回転速度に関しては、前記式（３）、（７）の関係式が成立する。この場合、前記したようにＲａ＝Ｒｂであるので、前記関係式（３）、（７）から、次式（１１）が得られる。
【００８３】
ωｅ／ωｖ＝（Ｒ１＋Ｒ２）／２      ……（１１）
従って、エンジン１の出力軸１ａから動力出力軸１０への減速比ωｅ／ωｖは前記第１減速比Ｒ１と、第２減速比Ｒ２との平均値である一定値となる。なお、例えば前述の如くｋ１＝１／２、ｋ２＝１／３、α＝３、β＝３／４としたとき、Ｒ１＝２、Ｒ２＝１であるから、ωｅ／ωｖ＝３／２となる。
【００８４】
また、この場合における第１電動モータ６のロータ６ｒから動力出力軸１０への減速比ωm1／ωｖ（＝ωm1／ωm2）は、前記式（３）、（７）から、次式（１２）により与えられる。
【００８５】
ωm1／ωｖ＝（Ｒ２−Ｒ１）／（Ｒａ＋Ｒｂ）
＝（Ｒ２−Ｒ１）／２Ｒａ        ……（１２）
さらに、動力伝達装置３の定常状態におけるトルクに関しては、次式（１３）〜（１５）の関係式が成立する。
【００８６】
Ｔm1＝−Ｒａ・Ｔe1＋Ｒｂ・Ｔe2      ……（１３）
Ｔｖ＝Ｒ１・Ｔe1＋Ｒ２・Ｔe2＋Ｔm2    ……（１４）
Ｔｅ＝Ｔe1＋Ｔe2        ……（１５）
但し、Ｔe1はエンジン１の出力軸１ａから第１動力分配器４への入力トルク、Ｔe2はエンジン１の出力軸１ａから第２動力分配器５への入力トルクであり、エンジン１の出力軸１ａの回転方向と同方向が正方向である。
【００８７】
ここで、第２電動モータ７の発生トルクＴm2を次式（１６）が成立するように制御する場合を考える。
【００８８】
Ｔm2＝（ωm1／ωｖ）・Ｔm1
＝Ｔm1・（Ｒ２−Ｒ１）／２Ｒａ    ……（１６）
このとき、前記式（１１）〜（１５）から、次式（１７）が得られる。
【００８９】
Ｔｖ＝Ｔｅ・（Ｒ１＋Ｒ２）／２
＝（ωｅ／ωｖ）・Ｔｅ        ……（１７）
従って、第１クラッチ８及び第２クラッチ９を両者とも接続状態に動作させたときには、前記式（１６）を満たすように第２電動モータ６の発生トルクＴm2を制御することで、第１電動モータ６の発生トルクＴm1によらずに、エンジン１の出力軸１ａから動力出力軸１０までの回転伝達系は、固定値の減速比（Ｒ１＋Ｒ２）／２を有する機械的な回転伝達機構で出力軸１ａと動力出力軸１０とを接続した場合と同じになる。換言すれば、式（１６）を満たすように第２電動モータ６の発生トルクＴm2を制御することで、エンジン１の出力軸１ａから動力出力軸１０までの回転伝達系の減速比を一定値（Ｒ１＋Ｒ２）／２に維持したまま、第１電動モータ６の発生トルクＴm1を任意に変化させることができることとなる。この場合、Ｔm1＝Ｔm2＝０でもよい。
【００９０】
補足すると、この場合における各動力分配器４，５への入力トルクＴe1、Ｔe2は第１電動モータ６の発生トルクＴm1に応じて変化し、それぞれ次式（１８）、（１９）により与えられる。これらの式（１８）、（１９）は、前記（１３）、（１５）から得られる。
【００９１】
Ｔe1＝（Ｔｅ−Ｔm1／Ｒａ）／２      ……（１８）
Ｔe2＝（Ｔｅ＋Ｔm1／Ｒａ）／２      ……（１９）
以下の説明では、図４（ｃ）のように、第１クラッチ８、第２クラッチ９及びブレーキ機構１６を動作させた状態での動力伝達装置３の動作モードを中間変速モードという。この中間変速モードは、本実施形態では、第１変速モードから第２変速モードに、あるいは第２変速モードから第１変速モードに動力伝達装置３の動作モードを切換える際に一時的に用いられる動作モードである。
【００９２】
以上説明した動力伝達装置３の基本的作動を考慮しつつ、本実施形態のハイブリッド車両の作動をさらに説明する。
【００９３】
本実施形態では、前記制御装置２３は、例えば車両の車速Ｖの検出値、アクセル操作量APなどの車両の運転状態に基づいて、あらかじめ用意された車両の複数の走行モードの中から１つの走行モードを選択し、その選択した走行モードでの車両の走行を行わせる制御処理を実行する。この場合、走行モードとしては、エンジン１の出力軸１ａから動力出力軸１０への減速比を変化させつつ、エンジン１の出力によって車両を走行させる変速走行モードと、エンジン１の出力を動力出力軸１０に伝達することなく、第２電動モータ７の発生トルク（駆動トルク）によって車両の走行を行う電気走行モード（以下、ＥＶ走行モード）とがある。この場合、ＥＶ走行モードでは、エンジン１の出力によって第１電動モータ６の発電（前記蓄電器２４の充電）を行ったり（所謂シリーズ型のＥＶ走行を行う）、エンジン１の始動（車両の停車時を含む）を行うことも可能とされている。
【００９４】
まず、前記変速走行モードでの作動を説明すると、例えば図５に示すマップに基づいて、車両の要求走行駆動力（駆動輪２，２に発生させる要求トルク）と、車速Ｖの検出値とから動力伝達装置３の動作モードが決定される。ここで、車両の要求走行駆動力は、アクセル操作量APおよび車速Ｖの検出値から図示しないマップに基づいて決定されるものである。図５に示すマップでは、基本的には、要求走行駆動力と車速Ｖとの組が、領域Ａ１，Ａ２を合わせた領域（後述する動作曲線ｂよりも要求走行駆動力が高い領域）に在るとき、前記第１変速モードが動力伝達装置３の動作モードとして決定され、領域Ａ３，Ａ４を合わせた領域（後述する動作曲線ｂよりも要求走行駆動力が低い領域）に在るとき、前記第２変速モードが動力伝達装置３の動作モードとして決定される。ここで、図５中の曲線ａ〜ｃは、それぞれ前記エンジン１の出力軸１ａから動力出力軸１０への減速比ωｅ／ωｖ（＝Ｔｖ／Ｔｅ）をＲ１、（Ｒ１＋Ｒ２）／２、Ｒ２に固定して、エンジン１をエネルギー効率の良い動作点（燃料使用量を少なくできる動作点）で運転した場合の車両の走行駆動力と車速Ｖとの関係を示す動作曲線である。そして、前記領域Ａ１は、要求走行駆動力が動作曲線ａよりも高い領域、領域Ａ２は、要求走行駆動力が動作曲線ａとｂとの間の値となる領域、領域Ａ３は、要求走行駆動力が動作曲線ｂとｃの間の値になる領域、領域Ａ４は要求走行駆動力が動作曲線ｃよりも低い領域である。従って、動作曲線ｂよりも要求走行駆動力が高くなる領域Ａ１，Ａ２で動力伝達装置３の動作モードが第１変速モードに決定され、動作曲線ｂよりも要求走行駆動力が低くなる領域Ａ２，Ａ４で動力伝達装置３の動作モードが第２変速モードに決定される。
【００９５】
第１変速モードでは、制御装置２３は、前記図４（ａ）に示したように第１クラッチ８、第２クラッチ９及びブレーキ機構１６をそれぞれ接続状態、切断状態、回転許可状態に動作させる。そして、この状態で、エンジン１、第１電動モータ６及び第２電動モータ７を次のように制御する。すなわち、まず、制御装置２３は、車両の要求走行駆動力と車速Ｖとに応じて、その要求走行駆動力と車速Ｖとに対応するエネルギーを発生し得るエンジン１の目標出力を決定し、さらに、その目標出力を発生する上で最もエネルギー効率の良い（最も燃料消費量が少なくなる）動作点、すなわち、エンジン１の目標出力トルクと目標回転数との組を決定する。そして、制御装置２３は、目標出力トルクに応じてエンジン１のスロットル弁（図示しない）の開度を制御すると共に、目標回転数と実回転数NE（検出値）との偏差に応じて目標出力トルクを補正することで、エンジン１の目標負荷トルク（エンジン１の出力トルクと逆向きのトルク）を決定する。この目標負荷トルクは、例えば目標回転数と実回転数NEとの偏差からＰＩ制御則などのフィードバック制御則により求めた操作量によって、目標出力トルクを補正することで決定される。さらに、制御装置２３は、決定した目標負荷トルクと、要求走行駆動力に対応して動力出力軸１０に発生させるべき目標駆動トルクとを基に、各電動モータ６，７の目標トルクを決定する。より具体的には、前記式（４）の左辺のＴｅの値を「−目標負荷トルク」とした式によって、第１電動モータ６の目標トルクＴm1が決定される。さらに、前記式（５）の左辺のＴｖの値を動力出力軸１０の目標駆動トルクとすると共に、右辺のＴｅの値を「−目標負荷トルク」とした式によって、第２電動モータ７の目標トルクＴm2が決定される。そして、このように決定した目標トルクＴm1、Ｔm2に応じて各電動モータ６，７の通電電流がそれぞれ前記モータ駆動回路２５，２６を介して制御される。
【００９６】
このように各電動モータ６，７の発生トルクを制御することで、エンジン１の回転速度NE（ωｅ）が最終的に前記目標回転速度に制御されると共に、最終的な定常状態では、前記式（６）の関係式が成立して、電動モータ６，７のトータルの電力収支が「０」になる。従って、最終的には（定常状態では）、エンジン１から動力出力軸１０への減速比（変速比）が、車両の要求走行駆動力を確保しつつ、エンジン１がエネルギー効率の良い動作点で作動するような減速比に制御される。つまり、エンジン１がエネルギー効率の良い動作点で作動するような減速比にエンジン１から動力出力軸１０への減速比（変速比）を制御しつつ、エンジン１の出力によって車両の変速走行が行われる。なお、第１変速モードにおいては、前記図５の動作曲線ａよりも上側の領域は、ωｅ／ωｖ＞Ｒ１となる領域であるので、各電動モータ６，７の動作状態は、それぞれ回生状態、駆動状態となる。また、動作曲線ａよりも下側の領域は、ωｅ／ωｖ＜Ｒ１となる領域であるので、各電動モータ６，７の動作状態は、それぞれ駆動状態、回生状態となる。
【００９７】
前記第２変速モードにおいても、第１変速走行モードと同様に、エンジン１のスロットル弁の開度、各電動モータ６，７の発生トルクが制御され、車両の変速走行が行われる。但し、この場合、各電動モータ６，７の目標トルクを決定するときには、前記式（８）の左辺のＴｅの値を「−目標負荷トルク」とした式によって、第１電動モータ６の目標トルクＴm1が決定される。さらに、前記式（９）の左辺のＴｖの値を動力出力軸１０の目標駆動トルクとすると共に、右辺のＴｅの値を「−目標負荷トルク」とした式によって、第２電動モータ７の目標トルクＴm2が決定される。これ以外は、第１変速モードと全く同一である。なお、第２変速モードにおいては、前記図５の動作曲線ｃよりも上側の領域は、ωｅ／ωｖ＞Ｒ２となる領域であるので、各電動モータ６，７の動作状態は、それぞれ回生状態、駆動状態となる。また、動作曲線ｃよりも下側の領域は、ωｅ／ωｖ＜Ｒ２となる領域であるので、各電動モータ６，７の動作状態は、それぞれ駆動状態、回生状態となる。
【００９８】
一方、第１変速モードから第２変速モードへの切換え（移行）を行う際には、制御装置２３は、図６（ａ）のフローチャートに示す制御処理を実行する。すなわち、まず、前記第１変速モードの制御処理によって、エンジン１の出力軸１ａから動力出力軸１０への減速比ωｅ／ωｖ（エンジン・出力間第１回転伝達系の減速比）を、前記第１減速比Ｒ１及び第２減速比Ｒ２の平均値である減速比（Ｒ１＋Ｒ２）／２（以下、中間減速比という）に制御する（ＳＴＥＰ１）。このとき、第１電動モータ６の発生トルクＴm1は、前記式（４）からＴm1＝−Ｒａ・Ｔｅであり、また、第２電動モータ７の発生トルクＴm2は、前記式（４）、（６）から、Ｔm2＝Ｔm1・（Ｒ２−Ｒ１）／Ｒａである。なお、この状態では、第２クラッチ９の２つの回転要素９ａ，９ｂは同一の回転速度になっている。
【００９９】
次いで、制御装置２３は、第２クラッチ９を接続状態に動作させる（ＳＴＥＰ２）。このとき、動力伝達装置３の各部の回転状態は変化しないので、エンジン１の出力トルクＴｅは、第２クラッチ９の接続前と同じように、第２動力分配器５を経由することなく、第１動力分配器４を経由して動力出力軸１０に伝達される。実際、今現在の時点では、上記の如くＴm1＝−Ｒａ・Ｔｅであるので、この状態では、前記式（１６）から明らかなようにＴe2＝０となる。従って、第２動力分配器５には、エンジン１からトルクが入力されない。また、このとき、動力伝達装置３の各部の回転状態は変化しないことから、第２クラッチ９の接続時に車両の挙動変化を生じることがなく、該第２クラッチ９の接続動作が円滑に行われる。なお、このとき、第２電動モータ７の発生トルクＴm2は、Ｔm2＝Ｔm1・（Ｒ２−Ｒ１）／Ｒａであるので、中間変速モードでの前記式（１６）の関係式が満たされている。
【０１００】
次いで、制御装置２３は、第２電動モータ７の発生トルクＴm2を前記式（１６）の関係式を満たすように（Ｔm2＝Ｔm1・（Ｒ２−Ｒ１）／２Ｒａとなるように）制御しつつ、第１電動モータ６の発生トルクＴm1を、ＳＴＥＰ１のときのトルク（＝−Ｒａ・Ｔｅ）から、第２変速モードに係わる前記式（８）により定まるトルクＲｂ・Ｔｅ（＝Ｒａ・Ｔｅ）に変更する（ＳＴＥＰ３）。これにより、エンジン１から動力出力軸１０への減速比が一定に維持されつつ、動力伝達装置３の動作状態が、前記第２変速モードでエンジン１から動力出力軸１０への減速比を前記中間減速比（Ｒ１＋Ｒ２）／２に制御した場合と同等状態になる。すなわち、前記式（１５）から明らかなように、Ｔe1＝０となるので、エンジン１の出力トルクＴｅが、第２動力分配器５にのみ入力され、第１動力分配器４側にはトルクが伝達されない状態となる。
【０１０１】
この状態で、制御装置２３は、次に第１クラッチ８を切断させる（ＳＴＥＰ４）。これにより、動力伝達装置３の動作モードは、エンジン１から動力出力軸１０への減速比を前記中間減速比（Ｒ１＋Ｒ２）／２に維持したまま、第２変速モードに完全に移行する。そして、以後は、該第２変速モードでの変速動作が前述の通り行なわれる。
【０１０２】
第２変速モードから第１変速モードへの移行は、第１変速モードから第２変速モードへの移行の場合と逆の手順によって行われる。すなわち、図６（ｂ）のフローチャートに示すように、まず、前記第２変速モードの制御処理によって、エンジン１の出力軸１ａから動力出力軸１０への減速比ωｅ／ωｖ（エンジン・出力間第２回転伝達系の減速比）が、前記中間減速比（Ｒ１＋Ｒ２）／２に制御される（ＳＴＥＰ５）。次いで、ＳＴＥＰ６で第１クラッチ８を接続した後、第２電動モータ７の発生トルクＴm2が前記式（１６）の関係式を満たすように（Ｔm2＝Ｔm1・（Ｒ２−Ｒ１）／２Ｒａとなるように）制御されつつ、第１電動モータ６の発生トルクＴm1が、第２変速モードに係わる前記式（８）により定まるトルクＲｂ・Ｔｅ（＝Ｒａ・Ｔｅ）から、第１変速モードに係わる前記式（４）により定まるトルク−Ｒａ・Ｔｅに変更される（ＳＴＥＰ７）。そして、この変更後に、第２クラッチ９が切断され（ＳＴＥＰ８）、これにより第１変速モードへの移行が完了する。
【０１０３】
以上のように第１変速モードと第２変速モードとの間の移行を行うことで、車両の挙動状態を変化させることなく、円滑に当該移行を行うことができる。また、第１変速モード及び第２変速モードでの変速走行は、それぞれ前記図７の動作曲線ｂの上側の領域、下側の領域で行われるので、それぞれの変速モードで必要な第１電動モータ６及び第２電動モータ７の容量を小さくできる。すなわち、第１変速モードでは、車両の要求走行駆動力と車速Ｖとの組により定まる動作点が、図５の動作曲線ａから離れるほど、エンジン１の出力のうち、両電動モータ６，７を通過するエネルギーが増大する。同様に、第２変速モー０ドでは、車両の要求走行駆動力と車速Ｖとの組により定まる動作点が、図５の動作曲線ｃから離れるほど、両電動モータ６，７を通過するエネルギーが増大する。しかるに、本実施形態のハイブリッド車両では、第１変速モードは、動作曲線ａとｃとの間の動作曲線ｂの上側の領域に制限され、また、第２変速モードは、動作曲線ｂの下側に制限される。このため、それぞれの変速モードで、両電動モータ６，７を通過するエネルギーの最大値を低く抑えることができ、その結果、両電動モータ６，７の必要容量を小さくできる。さらに、両電動モータ６，７を通過するエネルギーの最大値を低く抑えることができることから、両電動モータ６，７でのエネルギー損失も低く抑えることができる。従って、エンジン１の出力を効率よく動力出力軸１０に伝達して車両の変速走行を行うことができる。
【０１０４】
次に、前記ＥＶ走行モードの作動について説明する。ＥＶ走行モードでは、制御装置２３は、図７に示す如く、両クラッチ８，９を切断状態に動作させる。この状態では、第２電動モータ７でトルクを発生させると、そのトルクは、各動力分配器４，５及びエンジン１の出力軸１ａに伝達されることなく、動力出力軸１０のみに作用する。そして、制御装置２３は、車速Ｖとアクセル操作量APとに応じて車両の要求走行駆動力を決定し、その要求走行駆動力に対応して動力出力軸１０に発生させべきトルクを第２電動モータ７に発生させるように該電動モータ７を制御する。これにより、第２電動モータ７の出力による車両のＥＶ走行（電気走行）が行われる。なお、ＥＶ走行モードでは、第２電動モータ７の発生トルクの向きを変えることによって、車両の前進走行及び後進走行のいずれでも可能である。また、図７では、ブレーキ機構１６が回転禁止状態になっているが、第２電動モータ７の出力のみによる走行を行う上では、ブレーキ機構１６は回転許可状態であってもよい。
【０１０５】
上記ＥＶ走行モードで、エンジン１を始動する場合には、制御装置２３は、図７に示す如く、両クラッチ８，９を切断状態に動作させることに加えて、前記ブレーキ機構１６を第１動力分配器４のリングギヤ４ｒの回転禁止状態に動作させる。
【０１０６】
このように両クラッチ８，９及びブレーキ機構１６を動作させた状態で、制御装置２３は、第１電動モータ６をエンジン１の始動用モータとして動作させる。このとき、第１電動モータ６の発生トルクは、第１動力分配器４のサンギヤ４ｓ及びキャリア４ｃを介してエンジン１の出力軸１ａに伝達され、それによって、該出力軸１ａが回転駆動される。そして、このように第１電動モータ６によってエンジン１の出力軸１ａを回転させつつ、エンジン１の図示しない燃料噴射装置及び点火装置を制御することによって、エンジン１が始動される。
【０１０７】
そして、このエンジン１の始動後、例えば、第１電動モータ６の発電を行って前記蓄電器２４の充電を行う場合、すなわち、シリーズ型のＥＶ走行を行う場合には、制御装置２３は、両クラッチ８，９及びブレーキ機構１６の動作状態を図７の状態に維持したまま、第１電動モータ６に回生トルク（＝−Ｒａ・Ｔｅ）を発生させる。これにより、第１電動モータ６の発電を行って、その発電電力を蓄電器２４を充電させる。なお、この場合、エンジン１の出力（≒第１電動モータ６の発電出力）は、例えばあらかじめ定めた一定値でもよいが、蓄電器２４の残容量に応じて決定することが望ましい。
【０１０８】
また、ＥＶ走行モードから変速走行モードへの移行は例えば次のように行われる。すなわち、第２電動モータ７の発生トルクを維持した状態で、まず、ブレーキ機構１６を回転許可状態に動作させると共に、第１電動モータ６の発生トルクを０にする（第１電動モータ６の通電を遮断する）。そして、車両の要求走行駆動力が前記第１変速モードの領域にあるときには、第１クラッチ８を接続状態に動作させ、第２変速走行モードの領域にあるときには、第２クラッチ９を接続状態に動作させる。その後は、前記した第１変速モード又は第２変速モードでのエンジン１、第１及び第２電動モータの動作制御を行うことによって、円滑に変速走行モードに移行することとなる。また、変速走行モードからＥＶ走行モードへの移行の際には、第１及び第２クラッチ８を切断状態に動作させると共に、第２電動モータ７に車両の要求走行駆動力に対応する駆動トルクを発生させる。そして、その後にブレーキ機構１６を回転禁止状態に動作させることで、ＥＶ走行モードに円滑に移行する。なお、この場合、ＥＶ走行モードでエンジン１の始動やシリーズ型のＥＶ走行を行わない場合には、ブレーキ機構１６を回転許可状態に動作させておいてもよい。
【０１０９】
以上のように、本実施形態のハイブリッド車両では、変速走行モード、ＥＶ走行モード（エンジン１の始動やシリーズ型のＥＶ走行を含む）での車両の走行を、第１及び第２電動モータ６，７、第１及び第２クラッチ８，９、並びにブレーキ機構１６の簡単な制御によって行うことができる。なお、変速走行モード及びＥＶ走行モードのいずれであっても、車両の減速時には、例えば第２電動モータ７の回生発電を行うことで、車両の運動エネルギーを前記蓄電器２４に回収しつつ車両の減速を行うことができる。
【０１１０】
以上説明した実施形態では、エンジン１と動力出力軸１０との間の減速比ωｅ／ωｖを連続的に変化させるものを示したが、前記蓄電器２４の残容量が比較的少なく、発電エネルギーを該蓄電器２４に吸収できる（充電できる）余裕があるような場合には、第２電動モータ７を用いずに（第２電動モータ７にトルクを発生させずに）、減速比ωｅ／ωｖ（＝Ｔｖ／Ｔｅ）をＲ１，（Ｒ１＋Ｒ２）／２，Ｒ２の３種類の値に段階的に切換えるような変速走行も可能である。この例を以下に説明する。なお、以下の説明では、ブレーキ機構１６は常に回転許可状態に動作され、また、第２電動モータ７は、通電停止状態で、その発生トルクが０になっているとする。
【０１１１】
第１クラッチ８を接続状態に動作させ、且つ第２クラッチ９を切断状態に動作させた状態で、第１電動モータ６の発生トルクＴm1を前記式（４）に従ってエンジン１の出力トルクＴｅに応じたトルクに制御することで、減速比ωｅ／ωｖ（＝Ｔｖ／Ｔｅ）＝Ｒ１となる。また、第１電動モータ６の回転速度ωm1は「０」になる。減速比ωｅ／ωｖをこの減速比Ｒ１から（Ｒ１＋Ｒ２）／２に切換える場合には、第１電動モータ６の発生トルクＴm1を増加させて、エンジン１の出力軸１ａの回転速度ωｅを低下させる。この場合、ωｅの低下に伴って、第１電動モータ６の回転速度ωm1も低下するので、第１電動モータ６は回生状態となる。そして、その発電エネルギーが蓄電器２４に充電される。次いで、ωｅの低下によって、減速比ωｅ／ωｖが（Ｒ１＋Ｒ２）／２まで低下したら、第２クラッチ９を接続状態に動作させ（両クラッチ８，９を接続状態にする）、さらに、第１電動モータ６の発生トルクを０にする（第１電動モータ６の通電を遮断する）。これにより、減速比ωｅ／ωｖがＲ１から（Ｒ１＋Ｒ２）／２に切換えられる。
【０１１２】
上記と逆に減速比ωｅ／ωｖを（Ｒ１＋Ｒ２）／２からＲ１に切換える場合には、まず、第１クラッチ８を切断状態に動作させると共に、第１電動モータ６の発生トルクＴm1を前記式（４）に従って、エンジン１の出力トルクＴｅに応じたトルクに制御する。次いで、第１電動モータ６の発生トルクＴm1を減少させて、ωｅを増加させる。この場合、ωｅの増加に伴って、ωm1も増加するので、第１電動モータ６は回生状態となり、その発電エネルギーが蓄電器２４に充電される。次いで、ωｅの増加によって、減速比ωｅ／ωｖがＲ１まで上昇したら、第１電動モータ６の発生トルクＴm1を前記式（４）に従って、エンジン１の出力トルクＴｅに応じたトルクに制御する。このとき、第１電動モータ６の回転速度ωm1は「０」になっている。これにより、減速比ωｅ／ωｖを（Ｒ１＋Ｒ２）／２からＲ１に切換えられる。
【０１１３】
また、第２クラッチ８を接続状態に動作させ、且つ第１クラッチ８を切断状態に動作させた状態で、第１電動モータ６の発生トルクＴm1を前記式（８）に従ってエンジン１の出力トルクＴｅに応じたトルクに制御することで、減速比ωｅ／ωｖ（＝Ｔｖ／Ｔｅ）＝Ｒ２となる。また、第１電動モータ６の回転速度ωm1は「０」になる。減速比ωｅ／ωｖをこの減速比Ｒ２から（Ｒ１＋Ｒ２）／２に切換える場合には、第１電動モータ６の発生トルクＴm1を減少させて、エンジン１の出力軸１ａの回転速度ωｅを増加させる。この場合、ωｅの増加に伴って、第１電動モータ６の回転速度ωm1も増加するので、第１電動モータ６は駆動状態（力行状態）となり、その必要エネルギーが蓄電器２４から第１電動モータ６に供給される。次いで、ωｅの増加によって、減速比ωｅ／ωｖが（Ｒ１＋Ｒ２）／２まで上昇したら、第１クラッチ８を接続状態に動作させ（両クラッチ８，９を接続状態にする）、さらに、第１電動モータ６の発生トルクを０にする（第１電動モータ６の通電を遮断する）。これにより、減速比ωｅ／ωｖがＲ２から（Ｒ１＋Ｒ２）／２に切換えられる。
【０１１４】
上記と逆に減速比ωｅ／ωｖを（Ｒ１＋Ｒ２）／２からＲ２に切換える場合には、まず、第２クラッチ９を切断状態に動作させると共に、第１電動モータ６の発生トルクＴm1を前記式（８）に従って、エンジン１の出力トルクＴｅに応じたトルクに制御する。次いで、第１電動モータ６の発生トルクＴm1を増加させて、ωｅを減少させる。この場合、ωｅの減少に伴って、ωm1も減少するので、第１電動モータ６は駆動状態（力行状態）となり、その必要エネルギーが蓄電器２４から第１電動モータ６に供給される。次いで、ωｅの減少によって、減速比ωｅ／ωｖがＲ２まで低下したら、第１電動モータ６の発生トルクＴm1を前記式（８）に従って、エンジン１の出力トルクＴｅに応じたトルクに制御する。このとき、第１電動モータ６の回転速度ωm1は「０」になっている。これにより、減速比ωｅ／ωｖを（Ｒ１＋Ｒ２）／２からＲ２に切換えられる。
【０１１５】
なお、減速比ωｅ／ωｖの切換え途中では、エンジン１の出力トルクＴｅが大きいと、第１電動モータ６の発電エネルギー又は消費エネルギーが大きくなるので、切換え途中では、エンジン１の出力トルクＴｅを車両の要求走行駆動力に対応するトルクよりも小さくするようにしてもよい。
【０１１６】
次に、本発明の第２実施形態を図８〜図１３を参照して説明する。なお、本実施形態は、第１実施形態のものと一部の構成のみが相違するので、第１実施形態のものと同一構成部分もしくは同一機能部分については、第１実施形態と同一の参照符号を用いて説明を省略する。
【０１１７】
本実施形態は、第２動力分配器５の第２回転軸としてのキャリア５ｃから動力出力軸１０までの回転伝達系の構成が第１実施形態のものと異なるものとされており、キャリア５ｃを、ワンウェイクラッチ２７、補助回転軸２８、補助クラッチ２９、及び回転伝達手段３０を介して動力出力軸１０に接続して、ワンウェイクラッチ２７及び／又は補助クラッチ２９により、キャリア５ｃと動力出力軸１０との間の回転伝達を断接可能としている。ワンウェイクラッチ２７及び補助クラッチ２９は本発明における第２クラッチ手段に相当するものである。この場合、回転伝達手段３０は、第１動力分配器４側の回転伝達手段１４のギヤ１４ｂ（動力出力軸１０上のギヤ１４ｂ）を該回転伝達手段１４とで共用して構成されており、このギヤ１４ｂに噛合するギヤ３０ａをキャリア５ｃと同軸心に備えている。該ギヤ３０ａは、第２動力分配器５側の連結回転軸１９に支承されて、該連結回転軸１９に対して相対回転自在とされている。なお、回転伝達手段３０の減速比（ギヤ３０ａに対するギヤ１４ｂの歯数比）は、回転伝達手段１４の減速比（ギヤ１４ａに対するギヤ１４ｂの歯数比）と同一である。また、補助回転軸２８は、ギヤ３０ａとキャリア５ｃとの間で連結回転軸１９に同軸心に支承されて、該連結回転軸１９に対して相対回転自在とされている。
【０１１８】
ワンウェイクラッチ２７は、エンジン１の出力軸１ａから回転伝達手段１８を介して第２動力分配器５に入力されるトルクによってそのトルクと同方向に前記補助回転軸２８に対して相対回転しようとするときに、キャリア４ｃを補助回転軸２８に凹凸嵌合等によって機構的に係合させて、該補助回転軸２８とキャリア４ｃとを一体に回転可能に接続し、該キャリア４ｃが補助回転軸２８に対して上記と逆方向に相対回転しようとするときに、キャリア４ｃと補助回転軸２８との機構的係合を解除して、該キャリア４ｃを自由に回転し得る状態にするものである。以下、キャリア５ｃと補助回転軸２８とが一体に回転自在に係合される場合のワンウェイクラッチ２７の動作状態をＯＮ状態と称し、キャリア５ｃが補助回転軸２８に対して相対回転自在となる場合のワンウェイクラッチ２７の動作状態をＯＦＦ状態と称する。
【０１１９】
前記補助クラッチ２９は、補助回転軸２８とギヤ３０ａの軸部とをスプライン嵌合や凹凸嵌合によって係合させて、それらを一体に回転自在に連結する接続状態と、補助回転軸２８とギヤ３０ａの軸部との係合を解除して、それらの間の回転伝達を遮断する切断状態とにアクチュエータ３１によって動作可能なものである。
【０１２０】
以上説明した以外の構成は、前記第１実施形態と同一である。なお、本実施形態におけるエンジン１と、各電動モータ６，７と、第１クラッチ８、ブレーキ機構１６及び補助クラッチ２８にそれぞれ対応する各アクチュエータ１５，１７，３１は、前記第１実施形態と同様に、制御装置２３によって動作制御される。
【０１２１】
ここで、上記の如く構成された本実施形態の動力伝達装置３の主要な回転伝達系の減速比について説明しておく。第１実施形態と同様に、エンジン１の出力軸１ａから第１動力分配器４を経由して動力出力軸１０に至るエンジン・出力間第１回転伝達系の減速比（第１減速比）をＲ１、エンジン１の出力軸１ａから第２動力分配器５を経由して動力出力軸１０に至るエンジン・出力間第２回転伝達系の減速比（第２減速比）をＲ２とする。但し、第１減速比Ｒ１は、詳しくは、第１クラッチ８が接続状態となっていると共に、第２動力分配器５のキャリア５ｃと動力出力軸１０との間の回転伝達がワンウェイクラッチ２７もしくは補助クラッチ２９により遮断されている状態（ワンウェイクラッチ２７のＯＦＦ状態もしくは補助クラッチ２９の切断状態）となっており、且つ、第１電動モータ６の回転速度を「０」とした状態での減速比である。また、第２減速比Ｒ２は、第１クラッチ８が切断状態となっていると共に、ワンウェイクラッチ２７がＯＮ状態、補助クラッチ２９が接続状態になっており、且つ、第１電動モータ６の回転速度を「０」とした状態での減速比である。また、エンジン１の出力軸１ａから第１動力分配器４を経由して第１電動モータ６のロータ６ｒに至るエンジン・モータ間第１回転伝達系の減速比をＲａ、エンジン１の出力軸１ａから第２動力分配器５を経由して第１電動モータ６のロータ６ｒに至るエンジン・モータ間第２回転伝達系の減速比をＲｂとおく。但し、減速比Ｒａは、第１クラッチ８、ワンウェイクラッチ２７及び補助クラッチ２９の動作状態が前記第１減速比Ｒ１に対応する動作状態と同じ状態にとなっているときの減速比であり、減速比Ｒｂは、第１クラッチ８、ワンウェイクラッチ２７及び補助クラッチ２９の動作状態が前記第２減速比Ｒ２に対応する動作状態と同じ状態にとなっているときの減速比である。
【０１２２】
さらに、第１実施形態と同様に、第１動力分配器４のリングギヤ４ｒに対するサンギヤ４ｓの歯数比をｋ１（＜１）、第２動力分配器５のリングギヤ５ｒに対するサンギヤ５ｓの歯数比をｋ２、回転伝達手段１４及び回転伝達手段３０の減速比（ギヤ１４ａ又はギヤ３０ａに対するギヤ１４ｂの歯数比）をαとおく。
【０１２３】
この場合、本実施形態では、Ｒ１＝α／（１＋ｋ１）、Ｒ２＝（１＋ｋ２）αであるので、ｋ１、ｋ２、αの値には依存せずに、Ｒ１＜Ｒ２（Ｒ１≠Ｒ２）となっている。これは、本実施形態では、回転伝達手段１４及び回転伝達手段３０の減速比を同一にしているためである。また、第１実施形態と同様に、Ｒａ＝ｋ１／（１＋ｋ１）、Ｒｂ＝ｋ２である。そして、本実施形態においては、第１クラッチ８が接続状態で、ワンウェイクラッチ２７がＯＦＦ状態もしくは補助クラッチ２９が切断状態であるときの動力伝達装置３の定常状態において、前記エンジン・モータ間第１回転伝達系を介して第１電動モータ６のロータ６ａに伝達されるトルクの大きさと、第１クラッチ８が切断状態、ワンウェイクラッチ２７がＯＮ状態且つ補助クラッチ２９が接続状態であるときに、前記エンジン・モータ間第２回転伝達系を介して第１電動モータ６のロータ６ａに伝達されるトルクの大きさとが等しくなるようするために、前記第１実施形態と同様にＲａ＝Ｒｂとなるようにｋ１、ｋ２の値が設定されている。なお、本実施形態では、第１動力分配器４の入力軸及び第２動力分配器５の入力軸は、第１実施形態と同じであるので、前記エンジン・モータ間第１回転伝達系を介して第１電動モータ６のロータ６ｒに伝達されるトルクと、エンジン・モータ間第２回転伝達系を介して第１電動モータ６のロータ６ｒに伝達されるトルクとは互いに逆向きのトルクとなっている。また、上記のようにＲａ＝Ｒｂとなるようにするためには、例えばｋ１＝１／２、ｋ２＝１／３に設定すればよい。このとき、Ｒａ＝Ｒｂ＝１／３となる。さらにこのとき、例えばα＝３／２に設定すると、Ｒ１＝１、Ｒ２＝２（＞Ｒ１）となる。
【０１２４】
上述のように構成された動力伝達装置３は、その要部を簡略化した模式図で表現すると、図９に示すような構成となる。すなわち、エンジン１の出力軸１ａが第１動力分配器４の入力軸たる第１回転軸（キャリア）４ｃと第２動力分配器５の入力軸たる第１回転軸（リングギヤ）５ｒとに接続されている。そして、第１動力分配器４の第２回転軸（リングギヤ）４ｒが第１クラッチ８と減速比αを有する回転伝達手段１４とを介して動力出力軸１０に接続されると共に、第２動力分配器５の第２回転軸（キャリア）５ｃがワンウェイクラッチ２７及び補助クラッチ２９から成る第２クラッチ手段と減速比αを有する回転伝達手段３０とを介して動力出力軸１０に接続されている。さらに、第１動力分配器４の第３回転軸（サンギヤ）４ｓと、第２動力分配器５の第３回転軸（サンギヤ）５ｓとが第１電動モータ６のロータ６ｒに接続されている。この場合、エンジン１から第１動力分配器４を経由して第１電動モータ６に伝達されるトルクと、第２動力分配器５を経由して第１電動モータ６に伝達されるトルクとが逆向きになる。また、第１動力分配器４の第２回転軸４ｒを適宜回転不能に係止するブレーキ機構１６が設けられている。また、動力出力軸１０には、第２電動モータ７が同軸心に設けられ、そのロータ７ｒと動力出力軸１０とが一体に回転するようになっている。そして、動力出力軸１０はギヤ１１及び差動歯車装置１２を介して駆動輪２，２に連接されている。
【０１２５】
以上のように構成された本実施形態の動力伝達装置３の基本的作動を説明すると、本実施形態では、エンジン１から動力出力軸１０への減速比を変化させつつ、エンジン１の出力により車両の走行を行う変速走行モードでは、常に前記補助クラッチ２９を接続状態に動作させるようにしている。従って、図１０（ａ）に示すように、第１クラッチ８が接続状態になっており、且つ、ワンウェイクラッチ２７がＯＦＦ状態となっており、且つブレーキ機構１６が回転許可状態になっている場合が、前記第１実施形態における第１変速モードに相当する。なお、この図１０（ａ）を含めて、以降に説明する図面では、ワンウェイクラッチ２７がＯＮ状態、ＯＦＦ状態であることをそれぞれ黒塗り、白抜きで表記し、補助クラッチ２９が接続状態、切断状態であることをそれぞれ黒塗り、白抜きで表記する。
【０１２６】
この状態では、前記式（３）〜（５）が成立するので、前記第１実施形態における第１変速モードと同様に、Ｔｖ＝（ωｅ／ωｖ）・Ｔｅとなるようにエンジン１の出力軸１ａから動力出力軸１０への減速比（エンジン・出力間第１回転伝達系の減速比）を連続的に変化させることができる。
【０１２７】
また、図１０（ｂ）に示すように、クラッチ８が切断状態になっており、且つ、ワンウェイクラッチ２７がＯＮ状態になっており、且つブレーキ機構１６が回転許可状態になっている場合（補助クラッチ２９は接続状態）が、前記第１実施形態における第２変速モードに相当する。そして、この状態では、前記式（７）〜（９）が成立するので、前記第１実施形態における第２変速モードと同様にＴｖ＝（ωｅ／ωｖ）・Ｔｅとなるようにエンジン１の出力軸１ａから動力出力軸１０への減速比（エンジン・出力間第２回転伝達系の減速比）を連続的に変化させることができる。
【０１２８】
また、図１０（ｃ）に示すように、クラッチ８が接続状態になっており、且つ、ワンウェイクラッチ２７がＯＮ状態になっており、且つブレーキ機構１６が回転許可状態になっている場合（補助クラッチ２９は接続状態）が前記第１実施形態における中間変速モードに相当する。そして、この状態では、前記式（１１）〜（１５）が成立し、エンジン１から動力出力軸１０への減速比ωｅ／ωｖは、一定値となる。この場合の減速比（中間減速比）ωｅ／ωｖは、本実施形態では、（Ｒ１＋Ｒ２）／２＝αであり、前記回転伝達手段１４および回転伝達手段３０の減速比と等しくなる。
【０１２９】
なお、前記各変速モードにおいてワンウェイクラッチ２７がＯＮ状態となるかＯＦＦ状態となるかは、第２動力分配器５のキャリア５ｃと前記補助回転軸２８との回転速度との差に依存する。この場合、本実施形態では、エンジン１の出力によって車両の変速走行を行う変速走行モードでは、前記したように補助クラッチ２９を常に接続状態に動作させるようにしているため、キャリア５ｃの回転速度がα・ωｖ（＝補助回転軸２８の回転速度）よりも大きいときにワンウェイクラッチ２７がＯＮ状態になる。そして、キャリア５ｃの回転速度がα・ωｖよりも大きくなる条件は、ωｅ／ωｖ＞αである。従って、エンジン１から動力出力軸１０への減速比ωｅ／ωｖがα（＝（Ｒ１＋Ｒ２）／２）よりも大きいとき、ワンウェイクラッチ２７がＯＮ状態になり、αよりも小さいとき、ワンウェイクラッチ２７がＯＦＦ状態になる。
【０１３０】
本実施形態のハイブリッド車両の作動をさらに説明すると、車両の走行モードとして、前記第１実施形態と同様に変速走行モードとＥＶ走行モードとを有している。そして、変速走行モードでは、図１１に示すマップに基づいて動力伝達装置３の動作モードが決定される。この場合、図１１の動作曲線ｄ，ｅ，ｆは、それぞれ前記エンジン１の出力軸１ａから動力出力軸１０への減速比ωｅ／ωｖ（＝Ｔｖ／Ｔｅ）をＲ２、（Ｒ１＋Ｒ２）／２（＝α）、Ｒ１に固定して、エンジン１をエネルギー効率の良い動作点（燃料使用量を少なくできる動作点）で運転した場合の車両の走行駆動力と車速Ｖとの関係を示す動作曲線である。なお、本実施形態では、第１実施形態と異なり、Ｒ１＜Ｒ２であるため、Ｒ２に対応する曲線ｄがＲ１に対応する曲線ｆの上側にある。そして、図１１のマップでは、動作曲線ｅよりも要求走行駆動力が高くなる領域Ａ５，Ａ６において、動力伝達装置３の動作モードが前記第２変速モードに決定され、動作曲線ｅよりも要求走行駆動力が低くなる領域Ａ７，Ａ８において、動力伝達装置３の動作モードが前記第１変速モードに決定される。
【０１３１】
第１変速モードでは、制御装置２３は、第１クラッチ８を接続状態に動作させ、また、補助クラッチ２９を接続状態、ブレーキ機構１６を回転許可状態に動作させる。この場合、第１変速モードでは、ωｅ／ωｖ＞（Ｒ１＋Ｒ２）／２であるので、前記したようにワンウェイクラッチ２７が自動的にＯＦＦ状態となる。従って、前記図１０（ａ）に示した状態になる。そして、この状態において、制御装置２３は、前記第１実施形態の第１変速モードの場合と全く同様に、各電動モータ６，７を制御する。これにより、前記第１実施形態と同様に、第１変速モードでの車両の変速走行が行われる。
【０１３２】
また、第２変速モードでは、制御装置２３は、第１クラッチ８を切断状態に動作させ、また、補助クラッチ２９を接続状態、ブレーキ機構１６を回転許可状態に動作させる。この場合、第２変速モードでは、ωｅ／ωｖ＜（Ｒ１＋Ｒ２）／２であるので、前記したようにワンウェイクラッチ２７が自動的にＯＮ状態となり、図１０（ｂ）に示した状態になる。そして、この状態において、制御装置２３は、前記第１実施形態の第２変速モードの場合と全く同様に、各電動モータ６，７を制御する。これにより、前記第１実施形態と同様に、第２変速モードでの車両の変速走行が行われる。
【０１３３】
一方、第１変速モードから第２変速モードへの切換え（移行）を行う際には、制御装置２３は、図１２（ａ）のフローチャートに示す制御処理を実行する。この制御処理は、前記第１実施形態に係る図６（ａ）のＳＴＥＰ２を省略した制御処理と同じである。この場合、本実施形態では、ワンウェイクラッチ２７を用いているため、ＳＴＥＰ１０の制御処理で、第２電動モータ７の発生トルクＴm2をＴm2＝Ｔm1・（Ｒ２−Ｒ１）／２となるように制御しつつ、第１電動モータ６の発生トルクＴm1を、第２変速モードに係わる前記式（８）により定まるトルクＲｂ・Ｔｅ（＝Ｒａ・Ｔｅ）に変更する過程において、ワンウェイクラッチ２７が自動的にＯＮ状態になる。このような制御処理によって、前記第１実施形態と同様に第１変速モードから第２変速モードへの移行が行われる。
【０１３４】
また、第２変速モードから第１変速モードへの切換えを行う際には、制御装置２３は、図１２（ｂ）のフローチャートに示す制御処理を実行する。この制御処理は、前記第１実施形態に係わる図６（ｂ）のＳＴＥＰ８を省略した制御処理と同じである。この場合、ＳＴＥＰ１４の制御処理で、第２電動モータ７の発生トルクＴm2をＴm2＝Ｔm1・（Ｒ２−Ｒ１）／２となるように制御しつつ、第１電動モータ６の発生トルクＴm1を、第１変速モードに係わる前記式（４）により定まるトルク−Ｒａ・Ｔｅに変更する過程において、ワンウェイクラッチ２７が自動的にＯＦＦ状態になる。このような制御処理によって、前記第１実施形態と同様に第２変速モードから第１変速モードへの移行が行われる。
【０１３５】
以上のように第１変速モードと第２変速モードとの間の移行を行うことで、前記第１実施形態と同様に、車両の挙動状態を変化させることなく、円滑に当該移行を行うことができる。特に本実施形態では、ワンウェイクラッチ２７の動作が自動的に行われるため、その接続、切断動作を制御する必要がなく、変速走行の動作制御が容易になる。また、第１変速モード及び第２変速モードでの変速走行は、それぞれ前記図１１の動作曲線ｅの下側の領域、上側の領域で行われるので、前記第１実施形態と同様に、それぞれの変速モードで必要な第１電動モータ６及び第２電動モータ７の容量を小さくできる。
【０１３６】
車両のＥＶ走行モードでは、制御装置２３は、図１３に示す如く、第１クラッチ８及び補助クラッチ２９を切断状態に動作させる。この状態は、前記第１実施形態に係る図７の状態と実質的に同じである。従って、制御装置２３は、前記第１実施形態のＥＶ走行モードと全く同様に、第２電動モータ７を制御し、これにより、第２電動モータ７の出力による車両のＥＶ走行（電気走行）が行われる。
【０１３７】
さらに、上記ＥＶ走行モードで、エンジン１を始動する場合には、制御装置２３は、図１３に示す如く、第１クラッチ８及び補助クラッチ９を切断状態に動作させることに加えて、前記ブレーキ機構１６を第１動力分配器４のリングギヤ４ｒの回転禁止状態に動作させる。そして、この状態で、前記第１実施形態と全く同様に、第１電動モータ６及びエンジン１を制御することにより、第１電動モータ６を始動用モータとして使用して、エンジン１が始動される。さらに、エンジン１の始動後には、第１実施形態と同様に、エンジン１の出力によって第１電動モータ６の発電（蓄電器２４の充電）を行わせることで、シリーズ型のＥＶ走行が行われる。
【０１３８】
このようにＥＶ走行モードでは、第１クラッチ８及び補助クラッチ２９を切断状態に動作させることで、エンジン１の出力軸１ａと動力出力軸１０との間の回転伝達を完全に遮断し、第１実施形態と同様に、第２電動モータ７の出力で走行するＥＶ走行を行うことができると共に、第１電動モータ６を使用したエンジン１の始動やシリーズ型のＥＶ走行を行うことができる。
【０１３９】
なお、ＥＶ走行モードから変速走行モードへの移行、あるいはその逆の移行は、前記第１実施形態と同様に行われる。この場合、本実施形態の第１クラッチ８と補助クラッチ２９の動作がそれぞれ前記第１実施形態における第１クラッチ８、第２クラッチ９と同じになり、また、エンジン１及び各電動モータ６，７の作動は第１実施形態と同一でよい。
【０１４０】
また、本実施形態では、ＥＶ走行モードでエンジン１の始動やシリーズ型のＥＶ走行を行うために補助クラッチ２９を備えたが、エンジン１の始動を専用の始動モータで行ったり、シリーズ型のＥＶ走行を行わない場合には、補助クラッチ２９を省略し、その部分を常時連結しておくようにしてもよい。また、変速走行モード及びＥＶ走行モードのいずれであっても、車両の減速時には、例えば第２電動モータ７の回生発電を行うことで、車両の運動エネルギーを前記蓄電器２４に回収しつつ車両の減速を行うことができる。
【０１４１】
ところで、以上説明した第１及び第２実施形態では、第１動力分配器４の第２回転軸（リングギヤ４ｒ）と動力出力軸１０との間の回転伝達系、並びに、第１動力分配器５の第２回転軸（キャリア５ｃ）と動力出力軸１０との間の回転伝達系にそれぞれクラッチ手段を備えたものを示した。そして、第１動力分配器４側にその第２回転軸４ｒを適宜回転不能に係止するブレーキ機構１６を備えた。但し、クラッチ手段やブレーキ機構１６を設ける位置は、これに限られるものではない。クラッチ手段やブレーキ機構１６を設ける位置を第１及び第２実施形態と異なるものとする場合の例を図１４（ａ）〜（ｃ）及び図１５を参照して説明する。なお、図１４（ａ）〜（ｃ）及び図１５では、クラッチ手段及びブレーキ機構として、例えば第１実施形態と同じ構造のものを用いるものとし、それらの参照符号を第１実施形態と同一とする。また、クラッチ手段及びブレーキ機構以外で、第１実施形態と同じ構成でよい部分についても第１実施形態と同一の参照符号を付して説明を省略する。図１４（ａ）の例（第３実施形態）では、ブレーキ機構１６を第２動力分配器５側に設け、第２動力分配器５の第２回転軸５ｃを該ブレーキ機構１６により適宜、回転不能に係止するようにしている。そして、これ以外の構成は、第１実施形態と同一でよい。この実施形態では、ブレーキ機構１６は、前記第１実施形態と同様に車両の変速走行モードでは回転許可状態に動作され、ＥＶ走行モードおいて、回転禁止状態に動作される。この場合、ＥＶ走行モードでエンジン１を始動したり、シリーズ型のＥＶ走行を行う場合に、エンジン１と第１電動モータ６との間の回転伝達が第２動力分配器５を介して行われ、この作動が、第１実施形態と相違するものとなる。これ以外の作動は、第１実施形態と同一である。
【０１４２】
図１４（ｂ）の例（第４実施形態）では、第１クラッチ手段８が、第１動力分配器４の第３回転軸４ｓと、第１電動モータ６のロータ６ｒとの間に介装され、該第３回転軸４ｓとロータ６ｒとが第１クラッチ手段９を介して接続されている。そして、ブレーキ機構１６を第２動力分配器５側に設け、第２動力分配器５の第２回転軸５ｃを該ブレーキ機構１６により適宜、回転不能に係止するようにしている。これ以外の構成は、第１実施形態と同一でよい。この実施形態は、本発明の第２発明に係わるものであり、車両の変速走行モードにおける第１変速モードでは、第１クラッチ手段８および第２クラッチ手段９がそれぞれ接続状態、切断状態に動作され、第２変速モードでは、第１クラッチ手段８及び第２クラッチ手段９がそれぞれ切断状態、、接続状態に動作される。また、ブレーキ機構１６は、変速走行モードでは回転許可状態に動作される。そして、変速走行モードでこのように第１及び第２クラッチ手段８，９並びにブレーキ機構１６を作動させることで、前記第１実施形態と同じエンジン１、各電動モータ６，７の制御処理によって、第１実施形態と同様に変速走行モードでの運転が行われる。また、ＥＶ走行モードでは、第１及び第２クラッチ手段８，９を切断状態に動作させると共に、ブレーキ機構１６が回転禁止状態に動作される。そして、この状態で、前記第１実施形態と同様に、ＥＶ走行モードでの運転が行われる。但し、この場合、前記第３実施形態と同様、エンジン１を始動したり、シリーズ型のＥＶ走行を行う場合には、エンジン１と第１電動モータ６との間の回転伝達が第２動力分配器５を介して行われる。
【０１４３】
図１４（ｃ）の例（第５実施形態）では、第２クラッチ手段９が、第２動力分配器４の第３回転軸５ｓと、第１電動モータ６のロータ６ｒとの間に介装され、該第３回転軸５ｓとロータ６ｒとが第２クラッチ手段９を介して接続されている。そして、ブレーキ機構１６を第１動力分配器４側に設け、第１動力分配器４の第２回転軸４ｒを該ブレーキ機構１６により適宜、回転不能に係止するようにしている。これ以外の構成は、第１実施形態と同一でよい。この実施形態は、本発明の第２発明に係わるものであり、車両の変速走行モードにおける第１変速モードでは、第１クラッチ手段８および第２クラッチ手段９がそれぞれ接続状態、切断状態に動作され、第２変速モードでは、第１クラッチ手段８及び第２クラッチ手段９がそれぞれ切断状態、、接続状態に動作される。また、ブレーキ機構１６は、変速走行モードでは回転許可状態に動作される。そして、変速走行モードでこのように第１及び第２クラッチ手段８，９並びにブレーキ機構１６を作動させることで、前記第１実施形態と同じエンジン１、各電動モータ６，７の制御処理によって、第１実施形態と同様に変速走行モードでの運転が行われる。また、ＥＶ走行モードでは、第１及び第２クラッチ手段８，９を切断状態に動作させると共に、ブレーキ機構１６が回転禁止状態に動作される。そして、この状態で、前記第１実施形態と同様に、ＥＶ走行モードでの運転が行われる。
【０１４４】
図１５の例（第６実施形態）では、第１クラッチ手段８がエンジン１の出力軸１ａと第１動力分配器４の第１回転軸４ｃとの間に介装され、該出力軸１ａと第１回転軸４ｃとが第１クラッチ手段８を介して接続されている。また、第２クラッチ手段９がエンジン１の出力軸１ａと第２動力分配器５の第１回転軸５ｒとの間に介装され、該出力１ａと第１回転軸５ｒとが第２クラッチ手段９を介して接続されている。なお、この実施形態では、ブレーキ機構は備えられていない。これ以外の構成は、第１実施形態と同様でよい。この実施形態は、本発明の第３発明に係るものであり、車両の変速走行モードにおける第１変速モードでは、第１クラッチ手段８および第２クラッチ手段９がそれぞれ接続状態、切断状態に動作され、第２変速モードでは、第１クラッチ手段８及び第２クラッチ手段９がそれぞれ切断状態、、接続状態に動作される。そして、変速走行モードでこのように第１及び第２クラッチ手段８，９を作動させることで、前記第１実施形態と同じエンジン１、各電動モータ６，７の制御処理によって、第１実施形態と同様に変速走行モードでの運転が行われる。また、ＥＶ走行モードでは、第１及び第２クラッチ手段８，９が切断状態に動作され、この状態で、前記第１実施形態と同様に第２電動モータ７を制御することで、第２電動モータ７の出力による車両のＥＶ走行が行われる。
【０１４５】
ここで、ＥＶ走行モードに関して補足すると、本実施形態（第６実施形態）では、ＥＶ走行モードで第１及び第２クラッチ手段８，９のいずれかを接続して、第１電動モータ６にトルクを発生させると、エンジン１の出力が動力出力軸１０に伝達されてしまう。このため、本実施形態では、両クラッチ手段８，９の切断状態において、エンジン１の始動を第１電動モータ６とは別に備えた専用的な始動モータ（図示せず）により行い、また、シリーズ型のＥＶ走行は行わないようにしている。
【０１４６】
なお、前記第３〜第６実施形態では、回転伝達手段１４，２１の減速比α，βを前記第２実施形態と同様に同一とし、それらの一部の回転要素を共用してもよい。また、第３〜第５実施形態において、第１及び第２クラッチ手段８，９のいずれかを前記第２実施形態と同様にワンウェイクラッチと補助クラッチとで構成するようにしてもよい。また、変速走行モード及びＥＶ走行モードのいずれであっても、車両の減速時には、例えば第２電動モータ７の回生発電を行うことで、車両の運動エネルギーを前記蓄電器２４に回収しつつ車両の減速を行うことができる。
【０１４７】
次に本発明の第７実施形態を図１６〜図２０を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、第１実施形態と同一構成部分もしくは同一機能部分については第１実施形態と同一の参照符号を用いる。
【０１４８】
図１６を参照して、本実施形態の動力伝達装置３は、第１動力分配器４、第２動力分配器５、第１電動モータ６、第２電動モータ７、クラッチ３２、ワンウェイクラッチ３３、補助クラッチ３４、ブレーキ機構３５、及び動力出力軸１０を主要な機構的要素として備えている。クラッチ３２は、本発明における第１クラッチ手段に相当し、ワンウェイクラッチ３３及び補助クラッチ３４は第２クラッチ手段に相当するものである。尚、動力出力軸１０はエンジン１の出力軸１ａと平行に設けられている。
【０１４９】
動力出力軸１０は、第１実施形態と同様に、その一端部（図の右端部）に一体に回転自在に設けられたギヤ１１と、このギヤ１１に噛合する差動歯車装置１２（差動傘歯車装置）とを介して駆動輪２，２に連接されている。また、動力出力軸１０の他端部には、回転伝達手段３６を介して第２電動モータ７のロータ７ｒが互いに連動して回転するように接続されている。回転伝達手段３６は、動力出力軸１０に一体に回転自在に設けられたギヤ３７と、このギヤ３７に噛合するアイドルギヤ３８と、このアイドルギヤ３８に噛合して第２電動モータ７のロータ７ｒにこれと同軸心で一体に回転自在に連結されたギヤ３９とから構成されている。なお、本実施形態では、回転伝達手段３６の減速比（ギヤ３７に対するギヤ３９の歯数比）は「１」とされている。第２電動モータ７の軸心と動力出力軸１０とは平行である。
【０１５０】
各動力分配器４，５は、いずれも前記第１実施形態と同じ構成の遊星歯車装置により構成されている。そして、第２動力分配器５は、そのリングギヤ４ｒ、サンギヤ４ｓ、キャリア４ｃをそれぞれ本発明における第１回転軸（入力軸）、第３回転軸、第２回転軸とし、入力軸としてのリングギヤ５ｒがエンジン１の出力軸１ａに直接的に同軸心に連結され、該出力軸１ａと一体に回転自在とされている。また、サンギヤ５ｓが、これからエンジン１と反対側に向かって延設された連結回転軸４０を介して第１電動モータ６のロータ６ｒに同軸心に連結され、該ロータ６ｒと一体に回転自在とされている。
【０１５１】
第２動力分配器５のキャリア５ｃは、前記連結回転軸４０に相対回転自在に支承された軸部５caを有し、この軸部５caがワンウェイクラッチ３３、回転伝達手段４１及び前記補助クラッチ３４を介して動力出力軸１０に接続されている。この場合、回転伝達手段４１は、キャリア５ｃの軸部５caとの間にワンウェイクラッチ３３を介在させて該軸部５caに外挿されたギヤ４１ａと、このギヤ４１ａに噛合して、動力出力軸１０の中間部に相対回転自在に支承されたギヤ４１ｂとから構成されている。なお、本実施形態では、回転伝達手段４１の減速比（ギヤ４１ａに対するギヤ４１ｂの歯数比）は「１」とされている。また、前記ブレーキ機構３５は、上記キャリア５ｃの軸部５caを適宜、回転不能に係止するものであり、該軸部５caに凹凸嵌合等により係合してキャリア５ｃを回転不能に係止する回転禁止状態と、該軸部５caとの係合を解除してキャリア５ｃを回転自在な状態とする回転許可状態とにアクチュエータ４３によって動作可能とされている。
【０１５２】
また、補助クラッチ３４は、その２つの回転要素３４ａ，３４ｂが摩擦力によって一体に回転自在となる接続状態と、両回転要素３４ａ，３４ｂが互いに離反して両者間の回転伝達が遮断される切断状態とにアクチュエータ４２によって動作可能な摩擦式のものである。そして、その一方の回転要素３４ａが前記ギヤ４１ｂに同軸心に連結されて該ギヤ４１ｂと一体に回転自在とされ、他方の回転要素３４ｂが動力出力軸１０に同軸心で一体に回転自在に固定されている。また、前記ワンウェイクラッチ３３は、エンジン１からキャリア５ｃに伝達されるトルクによってそのトルクと同方向にキャリア５ｃがギヤ４１ａに対して相対回転しようとするときに、キャリア５ｃの軸部５caをギヤ４１ａに凹凸嵌合等によって機構的に係合させて該ギヤ４１ａとキャリア５ｃとを一体に回転可能に接続し、キャリア５ｃがギヤ４１ａに対して上記と逆方向に相対回転しようとするときに、キャリア５ｃとギヤ４１ａとの機構的係合を解除して、該キャリア５ｃがギヤ４１ａに対して相対回転自在となる状態にするものである。以下、キャリア５ｃとギヤ４１ａとが一体に回転自在に係合される場合のワンウェイクラッチ３３の動作状態をＯＮ状態と称し、キャリア５ｃがギヤ４１ａに対して相対回転自在となる場合のワンウェイクラッチ３３の動作状態をＯＦＦ状態と称する。
【０１５３】
キャリア５ｃと、動力出力軸１０との上記の接続構成により、ワンウェイクラッチ３３がＯＮ状態となり、且つ補助クラッチ３４が接続状態に動作された状態では、キャリア５ｃから動力出力軸１０への回転伝達がワンワエイクラッチ３３、ギヤ４１ａ、ギヤ４１ｂ及び補助クラッチ３４を介して互いに連動して回転可能とされている。なお、補助クラッチ３４は、摩擦式のものに限らず、例えば凹凸嵌合やスプライン嵌合によってギヤ４１ｂと動力出力軸１０との間の回転伝達を断接するものであってもよい。
【０１５４】
一方、第１動力分配器４は、そのリングギヤ４ｒ、サンギヤ４ｓ、キャリア４ｃをそれぞれ本発明における第２回転軸、第３回転軸、第１回転軸（入力軸）とし、入力軸としてのキャリア４ｃが回転伝達手段４４を介してエンジン１の出力軸１ａに接続されている。なお、第１動力分配器５は、その軸心（リングギヤ５ｒ、サンギヤ５ｓ及びキャリア５ｃの回転軸心）をエンジン１の出力軸１ａ及び動力出力軸１０と平行な方向に向けて、第２動力分配器４と並設されている。前記回転伝達手段４４は、エンジン１の出力軸１ａにこれと同軸心で一体に回転自在に設けられたギヤ４４ａ、このギヤ４４ａに噛合して、キャリア４ｃにこれと同軸心で一体に回転自在に連結されたギヤ４４ｂとから構成されている。
【０１５５】
そして、サンギヤ４ｓが、これからエンジン１と反対側に向かって延設された連結回転軸４５と、前記クラッチ３２と、回転伝達手段４６と、前記連結回転軸４０とを介して第１電動モータ６のロータ６ｒに接続されている。この場合、回転伝達手段４６は、連結回転軸４５の先端部（サンギヤ４ｓと反対側の端部）にこれと同軸心で相対回転自在に支承されたギヤ４６ａと、このギヤ４６ａに噛合して、前記連結回転軸４０に同軸心で一体に回転自在に設けられたギヤ４６ｂとから構成されている。また、クラッチ３２は、補助クラッチ３４と同様、アクチュエータ４７によって接続状態及び切断状態に動作可能な摩擦式のものであり、その２つの回転要素３２ａ，３２ｂのうちの一方の回転要素３２ａが連結回転軸３５に一体に回転自在に固定され、他方の回転要素３２ｂが回転伝達手段４６のギヤ４６ａに一体に回転自在に連結されている。
【０１５６】
サンギヤ４ｓと第１電動モータ６との上記の接続構成によって、クラッチ３２の接続状態では、サンギヤ４ｓと第１電動モータ６のロータ６ｒとの間の回転伝達がクラッチ３２、回転伝達手段４６、及び連結回転軸４０を介して行われ、互いに連動して回転可能とされている。なお、本実施形態では、回転伝達手段４６の減速比（ギヤ４６ａに対するギヤ４６ｂの歯数比）は「１」とされている。
【０１５７】
第１動力分配器４のリングギヤ４ｒは、回転伝達手段４８と、前記補助クラッチ３４とを介して動力出力軸１０に接続されている。回転伝達手段４８は、前記回転伝達手段４１と、ギヤ４１ａ，４１ｂを共用しており、これらのギヤ４１ａ，４１ｂと、ギヤ４１ａに噛合してリングギヤ５ｒに同軸心で一体に回転自在に連結されたギヤ４８ａとから構成されている。なお、ギヤ４８ａは連結回転軸４５に支承されて、該連結回転軸４５に対して相対回転自在とされている。
【０１５８】
リングギヤ４ｒと動力出力軸１０との上記の接続構成によって、補助クラッチ３４の接続状態において、リングギヤ４ｒから動力出力軸１０への回転伝達がギヤ４８ａ，４１ａ，４１ｂ及び補助クラッチ３４を介して行われ、互いに連動して回転可能とされている。なお、本実施形態では、回転伝達手段４８の減速比（ギヤ４８ａに対するギヤ４１ｂの歯数比）は、「１」とされている。
【０１５９】
図１７は、図１６のＩ−Ｉ線断面で見た動力伝達装置３の回転軸のレイアウト構成を示している。同図において、参照符号４９を付した仮想線は、動力伝達装置３のハウジングである。この図示の例では、差動歯車装置１２は、ハウジング４９の左下隅に位置しており、動力出力軸１０は、差動歯車装置１２に隣接して該差動歯車装置１２の右上側に配置されている。さらに、前記エンジン１、第２動力分配器５及び第１電動モータ６の軸心に相当する前記連結回転軸４０は、動力出力軸１０に隣接して該動力出力軸１０の右上側に配置されている。そして、前記第１動力分配器４の軸心に相当する前記連結回転軸４５と、前記第２電動モータ７のロータ７ｒ（詳しくはロータ７ｒとギヤ３９とを連結する軸）とは、それらの間に連結回転軸４０と動力出力軸１０とが存在するようにして配置されている。すなわち、第２電動モータ７の軸心は、ハウジング４９内の左上側の箇所に配置され、連結回転軸４５（第１動力分配器４の軸心）は、ハウジング４９内の右下側の箇所に配置されている。このようなレイアウト構成によって、第１電動モータ６と第２電動モータ７とがそれらの軸心方向で見て重ならないようにして、両電動モータ６，７の径を比較的大きくすることができ、ひいては、両電動モータ６，７の容量を比較的大きくすることができる。
【０１６０】
なお、本実施形態におけるエンジン１と、各電動モータ６，７と、クラッチ３２、ブレーキ機構３５及び補助クラッチ３４にそれぞれ対応する各アクチュエータ４７，４３，４２は、前記第１実施形態と同様に、制御装置２３によって動作制御される。
【０１６１】
ここで、上記の如く構成された本実施形態の動力伝達装置３の主要な回転伝達系の減速比について説明しておく。第１実施形態と同様に、エンジン１の出力軸１ａから第１動力分配器４を経由して動力出力軸１０に至るエンジン・出力間第１回転伝達系の減速比（第１減速比）をＲ１、エンジン１の出力軸１ａから第２動力分配器５を経由して動力出力軸１０に至るエンジン・出力間第２回転伝達系の減速比（第２減速比）をＲ２とする。但し、第１減速比Ｒ１は、詳しくは、クラッチ３２が接続状態になっていると共に、第２動力分配器５のキャリア５ｃと動力出力軸１０との間の回転伝達が遮断されている状態（ワンウェイクラッチ３３のＯＦＦ状態もしくは補助クラッチ３４の切断状態）になっており、且つ、第１電動モータ６の回転速度を「０」とした状態での減速比である。また、第２減速比Ｒ２は、クラッチ３２が切断状態になっていると共に、ワンウェイクラッチ３３がＯＮ状態、補助クラッチ３４が接続状態になっており、且つ、第１電動モータ６の回転速度を「０」とした状態での減速比である。また、エンジン１の出力軸１ａから第１動力分配器４を経由して第１電動モータ６のロータ６ｒに至るエンジン・モータ間第１回転伝達系の減速比をＲａ、エンジン１の出力軸１ａから第２動力分配器５を経由して第１電動モータ６のロータ６ｒに至るエンジン・モータ間第２回転伝達系の減速比をＲｂとおく。但し、減速比Ｒａは、クラッチ３２、ワンウェイクラッチ３３及び補助クラッチ３４の動作状態が前記第１減速比Ｒ１に対応する動作状態と同じ状態になっているときの減速比であり、減速比Ｒｂは、クラッチ３２、ワンウェイクラッチ３３及び補助クラッチ３４の動作状態が前記第２減速比Ｒ２に対応する動作状態と同じ状態にとなっているときの減速比である。
【０１６２】
さらに、第１実施形態と同様に、第１動力分配器４のリングギヤ４ｒに対するサンギヤ４ｓの歯数比をｋ１（＜１）、第２動力分配器５のリングギヤ５ｒに対するサンギヤ５ｓの歯数比をｋ２とおく。
【０１６３】
この場合、本実施形態では、Ｒ１＝１／（１＋ｋ１）、Ｒ２＝（１＋ｋ２）であるので、Ｒ１＜Ｒ２（Ｒ１≠Ｒ２）となっている。また、第１実施形態と同様に、Ｒａ＝ｋ１／（１＋ｋ１）、Ｒｂ＝ｋ２である。そして、本実施形態においては、クラッチ３２が接続状態で、ワンウェイクラッチ３３がＯＦＦ状態もしくは補助クラッチ３４が切断状態であるときの動力伝達装置３の定常状態において、前記エンジン・モータ間第１回転伝達系を介して第１電動モータ６のロータ６ａに伝達されるトルクの大きさと、クラッチ８が切断状態、ワンウェイクラッチ３３がＯＮ状態、且つ補助クラッチ３４が接続状態がであるときの動力伝達装置３の定常状態において、前記エンジン・モータ間第２回転伝達系を介して第１電動モータ６のロータ６ａに伝達されるトルクの大きさとが等しくなるようにするために、前記第１実施形態と同様にＲａ＝Ｒｂを満たすようにｋ１、ｋ２の値が設定されている。なお、この場合、前記エンジン・モータ間第１回転伝達系を介して第１電動モータ６のロータ６ｒに伝達されるトルクと、エンジン・モータ間第２回転伝達系を介して第１電動モータ６のロータ６ｒに伝達されるトルクとは互いに逆向きのトルクになっている。また、上記のようにＲａ＝Ｒｂとなるようにするためには、例えばｋ１＝１／２、ｋ２＝１／３に設定すればよい。このとき、Ｒａ＝Ｒｂ＝１／３となる。さらにこのとき、Ｒ１＝２／３、Ｒ２＝４／３（＞Ｒ１）となる。
【０１６４】
上述のように構成された本実施形態の動力伝達装置３は、その要部を簡略化した模式図で表現すると、図１８に示すような構成となる。すなわち、エンジン１の出力軸１ａが第１動力分配器４の入力軸たる第１回転軸（キャリア）４ｃと第２動力分配器５の入力軸たる第１回転軸（リングギヤ）５ｒとに接続されている。そして、第１動力分配器４の第２回転軸（リングギヤ）４ｒが減速比「１」の回転伝達手段４８及び補助クラッチ３４を介して動力出力軸１０に接続されると共に、第２動力分配器５の第２回転軸（キャリア）５ｃがワンウェイクラッチ２７、減速比「１」を有する回転伝達手段４１及び補助クラッチ３４を介して動力出力軸１０に接続されている。さらに、第１動力分配器４の第３回転軸（サンギヤ）４ｓがクラッチ３２を介して第１電動モータ６のロータ６ｒに接続されると共に、第２動力分配器５の第３回転軸（サンギヤ）５ｓが第１電動モータ６のロータ６ｒに接続されている。この場合、エンジン１から第１動力分配器４を経由して第１電動モータ６に伝達されるトルクと、第２動力分配器５を経由して第１電動モータ６に伝達されるトルクとが逆向きになる。また、第２動力分配器５のキャリア５ｃを適宜回転不能に係止するブレーキ機構３５が設けられている。また、動力出力軸１０と第２電動モータ７のロータ７ｒとが連動して回転するように接続されている。この場合、動力出力軸１０とロータ７ｒとの間の減速比は「１」で、両者は等速で回転するので、同図では、動力出力軸１０と第２電動モータ７とを同軸上で記載している。そして、動力出力軸１０はギヤ１１及び差動歯車装置１２を介して駆動輪２，２に連接されている。
【０１６５】
以上のように構成された本実施形態の動力伝達装置３の基本的作動を説明すると、本実施形態では、エンジン１から動力出力軸１０への減速比を変化させつつ、エンジン１の出力により車両の走行を行う変速走行モードでは、常に前記補助クラッチ３４を接続状態に動作させるようにしている。従って、図１９（ａ）に示すように、クラッチ３２が接続状態になっており、且つ、ワンウェイクラッチ３３がＯＦＦ状態となっており、且つブレーキ機構３５が回転許可状態になっている場合が、前記第１実施形態における第１変速モードに相当する。なお、この図１９（ａ）を含めて、以降に説明する図面において、クラッチ３２、ワンウェイクラッチ３３、補助クラッチ３４及びブレーキ機構３５の動作状態は、前記第１及び第２実施形態と同様に、黒塗り、白抜きで表記している。
【０１６６】
この状態では、前記式（３）〜（５）が成立するので、前記第１実施形態における第１変速モードと同様に、Ｔｖ＝（ωｅ／ωｖ）・Ｔｅとなるようにエンジン１の出力軸１ａから動力出力軸１０への減速比（エンジン・出力間第１回転伝達系の減速比）を連続的に変化させることができる。
【０１６７】
また、図１９（ｂ）に示すように、クラッチ３２が切断状態になっており、且つ、ワンウェイクラッチ３３がＯＮ状態になっており、且つブレーキ機構３５が回転許可状態になっている場合（補助クラッチ３４は接続状態）が、前記第１実施形態における第２変速モードに相当する。そして、この状態では、前記式（７）〜（９）が成立するので、前記第１実施形態における第２変速モードと同様にＴｖ＝（ωｅ／ωｖ）・Ｔｅとなるようにエンジン１の出力軸１ａから動力出力軸１０への減速比（エンジン・出力間第２回転伝達系の減速比）を連続的に変化させることができる。
【０１６８】
また、図１９（ｃ）に示すように、クラッチ３２が接続状態になっており、且つ、ワンウェイクラッチ３３がＯＮ状態になっており、且つブレーキ機構１６が回転許可状態になっている場合（補助クラッチ３４は接続状態）が前記第１実施形態における中間変速モードに相当する。そして、この状態では、前記式（１１）〜（１５）が成立し、エンジン１から動力出力軸１０への減速比ωｅ／ωｖは、一定値となる。この場合の減速比（中間減速比）ωｅ／ωｖは、本実施形態では、（Ｒ１＋Ｒ２）／２＝１であり、前記回転伝達手段１４および回転伝達手段３０の減速比と等しくなる。
【０１６９】
なお、前記各変速モードにおいてワンウェイクラッチ３３は、前記第２実施形態におけるワンウェイクラッチ２７と同様、エンジン１から動力出力軸１０への減速比ωｅ／ωｖが（Ｒ１＋Ｒ２）／２＝１よりも大きいとき、ＯＮ状態になり、（Ｒ１＋Ｒ２）／２＝１αよりも小さいとき、ＯＦＦ状態になる。
【０１７０】
本実施形態のハイブリッド車両の作動をさらに説明すると、車両の走行モードとして、前記第１及び第２実施形態と同様に変速走行モードとＥＶ走行モードとを有している。そして、変速走行モードでは、前記第２実施形態と同様に、前記図１１に示したマップに従って、動力伝達装置３の動作モード（変速モード）が決定され、前記クラッチ３２、補助クラッチ３４、及びブレーキ機構３５が、決定された変速モード（第１又は第２変速モード）に対応する動作状態（図１９（ａ）又は図１９（ｂ）に示す動作状態）に制御される。この場合、第２実施形態と同様に、第１変速モードでは、ワンウェイクラッチ３３が自動的にＯＦＦ状態になり、第２変速オードでは、ワンウェイクラッチ３３が自動的にＯＮ状態になる。そして、第１変速モード及び第２変速モードにおいて、エンジン１及び各電動モータ６，７が前記第１実施形態と同様に制御され、それにより、車両の変速走行が行われる。
【０１７１】
また、第１変速モードから第２変速モードへの移行、並びに第２変速モードから第１変速モードへの移行に際しては、前記第２実施形態と同様に、前記図１２（ａ），（ｂ）の制御処理を行うことによって、その変速モードの移行が行われる。この場合、ワンウェイクラッチ３３は、第１変速モードから第２変速モードへの移行過程で自動的にＯＮ状態になり、第２変速モードから第１変速モードへの移行過程で自動的にＯＦＦ状態になる。
【０１７２】
車両のＥＶ走行モードでは、図２０に示す如く、クラッチ３２及び補助クラッチ３４が切断状態に動作される。そして、この状態で前記第１実施形態のＥＶ走行モードと全く同様に、第２電動モータ７が制御され、これにより、第２電動モータ７の出力による車両のＥＶ走行（電気走行）が行われる。
【０１７３】
さらに、上記ＥＶ走行モードで、エンジン１を始動する場合には、制御装置２３は、図２０に示す如く、クラッチ３２及び補助クラッチ３４を切断状態に動作させることに加えて、ブレーキ機構３５を回転禁止状態に動作させる。そして、この状態で、前記第１実施形態と全く同様に、第１電動モータ６及びエンジン１を制御することにより、第１電動モータ６を始動用モータとして使用して、エンジン１が始動される。さらに、エンジン１の始動後には、第１実施形態と同様に、エンジン１の出力によって第１電動モータ６の発電（蓄電器２４の充電）を行わせることで、シリーズ型のＥＶ走行が行われる。なお、この場合、エンジン１と第１電動モータ６と間の回転伝達は、第２動力分配器５を介して行われる。
【０１７４】
このようにＥＶ走行モードでは、クラッチ３２及び補助クラッチ３４を切断状態に動作させることで、エンジン１の出力軸１ａと動力出力軸１０との間の回転伝達を完全に遮断し、第１実施形態と同様に、第２電動モータ７の出力で走行するＥＶ走行を行うことができると共に、第１電動モータ６を使用したエンジン１の始動やシリーズ型のＥＶ走行を行うことができる。
【０１７５】
なお、ＥＶ走行モードから変速走行モードへの移行、あるいはその逆の移行は、前記第１実施形態と同様に行われる。この場合、本実施形態のクラッチ３２と補助クラッチ３４の動作がそれぞれ前記第１実施形態における第１クラッチ８、第２クラッチ９と同じになり、また、エンジン１及び各電動モータ６，７の作動は第１実施形態と同一でよい。また、変速走行モード及びＥＶ走行モードのいずれであっても、車両の減速時には、例えば第２電動モータ７の回生発電を行うことで、車両の運動エネルギーを前記蓄電器２４に回収しつつ車両の減速を行うことができる。
【０１７６】
次に、本発明の第８実施形態を図２１〜図２７を参照して説明する。本実施形態の説明で、前記第１実施形態と同一構成部分もしくは同一機能部分については、第１実施形態と同一の参照符号を用いて詳細な説明を省略する。図２１を参照して、本実施形態では、エンジン１と動力伝達装置３の第１及び第２動力分配器４，５との接続構成、並びに、各動力分配器４，５と第１電動モータ６との接続構成は、第１実施形態と同一である。また、動力出力軸１０と車両の駆動輪２，２との接続構成も第１実施形態と同一である。第１動力分配器４の第２出力軸（リングギヤ４ｒ）を適宜回転不能に係止するブレーキ機構１６が第１実施形態と同じ構成で備えられている。
【０１７７】
一方、本実施形態では、第１動力分配器４の第２回転軸（リングギヤ）４ｒは、第１変速機５０を介して動力出力軸１０に接続され、第２動力分配器５の第２回転軸（キャリア）５ｃは、第２変速機５１を介して動力出力軸１０に接続されている。この場合、第１変速機５０は、その入力側（第１動力分配器４側）から出力側（動力出力軸１０側）への減速比を例えば２種類（２段）の減速比α１，α２に変更可能なものであり、減速比α１の第１回転伝達手段５２と、減速比α２の第３回転伝達手段５３とを備えている。そして、第１変速機５０は、その第１回転伝達手段５２に第１動力分配器４のリングギヤ４ｒを連結する状態と、第３回転伝達手段５３にリングギヤ４ｒを連結する状態と、両回転伝達手段５２，５３とリングギヤ４ｒとの間を切断する状態とに動作可能なクラッチ５４を有しており、このクラッチ５４を図示しないアクチュエータによって動作させることで、減速比の切換え並びにリングギヤ４ｒとの間の回転伝達の遮断が可能とされている。
【０１７８】
この第１変速機５０と同様に、第２変速機５１も、その入力側（第２動力分配器５側）から出力側（動力出力軸１０側）への減速比を２種類（２段）の減速比β１，β２に変更可能なものであり、減速比β１の第２回転伝達手段５５と、減速比β２の第４回転伝達手段５６と、これらと第２動力分配器５の第２回転軸（キャリア）５ｃとの間を連結したり遮断するクラッチ５７とを備えている。なお、各変速機５０，５１は、公知の歯車機構を使用する変速機で構成されている。また、クラッチ５４，５７は、それぞれ本発明における第１クラッチ手段、第２クラッチ手段としての機能を兼ねるものである。
【０１７９】
ここで、エンジン１の出力軸１ａから第１動力分配器４及び第１変速機５０の第１回転伝達手段５２を経由して動力出力軸１０に至る回転伝達系の減速比を第１減速比Ｒ１、第１動力分配器４、第１変速機５０の第３回転伝達手段５３を経由して動力出力軸１０に至る回転伝達系の減速比を第３減速比Ｒ３、第２動力分配器５及び第２変速機５１の第２回転伝達手段５５を経由して動力出力軸１０に至る回転伝達系の減速比を第２減速比Ｒ２、第２動力分配器５及び第２変速機５１の第４回転伝達手段５６を経由して動力出力軸１０に至る回転伝達系の減速比を第４減速比Ｒ４とおく。但し、第１減速比Ｒ１〜第４減速比Ｒ４は、それぞれクラッチ５４，５７を図２２（ａ）、図２２（ｂ）、図２３（ａ）、図２３（ｂ）の状態に動作させ、且つ、第１電動モータ６の回転速度を「０」としたときの減速比である。図２２（ａ）では、クラッチ５４が第１動力分配器４の第２回転軸４ｒを第１回転伝達手段５２に連結する状態に動作し、且つクラッチ５７が、第２動力分配器５の第２回転軸５ｃを第２及び第４回転伝達手段５５，５６の両者から切り離す状態に動作している。図２２（ｂ）では、クラッチ５４が第１動力分配器４の第２回転軸４ｒを第１及び第３回転伝達手段５２，５３の両者から切り離す状態に動作し、且つクラッチ５７が第２動力分配器５の第２回転軸５ｃを第２回転伝達手段５５に連結する状態に動作している。図２３（ａ）では、クラッチ５４が第１動力分配器４の第２回転軸４ｒを第３回転伝達手段５３に連結する状態に動作し、且つクラッチ５７が、第２動力分配器５の第２回転軸５ｃを第２及び第４回転伝達手段５５，５６の両者から切り離す状態に動作している。図２３（ｂ）では、クラッチ５４が第１動力分配器４の第２回転軸４ｒを第１及び第３回転伝達手段５２，５３の両者から切り離す状態に動作し、且つクラッチ５７が第２動力分配器５の第２回転軸５ｃを第４回転伝達手段５６に連結する状態に動作している。なお、いずれも場合でもブレーキ機構１６は回転許容状態である。
【０１８０】
この場合、前記第１実施形態で説明したｋ１，ｋ２を用いると、Ｒ１＝α１／（１＋ｋ１）、Ｒ３＝α２／（１＋ｋ１）、Ｒ２＝（１＋ｋ２）β１、Ｒ４＝（１＋ｋ２）β２となる。そして、本実施形態では、Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３＞Ｒ４となるように、α１，α２，β１，β２，ｋ１，ｋ２の値が設定されている。なお、第１実施形態と同様に、ｋ１／（１＋ｋ１）＝ｋ２となるように、ｋ１，ｋ２の値が設定されて、エンジン１から第１動力分配器４を介して第１電動モータ６のロータ６ｒに至るエンジン・モータ間第１回転伝達系の減速比Ｒａ（＝ｋ１／（１＋ｋ１））と、第２動力分配器５を介して第１電動モータ６のロータ６ｒに至るエンジン・モータ間第２回転伝達系の減速比Ｒｂ（＝ｋ２）とが同一とされると共に、それらの回転伝達系でのエンジン１の出力軸１ａから第１電動モータ６のロータ６ｒへの伝達トルクが互い逆向きで大きさが等しくなるようにされている。
【０１８１】
なお、クラッチ５４，５７、ブレーキ機構１６の動作は、前記第１実施形態と同様にそれぞれに対応するアクチュエータを介して制御装置２３によって制御され、また、各電動モータ６，７およびエンジン１の動作も第１実施形態と同様に制御装置２３によって制御される。
【０１８２】
本実施形態では、車両の走行モードとして、前記第１実施形態と同様に変速走行モードとＥＶ走行モードとを有している。そして、変速走行モードでの、動力伝達装置３の動作モードとして、第１〜第４変速モードがあり、これらの第１〜第４変速モードのそれぞれにおけるクラッチ５４，５７の動作状態が、それぞれ前記図２２（ａ），図２２（ｂ），図２３（ａ），図２３（ｂ）に示した状態である。また、第１変速モードと第２変速モードとの間での動作モードの移行、第２変速モードと第３変速モードとの間での動作モードの移行、並びに第３変速モードと第４変速モードとの間での動作モードの移行に際して一時的に用いる動作モードとして、それぞれ第１中間変速モード、第２中間変速モード、第３中間変速モードがあり、これらの各中間変速モードにおけるクラッチ５４，５７の動作状態は、それぞれ図２４（ａ）〜（ｃ）に示す動作状態に制御される。なお、いずれの動作モードにおいても、ブレーキ機構１６の動作状態は回転許容状態である。
【０１８３】
本実施形態における車両の変速走行モードにおいては、上記の各変速モードが、前記第１実施形態と同様に決定される車両の要求走行駆動力と車速Ｖ（検出値）とから図２５に示すマップに基づいて選択される。ここで、図中の曲線ｇ１〜ｇ７は、それぞれ、エンジン１と動力出力軸１０との間の減速比ωｅ／ωｖをＲ１，（Ｒ１＋Ｒ２）／２，Ｒ２，（Ｒ２＋Ｒ３）／２，Ｒ３，（Ｒ３＋Ｒ４）／２，Ｒ４に制御しつつ、エンジン１をエネルギー効率の良い動作点（燃料消費量の少なく動作点）で運転した場合の車両の走行駆動力と車速Ｖとの関係を表す曲線である。減速比（Ｒ１＋Ｒ２）／２，（Ｒ２＋Ｒ３）／２，（Ｒ３＋Ｒ４）／２は、それぞれ前記第１中間変速モード、第２中間変速モード、第３中間変速モードでの減速比ωｅ／ωｖの値に等しいものである。このマップでは、要求走行駆動力が曲線ｇ２よりも高い領域Ｂ１，Ｂ２で第１変速モードが選択され、要求走行駆動力が曲線ｇ２と曲線ｇ４との間になる領域Ｂ３，Ｂ４で第２変速モードが選択され、要求走行駆動力が曲線ｇ４と曲線ｇ６との間になる領域Ｂ５，Ｂ６で第３変速モードが選択され、要求走行駆動力が曲線ｇ６よりも低い領域Ｂ７，Ｂ８で第４変速モードが選択される。そして、第１〜第４の各変速モードでは、前記第１実施形態における各変速モードの場合と同様に制御装置２３によりエンジン１のスロットル弁、第１及び第２電動モータ６，７を制御することによって、変速走行が行われる。但し、この場合、第２電動モータ７のトルクを制御するにあたっては、第１変速モードでは、前記式（５）の右辺のＲ１の値として、本実施形態でのＲ１の値を用いた式に基づいて第２電動モータ７の目標トルクＴm2が決定され、第３変速モードでは、前記式（５）の右辺のＲ１の値として、本実施形態でのＲ３の値を用いた式に基づいて第２電動モータ７の目標トルクＴm2が決定される。また、第２変速モードでは、前記式（９）の右辺のＲ２の値として、本実施形態でのＲ２の値を用いた式に基づいて第２電動モータ７の目標トルクＴm2が決定され、第４変速モードでは、前記式（９）の右辺のＲ２の値として、本実施形態でのＲ４の値を用いた式に基づいて第２電動モータ７の目標トルクＴm2が決定される。なお、第１変速モード及び第３変速モードにおける第１電動モータ６の目標トルクは、前記式（４）に基づいて決定され、第２変速モード及び第４変速モードにおける第１電動モータ６の目標トルクは、前記式（８）に基づいて決定される。また、上記のように第１電動モータ６及び第２電動モータ７を制御すると、図２５の領域Ｂ１，Ｂ３，Ｂ５，Ｂ７では、第１電動モータ６が回生状態、第２電動モータ７が駆動状態になり、領域Ｂ２，Ｂ４，Ｂ６，Ｂ８では、第１電動モータ６が駆動状態、第２電動モータ７が回生状態になる。
【０１８４】
また、第ｎ変速モード（ｎ＝１，２，３）と第ｎ＋１変速モードとの間での動作モードの移行は、前記第１実施形態における変速モードの移行の場合と同様の制御処理によって行なわれる。すなわち、図２６（ａ），（ｂ）のフローチャートを参照して、第ｎ変速モードから第ｎ＋１変速モードに移行する場合には、図２６（ａ）のフローチャートに示す如く、まず、第ｎ変速モードで減速比ωｅ／ωｖを（Ｒｎ＋Ｒn+1）／２に制御する（ＳＴＥＰ１５）。次いで、低減速比側クラッチ５４又は５７を第ｎ＋１回転伝達手段５３又は５５又は５６に連結する（ＳＴＥＰ１６）。ここで、低減速比側クラッチは、ｎ＝１，３のときは、前記第２変速機５１のクラッチ５７であり、ｎ＝２のときは、第１変速機５０のクラッチ５４である。次いで、第１電動モータ６の発生トルクＴm1を逆転させると同時に、第２電動モータ６の発生トルクＴm2をＴm1・（Ｒn+1−Ｒｎ）／Ｒａに制御する（ＳＴＥＰ１７）。この場合、Ｔm1の制御に関しては、より詳しくは、ｎ＝１，３のときは、Ｔm1を−Ｒａ・Ｔｅから、Ｒａ・Ｔｅに変化させ、ｎ＝２のときは、Ｔm1をＲａ・Ｔｅから、−Ｒａ・Ｔｅに変化させる。次いで、高減速比側クラッチ５７又は５４を切断状態に動作させる（ＳＴＥＰ１８）。ここで、高減速比側クラッチは、ｎ＝１，３のときは、第１変速機５０のクラッチ５４であり、その切断状態は第１変速機５０の両回転伝達手段５２，５３に連結されていない状態である。また、ｎ＝２のときは、高減速比側クラッチは、第２変速機５１のクラッチ５７であり、その切断状態は第２変速機５１の両回転伝達手段５５，５６に連結されていない状態である。以上により、第ｎ変速モードから第ｎ＋１変速モードへの移行が行われる。
【０１８５】
一方、第ｎ＋１変速モードから第ｎ変速モードに移行する場合には、図２６（ｂ）に示す如く、まず、第ｎ＋１変速モードで減速比ωｅ／ωｖを（Ｒｎ＋Ｒn+1）／２に制御する（ＳＴＥＰ１９）。次いで、高減速比側クラッチ５４又は５７を第ｎ回転伝達手段５２又は５３又は５５側に連結する（ＳＴＥＰ２０）。高減速比側クラッチの意味は、前記ＳＴＥＰ１８と同じである。次いで、第１電動モータ６の発生トルクＴm1を逆転させると同時に、第２電動モータ６の発生トルクＴm2をＴm1・（Ｒn+1−Ｒｎ）／Ｒａに制御する（ＳＴＥＰ２１）。この場合、Ｔm1の制御に関しては、より詳しくは、ｎ＝１，３のときは、Ｔm1をＲａ・Ｔｅから、−Ｒａ・Ｔｅに変化させ、ｎ＝２のときは、Ｔm1を−Ｒａ・Ｔｅから、Ｒａ・Ｔｅに変化させる。次いで、低減速比側クラッチ５７又は５４を切断状態に動作させる（ＳＴＥＰ２２）。低減速比側クラッチの意味は、前記ＳＴＥＰ１６と同じである。以上により、第ｎ＋１変速モードから第ｎ変速モードへの移行が行われる。
【０１８６】
以上説明した作動が本実施形態での変速走行モードでの作動である。この場合、本実施形態では、４つの変速モードを有するため、各電動モータ６，７に発生させるべきトルクの最大値を前記第１実施形態の場合よりもさらに小さくでき、電動モータ６，７の容量をさらに小さくできる。
【０１８７】
また、車両のＥＶ走行モードでは、図２７に示す如く、クラッチ５４，５７は、いずれも切断状態に動作され、さらに、前記ブレーキ機構１６が回転禁止状態に動作される。この状態は、前記第１実施形態におけるＥＶ走行モードでの動力伝達装置の動作状態（図７を参照）と実質的に同一である。従って、前記第１実施形態にＥＶ走行モードと同一の制御処理によって、車両のＥＶ走行（シリーズ型のＥＶ走行を含む）や、エンジン１の始動が行われる。なお、変速走行モード及びＥＶ走行モードのいずれであっても、車両の減速時には、例えば第２電動モータ７の回生発電を行うことで、車両の運動エネルギーを前記蓄電器２４に回収しつつ車両の減速を行うことができる。
【０１８８】
次に、本発明の第９実施形態を図２８及び図２９を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、前記第１実施形態と同一構成部分については、第１実施形態と同一の参照符号を用いて詳細な説明を省略する。また、この実施形態は本発明の第４発明に係わるものである。
【０１８９】
前述した各実施形態では、第２電動モータ７から直接的に動力出力軸１０にトルクを付与するようにしたが、本実施形態は、これに代えて、第２電動モータ７のトルクを動力出力軸１０に連接する駆動輪２，２とは異なる駆動輪に付与するようにしたものである。以下、説明すると、本実施形態では、図２８に示すように、第２電動モータ７は、そのロータ７ｒが、動力出力軸１０に連接された駆動輪２，２とは異なる駆動輪５９，５９に差動歯車装置５８（差動傘歯車装置）を介して連接され、該駆動輪５９，５９と連動して回転するようになっている。エンジン１と動力出力軸１０との間の構成は、動力出力軸１０に第２電動モータ７が接続されていない点を除いて第１実施形態と同一である。
【０１９０】
このように構成された本実施形態のハイブリッド車両は、図２９に示すように、第２電動モータ７の発生トルクを動力出力軸１０に減速比γの回転伝達手段６０を介して伝達するようにしたものと実質的に等価である。すなわち、前記第１実施形態において、第２電動モータ７から動力出力軸１０へのトルクの伝達を減速比「１」で行う代わりに、減速比γの回転伝達手段６０を介して行うようにしたものと等価である。ここで、減速比γは、第２電動モータ７から駆動輪５９，５９への減速比と、動力出力軸１０から駆動輪２，２への減速比とに応じて定まる定数である。このため、本実施形態では、前記式（３），（４），（７），（８），（１３），（１５）が第１実施形態と同様に成立すると共に、前記式（５），（９），（１４）で、これらの式中の「Ｔm2」を「γ・Ｔm2」で置き換えた式が成立する。
【０１９１】
そこで、本実施形態では、車両の変速走行モードでは、前記第１実施形態と同様に決定した第１変速モード及び第２変速モードのそれぞれにおいて、第１実施形態と同様にクラッチ８，９及びブレーキ機構１６を動作させ（図４を参照）、その状態で、エンジン１、第１電動モータ６及び第２電動モータ７を制御することで、車両の変速走行を行う。この場合、エンジン１及び第１電動モータ６の制御は、第１実施形態と同一でよい。そして、第２電動モータ７の制御においては、第１変速モードでは、式（５）で「Ｔm2」を「γ・Ｔm2」で置き換えた式に基づいて該第２電動モータ７のトルクを制御すればよく、第２変速モードでは、式（９）で「Ｔm2」を「γ・Ｔm2」で置き換えた式に基づいて該第２電動モータ７のトルクを制御すればよい。また、第１変速モードと第２変速モードとの間の移行に際しては、前記図６（ａ），（ｂ）と同様の制御処理を実行することで、変速モードの移行が行われる。この場合は、図６のＳＴＥＰ３，７において、第２電動モータ７の発生トルクＴm2は、γ・Ｔm2＝Ｔm1・（Ｒ２−Ｒ１）／２Ｒａとなるように制御する。これ以外は、第１実施形態の制御処理と同一でよい。
【０１９２】
また、ＥＶ走行モードでは、クラッチ８，９及びブレーキ機構１６を前記図７と同じ状態に動作させ、この状態で、第１実施形態と全く同様に、第２電動モータ７の運転を行うことで、第２電動モータ７の出力による車両のＥＶ走行が行われる。さらに、エンジン１の始動や、シリーズ型のＥＶ走行も第１実施形態と全く同様に行われる。また、変速走行モード及びＥＶ走行モードのいずれであっても、車両の減速時には、例えば第２電動モータ７の回生発電を行うことで、車両の運動エネルギーを前記蓄電器２４に回収しつつ車両の減速を行うことができる。
【０１９３】
なお、本実施形態では、エンジン１と動力出力軸１０との間の動力伝達装置３の構成は、第２電動モータ７の接続構成を除いて、前記第１実施形態と同一としたが、前記第２〜第８実施形態のものと同じ構成（第２電動モータ７の接続構成を除く）としてもよい。この場合、エンジン１と動力出力軸１０との間の動力伝達装置３の構成を例えば第４あるいは第５実施形態と同じ構成（第２電動モータ７の接続構成を除く）にすることで、本発明の第５発明の実施形態を構成できる。また、エンジン１と動力出力軸１０との間の動力伝達装置３の構成を例えば第６実施形態と同じ構成（第２電動モータ７の接続構成を除く）にすることで、本発明の第６発明の実施形態を構成できる。
【図面の簡単な説明】
【０１９４】
【図１】本発明の第１実施形態の動力伝達装置を含むハイブリッド車両の全体構成を示す図。
【図２】第１実施形態の動力伝達装置を模式的に簡略化して示す図。
【図３】第１実施形態の動力伝達装置の制御のための構成を示すブロック図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は第１実施形態の車両の変速走行時における動力伝達装置の動作を説明するための図。
【図５】第１実施形態の車両の変速走行時の作動を説明するための線図。
【図６】（ａ），（ｂ）は第１実施形態の車両の変速走行時の動作モードの移行時の制御処理を示すフローチャート。
【図７】第１実施形態の車両の電気走行時（ＥＶ走行時）における動力伝達装置の動作を説明するための図。
【図８】本発明の第２実施形態の動力伝達装置を含むハイブリッド車両の全体構成を示す図。
【図９】第２実施形態の動力伝達装置を模式的に簡略化して示す図。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は第１実施形態の車両の変速走行時における動力伝達装置の動作を説明するための図。
【図１１】第２実施形態の車両の変速走行時における動力伝達装置の作動を説明するための線図。
【図１２】（ａ），（ｂ）は第２実施形態の車両の変速走行時の動作モードの移行時の制御処理を示すフローチャート。
【図１３】第２実施形態の車両の電気走行時（ＥＶ走行時）における動力伝達装置の動作を説明するための図。
【図１４】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の第３実施形態、第４実施形態、第５実施形態における動力伝達装置の構成を模式化して示す図。
【図１５】本発明の第６実施形態における動力伝達装置の構成を模式化して示す図。
【図１６】本発明の第７実施形態の動力伝達装置を含むハイブリッド車両の全体構成を示す図。
【図１７】図１６のＩ−Ｉ線断面で見た第７実施形態の動力伝達装置の回転軸のレイアウト構成を示す図。
【図１８】第７実施形態の動力伝達装置を模式的に簡略化して示す図。
【図１９】（ａ）〜（ｃ）は第７実施形態の車両の変速走行時における動力伝達装置の動作を説明するための図。
【図２０】第７実施形態の車両の電気走行時（ＥＶ走行時）における動力伝達装置の動作を説明するための図。
【図２１】本発明の第８実施形態の動力伝達装置の構成を模式化して示す図。
【図２２】（ａ），（ｂ）は第８実施形態の車両の変速走行時における動力伝達装置の動作を説明するための図。
【図２３】（ａ），（ｂ）は第８実施形態の車両の変速走行時における動力伝達装置の動作を説明するための図。
【図２４】（ａ）〜（ｃ）は第８実施形態の車両の変速走行時における動力伝達装置の動作を説明するための図。
【図２５】第８実施形態の車両の変速走行時の作動を説明するための線図。
【図２６】（ａ），（ｂ）は第８実施形態の車両の変速走行時の動作モードの移行時の制御処理を示すフローチャート。
【図２７】第８実施形態の車両の電気走行時（ＥＶ走行時）における動力伝達装置の動作を説明するための図。
【図２８】本発明の第９実施形態の動力伝達装置を含むハイブリッド車両の全体構成を模式化して示す図。
【図２９】第９実施形態の動力伝達装置を等価的に示す図。
【符号の説明】
【０１９５】
１…エンジン、２…駆動輪（第１駆動輪）、３…動力伝達装置、４…第１動力分配器、４ｃ…第１回転軸（キャリア）、４ｒ…第２回転軸（リングギヤ）、４ｓ…第３回転軸（サンギヤ）、５…第２動力分配器、５ｒ…第１回転軸（リングギヤ）、５ｃ…第２回転軸（キャリア）、５ｓ…第３回転軸（サンギヤ）、６…第１電動モータ、７…第２電動モータ、８，３２，５４…クラッチ（第１クラッチ手段）、９，５７…クラッチ（第２クラッチ手段）、２７，３３…ワンウェイクラッチ（第２クラッチ手段）、２９，３４…補助クラッチ（第２クラッチ手段）、１０…動力出力軸、５９…第２駆動輪。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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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】
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【図２９】
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