(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
共線図上に４つの回転要素が配列される差動装置と、
前記回転要素のうちの前記共線図で内側に配置された第２回転要素及び第３回転要素のいずれか一方に連結された原動機、及び他方に連結された被駆動部と、
前記回転要素のうちの前記共線図で外側に配置された第１回転要素及び第４回転要素のいずれかに対して設けられた第１電動機と、
前記第１回転要素と前記第４回転要素のうちの前記第１電動機が設けられた回転要素である第１電動機接続要素と、前記第１電動機とが連結された状態と、該連結が解除された状態とを切換える第１クラッチと、
前記第２回転要素と前記第３回転要素のうちの前記第１電動機接続要素と前記共線図上で隣接した回転要素である第１電動機隣接要素と、前記第１電動機とが連結された状態と、該連結が解除された状態とを切換える第２クラッチと、
前記第１クラッチにより前記第１電動機接続要素と前記第１電動機とが連結され、且つ、前記第２クラッチにより前記第１電動機隣接要素と前記第１電動機との連結が解除された１共線４要素動作状態と、
前記第１クラッチにより前記第１電動機接続要素と前記第１電動機との連結が解除され、且つ、前記第２クラッチにより前記第１電動機隣接要素と前記第１電動機とが連結された１共線３要素動作状態との切換えを、
前記第１電動機接続要素の回転速度と、前記第１電動機隣接要素の回転速度との差が、所定値以下であるときに行なう回転要素数切換手段とを備えたことを特徴とする動力装置。
【請求項２】
請求項１記載の動力装置において、
前記回転要素数切換手段は、
前記第１クラッチにより前記第１電動機接続要素と前記第１電動機とが連結され、且つ、前記第２クラッチにより前記第１電動機接続要素と前記第１電動機との連結が解除された１共線４要素動作状態から、
前記第１クラッチにより前記第１電動機接続要素と前記第１電動機との連結が解除され、且つ、前記第２クラッチにより前記第１電動機隣接要素と前記第１電動機とが連結された１共線３要素動作状態への切換えを、
前記第１電動機接続要素の回転速度が、所定速度以上となったときに行なうことを特徴とする動力装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の動力装置において、
前記差動装置は、共線図上に配列された第１、第２、及び第３の要素を有して、前記第２の要素に入力されたエネルギーを前記第１及び第３の要素に分配する機能と、前記第１及び前記第３の要素に入力されたエネルギーを合成して前記第２の要素に出力する機能とを有するエネルギー分配・合成装置と、
共線図上に配列された第４、第５、及び第６の要素とを有する機械的差動装置と、
前記第１の要素と前記第５の要素とを機械的に連結する第１連結部と、
前記第２の要素と前記第４の要素とを機械的に連結する第２連結部とを有し、
前記第１回転要素が前記第３の要素と前記第６の要素のうちのいずれか一方に相当すると共に、前記第４回転要素が他方に相当し、
前記第２回転要素が、前記第１連結部により連結された前記第１の要素及び前記第５の要素と、前記第２連結部により連結された前記第２の要素及び前記第４の要素とのうちのいずれか一方に相当すると共に、前記第３回転要素が他方に相当し、
前記第６の要素に対して前記第１電動機が設けられて、前記第６の要素が前記第１電動機接続要素となっていることを特徴とする動力装置。
【請求項４】
請求項３記載の動力装置において、
前記エネルギー分配・合成装置は、回転磁界を発生するためのステータと、
磁石で構成されて、前記ステータと対向して設けられた第１ロータと、
軟磁性体で構成されて、前記ステータと前記第１ロータとの間に設けられた第２ロータとを、前記第１の要素と前記第２の要素と前記第３の要素に個別に割り当てて有し、
前記ステータと前記第１ロータと前記第２ロータとの間で、前記回転磁界の発生に伴なって形成される磁気回路を介してエネルギーを入出力すると共に、当該エネルギーの入出力に伴なって、前記回転磁界と前記第１ロータと前記第２ロータとが回転するように構成されていることを特徴とする動力装置。
【請求項５】
請求項３記載の動力装置において、
前記エネルギー分配・合成装置は、前記第１の要素と前記第２の要素と前記第３の要素とを有する機械的差動装置と、前記第３の要素に連結された第２電動機とを有することを特徴とする動力装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のうちいずれか１項記載の動力装置において、
前記第１回転要素と前記第４回転要素のうちの一方に対して前記第１電動機が設けられると共に、他方に対して第２電動機が設けられ、
前記第１回転要素と前記第４回転要素のうちの前記第２電動機が設けられた回転要素である第２電動機接続要素と、前記第２電動機とが連結された状態と、該連結が解除された状態とを切り換える第３クラッチと、
前記第２回転要素と前記第３回転要素とのうちの前記第２電動機接続要素と前記共線図上で隣接した回転要素である第２電動機隣接要素と、前記第２電動機とが連結された状態と、該連結が解除された状態とを切り換える第４クラッチとを備えたことを特徴とする動力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共線図上に配列される４つの回転要素を有する動力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、図１２に示したように、共線図上に配列された４つの回転要素（エンジン１０３、駆動輪１０２，１０２、第１電動機１４０、第２電動機１５０）を有する動力装置１００が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１２に示した動力装置においては、２つの遊星歯車機構（第１遊星歯車機構１２０、第２遊星歯車機構１３０）が備えられ、第１遊星歯車機構１２０のキャリア１２４と第２遊星歯車機構１３０のサンギヤ１３１とが連結されると共に、第１遊星歯車機構１２０のリングギヤ１２２と第２遊星歯車機構１３０のキャリア１３４とが連結されている。また、第１遊星歯車機構１２０のサンギヤ１２１が第１電動機１４０に連結され、第１遊星歯車機構１２０リングギヤ１２２及び第２遊星歯車機構１３０のキャリア１３４が駆動輪１０２，１０２に連結されている。
【０００４】
また、第１遊星歯車機構１２０のキャリア１２４及び第２遊星歯車機構１３０のサンギヤ１３１にエンジン１０３が連結され、第２遊星歯車機構１３０のリングギヤ１３２に第２電動機１５０が連結されている。
【特許文献１】特開２００２−２８１６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の動力装置１００においては、共線図上で、外側に第１電動機１４０と第２電動機１５０とが配置され、その内側にエンジン１０３と駆動輪１０２，１０２とが配置されている。そのため、高速走行時に駆動輪１０２，１０２の回転速度が高くなると、第２電動機１５０の回転速度が駆動輪１０２，１０２よりも高くなる（ＨＩＧＨギヤ比設定）。
【０００６】
そして、このように第２電動機１５０が高速で回転することに対応するためには、第２電動機１５０のロータを高速回転に耐え得る強度にしなければならず、第２電動機１５０の大型化やコストアップを伴なうという不都合があった。また、高速回転時には、第２電動機１５０の損失や第２電動機１５０を駆動するＰＤＵ（Ｐｏｗｅｒ Ｄｒｉｖｅ Ｕｎｉｔ）におけるスイッチング損失が大きくなるという不都合があった。
【０００７】
本発明はかかる背景を鑑みてなされたものであり、共線図上に４つの回転要素が配列され、内側の２つの回転要素に原動機と被駆動部が連結されると共に、外側の回転要素に電動機が連結された差動装置を有する動力装置において、該電動機の回転数の上昇を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、共線図上に４つの回転要素が配列される差動装置と、前記回転要素のうちの前記共線図で内側に配置された第２回転要素及び第３回転要素のいずれか一方に連結された原動機、及び他方に連結された被駆動部と、前記回転要素のうちの前記共線図で外側に配置された第１回転要素及び第４回転要素のいずれかに対して設けられた第１電動機と、前記第１回転要素と前記第４回転要素のうちの前記第１電動機が設けられた回転要素である第１電動機接続要素と、前記第１電動機とが連結された状態と、該連結が解除された状態とを切換える第１クラッチと、前記第２回転要素と前記第３回転要素のうちの前記第１電動機接続要素と前記共線図上で隣接した回転要素である第１電動機隣接要素と、前記第１電動機とが連結された状態と、該連結が解除された状態とを切換える第２クラッチと、前記第１クラッチにより前記第１電動機接続要素と前記第１電動機とが連結され、且つ、前記第２クラッチにより前記第１電動機隣接要素と前記第１電動機との連結が解除された１共線４要素動作状態と、前記第１クラッチにより前記第１電動機接続要素と前記第１電動機との連結が解除され、且つ、前記第２クラッチにより前記第１電動機隣接要素と前記第１電動機とが連結された１共線３要素動作状態との切換えを、前記第１電動機接続要素の回転速度と、前記第１電動機隣接要素の回転速度との差が、所定値以下であるときに行なう回転要素数切換手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
かかる本発明によれば、前記第１クラッチにより前記第１電動機接続要素と前記第１電動機とが連結された状態にすると共に、前記第２クラッチにより前記第１電動機隣接要素と前記第１電動機との連結が解除された状態にすることにより、前記差動装置を、前記原動機及び前記被駆動部のいずれかに個別に連結された前記第２回転要素及び前記第３回転要素と、前記第１電動機がいずれかに連結された前記第１回転要素及び前記第４回転要素という４つの回転要素が、１共線図上の配置関係を維持しながら回転する１共線４要素動作状態とすることができる。
そして、本発明によれば、前記回転要素数切換手段により、前記第１電動機接続要素との回転速度と前記第１電動機隣接要素の回転速度との差が前記所定値以下であるときに、前記第１クラッチ及び前記第２クラッチにより、前記１共線４要素動作状態から前記１共線３要素動作状態に切換えることによって、切換時に生じるショックを低減することができる。
【００１０】
一方、前記第１クラッチにより前記第１電動機接続要素と前記第１電動機との連結が解除された状態にすると共に、前記第２クラッチにより前記第１電動機隣接要素と前記第１電動機とが連結された状態にすることにより、前記差動装置を、前記原動機及び前記被駆動部のいずれかに個別に連結された前記第２回転要素及び前記第３回転要素（前記第２回転要素と前記第３回転要素のいずれかに前記第１電動機が連結された状態となっている）と、前記第１回転要素と前記第４回転要素のうちの前記第１電動機接続要素では無い方という３つの回転要素が、１共線図上の配置関係を維持しながら回転する１共線３要素動作状態とすることができる。
【００１１】
そして、前記差動装置を１共線４要素動作状態とすることにより、前記駆動源と前記被駆動部との間の変速比を、前記第１回転要素及び前記第４回転要素のいずれかに個別に連結される前記第１電動機及び他の電動機等の回転速度を制御して、Ｈｉｇｈギヤ比側（前記原動機の回転速度＜前記被駆動部の回転速度）とＬｏｗギヤ比側（前記原動機の回転速度＞前記被駆動部の回転速度）に制御することができる。
【００１２】
また、前記差動装置が１共線４要素動作状態であるときに、前記駆動源又は前記被駆動部と連結された前記第１電動機隣接要素の回転速度が上昇し、これに応じて前記第１電動機接続要素の回転速度が前記第１電動機隣接要素の回転速度よりも高くなったときに、前記第１クラッチ及び前記第２クラッチにより、前記差動装置を１共線３要素動作状態に切換えることによって、前記第１電動機の回転速度を前記第１電動機隣接要素の回転速度に抑えることができる。そして、これにより、前記第１電動機の回転速度を低くすることができるため、第１電動機のロータに要求される強度を低くすることができる。また、前記第１電動機における損失や、前記第１電動機の駆動回路におけるスイッチング損失を低減することができる。さらに、前記第１電動機の回転により生じる逆起電力を低くすることができるため、前記第１電動機のモータトルク定数を高くして通電量を低減することができ、これにより、前記第１電動機の駆動回路の小型化や前記第１電動機の銅損の低減を図ることができる。
【００１３】
また、前記差動装置は、共線図上に配列された第１、第２、及び第３の要素を有して、前記第２の要素に入力されたエネルギーを前記第１及び第３の要素に分配する機能と、前記第１及び前記第３の要素に入力されたエネルギーを合成して前記第２の要素に出力する機能とを有するエネルギー分配・合成装置と、共線図上に配列された第４、第５、及び第６の要素とを有する機械的差動装置と、前記第１の要素と前記第５の要素とを機械的に連結する第１連結部と、前記第２の要素と前記第４の要素とを機械的に連結する第２連結部とを有し、前記第１回転要素が前記第３の要素と前記第６の要素のうちのいずれか一方に相当すると共に、前記第４回転要素が他方に相当し、前記第２回転要素が、前記第１連結部により連結された前記第１の要素及び前記第５の要素と、前記第２連結部により連結された前記第２の要素及び前記第４の要素とのうちのいずれか一方に相当すると共に、前記第３回転要素が他方に相当し、前記第６の要素に対して前記第１電動機が設けられて、前記第６の要素が前記第１電動機接続要素となっていることを特徴とする。
【００１４】
かかる本発明によれば、前記エネルギー分配・合成装置と、前記機械的差動装置との組合せにより、上述した共線図上に４つの回転要素が配列される差動装置を構成することができる。
【００１５】
また、前記エネルギー分配・合成装置は、回転磁界を発生するためのステータと、磁石で構成されて、前記ステータと対向して設けられた第１ロータと、軟磁性体で構成されて、前記ステータと前記第１ロータとの間に設けられた第２ロータとを、前記第１の要素と前記第２の要素と前記第３の要素に個別に割り当てて有し、前記ステータと前記第１ロータと前記第２ロータとの間で、前記回転磁界の発生に伴なって形成される磁気回路を介してエネルギーを入出力すると共に、当該エネルギーの入出力に伴なって、前記回転磁界と前記第１ロータと前記第２ロータとが回転するように構成されていることを特徴とする。
【００１６】
かかる本発明によれば、前記エネルギー分配・合成装置が、前記ステータと前記第１ロータ及び前記第２ロータとを有する電動機により構成される。そして、この電動機では、前記ステータと前記第１ロータと前記第２ロータとの間で、前記ステータによる回転磁界の発生に伴なって形成される磁気回路を介して、エネルギーが入出力されると共に、このエネルギーの入出力に伴なって、回転磁界と第１ロータと第２ロータとが、１共線図上の配置関係を維持しながら回転する。ここで、このようなステータの回転磁界と第１ロータと第２ロータとの回転速度の関係は、遊星歯車機構のサンギヤとリングギヤとプラネタリギヤを指示するキャリアとの回転速度の関係に相当する。
【００１７】
そして、このように、前記エネルギー分配・合成装置を、前記ステータと前記第１ロータと前記第２ロータとを有する電動機により構成することで、動力を分配・合成するための遊星歯車機構が不要となるため、部品点数の削減とこれによる小型化を図ることができる。また、前記ステータと前記第１ロータと前記第２ロータの間におけるエネルギーの伝達が磁気回路を介した非接触の磁気パスによって行なわれ、機械的な伝達損失が生じないため、駆動効率を高めることができる。
【００１８】
また、前記エネルギー分配・合成装置は、前記第１の要素と前記第２の要素と前記第３の要素とを有する機械的差動装置と、前記第３の要素に連結された第２電動機とを有することを特徴とする。
【００１９】
かかる本発明によれば、遊星歯車機構等の一般的な機械的作動装置と、前記第２電動機との組合せにより、前記エネルギー分配・合成装置を容易に構成することができる。
【００２０】
また、前記第１回転要素と前記第４回転要素のうちの一方に対して前記第１電動機が設けられると共に、他方に対して第２電動機が設けられ、前記第１回転要素と前記第４回転要素のうちの前記第２電動機が設けられた回転要素である第２電動機接続要素と、前記第２電動機とが連結された状態と、該連結が解除された状態とを切り換える第３クラッチと、前記第２回転要素と前記第３回転要素とのうちの前記第２電動機接続要素と前記共線図上で隣接した回転要素である第２電動機隣接要素と、前記第２電動機とが連結された状態と、該連結が解除された状態とを切り換える第４クラッチとを備えたことを特徴とする。
【００２１】
かかる本発明によれば、前記第２電動機に対して前記第３クラッチと前記第４クラッチとを備えて、前記第３クラッチにより前記第２電動機接続要素と前記第２電動機との連結が解除された状態にすると共に、前記第４クラッチにより前記第２電動機隣接要素と前記第２電動機とが連結された状態とすることによって、前記第２電動機の回転数の上昇を抑制することができる。そして、これにより、前記第１電動機と同様に、前記第２電動機についても、ロータに要求される強度を低くすることができる。また、前記第２電動機における損失や、前記第２電動機の駆動回路におけるスイッチング損失を低減することができる。さらに、前記第２電動機の回転により生じる逆起電力を低くすることができるため、前記第２電動機のモータトルク定数を高くして通電量を低減することができ、これにより、前記第２電動機の駆動回路の小型化や前記第２電動機の銅損の低減を図ることができる。
【００２４】
また、前記回転要素数切換手段は、前記第１クラッチにより前記第１電動機接続要素と前記第１電動機とが連結され、且つ、前記第２クラッチにより前記第１電動機接続要素と前記第１電動機との連結が解除された１共線４要素動作状態から、前記第１クラッチにより前記第１電動機接続要素と前記第１電動機との連結が解除され、且つ、前記第２クラッチにより前記第１電動機隣接要素と前記第１電動機とが連結された１共線３要素動作状態への切換えを、前記第１電動機接続要素の回転速度が、所定速度以上となったときに行なうことを特徴とする。
【００２５】
かかる本発明によれば、前記回転要素数切換手段により、前記第１電動機接続要素の回転速度が前記所定速度以上となったときに、前記第１クラッチ及び前記第２クラッチにより、前記１共線４要素動作状態から前記１共線３要素動作状態に切換えることによって、前記第１電動機の回転速度を前記第電動機隣接要素の回転速度まで低下させて、前記第１電動機の回転速度が前記所定速度を超えて上昇することを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の実施形態について、図１〜図１１を参照して説明する。
【００２７】
［第１の実施形態］先ず、図１〜図３を参照して第１の実施形態について説明する。
【００２８】
図１は本発明の第１の実施形態の動力装置１ａの構成図である。図１を参照して、動力装置１ａは、車両（図示しない）の左右の駆動輪２，２（本発明の被駆動部に相当する）を駆動するものであり、動力源であるエンジン３（本発明の原動機に相当する）、第１発電電動機４０、第２発電電動機５０、駆動輪２，２との間で動力を伝達するための第１遊星歯車機構２０と第２遊星歯車機構３０、及び差動ギヤ機構９を備えている。
【００２９】
また、動力装置１ａは、第１発電電動機４０の駆動回路である第１ＰＤＵ（Power Drive Unit）６１、第２発電電動機５０の駆動回路である第２ＰＤＵ６２、第１ＰＤＵ６１及び第２ＰＤＵ６２との間で電力の授受を行なうバッテリ６３、及び、動力装置１ａの作動を制御するＥＣＵ（Electric Control Unit）６５を備えている。
【００３０】
ＥＣＵ６５はマイクロコンピュータ等により構成された電子ユニットであり、該マイクロコンピュータが所定の制御プログラムを実行することにより、ＥＣＵ６５が本発明の回転要素数切換手段として機能する。
【００３１】
また、第１の実施形態においては、第２発電電動機５０が本発明の第１電動機に相当し、第１発電電動機４０が本発明の第２電動機に相当する。また、第２遊星歯車機構３０が本発明の機械的作動装置に相当し、第１遊星歯車機構２０と第１発電電動機４０とにより本発明のエネルギー分配・合成装置が構成されている。そして、第２遊星歯車機構３０と第１遊星歯車機構２０と第１発電電動機４０とにより、本発明の共線図上に４つの回転要素が配列される差動装置が構成されている。
【００３２】
エンジン３の出力軸３ａは、軸受け４ａにより回転自在に支持された第１主軸４と連結されている。また、連結軸６及び第２主軸７が第１主軸４と同心状に配置され、アイドラ軸８が第１主軸４と平行に配置されている。第２主軸７は軸受け７ａにより回転自在に支持され、アイドラ軸８は軸受け８ａにより回転自在に支持されている。
【００３３】
連結軸６は中空に形成されて、内側に第１主軸４が回転自在に嵌合されている。アイドラ軸８には、第１ギヤ８ｂ及び第２ギヤ８ｃが一体に設けられており、第１ギヤ８ｂは連結軸６と一体に設けられたギヤ７ｂと噛み合い、第２ギヤ８ｃは差動ギヤ機構９のギヤ９ａと噛み合っている。
【００３４】
また、差動ギヤ機構９は、駆動軸１０，１０を介して駆動輪２，２に連結されている。以上の構成により、第２主軸７は、アイドラ軸８及び差動ギヤ機構９を介して駆動輪２，２に連結されている。なお、以下では、第１主軸４、連結軸６、及び第２主軸７の周方向を単に「周方向」というと共に、軸線方向を単に「軸線方向」という。
【００３５】
第１遊星歯車機構２０は、シングルピニオンタイプであり、サンギヤ２１（本発明の第３の要素に相当する）と、サンギヤ２１の外周に回転自在に設けられたリングギヤ２２（本発明の第１の要素に相当する）と、両ギヤ２１，２２に噛み合う複数（例えば３個）のプラネタリギヤ２３（２個のみを図示）と、プラネタリギヤ２３を回転自在に支持するキャリア２４（本発明の第２の要素に相当する）とを有している。サンギヤ２１は連結軸６（本発明の第１連結部に相当する）と一体に同心状に設けられている。キャリア２４は第１主軸４（本発明の第２連結部に相当する）と一体に同心状に設けられている。
【００３６】
そして、第１遊星歯車機構２０は、キャリヤ２４に入力される動力を、サンギヤ２１及びリングギヤ２２に分配する機能と、サンギヤ２１及びリングギヤ２２に入力される動力を合成して、キャリア２４に出力する機能とを有している。また、このような動力の分配・合成を行なうときに、サンギヤ２１、リングギヤ２２、及びキャリア２４は、リニアな速度関係を維持しながら回転する。
【００３７】
第２遊星歯車機構３０の構成は第１遊星歯車機構２０と同様であり、サンギヤ３１（本発明の第４の要素に相当する）と、リングギヤ３２（本発明の第６の要素に相当する）と、両ギヤ３１，３２に噛み合う複数（例えば３個）のプラネタリギヤ３３（２個のみを図示）と、プラネタリギヤ３３を回転自在に支持するキャリア（本発明の第５の要素に相当する）とを有している。サンギヤ３１は第１主軸４と一体に同心状に設けられ、キャリア３４は連結軸６と一体に同心状に設けられている。
【００３８】
第２遊星歯車機構３０は、上述した第１遊星歯車機構２０と同様に、動力の分配・合成を行う機能を有している。
【００３９】
以上の構成により、第１遊星歯車機構２０のキャリア２４、第２遊星歯車機構３０のサンギヤ３１、及びエンジン３の出力軸３ａは、第１主軸４を介して、トルクや回転速度を変更するようなギヤ等の変速機構を介さずに、互いに機械的に直結されている。また、第１遊星歯車機構２０のリングギヤ２２及び第２遊星歯車機構３０のキャリア３４は、連結軸６を介して互いに機械的に直結されている。また、第２遊星歯車機構３０のキャリア３４と、駆動輪２，２とは、アイドラ軸８及び差動ギヤ機構９等を介して互いに機械的に連結されている。すなわち、第１遊星歯車機構２０のリングギヤ２２及び第２遊星歯車機構３０のキャリア３４は、駆動輪２，２に連結されている。
【００４０】
第１電動発電機４０は３相のＤＣブラシレスモータであり、第１遊星歯車機構２０と一体に設けられている。第１電動発電機４０は、３ｎ個の電機子４１ａで構成されたステータ４１と、ステータ４１に対応して配置されたロータ４２とを有している。各電機子４１ａは、鉄芯４１ｂとこれに巻き回されたコイル４１ｃとにより構成されており、図示しないケースに固定されて周方向にほぼ等間隔で配列されている。
【００４１】
３ｎ個のコイル４１ｃは、ｎ組の３相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）コイルを構成している。また、電機子４１ａは、第１ＰＤＵ６１を介してバッテリ６３とＥＣＵ６５に接続されている。第１ＰＤＵ６１は、インバータ等により構成されたモータ駆動回路であり、バッテリ６３は第１ＰＤＵ６１を介して充電及び放電可能に構成されている。
【００４２】
第１電動発電機４０のロータ４２は、周方向にほぼ等間隔に並んだ２ｎ個の永久磁石４２ａを有し、隣り合う２つの永久磁石４２ａの極性が互いに異なるものとされている。各永久磁石４２ａは、軟磁性体（例えば鉄）で構成されたリング状の固定部４２ｂに取り付けられている。固定部４２ｂは、第１遊星歯車機構２０のサンギヤ２１と一体に回転自在とされている。
【００４３】
以上の構成により、第１電動発電機４０では、第１ＰＤＵ６１からステータ４１の電機子４１ａに供給される駆動電力により、ステータ４１において回転磁界が発生してロータ４２が回転する。すなわち、ステータ４１に供給された電力が、動力に変換されてロータ４２に出力される。また、第１ＰＤＵ６１からステータ４１に駆動電力が供給されていない時に、ロータ４２が回転したときには、ステータ４１において、回生による回転磁界が発生する。すなわち、第１電動発電機４０が発電機として作動し、ロータ４２に入力された動力が、ステータ４１で電力に変換されてバッテリ６３に回収される。
【００４４】
そして、ＥＣＵ６５は、第１ＰＤＵ６１の作動を制御することによって、第１電動発電機４０に供給される電力と、第１電動発電機４０により発電される電力と、ロータ４２の回転速度を制御する。
【００４５】
次に、第２電動発電機５０は、上述した第１電動発電機４０と同様の３相のＤＣブラシレスモータであり、第１クラッチ５５及び第２クラッチ５６を介して第２遊星歯車機構３０と連結される。第２電動発電機５０は、ステータ５１とロータ５２を有している。ステータ５１とロータ５２の構成は、第１電動発電機４０のステータ４１及びロータ４２と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００４６】
第２電動発電機５０のステータ５１は図示しないケースに固定されると共に、第２ＰＤＵ６２を介してバッテリ６３及びＥＣＵ６５と接続されている。第２ＰＤＵ６２は、インバータ等により構成されたモータ駆動回路であり、バッテリ６３は第２ＰＤＵ６２を介して充電及び放電可能に構成されている。
【００４７】
第１クラッチ５５は、ＥＣＵ６５から出力される制御信号に応じて、第２電動発電機５０のロータ５２と第２遊星歯車機構３０のリングギヤ３２とを連結する締結状態と、この連結を解除する解放状態とに切り換わる。第１クラッチ５５が締結状態にあるときは、第２電動発電機５０のロータ５２と、第２遊星歯車機構３０のリングギヤ３２とが一体に回転する状態となる。
【００４８】
また、第２クラッチ５６は、ＥＣＵ６５から出力される制御信号に応じて、第２電動発電機５０のロータ５２と第２遊星歯車機構３０の第２キャリア３４とを連結する締結状態と、この連結を解除する解放状態とに切り換わる。第２クラッチ５６が締結状態にあるときは、第２電動発電機５０のロータ５２と、第２遊星歯車機構３０のキャリア３４とが一体に回転する状態となる。
【００４９】
そのため、第１クラッチ５５を締結状態とすると共に、第２クラッチ５６を解放状態とすることによって、動力装置１ａを、１共線４要素動作状態とすることができる。すなわち、動力装置１ａを、第２電動発電機５０に連結された第２遊星歯車機構３０のリングギヤ３２（本発明の第１回転要素又は第２回転要素、第１電動機接続要素に相当する）、駆動輪２，２に連結された第２遊星歯車機構３０のキャリア３４及び第１遊星歯車機構２０のリングギヤ２２（本発明の第２回転要素又は第３回転要素、第１電動機隣接要素に相当する）、エンジン３に連結された第１遊星歯車機構２０のキャリア２４及び第２遊星歯車機構３０のサンギヤ３１（本発明の第２回転要素又は第３回転要素に相当する）、及び第１電動発電機４０に連結された第１遊星歯車機構２０のサンギヤ２１（本発明の第１回転要素又は第４回転要素に相当する）という４つの回転要素をもつ動力装置として動作させることができる。
【００５０】
一方、第１クラッチ５５を解放状態とすると共に、第２クラッチ５６を締結状態とすることによって、動力装置１ｂを１共線３要素動作状態とすることができる。すなわち、動力装置１ａを、第２電動発電機５０のロータ５２及び駆動輪２，２に連結された第２遊星歯車機構３０のキャリア３４及び第１遊星歯車機構２０のリングギヤ２２、エンジン３に連結された第２遊星歯車機構３０のサンギヤ３１及び第１遊星歯車機構２０のキャリア２４、及び第１電動発電機４０に連結された第１遊星歯車機構２０のサンギヤ２１という３つの回転要素をもつ動力装置として動作させることができる。
【００５１】
以上の構成により、第２電動発電機５０では、第２ＰＤＵ６２からステータ５１に供給される駆動電力より、ステータ５１において回転磁界が発生してロータ５２が回転する。すなわち、ステータ５１に供給された電力が、動力に変換されてロータ５２に出力される。また、第２ＰＤＵ６２からステータ５１に駆動電力が供給されていない時に、ロータ５２が回転したときには、ステータ５１において、回生による回転磁界が発生する。すなわち、第２電動発電機５０が発電機として作動し、ロータ５２に入力された動力が、ステータ５１で電力に変換されてバッテリ６３に回収される。
【００５２】
そして、ＥＣＵ６５は、第２ＰＤＵ６２の作動を制御することによって、第２電動発電機５０に供給される電力と、第２電動発電機５０により発電される電力と、第２ロータ５２の回転速度を制御する。
【００５３】
次に、図２（ａ）〜図３（ｂ）を参照して、ＥＣＵ６５により、上述した第１クラッチ５５及び第２クラッチ５６による１共線４要素動作状態と１共線３要素動作状態との切り換えを行なった場合の効果について説明する。図２（ａ）〜図３（ｂ）は、第２電動発電機５０の回転速度ＭＧ２（＝第２遊星歯車機構３０のリングギヤ３２の回転速度（１共線４要素動作状態）、又は第２遊星歯車機構３０のキャリア３４の回転速度（１共線３要素動作状態））と、エンジン３の回転速度ＥＮＧ（＝第１遊星歯車機構２０のキャリア２４及び第２遊星歯車機構３０のサンギヤ３１の回転速度）と、駆動輪２，２の回転速度（＝第１遊星歯車機構２０のリングギヤ２２及び第２遊星歯車機構３０のキャリア３４の回転速度）と、第１電動発電機４０の回転速度ＭＧ１（＝第１遊星歯車機構２０のサンギヤ２１の回転速度）との速度線図である。
【００５４】
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、図１に示した動力装置１ａを１共線４要素動作状態（第１クラッチ５５をＯＮ（締結状態）、第２クラッチ５６をＯＦＦ（解除状態））とした場合であり、この場合は、ＥＣＵ６５により、第１電動発電機４０に回転速度ＭＧ１及び第２電動発電機５０の回転速度ＭＧ２を制御することによって、エンジン３の回転速度ＥＮＧに対する駆動輪２，２の回転速度ＯＵＴを、無段階に変速することができる。
【００５５】
図２（ａ）は車両の発進時を示しており、図２（ｂ）は車両の低速走行時を示している。そして、車両の発進時及び低速走行時には、駆動輪２，２に比較的大きなトルクを生じさせる必要があるため、第１電動発電機４０の回転速度ＭＧ１を第２電動発電機５０の回転速度ＭＧ２よりも高くして、エンジン３の回転速度ＥＮＧよりも駆動輪２，２の回転速度ＯＵＴが低いＬＯＷギヤ比設定としている。
【００５６】
車両が低速走行状態から高速走行状態に移行するに従って、ＥＣＵ６５は、エンジン３の回転速度ＥＮＧよりも駆動輪２，２の回転速度ＯＵＴが高いＨＩＧＨギヤ比設定となるように、第１電動発電機４０の回転速度ＭＧ１及び第２電動発電機５０の回転速度ＭＧ２の回転速度ＭＧ２を制御する。そして、このとき、第２電動発電機５０の回転速度ＭＧ２がエンジン３の回転速度ＥＮＧを越えて上昇するが、第２発電電動機５０が高速回転すると第２電動発電機５０の損失の増大等の弊害が生じる。
【００５７】
そこで、ＥＣＵ６５は、図３（ａ）に示したように、第２電動発電機５０の回転速度ＭＧ２がエンジン３の回転速度ＥＮＧに達した時に、第１クラッチ５５を解放状態とすると共に第２クラッチ５６を締結状態として、動力装置１ａを１共線４要素動作状態から１共線３要素状態に切り換える。
【００５８】
このように、第２電動発電機５０の回転速度ＭＧ２がエンジン３の回転速度ＥＮＧに達した時に、動力装置１ａを１共線４要素動作状態から１共線３要素動作状態に切り換えることにより、第２クラッチ５６を解放状態から締結状態に切り換える際に生じるショックを和らげることができる。
【００５９】
なお、第２電動発電機５０の回転速度ＭＧ２がエンジン３の回転速度ＥＮＧに達した時という条件に依らずに、動力装置１ａを１共線４要素動作状態から１共線３要素動作状態に切り換える場合であっても、本発明の効果を得ることができる。
【００６０】
また、第２発電電動機５０の回転速度ＭＧ２が所定速度以上となったときに、動力装置１ａを１共線４要素動作状態から１共線３要素動作状態に切り換えるようにしてもよい。
【００６１】
そして、高速走行時に、動力装置１ａを１共線３要素動作状態とすることにより、図３（ｂ）に示したように、第２電動発電機５０の回転速度ＭＧ２を駆動輪２，２の回転速度ＯＵＴとして、第２電動発電機５０の回転速度ＭＧ２の上昇を抑制することができる。
【００６２】
［第２の実施形態］次に、図４〜図６を参照して第２の実施形態について説明する。
【００６３】
図４は第２の実施形態の動力装置１ｂの構成図である。動力装置１ｂは、上述した第１の実施形態の動力装置１ａの第１電動発電機４０と第１遊星歯車機構２０を、第３電動発電機７０（本発明のエネルギー分配・合成装置に相当する）に置き換えたものであり、動力装置１ａと同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６４】
第３電動機７０は、図４に示したように、第１ロータ７１（本発明の第１の要素に相当する）と、第１ロータ７１と対向するように配置されたステータ７２（本発明の第３の要素に相当する）と、第１ロータ７１とステータ７２の間に間隔をもって設けられた第２ロータ７３（本発明の第２の要素に相当する）とを備えている。
【００６５】
図５を参照して、第１ロータ７１は２ｎ個の永久磁石７１ａを有しており、永久磁石７１ａは、周方向に等間隔で並んだ状態で、リング状の固定部７１ｂの外周面に取り付けられている。各永久磁石７１ａは、軸線方向に直交する断面がほぼ扇形状になっている。固定部７１ｂは軟磁性体（例えば鉄）で構成されており、その内周面が連結軸６に一体に取り付けられている。以上の構成により、第１ロータ７１は連結軸６と一体に回転自在とされている。
【００６６】
図６は、図５のＡ−Ａ線の位置で周方向に沿って破断した断面の一部を模式的に展開したものである。図６に示したように、連結軸６を中心として、周方向に隣り合う２つの永久磁石７１ａがなす中心角は、所定角度θである。また、永久磁石７１ａの極性は、周方向に隣り合う２つが相互に異なっている。以下、永久磁石７１ａの図中左側の磁極を「第１磁極」といい、図中右側の磁極を「第２磁極」という。
【００６７】
第３電動機７０のステータ７２は、回転磁界を発生させるものであり、周方向に等間隔に配置された３ｎ個の電機子７２ａを有している。各電機子７２ａは、鉄芯７２ｂと鉄芯７２ｂに巻回されたコイル７２ｃ等により構成されている。鉄芯７２ｂは、軸線方向に直交する断面がほぼ扇形状になっており、軸線方向に永久磁石７１ａとほぼ同じ長さを有している。
【００６８】
鉄芯７２ｂの内周面の軸線方向の中央部には、周方向に延びる溝７２ｄが形成されている。３ｎ個のコイル７２ｃは、ｎ組の３相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）コイルを構成している。また、電機子７２ａは、ケースＣＡに、リング状の固定部７２ｅを介して移動不能に取り付けられている。以上のような電機子７２ａ及び永久磁石７１ａの数と配置から、ある一つの電機子７２ａの中心が、永久磁石７１ａの中心と周方向に一致したときには、その電機子７２ａに対して２つおきの電機子７２ａの中心と、その永久磁石７１ａの中心とが周方向に一致する。
【００６９】
さらに電機子７２ａは、第１ＰＤＵ６１を介してバッテリ６３とＥＣＵ６５に接続されている。また、電機子７２ａは、ＰＤＵ６１から電力が供給されたとき、及び発電状態にあるときに、鉄芯７２ｂの左右の端部に、互いに異なる磁性の磁極が発生するように構成されている。また、これらの磁極の発生に伴なって、第１ロータ７１の左側（第１磁極側）の部分との間、及び右側（第２磁極側）の部分との間に、第１及び第２の回転磁界が周方向に回転するようにそれぞれ発生する。以下、鉄芯７２ｂの左端部に発生する磁極を「第１電機子磁極」といい、右端部に発生する磁極を「第２電機子磁極」という。なお、「第１電機子磁極」及び「第２電機子磁極」の数は、いずれも永久磁石７１ａの磁極の数と同じ２ｎである。
【００７０】
第２ロータ７３は、複数の第１コア７３ａ及び第２コア７３ｂを有している。第１コア７３ａ及び第２コア７３ｂは、いずれも周方向に等間隔で配置されており、第１コア７３ａ及び第２コア７３ｂの数は、いずれも永久磁石７１ａと同じ２ｎに設定されている。各第１コア７３ａは軟磁性体（例えば、複数の鋼板を積層したもの）であり、軸性方向に直交する断面がほぼ扇形状になっており、軸線方向に永久磁石７１ａのほぼ半分の長さで延びている。各第２コア７３ｂは、第１コア７３ａと同様に軟磁性体であって、軸線方向に直交する断面がほぼ扇形状になっており、軸線方向に永久磁石７１ａのほぼ半分の長さで延びている。
【００７１】
また、軸線方向において、第１コア７３ａは、第１ロータ７１の左側（第１磁極側）の部分とステータ７２の左側（第１電機子磁極側）の部分との間に配置され、第２コア７３ｂは、第１ロータ７１の右側（第２電機子磁極側）の部分との間に配置されている。さらに、第２コア７３ｂは、第１コア７３ａに対して周方向に互い違いに並んでおり、その中心が、第１コア７３ａの中心に対して、上述した所定角度θの１／２だけずれている。
【００７２】
また、図５を参照して、第１コア７３ａ及び第２コア７３ｂは、それぞれフランジ７３ｄの外端部に、軸線方向に延びる棒状の連結部７３ｃを介して取り付けられている。フランジ７３ｄは、第１主軸４と一体に同心状に設けられている。この構成により、第１コア７３ａ及び第２コア７３ｂを有する第２ロータ７３は、第１主軸４と一体に回転自在となっており、第１主軸４を介してエンジン３の出力軸３ａ（図４参照）に直結されている。
【００７３】
以上の構成の第３電動機７０では、図６に示したように、第１及び第２の回転磁界が発生しているとき、各第１電機子磁極の極性が、それに対向する（最も近い）各第１磁極の磁性と異なるときには、各第２電機子磁極の極性は、それに対向する（最も近い）各第２磁極の極性と同じになる。また、各第１磁極と各第１電機子磁極の間に、各第１コア７３ａが位置しているときには、各第２コア７３ｂが、周方向に隣り合う各２組の回転磁界の発生中、各第２電機子磁極の磁性が、それに対向する（最も近い）各第２磁極の磁性と異なるときには、各第１電機子磁極の磁性は、それに対向する（最も近い）各第１磁極の磁性と同じになる。また、各第２磁極と各第２電機子磁極の間に、各第２コア７３ｂが位置しているときには、各第１コア７３ａが、周方向に隣り合う各２組の第１電機子磁極及び第１磁極の間に位置する。
【００７４】
そして、第３電動機７０は、第１ロータ７１及び第２ロータ７３で回転動力を入出力すると共に、ステータ７２で電力を入出力する遊星歯車機構と同様の機能を有している。そのため、上述した第１の実施形態における第１電動発電機４０と第１遊星歯車機構２０との組合せによる構成と同様の機能を、第３電動機７０に置き換えて実現することができる。そして、動力装置１ｂにおいて、第１クラッチ５５と第２クラッチ５６の締結状態／解放状態を制御することにより、上述した第１の実施形態の動力装置１ａと同様に、図２（ａ）〜図３（ｂ）で示した動作を実現することができる。
【００７５】
［第３の実施形態］次に、図７〜図９を参照して第３の実施形態について説明する。
【００７６】
図４は第３の実施形態の動力装置１ｃの構成図である。動力装置１ｃは、上述した第１の実施形態の動力装置１ａの第２電動発電機５０に対して設けられていた第１クラッチ５５及び第２クラッチ５６を、第１電動発電機４０側に設けたものである。なお、第１の実施形態の動力装置１ａと同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７７】
第３の実施形態においては、第１発電電動機４０が本発明の第１電動機に相当し、第２発電電動機５０が本発明の第２電動機に相当する。また、第１遊星歯車機構２０が本発明の機械的差動装置に相当し、第２遊星歯車機構３０と第２発電電動機５０とにより、本発明のエネルギー分配・合成装置が構成されている。そして、第１遊星歯車機構２０と第２遊星歯車機構３０と第２発電電動機５０とにより、本発明の共線図上に４つの回転要素が配列される差動装置が構成されている。
【００７８】
また、第２遊星歯車機構３０のサンギヤ３１が本発明の第１の要素に相当し、キャリア３４が本発明の第２の要素に相当し、リングギヤ３２が本発明の第３の要素に相当する。また、第１遊星歯車機構２０のリングギヤ２２が本発明の第４の要素に相当し、キャリア２４が本発明の第５の要素に相当し、サンギヤ２１が本発明の第６の要素に相当する。
【００７９】
第１クラッチ４５は、ＥＣＵ６５から出力される制御信号に応じて、第１電動発電機４０のロータ４２と第１遊星歯車機構２０のサンギヤ２１とを連結する締結状態と、この連結を解除する解放状態とに切り換わる。第１クラッチ４５が締結状態にあるときは、第１電動発電機４０のロータ４２と、第１遊星歯車機構２０のサンギヤ２１とが一体に回転する状態となる。
【００８０】
また、第２クラッチ４６は、ＥＣＵ６５から出力される制御信号に応じて、第１電動発電機４０のロータ４２と第１遊星歯車機構２０のキャリア２４とを連結する締結状態と、この連結を解除する解放状態とに切り換わる。第２クラッチが締結状態にあるときは、第１電動発電機４０のロータ４２と、第１遊星歯車機構２０のキャリア２４とが一体に回転する状態となる。
【００８１】
そのため、第１クラッチ４５を解放状態とすると共に、第２クラッチ４６を締結状態とすることによって、動力装置１ｃを１共線４要素動作状態とすることができる。すなわち、動力装置１ｃを、第２電動発電機４０に連結された第２遊星歯車機構３０のリングギヤ３２（本発明の第１回転要素又は第２回転要素に相当する）、駆動輪２，２に連結された第２遊星歯車機構３０のキャリア３４及び第１遊星歯車機構２０のリングギヤ２２（本発明の第２回転要素又は第３回転要素）、エンジン３と連結された第１遊星歯車機構２０のキャリア２４及び第２遊星歯車機構３０のサンギヤ３１（本発明の第２回転要素又は第３回転要素、第１電動機隣接要素に相当する）、及び第１発電電動機４０に連結された第１遊星歯車機構２０のサンギヤ２１（本発明の第１回転要素又は第４回転要素、第１電動機接続要素に相当する）という４つの回転要素をもつ動力装置として動作させることができる。
【００８２】
一方、第１クラッチ４５を解放状態とすると共に、第２クラッチ４６を締結状態とすることによって、動力装置１ｃを１共線３要素動作状態とすることができる。すなわち、動力装置１ｃを、第１電動発電機４０及びエンジン３に連結された第１遊星歯車機構２０のキャリア２４、駆動輪２，２に連結された第１遊星歯車機構２０のリングギヤ２２及び第２遊星歯車機構３０のキャリア３４、及び第２電動発電機５０に連結された第２遊星歯車機構３０のリングギヤ３２という３つの回転要素を持つ動力装置として動作させることができる。
【００８３】
次に、図８（ａ）〜図９（ｂ）を参照して、ＥＣＵ６５により、上述した第１クラッチ４５及び第２クラッチ４６による１共線４要素動作状態と１共線３要素動作状態との切り換えを行なった場合の効果について説明する。図８（ａ）〜図９（ｂ）は、第１電動発電機４０の回転速度ＭＧ１（＝第１遊星歯車機構２０のサンギヤ２１の回転速度（１共線４要素動作時）、又は第１遊星歯車機構２０のキャリア２４及び第２遊星歯車機構３０のサンギヤ３１の回転速度（１共線３要素動作時））と、エンジン３の回転速度ＥＮＧ（＝第１遊星歯車機構２０のキャリア２４及び第２遊星歯車機構３０のサンギヤ３１の回転速度）と、駆動輪２，２の回転速度ＯＵＴ（＝第１遊星歯車機構２０のリングギヤ２２及び第２遊星歯車機構３０のキャリア３４の回転速度）と、第２電動発電機５０の回転速度ＭＧ２（＝第２遊星歯車機構３０のリングギヤ３２の回転速度）との速度線図である。
【００８４】
図８（ａ）は車両の発進時を示しており、図８（ｂ）は車両の低速走行時を示している。車両の発進時及び低速走行時において、ＥＣＵ６５は、第１クラッチ４５を解放状態とすると共に第２クラッチ４６を締結状態として、動力装置１ｃを１共線３要素動作状態とする。そして、これにより、第１電動発電機４０の回転速度をエンジン３の回転速度ＥＮＧとして、第１電動発電機４０の回転速度ＭＧ１の上昇を抑制することができる。
【００８５】
このように、第１電動発電機４０の回転速度ＭＧ１の上昇を抑制することで、高回転による第１電動発電機４０の損失の増大等の弊害を抑制することができる。
【００８６】
また、ＥＣＵ６５は、図９（ａ）に示したように、第１電動発電機４０の回転速度ＭＧ１が駆動輪２，２の回転速度ＯＵＴに達した時に、第２クラッチ４６を解放状態とすると共に第１クラッチ４５を締結状態として、動力装置１ｃを１共線３要素動作状態から１共線４要素動作状態に切り換える。
【００８７】
このように、第１電動発電機４０の回転速度ＭＧ１が駆動輪２，２の回転速度ＯＵＴに達した時に、動力装置１ｃを１共線３要素動作状態から１共線４要素動作状態に切り換えることにより、第１クラッチ４５を解放状態から締結状態に切り換える際に生じるショックを和らげることができる。
【００８８】
なお、第２電動発電機５０の回転速度ＭＧ２がエンジン３の回転速度ＥＮＧに達した時という条件に依らずに、動力装置１ｃを１共線３要素動作状態から１共線４要素動作状態に切り換える場合であっても、本発明の効果を得ることができる。
【００８９】
また、第１発電電動機４０の回転速度ＭＧ１が所定速度以上となったときに、動力装置１ｃを１共線４要素動作状態から１共線３要素動作状態に切り換えるようにしてもよい。
【００９０】
そして、図９（ｂ）に示したように、１共線４要素動作状態とすることにより、エンジン３の回転数ＥＮＧよりも駆動輪２，２の回転速度ＯＵＴの方が高いＨＩＧＨギヤ設定とする際の第２電動発電機５０の出力トルクを、１共線３要素動作状態よりも低くすることができる。
【００９１】
［第４の実施形態］次に、図１０を参照して第４の実施の形態について説明する。
【００９２】
図１０は第４の実施の形態の動力装置１ｄの構成図である。動力装置１ｄは、上述した第３の実施形態の動力装置１ｃの第２電動発電機５０と第２遊星歯車機構３０を、第４電動機８０（本発明のエネルギー分配・合成装置に相当する）に置き換えたものであり、動力装置１ｄと同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００９３】
第４電動機８０は、第１ロータ８１と、第１ロータ８１と対向するように配置されたステータ８２と、第１ロータ８１とステータ８２の間に間隔をもって設けられた第２ロータ８３とを備えている。
【００９４】
第４電動機８０の構成は、上述した第２の実施形態の動力装置１ｂの第３電動機７０と同様であり、第３電動機８０は、第１ロータ８１及び第２ロータ８３で回転動力を入出力すると共に、ステータ８２で電力を入出力する遊星歯車機構と同様の機能を有している。そのため、上述した第３の実施形態における第２電動発電機５０と第２遊星歯車機構３０との組合せによる構成と同様の機能を、第３電動機８０に置き換えて実現することができる。
【００９５】
この場合、第３電動機８０の第１ロータ８１は本発明の第１の要素に相当し、第２ロータ８３は本発明の第２の要素に相当し、ステータ８２は本発明の第３の要素に相当する。そして、動力装置１ｄにおいて、第１クラッチ４５と第２クラッチ４６の締結状態／解放状態を制御することにより、上述した第３の実施形態の動力装置１ｃと同様に、図８（ａ）〜図９（ｂ）で示した動作を実現することができる。
【００９６】
［第５の実施形態］次に、図１１を参照して第５の実施形態について説明する。
【００９７】
図１１は第５の実施形態の動力装置１ｅの構成図である。動力装置１ｅは、上述した第１の実施形態の動力装置１ａの第１電動発電機４０に対して、第３の実施形態の動力装置１ｃと同様に、第１クラッチ４５及び第２クラッチ４６を備えたものである。
【００９８】
この場合、第１クラッチ４５及び第２クラッチ４６と、第１クラッチ５５及び第２クラッチ５６のうちのいずれか一方が、本発明の第１クラッチ及び第２クラッチに相当すると共に、他方が本発明の第３クラッチ及び第４クラッチに相当する。
【００９９】
そして、第２発電電動機５０を本発明の第１電動機とすると、第２遊星歯車機構３０のリングギヤ３２が本発明の第１電動機接続要素となると共に、第２遊星歯車機構３０のキャリア３４が本発明の第１電動機隣接要素となる。また、第１発電電動機４０が本発明の第２電動機なって、第１遊星歯車機構２０のサンギヤ２１が本発明の第２電動機接続要素となると共に、第１遊星歯車機構２０のキャリア２４が本発明の第２電動機隣接要素となる。
【０１００】
また、逆に第１発電電動機４０を本発明の第１電動機とすると、第１遊星歯車機構２０のサンギヤ２１が本発明の第１電動機接続要素となると共に、第１遊星歯車機構２０のキャリア２４が本発明の第１電動機隣接要素となる。また、第２発電電動機５０が本発明の第２電動機となって、第２遊星歯車機構３０のリングギヤ３２が本発明の第２電動機接続要素となると共に、第２遊星歯車機構３０のキャリア３４が本発明の第２電動機隣接要素となる。
【０１０１】
ＥＣＵ６５は、第１電動発電機４０に対して設けられた第１クラッチ４５を締結状態とすると共に、第２クラッチ４６を解放状態とし、且つ、第２電動発電機５０に対して設けられた第１クラッチ５５を締結状態とすると共に、第２クラッチ５６を解放状態とすることにより、動力装置１ｅを、上述した図２（ａ），図２（ｂ）及び図９（ｂ）に示した１共線４要素動作状態とすることができる。
【０１０２】
また、ＥＣＵ６５は、第２電動発電機５０に対して設けられた第１クラッチ５５を解放状態とすると共に、第２クラッチ５６を締結状態とし、且つ、第１電動発電機４０に対して設けられた第１クラッチ４５を締結状態とすると共に、第２クラッチ４６を解放状態とすることにより、動力装置１ｅを、上述した図３（ｂ）に示した１共線３要素動作状態とすることができる。そして、これにより、高速走行時の第２電動発電機５０の回転数の上昇を抑制することができる。
【０１０３】
また、ＥＣＵ６５は、第１電動発電機４０に対して設けられた第１クラッチ４５を解放状態とすると共に、第２クラッチ４６を締結状態とし、且つ、第２電動発電機５０に対して設けられた第１クラッチ５５を締結状態とすると共に、第２クラッチ５６を解放状態とすることにより、動力装置１ｅを、上述した図８（ａ），図８（ｂ）に示した１共線３要素動作状態とすることができる。そして、これにより、発進時及び低速走行時の第１電動発電機４０の回転速度の上昇を抑制することができる。
【０１０４】
なお、本発明は上記第１〜第５の実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、上記第１〜第５の実施形態では、本発明の機械的差動装置として、第１遊星歯車機構２０及び第２遊星歯車機構３０を用いているが、以下の機構を有するものであれば、他の適当な装置を用いてもよい。
【０１０５】
すなわち、共線図上に配列される３つの回転要素を有し、３つの回転要素のうちの１つの回転要素に入力された動力を他の２つの回転要素に分配する機能と、該２つの回転要素に入力された動力を合成した後、該１つの回転要素に出力する機能を有する装置であればよい。例えば、遊星歯車機構のギヤに代えて、表面間の摩擦により動力を伝達する複数のロータを有し、遊星歯車機構と同等の機能を有するような装置を用いてもよい。
【０１０６】
また、第１〜第５の実施形態では、第１電動発電機４０及び第２電動発電機５０はＤＣブラシレスモータであるが、入力された電力を動力に変換する機能と、入力された動力を電力に変換する機能を有する装置であれば、ＡＣモータ等の他の装置を用いてもよい。
【０１０７】
また、第２の実施形態の第３電動機７０及び第４実施形態の第３電動機８０では、ステータ７２，８２と第１ロータ７１，８１との間に配置された第２ロータ７３，８３に、２列のコア（第１コア７３ａ，第２コア７３ｂ）を設けたが、３列以上のコアを設けてもよい。この場合には、コアの列数をＮとすると、第１ロータにおける隣接する磁極間の位相のずれを３６０°／Ｎとし、第２ロータにおける隣接するコアの間の位相のずれを３６０°／２Ｎとして、第１ロータ及び第２ロータを構成すればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の第１の実施形態の動力装置の構成図。
【図２】図１に示した動力装置の作動を説明した速度線図。
【図３】図１に示した動力装置の作動を説明した速度線図。
【図４】本発明の第２の実施形態の動力装置の構成図。
【図５】図４に示した第３電動機の構成図。
【図６】図４に示した第３電動機の構成図。
【図７】本発明の第３の実施形態の動力装置の構成図。
【図８】図７に示した動力装置の作動を説明した速度線図。
【図９】図７に示した動力装置の作動を説明した速度線図。
【図１０】本発明の第４の実施形態の動力装置の構成図。
【図１１】本発明の第５の実施形態の動力装置の構成図。
【図１２】従来の動力装置の構成図。
【符号の説明】
【０１０９】
１ａ〜１ｅ…（本発明の）動力装置、２…駆動輪、３…エンジン（原動機）、４…第１主軸（第１連結部）、６…連結軸（第２連結部）、２０…第１遊星歯車機構、２１…サンギヤ、２２…リングギヤ、２３…プラネタリギヤ、２４…キャリア、３０…第２遊星歯車機構、３１…サンギヤ、３２…リングギヤ、３３…プラネタリギヤ、３４…キャリア、４０…第１電動機、４１…ステータ、４２…ロータ、４５…第１クラッチ、４６…第２クラッチ、５０…第２電動機、５１…ステータ、５２…ロータ、５５…第１クラッチ、５６…第２クラッチ、６１…第１ＰＤＵ、６２…第２ＰＤＵ、６３…バッテリ、６５…ＥＣＵ、７０…第３電動機、７１…第１ロータ、７２…ステータ、７３…第２ロータ、８０…第３電動機、８１…第１ロータ、８２…ステータ、８３…第２ロータ
【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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