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JP2008179348A - 動力装置 - Google Patents

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JP2008179348A JP2007326611A JP2007326611A JP2008179348A JP 2008179348 A JP2008179348 A JP 2008179348A JP 2007326611 A JP2007326611 A JP 2007326611A JP 2007326611 A JP2007326611 A JP 2007326611A JP 2008179348 A JP2008179348 A JP 2008179348A
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典行 阿部
Shigemitsu Akutsu
重光 圷
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

【課題】 合成・分配装置を通過する動力を低減でき、それにより、小型化および製造コストの削減を達成することができるとともに、駆動効率を高めることができる動力装置を提供する。
【解決手段】 被駆動部ＤＷ，ＤＷを駆動するための動力装置１は、原動機３と、第１、第２および第３の要素２１，２４，２２を有する第１分配・合成装置２０と、第４、第５および第６の要素３１，３４，３２を有する第２分配・合成装置３０と、第３および第６の要素２２，３２に接続され、第３要素２２と第６要素３２の回転速度の関係を変更可能な速度変更装置４０、５０、２、６１、６２と、を備え、第２および第４の要素２４，３１が、原動機３の出力軸３ａに機械的に連結され、第１および第５の要素２１，３４が、被駆動部ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被駆動部を駆動するための動力装置に関し、特に、動力源として原動機を備えるとともに、当該原動機の動力を変速して被駆動部に伝達可能に構成された動力装置に関する。
従来のこの種の動力装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この動力装置は、車両の左右の駆動輪を駆動するためのものであり、動力源である内燃機関と、内燃機関および駆動輪に連結された変速機とを備えている。この変速機は、一般的なシングルピニオンタイプで構成された第１および第２の遊星歯車装置と、１つのロータおよびステータをそれぞれ備える第１および第２の回転機を有している。
図５１に示すように、第１遊星歯車装置の第１リングギヤ、第１キャリアおよび第１サンギヤは、内燃機関、第２遊星歯車装置の第２キャリア、および第１回転機にそれぞれ機械的に連結されている。第２遊星歯車装置の第２サンギヤ、第２キャリアおよび第２リングギヤは、第２回転機、駆動輪、および第１回転機にそれぞれ機械的に連結されている。また、第１および第２の回転機は、制御器を介して互いに電気的に接続されている。なお、図５１では、要素間の連結に関し、機械的な連結を実線で、電気的な接続を一点鎖線で、それぞれ示している。また、動力および電力の流れを矢印付きの太い実線で示している。
以上の構成の従来の動力装置では、車両の走行中、内燃機関の動力が、例えば次のようにして駆動輪に伝達される。すなわち、図５１に示すように、内燃機関の動力は、第１リングギヤに伝達された後、第１サンギヤに後述するように伝達された動力と合成され、この合成動力は、第１キャリアを介して第２キャリアに伝達される。また、この場合、第２回転機で発電が行われるとともに、発電した電力が制御器を介して第１回転機に供給される。この発電に伴い、第２キャリアに伝達された合成動力の一部が、第２サンギヤおよび第２リングギヤに分配され、合成動力の残りが駆動輪に伝達される。第２サンギヤに分配された動力は、第２回転機に伝達され、第２リングギヤに分配された動力は、第１回転機を介して第１サンギヤに伝達される。さらに、第１サンギヤには、上述した電力の供給に伴って発生した第１回転機の動力が伝達される。
上記のように、従来の動力装置では、第１キャリア→第２キャリア→第２リングギヤ→第１回転機→第１サンギヤ→第１キャリアから成る経路と、第１キャリア→第２キャリア→第２サンギヤ→第２回転機→第１回転機→第１サンギヤ→第１キャリアから成る経路において、動力が再循環する。この動力の再循環により、第１リングギヤおよび第１サンギヤからの非常に大きな合成動力が、第１キャリアを通過し、そのまま第２キャリアを通過するので、この大きな合成動力に耐えられるようにするために、第１および第２の遊星歯車装置を大型化せざるを得ず、動力装置の大型化および製造コストの増大を招いてしまう。さらに、そのような動力装置の大型化および動力装置を通過する動力の増大に伴って、動力装置において発生する損失も増大し、動力装置の駆動効率が低くなってしまう。
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、分配・合成装置を通過する動力を低減でき、それにより、小型化および製造コストの削減を達成することができるとともに、駆動効率を高めることができる動力装置を提供することを目的とする。
米国特許第６４７８７０５号明細書
上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、被駆動部（実施形態における（以下、本項において同じ）駆動輪ＤＷ，ＤＷ）を駆動するための動力装置１、１Ａ、１Ｂであって、出力軸（クランク軸３ａ）を有する原動機（エンジン３）と、第１、第２および第３の要素（第１サンギヤ２１、第１キャリア２４、第１リングギヤ２２、Ａ１ロータ２２１、Ａ２ロータ２２３、第３ステータ２２２）を有し、第２要素に入力されたエネルギを第１および第３の要素に分配する機能と、第１および第３の要素に入力されたエネルギを合成した後、第２要素に出力する機能を有するとともに、エネルギの分配・合成中、第１〜第３の要素が、リニアな速度関係を保ちながら回転するように構成された第１分配・合成装置（第１遊星歯車装置２０、第３発電電動機２２０）と、第４、第５および第６の要素（第２サンギヤ３１、第２キャリア３４、第２リングギヤ３２、Ｂ１ロータ２３１、Ｂ２ロータ２３３、第４ステータ２３２）を有し、第５要素に入力されたエネルギを第４および第６の要素に分配する機能と、第４および第６の要素に入力されたエネルギを合成した後、第５要素に出力する機能を有するとともに、エネルギの分配・合成中、第４〜第６の要素が、リニアな速度関係を保ちながら回転するように構成された第２分配・合成装置（第２遊星歯車装置３０、第４発電電動機２３０）と、第３および第６の要素に接続され、第３要素と第６要素の回転速度の関係を変更可能な速度変更装置（第１発電電動機４０、第２発電電動機５０、ＥＣＵ２、１ＳＴ・ＰＤＵ６１、２ＮＤ・ＰＤＵ６２、無段変速機１１０）と、を備え、第２および第４の要素が、原動機の出力軸に機械的に連結され、第１および第５の要素が、被駆動部に機械的に連結されていることを特徴とする。
この動力装置によれば、第１分配・合成装置の第２要素および第２分配・合成装置の第４要素が、原動機の出力軸に機械的に連結されており、第１分配・合成装置の第１要素および第２分配・合成装置の第５要素が、被駆動部に機械的に連結されている。また、第１分配・合成装置の第３要素および第２分配・合成装置の第６要素に、これらの第３要素と第６要素の回転速度の関係を変更可能な速度変更装置が接続されている。
以上の構成の動力装置では、原動機の動力が、例えば次のようにして被駆動部に伝達される。すなわち、図５２に示すように、原動機の動力の一部は第２要素に伝達され、残りは第４要素に伝達される。第２要素に伝達された原動機の動力は、第１要素と第３要素に分配され、第１要素に分配された動力は、被駆動部に伝達され、第３要素に分配された動力は、速度変更装置を介して第６要素に伝達される。また、この第６要素に伝達された動力と、上記のように第４要素に伝達された原動機の動力は、合成された後、第５要素を介して被駆動部に伝達される。以上の結果、被駆動部に、原動機の動力と等しい大きさの動力が伝達される。なお、図５２では、矢印付きの太い実線は、動力（エネルギ）の流れを示している。
以上のように、本発明の動力装置では、前述した従来の場合と異なり、原動機の動力が再循環することなく、被駆動部に伝達されるので、第１および第２の分配・合成装置を通過する動力を低減できる。したがって、第１および第２の分配・合成装置の小型化を図ることができ、それにより、動力装置の小型化および製造コストの削減を達成することができる。また、上記のように低減された動力に見合ったトルク容量を有する第１および第２の分配・合成装置を用いることによって、動力の損失を抑制し、動力装置の駆動効率を高めることができる。
また、原動機の動力は、第２要素および第１要素から成る第１経路と、第２要素、第３要素、速度変更装置、第６要素、および第５要素から成る第２経路と、第４要素および第５要素から成る第３経路の３つの経路を介して、分割された状態で被駆動部に伝達される。これにより、第２経路を介して速度変更装置を通過する動力を低減できるので、速度変更装置の小型化を図ることができ、それにより、動力装置のさらなる小型化および製造コストの削減を達成することができる。
さらに、以上のような被駆動部への動力の伝達の際、速度変更装置により、第３要素と第６要素の回転速度の関係を変更することによって、原動機の動力を変速して被駆動部に伝達することができる。具体的には、第１分配・合成装置では、第１〜第３の要素の間でのエネルギの分配・合成中、第１〜第３の要素は、リニアな速度関係を保ちながら回転し、第２分配・合成装置では、第１分配・合成装置と同様、第４〜第６の要素の間でのエネルギの分配・合成中、第４〜第６の要素は、リニアな速度関係を保ちながら回転する。また、前述した連結関係において、第２および第４の要素がギヤなどの変速機構を介さずに原動機の出力軸に直結されている場合には、第２および第４の要素の回転速度はいずれも、原動機の回転数と等しい。さらに、第１および第５の要素が被駆動部に直結されている場合には、第１および第５の要素の回転速度はいずれも、被駆動部の速度と等しい。また、第３要素と第６要素の回転速度の関係は、速度変更装置によって変更される。以上から、原動機の回転数、被駆動部の速度および第１〜第６の要素の回転速度（以下、それぞれ「第１〜第６の要素回転速度Ｖ１〜Ｖ６」という）の関係は、例えば図５３の太い実線のように示される。なお、同図および後述する他の速度線図は、いわゆる共線図であり、この速度線図では、リニアな速度関係にある複数の要素の回転速度は、一直線上に並び、共線関係になる。また、この速度線図では、実際には、値０を示す横線に交わる縦線は、各パラメータの速度を表すためのものであり、この縦線上に表される白丸と横線との隔たりが、各パラメータの速度に相当するが、便宜上、この縦線の一端に、各パラメータの速度を表す符号を表示している。
このため、図５３に破線で示すように、例えば、第２および第４の要素回転速度Ｖ２，Ｖ４に対して、第３要素回転速度Ｖ３がより高く、かつ、第６要素回転速度Ｖ６がより低くなるように、第３および第６の要素回転速度Ｖ３，Ｖ６の関係を速度変更装置で変更することによって、原動機の動力を減速して被駆動部に伝達することができる。逆に、図５３に一点鎖線で示すように、第２および第４の要素回転速度Ｖ２，Ｖ４に対して、第３要素回転速度Ｖ３がより低く、かつ、第６要素回転速度Ｖ６がより高くなるように、第３および第６の要素回転速度Ｖ３，Ｖ６の関係を速度変更装置で変更することによって、原動機の動力を増速して被駆動部に伝達することができる。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の動力装置１Ａにおいて、速度変更装置が機械式の無段変速機１１０であることを特徴とする。
この構成によれば、速度変更装置として、一般的な機械式の無段変速機を用いるので、特別な装置を用意することなく、動力装置を容易かつ安価に構成することができる。また、請求項１で述べたように、速度変更装置を通過する動力を低減できるので、そのように低減された動力に見合ったトルク容量を有する無段変速機を用いることによって、動力の損失を抑制し、動力装置の駆動効率をさらに高めることができる。
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の動力装置１において、速度変更装置が、第３要素に機械的に連結され、第３要素との間で回転動力を伝達するとともに、回転動力と回転動力以外の他の形態のエネルギとの間でエネルギの形態を変換する第１エネルギ変換装置（第１発電電動機４０）と 第１エネルギ変換装置に接続され、第６要素に機械的に連結され、第６要素との間で回転動力を伝達するとともに、回転動力と他の形態のエネルギとの間でエネルギの形態を変換する第２エネルギ変換装置（第２発電電動機５０）と、第１および第２のエネルギ変換装置の少なくとも一方において、他の形態のエネルギを回転動力に変換する際に、回転動力のトルクおよび回転数を制御する制御器（１ＳＴ・ＰＤＵ６１、２ＮＤ・ＰＤＵ６２、ＥＣＵ２）と、を有することを特徴とする。
この構成によれば、第３要素と第１エネルギ変換装置との間で回転動力が伝達されるとともに、第１エネルギ変換装置によって、この回転動力と他の形態のエネルギとの間でエネルギの形態が変換される。また、第１エネルギ変換装置に接続された第２エネルギ変換装置と第６要素との間で回転動力が伝達されるとともに、第２エネルギ変換装置によって、この回転動力と他の形態のエネルギとの間でエネルギの形態が変換される。さらに、第１および／または第２のエネルギ変換装置において、他の形態のエネルギを回転動力に変換する際に、制御器によって、回転動力のトルクおよび回転数が制御される。
回転動力の状態でトルクおよび回転数を変更する場合において、例えば、ベルト式の無段変速機を用いたときには、このような無段変速機は、体積あたりのトルク伝達容量が比較的小さいため、比較的大きなトルクを伝達するためには、大型のものを用いなければならず、動力装置の大型化を招くため、大きなトルクの伝達には適さない。本発明によれば、上述したように、他の形態のエネルギを回転動力に変換する際、回転動力のトルクおよび回転数を制御する。このため、例えば、第１および第２のエネルギ変換装置として発電電動機を用いた場合には、発電電動機は、サイズに対するトルク容量が無段変速機よりも大きいため、第１および第２のエネルギ変換装置を含む速度変更装置の小型化を図ることができ、それにより、動力装置をより一層、小型化することができる。
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の動力装置１において、他の形態のエネルギを貯蔵・放出可能に構成され、第１および第２のエネルギ変換装置に接続されたエネルギ貯蔵・放出装置（バッテリ６３）をさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、他の形態のエネルギが、エネルギ貯蔵・放出装置に貯蔵されるとともに、貯蔵された他の形態のエネルギが第１および／または第２のエネルギ変換装置に放出される。
このため、例えば、原動機として熱機関を用いた場合において、この熱機関の最良な燃費（以下「最良燃費」という）が得られる最良燃費動力よりも被駆動部を駆動するのに要求される要求動力が小さいときに、熱機関の動力を最良燃費が得られるように制御するとともに、熱機関の余剰の動力を他の形態のエネルギに変換し、この他の形態のエネルギをエネルギ貯蔵・放出装置に貯蔵することが可能になる。逆に、最良燃費動力よりも要求動力が大きいときに、熱機関の動力を最良燃費が得られるように制御するとともに、上記のエネルギ貯蔵・放出装置に貯蔵された他の形態のエネルギを、第１および／または第２のエネルギ変換装置を介して被駆動部に回転動力として入力することにより、動力の不足を補うことが可能になる。以上により、熱機関の最良燃費を得ることができ、したがって、動力装置の駆動効率をより一層、高めることができる。
請求項５に係る発明は、請求項３または４に記載の動力装置１において、他の形態のエネルギが電気エネルギであることを特徴とする。
この構成によれば、第１および第２のエネルギ変換装置において、回転動力と電気エネルギの間でエネルギの形態が変換される。一般に、回転動力と電気エネルギの間のエネルギの変換は、例えば回転動力と圧力エネルギの間のエネルギの変換の場合よりもエネルギの損失が少なく、効率良く行えるので、本発明によれば、動力装置の駆動効率をさらに高めることができる。
また、一般に、電気エネルギは、圧力エネルギなどよりも高い応答性および精度で制御することができる。したがって、本発明によれば、第１および第２のエネルギ変換装置におけるエネルギの変換を精度良く行うことができる。このため、例えば、第３要素に前述したように伝達された原動機の動力を、第１エネルギ変換装置によって電気エネルギに一旦、変換し、変換した電気エネルギを第２エネルギ変換装置によって回転動力に再度、変換した後、第６要素を介して被駆動部に伝達する場合に、そのような被駆動部への動力の伝達を適切に行うことができる。
一方、上記のように回転動力を、電気エネルギに一旦、変換し、回転動力に再度、変換する、いわゆる電気パスによって伝達する場合には、ジュール熱などの損失が発生することから、ギヤなどを介したいわゆる機械パスや磁気を介したいわゆる磁気パスによって回転動力を伝達する場合よりも伝達効率が低い。本発明によれば、前述したように速度変更装置を通過する動力を低減できるので、第１および第２のエネルギ変換装置を介して、すなわち電気パスによって被駆動部に伝達される動力を、低減することができる。それにより、動力装置の駆動効率をより一層、高めることができる。
また、電気エネルギを貯蔵する場合、および貯蔵した電気エネルギを放出により取り出す場合には、例えば圧力エネルギを貯蔵・放出する場合と比較して、貯蔵・放出する電気エネルギを精度良く制御できる。したがって、本発明によれば、請求項４で述べたような最良燃費を得るための電気エネルギの貯蔵・放出を精度良く行うことができる。
さらに、電気エネルギを貯蔵・放出する際のエネルギ損失は、例えば圧力エネルギを貯蔵・放出する際のエネルギ損失よりも小さい。したがって、本発明によれば、請求項４で述べたような最良燃費を得るための電気エネルギの貯蔵・放出動作を効率良く行うことができる。
請求項６に係る発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の動力装置１、１Ａにおいて、第１分配・合成装置が第１遊星歯車装置２０であり、第１および第３の要素の一方が第１サンギヤ２１であり、他方が第１リングギヤ２２であり、第２要素が、第１サンギヤ２１および第１リングギヤ２２に噛み合う第１プラネタリギヤ２３を回転自在に支持する第１キャリア２４であり、第２分配・合成装置が第２遊星歯車装置３０であり、第４および第６の要素の一方が第２サンギヤ３１であり、他方が第２リングギヤ３２であり、第５要素が、第２サンギヤ３１および第２リングギヤ３２に噛み合う第２プラネタリギヤ３３を回転自在に支持する第２キャリア３４であることを特徴とする。
この構成によれば、第１および第２の分配・合成装置として、一般的な第１および第２の遊星歯車装置をそれぞれ用いるので、特別な装置を用意することなく、動力装置を容易かつ安価に構成することができる。また、遊星歯車装置は、そのサイズに対するトルク伝達容量が比較的大きいという特性を有する。したがって、本発明によれば、第１および第２の分配・合成装置のさらなる小型化を図ることができ、それにより、動力装置をさらに小型化することができる。
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の動力装置１、１Ａにおいて、第１要素が第１サンギヤ２１であり、第３要素が第１リングギヤ２２であり、第４要素が第２サンギヤ３１であり、第６要素が第２リングギヤ３２であることを特徴とする。
この構成によれば、第１および第２のリングギヤが、速度変更装置に接続されている。リングギヤは遊星歯車装置の外周部に配置されているので、本発明によれば、第１および第２のリングギヤへの速度変更装置の接続を、容易に行うことができる。
前記目的を達成するため、請求項８に係る発明は、被駆動部（本実施形態における（以下、本項において同じ）駆動輪ＤＷ，ＤＷ）を駆動するための動力装置１Ｃ〜１Ｒであって、第１出力部（クランク軸３ａ）を有する原動機（内燃機関３）と、回転磁界を発生させるための不動のステータ（第３ステータ２２２、第４ステータ２３２）と、磁石で構成され、ステータに対向するように設けられた第１ロータ（Ａ１ロータ２２１、Ｂ１ロータ２３１）と、軟磁性体で構成され、ステータと第１ロータの間に設けられた第２ロータ（Ａ２ロータ２２３、Ｂ２ロータ２３３）とを有し、ステータと第１ロータと第２ロータの間で、回転磁界の発生に伴って形成される磁気回路を介してエネルギを入出力するとともに、エネルギの入出力に伴って、回転磁界、第１および第２のロータが、回転磁界と第２ロータの回転速度の差と、第２ロータと第１ロータの回転速度の差が同じになるようなリニアな速度関係を保ちながら回転するように構成された第１発電電動機（第３発電電動機２２０、第４発電電動機２３０）と、ステータに電気的に接続され、ステータの発電・供給電力を制御する第１制御器（ＥＣＵ２、１ＳＴ・ＰＤＵ６１、２ＮＤ・ＰＤＵ６２）と、互いに機械的に連結された第１、第２および第３の要素を有し、第２要素（第１キャリア２４、第２キャリア３４）に入力された動力を第１および第３の要素（第１サンギヤ２１，第２サンギヤ３１、第１リングギヤ２２，第２リングギヤ３２）に分配する機能と、第１および第３の要素に入力された動力を合成した後、第２要素に出力する機能を有するとともに、動力の分配・合成中、第１〜第３の要素が、リニアな速度関係を保ちながら回転するように構成された分配・合成装置（第１遊星歯車装置２０、第２遊星歯車装置３０）と、第２出力部（第１ロータ４２、第２ロータ５２）を有し、供給された電力を動力に変換し、第２出力部に出力する機能と、第２出力部に入力された動力を電力に変換し、発電する機能を有する第２発電電動機５０（第１発電電動機４０）と、第２発電電動機５０に電気的に接続され、第２発電電動機５０の発電・供給電力を制御する第２制御器（ＥＣＵ２、２ＮＤ・ＰＤＵ６２、１ＳＴ・ＰＤＵ６１）と、を備え、第１ロータおよび第２要素ならびに第２ロータおよび第１要素の一方が、原動機の第１出力部に機械的に連結され、第１ロータおよび第２要素ならびに第２ロータおよび第１要素の他方が、被駆動部に機械的に連結され、第３要素が第２発電電動機５０の第２出力部に機械的に連結されるとともに、ステータおよび第２発電電動機５０が、第１および第２の制御器を介して互いに電気的に接続されていることを特徴とする。
この動力装置によれば、第１発電電動機では、ステータ、第１および第２のロータの間で、ステータにおける回転磁界の発生に伴って形成される磁気回路を介して、エネルギが入出力されるとともに、このエネルギの入出力に伴い、回転磁界、第１および第２のロータは、回転磁界と第２ロータの回転速度の差と、第２ロータと第１ロータの回転速度の差が同じになるようなリニアな速度関係を保ちながら回転する。このような回転磁界、第１および第２のロータの三者間のリニアな速度関係は、遊星歯車装置のサンギヤおよびリングギヤの一方、他方、およびプラネタリギヤを支持するキャリア（以下、これらを「３要素」という）の回転速度の関係に相当する。
このため、ステータ、第１および第２のロータの間におけるエネルギの入出力の関係は、遊星歯車装置の上記３要素の間におけるエネルギの入出力の関係と同じになっている。すなわち、第１発電電動機では、第２ロータに入力された動力（エネルギ）が、磁気回路を介してステータおよび第１ロータに分配され、第１ロータに入力された動力（エネルギ）とステータに供給された電力（エネルギ）が、磁気回路を介して合成され、第２ロータに出力される。また、上述した構成から明らかなように、分配・合成装置は、遊星歯車装置と同じ機能を有している。
さらに、第１ロータおよび分配・合成装置の第２要素ならびに第２ロータおよび分配・合成装置の第１要素の一方が、原動機の第１出力部に、他方が被駆動部に、それぞれ機械的に連結されている。また、第３要素が第２発電電動機の第２出力部に機械的に連結されるとともに、ステータおよび第２発電電動機が、第１および第２の制御器を介して互いに電気的に接続されている。
以上の構成により、例えば、原動機の動力を用いて被駆動部を駆動することができる。以下、第２ロータおよび第１要素が原動機の第１出力部に連結されるとともに、第１ロータおよび第２要素が被駆動部に連結されている動力装置を「第１動力装置」といい、第１ロータおよび第２要素が原動機の第１出力部に連結されるとともに、第２ロータおよび第１要素が被駆動部に連結されている動力装置を「第２動力装置」という。また、これらの第１および第２の動力装置における原動機から被駆動部への動力の伝達について、第１動力装置から順に説明する。図８２は、第１動力装置における動力の伝達状況の一例を概略的に示している。なお、図８２では、要素間の連結については、機械的な連結を実線で、電気的な接続を一点鎖線で、磁気的な連結を破線で、それぞれ示している。また、動力および電力の流れを矢印付きの太い線で示している。
原動機の動力を被駆動部に伝達する場合、第１および第２の制御器による制御によって、原動機の動力の一部を用いて第１発電電動機で発電を行うとともに、発電した電力を第２発電電動機に供給する。この第１発電電動機での発電時、図８２に示すように、原動機の動力の一部が、第２ロータに伝達され、さらに、磁気回路を介して、第１ロータおよびステータに分配される。この場合、ステータには、第２ロータに伝達された動力の一部が電力に変換され、分配される。また、第１ロータに上記のように分配された動力は、被駆動部に伝達され、ステータに分配された電力は、第２発電電動機に供給される。さらに、原動機の動力の残りは、第１要素に伝達される。また、上記のように第１発電電動機で発電した電力が第２発電電動機に供給されると、この電力は動力に変換された後、第３要素に伝達される。また、第３要素に伝達された動力と、第１要素に上記のように伝達された原動機の動力の残りは、合成された後、第２要素を介して被駆動部に伝達される。以上の結果、被駆動部に、原動機の動力と等しい大きさの動力が伝達される。
以上のように、本発明の第１動力装置では、前述した従来の場合と異なり、原動機の動力が再循環することなく、被駆動部に伝達されるので、第１発電電動機、分配・合成装置および第２発電電動機を通過する動力を低減できる。したがって、第１発電電動機、分配・合成装置および第２発電電動機の小型化を図ることができ、それにより、第１動力装置の小型化および製造コストの削減を達成することができる。また、上記のように低減された動力に見合ったトルク容量を有する第１発電電動機、分配・合成装置および第２発電電動機を用いることによって、動力の損失を抑制し、第１動力装置の駆動効率を高めることができる。
さらに、原動機の動力は、第２ロータおよび第１ロータから成る第１経路と、第２ロータ、ステータ、第１および第２の制御器、第２発電電動機、第３要素、ならびに第２要素から成る第２経路と、第１および第２の要素から成る第３経路の３つの経路を介して、分割された状態で被駆動部に伝達される。これにより、第２経路を介して第１および第２の制御器を通過する電力（エネルギ）を低減できるので、第１および第２の制御器の小型化を図ることができ、それにより、第１動力装置のさらなる小型化および製造コストの削減を達成することができる。
また、以上のような被駆動部への動力の伝達の際、第１および第２の制御器により、ステータの回転磁界および第２発電電動機の第２出力部の回転速度をそれぞれ制御することによって、原動機の動力を無段階に変速して被駆動部に伝達することができる。具体的には、第１発電電動機では、ステータ、第１および第２のロータの間でのエネルギの分配・合成中、回転磁界、第２および第１のロータは、リニアな速度関係を保ちながら回転し、分配・合成装置では、第１〜第３の要素の間でのエネルギの分配・合成中、第１〜第３の要素は、リニアな速度関係を保ちながら回転する。また、前述した連結関係において、第２ロータおよび第１要素が原動機の第１出力部に直結されている場合には、第２ロータおよび第１要素の回転速度はいずれも、原動機の第１出力部の回転数（以下「原動機の回転数」という）と等しい。さらに、第１ロータおよび第２要素が被駆動部に直結されている場合には、第１ロータおよび第２要素の回転速度はいずれも、被駆動部の速度と等しい。また、第２発電電動機の第２出力部および第３要素が互いに直結されている場合には、第２発電電動機の第２出力部および第３要素の回転速度は互いに等しい。
ここで、回転磁界の回転速度を「磁界回転速度ＶＦ」とし、第１および第２のロータの回転速度をそれぞれ「第１ロータ回転速度ＶＲ１」「第２ロータ回転速度ＶＲ２」とし、請求項１の場合と同様、第１〜第３の要素の回転速度をそれぞれ「第１〜第３の要素回転速度Ｖ１〜Ｖ３」とし、第２発電電動機の第２出力部の回転速度を「第２モータ回転速度ＶＭ２」とする。上述した各要素の回転速度の関係から、原動機の回転数と、被駆動部の速度と、磁界回転速度ＶＦと、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２と、第１〜第３の要素回転速度Ｖ１〜Ｖ３と、第２モータ回転速度ＶＭ２の関係は、例えば図８３の太い実線のように示される。
このため、図８３に破線で示すように、例えば、第２ロータ回転速度ＶＲ２および第１要素回転速度Ｖ１に対して、磁界回転速度ＶＦを上昇させるとともに、第２モータ回転速度ＶＭ２を低下させることによって、原動機の動力を無段階に減速して被駆動部に伝達することができる。逆に、図８３に一点鎖線で示すように、第２ロータ回転速度ＶＲ２および第１要素回転速度Ｖ１に対して、磁界回転速度ＶＦを低下させるとともに、第２モータ回転速度ＶＭ２を上昇させることによって、原動機の動力を無段階に増速して被駆動部に伝達することができる。
一方、図８４は、前述した第２動力装置における原動機から被駆動部への動力の伝達状況の一例を概略的に示している。なお、同図における各要素の連結関係などの表記の方法は、図８２と同じである。この第２動力装置では、原動機の動力は、例えば次のようにして被駆動部に伝達される。すなわち、第１および第２の制御器による制御によって、原動機の動力の一部を用いて第２発電電動機で発電を行うとともに、発電した電力を第１発電電動機のステータに供給する。この第２発電電動機での発電時、図８４に示すように、原動機の動力の一部が、原動機に連結された第２要素に伝達され、第１および第３の要素に分配される。第１要素に分配された動力は、被駆動部に伝達される一方、第３要素に分配された動力は、第２発電電動機に伝達され、電力に変換された後、ステータに供給される。また、原動機の動力の残りは、第１ロータに伝達される。
さらに、上記のように第２発電電動機からステータに電力が供給されると、この電力は動力に変換された後、磁気回路を介して第２ロータに伝達され、それに伴い、第１ロータに上記のように伝達された原動機の動力の残りが、磁気回路を介して第２ロータに伝達される。すなわち、ステータに供給された電力（エネルギ）と第１ロータに伝達された動力（エネルギ）が合成され、第２ロータに伝達される。この第２ロータに伝達された動力は、被駆動部に伝達される。以上の結果、被駆動部に、原動機の動力と等しい大きさの動力が伝達される。
以上のように、第２動力装置においても、前述した第１動力装置と同様、原動機の動力が再循環することなく、被駆動部に伝達されるので、第１発電電動機、分配・合成装置および第２発電電動機を通過する動力を低減できる。したがって、第１動力装置と同様、第１発電電動機、分配・合成装置および第２発電電動機の小型化を図ることができ、それにより、第２動力装置の小型化および製造コストの削減を達成することができるとともに、第２動力装置の駆動効率を高めることができる。また、第１動力装置と第２動力装置の間では、第１発電電動機および分配・合成装置における動力の分配・合成が逆の関係になっているだけで、第２動力装置においても、図８４に示すように、原動機の動力は、前述した第１〜第３の経路の３つの経路を介して、分割された状態で被駆動部に伝達される。したがって、第１動力装置と同様、第１および第２の制御器の小型化を図ることができ、それにより、第２動力装置のさらなる小型化および製造コストの削減を達成することができる。
さらに、第２動力装置においても、第１動力装置と同様、上述したような被駆動部への動力の伝達の際、第１および第２の制御器で磁界回転速度ＶＦおよび第２モータ回転速度ＶＭ２をそれぞれ制御することによって、原動機の動力を無段階に変速して被駆動部に伝達することができる。具体的には、第２動力装置では、原動機の回転数と、被駆動部の速度と、磁界回転速度ＶＦと、第１および第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２と、第１〜第３の要素回転速度Ｖ１〜Ｖ３と、第２モータ回転速度ＶＭ２の関係は、例えば図８５の太い実線のように示される。このため、同図に破線で示すように、例えば、第２要素回転速度Ｖ２および第１ロータ回転速度ＶＲ１に対して、第２モータ回転速度ＶＭ２を上昇させるとともに、磁界回転速度ＶＦを低下させることによって、原動機の動力を無段階に減速して被駆動部に伝達することができる。逆に、図８５に一点鎖線で示すように、第２要素回転速度Ｖ２および第１ロータ回転速度ＶＲ１に対して、第２モータ回転速度ＶＭ２を低下させるとともに、磁界回転速度ＶＦを上昇させることによって、原動機の動力を無段階に増速して被駆動部に伝達することができる。
また、前述したように第１発電電動機が一般的な発電電動機と遊星歯車装置を組み合わせた機能を有するため、請求項６の動力装置における動力を分配・合成するための第１遊星歯車装置が不要になる。したがって、第１および第２の動力装置のいずれにおいても、請求項６の動力装置と比較して、部品点数の削減と、それによる小型化を図ることができる。さらに、請求項６の動力装置では、被駆動部への動力の伝達が、第１遊星歯車装置を介して行われるので、第１遊星歯車装置における歯車の噛み合いによる動力の伝達ロスが生じる。本発明によれば、前述したように、ステータと第１ロータと第２ロータの間のエネルギの入出力が、磁気回路を介して非接触で、いわゆる磁気パスによって行われるので、上記のような遊星歯車装置における動力の伝達ロスが生じることがない。したがって、第１および第２の動力装置のいずれにおいても、駆動効率をさらに高めることができる。
さらに、請求項３の作用で述べたように、上述したような変速を行うためにベルト式の無段変速機を用いたときには、比較的大きなトルクを伝達するために大型のものを用いなければならず、動力装置の大型化を招いてしまう。また、請求項３の作用で述べたように、第１および第２の発電電動機は、サイズに対するトルク容量がベルト式の無段変速機よりも大きい。本発明によれば、そのような第１および第２の発電電動機を用いて、原動機の動力の変速を行うので、無段変速機を用いた場合と比較して、第１および第２の動力装置のいずれにおいても、小型化を図ることができる。
また、請求項５の作用で述べたように、回転動力と電気エネルギの間のエネルギの変換は、例えば回転動力と圧力エネルギの間のエネルギの変換の場合と比較して、エネルギの損失が少なく、効率良く行えるので、本発明によれば、第１および第２の動力装置のいずれにおいても、その駆動効率を高めることができる。さらに、請求項５の作用で述べたように、電気エネルギは、圧力エネルギなどよりも高い応答性および精度で制御することができる。したがって、本発明によれば、第１および第２の動力装置のいずれにおいても、上述したように第１および第２の発電電動機を用いて原動機の動力を被駆動部に伝達する際、第１および第２の発電電動機における動力と電力の変換を精度良く行うことができるので、この動力の伝達を適切に行うことができる。
一方、請求項５の作用で述べたように、回転動力を、電気エネルギに一旦、変換し、回転動力に再度、変換する、いわゆる電気パスによって伝達する場合には、ジュール熱などの損失が発生することから、ギヤなどを介したいわゆる機械パスや磁気を介したいわゆる磁気パスによって回転動力を伝達する場合よりも伝達効率が低い。本発明によれば、前述したように、第１および第２の動力装置のいずれにおいても、第１および第２の制御器ならびに第２発電電動機を介して、すなわち電気パスによって被駆動部に伝達される動力を、低減することができ、したがって、駆動効率をより一層、高めることができる。
また、本発明によれば、上述したように原動機の動力を用いて被駆動部を駆動するだけでなく、第１発電電動機や第２発電電動機の動力を用いて被駆動部を駆動することができる。
請求項９に係る発明は、請求項８に記載の動力装置１Ｃ〜１Ｒにおいて、充電および放電可能に構成され、第１および第２の制御器をそれぞれ介してステータおよび第２発電電動機５０に電気的に接続された蓄電装置（バッテリ６３）をさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、充電・放電可能な蓄電装置が、ステータおよび第２発電電動機に接続されている。このため、例えば、請求項４の動力装置と同様、原動機として熱機関を用いた場合において、この熱機関の最良燃費を得ることができる。具体的には、この熱機関の最良燃費が得られる最良燃費動力よりも被駆動部を駆動するのに要求される要求動力が小さいときに、熱機関の動力を最良燃費が得られるように制御するとともに、熱機関の余剰の動力を、第１または第２の発電電動機において電力に変換し、この電力を蓄電装置に充電することが可能になる。逆に、最良燃費動力よりも要求動力が大きいときに、熱機関の動力を最良燃費が得られるように制御するとともに、上記の蓄電装置に充電された電力を、第１および／または第２の発電電動機を介して被駆動部に回転動力として入力することにより、動力の不足を補うことが可能になる。以上により、熱機関の最良燃費を得ることができ、したがって、動力装置の駆動効率をより一層、高めることができる。
また、請求項５の作用で述べたように、電気エネルギを貯蔵する場合、および貯蔵した電気エネルギを放出により取り出す場合には、例えば圧力エネルギを貯蔵・放出する場合と比較して、貯蔵・放出する電気エネルギを精度良く制御できる。したがって、本発明によれば、上述したような最良燃費を得るための電気エネルギの充電・放電を精度良く行うことができる。さらに、請求項５の作用で述べたように、電気エネルギを貯蔵・放出する際のエネルギ損失は、例えば圧力エネルギを貯蔵・放出する際のエネルギ損失よりも小さい。したがって、本発明によれば、上述したような最良燃費を得るための電気エネルギの充電・放電動作を効率良く行うことができる。
請求項１０に係る発明は、請求項８または９に記載の動力装置１Ｄ、１Ｌにおいて、第１ロータおよび第２要素ならびに第２ロータおよび第１要素の他方と被駆動部の間に設けられ、他方からの動力を変速して被駆動部に伝達するための変速機２４０、３００をさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、第１ロータおよび第２要素ならびに第２ロータおよび第１要素の他方（以下「被駆動部連結要素」という）からの動力が、変速機によって変速され、被駆動部に伝達される。このため、例えば、被駆動部の負荷が極めて大きく、それにより、被駆動部に伝達されるトルクが過大であるときに、変速機の変速比を減速側に制御することによって、変速機から被駆動部に伝達されるトルクに対して、被駆動部連結要素から変速機に伝達されるトルクを小さくすることができる。これにより、第１または第２のロータの小型化、ひいては、第１発電電動機の小型化およびコストの削減を図ることができる。
また、例えば、被駆動部に第１要素が連結されている場合および第２要素が連結されている場合のいずれにおいても、第２発電電動機および分配・合成装置の小型化およびコストの削減を図ることができる。具体的には、第１要素が被駆動部に連結されている場合（図８４参照）において、被駆動部の負荷が極めて大きいときに、変速機の変速比を減速側に制御することによって、変速機から被駆動部に伝達されるトルクに対して、第１要素から変速機に伝達されるトルクが小さくなる。これにより、第２要素を介して第１および第３の要素に分配されるトルクを小さくすることができるので、分配・合成装置の小型化およびコストの削減を図ることができる。また、上記のように第３要素に分配されるトルクが小さくなるのに応じて、第３要素から第２発電電動機に伝達されるトルクを小さくすることができるので、第２発電電動機の小型化およびコストの削減を図ることができる。
さらに、例えば、第２要素が被駆動部に連結されている場合（図８２参照）において、被駆動部の負荷が極めて大きいときに、変速機の変速比を減速側に制御することによって、変速機から被駆動部に伝達されるトルクに対して、第２発電電動機から第３および第２の要素を介して変速機に伝達されるトルクを小さくすることができるので、第２発電電動機および分配・合成装置の小型化およびコストの削減を図ることができる。
また、例えば、被駆動部の速度が極めて高いときに、変速機の変速比を増速側に制御することによって、被駆動部の速度に対して、第１または第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２を低下させることができるので、第１または第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の過大化による第１発電電動機の故障を防止することができる。被駆動部に第１ロータが連結されている場合には、前述したように第１ロータは磁石で構成されており、磁石は軟磁性体よりも強度が低く、上記のような不具合が発生しやすいため、特に有効である。
さらに、第２要素が被駆動部に連結されている場合において、被駆動部の速度が原動機の回転数よりも高いときには、前述した図８３の速度関係から明らかなように、第２モータ回転速度ＶＭ２が過大になることがある。このため、例えば、このような場合に、変速機の変速比を増速側に制御することにより、被駆動部の速度に対して、第２要素回転速度Ｖ２を低下させることによって、図８３から明らかなように、第２モータ回転速度ＶＭ２を低下させることができるので、第２モータ回転速度ＶＭ２の過大化による第２発電電動機の故障を防止することができる。
また、第１要素が被駆動部に連結されている場合において、原動機の回転数が被駆動部の速度よりも高いときには、前述した図８５の速度関係から明らかなように、第２モータ回転速度ＶＭ２が過大になることがある。このため、例えば、このような場合に、変速機の変速比を減速側に制御することにより、被駆動部の速度に対して、第１要素回転速度Ｖ１を上昇させることによって、図８５から明らかなように、第２モータ回転速度ＶＭ２を低下させることができるので、第２モータ回転速度ＶＭ２の過大化による第２発電電動機の故障を防止することができる。
さらに、例えば、変速機の変速比を制御することによって、被駆動部の速度に対して、第１または第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２を適度な大きさに制御でき、それにより、第１発電電動機の高い効率を得ることができる。また、変速機の変速比の制御により、被駆動部の速度に対して、第２または第１の要素回転速度Ｖ２，Ｖ１を増減させることによって、図８３および図８５から明らかなように、第２モータ回転速度ＶＭ２を適度な大きさに制御でき、それにより、第２発電電動機の高い効率を得ることができる。
さらに、例えば、請求項８の作用で述べたように、第１および第２の発電電動機によって、原動機の動力を無段階に変速して被駆動部に伝達できるので、変速機の変速動作の頻度を低くすることができる。これにより、次の理由から、動力装置の駆動効率を高めることができる。すなわち、変速機による変速によって、原動機の回転速度を低下させると、その低下分と原動機および変速機のイナーシャ（慣性）に基づくエネルギが、熱損失によって失われ、それにより、変速機の変速動作の頻度が高いほど、動力装置の駆動効率は低くなるためである。
請求項１１に係る発明は、請求項８または９に記載の動力装置１Ｅ、１Ｍにおいて、原動機の第１出力部と、第１ロータおよび第２要素ならびに第２ロータおよび第１要素の一方との間に設けられ、第１出力部からの動力を変速して一方に伝達するための変速機２５０、３１０をさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、原動機の第１出力部からの動力が、変速機によって変速され、第１ロータおよび第２要素ならびに第２ロータおよび第１要素の一方（以下「原動機連結要素」という）に伝達される。このため、例えば、変速機の変速比を増速側に制御することによって、原動機の第１出力部から原動機連結要素に入力されるトルクを小さくすることができ、それにより、第１発電電動機、分配・合成装置および第２発電電動機の小型化およびコストの削減を図ることが可能になる。
また、例えば、原動機の回転数が極めて高いときに、変速機の変速比を減速側に制御することによって、原動機の回転数に対して、第１または第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２を低下させることができるので、第１または第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２の過大化による第１発電電動機の故障を防止することができる。第１ロータが原動機の第１出力部に連結されている場合、第１ロータは磁石で構成されていることから、上記のような不具合が発生しやすいので、特に有効である。
さらに、例えば、原動機の第１出力部に第２要素が連結されている場合および第１要素が連結されている場合のいずれにおいても、第２モータ回転速度ＶＭ２の過大化による第２発電電動機の故障を防止することができる。具体的には、原動機の第１出力部に第１要素が連結されている場合において、被駆動部の速度が原動機の回転数よりも高いときには、図８３から明らかなように、第２モータ回転速度ＶＭ２が過大になることがある。このため、例えば、このような場合に、変速機の変速比を増速側に制御することにより、原動機の回転数に対して、第１要素回転速度Ｖ１を上昇させることによって、図８３から明らかなように、第２モータ回転速度ＶＭ２を低下させることができるので、第２モータ回転速度ＶＭ２の過大化による第２発電電動機の故障を防止することができる。
また、原動機の第１出力部に第２要素が連結されている場合において、原動機の回転数が被駆動部の速度よりも高いときには、図８５から明らかなように、第２モータ回転速度ＶＭ２が過大になることがある。このため、例えば、このような場合に、変速機の変速比を減速側に制御することにより、原動機の回転数に対して、第２要素回転速度Ｖ２を低下させることによって、図８５から明らかなように、第２モータ回転速度ＶＭ２を低下させることができるので、第２モータ回転速度ＶＭ２の過大化による第２発電電動機の故障を防止することができる。
さらに、例えば、変速機の変速比を制御することによって、原動機の回転数に対して、第１または第２のロータ回転速度ＶＲ１，ＶＲ２を適度な大きさに制御でき、それにより、第１発電電動機の高い効率を得ることができる。また、変速機の変速比を制御することにより、原動機の回転数に対して、第１または第２の要素回転速度Ｖ１，Ｖ２を増減させることによって、図８３および図８５から明らかなように、第２モータ回転速度ＶＭ２を適度な大きさに制御でき、それにより、第２発電電動機の高い効率を得ることができる。
また、原動機をギヤ式の有段変速機を介して、被駆動部に連結する場合、その変速動作中、変速先のギヤ列が接続されるまでの間、原動機と被駆動部の間が有段変速機で遮断されることによって、原動機のトルクが伝達されず、それによるトルクの急減などの変速ショックが発生しやすい。本発明によれば、例えば、第１ロータおよび第２要素ならびに第２ロータおよび第１要素の他方を、そのような有段変速機を介さずに被駆動部に連結することが可能であり、それにより、原動機の第１出力部からの動力を原動機連結要素に伝達する変速機として、有段変速機を用いた場合でも、次に述べる作用によって、変速機の変速動作中、上述した変速ショックを抑えられる。
すなわち、第２ロータおよび第１要素が原動機の第１出力部に連結されるとともに、第２ロータおよび第１要素が互いに連結されている場合において、変速機の変速動作により原動機の第１出力部と第２ロータおよび第１要素の間が遮断されているときに、第１発電電動機のステータおよび第２発電電動機に電力を供給する。これにより、第１発電電動機における前述したエネルギの入出力関係から、ステータからのトルクと、第１ロータに後述するように伝達されたトルクが合成された後、第２ロータに伝達される。第２ロータに伝達されたトルクは、上述したように第２ロータおよび第１要素が互いに連結されているため、第１要素に伝達され、第２発電電動機から第３要素に伝達されたトルクと合成された後、第２要素に伝達される。第２要素に伝達されたトルクの一部は被駆動部に伝達され、残りは被駆動部を介して第１ロータに伝達される。このように、変速機の変速動作中、第１および第２の発電電動機によるトルクを被駆動部に伝達できるので、変速ショックを抑えることができ、それにより、商品性を高めることができる。
この効果は、第１ロータおよび第２要素が原動機の第１出力部に連結されるとともに、第１ロータおよび第２要素が互いに連結されている場合においても、同様に得ることができる。具体的には、この場合、ステータおよび第２発電電動機に電力を供給すると、第２発電電動機のトルクは、第３要素に伝達されるとともに、第１要素に後述するように伝達されたトルクと合成された後、第２要素に伝達される。第２要素に伝達されたトルクは、第１ロータおよび第２要素が互いに連結されているため、第１ロータに伝達され、ステータからのトルクと合成された後、第２ロータに伝達される。第２ロータに伝達されたトルクの一部は、被駆動部に伝達され、残りは被駆動部を介して第１要素に伝達される。したがって、この場合にも、変速機の変速動作中、変速ショックを抑えることができ、それにより、商品性を高めることができる。
請求項１２に係る発明は、請求項８または９に記載の動力装置１Ｆにおいて、第２ロータ（Ａ２ロータ２２３）および第１要素（第２サンギヤ３１、第２リングギヤ３２）が、原動機の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第１ロータ（Ａ１ロータ２２１）および第２要素（第２キャリア３４）が、被駆動部に機械的に連結されており、第１ロータと被駆動部の間に設けられ、第１ロータからの動力を変速して被駆動部に伝達するための変速機２６０をさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、第２ロータおよび第１要素が、原動機の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第１ロータおよび第２要素が、被駆動部に機械的に連結されており、変速機によって、第１ロータからの動力が変速され、被駆動部に伝達される。このため、例えば、図８２を用いて説明した被駆動部への動力の伝達中、被駆動部の負荷が極めて大きいときに、変速機の変速比を減速側に制御することによって、変速機から被駆動部に伝達されるトルクに対して、第１ロータから変速機に伝達されるトルクを小さくすることができるので、第１ロータの小型化、ひいては、第１発電電動機の小型化およびコストの削減を図ることができる。
また、例えば、被駆動部の速度が極めて高いときに、変速機の変速比を増速側に制御することによって、被駆動部の速度に対して第１ロータ回転速度ＶＲ１を低下させることができるので、第１ロータ回転速度ＶＲ１の過大化による第１発電電動機の故障を防止することができる。前述したように第１ロータは磁石で構成されており、上記のような不具合が発生しやすいため、特に有効である。さらに、変速機の変速比を制御することによって、被駆動部の速度に対して第１ロータ回転速度ＶＲ１を適度な大きさに制御でき、それにより、第１発電電動機の高い効率を得ることができる。
また、請求項１１の作用で述べたように、原動機をギヤ式の有段変速機を介して、被駆動部に連結する場合、その変速動作中、変速ショックが発生しやすい。本発明によれば、例えば、第２要素を、そのような有段変速機を介さずに被駆動部に連結することが可能であり、それにより、第１ロータからの動力を被駆動部に伝達する変速機として、有段変速機を用いた場合でも、変速機の変速動作中、図８２から明らかなように、原動機のトルクの一部を、第１および第２の要素を介して被駆動部に伝達できる。したがって、上述した変速ショックを抑えることができるので、商品性を高めることができる。
また、例えば、請求項８の作用で述べたように、第１および第２の発電電動機によって、原動機の動力を無段階に変速して被駆動部に伝達できるので、変速機の変速動作の頻度を低くすることができる。これにより、請求項１０の動力装置と同様、動力装置の駆動効率を高めることができる。
請求項１３に係る発明は、請求項８または９に記載の動力装置１Ｇにおいて、第２ロータ（Ａ２ロータ２２３）および第１要素（第２サンギヤ３１、第２リングギヤ３２）が、原動機の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第１ロータ（Ａ１ロータ２２１）および第２要素（第２キャリア３４）が、被駆動部に機械的に連結されており、第２発電電動機５０の第２出力部（第２ロータ５２）と第３要素（第２リングギヤ３２、第２サンギヤ３１）の間に設けられ、第２出力部からの動力を変速して第３要素に伝達するための変速機２７０をさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、第２ロータおよび第１要素が、原動機の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第１ロータおよび第２要素が、被駆動部に機械的に連結されており、変速機によって、第２発電電動機の第２出力部からの動力が変速され、第３要素に伝達される。このため、例えば、図８２を用いて説明した被駆動部への動力の伝達中、被駆動部の負荷が極めて大きいときに、変速機の変速比を減速側に制御することによって、変速機から第３および第２の要素を介して被駆動部に伝達されるトルクに対して、第２発電電動機から変速機に伝達されるトルクを小さくすることができるので、第２発電電動機の小型化およびコストの削減を図ることができる。
また、被駆動部の速度が原動機の回転数よりも高いときには、図８３から明らかなように、第２モータ回転速度ＶＭ２が過大になる場合がある。このため、例えば、このような場合に、変速機の変速比を増速側に制御することによって、被駆動部の速度と原動機の回転数の関係によって定まる第３要素回転速度Ｖ３に対して、第２モータ回転速度ＶＭ２を低下させることができるので、第２モータ回転速度ＶＭ２の過大化による第２発電電動機の故障を防止することができる。さらに、変速機の変速比を制御することによって、そのときの被駆動部の速度と原動機の回転数の関係によって定まる第３要素回転速度Ｖ３に対して、第２モータ回転速度ＶＭ２を適度な大きさに制御でき、それにより、第２発電電動機の高い効率を得ることができる。
また、請求項１１の作用で述べたように、原動機をギヤ式の有段変速機を介して、被駆動部に連結する場合、その変速動作中、変速ショックが発生しやすい。本発明によれば、例えば、第１ロータを、そのような有段変速機を介さずに被駆動部に連結することが可能であり、それにより、第２発電電動機からの動力を第３要素に伝達する変速機として、有段変速機を用いた場合でも、変速機の変速動作中、図８２から明らかなように、原動機のトルクの一部を、第２および第１のロータを介して被駆動部に伝達できる。したがって、上述した変速ショックを抑えることができるので、商品性を高めることができる。
また、例えば、請求項８の作用で述べたように、第１および第２の発電電動機によって、原動機の動力を無段階に変速して被駆動部に伝達できるので、変速機の変速動作の頻度を低くすることができる。これにより、請求項１０の動力装置と同様、動力装置の駆動効率を高めることができる。
請求項１４に係る発明は、請求項８または９に記載の動力装置１Ｈにおいて、第２ロータ（Ａ２ロータ２２３）および第１要素（第２サンギヤ３１、第２リングギヤ３２）が、原動機の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第１ロータ（Ａ１ロータ２２１）および第２要素（第２キャリア３４）が、被駆動部に機械的に連結されており、第２要素と被駆動部の間に設けられ、第２要素からの動力を変速して被駆動部に伝達するための変速機２８０をさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、第２ロータおよび第１要素が、原動機の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第１ロータおよび第２要素が、被駆動部に機械的に連結されており、変速機によって、第２要素からの動力が変速され、被駆動部に伝達される。このため、例えば、図８２を用いて説明した被駆動部への動力の伝達中、被駆動部の負荷が極めて大きいときに、変速機の変速比を減速側に制御することによって、変速機から被駆動部に伝達されるトルクに対して、第２要素から変速機に伝達されるトルクを小さくすることができ、ひいては、分配・合成装置の第１および第３の要素を介して合成されるトルクを小さくすることができる。したがって、分配・合成装置および第２発電電動機の小型化およびコストの削減を図ることができる。
また、被駆動部の速度が原動機の回転数よりも高いときには、図８３から明らかなように、第２モータ回転速度ＶＭ２が過大になる場合がある。このため、例えば、このような場合に、変速機の変速比を増速側に制御することにより、被駆動部の速度に対して、第２要素回転速度Ｖ２を低下させることによって、図８３から明らかなように、第２モータ回転速度ＶＭ２を低下させることができるので、第２モータ回転速度ＶＭ２の過大化による第２発電電動機の故障を防止することができる。さらに、例えば、変速機の変速比を制御することにより、被駆動部の速度に対して、第２要素回転速度Ｖ２を増減させることによって、図８３から明らかなように、第２モータ回転速度ＶＭ２を適度な大きさに制御でき、それにより、第２発電電動機の高い効率を得ることができる。
また、請求項１１の作用で述べたように、原動機をギヤ式の有段変速機を介して、被駆動部に連結する場合、その変速動作中、変速ショックが発生しやすい。本発明によれば、例えば、第１ロータを、そのような有段変速機を介さずに被駆動部に連結することが可能であり、それにより、第２要素からの動力を被駆動部に伝達する変速機として、有段変速機を用いた場合でも、変速機の変速動作中、図８２から明らかなように、原動機のトルクの一部を、第２および第１のロータを介して被駆動部に伝達できる。したがって、上述した変速ショックを抑えることができるので、商品性を高めることができる。
また、例えば、請求項８の作用で述べたように、第１および第２の発電電動機によって、原動機の動力を無段階に変速して被駆動部に伝達できるので、変速機の変速動作の頻度を低くすることができる。これにより、請求項１０の動力装置と同様、動力装置の駆動効率を高めることができる。
請求項１５に係る発明は、請求項８または９に記載の動力装置１Ｉにおいて、第２ロータ（Ａ２ロータ２２３）および第１要素（第２サンギヤ３１、第２リングギヤ３２）が、原動機の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第１ロータ（Ａ１ロータ２２１）および第２要素（第２キャリア３４）が、被駆動部に機械的に連結されており、サンギヤ（第３サンギヤ２９１）、リングギヤ（第３リングギヤ２９２）、ならびに、サンギヤおよびリングギヤに噛み合うプラネタリギヤ（第３プラネタリギヤ２９３）を回転自在に支持するキャリア（第３キャリア２９４）を有する遊星歯車装置（第３遊星歯車装置２９０）と、第１クラッチＣ１と、第２クラッチＣ２と、をさらに備え、サンギヤおよびリングギヤの一方が、第２要素に機械的に連結され、キャリアが、第３要素（第２リングギヤ３２、第２サンギヤ３１）に機械的に連結されるとともに、第１クラッチＣ１を介して第２発電電動機５０の第２出力部（第２ロータ５２）に機械的に連結されており、サンギヤおよびリングギヤの他方が、第２クラッチＣ２を介して第２出力部に機械的に連結されていることを特徴とする。
この構成によれば、第２ロータおよび第１要素が、原動機の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第１ロータおよび第２要素が、被駆動部に機械的に連結されている。また、被駆動部に連結された第２要素に、遊星歯車装置のサンギヤおよびリングギヤの一方（以下「一方のギヤ」という）が機械的に連結され、第３要素にキャリアが機械的に連結されており、このキャリアは、第１クラッチを介して、第２発電電動機の第２出力部に機械的に連結されている。さらに、サンギヤおよびリングギヤの他方（以下「他方のギヤ」という）が、第２クラッチを介して、第２発電電動機の第２出力部に機械的に連結されている。
ここで、一方のギヤの回転速度を第１ギヤ回転速度ＶＧ１、他方のギヤの回転速度を第２ギヤ回転速度ＶＧ２、キャリアの回転速度をキャリア回転速度ＶＣとする。上述した連結関係において、各要素が直結されており、かつ、第１クラッチの接続により第２発電電動機の第２出力部をキャリアに連結するとともに、第２クラッチの遮断により第２出力部と他方のギヤの間を遮断しているとき（以下、このような第１および第２のクラッチの接続・遮断状態を「第１変速モード」という）には、原動機の回転数や被駆動部の速度などの関係は、例えば図８６（ａ）のように示される。また、第１クラッチの遮断により第２発電電動機の第２出力部とキャリアの間を遮断するとともに、第２クラッチの接続により第２出力部を他方のギヤに連結しているとき（以下、このような第１および第２のクラッチの接続・遮断状態を「第２変速モード」という）には、原動機の回転数や被駆動部の速度などの関係は、例えば図８６（ｂ）のように示される。
これらの図８６（ａ）と（ｂ）の比較から明らかなように、速度線図における被駆動部の速度を表す縦線と第２モータ回転速度ＶＭ２を表す縦線との間の距離が、第１変速モードの方が第２変速モードよりも小さいため、第２発電電動機の第２出力部および被駆動部の速度差Ｄ２と被駆動部および原動機の速度差Ｄ１との比（Ｄ２／Ｄ１）は、第１変速モードの方が小さい。
一方、被駆動部の速度が原動機の回転数よりも高いときには、第２モータ回転速度ＶＭ２が被駆動部の速度よりも高くなり、過大になる場合がある。このため、例えば、このような場合に、第１変速モードを用いることによって、上述した速度差Ｄ１とＤ２との比の関係から明らかなように、第２変速モードを用いた場合よりも第２モータ回転速度ＶＭ２を小さくすることができるので、第２モータ回転速度ＶＭ２の過大化による第２発電電動機の故障を防止することができる。
また、前述したように、回転磁界、第１および第２のロータが、回転磁界と第２ロータの回転速度の差と、第２ロータと第１ロータの回転速度の差が同じになるようなリニアな速度関係を保ちながら回転する。このため、図８６に示す速度線図（共線図）において、磁界回転速度ＶＦを表す縦線から第２ロータ回転速度ＶＲ２を表す縦線までの距離と、第２ロータ回転速度ＶＲ２を表す縦線から第１ロータ回転速度ＶＲ１を表す縦線までの距離との比は、１：１である。さらに、第１ギヤ回転速度ＶＧ１を表す縦線からキャリア回転速度ＶＣを表す縦線までの距離をα、キャリア回転速度ＶＣを表す縦線から第２ギヤ回転速度ＶＧ２を表す縦線までの距離をβとする。この場合、図８２を用いて説明した被駆動部への動力の伝達中における原動機のトルクおよび第２発電電動機のトルクをそれぞれ、ＴＰＭおよびＴ２とし、被駆動部に伝達されるトルクを被駆動部伝達トルクＴＯＵＴとし、ステータで発電される電力および回転磁界と等価のトルクを発電用等価トルクＴＥ１とすると、第１変速モード中、これらのトルクＴＰＭ、ＴＯＵＴ、ＴＥ１およびＴ２の関係は、例えば次式（Ａ）および（Ｂ）で表される。
ＴＰＭ＋Ｔ２＝ＴＯＵＴ＋ＴＥ１ ……（Ａ）
Ｔ２＝（２×ＴＯＵＴ−ＴＰＭ）／（２＋α） ……（Ｂ）
一方、第２変速モード中には、原動機のトルクＴＰＭ、被駆動部伝達トルクＴＯＵＴ、発電用等価トルクＴＥ１、および、第２発電電動機のトルクＴ２の関係は、例えば次式（Ｃ）および（Ｄ）で表される。
ＴＰＭ＋Ｔ２＝ＴＯＵＴ＋ＴＥ１ ……（Ｃ）
Ｔ２＝（２×ＴＯＵＴ−ＴＰＭ）／（２＋α＋β） ……（Ｄ）
上記の式（Ｂ）と（Ｄ）の比較から明らかなように、第２発電電動機のトルクＴ２は、同じ大きさの原動機のトルクＴＰＭおよび被駆動部伝達トルクＴＯＵＴに対して、第２変速モードの方が小さい。このため、例えば、被駆動部の負荷すなわち被駆動部伝達トルクＴＯＵＴが極めて大きいときに、第２変速モードを用いることによって、第２発電電動機のトルクＴ２を小さくすることができ、ひいては、第２発電電動機の小型化およびコストの削減を図ることができる。
また、例えば、原動機の回転数および被駆動部の速度に応じ、第１または第２の変速モードを選択することによって、第２モータ回転速度ＶＭ２を適度な大きさに制御でき、それにより、第２発電電動機の高い効率を得ることができる。さらに、第１および第２の変速モードの切換を、キャリア回転速度ＶＣおよび第２ギヤ回転速度ＶＧ２が図８７に示すように互いに等しいときに行うことによって、被駆動部や原動機の回転を保ちながら、円滑に行うことができ、良好なドライバビリティを確保することができる。
また、例えば、第１ロータを、ギヤ式の有段変速機を介さずに被駆動部に連結することが可能であり、それにより、第１および第２の変速モードの間での移行時、第１および第２のクラッチの双方が遮断状態にあることにより第２発電電動機と被駆動部の間が遮断されていても、図８２から明らかなように、原動機のトルクＴＰＭの一部を、第２および第１のロータを介して被駆動部に伝達できる。したがって、第１および第２の変速モードの間での移行時、変速ショックを抑えることができるので、商品性を高めることができる。
請求項１６に係る発明は、請求項８または９に記載の動力装置１Ｎにおいて、第１ロータ（Ｂ１ロータ２３１）および第２要素（第１キャリア２４）が、原動機の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第２ロータ（Ｂ２ロータ２３３）および第１要素（第１サンギヤ２１、第１リングギヤ２２）が、被駆動部に機械的に連結されており、第２発電電動機（第１発電電動機４０）の第２出力部（第１ロータ４２）と第３要素（第１リングギヤ２２、第１サンギヤ２１）の間に設けられ、第２出力部と第３要素の間で伝達される動力を変速するための変速機３２０をさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、第１ロータおよび第２要素が、原動機の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第２ロータおよび第１要素が、被駆動部に機械的に連結されており、変速機によって、第２発電電動機の第２出力部と第３要素の間で伝達される動力が変速される。このため、例えば、図８４を用いて説明した被駆動部への動力の伝達中、被駆動部の負荷が極めて大きく、それにより、分配・合成装置を介して第２発電電動機に極めて大きなトルクが伝達されるようなときに、変速機の変速比を第２発電電動機に伝達される動力が増速される方向に制御する。これにより、第３要素から変速機に伝達されるトルクに対して、変速機から第２発電電動機に伝達されるトルクを小さくすることができるので、第２発電電動機の小型化およびコストの削減を図ることができる。
また、この場合、変速機による上述したような変速が行われても、第３要素から第２発電電動機に伝達される動力の大きさ自体は変わらないことと、第２発電電動機で発電した電力をステータを介して第２ロータに動力として伝達する際、第２ロータを介して被駆動部に伝達されるトルクを任意の大きさに制御できることから、被駆動部に十分な大きさのトルクを伝達することができる。
さらに、原動機の回転数が被駆動部の速度よりも高いときには、図８５から明らかなように、第２モータ回転速度ＶＭ２が過大になる場合がある。このため、例えば、このような場合に、変速機の変速比を第２発電電動機に伝達される動力が減速される方向に制御することによって、そのときの原動機の回転数と被駆動部の速度の関係によって定まる第３要素回転速度Ｖ３に対して、第２モータ回転速度ＶＭ２を低下させることができるので、第２モータ回転速度ＶＭ２の過大化による第２発電電動機の故障を防止することができる。また、変速機の変速比を制御することによって、そのときの原動機の回転数と被駆動部の速度の関係によって定まる第３要素回転速度Ｖ３に対して、第２モータ回転速度ＶＭ２を適度な大きさに制御でき、それにより、第２発電電動機の高い効率を得ることができる。
さらに、図８４を用いて説明した被駆動部への動力の伝達中、第２要素に伝達された原動機のトルクは、第２発電電動機での発電に伴って第３要素に作用する負荷トルクを反力として、第１要素を介して被駆動部に伝達される。このため、本発明の変速機としてギヤ式の有段変速機を用いたときには、その変速動作に伴って第３要素と第２発電電動機の間が遮断されることにより、第２発電電動機からの負荷トルクが第３要素に作用しなくなり、その結果、第２および第１の要素を介して伝達される原動機のトルクが極めて小さくなってしまう。本発明によれば、例えば、第２ロータを、そのような有段変速機を介さずに被駆動部に連結することが可能であり、それにより、変速機の変速動作中、図８４から明らかなように、原動機のトルクの一部を、第１および第２のロータを介して被駆動部に伝達できるので、トルクの急減などの変速ショックを抑えることができ、したがって、商品性を高めることができる。
また、例えば、請求項８の作用で述べたように、第１および第２の発電電動機によって、原動機の動力を無段階に変速して被駆動部に伝達できるので、変速機の変速動作の頻度を低くすることができる。これにより、請求項１０の動力装置と同様、動力装置の駆動効率を高めることができる。
請求項１７に係る発明は、請求項８または９に記載の動力装置１Ｏにおいて、第１ロータ（Ｂ１ロータ２３１）および第２要素（第１キャリア２４）が、原動機の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第２ロータ（Ｂ２ロータ２３３）および第１要素（第１サンギヤ２１、第１リングギヤ２２）が、被駆動部に機械的に連結されており、第１要素と被駆動部の間に設けられ、第１要素からの動力を変速して被駆動部に伝達するための変速機３３０をさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、第１ロータおよび第２要素が、原動機の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第２ロータおよび第１要素が、被駆動部に機械的に連結されており、変速機によって、第１要素からの動力が変速され、被駆動部に伝達される。このため、例えば、図８４を用いて説明した被駆動部への動力の伝達中、被駆動部の負荷が極めて大きいときに、変速機の変速比を減速側に制御することによって、変速機から被駆動部に伝達されるトルクに対して、第１要素から変速機に伝達されるトルクを小さくすることができ、それにより、請求項１０の動力装置と同様、分配・合成装置および第２発電電動機の小型化およびコストの削減を図ることができる。
また、例えば、原動機の回転数が被駆動部の速度よりも高いときには、図８５から明らかなように、第２モータ回転速度ＶＭ２が過大になる場合がある。このため、例えば、このような場合に、変速機の変速比を減速側に制御することにより、被駆動部の速度に対して、第１要素回転速度Ｖ１を上昇させることによって、図８５から明らかなように、第２モータ回転速度ＶＭ２を低下させることができるので、第２モータ回転速度ＶＭ２の過大化による第２発電電動機の故障を防止することができる。さらに、変速機の変速比を制御することにより、被駆動部の速度に対して、第１要素回転速度Ｖ１を増減させることによって、図８５から明らかなように、第２モータ回転速度ＶＭ２を適度な大きさに制御でき、それにより、第２発電電動機の高い効率を得ることができる。
また、請求項１１の作用で述べたように、原動機をギヤ式の有段変速機を介して、被駆動部に連結する場合、その変速動作中、変速ショックが発生しやすい。本発明によれば、例えば、第２ロータを、そのような有段変速機を介さずに被駆動部に連結することが可能であり、それにより、第１要素からの動力を被駆動部に伝達する変速機として、有段変速機を用いた場合でも、変速機の変速動作中、図８４から明らかなように、原動機のトルクの一部を、第１および第２のロータを介して被駆動部に伝達できる。したがって、上述した変速ショックを抑えることができるので、商品性を高めることができる。
また、例えば、請求項８の作用で述べたように、第１および第２の発電電動機によって、原動機の動力を無段階に変速して被駆動部に伝達できるので、変速機の変速動作の頻度を低くすることができる。これにより、請求項１０の動力装置と同様、動力装置の駆動効率を高めることができる。
請求項１８に係る発明は、請求項８または９に記載の動力装置１Ｐにおいて、第１ロータ（Ｂ１ロータ２３１）および第２要素（第１キャリア２４）が、原動機の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第２ロータ（Ｂ２ロータ２３３）および第１要素（第１サンギヤ２１、第１リングギヤ２２）が、被駆動部に機械的に連結されており、サンギヤ（第４サンギヤ３４１）、リングギヤ（第４リングギヤ３４２）、ならびに、サンギヤおよびリングギヤに噛み合うプラネタリギヤ（第４プラネタリギヤ３４３）を回転自在に支持するキャリア（第４キャリア３４４）を有する遊星歯車装置（第４遊星歯車装置３４０）と、第１クラッチ（第３クラッチＣ３）と、第２クラッチ（第４クラッチＣ４）と、をさらに備え、サンギヤおよびリングギヤの一方が、第２要素に機械的に連結され、キャリアが、第３要素（第１リングギヤ２２、第１サンギヤ２１）に機械的に連結されるとともに、第１クラッチを介して第２発電電動機（第１発電電動機４０）の第２出力部（第１ロータ４２）に機械的に連結されており、サンギヤおよびリングギヤの他方が、第２クラッチを介して第２出力部に機械的に連結されていることを特徴とする。
この構成によれば、第１ロータおよび第２要素が、原動機の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第２ロータおよび第１要素が、被駆動部に機械的に連結されている。また、原動機に連結された第２要素に、遊星歯車装置のサンギヤおよびリングギヤの一方、すなわち一方のギヤが機械的に連結され、第３要素にキャリアが機械的に連結されるとともに、このキャリアは、第１クラッチを介して、第２発電電動機の第２出力部に機械的に連結されている。さらに、サンギヤおよびリングギヤの他方、すなわち他方のギヤが、第２クラッチを介して、第２発電電動機の第２出力部に機械的に連結されている。
ここで、請求項１５の場合と同様、一方のギヤの回転速度を第１ギヤ回転速度ＶＧ１、他方のギヤの回転速度を第２ギヤ回転速度ＶＧ２、キャリアの回転速度をキャリア回転速度ＶＣとする。上述した連結関係において、各要素が直結されており、かつ、第１クラッチの接続により第２発電電動機の第２出力部をキャリアに連結するとともに、第２クラッチの遮断により第２出力部と他方のギヤの間を遮断しているときには、原動機の回転数や被駆動部の速度などの関係は、例えば図８８（ａ）のように示される。以下、このような第１および第２のクラッチの接続・遮断状態を、請求項１５の場合と同様、「第１変速モード」という。また、第１クラッチの遮断により第２発電電動機の第２出力部とキャリアの間を遮断するとともに、第２クラッチの接続により第２出力部を他方のギヤに連結しているときには、原動機の回転数や被駆動部の速度などの関係は、例えば図８８（ｂ）のように示される。以下、この第ような第１および第２のクラッチの接続・遮断状態を、請求項１５の場合と同様、「第２変速モード」という。
これらの図８８（ａ）と（ｂ）の比較から明らかなように、速度線図における被駆動部の速度を表す縦線と第２モータ回転速度ＶＭ２を表す縦線との間の距離が、第１変速モードの方が第２変速モードよりも小さいため、第２発電電動機の第２出力部および被駆動部の速度差Ｄ２と原動機および被駆動部の速度差Ｄ１との比（Ｄ２／Ｄ１）は、第１変速モードの方が小さい。一方、原動機の回転数が被駆動部の速度よりも高いときには、図８５から明らかなように、第２モータ回転速度ＶＭ２が、被駆動部の速度よりも高くなり、過大になる場合がある。このため、例えば、このような場合に、第１変速モードを用いることによって、上述した速度差Ｄ２とＤ１との比の関係から明らかなように、第２変速モードを用いた場合よりも第２モータ回転速度ＶＭ２を小さくすることができるので、第２モータ回転速度ＶＭ２の過大化による第２発電電動機の故障を防止することができる。
また、請求項１５の場合と同様、図８８に示す速度線図において、磁界回転速度ＶＦを表す縦線から第２ロータ回転速度ＶＲ２を表す縦線までの距離と、第２ロータ回転速度ＶＲ２を表す縦線から第１ロータ回転速度ＶＲ１を表す縦線までの距離との比は、１：１である。さらに、第１ギヤ回転速度ＶＧ１を表す縦線からキャリア回転速度ＶＣを表す縦線までの距離をα、キャリア回転速度ＶＣを表す縦線から第２ギヤ回転速度ＶＧ２を表す縦線までの距離をβとする。この場合、図８４を用いて説明した被駆動部への動力の伝達中における原動機のトルクをＴＰＭとし、被駆動部に伝達されるトルクを、請求項１５と同様、被駆動部伝達トルクＴＯＵＴとし、第２発電電動機に伝達されるトルクを第２発電電動機伝達トルクＴＥ２とし、ステータに供給される電力および回転磁界と等価のトルクを駆動用等価トルクＴ１とする。第１変速モード中、これらのトルクＴＰＭ、ＴＯＵＴ、Ｔ１およびＴＥ２の関係は、例えば次式（Ｅ）および（Ｆ）によって表される。
ＴＰＭ＋Ｔ１＝ＴＯＵＴ＋ＴＥ２ ……（Ｅ）
ＴＥ２＝（２×ＴＰＭ−ＴＯＵＴ）／（２＋α） ……（Ｆ）
一方、第２変速モード中には、原動機のトルクＴＰＭ、被駆動部伝達トルクＴＯＵＴ、駆動用等価トルクＴ１、および第２発電電動機伝達トルクＴＥ２の関係は、例えば次式（Ｇ）および（Ｈ）によって表される。
ＴＰＭ＋Ｔ１＝ＴＯＵＴ＋ＴＥ２ ……（Ｇ）
ＴＥ２＝（２×ＴＰＭ−ＴＯＵＴ）／（２＋α＋β） ……（Ｈ）
上記の式（Ｆ）と（Ｈ）の比較から明らかなように、第２発電電動機伝達トルクＴＥ２は、同じ大きさの原動機のトルクＴＰＭおよび被駆動部伝達トルクＴＯＵＴに対して、第２変速モードの方が小さい。このため、例えば、被駆動部の負荷すなわち被駆動部伝達トルクＴＯＵＴと原動機のトルクＴＰＭが極めて大きいことによって、第２発電電動機伝達トルクＴＥ２が極めて大きくなるようなときに、第２変速モードを用いることによって、第２発電電動機伝達トルクＴＥ２を小さくすることができるので、第２発電電動機の小型化およびコストの削減を図ることができる。
また、例えば、原動機の回転数および被駆動部の速度に応じ、第１または第２の変速モードを選択することによって、第２モータ回転速度ＶＭ２を適度な大きさに制御でき、それにより、第２発電電動機の高い効率を得ることができる。さらに、請求項１５の場合と同様、以上の第１および第２の変速モードの切換を、キャリア回転速度ＶＣおよび第２ギヤ回転速度ＶＧ２が互いに等しいときに行うことによって、被駆動部や原動機の回転を保ちながら、円滑に行うことができ、良好なドライバビリティを確保することができる。
また、請求項１６の場合と同様、図８４を用いて説明した被駆動部への原動機の動力の伝達中、第２要素に伝達された原動機のトルクＴＰＭは、第２発電電動機での発電に伴って第３要素に作用する負荷トルクを反力として、第１要素を介して被駆動部に伝達される。このため、第１および第２の変速モードの間での移行時、第１および第２のクラッチの双方が遮断された場合には、第３要素と第２発電電動機の間が遮断され、それにより、第２発電電動機からの負荷トルクが第３要素に作用しなくなり、その結果、第２および第１の要素を介して伝達される原動機のトルクＴＰＭが極めて小さくなってしまう。本発明によれば、例えば、第２ロータを、そのような有段変速機を介さずに被駆動部に連結することが可能であり、それにより、第１および第２のクラッチの双方が遮断された場合でも、図８４から明らかなように、原動機のトルクＴＰＭの一部を、第１および第２のロータを介して被駆動部に伝達できるので、トルクの急減などの変速ショックを抑えることができ、したがって、商品性を高めることができる。
請求項１９に係る発明は、請求項８または９に記載の動力装置１Ｑにおいて、第１ロータ（Ｂ１ロータ２３１）および第２要素（第１キャリア２４）が、原動機の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第２ロータ（Ｂ２ロータ２３３）および第１要素（第１サンギヤ２１、第１リングギヤ２２）が、被駆動部に機械的に連結されており、第２ロータと被駆動部の間に設けられ、第２ロータからの動力を変速して被駆動部に伝達するための変速機３５０をさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、第１ロータおよび第２要素が、原動機の第１出力部に機械的に連結されるとともに、第２ロータおよび第１要素が、被駆動部に機械的に連結されており、変速機によって、第２ロータからの動力が変速され、被駆動部に伝達される。このため、例えば、図８４を用いて説明した被駆動部への動力の伝達中、被駆動部の負荷が極めて大きいときに、変速機の変速比を減速側に制御することによって、変速機から被駆動部に伝達されるトルクに対して、第２ロータから変速機に伝達されるトルクを小さくすることができるので、第２ロータの小型化、ひいては、第１発電電動機の小型化およびコストの削減を図ることができる。
また、例えば、被駆動部の速度が極めて高いときに、変速機の変速比を増速側に制御することによって、被駆動部の速度に対して、第２ロータ回転速度ＶＲ２を低下させることができるので、第２ロータ回転速度ＶＲ２の過大化による第１発電電動機の故障を防止することができる。さらに、変速機の変速比を制御することによって、被駆動部の速度に対して、第２ロータ回転速度ＶＲ２を適度な大きさに制御でき、それにより、第１発電電動機の高い効率を得ることができる。
また、請求項１１の作用で述べたように、原動機をギヤ式の有段変速機を介して、被駆動部に連結する場合、その変速動作中、変速ショックが発生しやすい。本発明によれば、例えば、第１要素を、そのような有段変速機を介さずに被駆動部に連結することが可能であり、それにより、第２ロータからの動力を被駆動部に伝達する変速機として、有段変速機を用いた場合でも、図８４から明らかなように、変速機の変速動作中、原動機のトルクの一部を、第２および第１の要素を介して被駆動部に伝達できる。したがって、上述した変速ショックを抑えることができるので、商品性を高めることができる。
さらに、例えば、請求項８の作用で述べたように、第１および第２の発電電動機によって、原動機の動力を無段階に変速して被駆動部に伝達できるので、変速機の変速動作の頻度を低くすることができる。これにより、請求項１０の動力装置と同様、動力装置の駆動効率を高めることができる。
請求項２０に係る発明は、請求項８ないし１９のいずれかに記載の動力装置１Ｃ〜１Ｒにおいて、原動機の第１出力部が逆転するのを阻止するためのブレーキ機構ＢＬをさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、原動機の第１出力部の逆転が、ブレーキ機構によって阻止され、それに伴い、出力部に連結された第１ロータおよび第２要素ならびに第２ロータおよび第１要素の一方の一方向への回転が阻止される。以下、本発明による作用・効果について、まず、第２ロータおよび第１要素が原動機の第１出力部に連結されるとともに、第１ロータおよび第２要素が被駆動部に連結された第１動力装置について説明する。また、ブレーキ機構によって阻止される第２ロータおよび第１要素の回転方向をそれぞれ、「第２ロータ阻止方向」および「第１要素阻止方向」という。第１発電電動機における前述したエネルギの入出力関係から、ステータに電力を供給するとともに、それに伴って発生する回転磁界を上記の第２ロータ阻止方向と同方向に回転させることによって、ステータに供給された電力を、動力に変換し（以下、この動力を「電力変換動力」という）、第１ロータにすべて伝達でき、さらに、被駆動部に伝達することができる。また、前述したように分配・合成装置が遊星歯車装置と同じ機能を有することから、第２発電電動機に電力を供給し、第２発電電動機の第２出力部を第３要素とともに、上記の第１要素阻止方向と逆方向に回転させることによって、第２発電電動機からの動力を、第２要素にすべて伝達でき、さらに、被駆動部に伝達することができる。
以上のように、第１動力装置によれば、原動機の動力を用いることなく、第１および／または第２の発電電動機によって、被駆動部を駆動することができる。また、この場合、原動機の第１出力部をブレーキ機構で逆転させないだけでなく、次の作用によって、原動機を引きずることなく、被駆動部を駆動することができる。すなわち、ステータからの上述した電力変換動力は、第２ロータを第２ロータ阻止方向に回転させるように作用するとともに、第２発電電動機からの動力は、第３および第２の要素を介して、第１要素を第１要素阻止方向に回転させるように作用する。これにより、上述した被駆動部の駆動中、原動機の第１出力部は、第２ロータおよび第１要素とともに停止状態に保持されるので、原動機を引きずることがない。
上述した効果は、第１ロータおよび第２要素が原動機の第１出力部に連結されるとともに、第２ロータおよび第１要素が被駆動部に連結された第２動力装置においても同様に得ることができる。以下、ブレーキ機構によって阻止される第１ロータおよび第２要素の回転方向をそれぞれ、「第１ロータ阻止方向」および「第２要素阻止方向」という。第１発電電動機における前述したエネルギの入出力関係から、ステータに電力を供給するとともに、それに伴って発生する回転磁界を上記の第１ロータ阻止方向と逆方向に回転させることによって、ステータに供給された電力を、動力に変換し（以下、この動力を「電力変換動力」という）、第２ロータにすべて伝達でき、さらに、被駆動部に伝達することができる。また、分配・合成装置における前述したエネルギの入出力関係から、第２発電電動機に電力を供給し、第２発電電動機の第２出力部を第３要素とともに、上記の第２要素阻止方向と同方向に回転させることによって、第２発電電動機からの動力を、第１要素にすべて伝達でき、さらに、被駆動部に伝達することができる。
以上のように、第２動力装置によれば、第１動力装置と同様、原動機の動力を用いることなく、第１および／または第２の発電電動機によって、被駆動部を駆動することができる。また、この場合、第１動力装置と同様、原動機の第１出力部をブレーキ機構で逆転させないだけでなく、次の作用によって、原動機を引きずることなく、被駆動部を駆動することができる。すなわち、ステータからの上述した電力変換動力は、第１ロータを第１ロータ阻止方向に回転させるように作用するとともに、第２発電電動機からの動力は、第３要素を介して、第２要素を第２要素阻止方向に回転させるように作用する。これにより、上述した被駆動部の駆動中、原動機の第１出力部は、第１ロータおよび第２要素とともに停止状態に保持されるので、原動機を引きずることがない。
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。なお、図面中の断面を示す部分については、ハッチングを適宜、省略するものとする。図１および図２は、本発明の第１実施形態による動力装置１を概略的に示している。この動力装置１は、車両（図示せず）の左右の駆動輪ＤＷ，ＤＷ（被駆動部）を駆動するためのものであり、図１に示すように、動力源である内燃機関３（原動機）、第１発電電動機４０および第２発電電動機５０と、駆動輪ＤＷ，ＤＷに動力を伝達するための第１遊星歯車装置２０、第２遊星歯車装置３０および差動ギヤ機構９を備えている。また、図２に示すように、動力装置１は、内燃機関３、第１および第２の発電電動機４０，５０の動作を制御するためのＥＣＵ２や、１ＳＴ・ＰＤＵ６１および２ＮＤ・ＰＤＵ６２を備えている。
なお、本実施形態では、ＥＣＵ２、１ＳＴ・ＰＤＵ６１および２ＮＤ・ＰＤＵ６２が、速度変更装置および制御器に相当し、第１発電電動機４０が、速度変更装置および第１エネルギ変換装置に相当し、第２発電電動機５０が、速度変更装置および第２エネルギ変換装置に相当する。また、第１遊星歯車装置２０が第１分配・合成装置に相当し、第２遊星歯車装置３０が第２分配・合成装置に相当する。
内燃機関（以下「エンジン」という）３は、例えばガソリンエンジンであり、このエンジン３のクランク軸３ａ（出力軸）には、軸受け４ａにより回転自在に支持された第１主軸４が、フライホイール５を介して同心状に連結されている。また、第１主軸４に対して、連結軸６および第２主軸７が同心状に、アイドラ軸８が平行に、それぞれ配置されている。これらの連結軸６、第２主軸７およびアイドラ軸８は、軸受け６ａ、７ａおよび８ａ，８ａにそれぞれ回転自在に支持されている。
連結軸６は、中空に形成されており、その内側に上記の第１主軸４が回転自在に嵌合している。アイドラ軸８には、第１ギヤ８ｂおよび第２ギヤ８ｃが一体に設けられており、前者８ｂは第２主軸７と一体のギヤ７ｂに、後者８ｃは差動ギヤ機構９のギヤ９ａに、それぞれ噛み合っている。また、差動ギヤ機構９は、駆動軸１０，１０を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷ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や差動ギヤ機構９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されている。以下、第１主軸４、連結軸６および第２主軸７の周方向および軸線方向を、単にそれぞれ「周方向」および「軸線方向」という。
第１遊星歯車装置２０は、一般的なシングルピニオンタイプのものであり、第１サンギヤ２１（第１要素、第３要素）と、この第１サンギヤ２１の外周に回転自在に設けられた第１リングギヤ２２（第１要素、第３要素）と、両ギヤ２１，２２に噛み合う複数（例えば３つ）の第１プラネタリギヤ２３（２つのみ図示）と、第１プラネタリギヤ２３を回転自在に支持する第１キャリア２４（第２要素）とを有している。第１サンギヤ２１は連結軸６に、第１キャリア２４は第１主軸４に、それぞれ一体に同心状に設けられている。
また、第１遊星歯車装置２０は、その構成により、一般的な遊星歯車装置と同じ周知の機能を有している。すなわち、第１サンギヤ２１、第１リングギヤ２２および第１キャリア２４の回転方向が互いに同じであるときに、第１キャリア２４に入力された動力を第１サンギヤ２１および第１リングギヤ２２に分配する機能と、第１サンギヤ２１および第１リングギヤ２２に入力された動力を合成し、第１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・合成中、第１サンギヤ２１、第１リングギヤ２２および第１キャリア２４は、リニアな速度関係を保ちながら回転する。
第２遊星歯車装置３０は、第１遊星歯車装置２０と同様に構成されており、第２サンギヤ３１（第４要素、第６要素）と、第２リングギヤ３２（第４要素、第６要素）と、両ギヤ３１，３２に噛み合う複数の第２プラネタリギヤ３３と、第２プラネタリギヤ３３を回転自在に支持する第２キャリア３４（第５要素）とを有している。本実施形態では、第２サンギヤ３１、第２リングギヤ３２および第２プラネタリギヤ３３の歯数はそれぞれ、第１サンギヤ２１、第１リングギヤ２２および第１プラネタリギヤ２３の歯数と同じになっているが、必ずしも同じでなくてもよい。第２サンギヤ３１は第１主軸４に、第２キャリア３４は連結軸６および第２主軸７に、それぞれ一体に同心状に設けられている。なお、第２遊星歯車装置３０が第１遊星歯車装置２０と同じ機能を有することは、もちろんである。
以上の構成により、第１遊星歯車装置２０の第１キャリア２４、第２遊星歯車装置３０の第２サンギヤ３１、およびエンジン３のクランク軸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などの変速機構を介さずに、互いに機械的に連結されている。以下、ギヤなどの変速機構を介さずに各要素を連結することを適宜、「直結」という。また、第１遊星歯車装置２０の第１サンギヤ２１および第２遊星歯車装置３０の第２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おり、第２キャリア３４および駆動輪ＤＷ，ＤＷは、第２主軸７および差動ギヤ機構９などを介して互いに機械的に連結されている。すなわち、第１サンギヤ２１および第２キャリア３４は、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。
前記第１発電電動機４０は、３相ブラシレスＤＣモータであり、上述した第１遊星歯車装置２０に一体に設けられている。第１発電電動機４０は、３ｎ個の電機子４１ａで構成された第１ステータ４１と、この第１ステータ４１に対向するように配置された第１ロータ４２とを有している。各電機子４１ａは、鉄芯４１ｂと、この鉄芯４１ｂに巻き回されたコイル４１ｃで構成されており、ケースＣＡに固定され、周方向にほぼ等間隔で並んでいる。３ｎ個のコイル４１ｃは、ｎ組のＵ相、Ｖ相およびＷ相の３相コイルを構成している。また、電機子４１ａは、１ＳＴ・ＰＤＵ６１を介してバッテリ６３（エネルギ貯蔵・放出装置）とＥＣＵ２に電気的に接続されており、この１ＳＴ・ＰＤＵ６１は、インバータなどの電気回路で構成されている。バッテリ６３は、充電および放電可能に構成されている。
第１ロータ４２は、周方向にほぼ等間隔で並んだｎ個の永久磁石４２ａを有しており、隣り合う各２つの永久磁石４２ａの極性は、互いに異なっている。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。この固定部４２ｂは、第１遊星歯車装置３０の第１リングギヤ２２の外周面に取り付けられており、それにより、第１ロータ４２は、第１リングギヤ２２と一体に回転自在になっている。
以上の構成により、第１発電電動機４０では、バッテリ６３から１ＳＴ・ＰＤＵ６１を介して電力が供給されるのに伴い、第１ステータ４１において回転磁界が発生し、第１ロータ４２が回転する。すなわち、第１ステータ４１に供給された電力が、動力に変換され、第１ロータ４２に出力される。また、電力の非供給時、第１ロータ４２が第１ステータ４１に対して回転したときに、第１ステータ４１において、回転磁界が発生するとともに、発電が行われる。すなわち、第１ロータ４２に入力された動力が、第１ステータ４１において電力に変換される。
ＥＣＵ２は、１ＳＴ・ＰＤＵ６１を制御することによって、第１発電電動機４０に供給される電力と、第１発電電動機４０で発電される電力と、第１ロータ４２の回転速度（以下「第１ロータ回転速度」という）ＶＲＯ１を制御する。
前記第２発電電動機５０は、上述した第１発電電動機４０と同様、３相ブラシレスＤＣモータであり、前述した第２遊星歯車装置３０に一体に設けられている。第２発電電動機５０は、第２ステータ５１と第２ロータ５２を有しており、これらの第２ステータ５１および第２ロータ５２は、第１発電電動機４０の第１ステータ４１および第２ロータ４２とそれぞれ同様に構成されているので、その説明については省略する。また、第２ステータ５１は、ケースＣＡに固定されるとともに、２ＮＤ・ＰＤＵ６２を介してバッテリ６３とＥＣＵ２に電気的に接続されている。この２ＮＤ・ＰＤＵ６２は、１ＳＴ・ＰＤＵ６１と同様、インバータなどの電気回路で構成されており、１ＳＴ・ＰＤＵ６１に電気的に接続されている。さらに、第２ロータ５２は、第２遊星歯車装置３０の第２リングギヤ３２の外周面に取り付けられており、第２リングギヤ３２と一体に回転自在になっている。
以上の構成により、第２発電電動機５０では、バッテリ６３から２ＮＤ・ＰＤＵ６２を介して電力が供給されるのに伴い、第２ステータ５１において回転磁界が発生し、第２ロータ５２が回転する。すなわち、第２ステータ５１に供給された電力が、動力に変換され、第２ロータ５２に出力される。また、電力の非供給時、第２ロータ５２が第２ステータ５１に対して回転したときに、第２ステータ５１において、回転磁界が発生するとともに、発電が行われる。すなわち、第２ロータ５２に入力された動力が、第２ステータ５１において電力に変換される。
ＥＣＵ２は、２ＮＤ・ＰＤＵ６２を制御することによって、第２発電電動機５０に供給される電力と、第２発電電動機５０で発電される電力と、第２ロータ５２の回転速度（以下「第２ロータ回転速度」という）ＶＲＯ２を制御する。
また、図２に示すように、ＥＣＵ２には、クランク角センサ７１から、クランク軸３ａのクランク角度位置を表す検出信号が出力される。ＥＣＵ２は、このクランク角度位置に基づいてエンジン回転数ＮＥを算出する。また、ＥＣＵ２には、第１回転角センサ７２から第１ロータ４２の回転角度位置を表す検出信号が、第２回転角センサ７３から第２ロータ５２の回転角度位置を表す検出信号が、出力される。ＥＣＵ２は、検出された第１ロータ４２の回転角度位置に基づいて、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１を算出し、検出された第２ロータ５２の回転角度位置に基づいて、第２ロータ回転速度ＶＲＯ２を算出する。
さらに、ＥＣＵ２には、電流電圧センサ７４から、バッテリ６３に入出力される電流・電圧値を表す検出信号が、出力される。ＥＣＵ２は、この検出信号に基づいて、バッテリ６３の残存容量ＳＯＣを算出する。
また、ＥＣＵ２には、アクセル開度センサ７５から車両のアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量であるアクセル開度ＡＰを表す検出信号が、車速センサ７６から車速ＶＰを表す検出信号が、出力される。
ＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどからなるマイクロコンピュータで構成されており、上述した各種のセンサ７１〜７６からの検出信号に応じ、エンジン３、第１および第２の発電電動機４０，５０の動作を制御する。
次に、車両の発進時や走行中におけるＥＣＵ２による制御を説明する。まず、車両のクリープ運転中および発進時における制御について説明する。このクリープ運転中には、基本的に、エンジン３を停止するとともに、第２発電電動機５０のみを車両の動力源として用いる。具体的には、第２発電電動機５０にバッテリ６３から電力を供給することによって、第２ロータ５２を第２リングギヤ３２とともに、クランク軸３ａの回転方向と同方向に回転させる。また、第１発電電動機４０で発電を行うとともに、発電した電力を、第２発電電動機５０に供給する。以下、このような第２発電電動機５０のみを動力源として用いるクリープ運転を「ＥＶクリープ運転」という。
なお、クランク軸３ａの回転方向と駆動輪ＤＷ，ＤＷの正転方向は同じになっており、以下、クランク軸３ａの回転方向と同方向に回転することを「正転」といい、クランク軸３ａの回転方向と逆方向に回転することを「逆転」という。また、第１サンギヤ２１、第１キャリア２４、第１リングギヤ２２、第２サンギヤ３１、第２キャリア３４、および第２リングギヤ３２の回転速度をそれぞれ、「第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１」「第１キャリア回転速度ＶＣＡ１」「第１リングギヤ回転速度ＶＲＩ１」「第２サンギヤ回転速度ＶＳＵ２」「第２キャリア回転速度ＶＣＡ２」および「第２リングギヤ回転速度ＶＲＩ２」という。
図３は、上記のＥＶクリープ運転中におけるトルクの伝達状況を、図４は、このＥＶクリープ運転中における第１および第２のサンギヤ回転速度ＶＳＵ１，ＶＳＵ２などの速度線図を、それぞれ示している。また、図３および後述するトルクの伝達状況を示す他の図では、矢印付きの太い破線はトルクの流れを示している。また、塗りつぶされた矢印は正転方向に、中抜きの矢印は逆転方向に、それぞれ作用するトルクを示している。さらに、ハッチングされた矢印付きの太い破線は、電気エネルギの流れを示している。また、図４および後述する他の速度線図は、いわゆる共線図であり、これらの速度線図では、各要素の回転速度は、一直線上に並び、共線関係（リニアな関係）になる。さらに、図４および後述する他の速度線図では、正転状態を「＋」で、逆転状態を「−」で、それぞれ表している。
図３に示すように、ＥＶクリープ運転中、第２発電電動機５０のトルク（以下「第２発電電動機トルク」という）ＴＭ２は、第２リングギヤ３２および第２プラネタリギヤ３３を介して、第２キャリア３４および第２サンギヤ３１に伝達され、第２キャリア３４を正転させるように作用し、第２サンギヤ３１を逆転させるように作用する（矢印Ａで図示）。また、第２キャリア３４に伝達されたトルクの一部は、第２主軸７や差動ギヤ機構９などを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、それにより、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転する。
さらに、ＥＶクリープ運転中、第２キャリア３４に伝達されたトルクの残りは、連結軸６を介して第１遊星歯車装置２０の第１サンギヤ２１に伝達された後、第１プラネタリギヤ２３および第１リングギヤ２２を介して第１ロータ４２に伝達され、それにより、図４に示すように、第１ロータ４２が第１リングギヤ２２とともに逆転する。このため、第１発電電動機４０での発電に伴って第１ロータ４２に作用する制動トルクは、矢印Ｂで示すように、逆転している第１リングギヤ２２に対して、これを正転させるように作用する。その結果、第１キャリア２４に、この矢印Ｂで示すトルクと、第１サンギヤ２１に伝達された矢印Ｃで示すトルクとを合成した合成トルクが伝達され、この合成トルクは、第１キャリア２４を正転させるように作用する。
この場合、上述した矢印Ａで示す第２サンギヤ３１を逆転させるトルクと、矢印Ｂおよび矢印Ｃで示す第１キャリア２４を正転させるトルクとが釣り合うように、第２発電電動機５０に供給する電力と第１発電電動機４０で発電する電力を制御することによって、互いに連結された第１キャリア２４、第２サンギヤ３１およびクランク軸３ａが、静止状態に保持される。その結果、図４に示すように、ＥＶクリープ運転中、第１キャリア回転速度ＶＣＡ１および第２サンギヤ回転速度ＶＳＵ２は、値０になり、エンジン回転数ＮＥも値０になる。
また、ＥＶクリープ運転中、第２発電電動機５０に供給する電力と、第１発電電動機４０で発電する電力と、第１および第２のロータ回転速度ＶＲＯ１，ＶＲＯ２は、次のようにして制御される。すなわち、第１および第２の遊星歯車装置２０，３０の各ギヤ比で定まる第１サンギヤ２１と第１キャリア２４と第１リングギヤ２２の間および第２サンギヤ３１と第２キャリア３４と第２リングギヤ３２の間の回転速度の関係が保たれるように、かつ、第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１および第２キャリア回転速度ＶＣＡ２、すなわち車速ＶＰが非常に小さくなるように制御される（図４参照）。以上により、車速ＶＰが非常に小さなクリープ運転が行われる。以上のように、エンジン３を停止した状態で、第２発電電動機５０の駆動力によってクリープ運転を行うことができる。
車両の発進時の制御は、上述したＥＶクリープ運転に続いて次のようにして行われる。すなわち、第２発電電動機５０に供給する電力および第１発電電動機４０で発電する電力をいずれも増大させる。さらに、第１および第２の遊星歯車装置２０，３０の各ギヤの間の回転速度の関係を維持し、かつ第１キャリア回転速度ＶＣＡ１および第２サンギヤ回転速度ＶＳＵ２、すなわちエンジン回転数ＮＥを値０に保持しながら、ＥＶクリープ運転中に逆転していた第１ロータ４２の第１ロータ回転速度ＶＲＯ１と、正転していた第２ロータ５２の第２ロータ回転速度ＶＲＯ２をそれぞれ、それまでと同じ回転方向に増大させる。以上により、図５に太い実線で示すように、第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１および第２キャリア回転速度ＶＣＡ２、すなわち車速ＶＰが、同図に破線で示すＥＶクリープ運転状態から上昇し、車両が発進する。以下、このような第２発電電動機５０のみを動力源として用いた車両の発進および走行をそれぞれ、「ＥＶ発進」および「ＥＶ走行」という。
また、上述したＥＶ発進に続いて、エンジン３の始動が次のようにして行われる。以下、このようなエンジン３の始動を「ＥＶ走行中ＥＮＧ始動」という。すなわち、第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１および第２キャリア回転速度ＶＣＡ２、すなわち車速ＶＰをそのときの値に保持しながら、ＥＶ発進時に上述したように逆転していた第１ロータ４２の第１ロータ回転速度ＶＲＯ１を、値０になるように制御するとともに、正転していた第２ロータ５２の第２ロータ回転速度ＶＲＯ２を、減少させるように制御する。そして、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１が値０になった後には、第２発電電動機５０に加え、第１発電電動機４０にもバッテリ６３から電力を供給し、第１ロータ４２を正転させるとともに、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１を増大させる。
図６は、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時、上記のように第１および第２の発電電動機４０，５０の双方に電力を供給した状態でのトルクの伝達状況を示している。同図に示すように、第２発電電動機トルクＴＭ２は、第２リングギヤ３２および第２プラネタリギヤ３３を介して第２キャリア３４に伝達される。それに伴い、第２キャリア３４を支点として第２サンギヤ３１と第２リングギヤ３２の間でトルクが釣り合うように、第２サンギヤ３１に後述するように伝達されたトルクが、第２プラネタリギヤ３３を介して第２キャリア３４に伝達される。このように、第２キャリア３４には、第２発電電動機トルクＴＭ２と第２サンギヤ３１に伝達されたトルクとを合成した合成トルクが伝達される。また、第２キャリア３４に伝達されたトルクの一部は、連結軸６を介して第１サンギヤ２１に伝達され、残りは、第２主軸７などを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
さらに、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時、第１発電電動機４０のトルクは、第１リングギヤ２２および第１プラネタリギヤ２３を介して第１キャリア２４に伝達される。それに伴い、第１キャリア２４を支点として第１サンギヤ２１と第１リングギヤ２２の間でトルクが釣り合うように、第１サンギヤ２１に上記のように伝達されたトルクが、第１プラネタリギヤ２３を介して第１キャリア２４に伝達される。このように、第１キャリア２４には、第１発電電動機４０のトルクと第１サンギヤ２１に伝達されたトルクとを合成した合成トルクが伝達される。
また、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時、第１キャリア２４に伝達されたトルクの一部は、第１主軸４を介して第２サンギヤ３１に伝達され、残りは、第１主軸４およびフライホイール５を介してクランク軸３ａに伝達され、それにより、クランク軸３ａが正転する。さらに、この場合、第１および第２の発電電動機４０，５０に供給する電力は、駆動輪ＤＷ，ＤＷおよびエンジン３に十分な動力が伝達されるように制御される。
以上により、図７に太い実線で示すように、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時、車速ＶＰがそのときの値に保持されるとともに、第１キャリア回転速度ＶＣＡ１および第２サンギヤ回転速度ＶＳＵ２が破線で示す値０の状態から上昇し、第１キャリア２４および第２サンギヤ３１に連結されたクランク軸３ａの回転速度、すなわちエンジン回転数ＮＥも上昇する。その状態で、前記クランク角度位置に応じ、エンジン３の燃料噴射弁や点火プラグ（いずれも図示せず）の点火動作を制御することによって、エンジン３が始動される。また、この場合、第１および第２のロータ回転速度ＶＲＯ１，ＶＲＯ２を制御することによって、エンジン回転数ＮＥが、エンジン３の始動に適した比較的小さな値に制御される。
次に、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動後における車両の走行中の制御について説明する。車両の走行中には、エンジン３の動力（以下「エンジン動力」という）ＷＥＮＧを、基本的には、要求トルクＰＭＣＭＤを発生できる範囲で、最良の燃費（以下「最良燃費」という）が得られるように制御する。この要求トルクＰＭＣＭＤは、車両に要求されるトルクであり、例えば、車速ＶＰおよびアクセル開度ＡＰに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって算出される。また、第１キャリア２４、第１プラネタリギヤ２３および第１リングギヤ２２を介して第１発電電動機４０に伝達されるエンジン動力ＷＥＮＧを用いて、第１発電電動機４０で発電を行うとともに、発電した電力を、バッテリ６３に充電せずに、第２発電電動機５０に供給する。以下、この運転モードを「バッテリ入出力ゼロモード」という。図８は、このバッテリ入出力ゼロモードにおけるトルクの伝達状況を示している。
上記のように第１発電電動機４０で発電が行われ、図８に示すように、エンジン３のトルク（以下「エンジントルク」という）ＴＥＮＧの一部が、第１キャリア２４、第１プラネタリギヤ２３および第１リングギヤ２２を介して第１発電電動機４０に伝達されるのに伴い、第１プラネタリギヤ２３を介して第１サンギヤ２１にも、第１リングギヤ２２と第１サンギヤ２１の間でトルクが釣り合うように、エンジントルクＴＥＮＧの一部が伝達される。すなわち、エンジントルクＴＥＮＧの一部が第１キャリア２４に伝達されるとともに、この第１キャリア２４に伝達されたトルクが、第１発電電動機４０および第１サンギヤ２１に分配される。また、エンジントルクＴＥＮＧの残りは、第１主軸４を介して第２サンギヤ３１に伝達される。
また、バッテリ入出力ゼロモード中、前述したＥＶ走行中ＥＮＧ始動時と同様、第２キャリア３４には、第２発電電動機トルクＴＭ２と第２サンギヤ３１に上記のように伝達されたトルクとを合成した合成トルクが伝達される。さらに、第２キャリア３４には、上記のように発電に伴って第１サンギヤ２１に分配されたエンジントルクＴＥＮＧが、連結軸６を介して伝達される。以上のように、第２キャリア３４には、第１サンギヤ２１に分配されたエンジントルクＴＥＮＧと、第２発電電動機トルクＴＭ２と、第２サンギヤ３１に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧとを合成した合成トルクが、伝達される。さらに、この合成トルクは、第２主軸７などを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上の結果、各ギヤによる伝達ロスなどがないとすれば、バッテリ入出力ゼロモード中、駆動輪ＤＷ，ＤＷには、エンジン動力ＷＥＮＧと等しい大きさの動力が伝達される。また、以上のように、エンジン動力ＷＥＮＧは、前述した従来の場合と異なり、再循環することなく、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
さらに、バッテリ入出力ゼロモード中には、第１および第２のロータ回転速度ＶＲＯ１，ＶＲＯ２を制御することによって、エンジン動力ＷＥＮＧが、無段階に変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。すなわち、第１および第２の発電電動機４０，５０は、無段変速機として機能する。
具体的には、図９に破線で示すように、第１および第２の遊星歯車装置２０，３０の各ギヤの間の速度関係を維持しながら、第１キャリア回転速度ＶＣＡ１および第２サンギヤ回転速度ＶＳＵ２、すなわちエンジン回転数ＮＥに対して、第１リングギヤ回転速度ＶＲＩ１すなわち第１ロータ回転速度ＶＲＯ１を上昇させるとともに、第２リングギヤ回転速度ＶＲＩ２すなわち第２ロータ回転速度ＶＲＯ２を低下させる。これにより、第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１および第２キャリア回転速度ＶＣＡ２、すなわち車速ＶＰを、無段階に減速することができる。逆に、図９に一点鎖線で示すように、エンジン回転数ＮＥに対して、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１を低下させるとともに、第２ロータ回転速度ＶＲＯ２を上昇させることによって、車速ＶＰを無段階に増速することができる。
さらに、この場合、エンジン回転数ＮＥが目標回転数ＮＥＣＭＤになるように、第１および第２のロータ回転速度ＶＲＯ１，ＶＲＯ２を制御する。この目標回転数ＮＥＣＭＤは、例えば、車速ＶＰおよび要求トルクＰＭＣＭＤに応じ、ＮＥＣＭＤマップ（図示せず）を検索することによって算出される。このＮＥＣＭＤマップでは、ＮＥＣＭＤ値は、そのときの車速ＶＰおよび要求トルクＰＭＣＭＤに対して、エンジン３の最良燃費が得られるような値に設定されている。
以上のように、バッテリ入出力ゼロモードでは、第１および第２の遊星歯車装置２０，３０において、エンジン動力ＷＥＮＧを、一旦、分割し、次の第１〜第３の伝達経路を介して第２キャリア３４に伝達するとともに、第２キャリア３４で合成した後、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達する。
第１伝達経路：第１キャリア２４→第１プラネタリギヤ２３→第１サンギヤ２１→連結軸６→第２キャリア３４
第２伝達経路：第２サンギヤ３１→第２プラネタリギヤ３３→第２キャリア３４
第３伝達経路：第１キャリア２４→第１プラネタリギヤ２３→第１リングギヤ２２→第１発電電動機４０→１ＳＴ・ＰＤＵ６１→２ＮＤ・ＰＤＵ６２→第２発電電動機５０→第２リングギヤ３２→第２プラネタリギヤ３３→第２キャリア３４
これらの第１および第２の伝達経路では、エンジン動力ＷＥＮＧが、電力に変換されることなく、ギヤなどを介した、いわゆる機械パスによって駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。また、上記の第３伝達経路では、エンジン動力ＷＥＮＧが、一旦、電力に変換され、再度、動力に戻され、いわゆる電気パスによって駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
また、バッテリ入出力ゼロモード中、第１発電電動機４０で発電する電力と、第１および第２のロータ回転速度ＶＲＯ１，ＶＲＯ２は、第１および第２の遊星歯車装置２０，３０の各ギヤの間の速度関係が維持されるように制御される。さらに、第１発電電動機４０で発電する電力は、より具体的には、次のようにして制御される。
すなわち、バッテリ入出力ゼロモードにおけるエンジン動力ＷＥＮＧと、上記の電気パスによって駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるエンジン動力ＷＥＮＧ（以下「電気パス仕事率ＷＰ」という）との関係は、次のようにして表される。すなわち、エンジン動力ＷＥＮＧは、エンジントルクＴＥＮＧとエンジン回転数ＮＥの積で表される。また、バッテリ入出力ゼロモードでは、第１発電電動機４０で発電した電力がすべて第２発電電動機５０に供給される。このため、電気パス仕事率ＷＰは、第１発電電動機４０で発電される電力、すなわち、第１発電電動機４０での発電に伴って第１発電電動機４０に伝達されるトルク（以下「第１発電トルクＴＧＭ１」という）および第１ロータ回転速度ＶＲＯ１の積と等しい。したがって、電気パス仕事率ＷＰとエンジン動力ＷＥＮＧとの比は、次式（１ａ）で表される。
ＷＰ／ＷＥＮＧ＝（ＴＧＭ１×ＶＲＯ１）／（ＴＥＮＧ×ＮＥ）
……（１ａ）
また、前述したように、エンジントルクＴＥＮＧの一部が第１キャリア２４に伝達され、エンジントルクＴＥＮＧの残りが第２サンギヤ３１に伝達される。このため、第１キャリア２４に伝達されるトルク（以下「第１キャリア伝達トルクＴＣＡ１という」）と、第２サンギヤ３１に伝達されるトルク（以下「第２サンギヤ伝達トルクＴＳＵ２」という）との和は、エンジントルクＴＥＮＧに等しい。したがって、次式（２ａ）が成立する。
ＴＥＮＧ＝ＴＣＡ１＋ＴＳＵ２ ……（２ａ）
さらに、この場合、前述したように第１キャリア伝達トルクＴＣＡ１が、第１発電電動機４０および第１サンギヤ２１に分配されるので、第１サンギヤ２１に伝達されるトルク（以下「第１サンギヤ伝達トルク」という）をＴＳＵ１とすると、ＴＣＡ１＝ＴＧＭ１＋ＴＳＵ１が成立する。また、第１サンギヤ２１と第１リングギヤ２２とのギヤ比が１：１で、この場合のトルク分配比が１：１のときには、ＴＧＭ１＝ＴＳＵ１になり、その結果、次式（３ａ）が成立する。
ＴＣＡ１＝ＴＧＭ１×２ ……（３ａ）
また、第２サンギヤ３１と第２リングギヤ３２とのギヤ比が１：１で、第２サンギヤ伝達トルクＴＳＵ２と、第２リングギヤ３２に伝達されるトルクすなわち第２発電電動機トルクＴＭ２とのトルク合成比が１：１の場合には、次式（４ａ）が成立する。
ＴＳＵ２＝ＴＭ２ ……（４ａ）
式（２ａ）に、式（３ａ）および（４ａ）を代入すると、次式（５ａ）が得られる。
ＴＥＮＧ＝２×ＴＧＭ１＋ＴＭ２ ……（５ａ）
さらに、上述したように第１サンギヤ２１と第１リングギヤ２２とのギヤ比が１：１の場合には、第１キャリア回転速度ＶＣＡ１と、第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１と、第１リングギヤ回転速度ＶＲＩ１すなわち第１ロータ回転速度ＶＲＯ１との間に、次式（６ａ）が成立する。
ＶＣＡ１＝（ＶＳＵ１＋ＶＲＯ１）／２ ……（６ａ）
この式（６ａ）において、第１キャリア２４がエンジン３に直結されていることから、第１キャリア回転速度ＶＣＡ１がエンジン回転数ＮＥと等しいため、次式（７ａ）が成立する。
ＮＥ＝（ＶＳＵ１＋ＶＲＯ１）／２ ……（７ａ）
また、第２サンギヤ３１と第２リングギヤ３２とのギヤ比が１：１の場合には、第２キャリア回転速度ＶＣＡ２と、第２サンギヤ回転速度ＶＳＵ２と、第２リングギヤ回転速度ＶＲＩ２すなわち第２ロータ回転速度ＶＲＯ２との間に、次式（８ａ）が成立する。
ＶＣＡ２＝（ＶＳＵ２＋ＶＲＯ２）／２ ……（８ａ）
第２キャリア３４および第１サンギヤ２１が互いに直結されていることから、第２キャリア回転速度ＶＣＡ２および第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１が互いに等しく、第２サンギヤ３１がクランク軸３ａに直結されていることから、第２サンギヤ回転速度ＶＳＵ２およびエンジン回転数ＮＥが互いに等しいので、この式（８ａ）を次式（９ａ）で表すことができる。
ＶＳＵ１＝（ＮＥ＋ＶＲＯ２）／２ ……（９ａ）
さらに、式（７ａ）に式（９ａ）を代入することによって、次式（１０ａ）が得られる。
ＮＥ＝（２×ＶＲＯ１＋ＶＲＯ２）／３ ……（１０ａ）
また、式（１ａ）に式（５ａ）および式（１０ａ）を代入することによって、次式（１１ａ）が得られる。
ＷＰ／ＷＥＮＧ＝（ＴＧＭ１×ＶＲＯ１）／｛（２×ＴＧＭ１＋ＴＭ２）
×（２×ＶＲＯ１＋ＶＲＯ２）／３｝ ……（１１ａ）
また、この場合、第１発電電動機４０で発電される電力および第２発電電動機５０に供給される電力が互いに等しいので、次式（１２ａ）が成立する。
ＴＭ２＝（ＶＲＯ１×ＴＧＭ１）／ＶＲＯ２ ……（１２ａ）
この式（１２ａ）を式（１１ａ）に代入すると、次式（１３ａ）が得られる。すなわち、第１サンギヤ２１と第１リングギヤ２２とのギヤ比が１：１で、かつ第２サンギヤ３１と第２リングギヤ３２とのギヤ比が１：１の場合には、バッテリ入出力ゼロモードにおける電気パス仕事率ＷＰとエンジン動力ＷＥＮＧとの比は、この式（１３ａ）で表される。
ＷＰ／ＷＥＮＧ＝３／｛（２＋ＶＲＯ１／ＶＲＯ２）
×（２＋ＶＲＯ２／ＶＲＯ１）｝ ……（１３ａ）
ただし、式（１３ａ）において、ＶＲＯ１＞０およびＶＲＯ２＞０である。
前述したように、電気パス仕事率ＷＰは、第１発電電動機４０で発電される電力と等しい。したがって、第１サンギヤ２１と第１リングギヤ２２とのギヤ比が１：１で、かつ第２サンギヤ３１と第２リングギヤ３２とのギヤ比が１：１の場合には、第１発電電動機４０で発電する電力は、式（１３ａ）に従って、ＷＥＮＧ×３／｛（２＋ＶＲＯ１／ＶＲＯ２）×（２＋ＶＲＯ２／ＶＲＯ１）｝になるように制御される。
一方、車両の走行中、次の条件（ａ）および（ｂ）がいずれも成立しているときには、エンジン３を第２発電電動機５０でアシストする。以下、この運転モードを「アシストモード」という。
（ａ）要求トルクＰＭＣＭＤ＞第１所定値ＰＭ１
（ｂ）残存容量ＳＯＣ＞下限値ＳＯＣＬ
ここで、第１所定値ＰＭ１は、例えば、車速ＶＰに応じ、ＰＭ１テーブル（図示せず）を検索することによって算出される。このＰＭ１テーブルでは、第１所定値ＰＭ１は、そのときの車速ＶＰに対して、エンジン３の最良燃費が得られるようなトルク値に設定されている。上記の下限値ＳＯＣＬは、バッテリ６３が過放電にならないような値に設定されている。このように、アシストモードによる運転は、そのときの車速ＶＰおよび要求トルクＰＭＣＭＤで表される車両を駆動するのに必要な動力（以下「車両要求動力」という）が、最良燃費が得られるエンジン動力ＷＥＮＧ（以下「最良燃費動力」という）よりも大きいときに、かつバッテリ６３の電力が十分に残っているときに行われる。
具体的には、上述したバッテリ入出力ゼロモードと同様、エンジン動力ＷＥＮＧの一部を用いて、第１発電電動機４０で発電を行う。また、この場合、バッテリ入出力ゼロモードと異なり、図１０に示すように、この発電した電力に加え、バッテリ６３に充電されている電力を第２発電電動機５０に供給する。このため、第２キャリア３４には、第１発電電動機４０で発電した電力とバッテリ６３から供給された電力との和に基づく第２発電電動機トルクＴＭ２が伝達される。さらに、バッテリ入出力ゼロモードと同様、この第２発電電動機トルクＴＭ２と、発電に伴って第１サンギヤ２１に分配されたエンジントルクＴＥＮＧと、第２サンギヤ３１に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧとが、第２キャリア３４で合成されるとともに、この合成トルクが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上の結果、各ギヤによる伝達ロスなどがないとすれば、アシストモード中、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力は、エンジン動力ＷＥＮＧとバッテリ６３から供給された電力（エネルギ）との和に等しくなる。
また、アシストモード中には、第１発電電動機４０で発電する電力と、バッテリ６３から第２発電電動機５０に供給する電力と、第１および第２のロータ回転速度ＶＲＯ１，ＶＲＯ２は、第１および第２の遊星歯車装置２０，３０の各ギヤの間の速度関係が維持されるように制御される。さらに、第１発電電動機４０で発電する電力と、バッテリ６３から供給する電力は、より具体的には、次のようにして制御される。
図５４は、このアシストモード中に得られるエンジントルクＴＥＮＧや要求トルクＰＭＣＭＤなどの関係の一例を、概略的に示している。同図の矢印付の破線は、アシストモードの前のバッテリ入出力ゼロモード中の状態を示しており、エンジントルクＴＥＮＧ、要求トルクＰＭＣＭＤ、第１発電トルクＴＧＭ１、および第２発電電動機トルクＴＭ２が、この状態で互いに釣り合っているものとする。この状態から、同図に矢印付の実線で示すように、要求トルクＰＭＣＭＤが増加し、それに伴って、アシストモードに移行すると、要求トルクＰＭＣＭＤに対するエンジントルクＴＥＮＧの不足分（以下「不足トルクＴＡ」という）を補充するために、以下のような制御が行われる。
この場合、第１サンギヤ２１と第１リングギヤ２２とのギヤ比が１：１で、かつ第２サンギヤ３１と第２リングギヤ３２とのギヤ比が１：１のときには、第１および第２の遊星歯車装置２０，３０の各ギヤの間の速度関係を維持するために、第１発電電動機４０では、不足トルクＴＡの１／３のトルクを、第２発電電動機５０では、不足トルクＴＡの２／３のトルクを、それぞれ補う必要がある。また、第１発電トルクＴＧＭ１がエンジントルクＴＥＮＧに対して負のトルクとして作用するので、第１発電電動機４０で発電する電力は、第１発電トルクＴＧＭ１が、バッテリ入出力ゼロモードにおける第１発電トルクＴＧＭ１と不足トルクＴＡの１／３のトルクとの差（ＴＧＭ１−ＴＡ／３）になるように制御される。その結果、第１発電電動機４０から第２発電電動機５０に供給される電力が減少する。また、バッテリ６３から第２発電電動機５０に供給される電力は、不足トルクＴＡと車速ＶＰを電気エネルギに換算した値になるように制御される。以上により、第１発電電動機４０およびバッテリ６３から第２発電電動機５０に供給される総電力は、第２発電電動機トルクＴＭ２が、バッテリ入出力ゼロモードにおける第２発電電動機トルクＴＭ２と不足トルクＴＡの２／３のトルクとの和（ＴＭ２＋ＴＡ×２／３）になるように制御される。
なお、上述した例は、バッテリ入出力ゼロモードにおける第１発電トルクＴＧＭ１に対して補うべき不足トルクＴＡの１／３が小さい場合の例であるが、後者がより大きい場合には、第２発電電動機５０に加え、第１発電電動機４０にもバッテリ６３から電力を供給する。
以上のように、アシストモードによる運転は、最良燃費動力よりも車両要求動力が大きいときに行われる。また、このアシストモード中、最良燃費が得られるようにエンジン動力ＷＥＮＧが制御されるとともに、車両要求動力に対するエンジン動力ＷＥＮＧの不足分が、バッテリ６３からの電力の供給によって補われる。
一方、車両の走行中、次の条件（ｃ）および（ｄ）がいずれも成立しているときには、上述したようにエンジン動力ＷＥＮＧを用いて第１発電電動機４０で発電した電力の一部を、バッテリ６３に充電し、残りを第２発電電動機５０に供給する。以下、この運転モードを「駆動時充電モード」という。
（ｃ）要求トルクＰＭＣＭＤ＜第２所定値ＰＭ２
（ｄ）残存容量ＳＯＣ＜上限値ＳＯＣＨ
ここで、第２所定値ＰＭ２は、例えば、車速ＶＰに応じ、ＰＭ２テーブル（図示せず）を検索することによって算出される。このＰＭ２テーブルでは、第２所定値ＰＭ２は、そのときの車速ＶＰに対して、最良燃費が得られるようなトルク値よりも小さな値に設定されている。上限値ＳＯＣＨは、バッテリ６３が過充電にならないような値に設定されている。このように、駆動時充電モードによる運転は、車両要求動力が最良燃費動力よりも小さいときに、かつ残存容量ＳＯＣが比較的小さいときに行われる。
図１１に示すように、この駆動時充電モード中、前述したバッテリ入出力ゼロモードと異なり、第２発電電動機５０には、第１発電電動機４０で発電した電力からバッテリ６３に充電される電力を差し引いた大きさの電力が供給され、この電力に基づく第２発電電動機トルクＴＭ２が、第２キャリア３４に伝達される。また、バッテリ入出力ゼロモードと同様、この第２発電電動機トルクＴＭ２と、発電に伴って第１サンギヤ２１に分配されたエンジントルクＴＥＮＧと、第２サンギヤ３１に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧとが、第２キャリア３４で合成されるとともに、この合成トルクが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上の結果、各ギヤによる伝達ロスなどがないとすれば、駆動時充電モード中、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力は、エンジン動力ＷＥＮＧからバッテリ６３に充電された電力（エネルギ）を差し引いた大きさになる。
また、駆動時充電モード中には、第１発電電動機４０で発電する電力と、バッテリ６３に充電する電力と、第１および第２のロータ回転速度ＶＲＯ１，ＶＲＯ２は、第１および第２の遊星歯車装置２０，３０の各ギヤの間の速度関係が維持されるように制御される。さらに、第１発電電動機４０で発電する電力と、バッテリ６３に充電する電力は、より具体的には、次のようにして制御される。
図５５は、この駆動時充電モード中に得られるエンジントルクＴＥＮＧや要求トルクＰＭＣＭＤなどの関係の一例を、概略的に示している。同図の矢印付の破線は、駆動時充電モードの前のバッテリ入出力ゼロモード中の状態を示しており、エンジントルクＴＥＮＧ、要求トルクＰＭＣＭＤ、第１発電用トルクＴＧＭ１、および第２発電電動機トルクＴＭ２が、この状態で互いに釣り合っているものとする。この状態から、同図に矢印付の実線で示すように、要求トルクＰＭＣＭＤが減少し、それに伴って、駆動時充電モードに移行すると、要求トルクＰＭＣＭＤをエンジントルクＴＥＮＧが上回るようになる（以下、この要求トルクＰＭＣＭＤに対するエンジントルクＴＥＮＧの余剰分を、「余剰トルクＴＧ」という）。
この場合、第１サンギヤ２１と第１リングギヤ２２とのギヤ比が１：１で、かつ第２サンギヤ３１と第２リングギヤ３２とのギヤ比が１：１のときには、第１および第２の遊星歯車装置２０，３０の各ギヤの間の速度関係を維持するために、第１発電電動機４０では、余剰トルクＴＧの２／３の大きさのトルク分を、第２発電電動機５０では、余剰トルクＴＧの１／３の大きさのトルク分を、それぞれ減少させることが必要である。この場合、第１発電トルクＴＧＭ１がエンジントルクＴＥＮＧに対して負のトルクとして作用するので、第１発電電動機４０で発電する電力は、第１発電トルクＴＧＭ１が、バッテリ入出力ゼロモードにおける第１発電トルクＴＧＭ１と余剰トルクＴＧの２／３のトルクとの和（ＴＧＭ１＋ＴＧ×２／３）になるように制御される。また、バッテリ６３に充電する電力は、余剰トルクＴＧとエンジン回転数ＮＥを電気エネルギに換算した値になるように制御される。以上により、第１発電電動機４０から第２発電電動機５０に供給される電力は、第２発電電動機トルクＴＭ２が、バッテリ入出力ゼロモードにおける第２発電電動機トルクＴＭ２と余剰トルクＴＧの１／３のトルクとの差（ＴＭ２−ＴＧ／３）になるように制御される。
以上のように、駆動時充電モードによる運転は、最良燃費動力よりも車両要求動力が小さいときに行われる。また、この駆動時充電モード中、最良燃費が得られるようにエンジン動力ＷＥＮＧが制御されるとともに、車両要求動力に対するエンジン動力ＷＥＮＧの余剰分が電力として、バッテリ６３に充電される。
図１２は、上述したバッテリ入出力ゼロモード、アシストモード、および駆動時充電モードにおいて、エンジントルクＴＥＮＧを一定とし、かつ第１および第２のロータ回転速度ＶＲＯ１，ＶＲＯ２が互いに等しいとした場合における、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルク（以下「足軸駆動トルクＴＤＲＤＷ」という）などを、エンジントルクＴＥＮＧに対する比で表したものである。また、図１２のＰ１は、バッテリ入出力ゼロモードにおける各トルクを表している。なお、同図には、差動ギヤ機構９のギヤなどの変速によるトルクの変化は反映されておらず、このことは、以下の説明においても同様である。
また、図１２において、ＴＳＥは、第１発電電動機４０で発電した電力をすべて第２発電電動機５０に供給した場合に発生する第２発電電動機５０のトルク（以下「供給電力等価トルク」という）を表している。すなわち、供給電力等価トルクＴＳＥは、第１発電トルクＴＧＭ１と等しい。
前述したように、基本的には、いずれの運転モードにおいても、第２発電電動機トルクＴＭ２と、第２サンギヤ伝達トルクＴＳＵ２と、第１サンギヤ伝達トルクＴＳＵ１とを合成した合成トルクが、第２キャリア３４を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるので、足軸駆動トルクＴＤＲＤＷは、これらのトルクＴＭ２、ＴＳＵ２およびＴＳＵ１の総和と等しい。また、第１キャリア２４および第２サンギヤ３１は、エンジン３に直結されているため、第１キャリア伝達トルクＴＣＡ１と第２サンギヤ伝達トルクＴＳＵ２の和は、エンジントルクＴＥＮＧに等しく、ＴＣＡ１値が大きいほど、ＴＳＵ２値はより小さくなり、逆に、ＴＳＵ２値が大きいほど、ＴＣＡ１値はより小さくなる。
また、前述したように、バッテリ入出力ゼロモード中には、第１発電電動機４０で発電した電力がすべて第２発電電動機５０に供給されるので、第２発電電動機トルクＴＭ２は、供給電力等価トルクＴＳＥおよび第１発電トルクＴＧＭ１と等しい。
さらに、図１２において、ＴＯＢは、アシストモード中、バッテリ６３から第２発電電動機５０への電力の供給によって発生する第２発電電動機５０のトルク（以下「バッテリ出力等価トルク」という）を表している。前述したように、アシストモード中には、第２発電電動機５０に、第１発電電動機４０で発電した電力に加え、バッテリ６３からの電力が供給されるので、図１２に示すように、第２発電電動機トルクＴＭ２は、供給電力等価トルクＴＳＥとバッテリ出力等価トルクＴＯＢとの和に等しく、バッテリ出力等価トルクＴＯＢが大きいほど、より大きくなる。さらに、バッテリ出力等価トルクＴＯＢが大きいほど、足軸駆動トルクＴＤＲＤＷはより大きくなる。
また、前述したように、第２発電電動機トルクＴＭ２が第２リングギヤ３２を介して第２キャリア３４に伝達されるのに伴い、第２サンギヤ３１と第２リングギヤ３２の間でトルクが釣り合うように、第２サンギヤ伝達トルクＴＳＵ２が第２キャリア３４に伝達されるので、第２サンギヤ伝達トルクＴＳＵ２は、第２発電電動機トルクＴＭ２が大きいほど、より大きくなる。さらに、上述したように、第２サンギヤ伝達トルクＴＳＵ２が大きいほど、第１キャリア伝達トルクＴＣＡ１がより小さくなるため、第１キャリア伝達トルクＴＣＡ１から分配される第１発電トルクＴＧＭ１も、より小さくなる。以上から、第２発電電動機トルクＴＭ２が大きく、バッテリ出力等価トルクＴＯＢが大きいほど、第１発電トルクＴＧＭ１がより小さくなり、第２発電電動機トルクＴＭ２に占める供給電力等価トルクＴＳＥの割合は、より小さくなる。すなわち、バッテリ６３から供給される電力が大きいほど、前述した電気パスによって駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるエンジン動力ＷＥＮＧがより小さくなり、前述した機械パスによって駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるエンジン動力ＷＥＮＧがより大きくなる。
なお、第１発電電動機４０で発電を行わずに、バッテリ６３から第２発電電動機５０に供給される電力を、バッテリ出力等価トルクＴＯＢとエンジントルクＴＥＮＧとの比が第２リングギヤ３２と第２サンギヤ３１とのギヤ比に等しくなるように制御した場合には、エンジン動力ＷＥＮＧを、電気パスによって伝達せずに、機械パスのみによって駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達することができる。この場合、図１２のＰ２に示すように、第１キャリア伝達トルクＴＣＡ１、第１サンギヤ伝達トルクＴＳＵ１、第１発電トルクＴＧＭ１および供給電力等価トルクＴＳＥはいずれも値０になる。また、第２サンギヤ伝達トルクＴＳＵ２はエンジントルクＴＥＮＧと等しくなり、足軸駆動トルクＴＤＲＤＷは、エンジントルクＴＥＮＧと、第２発電電動機トルクＴＭ２すなわちバッテリ出力等価トルクＴＯＢとの和に等しくなる。
さらに、図１２において、ＴＣＢは、駆動時充電モード中、バッテリ６３に充電される電力および回転磁界の回転速度と等価のトルク（以下「充電用等価トルク」という）を表している。前述したように、駆動時充電モード中には、第１発電電動機４０で発電した電力の一部を、第２発電電動機５０に供給するとともに、この発電した電力の残りをバッテリ６３に充電するので、図１２に示すように、充電用等価トルクＴＣＢは、供給電力等価トルクＴＳＥと第２発電電動機トルクＴＭ２との差に等しい。さらに、第２サンギヤ伝達トルクＴＳＵ２は、第１発電トルクＴＧＭ１が大きく、第１キャリア伝達トルクＴＣＡ１が大きいほど、より小さくなる。また、前述したように、第２発電電動機５０に供給される電力が第１および第２の遊星歯車装置２０，３０の各ギヤの間の速度関係が維持されるように制御されるので、第２発電電動機トルクＴＭ２は、第１発電トルクＴＧＭ１が大きく、第２サンギヤ伝達トルクＴＳＵ２が小さいほど、より小さくなる。また、このように、第１発電トルクＴＧＭ１が大きいほど、第２発電電動機トルクＴＭ２がより小さくなるため、充電用等価トルクＴＣＢはより大きくなる。さらに、充電用等価トルクＴＣＢが大きいほど、足軸駆動トルクＴＤＲＤＷはより小さくなる。
また、図１２のＰ３は、第１発電トルクＴＧＭ１がエンジントルクＴＥＮＧに｛第１リングギヤ２２の歯数／（第１サンギヤ２１の歯数＋第１リングギヤ２２の歯数）｝を乗算した値になるように、第１発電電動機４０で発電する電力を制御するとともに、この発電した電力をすべてバッテリ６３に充電した場合の各トルクを示している。この場合、このＰ３に示すように、第１キャリア伝達トルクＴＣＡ１は、エンジントルクＴＥＮＧと等しくなり、第２サンギヤ伝達トルクＴＳＵ２および第２発電電動機トルクＴＭ２はいずれも、値０になる。さらに、足軸駆動トルクＴＤＲＤＷは、エンジントルクＴＥＮＧに｛第１サンギヤ２１の歯数／（第１サンギヤ２１の歯数＋第１リングギヤ２２の歯数）｝を乗算した値になり、充電用等価トルクＴＣＢは、エンジントルクＴＥＮＧに｛第１リングギヤ２２の歯数／（第１サンギヤ２１の歯数＋第１リングギヤ２２の歯数）｝を乗算した値になる。このように、この場合には、第２発電電動機トルクＴＭ２が値０になるので、エンジン動力ＷＥＮＧを、電気パスによって伝達せずに、機械パスのみによって駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達することができる。
次に、車両の減速走行中の制御について説明する。減速走行中、駆動輪ＤＷ，ＤＷのトルク（以下「足軸入力トルク」という）に対する、エンジン３に伝達される足軸入力トルクの割合が小さいときには、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力の一部を用いて第１および第２の発電電動機４０，５０の双方で発電を行うとともに、発電した電力をバッテリ６３に充電する。
図１３は、上記の減速走行中におけるトルクの伝達状況を示している。同図に示すように、第２キャリア３４には、足軸入力トルクの全部と、第１サンギヤ２１に後述するように分配されたトルクとを合成した合成トルクが伝達される。また、第２発電電動機５０で発電が行われ、第２キャリア３４に伝達されたトルクの一部が、第２プラネタリギヤ３３および第２リングギヤ３２を介して第２発電電動機５０に伝達されるのに伴い、第２プラネタリギヤ３３を介して第２サンギヤ３１にも、第２リングギヤ３２と第２サンギヤ３１の間でトルクが釣り合うように、第２キャリア３４に伝達されたトルクの一部が伝達される。すなわち、第２キャリア３４に伝達されたトルクが、第２発電電動機５０および第２サンギヤ３１に分配される。
さらに、第２サンギヤ３１に分配されたトルクの一部は、エンジン３に伝達され、残りは、前述したバッテリ入出力ゼロモードの場合と同様、第１発電電動機４０での発電に伴い、第１キャリア２４に伝達された後、第１発電電動機４０および第１サンギヤ２１に分配される。また、第１サンギヤ２１に分配されたトルクは、第２キャリア３４に伝達される。以上の結果、各ギヤによる伝達ロスなどがないとすれば、減速走行中、エンジン３に伝達される動力と、バッテリ６３に充電される電力（エネルギ）との和は、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力と等しくなる。
また、エンジン３の始動、クリープ運転、および車両の発進を、前述した手法に代えて、次のようにして行ってもよい。まず、エンジン３の始動について説明する。このエンジン３の始動は、前述した車両の走行中のエンジン３の始動と異なり、車両の停止中に行われる。以下、このようなエンジン３の始動を「停車中ＥＮＧ始動」という。具体的には、第１発電電動機４０にバッテリ６３から電力を供給することによって、第１ロータ４２を第１リングギヤ２２とともに正転させる。また、第２発電電動機５０で発電を行うとともに、発電した電力を、第１発電電動機４０に供給する。
図１４は、上記の停車中ＥＮＧ始動時におけるトルクの伝達状況を、図１５は、この停車中ＥＮＧ始動時における速度線図を、それぞれ示している。図１４に示すように、停車中ＥＮＧ始動時、第１発電電動機４０のトルクは、第１リングギヤ２２および第１プラネタリギヤ２３を介して、第１キャリア２４および第１サンギヤ２１に伝達され、第１キャリア２４を正転させるように作用し、第１サンギヤ２１を逆転させるように作用する（矢印Ｄで図示）。また、第１キャリア２４に伝達されたトルクの一部は、クランク軸３ａに伝達され、それにより、クランク軸３ａが正転する。
さらに、停車中ＥＮＧ始動時、第１キャリア２４に伝達されたトルクの残りは、第１主軸４を介して第２サンギヤ３１に伝達された後、第２プラネタリギヤ３３および第２リングギヤ３２を介して第２ロータ５２に伝達され、それにより、図１５に太い実線で示すように、第２ロータ５２が第２リングギヤ３２とともに逆転する。このため、第２発電電動機５０での発電に伴って第２ロータ５２に作用する制動トルクは、矢印Ｅで示すように、逆転している第２リングギヤ３２に対して、これを正転させるように作用する。その結果、第２キャリア３４に、この矢印Ｅで示すトルクと、第２サンギヤ３１に伝達された矢印Ｆで示すトルクとを合成した合成トルクが伝達され、この合成トルクは、第２キャリア３４を正転させるように作用する。
この場合、上述した矢印Ｄで示す第１サンギヤ２１を逆転させるトルクと、矢印Ｅおよび矢印Ｆで示す第２キャリア３４を正転させるトルクとが釣り合うように、第１発電電動機４０に供給する電力と第２発電電動機５０で発電する電力を制御することによって、互いに連結された第１サンギヤ２１、第２キャリア３４および駆動輪ＤＷ，ＤＷが、静止状態に保持される。その結果、図１５に示すように、第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１および第２キャリア回転速度ＶＣＡ２は、値０になり、車速ＶＰも値０になる。
また、この場合、第１発電電動機４０に供給する電力と、第２発電電動機５０で発電する電力と、第１および第２のロータ回転速度ＶＲＯ１，ＶＲＯ２は、第１および第２の遊星歯車装置２０，３０の各ギヤの間の回転速度の関係を維持し、かつ第１キャリア回転速度ＶＣＡ１および第２サンギヤ回転速度ＶＳＵ２、すなわちエンジン回転数ＮＥが比較的小さな値になるように制御される（図１５参照）。以上により、停車中ＥＮＧ始動時、車速ＶＰを値０に保持しながら、エンジン回転数ＮＥが、エンジン３の始動に適した比較的小さな値に制御される。また、その状態で、エンジン３の燃料噴射弁や点火プラグの点火動作を制御することによって、エンジン３が始動される。
クリープ運転中の制御は、上述した停車中ＥＮＧ始動に続いて次のようにして行われる。以下、このクリープ運転を「ＥＮＧクリープ運転」という。すなわち、エンジン動力ＷＥＮＧの一部を用いて、第１および第２の発電電動機４０，５０で発電を行とともに、発電した電力を、バッテリ６３に充電する。
図１６は、上記のＥＮＧクリープ運転中におけるトルクの伝達状況を、図１７は、このＥＮＧクリープ運転中における速度線図を、それぞれ示している。図１６に示すように、このＥＮＧクリープ運転中には、前述したバッテリ入出力ゼロモードの場合と同様、上記の第１発電電動機４０での発電に伴って、第１キャリア２４にエンジントルクＴＥＮＧの一部が伝達されるとともに、第１キャリア２４に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧが、第１発電電動機４０および第１サンギヤ２１に分配される。
また、エンジントルクＴＥＮＧの残りは、第２サンギヤ３１に伝達された後、第２プラネタリギヤ３３および第２リングギヤ３２を介して第２ロータ５２に伝達され、それにより、図１７に示すように、第２ロータ５２が第２リングギヤ３２とともに逆転する。このため、上述した停車中ＥＮＧ始動の場合と同様、第２発電電動機５０での発電に伴って第２ロータ５２に作用する制動トルクは、逆転している第２リングギヤ３２に対して、これを正転させるように作用する。その結果、第２キャリア３４に、この第２リングギヤ３２を正転させるトルクと、第２サンギヤ３１に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧとを合成した合成トルクが伝達される。また、第２キャリア３４にはさらに、上記のように第１サンギヤ２１に分配されたエンジントルクＴＥＮＧが伝達される。
以上のように、ＥＮＧクリープ運転中、第２キャリア３４には、第１サンギヤ２１に分配されたエンジントルクＴＥＮＧと、第２発電電動機５０での発電に伴って第２リングギヤ３２に伝達されたトルクと、第２サンギヤ３１に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧとを合成した合成トルクが伝達される。また、この合成トルクは、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、駆動輪ＤＷ，ＤＷを正転させる。さらに、この場合、第１および第２の発電電動機４０，５０において発電する電力と、第１および第２のロータ回転速度ＶＲＯ１，ＶＲＯ２は、第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１および第２キャリア回転速度ＶＣＡ２、すなわち車速ＶＰが非常に小さくなるように制御され（図１７参照）、それにより、クリープ運転が行われる。
また、このＥＮＧクリープ運転中には、上述したように、第１発電電動機４０での発電に伴って第１サンギヤ２１に分配されたエンジントルクＴＥＮＧと、第２発電電動機５０での発電に伴って第２サンギヤ３１を介して第２キャリア３４に伝達されるエンジントルクＴＥＮＧが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。すなわち、エンジントルクＴＥＮＧの一部を、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達するので、駆動輪ＤＷ，ＤＷから大きな反力がエンジン３に作用するのを防止でき、したがって、エンジンストールを生じることなく、クリープ運転を行うことができる。なお、以上のエンジン動力ＷＥＮＧを用いたＥＮＧクリープ運転は、主として、残存容量ＳＯＣが小さいときや登坂時などに行われる。
車両の発進時の制御は、上記のＥＮＧクリープ運転中の制御に続いて次のようにして行われる。以下、この車両の発進を「ＥＮＧ発進」という。すなわち、第２発電電動機５０で発電する電力量を増大させることによって、ＥＮＧクリープ運転中に逆転していた第２ロータ５２の第２ロータ回転速度ＶＲＯ２を値０になるように制御し、正転していた第１ロータ４２の第１ロータ回転速度ＶＲＯ１を増大させるとともに、エンジン動力ＷＥＮＧを増大させる。そして、第２ロータ回転速度ＶＲＯ２が値０になった後には、前述したバッテリ入出力ゼロモードによる運転を行う。以上により、図１８に太い実線で示すように、第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１および第２キャリア回転速度ＶＣＡ２、すなわち車速ＶＰが、同図に破線で示すＥＮＧクリープ運転状態から上昇し、車両が発進する。
以上のように、上述した第１実施形態によれば、バッテリ入出力ゼロモード中、エンジン動力ＷＥＮＧが、前述した従来の場合と異なり、再循環することなく、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるので、第１および第２の遊星歯車装置２０，３０を通過する動力を低減できる。したがって、第１および第２の遊星歯車装置２０，３０の小型化を図ることができ、それにより、動力装置１の小型化および製造コストの削減を達成することができる。また、第１および第２の遊星歯車装置２０，３０として、上記のように低減された動力に見合ったトルク容量を有する遊星歯車装置を用いることによって、動力の損失を抑制し、動力装置１の駆動効率を高めることができる。
さらに、エンジン動力ＷＥＮＧが、第１〜第３の伝達経路を介して、分割された状態で駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。これにより、第３伝達経路を介して第１および第２の発電電動機４０，５０、ならびに１ＳＴおよび２ＮＤ・ＰＤＵ６１，６２を通過する動力（エネルギ）を低減できる。したがって、第１および第２の発電電動機４０，５０、ならびに１ＳＴおよび２ＮＤ・ＰＤＵ６１，６２の小型化を図ることができ、それにより、動力装置１のさらなる小型化および製造コストの削減を達成することができる。また、第３伝達経路を介して、すなわち電気パスによって駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力を低減できるので、動力装置１の駆動効率をさらに高めることができる。
さらに、図９を用いて説明したように、バッテリ入出力ゼロモード中、第１および第２のロータ回転速度ＶＲＯ１，ＶＲＯ２を制御することによって、エンジン動力ＷＥＮＧが無段階に変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。また、この場合、エンジン回転数ＮＥが、最良燃費が得られるように設定された目標回転数ＮＥＣＭＤになるように、第１および第２のロータ回転速度ＶＲＯ１，ＶＲＯ２を制御するので、最良燃費が得られるようにエンジン動力ＷＥＮＧを制御しながら、駆動輪ＤＷ，ＤＷを駆動することができる。したがって、動力装置１の駆動効率をより一層、高めることができる。
さらに、本発明の第１および第２のエネルギ変換装置として、サイズに対するトルク容量が無段変速機よりも大きな第１および第２の発電電動機４０，５０をそれぞれ用いるので、それらの小型化を図ることができ、それにより、動力装置１をより一層、小型化することができる。
また、駆動時充電モードによる運転が、最良燃費動力よりも車両要求動力が小さいときに行われ、この駆動時充電モード中、エンジン動力ＷＥＮＧを最良燃費が得られるように制御するとともに、車両要求動力に対するエンジン動力ＷＥＮＧの余剰分が電力として、バッテリ６３に充電される。さらに、アシストモードによる運転が、最良燃費動力よりも車両要求動力が大きいときに行われ、このアシストモード中、エンジン動力ＷＥＮＧを最良燃費が得られるように制御するとともに、車両要求動力に対するエンジン動力ＷＥＮＧの不足分が、バッテリ６３からの電力の供給によって補われる。したがって、動力装置１の駆動効率をさらに高めることができる。
また、エンジン動力ＷＥＮＧから変換される他の形態のエネルギとして、電気エネルギを用いるので、エンジン動力ＷＥＮＧと電気エネルギの間のエネルギの変換を効率良く行うことができ、したがって、動力装置１の駆動効率をより一層、高めることができる。同じ理由により、第１および第２の発電電動機４０，５０におけるエネルギの変換を精度良く行うことができるので、前述した第３伝達経路を介した駆動輪ＤＷ，ＤＷへの動力の伝達を適切に行うことができる。さらに、駆動時充電モードおよびアシストモード中において、電気エネルギの充電・放電を精度良く行うことができるとともに、電気エネルギの充電・放電動作を効率良く行うことができる。
また、本発明の第１および第２の分配・合成装置として、第１および第２の遊星歯車装置２０，３０を用いるので、特別な装置を用意することなく、動力装置１を容易かつ安価に構成できるとともに、動力装置１をさらに小型化できる。さらに、第１および第２のリングギヤ２２，３２を第１および第２の発電電動機４０，５０にそれぞれ連結するので、この連結を容易に行うことができる。
図１９は、上述した第１実施形態の変形例を示している。この変形例は、第１および第２の発電電動機４０，５０を、第１および第２の遊星歯車装置２０，３０とそれぞれ別体に設けたものである。
具体的には、第１および第２のリングギヤ２２，３２の外周面にはそれぞれ、ギヤ２２ａおよびギヤ３２ａがそれぞれ形成されている。また、第１および第２の発電電動機４０，５０の出力軸４０ａ，５０ａには、ギヤ４０ｂ，５０ｂがそれぞれ一体に設けられており、これらのギヤ４０ｂ，５０ｂは、上記のギヤ２２ａおよびギヤ３２ａにそれぞれ噛み合っている。以上の構成により、この変形例によれば、第１実施形態の効果を同様に得ることができる。
なお、上述した第１実施形態では、第１キャリア２４および第２サンギヤ３１を互いに直結し、第１サンギヤ２１および第２キャリア３４を互いに直結しているが、第１キャリア２４および第２サンギヤ３１は、クランク軸３ａに連結されていれば、互いに直結されていなくてもよく、また、第１サンギヤ２１および第２キャリア３４は、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されていれば、互いに直結されていなくてもよい。
また、第１実施形態において、エンジン３、第１および第２の発電電動機４０，５０、駆動輪ＤＷ，ＤＷ、第１および第２のサンギヤ２１，３１、第１および第２のキャリア２４，３４、第１および第２のリングギヤ２２，３２の間の連結関係は、次の条件を満たす限り、任意に設定できる。すなわち、第１サンギヤ２１および第１リングギヤ２２の一方と第２キャリア３４が、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結され、第２サンギヤ３１および第２リングギヤ３２の一方と第１キャリア２４が、エンジン３に連結され、第１サンギヤ２１および第１リングギヤ２２の他方が、第１発電電動機４０に連結され、第２サンギヤ３１および第２リングギヤ３２の他方が、第２発電電動機５０に連結されているという条件である。
例えば、第１キャリア２４および第２リングギヤ３２をエンジン３に連結し、第１リングギヤ２２および第２キャリア３４を駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結し、第１および第２のサンギヤ２１，３１を、第１および第２の発電電動機４０，５０にそれぞれ連結してもよい。
また、第１実施形態では、電気エネルギを貯蔵・放出するエネルギ貯蔵・放出装置として、バッテリ６３を用いているが、例えばキャパシタを用いてもよいことはもちろんである。さらに、エンジン動力ＷＥＮＧを、電気エネルギに代えて、例えば、油圧ポンプなどにより圧力エネルギに変換し、変換した圧力エネルギをアキュームレータなどに貯蔵するようにしてもよい。
次に、図２０および図２１を参照しながら、本発明の第２実施形態による動力装置１Ａについて説明する。この動力装置１Ａは、前述した第１実施形態による動力装置１の第１および第２の発電電動機４０，５０に代えて、ベルト式の無段変速機１１０（速度変更装置）を用いたものである。同図において、第１実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を用いて示している。以下、第１実施形態と異なる点を中心として説明する。
具体的には、上述した第１実施形態の変形例と同様、第１および第２のリングギヤ２２，３２の外周面には、ギヤ２２ａおよびギヤ３２ａがそれぞれ形成されている。また、第１主軸４と平行な第１〜第４の副軸１０１〜１０４が配置されており、これらの第１〜第４の副軸１０１〜１０４は、軸受け１０１ａ，１０１ａ〜１０４ａ，１０４ａにそれぞれ回転自在に支持されている。
第１〜第４の副軸１０１〜１０４には、ギヤ１０１ｂ〜１０４ｂがそれぞれ一体に設けられている。第１副軸１０１のギヤ１０１ｂは、第１リングギヤ２２の外周面のギヤ２２ａに噛み合い、第２副軸１０２のギヤ１０２ｂは、第３副軸１０３のギヤ１０３ｂに噛み合っており、第４副軸１０４のギヤ１０４ｂは、第３副軸１０３のギヤ１０３ｂおよび第２リングギヤ３２の外周面のギヤ３２ａに噛み合っている。
上記の無段変速機１１０は、第１プーリ１１１、第２プーリ１１２、伝達ベルト１１３、第１プーリ有効径可変機構１１４、および第２プーリ有効径可変機構１１５を有している。
第１プーリ１１１は、そのベルト溝の幅が油圧により変化するように構成されており、第１副軸１０１に回転不能に取り付けられている。第２プーリ１１２は、上記第１プーリ１１１と同様、そのベルト溝の幅が油圧により変化するように構成されており、第２副軸１０２に回転不能に取り付けられている。伝達ベルト１１３は、金属製のものであり、２つのプーリ１１１，１１２に、それらのベルト溝に嵌まった状態で巻き掛けられている。以上の構成により、第１リングギヤ２２は、ギヤ１０１ｂおよび第１副軸１０１を介して無段変速機１１０に機械的に連結されており、第２リングギヤ３２は、ギヤ１０２ｂ〜１０４ｂおよび第２副軸１０２を介して無段変速機１１０に機械的に連結されている。
第１および第２のプーリ有効径可変機構１１４，１１５は、２つのプーリ１１１および１１２のベルト溝の幅をそれぞれ変化させることによって、２つのプーリ１１１および１１２の有効径をそれぞれ変化させるものである。第１プーリ有効径可変機構１１４は、油圧ポンプ（図示せず）から第１プーリ１１１に供給される油圧を制御するための第１電磁弁１１４ａを有している。第２プーリ有効径可変機構１１５は、上記の油圧ポンプから従動プーリ１１２に供給される油圧を制御するための第２電磁弁１１５ａを有している。両電磁弁１１４ａ，１１５ａの弁開度は、ＥＣＵ２により制御される（図２１参照）。
以上の構成の無段変速機１１０では、ＥＣＵ２による２つの電磁弁１１４ａ，１１５ａの制御によって、２つのプーリ１１１，１１２に供給される油圧がそれぞれ制御されることで、２つのプーリ１１１，１１２のベルト溝の幅が変化する。これにより、２つのプーリ１１１，１１２の有効径が無段階に変更されることによって、無段変速機１１０の変速比が無段階に制御される。
また、第２副軸１０２の第２プーリ１１２とギヤ１０２ｂの間には、クラッチ１２０が設けられている。このクラッチ１２０は、摩擦式多板クラッチであり、その締結度合がＥＣＵ２により制御されることによって、無段変速機１１０とギヤ１０２ｂの間を接続・遮断する。
さらに、図２１に示すように、ＥＣＵ２には、第１プーリ回転数センサ７７から第１プーリ１１１の回転数である第１プーリ回転数ＮＤＲを表す検出信号が、第２プーリ回転数センサ７８から第２プーリ１１２の回転数である第２プーリ回転数ＮＤＮを表す検出信号が、出力される。ＥＣＵ２は、第１プーリ回転数ＮＤＲおよび第２プーリ回転数ＮＤＮに基づいて、無段変速機１１０の変速比ＲＡＴＩＯ（＝ＮＤＲ／ＮＤＮ）を算出する。
図２２は、車両の走行中におけるトルクの伝達状況を示している。同図に示すように、エンジントルクＴＥＮＧの一部は、第１キャリア２４に伝達されるとともに、エンジントルクＴＥＮＧの残りは、第２サンギヤ３１に伝達される。また、第１キャリア２４に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧは、第１サンギヤ２１および第１リングギヤ２２に分配され、第１リングギヤ２２に分配されたエンジントルクＴＥＮＧは、ギヤ１０１ｂ、第１副軸１０１、無段変速機１１０、ギヤ１０２ｂ〜１０４ｂを介して、第２リングギヤ３２に伝達される。また、上記のように第２サンギヤ３１に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧと第２リングギヤ３２に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧは、合成され、第２キャリア３４に伝達される。さらに、第２キャリア３４には、第１サンギヤ２１に上記のように分配されたエンジントルクＴＥＮＧが伝達される。
以上のように、第２キャリア３４には、第１サンギヤ２１に分配されたエンジントルクＴＥＮＧと、第１リングギヤ２２および無段変速機１１０などを介して第２リングギヤ３２に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧと、第２サンギヤ３１に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧとを合成した合成トルクが、伝達される。また、この合成トルクは、第２主軸７などを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上の結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷには、エンジン動力ＷＥＮＧと等しい大きさの動力が伝達される。また、第１実施形態と同様、エンジン動力ＷＥＮＧは、前述した従来の場合と異なり、再循環することなく、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
さらに、車両の走行中、無段変速機１１０の変速比ＲＡＴＩＯを制御することによって、エンジン動力ＷＥＮＧが、無段階に変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。この場合、変速比ＲＡＴＩＯは、エンジン回転数ＮＥが前述した目標回転数ＮＥＣＭＤになるように制御される。
以上のように、上述した第２実施形態によれば、車両の走行中、前述した第１実施形態と同様、エンジン動力ＷＥＮＧが再循環することなく、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるので、第１および第２の遊星歯車装置２０，３０を通過する動力を低減できる。したがって、第１および第２の遊星歯車装置２０，３０の小型化を図ることができ、それにより、動力装置１Ａの小型化および製造コストの削減を達成することができるとともに、動力装置１Ａの駆動効率を高めることができる。
また、車両の走行中、第１実施形態と同様、第１および第２の遊星歯車装置２０，３０において、エンジン動力ＷＥＮＧを、一旦、分割し、前述した第１および第２の伝達経路ならびに次の第４伝達経路を介して第２キャリア３４に伝達するとともに、第２キャリア３４で合成した後、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達する。
第４伝達経路：第１キャリア２４→第１プラネタリギヤ２３→第１リングギヤ２２→ギヤ１０１ｂ→第１副軸１０１→無段変速機１１０→第２副軸１０２→ギヤ１０２ｂ〜１０４ｂ→第２リングギヤ３２→第２プラネタリギヤ３３→第２キャリア３４
これにより、第４伝達経路を介して無段変速機１１０を通過する動力を低減できる。このため、無段変速機１１０として、低減された動力に見合ったトルク容量を有するものを用いることによって、無段変速機１１０の高効率化と小型化を図ることができ、それにより、動力装置１Ａの駆動効率の向上とさらなる小型化および製造コストの削減を達成できる。
さらに、車両の走行中、変速比ＲＡＴＩＯを制御することによって、エンジン動力ＷＥＮＧが無段階に変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるとともに、エンジン回転数ＮＥが目標回転数ＮＥＣＭＤになるように、変速比ＲＡＴＩＯを制御する。したがって、第１実施形態と同様、最良燃費が得られるようにエンジン動力ＷＥＮＧを制御しながら、駆動輪ＤＷ，ＤＷを駆動することができるので、動力装置１Ａの駆動効率をより一層、高めることができる。
また、第１実施形態と同様、第１および第２の分配・合成装置として、第１および第２の遊星歯車装置２０，３０をそれぞれ用いるので、特別な装置を用意することなく、動力装置１Ａを容易かつ安価に構成できるとともに、動力装置１Ａをさらに小型化できる。さらに、第１および第２のリングギヤ２２，３２を無段変速機１１０に連結するので、この連結を容易に行うことができる。
なお、前述した第１実施形態と同様、第１キャリア２４および第２サンギヤ３１は、クランク軸３ａに連結されていれば、互いに直結されていなくてもよく、また、第１サンギヤ２１および第２キャリア３４は、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されていれば、互いに直結されていなくてもよい。
また、第２実施形態において、エンジン３、駆動輪ＤＷ，ＤＷ、無段変速機１１０、第１および第２のサンギヤ２１，３１、第１および第２のキャリア２４，３４、第１および第２のリングギヤ２２，３２の間の連結関係は、次の条件を満たす限り、任意に設定できる。すなわち、第１サンギヤ２１および第１リングギヤ２２の一方と第２キャリア３４が、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結され、第２サンギヤ３１および第２リングギヤ３２の一方と第１キャリア２４が、エンジン３に連結され、第１サンギヤ２１および第１リングギヤ２２の他方と第２サンギヤ３１および第２リングギヤ３２の他方が、無段変速機１１０に連結されているという条件である。
例えば、第１キャリア２４および第２リングギヤ３２を、エンジン３に連結し、第１リングギヤ２２および第２キャリア３４を、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結し、第１および第２のサンギヤ２１，３１を、無段変速機１１０に連結してもよい。
さらに、無段変速機１１０として、ベルト式のものを用いているが、トロイダル式のものを用いてもよい。また、クラッチ１２０を、第２副軸１０２の第２プーリ１１２とギヤ１０２ｂの間に設けているが、第１副軸１０１の第１プーリ１１１とギヤ１０１ｂの間に設けてもよい。
また、第１および第２の実施形態では、本発明の第１および第２の分配・合成装置として、第１および第２の遊星歯車装置２０，３０をそれぞれ用いているが、以下の機能を有するものであれば、他の適当な装置を用いてもよい。すなわち、３つの要素を有し、３つの要素のうちの１つの要素に入力された動力を他の２つの要素に分配する機能と、これらの他の２つの要素に入力された動力を合成した後、上記の１つの要素に出力する機能を有し、この動力の分配・合成中、３つの要素がリニアな速度関係を保ちながら回転する装置であればよい。例えば、遊星歯車装置のギヤに代えて、表面間の摩擦によって動力を伝達する複数のローラを有し、遊星歯車装置と同等の機能を有するような装置を用いてもよい。さらに、詳細な説明は省略するが、特願２００６−２１３９０５に開示されるような複数の磁石や軟磁性体の組み合わせで構成された装置を用いてもよい。
次に、図２３および図２４を参照しながら、本発明の第３実施形態による動力装置１Ｂについて説明する。この動力装置１Ｂは、第１実施形態の動力装置１と比較して、第１遊星歯車装置２０と第１発電電動機４０および第２遊星歯車装置３０と第２発電電動機５０に代えて、第３発電電動機２２０（第１分配・合成装置）および第４発電電動機２３０（第２分配・合成装置）を備えている点が主に異なっている。同図において、第１実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を用いて示している。以下、第１実施形態と異なる点を中心として説明する。
第３発電電動機２２０は、図２３および図２５に示すように、Ａ１ロータ２２１（第１要素）と、Ａ１ロータ２２１に対向するように配置された第３ステータ２２２（第３要素）と、両者２２１，２２２の間に所定の間隔を存した状態で設けられたＡ２ロータ２２３（第２要素）とを備えている。Ａ１ロータ２２１、Ａ２ロータ２２３および第３ステータ２２２は、径方向に、内側からこの順で並んでいる。以下、図２５の左側を「左」、右側を「右」として説明する。
Ａ１ロータ２２１は、２ｎ個の永久磁石２２１ａを有しており、これらの永久磁石２２１ａは、周方向に等間隔で並んだ状態で、リング状の固定部２２１ｂの外周面に取り付けられている。各永久磁石２２１ａは、軸線方向に直交する断面がほぼ扇形状になっており、軸線方向に若干延びている。上記の固定部２２１ｂ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、永久磁石２２１ａすなわちＡ１ロータ２２１は、連結軸６と一体に回転自在になっている。
また、図２６に示すように、連結軸６を中心として、周方向に隣り合う各２つの永久磁石２２１ａがなす中心角は、所定角度θである。また、永久磁石２２１ａの極性は、周方向に隣り合う各２つについては互いに異なっている。以下、永久磁石２２１ａの左側および右側の磁極をそれぞれ、「第１磁極」および「第２磁極」という。
第３ステータ２２２は、回転磁界を発生させるものであり、周方向に等間隔で並んだ３ｎ個の電機子２２２ａを有している。各電機子２２２ａは、鉄芯２２２ｂと、鉄芯２２２ｂに巻回されたコイル２２２ｃなどで構成されている。鉄芯２２２ｂ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２２１ａとほぼ同じ長さを有している。鉄芯２２２ｂの内周面の軸線方向の中央部には、周方向に延びる溝２２２ｄが形成されている。３ｎ個のコイル２２２ｃは、ｎ組のＵ相、Ｖ相およびＷ相の３相コイルを構成している（図２６参照）。また、電機子２２２ａは、ケースＣＡに、リング状の固定部２２２ｅを介して取り付けられており、移動不能になっている。以上のような電機子２２２ａおよび永久磁石２２１ａの数と配置から、ある１つの電機子２２２ａの中心が、永久磁石２２１ａの中心と周方向に一致したときには、その電機子２２２ａに対して２つおきの電機子２２２ａの中心と、その永久磁石２２１ａに対して１つおきの永久磁石２２１ａの中心とが、周方向に一致する。
さらに、電機子２２２ａは、１ＳＴ・ＰＤＵ６１を介してバッテリ６３とＥＣＵ２に電気的に接続されている。また、電機子２２２ａは、このバッテリ６３から電力が供給されたとき、または、後述するように発電したときに、鉄芯２２２ｂの左右の端部に、互いに異なる極性の磁極がそれぞれ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って、Ａ１ロータ２２１の左側（第１磁極側）の部分との間および右側（第２磁極側）の部分との間に、第１および第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２２２ｂの左右の端部に発生する磁極をそれぞれ、「第１電機子磁極」および「第２電機子磁極」という。また、これらの第１および第２の電機子磁極の数はそれぞれ、永久磁石２２１ａの磁極の数と同じ、すなわち２ｎである。
Ａ２ロータ２２３は、複数の第１コア２２３ａおよび第２コア２２３ｂを有している。第１および第２のコア２２３ａ，２２３ｂはそれぞれ、周方向に等間隔で並んでおり、両者２２３ａ，２２３ｂの数はいずれも、永久磁石２２１ａと同じ、すなわち２ｎに設定されている。各第１コア２２３ａは、軟磁性体、例えば複数の鋼板を積層したもので、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２２１ａのほぼ半分の長さで延びている。各第２コア２２３ｂは、第１コア２２３ａと同様、複数の鋼板を積層したもので、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２２１ａのほぼ半分の長さで延びている。
また、軸線方向において、第１コア２２３ａは、Ａ１ロータ２２１の左側（第１磁極側）の部分と第３ステータ２２２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２２３ｂは、Ａ１ロータ２２１の右側（第２磁極側）の部分と第３ステータ２２２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２２３ｂは、第１コア２２３ａ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２２３ａの中心に対して、前述した所定角度θの１／２、ずれている（図２６参照）。
また、第１および第２のコア２２３ａ，２２３ｂはそれぞれ、フランジ２２３ｄの外端部に、軸線方向に若干延びる棒状の連結部２２３ｃを介して取り付けられている。フランジ２２３ｄは、第１主軸４に一体に同心状に設けられている。この構成により、第１および第２のコア２２３ａ，２２３ｂすなわちＡ２ロータ２２３は、第１主軸４と一体に回転自在になっており、第１主軸４を介してクランク軸３ａに直結されている。
以上の構成の第３発電電動機２２０では、図２６に示すように、第１および第２の回転磁界の発生中、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磁極の極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２２３ａが位置しているときには、各第２コア２２３ｂが、周方向に隣り合う各２組の第２電機子磁極および第２磁極の間に位置する。さらに、図示しないが、第１および第２の回転磁界の発生中、各第２電機子磁極の極性が、それに対向する（最も近い）各第２磁極の極性と異なるときには、各第１電機子磁極の極性は、それに対向する（最も近い）各第１磁極の極性と同じになる。また、各第２磁極と各第２電機子磁極の間に、各第２コア２２３ｂが位置しているときには、各第１コア２２３ａが、周方向に隣り合う各２組の第１電機子磁極および第１磁極の間に位置する。
また、第３発電電動機２２０は、Ａ１およびＡ２のロータ２２１，２２３で回転動力を入出力するとともに、第３ステータ２２２で電力を入出力する遊星歯車装置とみなすことができる。以下、この点に関し、第３発電電動機２２０の動作に基づいて説明する。上述した図２６では、展開図として示したために、電機子２２２ａおよび固定部２２２ｅが２つに分かれているように示されているものの、これらは実際には１つのものであるので、図２６の構成を、それと等価のものとして図２７のように示すことができる。このため、以下、第３発電電動機２２０の動作を、永久磁石２２１ａ、電機子２２２ａ、第１および第２のコア２２３ａ，２２３ｂが、図２７に示すように配置されているものとして説明する。
また、この動作説明を、説明の便宜上、第１および第２の回転磁界の動きを、それと等価の、永久磁石２２１ａと同数の２ｎ個の仮想の永久磁石（以下「仮想磁石」という）ＶＭの物理的な動きに置き換えて説明するものとする。また、仮想磁石ＶＭの左側（第１磁極側）および右側（第２磁極側）の磁極をそれぞれ、第１および第２の電機子磁極として、Ａ１ロータ２２１の左側（第１磁極側）の部分との間および右側（第２磁極側）の部分との間にそれぞれ発生する回転磁界を、第１および第２の回転磁界として、説明するものとする。さらに、以下、永久磁石２２１ａの左側の部分および右側の部分を、第１磁石部および第２磁石部という。
まず、第３発電電動機２２０の動作として、Ａ１ロータ２２１を回転不能にした状態で、第３ステータ２２２への電力供給により第１および第２の回転磁界を発生させた場合の動作について説明する。
図２８（ａ）に示すように、各第１コア２２３ａが各第１磁石部に対向するとともに、各第２コア２２３ｂが隣り合う各２つの第２磁石部の間に位置した状態から、第１および第２の回転磁界を、同図の下方に回転させるように発生させる。その発生の開始時においては、各第１電機子磁極の極性を、それに対向する各第１磁極の極性と異ならせるとともに、各第２電機子磁極の極性をそれに対向する各第２磁極の極性と同じにする。
第１コア２２３ａは、前述したように配置されているので、第１磁極および第１電機子磁極によって磁化されるとともに、第１磁極、第１コア２２３ａおよび第１電機子磁極の間に、磁力線（以下「第１磁力線」という）Ｇ１が発生する。同様に、第２コア２２３ｂは、前述したように配置されているので、第２電機子磁極および第２磁極によって磁化されるとともに、第２電機子磁極、第２コア２２３ｂおよび第２磁極の間に、磁力線（以下「第２磁力線」という）Ｇ２が発生する。
図２８（ａ）に示す状態では、第１磁力線Ｇ１は、第１磁極、第１コア２２３ａおよび第１電機子磁極を結ぶように発生し、第２磁力線Ｇ２は、周方向に隣り合う各２つの第２電機子磁極と両者の間に位置する第２コア２２３ｂを結ぶように、また、周方向に隣り合う各２つの第２磁極と両者の間に位置する第２コア２２３ｂを結ぶように発生する。その結果、この状態では、図３０（ａ）に示すような磁気回路が構成される。この状態では、第１磁力線Ｇ１が直線状であることにより、第１コア２２３ａには、周方向に回転させるような磁力は作用しない。また、周方向に隣り合う各２つの第２電機子磁極と第２コア２２３ｂの間の２つの第２磁力線Ｇ２の曲がり度合いおよび総磁束量が互いに等しく、同様に、周方向に隣り合う各２つの第２磁極と第２コア２２３ｂの間の２つの第２磁力線Ｇ２の曲がり度合いおよび総磁束量も、互いに等しく、バランスしている。このため、第２コア２２３ｂにも、周方向に回転させるような磁力は作用しない。
そして、仮想磁石ＶＭが図２８（ａ）に示す位置から図２８（ｂ）に示す位置に回転すると、第２電機子磁極、第２コア２２３ｂおよび第２磁極を結ぶような第２磁力線Ｇ２が発生するとともに、第１コア２２３ａと第１電機子磁極の間の第１磁力線Ｇ１が、曲がった状態になる。また、これに伴い、第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２によって、図３０（ｂ）に示すような磁気回路が構成される。
この状態では、第１磁力線Ｇ１の曲がり度合いは小さいものの、その総磁束量が多いため、比較的強い磁力が第１コア２２３ａに作用する。これにより、第１コア２２３ａは、仮想磁石ＶＭの回転方向、すなわち第１および第２の回転磁界の回転方向（以下、「磁界回転方向」という）に、比較的大きな駆動力で駆動され、その結果、Ａ２ロータ２２３が磁界回転方向に回転する。また、第２磁力線Ｇ２の曲がり度合いは大きいものの、その総磁束量が少ないため、比較的弱い磁力が第２コア２２３ｂに作用し、それにより、第２コア２２３ｂは、磁界回転方向に比較的小さな駆動力で駆動され、その結果、Ａ２ロータ２２３が磁界回転方向に回転する。
次いで、仮想磁石ＶＭが、図２８（ｂ）に示す位置から、図２８（ｃ），（ｄ）および図２９（ａ），（ｂ）に示す位置に順に回転すると、第１および第２のコア２２３ａ，２２３ｂはそれぞれ、第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２による磁力によって磁界回転方向に駆動され、その結果、Ａ２ロータ２２３が磁界回転方向に回転する。その間、第１コア２２３ａに作用する磁力は、第１磁力線Ｇ１の曲がり度合いが大きくなるものの、その総磁束量が少なくなることによって、徐々に弱くなり、第１コア２２３ａを磁界回転方向に駆動する駆動力が、徐々に小さくなる。また、第２コア２２３ｂに作用する磁力は、第２磁力線Ｇ２の曲がり度合いが小さくなるものの、その総磁束量が多くなることによって、徐々に強くなり、第２コア２２３ｂを磁界回転方向に駆動する駆動力が、徐々に大きくなる。
そして、仮想磁石ＶＭが図２９（ｂ）に示す位置から図２９（ｃ）に示す位置に回転する間、第２磁力線Ｇ２が曲がった状態になるとともに、その総磁束量が最多に近い状態になり、その結果、最強の磁力が第２コア２２３ｂに作用し、第２コア２２３ｂに作用する駆動力が最大になる。その後、図２９（ｃ）に示すように、仮想磁石ＶＭが第１および第２の磁石部に対向する位置に移動すると、互いに対向する第１電機子磁極および第１磁極が互いに同一極性になり、第１コア２２３ａが、周方向に隣り合う２組の同一極性の第１電機子磁極および第１磁極の間に位置するようになる。この状態では、第１磁力線Ｇ１の曲がり度合いが大きいものの、その総磁束量が少ないことによって、第１コア２２３ａには、磁界回転方向に回転させるような磁力が作用しない。また、互いに対向する第２電機子磁極および第２磁極が互いに異なる極性になる。
この状態から、仮想磁石ＶＭがさらに回転すると、第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２による磁力によって、第１および第２のコア２２３ａ，２２３ｂが磁界回転方向に駆動され、Ａ２ロータ２２３が磁界回転方向に回転する。その際、仮想磁石ＶＭが図２８（ａ）に示す位置まで回転する間、以上とは逆に、第１コア２２３ａに作用する磁力は、第１磁力線Ｇ１の曲がり度合が小さくなるものの、その総磁束量が多くなることによって強くなり、第１コア２２３ａに作用する駆動力が大きくなる。逆に、第２コア２２３ｂに作用する磁力は、第２磁力線Ｇ２の曲がり度合が大きくなるものの、その総磁束量が少なくなることによって弱くなり、第２コア２２３ｂに作用する駆動力が小さくなる。
以上のように、仮想磁石ＶＭの回転、すなわち第１および第２の回転磁界の回転に伴い、第１および第２のコア２２３ａ，２２３ｂにそれぞれ作用する駆動力が、交互に大きくなったり、小さくなったりする状態を繰り返しながら、Ａ２ロータ２２３が磁界回転方向に回転する。この場合、第１および第２のコア２２３ａ，２２３ｂを介して伝達されるトルクをＴ２２３ａ，Ｔ２２３ｂとすると、Ａ２ロータ２２３に伝達されるトルク（以下「Ａ２ロータ伝達トルク」という）ＴＲＡ２と、これら２つのトルクＴ２２３ａ，Ｔ２２３ｂとの関係は、概ね図３１に示すものになる。同図に示すように、２つのトルクＴ２２３ａ，Ｔ２２３ｂは、同じ周期でほぼ正弦波状に変化するとともに、位相が半周期分、互いにずれている。また、Ａ２ロータ２２３には第１および第２のコア２２３ａ，２２３ｂが連結されているため、Ａ２ロータ伝達トルクＴＲＡ２は、上記のように変化する２つのトルクＴ２２３ａ，Ｔ２２３ｂを足し合わせたものとなり、ほぼ一定になる。
また、第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２による磁力の作用によって、第１コア２２３ａが、第１磁力線Ｇ１で結ばれた第１磁極と第１電機子磁極の中間に位置し、かつ、第２コア２２３ｂが、第２磁力線Ｇ２で結ばれた第２磁極と第２電機子磁極の中間に位置した状態を保ちながら、Ａ２ロータ２２３が回転する。このため、第１および第２の回転磁界の回転速度（以下「第１磁界回転速度」という）ＶＭＦ１と、Ａ１ロータ２２１の回転速度（以下「Ａ１ロータ回転速度」という）ＶＲＡ１と、Ａ２ロータ２２３の回転速度（以下「Ａ２ロータ回転速度」という）ＶＲＡ２との間には一般に、次式（１）が成立する。
ＶＲＡ２＝（ＶＭＦ１＋ＶＲＡ１）／２ ……（１）
また、この式（１）を変形すると、次式（１’）が得られる。
ＶＭＦ１−ＶＲＡ２＝ＶＲＡ２−ＶＲＡ１ ……（１’）
これらの式（１）および（１’）から明らかなように、Ａ２ロータ回転速度ＶＲＡ２は、第１磁界回転速度ＶＭＦ１とＡ１ロータ回転速度ＶＲＡ１との平均速度に等しく、換言すれば、第１磁界回転速度ＶＭＦ１とＡ２ロータ回転速度ＶＲＡ２との差は、Ａ２ロータ回転速度ＶＲＡ２とＡ１ロータ回転速度ＶＲＡ１との差に等しい。
したがって、上述したＡ１ロータ回転速度ＶＲＡ１が値０のときには、ＶＲＡ２＝ＶＭＦ１／２が成立し、このときの第１磁界回転速度ＶＭＦ１、Ａ１およびＡ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＡ２の関係は、図３２（ａ）のように示される。
また、この場合、Ａ２ロータ回転速度ＶＲＡ２が、第１磁界回転速度ＶＭＦ１の１／２に減速されるので、Ａ２ロータ伝達トルクＴＲＡ２は、第３ステータ２２２への供給電力および第１磁界回転速度ＶＭＦ１と等価のトルクを第１駆動用等価トルクＴＳＥ１とすると、この第１駆動用等価トルクＴＳＥ１の２倍になる。すなわち、次式（２）が成立する。
ＴＲＡ２＝ＴＳＥ１×２ ……（２）
以上のように、Ａ１ロータ２２１を回転不能にした状態で第３ステータ２２２に電力を供給した場合には、この電力はすべて、Ａ２ロータ２２３に動力として伝達される。
なお、本実施形態では、第１磁界回転速度ＶＭＦ１が請求項１の発明における第３要素の回転速度に相当する。
次に、Ａ２ロータ２２３を回転不能にした状態で、第３ステータ２２２への電力供給により第１および第２の回転磁界を発生させた場合の動作について説明する。
この場合にも、図３３（ａ）に示すように、各第１コア２２３ａが各第１磁石部に対向するとともに、各第２コア２２３ｂが隣り合う各２つの第２磁石部の間に位置した状態から、第１および第２の回転磁界を同図の下方に回転させるように発生させる。その発生の開始時においては、各第１電機子磁極の極性を、それに対向する各第１磁極の極性と異ならせるとともに、各第２電機子磁極の極性をそれに対向する各第２磁極の極性と同じにする。この状態では、前述した図３０（ａ）に示すような磁気回路が構成される。
そして、仮想磁石ＶＭが、図３３（ａ）に示す位置から図３３（ｂ）に示す位置に回転すると、第１コア２２３ａと第１電機子磁極の間の第１磁力線Ｇ１が曲がった状態になるのに伴い、第２電機子磁極が第２コア２２３ｂに近づくことによって、第２電機子磁極、第２コア２２３ｂおよび第２磁極を結ぶような第２磁力線Ｇ２が発生する。その結果、前述した図３０（ｂ）に示すような磁気回路が構成される。
この状態では、第１磁極と第１コア２２３ａの間の第１磁力線Ｇ１の総磁束量は多いものの、この第１磁力線Ｇ１がまっすぐであるため、第１コア２２３ａに対して第１磁石部を回転させるような磁力が発生しない。また、第２磁極およびこれと異なる極性の第２電機子磁極の間の距離が比較的長いことにより、第２コア２２３ｂと第２磁極の間の第２磁力線Ｇ２の総磁束量は比較的少ないものの、その曲がり度合いが大きいことによって、第２磁石部に、これを第２コア２２３ｂに近づけるような磁力が作用する。これにより、永久磁石２２１ａは、仮想磁石ＶＭの回転方向、すなわち磁界回転方向と逆方向（図３３の上方）に駆動され、図３３（ｃ）に示す位置に向かって回転する。これに伴い、Ａ１ロータ２２１が磁界回転方向と逆方向に回転する。
そして、永久磁石２２１ａが図３３（ｂ）に示す位置から図３３（ｃ）に示す位置に向かって回転する間、仮想磁石ＶＭは、図３３（ｄ）に示す位置に向かって回転する。以上のように、第２磁石部が第２コア２２３ｂに近づくことにより、第２コア２２３ｂと第２磁極の間の第２磁力線Ｇ２の曲がり度合いは小さくなるものの、仮想磁石ＶＭが第２コア２２３ｂにさらに近づくのに伴い、第２磁力線Ｇ２の総磁束量は多くなる。その結果、この場合にも、第２磁石部に、これを第２コア２２３ｂ側に近づけるような磁力が作用し、それにより、永久磁石２２１ａが、磁界回転方向と逆方向に駆動される。
また、永久磁石２２１ａが磁界回転方向と逆方向に回転するのに伴い、第１磁極と第１コア２２３ａの間の第１磁力線Ｇ１が曲がることによって、第１磁石部に、これを第１コア２２３ａに近づけるような磁力が作用する。しかし、この状態では、第１磁力線Ｇ１による磁力は、第１磁力線Ｇ１の曲がり度合いが第２磁力線Ｇ２よりも小さいことによって、上述した第２磁力線Ｇ２による磁力よりも弱い。その結果、両磁力の差分に相当する磁力によって、永久磁石２２１ａが、磁界回転方向と逆方向に駆動される。
そして、図３３（ｄ）に示すように、第１磁極と第１コア２２３ａの間の距離と、第２コア２２３ｂと第２磁極の間の距離が互いにほぼ等しくなったときには、第１磁極と第１コア２２３ａの間の第１磁力線Ｇ１の総磁束量および曲がり度合いが、第２コア２２３ｂと第２磁極の間の第２磁力線Ｇ２の総磁束量および曲がり度合いとそれぞれほぼ等しくなる。その結果、これらの第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２による磁力が互いにほぼ釣り合うことによって、永久磁石２２１ａが一時的に駆動されない状態になる。
この状態から、仮想磁石ＶＭが図３４（ａ）に示す位置まで回転すると、第１磁力線Ｇ１の発生状態が変化し、図３４（ｂ）に示すような磁気回路が構成される。それにより、第１磁力線Ｇ１による磁力が、第１磁石部を第１コア２２３ａに近づけるようにほとんど作用しなくなるので、永久磁石２２１ａは、第２磁力線Ｇ２による磁力によって、図３４（ｃ）に示す位置まで、磁界回転方向と逆方向に駆動される。
そして、図３４（ｃ）に示す位置から、仮想磁石ＶＭが若干、回転すると、以上とは逆に、第１磁極と第１コア２２３ａの間の第１磁力線Ｇ１による磁力が、第１磁石部に、これを第１コア２２３ａに近づけるように作用し、それにより、永久磁石２２１ａが、磁界回転方向と逆方向に駆動され、Ａ１ロータ２２１が磁界回転方向と逆方向に回転する。そして、仮想磁石ＶＭがさらに回転すると、第１磁極と第１コア２２３ａの間の第１磁力線Ｇ１による磁力と第２コア２２３ｂと第２磁極の間の第２磁力線Ｇ２による磁力との差分に相当する磁力によって、永久磁石２２１ａが、磁界回転方向と逆方向に駆動される。その後、第２磁力線Ｇ２による磁力が、第２磁石部を第２コア２２３ｂに近づけるようにほとんど作用しなくなると、第１磁力線Ｇ１による磁力によって、永久磁石２２１ａが磁界回転方向と逆方向に駆動される。
以上のように、第１および第２の回転磁界の回転に伴い、第１磁極と第１コア２２３ａの間の第１磁力線Ｇ１による磁力と、第２コア２２３ｂと第２磁極の間の第２磁力線Ｇ２による磁力と、これらの磁力の差分に相当する磁力とが、永久磁石２２１ａに、すなわちＡ１ロータ２２１に交互に作用し、それにより、Ａ１ロータ２２１が磁界回転方向と逆方向に回転する。また、そのように磁力すなわち駆動力がＡ１ロータ２２１に交互に作用することによって、Ａ１ロータ２２１に伝達されるトルク（以下「Ａ１ロータ伝達トルク」という）ＴＲＡ１は、ほぼ一定になる。
また、このときの第１磁界回転速度ＶＭＦ１、Ａ１およびＡ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＡ２の関係は、前記式（１）において、ＶＲＡ２＝０とすることにより、ＶＲＡ１＝−ＶＭＦ１で表され、図３２（ｂ）のように示される。このように、Ａ１ロータ２２１は、第１および第２の回転磁界と同じ速度で逆方向に回転する。さらに、この場合、Ａ１ロータ伝達トルクＴＲＡ１は、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１と等しくなり、次式（３）が成立する。
ＴＲＡ１＝ＴＳＥ１ ……（３）
また、第１磁界回転速度ＶＭＦ１、Ａ１およびＡ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＡ２がいずれも値０でない場合、例えば、Ａ１および／またはＡ２のロータ２２１，２２３を動力の入力により回転させた状態で、第１および第２の回転磁界を発生させた場合には、第１磁界回転速度ＶＭＦ１、Ａ１およびＡ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＡ２の間に、前述した一般式（１）がそのまま成立し、三者間の速度関係は、例えば図３２（ｃ）のように示される。
さらに、Ａ２ロータ２２３を動力により回転させるとともに、第１磁界回転速度ＶＭＦ１を値０に制御した場合には、Ａ２ロータ２２３に入力された動力（エネルギ）は、第３ステータ２２２には伝達されず、第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２による磁力を介してＡ１ロータ２２１にすべて伝達される。同様に、Ａ１ロータ２２１を動力により回転させるとともに、第１磁界回転速度ＶＭＦ１を値０に制御した場合には、Ａ１ロータ２２１に入力された動力（エネルギ）は、第３ステータ２２２には伝達されず、第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２による磁力を介してＡ２ロータ２２３にすべて伝達される。
また、このときの第１磁界回転速度ＶＭＦ１、Ａ１およびＡ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＡ２の関係は、前記式（１）において、ＶＭＦ１＝０とすることによって、ＶＲＡ１＝ＶＲＡ２×２で表され、図３２（ｄ）のように示される。また、Ａ１およびＡ２のロータ伝達トルクＴＲＡ１，ＴＲＡ２の間に、次式（４）が成立する。
ＴＲＡ１＝ＴＲＡ２／２ ……（４）
さらに、第３発電電動機２２０では、第３ステータ２２２への電力供給が行われていない場合でも、電機子２２２ａに対して、Ａ１ロータ２２１への動力の入力により永久磁石２２１ａが回転したり、Ａ２ロータ２２３への動力の入力により第１および第２のコア２２３ａ，２２３ｂが回転したときには、電機子２２２ａにおいて、誘導起電力が発生し、発電が行われる。この発電に伴って、第１および第２の回転磁界が発生した場合にも、前記式（１）が成立する。
また、第１磁界回転速度ＶＭＦ１、Ａ１およびＡ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＡ２の間に、前記式（１）および（１’）と図３２（ａ）〜（ｄ）で表されるような関係が常に成立し、このような三者間の速度関係は、遊星歯車装置のリングギヤおよびサンギヤの一方、他方、およびプラネタリギヤを支持するキャリアの回転速度の関係に相当する。さらに、そのような速度関係が、第３ステータ２２２への電力供給時だけでなく、発電時にも同様に得られることから、第３発電電動機２２０は、Ａ１およびＡ２のロータ２２１，２２３で回転動力を入出力するとともに、第３ステータ２２２で電力を入出力する遊星歯車装置とみなすことができる。
さらに、Ａ１ロータ２２１に動力を入力するとともに、第３ステータ２２２に電力を供給した場合において、Ａ１ロータ２２１、Ａ２ロータ２２３、第１および第２の回転磁界の回転方向が互いに同じであるときには、第３ステータ２２２から出力された第１駆動用等価トルクＴＳＥ１と、Ａ１ロータ２２１に入力されたＡ１ロータ伝達トルクＴＲＡ１が、第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２すなわち磁気回路を介して合成され、Ａ２ロータ２２３にＡ２ロータ伝達トルクＴＲＡ２として伝達される。すなわち、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１、Ａ１およびＡ２のロータ伝達トルクＴＲＡ１，ＴＲＡ２の間に、次式（５）が成立する。
ＴＲＡ２＝ＴＳＥ１＋ＴＲＡ１ ……（５）
ただし、この場合、前記式（１’）に示すように、第１磁界回転速度ＶＭＦ１とＡ２ロータ回転速度ＶＲＡ２との差、およびＡ２ロータ回転速度ＶＲＡ２とＡ１ロータ回転速度ＶＲＡ１との差が、互いに等しいため、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１とＡ１ロータ伝達トルクＴＲＡ１のトルク合成比は、１：１である。したがって、エネルギ（動力・電力）の合成比は、Ａ１ロータ回転速度ＶＲＡ１と第１磁界回転速度ＶＭＦ１との比に等しい。
また、Ａ２ロータ２２３に動力を入力するとともに、この動力を用いて第３ステータ２２２で発電を行った場合において、Ａ１ロータ２２１、Ａ２ロータ２２３、第１および第２の回転磁界の回転方向が互いに同じであるときには、第３ステータ２２２で発電される電力および第１磁界回転速度ＶＭＦ１と等価のトルクを第１発電用等価トルクＴＧＥ１とすると、この第１発電用等価トルクＴＧＥ１と、Ａ１およびＡ２のロータ伝達トルクＴＲＡ１，ＴＲＡ２との間に、次式（６）が成立する。
ＴＲＡ２＝ＴＧＥ１＋ＴＲＡ１ ……（６）
この場合、この式（６）から明らかなように、Ａ２ロータ伝達トルクＴＲＡ２が、第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２すなわち磁気回路を介して分割され、第１発電用等価トルクＴＧＥ１およびＡ１ロータ伝達トルクＴＲＡ１として出力される。また、前記式（１’）に示すように、第１磁界回転速度ＶＭＦ１とＡ２ロータ回転速度ＶＲＡ２との差、およびＡ２ロータ回転速度ＶＲＡ２とＡ１ロータ回転速度ＶＲＡ１との差が、互いに等しいため、この場合のトルク分配比は１：１である。したがって、エネルギ（動力・電力）の分配比は、Ａ１ロータ回転速度ＶＲＡ１と第１磁界回転速度ＶＭＦ１との比に等しい。
また、ＥＣＵ２は、１ＳＴ・ＰＤＵ６１を制御することによって、第３ステータ２２２に供給する電力と、電力の供給に伴って発生する第１および第２の回転磁界の第１磁界回転速度ＶＭＦ１を制御する。また、ＥＣＵ２は、１ＳＴ・ＰＤＵ６１を制御することによって、第３ステータ２２２で発電する電力と、発電に伴って発生する第１および第２の回転磁界の第１磁界回転速度ＶＭＦ１を制御する。
前記第４発電電動機２３０は、Ｂ１ロータ２３１（第４要素）と、Ｂ１ロータ２３１に対向するように配置された第４ステータ２３２（第６要素）と、両者２３１，２３２の間に所定の間隔を存した状態で設けられたＢ２ロータ２３３（第５要素）とを備えている。これらの第４ステータ２３２、Ｂ１およびＢ２のロータ２３１，２３３は、上述した第３発電電動機２２０の第３ステータ２２２、Ａ１およびＡ２のロータ２２１，２２３と同様に構成されているので、その具体的な説明については省略する。また、第４ステータ２３２は、２ＮＤ・ＰＤＵ６２を介して、バッテリ６３とＥＣＵ２に電気的に接続されている。
さらに、第４発電電動機２３０は、第３発電電動機２２０と同様の機能を有しており、Ｂ１およびＢ２のロータ２３１，２３３で回転動力を入出力するとともに、第４ステータ２３２で電力を入出力する遊星歯車装置とみなすことができる。また、第４ステータ２３２で発生する第１および第２の回転磁界の回転速度を第２磁界回転速度ＶＭＦ２とし、Ｂ１およびＢ２のロータ２３１，２３３の回転速度をそれぞれＢ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＢ１，ＶＲＢ２とすると、これらの回転速度ＶＭＦ２、ＶＲＢ１およびＶＲＢ２の間に、前記式（１）、（１’）および図３２（ａ）〜（ｄ）で表されるような関係が、第４ステータ２３２への電力供給時および発電時のいずれの場合にも常に成立する。したがって、次式（７）および（７’）が成立する。
ＶＲＢ２＝（ＶＭＦ２＋ＶＲＢ１）／２ ……（７）
ＶＭＦ２−ＶＲＢ２＝ＶＲＢ２−ＶＲＢ１ ……（７’）
なお、本実施形態では、第２磁界回転速度ＶＭＦ２が、請求項１の発明における第６要素の回転速度に相当する。
また、Ｂ１およびＢ２のロータ２３１，２３３に伝達されるトルクをそれぞれ、Ｂ１およびＢ２のロータ伝達トルクＴＲＢ１，ＴＲＢ２とし、第４ステータ２３２への供給電力および第２磁界回転速度ＶＭＦ２と等価のトルクを第２駆動用等価トルクＴＳＥ２とし、第４ステータ２３２で発電される電力および第２磁界回転速度ＶＭＦ２と等価のトルクを第２発電用等価トルクＴＧＥ２とする。この場合、これらのトルクＴＲＢ１、ＴＲＢ２、ＴＳＥ２およびＴＧＥ２の間に、前記式（２）〜（６）で表されるような関係が常に成立し、したがって、次式（８）〜（１２）が成立する。
ＴＲＢ２＝ＴＳＥ２×２（ただし、ＶＲＢ１＝０、ＶＲＢ２＝ＶＭＦ２／２）
……（８）
ＴＲＢ１＝ＴＳＥ２（ただし、ＶＲＢ２＝０、ＶＲＢ１＝−ＶＭＦ２）
……（９）
ＴＲＢ１＝ＴＲＢ２／２（ただし、ＶＭＦ２＝０、ＶＲＢ１＝ＶＲＢ２×２）
……（１０）
ＴＲＢ２＝ＴＳＥ２＋ＴＲＢ１（ただし、ＴＳＥ２＝ＴＲＢ１、ＶＲＢ２＝
（ＶＭＦ２＋ＶＲＢ１）／２ ……（１１）
ＴＲＢ２＝ＴＧＥ２＋ＴＲＢ１（ただし、ＴＧＥ２＝ＴＲＢ１、ＶＲＢ２＝
（ＶＭＦ２＋ＶＲＢ１）／２） ……（１２）
さらに、図２３に示すように、Ｂ１ロータ２３１は第１主軸４に、Ｂ２ロータ２３３は連結軸６および第２主軸７に、それぞれ連結されている。以上の構成により、エンジン３のクランク軸３ａ、第３発電電動機２２０のＡ２ロータ２２３、および第４発電電動機２３０のＢ１ロータ２３１は、第１主軸４を介して互いに機械的に直結されている。また、第３発電電動機２２０のＡ１ロータ２２１および第４発電電動機２３０のＢ２ロータ２３３は、連結軸６を介して互いに機械的に直結されており、Ｂ２ロータ２３３および駆動輪ＤＷ，ＤＷは、第２主軸７などを介して互いに機械的に連結されている。すなわち、Ａ１ロータ２２１およびＢ２ロータ２３３は、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。
ＥＣＵ２は、２ＮＤ・ＰＤＵ６２を制御することによって、第４ステータ２３２に供給する電力と、電力の供給に伴って第４ステータ２３２で発生する第１および第２の回転磁界の第２磁界回転速度ＶＭＦ２を制御する。また、ＥＣＵ２は、２ＮＤ・ＰＤＵ６２を制御することによって、第４ステータ２３２で発電する電力と、発電に伴って第４ステータ２３２で発生する第１および第２の回転磁界の第２磁界回転速度ＶＭＦ２を制御する。
また、図２４に示すように、ＥＣＵ２には、Ａ１回転角センサ７９およびＡ２回転角センサ８０からそれぞれ、Ａ１およびＡ２のロータ２２１，２２３の回転角度位置を表す検出信号が出力される。ＥＣＵ２は、検出されたＡ１およびＡ２のロータ２２１，２２３の回転角度位置に基づいて、Ａ１およびＡ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＡ２をそれぞれ算出する。
また、ＥＣＵ２には、Ｂ１回転角センサ８１およびＢ２回転角センサ８２からそれぞれ、Ｂ１およびＢ２のロータ２３１，２３３の回転角度位置を表す検出信号が出力される。ＥＣＵ２は、検出されたＢ１およびＢ２のロータ２３１，２３３の回転角度位置に基づいて、Ｂ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＢ１，ＶＲＢ２をそれぞれ算出する。
次に、車両の発進時や走行中におけるＥＣＵ２による制御を説明する。まず、前述したＥＶクリープ運転中およびＥＶ発進時における制御について説明する。このＥＶクリープ運転中には、基本的に、エンジン３を停止するとともに、第４発電電動機２３０のみを車両の動力源として用いる。具体的には、第４発電電動機２３０の第４ステータ２３２に、バッテリ６３から電力を供給し、それに伴って第４ステータ２３２で発生する第１および第２の回転磁界を正転させる。また、第３発電電動機２２０のＡ１ロータ２２１に後述するように伝達される動力を用いて、第３ステータ２２２で発電を行うとともに、発電した電力を、第４ステータ２３２に供給する。
図３５は、上記のＥＶクリープ運転中におけるトルクの伝達状況を、図３６は、ＥＶクリープ運転中における第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２などの速度線図を、それぞれ示している。また、第３および第４のステータ２２２，２３２では、実際には、トルクは電気エネルギの形態で伝達されるが、図３５および後述するトルクの伝達状況を示す他の図では、便宜上、第３および第４のステータ２２２，２３２におけるエネルギの入出力を、トルクの流れの中に、ハッチングを付して示すものとする。
図３５に示すように、ＥＶクリープ運転中、第４ステータ２３２に電力が供給されるのに伴い、Ｂ２ロータ２３３に、これを正転させるように作用するトルクが伝達されるとともに、矢印Ｇで示すように、Ｂ１ロータ２３１に、これを逆転させるように作用するトルクが伝達される。また、Ｂ２ロータ２３３に伝達されたトルクの一部は、第２主軸７や差動ギヤ機構９などを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、それにより、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転する。
さらに、ＥＶクリープ運転中、Ｂ２ロータ２３３に伝達されたトルクの残りは、連結軸６を介してＡ１ロータ２２１に伝達された後、第３ステータ２２２での発電に伴って、第３ステータ２２２に第１発電用等価トルクＴＧＥ１として伝達される。また、図３６に示すように、第３ステータ２２２での発電に伴って発生する第１および第２の回転磁界が逆転する。このため、図３５に矢印Ｈで示すように、この第３ステータ２２２での発電に伴い、Ａ２ロータ２２３には、発電した電力量に応じたトルクが第３ステータ２２２から伝達され、このトルクは、Ａ２ロータ２２３を正転させるように作用する。また、このトルクに釣り合うように、Ａ１ロータ２２１に伝達されたトルクがＡ２ロータ２２３にさらに伝達され（矢印Ｉで図示）、これらのトルクが１：１のトルク合成比で合成される。
この場合、上述した矢印Ｇで示すＢ１ロータ２３１を逆転させるトルクと、矢印Ｈおよび矢印Ｉで示すＡ２ロータ２２３を正転させるトルクとが釣り合うように、第４ステータ２３２に供給する電力と第３ステータ２２２で発電する電力を制御することによって、互いに連結されたＡ２ロータ２２３、Ｂ１ロータ２３１およびクランク軸３ａが、静止状態に保持される。その結果、図３６に示すように、ＥＶクリープ運転中、Ａ２およびＢ１のロータ回転速度ＶＲＡ２，ＶＲＢ１は、値０になり、エンジン回転数ＮＥも値０になる。
また、ＥＶクリープ運転中、第４ステータ２３２に供給する電力と、第３ステータ２２２で発電する電力と、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２は、前記式（１）および（７）に示す速度関係が維持されるように、かつＡ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＢ２が非常に小さくなるように制御される（図３６参照）。以上により、車速ＶＰが非常に小さなクリープ運転が行われる。以上のように、エンジン３を停止した状態で、第４発電電動機２３０の駆動力によってクリープ運転を行うことができる。
ＥＶ発進時の制御は、上述したＥＶクリープ運転に続いて次のようにして行われる。すなわち、第４ステータ２３２に供給する電力および第３ステータ２２２で発電する電力をいずれも増大させる。さらに、前記式（１）および（７）に示す速度関係を維持し、かつＡ２およびＢ１のロータ回転速度ＶＲＡ２，ＶＲＢ１、すなわちエンジン回転数ＮＥを値０に保持しながら、ＥＶクリープ運転中に逆転していた第３ステータ２２２の第１および第２の回転磁界の第１磁界回転速度ＶＭＦ１と、正転していた第４ステータ２３２の第１および第２の回転磁界の第２磁界回転速度ＶＭＦ２をそれぞれ、それまでと同じ回転方向に増大させる。以上により、図３７に太い実線で示すように、Ａ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＢ２、すなわち車速ＶＰが、同図に破線で示すＥＶクリープ運転状態から上昇し、車両が発進する。
また、上述したＥＶ発進に続いて、前述したＥＶ走行中ＥＮＧ始動が次のようにして行われる。すなわち、Ａ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＢ２、すなわち車速ＶＰをそのときの値に保持しながら、ＥＶ発進時に上述したように逆転していた第３ステータ２２２の第１および第２の回転磁界の第１磁界回転速度ＶＭＦ１を、値０になるように制御するとともに、正転していた第１および第２の回転磁界の第２磁界回転速度ＶＭＦ２を、減少させるように制御する。そして、第１磁界回転速度ＶＭＦ１が値０になった後には、第４ステータ２３２に加え、第３ステータ２２２にもバッテリ６３から電力を供給し、第３ステータ２２２で発生する第１および第２の回転磁界を正転させるとともに、第１磁界回転速度ＶＭＦ１を増大させる。
図３８は、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時、上記のように第３および第４のステータ２２２，２３２に電力を供給した状態でのトルクの伝達状況を示している。前記式（１１）を用いて説明したように、Ｂ１ロータ２３１に動力を入力した状態での第４ステータ２３２への電力供給時、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２とＢ１ロータ伝達トルクＴＲＢ１は、１：１のトルク合成比で合成され、Ｂ２ロータ２３３にＢ２ロータ伝達トルクＴＲＢ２として伝達される。このため、図３８に示すように、上記のように電力が第４ステータ２３２に供給されることによって、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２がＢ２ロータ２３３に伝達されるのに伴い、Ｂ１ロータ２３１に後述するように伝達されたトルクが、Ｂ２ロータ２３３に伝達される。また、Ｂ２ロータ２３３に伝達されたトルクの一部は、連結軸６を介してＡ１ロータ２２１に伝達され、残りは、第２主軸７などを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
さらに、前記式（５）を用いて説明したように、Ａ１ロータ２２１に動力を入力した状態での第３ステータ２２２への電力供給時、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１とＡ１ロータ伝達トルクＴＲＡ１は、１：１のトルク合成比で合成され、Ａ２ロータ２２３にＡ２ロータ伝達トルクＴＲＡ２として伝達される。このため、図３８に示すように、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時、バッテリ６３から電力が第３ステータ２２２に供給されることによって、第１駆動用等価トルクＴＳＥ１がＡ２ロータ２２３に伝達されるのに伴い、Ａ１ロータ２２１に上記のように伝達されたトルクが、Ａ２ロータ２２３に伝達される。
また、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時、Ａ２ロータ２２３に伝達されたトルクの一部は、第１主軸４を介してＢ１ロータ２３１に伝達され、残りは、第１主軸４およびフライホイール５を介してクランク軸３ａに伝達され、それにより、クランク軸３ａが正転する。さらに、この場合、第３および第４のステータ２２２，２３２に供給する電力は、駆動輪ＤＷ，ＤＷおよびエンジン３に十分な動力が伝達されるように制御される。
以上により、図３９に太い実線で示すように、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時、車速ＶＰがそのときの値に保持されるとともに、Ａ２およびＢ１のロータ回転速度ＶＲＡ２，ＶＲＢ１が破線で示す値０の状態から上昇し、Ａ２およびＢ１のロータ２２３，２３１に連結されたクランク軸３ａの回転速度、すなわちエンジン回転数ＮＥも上昇する。その状態で、エンジン３の燃料噴射弁や点火プラグの点火動作を制御することによって、エンジン３が始動される。また、この場合、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２を制御することによって、エンジン回転数ＮＥが、エンジン３の始動に適した比較的小さな値に制御される。
次に、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動後における車両の走行中の制御について説明する。車両の走行中には、前述した第１実施形態と同様、エンジン動力ＷＥＮＧを、基本的には、要求トルクＰＭＣＭＤを発生できる範囲で、最良燃費が得られるように制御するとともに、バッテリ入出力ゼロモードによる運転を行う。この第２実施形態では、バッテリ入出力ゼロモード中、Ａ２ロータ２２３に伝達されるエンジン動力ＷＥＮＧを用いて、第３ステータ２２２で発電を行うとともに、発電した電力を、バッテリ６３に充電せずに、第４ステータ２３２に供給する。図４０は、このバッテリ入出力ゼロモードにおけるトルクの伝達状況を示している。
前記式（６）を用いて説明したように、第３発電電動機２２０では、Ａ２ロータ２２３に入力された動力を用いた発電時、Ａ２ロータ伝達トルクＴＲＡ２が１：１のトルク分配比で分割され、第１発電用等価トルクＴＧＥ１およびＡ１ロータ伝達トルクＴＲＡ１として出力される。このため、図４０に示すように、エンジントルクＴＥＮＧの一部が、Ａ２ロータ２２３を介して、第３ステータ２２２に第１発電用等価トルクＴＧＥ１として伝達されるのに伴い、Ａ１ロータ２２１にも、Ａ２ロータ２２３を介して、第１発電用等価トルクＴＧＥ１と等しい大きさのエンジントルクＴＥＮＧが伝達される。すなわち、Ａ２ロータ２２３に、エンジントルクＴＥＮＧの一部が伝達されるとともに、このＡ２ロータ２２３に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧが、第３ステータ２２２およびＡ１ロータ２２１に１：１のトルク分配比で分配される。また、エンジントルクＴＥＮＧの残りは、第１主軸４を介してＢ１ロータ２３１に伝達される。
また、前述したエンジン３の始動時と同様、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２とＢ１ロータ伝達トルクＴＲＢ１は、１：１のトルク合成比で合成され、Ｂ２ロータ２３３にＢ２ロータ伝達トルクＴＲＢ２として伝達される。このため、バッテリ入出力ゼロモード中、上記のように第３ステータ２２２で発電した電力が第４ステータ２３２に供給されることによって、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２がＢ２ロータ２３３に伝達されるのに伴い、Ｂ１ロータ２３１に上記のように伝達されたエンジントルクＴＥＮＧが、Ｂ２ロータ２３３に伝達される。さらに、Ｂ２ロータ２３３には、上記のように発電に伴ってＡ１ロータ２２１に分配されたエンジントルクＴＥＮＧが、連結軸６を介して伝達される。
以上のように、Ｂ２ロータ２３３には、Ａ１ロータ２２１に分配されたエンジントルクＴＥＮＧと、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２と、Ｂ１ロータ２３１に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧとを合成した合成トルクが伝達される。また、この合成トルクは、第２主軸７などを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上の結果、各ギヤによる伝達ロスなどがないとすれば、バッテリ入出力ゼロモード中、駆動輪ＤＷ，ＤＷには、エンジン動力ＷＥＮＧと等しい大きさの動力が伝達される。さらに、エンジン動力ＷＥＮＧは、前述した従来の場合と異なり、再循環することなく、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
また、バッテリ入出力ゼロモード中には、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２を制御することによって、エンジン動力ＷＥＮＧが、無段階に変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。すなわち、第３および第４の発電電動機２２０，２３０は、無段変速機として機能する。
具体的には、図４１に破線で示すように、前記式（１）および（７）に示す速度関係を維持しながら、Ａ２およびＢ１のロータ回転速度ＶＲＡ２，ＶＲＢ１、すなわちエンジン回転数ＮＥに対して、第１磁界回転速度ＶＭＦ１を上昇させるとともに、第２磁界回転速度ＶＭＦ２を低下させることによって、Ａ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＢ２、すなわち車速ＶＰを、無段階に減速することができる。逆に、図４１に一点鎖線で示すように、Ａ２およびＢ１のロータ回転速度ＶＲＡ２，ＶＲＢ１に対して、第１磁界回転速度ＶＭＦ１を低下させるとともに、第２磁界回転速度ＶＭＦ２を上昇させることによって、車速ＶＰを無段階に増速することができる。また、この場合、エンジン回転数ＮＥが前述した目標回転数ＮＥＣＭＤになるように、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２を制御する。
以上のように、バッテリ入出力ゼロモードでは、第３および第４の発電電動機２２０，２３０において、エンジン動力ＷＥＮＧを、一旦、分割し、次の第５〜第７の伝達経路を介してＢ２ロータ２３３に伝達するとともに、Ｂ２ロータ２３３で合成した後、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達する。
第５伝達経路：Ａ２ロータ２２３→磁気回路→Ａ１ロータ２２１→連結軸６→Ｂ２ロータ２３３
第６伝達経路：Ｂ１ロータ２３１→磁気回路→Ｂ２ロータ２３３
第７伝達経路：Ａ２ロータ２２３→磁気回路→第３ステータ２２２→１ＳＴ・ＰＤＵ６１→２ＮＤ・ＰＤＵ６２→第４ステータ２３２→磁気回路→Ｂ２ロータ２３３
これらの第５および第６の伝達経路では、エンジン動力ＷＥＮＧが、電力に変換されることなく、磁気回路を介した、いわゆる磁気パスによって駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。また、上記の第７伝達経路では、エンジン動力ＷＥＮＧが、一旦、電力に変換され、再度、動力に戻され、いわゆる電気パスによって駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
また、バッテリ入出力ゼロモード中、第３ステータ２２２で発電する電力と、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２は、前記式（１）および（７）に示す速度関係が維持されるように制御される。さらに、第３ステータ２２２で発電する電力は、より具体的には、次のようにして制御される。
すなわち、バッテリ入出力ゼロモードにおけるエンジン動力ＷＥＮＧと、上記の電気パスによって駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるエンジン動力ＷＥＮＧ（以下「電気パス仕事率ＷＰ’」という）との関係は、次のようにして表される。すなわち、エンジン動力ＷＥＮＧは、エンジントルクＴＥＮＧとエンジン回転数ＮＥの積で表される。また、バッテリ入出力ゼロモードでは、第３ステータ２２２で発電した電力がすべて第４ステータ２３２に供給されるため、電気パス仕事率ＷＰ’は、第３ステータ２２２で発電される電力、すなわち第１発電用等価トルクＴＧＥ１および第１磁界回転速度ＶＭＦ１の積と等しい。したがって、電気パス仕事率ＷＰ’とエンジン動力ＷＥＮＧとの比は、次式（１３）で表される。
ＷＰ’／ＷＥＮＧ＝（ＴＧＥ１×ＶＭＦ１）／（ＴＥＮＧ×ＮＥ）
……（１３）
また、前述したように、エンジントルクＴＥＮＧの一部がＡ２ロータ２２３に伝達され、エンジントルクＴＥＮＧの残りがＢ１ロータ２３１に伝達されるため、Ａ２ロータ伝達トルクＴＲＡ２とＢ１ロータ伝達トルクＴＲＢ１の和は、エンジントルクＴＥＮＧに等しい。したがって、次式（１４）が成立する。
ＴＥＮＧ＝ＴＲＡ２＋ＴＲＢ１ ……（１４）
さらに、この場合、前記式（６）、すなわちＴＲＡ２＝ＴＧＥ１＋ＴＲＡ１が成立するとともに、トルク分配比が１：１、すなわちＴＧＥ１＝ＴＲＡ１であるので、次式（１５）が成立する。
ＴＲＡ２＝ＴＧＥ１×２ ……（１５）
また、前述したように、Ｂ１ロータ伝達トルクＴＲＢ１と第２駆動用等価トルクＴＳＥ２とのトルク合成比が１：１なので、次式（１６）が成立する。
ＴＲＢ１＝ＴＳＥ２ ……（１６）
式（１４）に、式（１５）および（１６）を代入すると、次式（１７）が得られる。
ＴＥＮＧ＝２×ＴＧＥ１＋ＴＳＥ２ ……（１７）
さらに、前記式（１）において、Ａ２ロータ２２３がエンジン３に連結されていることから、第２ロータ回転速度ＶＲＡ２がエンジン回転数ＮＥと等しいため、次式（１８）が成立する。
ＮＥ＝（ＶＭＦ１＋ＶＲＡ１）／２ ……（１８）
また、Ｂ２ロータ２３３およびＡ１ロータ２２１が互いに直結されていることから、Ｂ２ロータ回転速度ＶＲＢ２およびＡ１ロータ回転速度ＶＲＡ１が互いに等しく、Ｂ１ロータ２３１がクランク軸３ａに直結されていることから、Ｂ１ロータ回転速度ＶＲＢ１およびエンジン回転数ＮＥが互いに等しいので、前記式（７）を次式（１９）で表すことができる。
ＶＲＡ１＝（ＶＭＦ２＋ＮＥ）／２ ……（１９）
さらに、式（１８）に式（１９）を代入することによって、次式（２０）が得られる。
ＮＥ＝（２×ＶＭＦ１＋ＶＭＦ２）／３ ……（２０）
また、式（１３）に式（１７）および式（２０）を代入することによって、次式（２１）が得られる。
ＷＰ’／ＷＥＮＧ＝（ＴＧＥ１×ＶＭＦ１）／｛（２×ＴＧＥ１＋ＴＳＥ２）
×（２×ＶＭＦ１＋ＶＭＦ２）／３｝ ……（２１）
また、この場合、第３ステータ２２２で発電される電力および第４ステータ２３２に供給される電力が互いに等しいので、次式（２２）が成立する。
ＴＳＥ２＝（ＶＭＦ１×ＴＧＥ１）／ＶＭＦ２ ……（２２）
この式（２２）を式（２１）に代入すると、次式（２３）が得られる。すなわち、バッテリ入出力ゼロモードにおける電気パス仕事率ＷＰ’とエンジン動力ＷＥＮＧとの比は、この式（２３）で表される。
ＷＰ’／ＷＥＮＧ＝３／｛（２＋ＶＭＦ１／ＶＭＦ２）
×（２＋ＶＭＦ２／ＶＭＦ１）｝ ……（２３）
ただし、式（２３）において、ＶＭＦ１＞０およびＶＭＦ２＞０である。
前述したように、電気パス仕事率ＷＰ’は、第３ステータ２２２で発電される電力と等しい。したがって、第３ステータ２２２で発電する電力は、式（２３）に従って、ＷＥＮＧ×３／｛（２＋ＶＭＦ１／ＶＭＦ２）×（２＋ＶＭＦ２／ＶＭＦ１）｝になるように制御される。
また、式（２３）から明らかなように、電気パス仕事率ＷＰ’とエンジン動力ＷＥＮＧとの比は、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２が互いに等しいときに最大になり、ＷＰ’／ＷＥＮＧ＝１／３となる。
このように、前述した第７伝達経路を介した伝達効率の低い電気パスによって駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるエンジン動力ＷＥＮＧを、１／３以下に抑えることができる。換言すれば、エンジン動力ＷＥＮＧの２／３以上を、すなわち、その大部分を、前述した第５および第６の伝達経路を介した伝達効率の高い磁気パスによって、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達することができる。また、第１発電用等価トルクＴＧＥ１とＡ１ロータ伝達トルクＴＲＡ１とのトルク分配比が１：１であることと、Ｂ１ロータ伝達トルクＴＲＢ１と第２駆動用等価トルクＴＳＥ２とのトルク合成比が１：１であることから、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２が互いに等しく、エンジン動力ＷＥＮＧが変速されていない場合、エンジントルクＴＥＮＧは、３等分され、第５〜第７の伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
一方、車両の走行中、前述した条件（ａ）および（ｂ）がいずれも成立しているとき（要求トルクＰＭＣＭＤ＞第１所定値ＰＭ１かつ残存容量ＳＯＣ＞下限値ＳＯＣＬ）には、第１実施形態と同様、アシストモードによる運転を行う。このアシストモード中には、エンジン３を第４発電電動機２３０でアシストする。
具体的には、上述したバッテリ入出力ゼロモードと同様、Ａ２ロータ２２３に伝達されるエンジン動力ＷＥＮＧを用いて、第３ステータ２２２で発電を行う。また、この場合、バッテリ入出力ゼロモードと異なり、図４２に示すように、この発電した電力に加え、バッテリ６３に充電されている電力を第４ステータ２３２に供給する。このため、Ｂ２ロータ２３３には、第３ステータ２２２で発電した電力とバッテリ６３から供給された電力との和に基づく第２駆動用等価トルクＴＳＥ２が伝達される。さらに、バッテリ入出力ゼロモードと同様、この第２駆動用等価トルクＴＳＥ２と、発電に伴ってＡ１ロータ２２１に分配されたエンジントルクＴＥＮＧと、Ｂ１ロータ２３１に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧとが、Ｂ２ロータ２３３で合成されるとともに、この合成トルクが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上の結果、各ギヤによる伝達ロスなどがないとすれば、アシストモード中、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力は、エンジン動力ＷＥＮＧとバッテリ６３から供給された電力（エネルギ）との和に等しくなる。
また、アシストモード中には、第３ステータ２２２で発電する電力と、バッテリ６３から第４ステータ２３２に供給する電力と、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＦＭ２は、前記式（１）および（７）に示す速度関係が維持されるように制御される。さらに、第３ステータ２２２で発電する電力と、バッテリ６３から供給する電力は、より具体的には、次のようにして制御される。
図５６は、このアシストモード中に得られるエンジントルクＴＥＮＧや要求トルクＰＭＣＭＤなどの関係の一例を、概略的に示している。同図の矢印付の破線は、アシストモードの前のバッテリ入出力ゼロモード中の状態を示しており、エンジントルクＴＥＮＧ、要求トルクＰＭＣＭＤ、第１発電用等価トルクＴＧＥ１、および第２駆動用等価トルクＴＳＥ２が、この状態で互いに釣り合っているものとする。この状態から、同図に矢印付の実線で示すように、要求トルクＰＭＣＭＤが増加し、それに伴って、アシストモードに移行すると、前記不足トルクＴＡ（要求トルクＰＭＣＭＤに対するエンジントルクＴＥＮＧの不足分）を補充するために、以下のような制御が行われる。
この場合、前述したように第３および第４の発電電動機２２０，２３０におけるトルク分配・合成比が１：１であるので、前記式（１）および（７）の速度関係を維持するためには、第３発電電動機２２０では、不足トルクＴＡの１／３のトルクを、第４発電電動機２３０では、不足トルクＴＡの２／３のトルクを、それぞれ補う必要がある。また、第１発電用等価トルクＴＧＥ１がエンジントルクＴＥＮＧに対して負のトルクとして作用するので、第３ステータ２２２で発電する電力は、第１発電用等価トルクＴＧＥ１が、バッテリ入出力ゼロモードにおける第１発電用等価トルクＴＧＥ１と不足トルクＴＡの１／３のトルクとの差（ＴＧＥ１−ＴＡ／３）になるように制御される。その結果、第３ステータ２２２から第４ステータ２３２に供給される電力が減少する。また、バッテリ６３から第４ステータ２３２に供給される電力は、不足トルクＴＡと車速ＶＰを電気エネルギに換算した値になるように制御される。以上により、第３ステータ２２２およびバッテリ６３から第４ステータ２３２に供給される総電力は、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２が、バッテリ入出力ゼロモードにおける第２駆動用等価トルクＴＳＥ２と不足トルクＴＡの２／３のトルクとの和（ＴＳＥ２＋ＴＡ×２／３）になるように制御される。
なお、上述した例は、バッテリ入出力ゼロモードにおける第１発電用等価トルクＴＧＥ１に対して補うべき不足トルクＴＡの１／３が小さい場合の例であるが、後者がより大きい場合には、第４ステータ２３２に加え、第３ステータ２２２にもバッテリ６３から電力を供給する。
以上のように、前述した第１実施形態と同様、アシストモードによる運転は、最良燃費が得られるエンジン動力ＷＥＮＧに対して車両要求動力が大きいときに行われる。また、このアシストモード中、最良燃費が得られるようにエンジン動力ＷＥＮＧが制御されるとともに、車両要求動力に対するエンジン動力ＷＥＮＧの不足分が、バッテリ６３からの電力の供給によって補われる。
一方、車両の走行中、前述した条件（ｃ）および（ｄ）がいずれも成立しているとき（要求トルクＰＭＣＭＤ＜第２所定値ＰＭ２かつ残存容量ＳＯＣ＜上限値ＳＯＣＨ）には、第１実施形態と同様、駆動時充電モードによる運転を行う。この駆動時充電モード中には、上述したようにエンジン動力ＷＥＮＧを用いて第３ステータ２２２で発電した電力の一部を、バッテリ６３に充電し、残りを第４ステータ２３２に供給する。
この駆動時充電モード中には、図４３に示すように、前述したバッテリ入出力ゼロモードと異なり、第４ステータ２３２には、第３ステータ２２２で発電した電力からバッテリ６３に充電される電力を差し引いた大きさの電力が供給され、この電力に基づく第２駆動用等価トルクＴＳＥ２が、Ｂ２ロータ２３３に伝達される。また、バッテリ入出力ゼロモードと同様、この第２駆動用等価トルクＴＳＥ２と、発電に伴ってＡ１ロータ２２１に分配されたエンジントルクＴＥＮＧと、Ｂ１ロータ２３１に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧとが、Ｂ２ロータ２３３で合成されるとともに、この合成トルクが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上の結果、各ギヤによる伝達ロスなどがないとすれば、駆動時充電モード中、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力は、エンジン動力ＷＥＮＧからバッテリ６３に充電された電力（エネルギ）を差し引いた大きさになる。
また、駆動時充電モード中には、第３ステータ２２２で発電する電力と、バッテリ６３に充電する電力と、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２は、前記式（１）および（７）に示す速度関係が維持されるように制御される。さらに、第３ステータ２２２で発電する電力と、バッテリ６３に充電する電力は、より具体的には、次のようにして制御される。
図５７は、この駆動時充電モード中に得られるエンジントルクＴＥＮＧや要求トルクＰＭＣＭＤなどの関係の一例を、概略的に示している。同図の矢印付の破線は、駆動時充電モードの前のバッテリ入出力ゼロモード中の状態を示しており、エンジントルクＴＥＮＧ、要求トルクＰＭＣＭＤ、第１発電用等価トルクＴＧＥ１、および第２駆動用等価トルクＴＳＥ２が、この状態で互いに釣り合っているものとする。この状態から、同図に矢印付の実線で示すように、要求トルクＰＭＣＭＤが減少し、それに伴って、駆動時充電モードに移行すると、要求トルクＰＭＣＭＤをエンジントルクＴＥＮＧが上回るようになる。
この場合、前述したように第３および第４の発電電動機２２０，２３０におけるトルク分配・合成比が１：１であるので、前記式（１）および（７）の速度関係を維持するためには、第３発電電動機２２０では、前記余剰トルクＴＧ（ＰＭＣＭＤ値に対するＴＥＮＧ値の余剰分）の２／３の大きさのトルク分を、第４発電電動機２３０では、余剰トルクＴＧの１／３の大きさのトルク分を、それぞれ減少させることが必要である。この場合、第１発電用等価トルクＴＧＥ１がエンジントルクＴＥＮＧに対して負のトルクとして作用するので、第３ステータ２２２で発電する電力は、第１発電用等価トルクＴＧＥ１が、バッテリ入出力ゼロモードにおける第１発電用等価トルクＴＧＥ１と余剰トルクＴＧの２／３のトルクとの和（ＴＧＥ１＋ＴＧ×２／３）になるように制御される。また、バッテリ６３に充電する電力は、余剰トルクＴＧとエンジン回転数ＮＥを電気エネルギに換算した値になるように制御される。以上により、第３ステータ２２２から第４ステータ２３２に供給される電力は、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２が、バッテリ入出力ゼロモードにおける第２駆動用等価トルクＴＳＥ２と余剰トルクＴＧの１／３のトルクとの差（ＴＳＥ２−ＴＧ／３）になるように制御される。
以上のように、前述した第１実施形態と同様、駆動時充電モードによる運転は、最良燃費が得られるエンジン動力ＷＥＮＧに対して車両要求動力が小さいときに行われる。また、この駆動時充電モード中、最良燃費が得られるようにエンジン動力ＷＥＮＧが制御されるとともに、車両要求動力に対するエンジン動力ＷＥＮＧの余剰分が電力として、バッテリ６３に充電される。
図４４は、上述したバッテリ入出力ゼロモード、アシストモード、および駆動時充電モードにおいて、エンジントルクＴＥＮＧを一定とし、かつ第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２が互いに等しいとした場合における、足軸駆動トルクＴＤＲＤＷなどを、エンジントルクＴＥＮＧに対する比で表したものである。また、図４４のＰ１’は、バッテリ入出力ゼロモードにおける各トルクを表している。なお、同図には、差動ギヤ機構９のギヤなどの変速によるトルクの変化は反映されておらず、このことは、以下の説明においても同様である。
また、図４４において、ＴＳＥ’は、エンジン動力ＷＥＮＧを用いて第３ステータ２２２で発電した電力をすべて第４ステータ２３２に供給した場合において、この供給した電力および第２磁界回転速度ＶＭＦ２と等価のトルク（以下「供給電力等価トルク」という）を表している。すなわち、供給電力等価トルクＴＳＥ’は、第１発電用等価トルクＴＧＥ１と等しい。
前述したように、基本的には、いずれの運転モードにおいても、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２と、Ｂ１ロータ伝達トルクＴＲＢ１と、Ａ１ロータ伝達トルクＴＲＡ１とを合成した合成トルクが、Ｂ２ロータ２３３を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるので、足軸駆動トルクＴＤＲＤＷは、これらのトルクＴＳＥ２、ＴＲＢ１およびＴＲＡ１の総和と等しい。また、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２とＢ１ロータ伝達トルクＴＲＢ１とのトルク合成比が１：１であるので、両者ＴＳＥ２およびＴＲＢ１は互いに等しい。さらに、Ａ２ロータ２２３およびＢ１ロータ２３１は、エンジン３に直結されているため、Ａ２ロータ伝達トルクＴＲＡ２とＢ１ロータ伝達トルクＴＲＢ１の和は、エンジントルクＴＥＮＧに等しく、ＴＲＡ２値が大きいほど、ＴＲＢ１値はより小さくなり、逆に、ＴＲＢ１値が大きいほど、ＴＲＡ２値はより小さくなる。
また、前述したように、バッテリ入出力ゼロモード中、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＦＭ２が互いに等しい場合には、エンジントルクＴＥＮＧが３等分され、第５〜第７の伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるので、図４４のＰ１’に示すように、Ａ１ロータ伝達トルクＴＲＡ１、第１発電用等価トルクＴＧＥ１およびＢ１ロータ伝達トルクＴＲＢ１は、互いに等しい。さらに、この場合、第３ステータ２２２で発電した電力がすべて第４ステータ２３２に供給されるので、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２は、供給電力等価トルクＴＳＥ’および第１発電用等価トルクＴＧＥ１と等しい。
また、図４４において、ＴＯＢ’は、アシストモード中、バッテリ６３から第４ステータ２３２に供給される電力および第２磁界回転速度ＶＭＦ２と等価のトルク（以下「バッテリ出力等価トルク」という）を表している。前述したように、アシストモード中には、第４ステータ２３２に、第３ステータ２２２で発電した電力に加え、バッテリ６３からの電力が供給されるので、図４４に示すように、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２は、供給電力等価トルクＴＳＥ’とバッテリ出力等価トルクＴＯＢ’との和に等しく、バッテリ出力等価トルクＴＯＢ’が大きいほど、より大きくなる。さらに、バッテリ出力等価トルクＴＯＢ’が大きいほど、足軸駆動トルクＴＤＲＤＷはより大きくなる。
また、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２とＢ１ロータ伝達トルクＴＲＢ１とのトルク合成比が１：１であるので、Ｂ１ロータ伝達トルクＴＲＢ１は、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２が大きいほど、より大きくなる。さらに、上述したように、Ｂ１ロータ伝達トルクＴＲＢ１が大きいほど、Ａ２ロータ伝達トルクＴＲＡ２がより小さくなるため、Ａ２ロータ伝達トルクＴＲＡ２から分配される第１発電用等価トルクＴＧＥ１も、より小さくなる。以上から、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２が大きく、バッテリ出力等価トルクＴＯＢ’が大きいほど、第１発電用等価トルクＴＧＥ１がより小さくなり、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２に占める供給電力等価トルクＴＳＥ’の割合は、より小さくなる。すなわち、バッテリ６３から供給される電力が大きいほど、前述した電気パスによって駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるエンジン動力ＷＥＮＧがより小さくなり、前述した磁気パスによって駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるエンジン動力ＷＥＮＧがより大きくなる。
なお、第３ステータ２２２で発電を行わずに、バッテリ６３から第４ステータ２３２に供給される電力を、バッテリ出力等価トルクＴＯＢ’がエンジントルクＴＥＮＧと同じになるように制御した場合には、エンジン動力ＷＥＮＧを、電気パスによって伝達せずに、磁気パスのみによって駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達することができる。この場合、図４４のＰ２’に示すように、Ａ２ロータ伝達トルクＴＲＡ２、Ａ１ロータ伝達トルクＴＲＡ１、第１発電用等価トルクＴＧＥ１および供給電力等価トルクＴＳＥ’はいずれも値０になる。また、Ｂ１ロータ伝達トルクＴＲＢ１はエンジントルクＴＥＮＧと等しくなり、足軸駆動トルクＴＤＲＤＷは、エンジントルクＴＥＮＧと、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２すなわちバッテリ出力等価トルクＴＯＢ’との和に等しくなる。
また、図４４において、ＴＣＢ’は、駆動時充電モード中、バッテリ６３に充電される電力および第１磁界回転速度ＶＭＦ１と等価のトルク（以下「充電用等価トルク」という）を表している。前述したように、駆動時充電モード中には、第３ステータ２２２で発電した電力の一部を、バッテリ６３に充電するとともに、この発電した電力の残りを第４ステータ２３２に供給するので、図４４に示すように、充電用等価トルクＴＣＢ’は、供給電力等価トルクＴＳＥ’と第２駆動用等価トルクＴＳＥ２との差に等しい。さらに、第１発電用等価トルクＴＧＥ１が大きく、Ａ２ロータ伝達トルクＴＲＡ２が大きいほど、Ｂ１ロータ伝達トルクＴＲＢ１および第２駆動用等価トルクＴＳＥ２はいずれも、より小さくなる。また、このように、第１発電用等価トルクＴＧＥ１が大きいほど、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２がより小さくなるため、充電用等価トルクＴＣＢ’はより大きくなる。さらに、充電用等価トルクＴＣＢ’が大きいほど、足軸駆動トルクＴＤＲＤＷはより小さくなる。
また、図４４のＰ３’は、第３ステータ２２２で発電する電力を、第１発電用等価トルクＴＧＥ１がエンジントルクＴＥＮＧの１／２になるように制御するとともに、この発電した電力をすべてバッテリ６３に充電した場合の各トルクを示している。この場合、このＰ３’に示すように、Ａ２ロータ伝達トルクＴＲＡ２は、エンジントルクＴＥＮＧと等しくなり、Ｂ１ロータ伝達トルクＴＲＢ１および第２駆動用等価トルクＴＳＥ２はいずれも、値０になる。さらに、足軸駆動トルクＴＤＲＤＷおよび充電用等価トルクＴＣＢ’はいずれも、エンジントルクＴＥＮＧの１／２の大きさになる。このように、この場合には、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２が値０になるので、エンジン動力ＷＥＮＧを、電気パスによって伝達せずに、磁気パスのみによって駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達することができる。
次に、車両の減速走行中の制御について説明する。減速走行中、駆動輪ＤＷ，ＤＷのトルクである足軸入力トルクに対する、エンジン３に伝達される足軸入力トルクの割合が小さいときには、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力の一部を用いて第３および第４のステータ２２２，２３２の双方で発電を行うとともに、発電した電力をバッテリ６３に充電する。具体的には、この発電は、第３ステータ２２２では、Ａ２ロータ２２３に後述するように伝達される動力を用いて行われ、第４ステータ２３２では、Ｂ２ロータ２３３に後述するように伝達される動力を用いて行われる。
図４５は、上記の減速走行中におけるトルクの伝達状況を示している。同図に示すように、Ｂ２ロータ２３３には、足軸入力トルクの全部と、Ａ１ロータ２２１に後述するように分配されたトルクとを合成した合成トルクが伝達される。前記式（１２）を用いて説明したように、第４発電電動機２３０では、Ｂ２ロータ２３３に入力された動力を用いた発電時、Ｂ２ロータ伝達トルクＴＲＢ２が、第４ステータ２３２およびＢ１ロータ２３１に、１：１のトルク分配比で分配され、第２発電用等価トルクＴＧＥ２およびＢ１ロータ伝達トルクＴＲＢ１としてそれぞれ伝達される。このため、発電に伴い、Ｂ２ロータ２３３に伝達された上記の合成トルクは、第４ステータ２３２およびＢ１ロータ２３１に１：１のトルク分配比で分配される。
さらに、Ｂ１ロータ２３１に分配されたトルクの一部は、エンジン３に伝達され、残りは、前述したバッテリ入出力ゼロモードの場合と同様、第３ステータ２２２での発電に伴い、Ａ２ロータ２２３に伝達された後、第３ステータ２２２およびＡ１ロータ２２１に１：１のトルク分配比で分配される。また、Ａ１ロータ２２１に分配されたトルクは、Ｂ２ロータ２３３に伝達される。以上の結果、各ギヤによる伝達ロスなどがないとすれば、減速走行中、エンジン３に伝達される動力と、バッテリ６３に充電される電力（エネルギ）との和は、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力と等しくなる。
また、前述した停車中ＥＮＧ始動、ＥＮＧクリープ運転およびＥＮＧ発進は、次のようにして行われる。まず、停車中ＥＮＧ始動について説明すると、停車中ＥＮＧ始動時、第３ステータ２２２にバッテリ６３から電力を供給し、Ｂ１ロータ２３１に後述するように伝達される動力を用いて、第４ステータ２３２で発電を行うとともに、発電した電力を第３ステータ２２２に供給する。
図４６は、停車中ＥＮＧ始動時におけるトルクの伝達状況を、図４７は、停車中ＥＮＧ始動時における速度線図を、それぞれ示している。図４６に示すように、第３ステータ２２２に電力が供給されるのに伴い、Ａ２ロータ２２３に、これを正転させるように作用するトルクが伝達されるとともに、矢印Ｊで示すように、Ａ１ロータ２２１に、これを逆転させるように作用するトルクが伝達される。また、Ａ２ロータ２２３に伝達されたトルクの一部は、クランク軸３ａに伝達され、それにより、クランク軸３ａが正転する。
さらに、停車中ＥＮＧ始動時、Ａ２ロータ２２３に伝達されたトルクの残りは、Ｂ１ロータ２３１に伝達された後、第４ステータ２３２での発電に伴い、第４ステータ２３２に、第２発電用等価トルクＴＧＥ２として伝達される。また、図４７に太い実線で示すように、第４ステータ２３２での発電に伴って発生する第１および第２の回転磁界が逆転する。このため、図４６に矢印Ｋで示すように、この発電に伴い、Ｂ２ロータ２３３には、発電した電力量に応じたトルクが第４ステータ２３２から伝達され、このトルクは、Ｂ２ロータ２３３を正転させるように作用する。また、このトルクに釣り合うように、Ｂ１ロータ２３１に伝達されたトルクが、Ｂ２ロータ２３３にさらに伝達され（矢印Ｌで図示）、これらのトルクが１：１のトルク合成比で合成される。
この場合、上述した矢印Ｊで示すＡ１ロータ２２１を逆転させるトルクと、矢印ＫおよびＬで示すＢ２ロータ２３３を正転させるトルクとが釣り合うように、第３ステータ２２２に供給する電力と第４ステータ２３２で発電する電力を制御することによって、互いに連結されたＡ１ロータ２２１、Ｂ２ロータ２３３および駆動輪ＤＷ，ＤＷが、静止状態に保持される。その結果、図４７に示すように、Ａ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＢ２は、値０になり、車速ＶＰも値０になる。
また、この場合、第３ステータ２２２に供給する電力と、第４ステータ２３２で発電する電力と、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２は、前記式（１）および（７）に示す速度関係が維持されるように、かつＡ２およびＢ１のロータ回転速度ＶＲＡ２，ＶＲＢ１が比較的小さな値になるように制御される（図４７参照）。以上により、停車中ＥＮＧ始動時、車速ＶＰを値０に保持しながら、エンジン回転数ＮＥが、エンジン３の始動に適した比較的小さな値に制御される。また、その状態で、エンジン３の燃料噴射弁や点火プラグの点火動作を制御することによって、エンジン３が始動される。
ＥＮＧクリープ運転中の制御は、上述した停車中ＥＮＧ始動に続いて次のようにして行われる。すなわち、Ａ２ロータ２２３に伝達されるエンジン動力ＷＥＮＧを用いて、第３ステータ２２２で発電を行うとともに、Ｂ１ロータ２３１に伝達されるエンジン動力ＷＥＮＧを用いて、第４ステータ２３２で発電を行う。また、このように第３および第４のステータ２２２，２３２で発電した電力を、バッテリ６３に充電する。
図４８は、ＥＮＧクリープ運転中におけるトルクの伝達状況を、図４９は、ＥＮＧクリープ運転中における速度線図を、それぞれ示している。図４８に示すように、ＥＮＧクリープ運転中には、前述したバッテリ入出力ゼロモードの場合と同様、上記の第３ステータ２２２での発電に伴って、Ａ２ロータ２２３にエンジントルクＴＥＮＧの一部が伝達されるとともに、Ａ２ロータ２２３に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧが、第３ステータ２２２およびＡ１ロータ２２１に１：１のトルク分配比で分配される。
また、図４９に示すように、第４ステータ２３２での発電に伴って発生する第１および第２の回転磁界が逆転する。このため、図４８に示すように、この発電に伴い、上述したエンジン３の始動の場合と同様、Ｂ２ロータ２３３には、発電した電力量に応じた正転トルクが第４ステータ２３２から伝達される。また、この正転トルクに釣り合うように、Ｂ１ロータ２３１に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧが、Ｂ２ロータ２３３にさらに伝達され、これらのトルクが１：１のトルク合成比で合成される。さらに、Ｂ２ロータ２３３には、上記のようにＡ１ロータ２２１に分配されたエンジントルクＴＥＮＧが伝達される。
以上のように、ＥＮＧクリープ運転中、Ｂ２ロータ２３３には、Ａ１ロータ２２１に分配されたエンジントルクＴＥＮＧと、第４ステータ２３２で発電した電力量に応じたトルクと、Ｂ１ロータ２３１に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧとを合成した合成トルクが伝達される。また、この合成トルクは、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、駆動輪ＤＷ，ＤＷを正転させる。さらに、第３および第４のステータ２２２，２３２で発電する電力と、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２は、Ａ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＢ２、すなわち車速ＶＰが非常に小さくなるように制御され（図４９参照）、それにより、クリープ運転が行われる。
また、このＥＮＧクリープ運転中には、上述したように、第３ステータ２２２での発電に伴ってＡ１ロータ２２１に分配されたエンジントルクＴＥＮＧと、第４ステータ２３２での発電に伴ってＢ１ロータ２３１を介してＢ２ロータ２３３に伝達されるエンジントルクＴＥＮＧが、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。すなわち、エンジントルクＴＥＮＧの一部を駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達するので、駆動輪ＤＷ，ＤＷから大きな反力がエンジン３に作用するのを防止でき、したがって、エンジンストールを生じることなく、クリープ運転を行うことができる。なお、以上のエンジン動力ＷＥＮＧを用いたＥＮＧクリープ運転は、主として、残存容量ＳＯＣが小さいときや登坂時などに行われる。
ＥＮＧ発進時の制御は、上記のＥＮＧクリープ運転中の制御に続いて次のようにして行われる。すなわち、ＥＮＧクリープ運転中に逆転していた第４ステータ２３２の第１および第２の回転磁界の第２磁界回転速度ＶＭＦ２を、値０になるように制御し、正転していた第３ステータ２２２の第１および第２の回転磁界の第１磁界回転速度ＶＭＦ１を、増大させるとともに、エンジン動力ＷＥＮＧを増大させる。そして、第２磁界回転速度ＶＭＦ２が値０になった後には、前述したバッテリ入出力ゼロモードによる運転を行う。以上により、図５０に太い実線で示すように、ＥＮＧ発進時、Ａ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＢ２、すなわち車速ＶＰが、同図に破線で示すＥＮＧクリープ運転状態から上昇し、車両が発進する。
以上のように、上述した第３実施形態によれば、バッテリ入出力ゼロモード中、第１および第２の実施形態と同様、エンジン動力ＷＥＮＧが再循環することなく、駆動輪ＤＷ、ＤＷに伝達されるので、第３および第４の発電電動機２２０，２３０を通過する動力を低減できる。したがって、第３および第４の発電電動機２２０，２３０の小型化を図ることができ、それにより、動力装置１Ｂの小型化および製造コストの削減を達成することができる。また、第３および第４の発電電動機２２０，２３０として、上記のように低減された動力に見合ったトルク容量を有する発電電動機を用いることによって、動力の損失を抑制し、動力装置１Ｂの駆動効率を高めることができる。
また、エンジン動力ＷＥＮＧは、第５〜第７の伝達経路を介して、分割された状態で駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。これにより、第７伝達経路を介して１ＳＴおよび２ＮＤ・ＰＤＵ６１，６２を通過する動力（エネルギ）を低減できるので、１ＳＴおよび２ＮＤ・ＰＤＵ６１，６２の小型化を図ることができ、それにより、動力装置１Ｂのさらなる小型化および製造コストの削減を達成することができる。さらに、第７伝達経路を介して、すなわち電気パスによって駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力を低減できるので、動力装置１Ｂの駆動効率をさらに高めることができる。
また、図４１を用いて説明したように、バッテリ入出力ゼロモード中、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２を制御することによって、エンジン動力ＷＥＮＧが無段階に変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。さらに、この場合、エンジン回転数ＮＥが、最良燃費が得られるように設定された目標回転数ＮＥＣＭＤになるように、第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２を制御するので、最良燃費が得られるようにエンジン動力ＷＥＮＧを制御しながら、駆動輪ＤＷ，ＤＷを駆動することができる。したがって、動力装置１Ｂの駆動効率をより一層、高めることができる。
また、第１実施形態と同様、駆動時充電モードによる運転が、最良燃費動力よりも車両要求動力が小さいときに行われ、この駆動時充電モード中、エンジン動力ＷＥＮＧを最良燃費が得られるように制御するとともに、車両要求動力に対するエンジン動力ＷＥＮＧの余剰分が電力として、バッテリ６３に充電される。さらに、アシストモードによる運転が、最良燃費動力よりも車両要求動力が大きいときに行われ、このアシストモード中、エンジン動力ＷＥＮＧを最良燃費が得られるように制御するとともに、車両要求動力に対するエンジン動力ＷＥＮＧの不足分が、バッテリ６３からの電力の供給によって補われる。したがって、動力装置１Ｂの駆動効率をさらに高めることができる。
また、前述したように第３および第４の発電電動機２２０，２３０が一般的な発電電動機と遊星歯車装置を組み合わせた機能を有するため、第１実施形態の場合と異なり、第１および第２の遊星歯車装置２０，３０が不要になる。したがって、第１実施形態と比較して、部品点数の削減と、それによる動力装置１Ｂの小型化を図ることができる。さらに、第３ステータ２２２とＡ１ロータ２２１とＡ２ロータ２２３の間および第４ステータ２３２とＢ１ロータ２３１とＢ２ロータ２３３の間のエネルギの入出力が、磁気回路を介して非接触で、いわゆる磁気パスによって行われるので、遊星歯車装置における動力の伝達ロスが生じることがない。したがって、動力装置１Ｂの駆動効率をさらに高めることができる。
なお、第３実施形態では、電気エネルギを貯蔵・放出するエネルギ貯蔵・放出装置として、バッテリ６３を用いているが、前述した第１実施形態と同様、例えばキャパシタを用いてもよいことはもちろんである。また、第３実施形態では、Ａ２ロータ２２３およびＢ１ロータ２３１を互いに直結し、Ａ１ロータ２２１およびＢ２ロータ２３３を互いに直結しているが、Ａ２ロータ２２３およびＢ１ロータ２３１は、クランク軸３ａに連結されていれば、互いに直結されていなくてもよく、Ａ１ロータ２２１およびＢ２ロータ２３３は、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されていれば、互いに直結されていなくてもよい。
さらに、第３および第４の発電電動機２２０，２３０の一方を、第１実施形態の第１遊星歯車装置２０および第１発電電動機４０のような遊星歯車装置およびＤＣブラシレスモータを組み合わせたもので構成してもよい。
次に、図５８を参照しながら、本発明の第４実施形態による動力装置１Ｃについて説明する。この動力装置１Ｃは、第３実施形態と比較して、第４発電電動機２３０に代えて、第１実施形態の第２遊星歯車装置３０および第２発電電動機５０が設けられている点のみが異なっている。なお、同図において、第１〜第３の実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を用いて示している。このことは、後述する他の実施形態についても同様である。以下、第３実施形態と異なる点を中心に説明する。
図５８に示すように、動力装置１Ｃでは、前述した第３発電電動機２２０のＡ２ロータ２２３および第２遊星歯車装置３０の第２サンギヤ３１は、第１主軸４を介して互いに機械的に直結されるとともに、第１主軸４およびフライホイール５を介して、クランク軸３ａに機械的に直結されている。また、第２遊星歯車装置３０の第２キャリア３４は、連結軸６を介して第３発電電動機２２０のＡ１ロータ２２１に機械的に直結されるとともに、第２主軸７や、ギヤ７ｂ、第１ギヤ８ｂ、アイドラ軸８、第２ギヤ８ｃ、ギヤ９ａ、差動ギヤ機構９などを介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。すなわち、Ａ１ロータ２２１および第２キャリア３４は、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。
さらに、前述したように、第２発電電動機５０の第２ロータ５２は、第２遊星歯車装置３０の第２リングギヤ３２の外周面に取り付けられており、第２リングギヤ３２と一体に回転自在になっている。また、第３発電電動機２２０の第３ステータ２２２および第２発電電動機５０の第２ステータ５１は、１ＳＴおよび２ＮＤ・ＰＤＵ６１，６２を介して、互いに電気的に接続されている。
以上の構成の動力装置１Ｃでは、第３実施形態で述べたＥＶクリープ運転やバッテリ入出力ゼロモードなどの各種の動作が、同様にして行われる。この場合、これらの動作は、第４発電電動機２３０に関する各種のパラメータ（第２磁界回転速度ＶＭＦ２など）を、対応する第２発電電動機５０の各種のパラメータに置き換えて行われる。
以下、上記の動作を代表して、バッテリ入出力ゼロモード中の第３および第２の発電電動機２２０，５０による変速動作についてのみ説明する。図５９は、動力装置１Ｃにおける第１磁界回転速度ＶＭＦ１や第２ロータ回転速度ＶＲＯ２などの関係の一例を示している。同図に破線で示すように、Ａ２ロータ回転速度ＶＲＡ２および第２サンギヤ回転速度ＶＳＵ２、すなわちエンジン回転数ＮＥに対して、第１磁界回転速度ＶＭＦ１を上昇させるとともに、第２ロータ回転速度ＶＲＯ２を低下させる。これにより、Ａ１ロータ回転速度ＶＲＡ１および第２キャリア回転速度ＶＣＡ２、すなわち車速ＶＰを無段階に減速することができる。逆に、図５９に一点鎖線で示すように、エンジン回転数ＮＥに対して、第１磁界回転速度ＶＭＦ１を低下させるとともに、第２ロータ回転速度ＶＲＯ２を上昇させることによって、車速ＶＰを無段階に増速することができる。
以上のように、動力装置１Ｃは、第１実施形態に対しては、第１遊星歯車装置２０および第１発電電動機４０を第３発電電動機２２０に、第３実施形態に対しては、第４発電電動機２３０を第２遊星歯車装置３０および第２発電電動機５０に、それぞれ置き換えた関係であり、また、前述したように、これらの第３および第４の発電電動機２２０，２３０は、一般的な発電電動機と遊星歯車装置を組み合わせた機能を有する。したがって、本実施形態によれば、第１および第３の実施形態の効果を同様に得ることができる。
次に、図６０〜図６４を参照しながら、本発明の第５〜第９の実施形態による動力装置１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈについて説明する。これらの動力装置１Ｄ〜１Ｈはそれぞれ、第４実施形態と比較して、変速機２４０，２５０，２６０，２７０，２８０をさらに備える点が主に異なっている。以下、第５実施形態の動力装置１Ｄから順に、第４実施形態と異なる点を中心に説明する。
図６０に示すように、この動力装置１Ｄでは、変速機２４０は、前述した互いに噛み合うギヤ７ｂおよび第１ギヤ８ｂに代えて設けられている。この変速機２４０は、ベルト式の無段変速機であり、前述した第２主軸７に連結された入力軸と、アイドラ軸８に連結された出力軸と、入力軸および出力軸にそれぞれ設けられたプーリと、これらのプーリに巻きかけられた金属ベルト（いずれも図示せず）を有している。変速機２４０は、これらのプーリの有効径を変更することによって、入力軸に入力された動力を変速した状態で出力軸に出力する。また、変速機２４０の変速比（入力軸の回転数／出力軸の回転数）はＥＣＵ２によって制御される。
上記のように、変速機２４０は、Ａ１ロータ２２１および第２キャリア３４と駆動輪ＤＷ，ＤＷとの間に設けられており、また、Ａ１ロータ２２１および第２キャリア３４に伝達された動力は、変速機２４０によって変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
以上の構成の動力装置１Ｄでは、前述したＥＶ発進時（図３〜図５、図３５〜図３７参照）やＥＮＧ発進時（図１６〜図１８、図４８〜図５０参照）など、Ａ１ロータ２２１および第２キャリア３４から駆動輪ＤＷ，ＤＷに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速機２４０の変速比は値１．０よりも大きな減速側の所定値に制御される。これにより、Ａ１ロータ２２１および第２キャリア３４に伝達されたトルクは、変速機２４０において増大された後、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。それに応じて、Ａ１ロータ２２１および第２キャリア３４に伝達されるトルクが小さくなるように、第３発電電動機２２０で発電される電力および第２発電電動機５１に供給される電力（発電される電力）が制御される。これにより、本実施形態によれば、第３および第２の発電電動機２２０，５０に要求されるトルクの最大値を小さくすることができるので、第３および第２の発電電動機２２０，５０のさらなる小型化およびコストの削減を図ることができる。それに加え、第２サンギヤ３１および第２リングギヤ３２を介して第２キャリア３４に伝達されるトルクの最大値を小さくすることができるので、第２遊星歯車装置３０のさらなる小型化およびコストの削減を図ることができる。
さらに、前述したＥＶ走行中やバッテリ入出力ゼロモード中（図８、図９、図４０、図４１参照）などを含む車両の走行中において、車速ＶＰが極めて高い場合など、Ａ１ロータ回転速度ＶＲＡ１が過大になるようなときには、変速機２４０の変速比は値１．０よりも小さな増速側の所定値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車速ＶＰに対して、Ａ１ロータ回転速度ＶＲＡ１を低下させることができるので、Ａ１ロータ回転速度ＶＲＡ１の過大化による第３発電電動機２２０の故障を防止することができる。前述したようにＡ１ロータ２２１は磁石で構成されており、磁石は軟磁性体よりも強度が低く、上記のような不具合が発生しやすいため、特に有効である。
また、車速ＶＰがエンジン回転数ＮＥよりも高い高車速運転中など、車速ＶＰとエンジン回転数ＮＥの関係によって定まる第２ロータ回転速度ＶＲＯ２が過大になるようなときには、変速機２４０の変速比は値１．０よりも小さな増速側の所定値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車速ＶＰに対して、第２キャリア回転速度ＶＣＡ２を低下させることによって、前述した図５９から明らかなように、第２ロータ回転速度ＶＲＯ２を低下させることができるので、第２ロータ回転速度ＶＲＯ２の過大化による第２発電電動機５０の故障を防止することができる。
さらに、車両の走行中、変速機２４０の変速比は、第１磁界回転速度ＶＭＦ１および第２ロータ回転速度ＶＲＯ２がそれぞれ所定の第１および第２の目標値になるように制御される。これらの第１および第２の目標値は、第３および第２の発電電動機２２０，５０のみを動力源として用いるときには、車速ＶＰに応じてマップを検索することにより算出され、エンジン３、第３および第２の発電電動機２２０，５０を動力源として用いるときには、エンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰに応じて上記とは別のマップを検索することにより算出される。また、これらのマップでは、第１および第２の目標値は、そのときの車速ＶＰ（およびエンジン回転数ＮＥ）に対して、第３および第２の発電電動機２２０，５０の高い効率が得られるような値に設定されている。さらに、このような変速機２４０の制御と並行して、第１磁界回転速度ＶＭＦ１および第２ロータ回転速度ＶＲＯ２が、第１および第２の目標値にそれぞれ制御される。以上により、本実施形態によれば、車両の走行中、第３および第２の発電電動機２２０，５０の高い効率を得ることができる。
また、本実施形態においても、図５９を用いて説明したように、第３および第２の発電電動機２２０，５０によって、エンジン動力ＷＥＮＧを無段階に変速して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できるので、変速機２４０の変速動作の頻度を低くすることができる。したがって、この変速動作による熱損失を抑制することができ、それにより、動力装置１Ｄの高い駆動効率を確保することができる。その他、本実施形態によれば、第４実施形態の効果を同様に得ることができる。
なお、本実施形態では、変速機２４０は、ベルト式の無段変速機であるが、トロイダル式または油圧式の無段変速機や、ギヤ式の有段変速機でもよいことは、もちろんである。
図６１に示す第６実施形態の動力装置１Ｅでは、変速機２５０は、遊星歯車装置などで構成されたギヤ式の有段変速機であり、入力軸２５１および出力軸（図示せず）を有しており、変速段として、第１速（変速比＝入力軸２５１の回転数／出力軸の回転数＝１．０）と第２速（変速比＜１．０）から成る計２つの変速段が設定されている。これらの変速段の変更はＥＣＵ２によって行われる。また、変速機２５０の入力軸２５１は、フライホイール５を介してクランク軸３ａに直結されるとともに、変速機２５０の出力軸（図示せず）は、前述した第１主軸４に直結されている。このように、変速機２５０は、クランク軸３ａと、Ａ２ロータ２２３および第２サンギヤ３１との間に設けられており、エンジン動力ＷＥＮＧを変速して、Ａ２ロータ２２３および第２サンギヤ３１に伝達する。さらに、前述した差動ギヤ機構９のギヤ９ａの歯数は、アイドラ軸８の第２ギヤ８ｃの歯数よりも大きくなっており、それにより、アイドラ軸８に伝達された動力は減速された状態で、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
以上の構成の動力装置１Ｅでは、ＥＮＧ発進時など、Ａ１ロータ２２１および第２キャリア３４から駆動輪ＤＷ，ＤＷに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速機２５０の変速段は第２速（変速比＜１．０）に制御される。これにより、Ａ２ロータ２２３および第２サンギヤ３１に入力されるエンジントルクＴＥＮＧは小さくなる。それに応じて、Ａ１ロータ２２１および第２キャリア３４に伝達されるエンジントルクＴＥＮＧが小さくなるように、第３発電電動機２２０で発電される電力および第２発電電動機５０に供給される電力（発電される電力）が制御される。また、Ａ１ロータ２２１および第２キャリア３４に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧは、第２ギヤ８ｃおよびギヤ９ａによる減速によって増大された状態で、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上により、本実施形態によれば、第３および第２の発電電動機２２０，５０に要求されるトルクの最大値を小さくすることができ、第３および第２の発電電動機２２０，５０のさらなる小型化およびコストの削減を図ることができる。それに加え、第２サンギヤ３１および第２リングギヤ３２を介して第２キャリア３４に伝達されるトルクの最大値を小さくすることができるので、第２遊星歯車装置３０のさらなる小型化およびコストの削減を図ることができる。
また、エンジン回転数ＮＥが極めて高いときには、変速機２５０の変速段は第１速（変速比＝１．０）に制御される。これにより、本実施形態によれば、変速段が第２速の場合よりもＡ２ロータ回転速度ＶＲＡ２を小さくすることができるので、Ａ２ロータ回転速度ＶＲＡ２の過大化による第３発電電動機２２０の故障を防止することができる。
さらに、車速ＶＰがエンジン回転数ＮＥよりも高い高車速運転中など、第２ロータ回転速度ＶＲＯ２が過大になるようなときには、変速機２５０の変速段は第２速に制御される。これにより、本実施形態によれば、エンジン回転数ＮＥに対して第２サンギヤ回転速度ＶＳＵ２を上昇させることにより、図５９から明らかなように、第２ロータ回転速度ＶＲＯ２を低下させることができるので、第２ロータ回転速度ＶＲＯ２の過大化による第２発電電動機５０の故障を防止することができる。
また、バッテリ入出力ゼロモードなどのようにエンジン３を動力源として用いる車両の走行中、変速機２５０の変速段は、エンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰに応じて、第１磁界回転速度ＶＭＦ１および第２ロータ回転速度ＶＲＯ２がそれぞれ第３および第２の発電電動機２２０，５０の高い効率を得られるような値になるように変更される。また、このような変速機２５０の変速段の変更と並行して、第１磁界回転速度ＶＭＦ１および第２ロータ回転速度ＶＲＯ２が、そのときのエンジン回転数ＮＥ、車速ＶＰ、変速機２５０の変速段、前記式（１）、および、第２サンギヤ３１と第２リングギヤ３２のギヤ比によって定まる値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車両の走行中、第３および第２の発電電動機２２０，５０の高い効率を得ることができる。
さらに、エンジン３を動力源として用いる車両の走行中で、かつ、変速機２５０の変速動作中、すなわち、変速機２５０によってエンジン３とＡ２ロータ２２３および第２サンギヤ３１との間が遮断されているときには、変速ショックを抑えるために、次のようにして第３および第２の発電電動機２２０，５０を制御する。以下、このような第３および第２の発電電動機２２０，５０の制御を「変速ショック制御」という。
すなわち、第３ステータ２２２に電力を供給し、それに伴って第３ステータ２２２で発生する第１および第２の回転磁界を正転させるとともに、第２ステータ５１に電力を供給し、第２ロータ５２を正転させる。これにより、第３ステータ２２２からの第１駆動用等価トルクＴＳＥ１と、Ａ１ロータ２２１に後述するように伝達されるトルクが合成され、この合成トルクはＡ２ロータ２２３に伝達される。Ａ２ロータ２２３に伝達されたトルクは、上述した変速機２５０による遮断によって、クランク軸３ａには伝達されず、第２サンギヤ３１に伝達され、さらに、第２リングギヤ３２に伝達された第２発電電動機トルクＴＭ２と合成された後、第２キャリア３４に伝達される。第２キャリア３４に伝達されたトルクの一部は、Ａ１ロータ２２１に伝達され、残りは駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
したがって、本実施形態によれば、変速動作中、エンジントルクＴＥＮＧが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されなくなることによる変速ショックを抑えることができ、商品性を高めることができる。なお、この変速ショック制御は、変速機２５０の変速動作中に限って行われる。その他、本実施形態によれば、第４実施形態の効果を同様に得ることができる。
図６２に示す第７実施形態の動力装置１Ｆでは、変速機２６０は、ギヤ式の有段変速機であり、入力軸２６１および出力軸（図示せず）と、ギヤ比が互いに異なる複数のギヤ列と、これらの複数のギヤ列と入力軸２６１および出力軸との間をギヤ列ごとに接続・遮断するクラッチ（いずれも図示せず）を有している。変速機２６０は、入力軸２６１に入力された動力を、これらの複数のギヤ列の１つによって変速した状態で、出力軸に出力する。また、変速機２６０では、これらの複数のギヤ列によって、前進用の第１速（変速比＝入力軸２６１の回転数／出力軸の回転数＞１．０）、第２速（変速比＝１．０）および第３速（変速比＜１．０）と、後進用の１つの変速段から成る計４つの変速段が設定され、その変更はＥＣＵ２によって制御される。
また、動力装置１Ｆでは、第４実施形態と異なり、第２主軸７が設けられておらず、Ａ１ロータ２２１は、変速機２６０の入力軸２６１に直結されており、変速機２６０の出力軸は、前述した連結軸６に直結されている。連結軸６には、ギヤ６ｂが一体に設けられており、このギヤ６ｂは、前述した第１ギヤ８ｂに噛み合っている。
以上のように、Ａ１ロータ２２１は、変速機２６０、ギヤ６ｂ、第１ギヤ８ｂ、アイドラ軸８、第２ギヤ８ｃ、ギヤ９ａ、および差動ギヤ機構９などを介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。また、Ａ１ロータ２２１に伝達された動力は、変速機２６０によって変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。さらに、第２キャリア３４は、連結軸６、ギヤ６ｂおよび第１ギヤ８ｂなどを介して、変速機２６０を介さずに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。
また、第２発電電動機５０の第２ロータ５２は、回転軸５２ａに一体に設けられており、この回転軸５２ａは、フランジを介して第２リングギヤ３２に直結されている。これにより、第２ロータ５２は、第２リングギヤ３２に機械的に直結されており、第２リングギヤ３２と一体に回転自在になっている。
以上の構成の動力装置１Ｆでは、ＥＮＧ発進時など、Ａ１ロータ２２１から駆動輪ＤＷ，ＤＷに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速機２６０の変速段は、第１速（変速比＞１．０）に制御される。これにより、Ａ１ロータ２２１に伝達されたトルクは、変速機２６０において増大された後、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。それに応じて、Ａ１ロータ２２１に伝達されるトルクが小さくなるように、第３発電電動機２２０で発電される電力が制御される。これにより、本実施形態によれば、第３発電電動機２２０に要求されるトルクの最大値を小さくすることができ、第３発電電動機２２０のさらなる小型化およびコストの削減を図ることができる。
また、車速ＶＰが極めて高い高車速運転中など、Ａ１ロータ回転速度ＶＲＡ１が過大になるようなときには、変速機２６０の変速段は、第３速（変速比＜１．０）に制御される。これにより、本実施形態によれば、車速ＶＰに対して、Ａ１ロータ回転速度ＶＲＡ１を低下させることができるので、Ａ１ロータ回転速度ＶＲＡ１の過大化による第３発電電動機２２０の故障を防止することができる。Ａ１ロータ２２１は磁石で構成されており、磁石は軟磁性体よりも強度が低く、上記のような不具合が発生しやすいため、特に有効である。
さらに、車両の走行中、変速機２６０の変速段は、第１磁界回転速度ＶＭＦ１が所定の目標値になるように制御される。この目標値は、第３および第２の発電電動機２２０，５０のみを動力源として用いるときには、車速ＶＰに応じてマップを検索することにより算出され、エンジン３、第３および第２の発電電動機２２０，５０を動力源として用いるときには、エンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰに応じて上記とは別のマップを検索することにより算出される。また、これらのマップでは、目標値は、そのときの車速ＶＰ（およびエンジン回転数ＮＥ）に対して、第３発電電動機２２０の高い効率が得られるような値に設定されている。さらに、このような変速機２６０の制御と並行して、第１磁界回転速度ＶＭＦ１が上記の目標値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車両の走行中、第３発電電動機２２０の高い効率を得ることができる。
また、エンジン３を動力源として用いる車両の走行中で、かつ、変速機２６０の変速動作中、すなわち、変速機２６０の入力軸２６１および出力軸が変速前のギヤ列と遮断された後、変速先のギヤ列に接続されるまでの間は、第３および第２の発電電動機２２０，５０が次のようにして制御される。すなわち、変速機２６０の変速動作中、変速機２６０におけるギヤ列と、入力軸２６１および出力軸との間の遮断により、Ａ１ロータ２２１と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間が遮断されることによって、Ａ１ロータ２２１に駆動輪ＤＷ，ＤＷの負荷が作用しなくなる。このため、第３発電電動機２２０では発電が行われず、第２ステータ５１にバッテリ６３の電力が供給される。
これにより、本実施形態によれば、変速機２６０の変速動作中、第２発電電動機トルクＴＭ２と、第２サンギヤ３１に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧの一部が合成され、第２キャリア３４を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるので、エンジントルクＴＥＮＧが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されなくなることによる変速ショックを抑えることができ、したがって、商品性を高めることができる。
また、第３および第２の発電電動機２２０，５０によって、エンジン動力ＷＥＮＧを無段階に変速して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できるので、変速機２６０の変速動作の頻度を低くすることができ、したがって、動力装置１Ｆの駆動効率を高めることができる。その他、本実施形態によれば、第４実施形態の効果を同様に得ることができる。
図６３に示す第８実施形態の動力装置１Ｇでは、第７実施形態と同様、第２主軸７は設けられておらず、第１ギヤ８ｂは、連結軸６に一体に設けられたギヤ６ｂに噛み合っている。これにより、Ａ１ロータ２２１および第２キャリア３４は、連結軸６や、ギヤ６ｂ、第１ギヤ８ｂ、アイドラ軸８、第２ギヤ８ｃ、ギヤ９ａ、差動ギヤ機構９などを介して、変速機２７０を介さずに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。
また、変速機２７０は、第７実施形態の変速機２６０と同様に構成された、第１速〜第３速の変速段を有するギヤ式の有段変速機であり、第２ロータ５２に回転軸５２ａを介して直結された入力軸（図示せず）と、第２リングギヤ３２に直結された出力軸２７１を有しており、入力軸に入力された動力を変速し、出力軸２７１に出力する。さらに、変速機２７０の変速段の変更は、ＥＣＵ２によって制御される。このように、第２ロータ５２は、変速機２７０を介して第２リングギヤ３２に機械的に連結されており、また、第２ロータ５２の動力は、変速機２７０によって変速され、第２リングギヤ３２に伝達される。
以上の構成の動力装置１Ｇでは、ＥＶ発進時やＥＮＧ発進時など、第２ロータ５２から駆動輪ＤＷ，ＤＷに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速機２７０の変速段は、第１速（変速比＞１．０）に制御される。これにより、第２発電電動機トルクＴＭ２は、変速機２７０において増大された後、第２リングギヤ３２および第２キャリア３４を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。それに応じて、第２発電電動機トルクＴＭ２が小さくなるように、第２発電電動機５０に供給される電力（発電される電力）が制御される。これにより、本実施形態によれば、第２発電電動機５０に要求されるトルクの最大値を小さくすることができ、第２発電電動機５０のさらなる小型化およびコストの削減を図ることができる。
また、車速ＶＰがエンジン回転数ＮＥよりも高い高車速運転中など、第２ロータ回転速度ＶＲＯ２が過大になるようなときには、変速機２７０の変速段は、第３速（変速比＜１．０）に制御される。これにより、本実施形態によれば、そのときの車速ＶＰとエンジン回転数ＮＥの関係によって定まる第２リングギヤ回転速度ＶＲＩ２に対して、第２ロータ回転速度ＶＲＯ２を低下させることができるので、第２ロータ回転速度ＶＲＯ２の過大化による第２発電電動機５０の故障を防止することができる。
さらに、車両の走行中、変速機２７０の変速段は、第２ロータ回転速度ＶＲＯ２が所定の目標値になるように制御される。この目標値は、第３および第２の発電電動機２２０，５０のみを動力源として用いるときには、車速ＶＰに応じてマップを検索することにより算出され、エンジン３、第３および第２の発電電動機２２０，５０を動力源として用いるときには、エンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰに応じて上記とは別のマップを検索することにより算出される。また、これらのマップでは、目標値は、そのときの車速ＶＰ（およびエンジン回転数ＮＥ）に対して、第２発電電動機５０の高い効率が得られるような値に設定されている。さらに、このような変速機２７０の制御と並行して、第２ロータ回転速度ＶＲＯ２が上記の目標値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車両の走行中、第２発電電動機５０の高い効率を得ることができる。
また、エンジン３を動力源として用いる車両の走行中で、かつ、変速機２７０の変速動作中、すなわち、変速機２７０により第２ロータ５２と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間が遮断されているときに、図４０を用いて説明したトルクの伝達状況などから明らかなように、エンジントルクＴＥＮＧの一部がＡ１ロータ２２１を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。したがって、本実施形態によれば、変速機２７０の変速動作中、エンジントルクＴＥＮＧが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されなくなることによる変速ショックを抑えることができるので、商品性を高めることができる。
また、第３および第２の発電電動機２２０，５０によって、エンジン動力ＷＥＮＧを無段階に変速して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できるので、変速機２７０の変速動作の頻度を低くすることができ、したがって、動力装置１Ｇの駆動効率を高めることができる。その他、本実施形態によれば、第４実施形態の効果を同様に得ることができる。
図６４に示す第９実施形態の動力装置１Ｈでは、第７および第８の実施形態と同様、第２主軸７は設けられておらず、第１ギヤ８ｂは、連結軸６に一体に設けられたギヤ６ｂに噛み合っている。また、変速機２８０は、第７実施形態の変速機２６０と同様に構成された、第１速〜第３速の変速段を有するギヤ式の有段変速機であり、第２キャリア３４に直結された入力軸２８１と、連結軸６に直結された出力軸（図示せず）を有しており、入力軸２８１に入力された動力を変速し、出力軸に出力する。さらに、変速機２８０の変速段の変更は、ＥＣＵ２によって制御される。
上記のように、第２キャリア３４は、変速機２８０や、連結軸６、ギヤ６ｂ、第１ギヤ８ｂなどを介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されており、また、第２キャリア３４に伝達された動力は、変速機２８０によって変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。さらに、Ａ１ロータ２２１は、連結軸６や、ギヤ６ｂ、第１ギヤ８ｂなどを介して、変速機２８０を介さずに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。また、第２ロータ５２は、第７実施形態と同様、回転軸５２ａを介して第２リングギヤ３２に直結されており、第２リングギヤ３２と一体に回転自在になっている。
以上の構成の動力装置１Ｈでは、ＥＶ発進時やＥＮＧ発進時など、第２キャリア３４から駆動輪ＤＷ，ＤＷに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速機２８０の変速段は、第１速（変速比＞１．０）に制御される。これにより、第２キャリア３４に伝達されたトルクは、変速機２８０において増大された後、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。それに応じて、第２発電電動機トルクＴＭ２が小さくなるように、第２発電電動機５０に供給される電力（発電される電力）が制御される。これにより、本実施形態によれば、第２発電電動機５０に要求されるトルクの最大値と、第２キャリア３４に伝達されるトルクの最大値を小さくすることができ、第２発電電動機５０および第２遊星歯車装置３０のさらなる小型化およびコストの削減を図ることができる。
また、車速ＶＰがエンジン回転数ＮＥよりも高い高車速運転中など、第２ロータ回転速度ＶＲＯ２が過大になるようなときには、変速機２８０の変速段は、第３速（変速比＜１．０）に制御される。これにより、本実施形態によれば、車速ＶＰに対して、第２キャリア回転速度ＶＣＡ２を低下させることによって、図５９から明らかなように、第２ロータ回転速度ＶＲＯ２を低下させることができるので、第２ロータ回転速度ＶＲＯ２の過大化による第２発電電動機５０の故障を防止することができる。
さらに、ＥＶ走行中やバッテリ入出力ゼロモードなどを含む車両の走行中、変速機２８０の変速段は、第２ロータ回転速度ＶＲＯ２が所定の目標値になるように制御される。この目標値は、第３および第２の発電電動機２２０，５０のみを動力源として用いるときには、車速ＶＰに応じてマップを検索することにより算出され、エンジン３、第３および第２の発電電動機２２０，５０を動力源として用いるときには、エンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰに応じて上記とは別のマップを検索することにより算出される。また、これらのマップでは、目標値は、そのときの車速ＶＰ（およびエンジン回転数ＮＥ）に対して、第２発電電動機５０の高い効率が得られるような値に設定されている。さらに、このような変速機２８０の制御と並行して、第２ロータ回転速度ＶＲＯ２が上記の目標値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車両の走行中、第２発電電動機５０の高い効率を得ることができる。
また、エンジン３を動力源として用いる車両の走行中で、かつ、変速機２８０の変速動作中、すなわち、変速機２８０により第２キャリア３４と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間が遮断されているときに、図４０を用いて説明したトルクの伝達状況などから明らかなように、エンジントルクＴＥＮＧの一部がＡ１ロータ２２１を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。これにより、本実施形態によれば、第８実施形態と同様、変速機２８０の変速動作中、エンジントルクＴＥＮＧが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されなくなることによる変速ショックを抑えることができ、したがって、商品性を高めることができる。
また、第３および第２の発電電動機２２０，５０によって、エンジン動力ＷＥＮＧを無段階に変速して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できるので、変速機２８０の変速動作の頻度を低くすることができ、したがって、動力装置１Ｈの駆動効率を高めることができる。その他、本実施形態によれば、第４実施形態の効果を同様に得ることができる。
なお、第６〜第９の実施形態では、変速機２５０〜２８０は、ギヤ式の有段変速機であるが、ベルト式やトロイダル式、油圧式の無段変速機でもよいことはもちろんである。
次に、図６５を参照しながら、本発明の第１０実施形態による動力装置１Ｉについて説明する。この動力装置１Ｉは、第４実施形態と比較して、第２ロータ回転速度ＶＲＯ２および車速ＶＰの速度差と車速ＶＰおよびエンジン回転数ＮＥの速度差との比を変更する変速機をさらに備える点が主に異なっている。図６５において、第４実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を用いて示している。以下、第４実施形態と異なる点を中心に説明する。
図６５に示すように、この動力装置１Ｉでは、第８実施形態と同様、第２主軸７は設けられておらず、第１ギヤ８ｂは、連結軸６に一体に設けられたギヤ６ｂに噛み合っており、それにより、Ａ１ロータ２２１および第２キャリア３４は、連結軸６や、ギヤ６ｂ、第１ギヤ８ｂ、差動ギヤ機構９などを介して、上記の変速機を介さずに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。また、第２ロータ５２は、第７実施形態と同様、回転軸５２ａと一体に回転自在になっている。
上記の変速機は、第３遊星歯車装置２９０、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２を備えている。第３遊星歯車装置２９０は、第１遊星歯車装置２０と同様に構成されており、第３サンギヤ２９１、第３リングギヤ２９２、ならびに、両ギヤ２９１，２９２に噛み合う複数の第３プラネタリギヤ２９３を回転自在に支持する第３キャリア２９４を有している。第３サンギヤ２９１は、連結軸を介して第２キャリア３４に機械的に直結されており、それにより、第２キャリア３４と一体に回転自在になっている。また、第３キャリア２９４は、中空の軸やフランジを介して、第２リングギヤ３２に機械的に直結されており、それにより、第２リングギヤ３２と一体に回転自在になっている。以下、第３サンギヤ２９１、第３リングギヤ２９２および第３キャリア２９４の回転速度をそれぞれ、「第３サンギヤ回転速度ＶＳＵ３」「第３リングギヤ回転速度ＶＲＩ３」および「第３キャリア回転速度ＶＣＡ３」という。
上記の第１クラッチＣ１は、例えば摩擦式多板クラッチで構成されており、第３キャリア２９４と回転軸５２ａの間に設けられている。すなわち、第３キャリア２９４は、第１クラッチＣ１を介して第２ロータ５２に機械的に直結されている。また、第１クラッチＣ１は、その締結度合がＥＣＵ２により制御されることによって、第３キャリア２９４と回転軸５２ａの間、すなわち、第３キャリア２９４と第２ロータ５２の間を接続・遮断する。
上記の第２クラッチＣ２は、第１クラッチＣ１と同様、摩擦式多板クラッチで構成されており、第３リングギヤ２９２と回転軸５２ａの間に設けられている。すなわち、第３リングギヤ２９２は、第２クラッチＣ２を介して第２ロータ５２に機械的に直結されている。また、第２クラッチＣ２は、その締結度合がＥＣＵ２により制御されることによって、第３リングギヤ２９２と回転軸５２ａの間、すなわち、第３リングギヤ２９２と第２ロータ５２の間を接続・遮断する。
図６６（ａ）は、第２サンギヤ回転速度ＶＳＵ２、第２キャリア回転速度ＶＣＡ２および第２リングギヤ回転速度ＶＲＩ２の関係の一例を示す速度線図を、第３サンギヤ回転速度ＶＳＵ３、第３キャリア回転速度ＶＣＡ３および第３リングギヤ回転速度ＶＲＩ３の関係の一例を示す速度線図とともに示している。同図において、Ｍは、第２サンギヤ３１の歯数を第２リングギヤ３２の歯数で除算した値であり、Ｎは、第３サンギヤ２９１の歯数を第３リングギヤ２９２の歯数で除算した値である。
前述したように、第２キャリア３４および第３サンギヤ２９１が互いに直結されているので、第２キャリア回転速度ＶＣＡ２および第３サンギヤ回転速度ＶＳＵ３は互いに等しく、第２リングギヤ３２および第３キャリア２９４が互いに直結されているので、第２リングギヤ回転速度ＶＲＩ２および第３キャリア回転速度ＶＣＡ３は互いに等しい。したがって、図６６（ａ）の第２および第３の遊星歯車装置３０，２９０に関する２つの速度線図は、図６６（ｂ）のような１つの速度線図で表される。同図に示すように、以上のような第２および第３の遊星歯車装置３０，２９０の各要素の連結によって、互いに回転速度が共線の関係にある４つの回転要素が構成される。
また、図６７（ａ）は、上記の４つの回転要素の回転速度の関係の一例を示す速度線図を、第１磁界回転速度ＶＭＦ１、Ａ１およびＡ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＡ２の関係の一例を示す速度線図とともに示している。前述したように、第１磁界回転速度ＶＭＦ１とＡ２ロータ回転速度ＶＲＡ２との差は、Ａ２ロータ回転速度ＶＲＡ２とＡ１ロータ回転速度ＶＲＡ１との差に等しいので、第１磁界回転速度ＶＭＦ１を表す縦線からＡ２ロータ回転速度ＶＲＡ２を表す縦線までの距離と、Ａ２ロータ回転速度ＶＲＡ２を表す縦線からＡ１ロータ回転速度ＶＲＡ１を表す縦線までの距離との比は、１：１である。
前述したように第２キャリア３４およびＡ１ロータ２２１が互いに直結されているので、第２キャリア回転速度ＶＣＡ２およびＡ１ロータ回転速度ＶＲＡ１は、互いに等しい。また、第２サンギヤ３１およびＡ２ロータ２２３が互いに直結されているので、第２サンギヤ回転速度ＶＳＵ２および第２ロータ回転速度ＶＲＡ２は、互いに等しい。したがって、図６７（ａ）の２つの速度線図は、図６７（ｂ）のような１つの速度線図で示される。
また、クランク軸３ａ、Ａ２ロータ２２３および第２サンギヤ３１が互いに直結されているので、エンジン回転数ＮＥ、Ａ２ロータ回転速度ＶＲＡ２および第２サンギヤ回転速度ＶＳＵ２は、互いに等しい。さらに、駆動輪ＤＷ，ＤＷ、Ａ１ロータ２２１、第２キャリア３４および第３サンギヤ２９１が互いに連結されているので、差動ギヤ機構９による変速などを無視すれば、車速ＶＰ、Ａ１ロータ回転速度ＶＲＡ１、第２キャリア回転速度ＶＣＡ２および第３サンギヤ回転速度ＶＳＵ３は、互いに等しい。
また、第２ロータ５２が、第１および第２のクラッチＣ１，Ｃ２をそれぞれ介して、第３キャリア２９４および第３リングギヤ２９２に連結されているので、第１クラッチＣ１を接続するとともに、第２クラッチＣ２を遮断しているとき（以下、このようなクラッチの接続・遮断状態を「第１変速モード」という）には、第２ロータ回転速度ＶＲＯ２および第３キャリア回転速度ＶＣＡ３は、互いに等しい。さらに、第１クラッチＣ１を遮断するとともに、第２クラッチＣ２を接続しているとき（以下、このようなクラッチの接続・遮断状態を「第２変速モード」という）には、第２ロータ回転速度ＶＲＯ２および第３リングギヤ回転速度ＶＲＩ３は、互いに等しい。
以上により、第１磁界回転速度ＶＭＦ１、エンジン回転数ＮＥ、車速ＶＰ、および第２ロータ回転速度ＶＲＯ２は、第１変速モード中には、例えば図６８（ａ）に示すような共線の関係（リニアな関係）になり、第２変速モード中には、例えば図６８（ｂ）に示すような共線の関係になる。
これらの図６８（ａ）および（ｂ）に示すように、速度線図における車速ＶＰを表す縦線と第２ロータ回転速度ＶＲＯ２を表す縦線との間の距離が、上述した第１変速モードの方が第２変速モードよりも小さいため、第２ロータ回転速度ＶＲＯ２および車速ＶＰの回転差ＤＮ２と車速ＶＰおよびエンジン回転数ＮＥの回転差ＤＮ１との比（以下「回転比ＤＮ２／ＤＮ１」という）は、第１変速モードの方が小さい。
以上の構成の動力装置１Ｉでは、車速ＶＰがエンジン回転数ＮＥよりも高い高車速運転中や、前述したＥＶ走行中で車速ＶＰが高いときなど、第２ロータ回転速度ＶＲＯ２が過大になるようなときには、第１変速モードが用いられる。これにより、本実施形態によれば、上述した回転比ＤＮ２／ＤＮ１の関係から明らかなように、第２変速モードを用いた場合よりも第２ロータ回転速度ＶＲＯ２を小さくすることができるので、第２ロータ回転速度ＶＲＯ２の過大化による第２発電電動機５０の故障を防止することができる。
また、前述したＥＶ発進時で、かつ、第１変速モード中、第３ステータ２２２からＡ２ロータ２２３に伝達されるトルク（図３５に符号Ｈで図示、以下「第３発電トルク」というＴＧ３）と、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される足軸駆動トルクＴＤＲＤＷと、第２発電電動機５０による第２発電電動機トルクＴＭ２との関係は、例えば次式（２４）および（２５）で表される。
ＴＭ２＋ＴＧ３＝ＴＤＲＤＷ ……（２４）
ＴＭ２＝（２×ＴＤＲＤＷ）／ （２＋Ｍ） ……（２５）
一方、第２変速モード中には、上記のパラメータの関係は、例えば次式（２６）および（２７）で表される。
ＴＭ２＋ＴＧ３＝ＴＤＲＤＷ ……（２６）
ＴＭ２＝（２×ＴＤＲＤＷ）／（２＋Ｍ＋Ｍ×Ｎ） ……（２７）
これらの式（２５）と（２７）の比較から明らかなように、第２発電電動機トルクＴＭ２は、同じ大きさの足軸駆動トルクＴＤＲＤＷに対して、第２変速モードの方が小さい。このため、ＥＶ発進時、すなわち、第２ロータ５２から駆動輪ＤＷ，ＤＷに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、第２変速モードが用いられる。
また、前述したバッテリ入出力ゼロモード中などのエンジン３の動力を用いた車両の走行中で、かつ、第１変速モード中、エンジントルクＴＥＮＧと第１発電用等価トルクＴＧＥ１と足軸駆動トルクＴＤＲＤＷと第２発電電動機トルクＴＭ２との関係は、例えば次式（２８）および（２９）で表される。
ＴＥＮＧ＋ＴＭ２＝ＴＤＲＤＷ＋ＴＧＥ１ ……（２８）
ＴＭ２＝（２×ＴＤＲＤＷ−ＴＥＮＧ）／（２＋Ｍ） ……（２９）
一方、第２変速モード中には、上記のパラメータの関係は、例えば次式（３０）および（３１）で表される。
ＴＥＮＧ＋ＴＭ２＝ＴＤＲＤＷ＋ＴＧＥ１ ……（３０）
ＴＭ２＝（２×ＴＤＲＤＷ−ＴＥＮＧ）／（２＋Ｍ＋Ｍ×Ｎ） ……（３１）
これらの式（２９）と（３１）の比較から明らかなように、第２発電電動機トルクＴＭ２は、同じ大きさの足軸駆動トルクＴＤＲＤＷに対して、第２変速モードの方が小さい。このため、エンジン３の動力を用いた車両の走行中、ＥＮＧ発進時や登坂時などのように、第２ロータ５２から駆動輪ＤＷ，ＤＷに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、第２変速モードが用いられる。
本実施形態によれば、以上のようにして第２変速モードを用いるとともに、上述した式（２７）や（３１）に基づいて、第２発電電動機５０に供給される電力（発電される電力）を制御するので、第２発電電動機５０に要求されるトルクの最大値を小さくすることができ、ひいては、第２発電電動機５０のさらなる小型化およびコストの削減を図ることができる。
また、車両の走行中、第１および第２の変速モードのうち、エンジン３の停止中には車速ＶＰに応じて、エンジン３の運転中には車速ＶＰおよびエンジン回転数ＮＥに応じて、第２発電電動機５０のより高い効率が得られる変速モードが選択される。これにより、本実施形態によれば、第２ロータ回転速度ＶＲＯ２を適度な高さに制御できるので、第２発電電動機５０の高い効率を得ることができる。
さらに、第１および第２の変速モードの切換は、第３キャリア回転速度ＶＣＡ３および第３リングギヤ回転速度ＶＲＩ３が互いに等しいときに行われる。これにより、本実施形態によれば、第１および第２の変速モードの切換を、駆動輪ＤＷ，ＤＷやエンジン３の回転を保ちながら、円滑に行うことができ、良好なドライバビリティを確保することができる。
また、エンジン３の動力を用いた車両の走行中で、かつ、第１および第２の変速モードの間での移行時、第１および第２のクラッチＣ１，Ｃ２の双方が遮断された場合でも、図４０のトルクの伝達状況などから明らかなように、エンジントルクＴＥＮＧの一部を、Ａ２およびＡ１のロータ２２３，２２１を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できる。したがって、トルクの急減などの変速ショックを抑えることができるので、商品性を高めることができる。その他、本実施形態によれば、第４実施形態の効果を同様に得ることができる。
なお、本実施形態において、第３遊星歯車装置２９０が、請求項１５の発明における遊星歯車装置に相当するとともに、第３サンギヤ２９１、第３リングギヤ２９２、第３プラネタリギヤ２９３、および第３キャリア２９４が、請求項１５の発明におけるサンギヤ、リングギヤ、プラネタリギヤ、およびキャリアにそれぞれ相当する。
また、本実施形態では、第３サンギヤ２９１を第２キャリア３４に連結するとともに、第３リングギヤ２９２を、第２クラッチＣ２を介して第２ロータ５２に連結しているが、これらの連結関係を逆に、すなわち、第３リングギヤ２９２を第２キャリア３４に連結するとともに、第３サンギヤ２９１を、第２クラッチＣ２を介して第２ロータ５２に連結してもよい。また、本実施形態では、第１および第２のクラッチＣ１，Ｃ２を、摩擦式多板クラッチで構成しているが、例えば電磁クラッチなどで構成してもよい。
次に、図６９を参照しながら、本発明の第１１実施形態による動力装置１Ｊについて説明する。この動力装置１Ｊは、第４実施形態の動力装置１Ｃにブレーキ機構ＢＬを加えたものである。以下、第４実施形態と異なる点を中心に説明する。
図６９に示すように、このブレーキ機構ＢＬは、前述した第１主軸４およびケースＣＡに接続されたワンウェイクラッチＯＣを有している。このワンウェイクラッチＯＣは、第１主軸４が連結されたクランク軸３ａに逆転させるような動力が作用したときには、第１主軸４と回転不能に構成されたケースＣＡとの間を接続するとともに、正転させるような動力が作用したときには、第１主軸４とケースＣＡの間を遮断するように構成されている。すなわち、ワンウェイクラッチＯＣおよびケースＣＡで構成されたブレーキ機構ＢＬによって、第１主軸４の回転は、クランク軸３ａ、Ａ２ロータ２２３および第２サンギヤ３１とともに正転する場合にのみ、許容され、クランク軸３ａなどとともに逆転する場合に阻止される。
以上の構成の動力装置１Ｊでは、前述したＥＶクリープ運転およびＥＶ発進が次のようにして行われる。すなわち、第３および第２のステータ２２２，５２に電力を供給し、それに伴って第３ステータ２２２で発生する第１および第２の回転磁界を逆転させるとともに、第２ロータ５２を第２リングギヤ３２とともに正転させる。また、第１磁界回転速度ＶＭＦ１および第２ロータ回転速度ＶＲＯ２を、（１＋Ｍ）×｜ＶＭＦ１｜＝｜ＶＲＯ２｜が成立するように制御する。このＭは、前述したように、第２サンギヤ３１の歯数を第２リングギヤ３２の歯数で除算した値である。さらに、第３および第２の発電電動機２２０，５０に供給される電力は、駆動輪ＤＷ，ＤＷに十分なトルクが伝達されるように制御される。
上記のように逆転する第３ステータ２２２の第１および第２の回転磁界に対して、上述したようにブレーキ機構ＢＬによりＡ２ロータ２２３の逆転が阻止されているので、前記式（３）を用いて説明したように、Ａ１ロータ２２１に、第３ステータ２２２から第１駆動用等価トルクＴＳＥ１と同じ大きさのトルクが伝達され、Ａ１ロータ２２１を正転させるように作用する。また、上記のように正転する第２ロータ５２に対して、ブレーキ機構ＢＬにより第２サンギヤ３１の逆転が阻止されているので、第２発電電動機トルクＴＭ２は、第２リングギヤ３２および第２プラネタリギヤ３３を介して、第２キャリア３４に伝達され、第２キャリア３４を正転させるように作用する。さらに、Ａ１ロータ２２１および第２キャリア３４に伝達されたトルクは、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、駆動輪ＤＷ，ＤＷを正転させる。
また、この場合、ブレーキ機構ＢＬにより逆転するのが阻止されているＡ２ロータ２２３および第２サンギヤ３１にはそれぞれ、上述した第３および第２の発電電動機２２０，５０の制御によって、第３ステータ２２２および第２ロータ５２から逆転させるようにトルクが作用する。これにより、クランク軸３ａ、Ａ２ロータ２２３および第２サンギヤ３１は、逆転しないだけでなく、停止状態に保持される。
以上のように、本実施形態によれば、エンジン動力ＷＥＮＧを用いることなく、第３および第２の発電電動機２２０，５０によって駆動輪ＤＷ，ＤＷを駆動することができる。また、この駆動中、クランク軸３ａは逆転しないだけでなく、停止状態に保持されるので、エンジン３を引きずることがない。その他、第４実施形態の効果を同様に得ることができる。
なお、第４〜第１１の実施形態において、第３発電電動機２２０および第２遊星歯車装置３０が、請求項８〜１５および２０の発明における第１発電電動機および分配・合成装置にそれぞれ相当する。また、第３ステータ２２２、Ａ１およびＡ２のロータ２２１，２２３が、請求項８〜１５および２０の発明におけるステータ、第１および第２のロータにそれぞれ相当するとともに、第２サンギヤ３１、第２キャリア３４および第２リングギヤ３２が、請求項８〜１５および２０の発明における第１、第２および第３の要素にそれぞれ相当する。さらに、第２ロータ５２が、請求項８〜１５および２０の発明における第２出力部に相当する。また、ＥＣＵ２および１ＳＴ・ＰＤＵ６１が、請求項８〜１５および２０の発明における第１制御器に相当するとともに、ＥＣＵ２および２ＮＤ・ＰＤＵ６２が、請求項８〜１５および２０の発明における第２制御器に相当する。
また、第４〜第１１の実施形態では、Ａ２ロータ２２３および第２サンギヤ３１を互いに直結するとともに、Ａ１ロータ２２１および第２キャリア３４を互いに直結しているが、Ａ２ロータ２２３および第２サンギヤ３１は、クランク軸３ａに連結されていれば、互いに直結されていなくてもよく、また、Ａ１ロータ２２１および第２キャリア３４は、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されていれば、互いに直結されていなくてもよい。この場合、第５および第６の実施形態の変速機２４０，２５０をそれぞれ、２つの変速機で構成するとともに、次のようにして設けてもよい。すなわち、変速機２４０を構成する２つの変速機の一方をＡ１ロータ２２１と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間に、他方を第２キャリア３４と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間に、それぞれ設けてもよい。また、変速機２５０を構成する２つの変速機の一方をＡ２ロータ２２３とクランク軸３ａの間に、他方を第２サンギヤ３１とクランク軸３ａの間に、それぞれ設けてもよい。
また、第４〜第１１の実施形態では、第２サンギヤ３１および第２リングギヤ３２を、エンジン３および第２発電電動機５０にそれぞれ連結しているが、これらの連結関係を逆に、すなわち、第２リングギヤ３２および第２サンギヤ３１を、エンジン３および第２発電電動機５０にそれぞれ連結してもよい。
次に、図７０を参照しながら、本発明の第１２実施形態による動力装置１Ｋについて説明する。この動力装置１Ｋは、第３実施形態と比較して、第３発電電動機２２０に代えて、第１実施形態の第１遊星歯車装置２０および第１発電電動機４０が設けられている点のみが異なっている。以下、第３実施形態と異なる点を中心に説明する。
図７０に示すように、動力装置１Ｋでは、前述した第１遊星歯車装置２０の第１キャリア２４および第４発電電動機２３０のＢ１ロータ２３１は、第１主軸４を介して互いに機械的に直結されるとともに、第１主軸４およびフライホイール５を介して、クランク軸３ａに機械的に直結されている。また、第４発電電動機２３０のＢ２ロータ２３３は、連結軸６を介して第１遊星歯車装置２０の第１サンギヤ２１に機械的に直結されるとともに、第２主軸７や、ギヤ７ｂ、第１ギヤ８ｂ、アイドラ軸８、第２ギヤ８ｃ、ギヤ９ａ、差動ギヤ機構９などを介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。すなわち、第１サンギヤ２１およびＢ２ロータ２３３は、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。また、第１発電電動機２０の第１ステータ２２および第４発電電動機２３０の第４ステータ２３２は、１ＳＴおよび２ＮＤ・ＰＤＵ６１，６２を介して、電気的に接続されている。
以上の構成の動力装置１Ｋでは、第３実施形態で述べたＥＶクリープ運転やバッテリ入出力ゼロモードなどの各種の動作が、同様にして行われる。この場合、これらの動作は、第３発電電動機２２０に関する各種のパラメータ（第１磁界回転速度ＶＭＦ１など）を、対応する第１発電電動機４０の各種のパラメータに置き換えて行われる。
以下、上記の動作を代表して、バッテリ入出力ゼロモード中の第１および第４の発電電動機４０，２３０による変速動作についてのみ説明する。図７１は、動力装置１Ｋにおける第１ロータ回転速度ＶＲＯ１や第２磁界回転速度ＶＭＦ２などの関係の一例を示している。同図に破線で示すように、第１キャリア回転速度ＶＣＡ１およびＢ１ロータ回転速度ＶＲＢ１、すなわちエンジン回転数ＮＥに対して、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１を上昇させるとともに、第２磁界回転速度ＶＭＦ２を低下させる。これにより、第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１およびＢ２ロータ回転速度ＶＲＢ２、すなわち車速ＶＰを無段階に減速することができる。逆に、図７１に一点鎖線で示すように、エンジン回転数ＮＥに対して、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１を低下させるとともに、第２磁界回転速度ＶＭＦ２を上昇させることによって、車速ＶＰを無段階に増速することができる。
以上のように、動力装置１Ｋは、第１実施形態に対しては、第２遊星歯車装置３０および第２発電電動機５０を第４発電電動機２３０に、第３実施形態に対しては、第３発電電動機２２０を第１遊星歯車装置２０および第１発電電動機４０に、それぞれ置き換えた関係であり、また、前述したように、これらの第３および第４の発電電動機２２０，２３０は、一般的な発電電動機と遊星歯車装置を組み合わせた機能を有する。したがって、本実施形態によれば、第１および第３の実施形態の効果を同様に得ることができる。
次に、図７２〜図７５を参照しながら、本発明の第１３〜第１６の実施形態による動力装置１Ｌ，１Ｍ，１Ｎ，１Ｏについて説明する。これらの動力装置１Ｌ〜１Ｏはそれぞれ、第１２実施形態と比較して、変速機３００，３１０，３２０，３３０をさらに備える点が主に異なっている。以下、第１３実施形態の動力装置１Ｌから順に、第１２実施形態と異なる点を中心に説明する。
図７２に示すように、この動力装置１Ｌでは、変速機３００は、前述した互いに噛み合うギヤ７ｂおよび第１ギヤ８ｂに代えて設けられている。この変速機３００は、第５実施形態の変速機２４０と同様、ベルト式の無段変速機であり、前述した第２主軸７に連結された入力軸と、アイドラ軸８に連結された出力軸と、入力軸および出力軸にそれぞれ設けられたプーリと、これらのプーリに巻きかけられた金属ベルト（いずれも図示せず）を有している。変速機３００は、これらのプーリの有効径を変更することによって、入力軸に入力された動力を変速した状態で出力軸に出力する。また、変速機３００の変速比（入力軸の回転数／出力軸の回転数）はＥＣＵ２によって制御される。
上記のように、変速機３００は、第１サンギヤ２１およびＢ２ロータ２３３と駆動輪ＤＷ，ＤＷとの間に設けられており、また、第１サンギヤ２１およびＢ２ロータ２３３に伝達された動力は、変速機３００によって変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
以上の構成の動力装置１Ｌでは、ＥＶ発進時やＥＮＧ発進時など、第１サンギヤ２１およびＢ２ロータ２３３から駆動輪ＤＷ，ＤＷに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速機３００の変速比は値１．０よりも大きな減速側の所定値に制御される。これにより、第１サンギヤ２１およびＢ２ロータ２３３に伝達されたトルクは、変速機３００において増大された後、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。それに応じて、第１サンギヤ２１およびＢ２ロータ２３３に伝達されるトルクが小さくなるように、第１発電電動機４０で発電される電力および第４発電電動機２３０に供給される電力（発電される電力）が制御される。したがって、本実施形態によれば、第１および第４の発電電動機４０，２３０に要求されるトルクの最大値を小さくすることができるので、第１および第４の発電電動機４０，２３０のさらなる小型化およびコストの削減を図ることができる。また、上述した変速機３００および第１発電電動機４０の制御によって、第１キャリア２４を介して第１サンギヤ２１および第１リングギヤ２２に分配されるトルクを小さくすることができ、第１キャリア２４に伝達されるトルクの最大値を小さくすることができるので、第１遊星歯車装置２０のさらなる小型化およびコストの削減を図ることができる。
さらに、車速ＶＰが極めて高い高車速運転中など、Ｂ２ロータ回転速度ＶＲＢ２が過大になるようなときには、変速機３００の変速比は値１．０よりも小さな増速側の所定値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車速ＶＰに対して、Ｂ２ロータ回転速度ＶＲＢ２を低下させることができるので、Ｂ２ロータ回転速度ＶＲＢ２の過大化による第４発電電動機２３０の故障を防止することができる。
また、エンジン回転数ＮＥが車速ＶＰよりも高い急加速時など、エンジン回転数ＮＥと車速ＶＰの関係によって定まる第１ロータ回転速度ＶＲＯ１が過大になるようなときには、変速機３００の変速比は値１．０よりも大きな減速側の所定値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車速ＶＰに対して、第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１を上昇させることによって、前述した図７１から明らかなように、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１を低下させることができるので、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１の過大化による第１発電電動機４０の故障を防止することができる。
さらに、車両の走行中、変速機３００の変速比は、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１および第２磁界回転速度ＶＭＦ２がそれぞれ所定の第１および第２の目標値になるように制御される。これらの第１および第２の目標値は、第１および第４の発電電動機４０，２３０のみを動力源として用いるときには、車速ＶＰに応じてマップを検索することにより算出され、エンジン３、第１および第４の発電電動機４０，２３０を動力源として用いるときには、エンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰに応じて上記とは別のマップを検索することにより算出される。また、これらのマップでは、第１および第２の目標値は、そのときの車速ＶＰ（およびエンジン回転数ＮＥ）に対して、第１および第４の発電電動機４０，２３０の高い効率が得られるような値に設定されている。さらに、このような変速機３００の制御と並行して、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１および第２磁界回転速度ＶＭＦ２が、第１および第２の目標値にそれぞれ制御される。以上により、本実施形態によれば、車両の走行中、第１および第４の発電電動機４０，２３０の高い効率を得ることができる。
また、本実施形態においても、図７１を用いて説明したように、第１および第４の発電電動機４０，２３０によって、エンジン動力ＷＥＮＧを無段階に変速して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できるので、変速機３００の変速動作の頻度を低くすることができる。したがって、この変速動作による熱損失を抑制することができ、それにより、動力装置１Ｌの高い駆動効率を確保することができる。その他、本実施形態によれば、第１２実施形態の効果を同様に得ることができる。
なお、本実施形態では、変速機３００は、ベルト式の無段変速機であるが、トロイダル式または油圧式の無段変速機やギヤ式の有段変速機でもよいことは、もちろんである。
図７３に示す第１４実施形態の動力装置１Ｍでは、変速機３１０は、前述した第６実施形態の変速機２５０と同様、遊星歯車装置などで構成されたギヤ式の有段変速機であり、入力軸３１１および出力軸（図示せず）を有しており、変速段として、第１速（変速比＝入力軸３１１の回転数／出力軸の回転数＝１．０）と第２速（変速比＜１．０）から成る計２つの変速段が設定されている。これらの変速段の変更はＥＣＵ２によって行われる。また、変速機３１０の入力軸３１１はフライホイール５を介してクランク軸３ａに直結されるとともに、その出力軸（図示せず）が第１主軸４に直結されている。このように、変速機３１０は、クランク軸３ａと、第１キャリア２４およびＢ１ロータ２３１との間に設けられており、エンジン動力ＷＥＮＧを変速して、第１キャリア２４およびＢ１ロータ２３１に伝達する。さらに、第６実施形態と同様、前述した差動ギヤ機構９のギヤ９ａの歯数は、アイドラ軸８の第２ギヤ８ｃの歯数よりも大きくなっており、それにより、アイドラ軸８に伝達された動力は減速された状態で、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
以上の構成の動力装置１Ｍでは、ＥＮＧ発進時など、第１サンギヤ２１およびＢ２ロータ２３３から駆動輪ＤＷ，ＤＷに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速機３１０の変速段は第２速（変速比＜１．０）に制御される。これにより、第１キャリア２４およびＢ１ロータ２３１に入力されるエンジントルクＴＥＮＧは小さくなる。それに応じて、第１サンギヤ２１およびＢ２ロータ２３３に伝達されるエンジントルクＴＥＮＧが小さくなるように、第１発電電動機４０で発電される電力および第４発電電動機２３０に供給される電力（発電される電力）が制御される。また、第１サンギヤ２１およびＢ２ロータ２３３に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧは、第２ギヤ８ｃおよびギヤ９ａによる減速によって増大された状態で、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上により、本実施形態によれば、第１および第４の発電電動機４０，２３０に要求されるトルクの最大値を小さくすることができ、第１および第４の発電電動機４０，２３０のさらなる小型化およびコストの削減を図ることができる。それに加え、第１キャリア２４を介して第１サンギヤ２１および第リングギヤ２２に伝達されるトルクの最大値を小さくすることができるので、第１遊星歯車装置２０のさらなる小型化およびコストの削減を図ることができる。
また、エンジン回転数ＮＥが極めて高いときには、変速機３１０の変速段は第１速（変速比＝１．０）に制御される。これにより、本実施形態によれば、変速段が第２速の場合よりもＢ１ロータ回転速度ＶＲＢ１を小さくすることができるので、Ｂ１ロータ回転速度ＶＲＢ１の過大化による第４発電電動機２３０の故障を防止することができる。Ｂ１ロータ２３１は磁石で構成されており、上記のような不具合が発生しやすいため、特に有効である。
さらに、エンジン回転数ＮＥが車速ＶＰよりも高い急加速時など、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１が過大になるようなときには、変速機３１０の変速段は第１速に制御される。これにより、変速段が第２速の場合よりも第１キャリア回転速度ＶＣＡ１が小さくなるので、本実施形態によれば、図７１から明らかなように、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１を低下させることができ、したがって、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１の過大化による第１発電電動機４０の故障を防止することができる。
また、エンジン３を動力源として用いる車両の走行中、変速機３１０の変速段は、エンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰに応じて、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１および第２磁界回転速度ＶＭＦ２がそれぞれ第１および第４の発電電動機４０，２３０の高い効率を得られるような値になるように変更される。また、このような変速機３１０の変速段の変更と並行して、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１および第２磁界回転速度ＶＭＦ２が、そのときのエンジン回転数ＮＥ、車速ＶＰ、変速機３１０の変速段、前記式（７）、および、第１サンギヤ２１と第１リングギヤ２２のギヤ比によって定まる値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車両の走行中、第１および第４の発電電動機４０，２３０の高い効率を得ることができる。
さらに、エンジン３を動力源として用いる車両の走行中で、かつ、変速機３１０の変速動作中、すなわち、変速機３１０によってエンジン３と第１キャリア２４およびＢ１ロータ２３１との間が遮断されているときには、変速ショックを抑えるために、次のようにして第１および第４の発電電動機４０，２３０を制御する。以下、このような第１および第４の発電電動機４０，２３０の制御を、第６実施形態と同様、「変速ショック制御」という。
すなわち、第１ステータ４１に電力を供給し、第１ロータ４２を正転させるとともに、第４ステータ２３２に電力を供給し、それに伴って第４ステータ２３２で発生する第１および第２の回転磁界を正転させる。これにより、第１ロータ４２から第１リングギヤ２２に伝達されたトルクと、第１サンギヤ２１に後述するように伝達されたトルクが合成された後、第１キャリア２４に伝達される。第１キャリア２４に伝達されたトルクは、上述した変速機３１０による遮断によって、クランク軸３ａには伝達されず、Ｂ１ロータ２３１に伝達され、さらに、第４ステータ２３２からの第２駆動用等価トルクＴＳＥ２と合成された後、Ｂ２ロータ２３３に伝達される。Ｂ２ロータ２３３に伝達されたトルクの一部は、第１サンギヤ２１に伝達され、残りは駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
したがって、本実施家形態によれば、変速動作中、エンジントルクＴＥＮＧが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されなくなることによる変速ショックを抑えることができ、商品性を高めることができる。なお、この変速ショック制御は、変速機３１０の変速動作中に限って行われる。その他、本実施形態によれば、第１２実施形態の効果を同様に得ることができる。
図７４に示す第１５実施形態の動力装置１Ｎでは、第１２実施形態と異なり、第２主軸７は設けられておらず、第１ギヤ８ｂは、連結軸６に一体に設けられたギヤ６ｂに噛み合っている。これにより、第１サンギヤ２１およびＢ２ロータ２３３は、連結軸６や、ギヤ６ｂ、第１ギヤ８ｂ、アイドラ軸８、第２ギヤ８ｃ、ギヤ９ａ、差動ギヤ機構９などを介して、変速機３２０を介さずに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。
また、変速機３２０は、第７実施形態の変速機２６０と同様に構成された、第１速〜第３速の変速段を有するギヤ式の有段変速機であり、第１リングギヤ２２にフランジを介して直結された入力軸３２１と、第１ロータ４２にフランジを介して直結された出力軸３２２を有しており、入力軸３２１に入力された動力を変速し、出力軸３２２に出力する。さらに、変速機３２０の変速段の変更は、ＥＣＵ２によって制御される。このように、第１リングギヤ２２は、変速機３２０を介して第１ロータ４２に機械的に連結されており、また、第１リングギヤ２２に伝達された動力は、変速機３２０によって変速され、第１ロータ４２に伝達される。
以上の構成の動力装置１Ｎでは、ＥＶ発進時や、ＥＮＧ発進時など、第１ロータ４２に極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速機３２０の変速段は、第３速（変速比＜１．０）に制御される。これにより、第１リングギヤ２２に伝達されたトルクは、変速機３２０において低減された後、第１ロータ４２に伝達される。それに応じて、第１ロータ４２に伝達されるトルクが小さくなるように、第１発電電動機４０で発電される電力が制御される。また、前述した停車中ＥＮＧ始動時（図１４、図４７参照）、変速機３２０の変速段は、第３速（変速比＜１．０）に制御される。この場合、入力軸３２１および出力軸３２２が第１リングギヤ２２および第１ロータ４２にそれぞれ連結されているので、上述した変速機３２０の制御により、停車中ＥＮＧ始動時、第１発電電動機４０のトルクが増大され、第１リングギヤ２２、第１プラネタリギヤ２３および第１キャリア２４を介して、クランク軸３ａに伝達される。それに応じて、第１発電電動機４０のトルクが小さくなるように、第１発電電動機４０に供給される電力が制御される。以上により、本実施形態によれば、第１発電電動機４０のさらなる小型化およびコストの削減を図ることができる。
また、ＥＶ発進時などにおいて、変速機３２０の変速段を上述したようにして制御しても、第１リングギヤ２２から第１ロータ４２に伝達される動力の大きさ自体は変わらないことと、第１発電電動機４０で発電した電力を第４ステータ２３２を介してＢ２ロータ２３３に動力として伝達する際、Ｂ２ロータ２３３を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクを任意の大きさに制御できることから、駆動輪ＤＷ，ＤＷに十分な大きさのトルクを伝達することができる。
また、エンジン回転数ＮＥが車速ＶＰよりも高い急加速時など、エンジン回転数ＮＥと車速ＶＰの関係によって定まる第１ロータ回転速度ＶＲＯ１が過大になるようなときには、変速機３２０の変速段は、第１速（変速比＞１．０）に制御される。これにより、そのときのエンジン回転数ＮＥと車速ＶＰの関係によって定まる第１リングギヤ回転速度ＶＲＩ１に対して、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１を低下させることができるので、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１の過大化による第１発電電動機４０の故障を防止することができる。
さらに、車両の走行中、変速機３２０の変速段は、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１が所定の目標値になるように制御される。この目標値は、第１および第４の発電電動機４０，２３０のみを動力源として用いるときには、車速ＶＰに応じてマップを検索することにより算出され、エンジン３、第１および第４の発電電動機４０，２３０を動力源として用いるときには、エンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰに応じて上記とは別のマップを検索することにより算出される。また、これらのマップでは、目標値は、そのときの車速ＶＰ（およびエンジン回転数ＮＥ）に対して、第１発電電動機４０の高い効率が得られるような値に設定されている。さらに、このような変速機３２０の制御と並行して、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１が上記の目標値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車両の走行中、第１発電電動機４０の高い効率を得ることができる。
また、バッテリ入出力ゼロモードなどのようにエンジン３を動力源として用いる車両の走行時において、変速機３２０の変速動作中には、変速機３２０におけるギヤ列と、入力軸３２１および出力軸３２２との間の遮断により、第１ロータ４２と第１リングギヤ２２の間が遮断されることによって、第１ロータ４２にエンジントルクＴＥＮＧが作用しなくなる。このため、第１ステータ４１では発電が行われず、第４ステータ２３２にバッテリ６３の電力が供給される。
これにより、本実施形態によれば、変速機３２０の変速動作中、第４ステータ２３２からの第２駆動用等価トルクＴＳＥ２と、Ｂ１ロータ２３１に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧの一部が合成され、Ｂ２ロータ２３３を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるので、エンジントルクＴＥＮＧが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されなくなることによる変速ショックを抑えることができ、したがって、商品性を高めることができる。
また、第１および第４の発電電動機４０，２３０によって、エンジン動力ＷＥＮＧを無段階に変速して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できるので、変速機３２０の変速動作の頻度を低くすることができ、したがって、動力装置１Ｎの駆動効率を高めることができる。その他、本実施形態によれば、第１２実施形態の効果を同様に得ることができる。
図７５に示す第１６実施形態の動力装置１Ｏでは、第１５実施形態と同様、第２主軸７は設けられておらず、第１ギヤ８ｂは、連結軸６に一体に設けられたギヤ６ｂに噛み合っている。また、変速機３３０は、第７実施形態の変速機２６０と同様に構成された、第１速〜第３速の変速段を有するギヤ式の有段変速機であり、第１サンギヤ２１に直結された入力軸３３１と、連結軸６に直結された出力軸（図示せず）を有しており、入力軸３３１に入力された動力を変速し、出力軸に出力する。さらに、変速機３３０の変速段の変更は、ＥＣＵ２によって制御される。
上記のように、第１サンギヤ２１は、変速機３３０や、連結軸６、ギヤ６ｂ、第１ギヤ８ｂなどを介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されており、また、第１サンギヤ２１に伝達された動力は、変速機３３０によって変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。さらに、Ｂ２ロータ２３３は、連結軸６や、ギヤ６ｂ、第１ギヤ８ｂなどを介して、変速機３３０を介さずに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。
以上の構成の動力装置１Ｏでは、ＥＮＧ発進時など、第１サンギヤ２１から駆動輪ＤＷ，ＤＷに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速機３３０の変速段が第１速（変速比＞１．０）に制御される。これにより、第１サンギヤ２１に伝達されたトルクは、変速機３３０において増大された後、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。それに応じて、第１サンギヤ２１および第１リングギヤ２２に分配されるトルクが小さくなるように、第１発電電動機４０で発電される電力が制御される。これにより、本実施形態によれば、第１キャリア２４を介して第１サンギヤ２１および第１リングギヤ２２に分配されるトルクを小さくすることができるので、第１遊星歯車装置２０のさらなる小型化およびコストの削減を図ることができる。それに加え、第１リングギヤ２２から第１ロータ４２に伝達されるトルクを小さくすることができるので、第１発電電動機４０のさらなる小型化およびコストの削減を図ることができる。
さらに、エンジン回転数ＮＥが車速ＶＰよりも高い急加速時など、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１が過大になるようなときには、変速機３３０の変速段は、第１速に制御される。これにより、本実施形態によれば、車速ＶＰに対して、第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１を上昇させることによって、図７１から明らかなように、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１を低下させることができるので、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１の過大化による第１発電電動機４０の故障を防止することができる。
また、ＥＶ走行中やバッテリ入出力ゼロモードなどを含む車両の走行中、変速機３３０の変速段は、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１が所定の目標値になるように制御される。この目標値は、第１および第４の発電電動機４０，２３０のみを動力源として用いるときには、車速ＶＰに応じてマップを検索することにより算出され、エンジン３、第１および第４の発電電動機４０，２３０を動力源として用いるときには、エンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰに応じて上記とは別のマップを検索することにより算出される。また、これらのマップでは、目標値は、そのときの車速ＶＰ（およびエンジン回転数ＮＥ）に対して、第１発電電動機４０の高い効率が得られるような値に設定されている。さらに、このような変速機３３０の制御と並行して、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１が上記の目標値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車両の走行中、第１発電電動機４０の高い効率を得ることができる。
さらに、エンジン３を動力源として用いる車両の走行中で、かつ、変速機３３０の変速動作中には、変速機３３０におけるギヤ列と、入力軸３３１および出力軸との間の遮断により、第１サンギヤ２１と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間が遮断されることによって、第１サンギヤ２１に駆動輪ＤＷ，ＤＷの負荷が作用しなくなる。このため、変速機３３０の変速動作中には、第１発電電動機４０では発電が行われず、第４ステータ２３２にバッテリ６３の電力が供給される。
これにより、本実施形態によれば、変速機３３０の変速動作中、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２と、Ｂ１ロータ２３１に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧの一部が合成され、Ｂ２ロータ２３３を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるので、エンジントルクＴＥＮＧが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されなくなることによる変速ショックを抑えることができ、したがって、商品性を高めることができる。
また、第１および第４の発電電動機４０，２３０によって、エンジン動力ＷＥＮＧを無段階に変速して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できるので、変速機３３０の変速動作の頻度を低くすることができ、したがって、動力装置１Ｏの駆動効率を高めることができる。その他、本実施形態によれば、第１２実施形態の効果を同様に得ることができる。
なお、第１４〜第１６の実施形態では、変速機３１０〜３３０は、ギヤ式の有段変速機であるが、ベルト式やトロイダル式、油圧式の無段変速機でもよいことはもちろんである。
次に、図７６を参照しながら、本発明の第１７実施形態による動力装置１Ｐについて説明する。この動力装置１Ｐは、第１２実施形態と比較して、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１および車速ＶＰの速度差と車速ＶＰおよびエンジン回転数ＮＥの速度差との比を変更する変速機をさらに備える点が主に異なっている。図７６において、第１２実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を用いて示している。以下、第１２実施形態と異なる点を中心に説明する。
図７６に示すように、この動力装置１Ｐでは、第１５実施形態と同様、第２主軸７は設けられておらず、第１ギヤ８ｂは、連結軸６に一体に設けられたギヤ６ｂに噛み合っており、それにより、第１サンギヤ２１およびＢ２ロータ２３３は、連結軸６や、ギヤ６ｂ、第１ギヤ８ｂ、差動ギヤ機構９などを介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。
上記の変速機は、第４遊星歯車装置３４０、第３クラッチＣ３および第４クラッチＣ４を備えている。第４遊星歯車装置３４０は、第１遊星歯車装置２０と同様に構成されており、第４サンギヤ３４１、第４リングギヤ３４２、ならびに、両ギヤ３４１，３４２に噛み合う複数の第４プラネタリギヤ３４３を回転自在に支持する第４キャリア３４４を有している。第４サンギヤ３４１は、第１主軸４に一体に同心状に設けられており、それにより、第１キャリア２４、クランク軸３ａおよびＢ１ロータ２３１に機械的に直結されている。また、第４キャリア３４４は、フランジや中空の軸を介して、第１リングギヤ２２に機械的に直結されており、それにより、第１リングギヤ２２と一体に回転自在になっている。以下、第４サンギヤ３４１、第４リングギヤ３４２および第４キャリア３４４の回転速度をそれぞれ、「第４サンギヤ回転速度ＶＳＵ４」「第４リングギヤ回転速度ＶＲＩ４」および「第４キャリア回転速度ＶＣＡ４」という。
上記の第３クラッチＣ３は、前述した第１クラッチＣ１と同様、例えば摩擦式多板クラッチで構成されており、第４キャリア３４４と第１ロータ４２の間に設けられている。すなわち、第４キャリア３４４は、第３クラッチＣ３を介して第１ロータ４２に機械的に直結されている。また、第３クラッチＣ３は、その締結度合がＥＣＵ２により制御されることによって、第４キャリア３４４と第１ロータ４２の間を接続・遮断する。
上記の第４クラッチＣ４は、第３クラッチＣ３と同様、摩擦式多板クラッチで構成されており、第４リングギヤ３４２と第１ロータ４２の間に設けられている。すなわち、第４リングギヤ３４２は、第４クラッチＣ４を介して第１ロータ４２に機械的に直結されている。また、第４クラッチＣ４は、その締結度合がＥＣＵ２により制御されることによって、第４リングギヤ３４２と第１ロータ４２の間を接続・遮断する。
図７７（ａ）は、第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１、第１キャリア回転速度ＶＣＡ１および第１リングギヤ回転速度ＶＲＩ１の関係の一例を示す速度線図を、第４サンギヤ回転速度ＶＳＵ４、第４キャリア回転速度ＶＣＡ４および第４リングギヤ回転速度ＶＲＩ４の関係の一例を示す速度線図とともに示している。同図において、Ｐは、第１リングギヤ２２の歯数を第１サンギヤ２１の歯数で除算した値であり、Ｑは、第４サンギヤ３４１の歯数を第４リングギヤ３４２の歯数で除算した値である。
前述したように第１キャリア２４および第４サンギヤ３４１が互いに直結されているので、第１キャリア回転速度ＶＣＡ１および第４サンギヤ回転速度ＶＳＵ４は互いに等しく、第１リングギヤ２２および第４キャリア３４４が互いに直結されているので、第１リングギヤ回転速度ＶＲＩ１および第４キャリア回転速度ＶＣＡ４は互いに等しい。したがって、図７７（ａ）の第１および第４の遊星歯車装置２０，３４０に関する２つの速度線図は、図７７（ｂ）のような１つの速度線図で示される。同図に示すように、以上のような第１および第４の遊星歯車装置２０，３４０の各要素の連結によって、互いに回転速度が共線の関係にある４つの回転要素が構成される。
また、図７８（ａ）は、上記の４つの回転要素の回転速度の関係の一例を示す速度線図を、第２磁界回転速度ＶＭＦ２、Ｂ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＢ１，ＶＲＢ２の関係の一例を示す速度線図とともに示している。前述したように、第２磁界回転速度ＶＭＦ２とＢ２ロータ回転速度ＶＲＢ２との差は、Ｂ２ロータ回転速度ＶＲＢ２とＢ１ロータ回転速度ＶＲＢ１との差に等しいので、第２磁界回転速度ＶＭＦ２を表す縦線からＢ２ロータ回転速度ＶＲＢ２を表す縦線までの距離と、Ｂ２ロータ回転速度ＶＲＢ２を表す縦線からＢ１ロータ回転速度ＶＲＢ１を表す縦線までの距離との比は、１：１である。
前述したように第１キャリア２４およびＢ１ロータ２３１が互いに直結されているので、第１キャリア回転速度ＶＣＡ１およびＢ１ロータ回転速度ＶＲＢ１は、互いに等しい。また、第１サンギヤ２１およびＢ２ロータ２３３が互いに直結されているので、第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１およびＢ２ロータ回転速度ＶＲＢ２は、互いに等しい。したがって、図７８（ａ）の２つの速度線図は、図７８（ｂ）のような１つの速度線図で示される。
また、クランク軸３ａ、第１キャリア２４、Ｂ１ロータ２３１および第４サンギヤ３４１が互いに直結されているので、エンジン回転数ＮＥ、第１キャリア回転速度ＶＣＡ１、Ｂ１ロータ回転速度ＶＲＢ１および第４サンギヤ回転速度ＶＳＵ４は、互いに等しい。さらに、駆動輪ＤＷ，ＤＷ、第１サンギヤ２１およびＢ２ロータ２３３が互いに連結されているので、差動ギヤ機構９による変速などを無視すれば、車速ＶＰ、第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１およびＢ２ロータ回転速度ＶＲＢ２は、互いに等しい。
また、第１ロータ４２が、第３および第４のクラッチＣ３，Ｃ４をそれぞれ介して、第４キャリア３４４および第４リングギヤ３４２に直結されているので、第３クラッチＣ３を接続するとともに、第４クラッチＣ４を遮断しているとき（以下、このようなクラッチの接続・遮断状態を「第３変速モード」という）には、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１および第４キャリア回転速度ＶＣＡ４は、互いに等しい。さらに、第３クラッチＣ３を遮断するとともに、第４クラッチＣ４を接続しているとき（以下、このようなクラッチの接続・遮断状態を「第４変速モード」という）には、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１および第４リングギヤ回転速度ＶＲＩ４は、互いに等しい。
以上により、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１、エンジン回転数ＮＥ、車速ＶＰ、および第２磁界回転速度ＶＭＦ２は、第３変速モード中には例えば図７９（ａ）に示すような共線の関係（リニアな関係）になり、第４変速モード中には例えば図７９（ｂ）に示すような共線の関係になる。
これらの図７９（ａ）および（ｂ）に示すように、速度線図における車速ＶＰを表す縦線と第１ロータ回転速度ＶＲＯ１を表す縦線との間の距離が、上述した第３変速モードの方が第４変速モードよりも小さいため、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１および車速ＶＰの回転差ＤＮ４とエンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰの回転差ＤＮ３との比（以下「回転比ＤＮ４／ＤＮ３」という）は、第３変速モードの方が小さい。
以上の構成の動力装置１Ｐでは、エンジン回転数ＮＥが車速ＶＰよりも高い急加速時など、エンジン回転数ＮＥと車速ＶＰの関係によって定まる第１ロータ回転速度ＶＲＯ１が過大になるようなときには、第３変速モードが用いられる。これにより、本実施形態によれば、上述した回転比ＤＮ４／ＤＮ３の関係から明らかなように、第４変速モードを用いた場合よりも第１ロータ回転速度ＶＲＯ１を小さくすることができるので、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１の過大化による第１発電電動機４０の故障を防止することができる。
また、前述したＥＶ発進時で、かつ、第３変速モード中、第１発電電動機４０から第１キャリア２４に伝達されるトルク（図３において矢印Ｂで図示、以下「第１発電電動機トルク」という）ＴＭ１と、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される足軸駆動トルクＴＤＲＤＷと、第４発電電動機２３０による第２駆動用等価トルクＴＳＥ２との関係は、例えば次式（３２）および（３３）で表される。
ＴＭ１＋ＴＳＥ２＝ＴＤＲＤＷ ……（３２）
ＴＭ１＝ＴＤＲＤＷ／ （２＋１／Ｐ） ……（３３）
一方、第４変速モード中には、上記のパラメータの関係は、例えば次式（３４）および（３５）で表される。
ＴＭ１＋ＴＳＥ２＝ＴＤＲＤＷ ……（３４）
ＴＭ１＝ＴＤＲＤＷ／ （２＋１／Ｐ＋Ｑ／Ｐ） ……（３５）
これらの式（３３）と（３５）の比較から明らかなように、第１発電電動機トルクＴＭ１は、同じ大きさの足軸駆動トルクＴＤＲＤＷに対して、第４変速モードの方が小さい。このため、ＥＶ発進時、すなわち、第１発電電動機４０から駆動輪ＤＷ，ＤＷに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、第４変速モードが用いられる。
また、エンジン３の動力を用いた車両の走行中で、かつ、第３変速モード中、エンジントルクＴＥＮＧと、第１発電電動機４０に伝達される前述した第１発電トルクＴＧＭ１と、足軸駆動トルクＴＤＲＤＷと、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２との関係は、例えば次式（３６）および（３７）で表される。
ＴＥＮＧ＋ＴＳＥ２＝ＴＤＲＤＷ＋ＴＧＭ１ ……（３６）
ＴＧＭ１＝（２×ＴＥＮＧ−ＴＤＲＤＷ）／（２＋１／Ｐ） ……（３７）
一方、第４変速モード中には、上記のパラメータの関係は、例えば次式（３８）および（３９）で表される。
ＴＥＮＧ＋ＴＳＥ２＝ＴＤＲＤＷ＋ＴＧＭ１ ……（３８）
ＴＧＭ１＝（２×ＴＥＮＧ−ＴＤＲＤＷ）／（２＋１／Ｐ＋Ｑ／Ｐ）
……（３９）
これらの式（３７）と（３９）の比較から明らかなように、第１発電トルクＴＧＭ１は、同じ大きさのエンジントルクＴＥＮＧおよび足軸駆動トルクＴＤＲＤＷに対して、第４変速モードの方が小さい。このため、エンジン３の動力を用いた車両の走行中、例えば、登坂時やＥＮＧ発進時などのように、第１ロータ４２に極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、第４変速モードが用いられる。
さらに、前述した停車中ＥＮＧ始動時で、かつ、第１変速モード中には、エンジン３に伝達されるトルク（以下「エンジン伝達トルク」という）ＴＣＲＫと、第１発電電動機トルクＴＭ１と、第４ステータ２３２からＢ２ロータ２３３に伝達されるトルク（以下「第４ステータトルク」という）ＴＳ４との関係は、例えば次式（４０）および（４１）で表される。
ＴＣＲＫ＝ＴＭ１＋ＴＳ４ ……（４０）
ＴＭ１＝（２×ＴＣＲＫ）／（２＋１／Ｐ） ……（４１）
一方、第４変速モード中には、上記のパラメータの関係は、例えば次式（４２）および（４３）で表される。
ＴＣＲＫ＝ＴＭ１＋ＴＳ４ ……（４２）
ＴＭ１＝（２×ＴＣＲＫ）／（２＋１／Ｐ＋Ｑ／Ｐ） ……（４３）
これらの式（４１）と（４３）の比較から明らかなように、第１発電電動機トルクＴＭ１は、同じ大きさのエンジン伝達トルクＴＣＲＫに対して、第４変速モードの方が小さい。このため、停車中ＥＮＧ始動時、第４変速モードが用いられる。
本実施形態によれば、第４変速モードを上述したようにして用いるとともに、式（３５）や式（３９）、式（４３）に基づいて、第１発電電動機４０で発電される電力や第１発電電動機４０に供給される電力が制御される。したがって、第１発電電動機４０に伝達されるトルクの最大値および第１発電電動機４０に要求されるトルクの最大値の双方を小さくすることができ、ひいては、第１発電電動機４０のさらなる小型化およびコストの削減を図ることができる。
また、車両の走行中、第３および第４の変速モードのうち、エンジン３の停止中には車速ＶＰに応じて、エンジン３の運転中には車速ＶＰおよびエンジン回転数ＮＥに応じて、第１発電電動機４０のより高い効率が得られる変速モードが選択される。これにより、本実施形態によれば、車両の走行中、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１を適度な高さに制御できるので、第１発電電動機４０の高い効率を得ることができる。
さらに、第３および第４の変速モードの切換は、第４キャリア回転速度ＶＣＡ４および第４リングギヤ回転速度ＶＲＩ４が互いに等しいときに行われる。これにより、本実施形態によれば、第３および第４の変速モードの切換を、前述した第１０実施形態と同様、駆動輪ＤＷ，ＤＷやエンジン３の回転を保ちながら、円滑に行うことができ、良好なドライバビリティを確保することができる。
また、エンジン３の動力を用いた車両の走行中で、かつ、第３および第４の変速モードの間での移行時、第３および第４のクラッチＣ３，Ｃ４の双方が遮断された後、両クラッチＣ３，Ｃ４の一方が接続されるまでの間は、第１ロータ４２とクランク軸３ａの間が遮断されることによって、第１ロータ４２にエンジントルクＴＥＮＧが作用しなくなるため、第１ステータ４１において発電が行われず、第４ステータ２３２にバッテリ６３の電力が供給される。
これにより、本実施形態によれば、第３および第４の変速モードの間での移行時、第３および第４のクラッチＣ３，Ｃ４の双方が遮断された場合でも、第１５実施形態と同様、第２駆動用等価トルクＴＳＥ２と、Ｂ１ロータ２３１に伝達されたエンジントルクＴＥＮＧの一部が合成され、Ｂ２ロータ２３３を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるので、エンジントルクＴＥＮＧが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されなくなることによる変速ショックを抑えることができ、したがって、商品性を高めることができる。その他、本実施形態によれば、第１２実施形態の効果を同様に得ることができる。
なお、本実施形態において、第４遊星歯車装置３４０が、請求項１８の発明における遊星歯車装置に相当し、第４サンギヤ３４１、第４リングギヤ３４２、第４プラネタリギヤ３４３、および第４キャリア３４４が、請求項１８の発明におけるサンギヤ、リングギヤ、プラネタリギヤ、およびキャリアにそれぞれ相当する。
また、本実施形態では、第４サンギヤ３４１を第１キャリア２４に連結するとともに、第４リングギヤ３４２を、第４クラッチＣ４を介して第１ロータ４２に連結しているが、これらの連結関係を逆に、すなわち、第４リングギヤ３４２を第１キャリア２４に連結するとともに、第４サンギヤ３４１を、第４クラッチＣ４を介して第１ロータ４２に連結してもよい。また、本実施形態では、第３および第４のクラッチＣ３，Ｃ４を、摩擦式多板クラッチで構成しているが、例えば電磁クラッチなどで構成してもよい。
次に、図８０を参照しながら、本発明の第１８実施形態による動力装置１Ｑについて説明する。この動力装置１Ｑは、第１２実施形態と比較して、変速機３５０をさらに備える点が主に異なっている。図８０において、第１２実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を用いて示している。以下、第１２実施形態と異なる点を中心に説明する。
図８０に示すように、この動力装置１Ｑでは、第１５〜第１７の実施形態と同様、第２主軸７は設けられておらず、第１ギヤ８ｂは、連結軸６に一体に設けられたギヤ６ｂに噛み合っている。これにより、第１サンギヤ２１は、連結軸６や、ギヤ６ｂ、第１ギヤ８ｂ、差動ギヤ機構９などを介して、上記の変速機３５０を介さずに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに機械的に連結されている。
また、変速機３５０は、第７実施形態の変速機２６０と同様に構成された、第１速〜第３速の変速段を有するギヤ式の有段変速機であり、Ｂ２ロータ２３３に直結された入力軸３５１と、連結軸６に直結された出力軸（図示せず）を有しており、入力軸３５１に入力された動力を変速し、出力軸に出力する。さらに、変速機３５０の変速段の変更は、ＥＣＵ２によって制御される。
上記のように、Ｂ２ロータ２３３は、変速機３５０や、連結軸６、ギヤ６ｂ、第１ギヤ８ｂなどを介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されており、また、Ｂ２ロータ２３３に伝達された動力は、変速機３５０によって変速され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
以上の構成の動力装置１Ｑでは、ＥＶ発進時やＥＮＧ発進時など、Ｂ２ロータ２３３から駆動輪ＤＷ，ＤＷに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速機３５０の変速段は、第１速（変速比＞１．０）に制御される。これにより、Ｂ２ロータ２３３に伝達されたＢ２ロータ伝達トルクＴＲＢ２は、変速機３５０において増大された後、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。それに応じて、Ｂ２ロータ伝達トルクＴＲＢ２が小さくなるように、第２ステータ２３２に供給される電力が制御される。これにより、本実施形態によれば、第４発電電動機２３０に要求されるトルクの最大値を小さくすることができ、第４発電電動機２３０のさらなる小型化およびコストの削減を図ることができる。
また、車速ＶＰが極めて高い高車速運転中など、Ｂ２ロータ回転速度ＶＲＢ２が過大になるようなときには、変速機３５０の変速段は、第３速（変速比＜１．０）に制御される。これにより、本実施形態によれば、車速ＶＰに対して、Ｂ２ロータ回転速度ＶＲＢ２を低下させることができるので、Ｂ２ロータ回転速度ＶＲＢ２の過大化による第２発電電動機２３０の故障を防止することができる。
さらに、ＥＶ走行中やバッテリ入出力ゼロモードなどを含む車両の走行中、変速機３５０の変速段は、第２磁界回転速度ＶＭＦ２が所定の目標値になるように制御される。この目標値は、第１および第４の発電電動機４０，２３０のみを動力源として用いるときには、車速ＶＰに応じてマップを検索することにより算出され、エンジン３、第１および第４の発電電動機４０，２３０を動力源として用いるときには、エンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰに応じて上記とは別のマップを検索することにより算出される。また、これらのマップでは、目標値は、そのときの車速ＶＰ（およびエンジン回転数ＮＥ）に対して、第４発電電動機２３０の高い効率が得られるような値に設定されている。さらに、このような変速機３５０の制御と並行して、第２磁界回転速度ＶＭＦ２が上記の目標値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車両の走行中、第４発電電動機２３０の高い効率を得ることができる。
また、エンジン３を動力源として用いる車両の走行時において、変速機３５０の変速動作中（入力軸３５１および出力軸が、変速前のギヤ列と遮断された後、変速先のギヤ列に接続されるまでの間）、すなわち、変速機３５０によりＢ２ロータ２３３と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間が遮断されているときに、図８を用いて説明したトルクの伝達状況などから明らかなように、エンジントルクＴＥＮＧの一部が第１サンギヤ２１を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。これにより、本実施形態によれば、第１７実施形態と同様、変速機３５０の変速動作中、エンジントルクＴＥＮＧが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されなくなることによる変速ショックを抑えることができ、したがって、商品性を高めることができる。
また、第１および第４の発電電動機４０，２３０によって、エンジン動力ＷＥＮＧを無段階に変速して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できるので、変速機３５０の変速動作の頻度を低くすることができ、したがって、動力装置１Ｐの駆動効率を高めることができる。その他、本実施形態によれば、第１２実施形態の効果を同様に得ることができる。
なお、本実施形態では、変速機３５０は、ギヤ式の有段変速機であるが、ベルト式やトロイダル式、油圧式の無段変速機でもよい。
次に、図８１を参照しながら、本発明の第１９実施形態による動力装置１Ｒについて説明する。同図に示すように、この動力装置１Ｒは、第１２実施形態の動力装置１Ｋに、前述したブレーキ機構ＢＬを加えたものである。以下、第１２実施形態と異なる点を中心に説明する。
動力装置１Ｒでは、このブレーキ機構ＢＬによって、第１主軸４の回転は、クランク軸３ａ、第１キャリア２４、およびＢ１ロータ２３１とともに正転する場合にのみ、許容され、クランク軸３ａなどとともに逆転する場合に阻止される。
また、動力装置１Ｒでは、前述したＥＶクリープ運転およびＥＶ発進が次のようにして行われる。すなわち、第１ステータ４１に電力を供給し、第１ロータ４２を第１リングギヤ２２とともに逆転させるとともに、第４ステータ２３２に電力を供給し、それに伴って第４ステータ２３２で発生する第１および第２の回転磁界を正転させる。また、第１ロータ回転速度ＶＲＯ１および第２磁界回転速度ＶＭＦ２を、２×｜ＶＲＯ１｜＝（１／Ｐ）×｜ＶＭＦ２｜が成立するように制御する。このＰは、前述したように、第１リングギヤ２２の歯数を第１サンギヤ２１の歯数で除算した値である。さらに、第１および第４のステータ４１，２３２に供給される電力は、駆動輪ＤＷ，ＤＷに十分なトルクが伝達されるように制御される。
上記のように第１ロータ４２とともに逆転する第１リングギヤ２２に対して、上述したようにブレーキ機構ＢＬにより第１キャリア２４の逆転が阻止されているので、第１発電電動機４０の第１発電電動機トルクＴＭ１は、第１リングギヤ２２および第１プラネタリギヤ２３を介して、第１サンギヤ２１に伝達され、第１サンギヤ２１を正転させるように作用する。また、上記のように正転する第４ステータ２３２の第１および第２の回転磁界に対して、ブレーキ機構ＢＬによりＢ１ロータ２３１の逆転が阻止されているので、前記式（８）を用いて説明したように、Ｂ２ロータ２３３に、第４ステータ２３２から第２駆動用等価トルクＴＳＥ２の２倍の大きさのトルクが伝達され、Ｂ２ロータ２３３を正転させるように作用する。さらに、第１サンギヤ２１およびＢ２ロータ２３３に伝達されたトルクは、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、駆動輪ＤＷ，ＤＷを正転させる。
また、この場合、ブレーキ機構ＢＬにより逆転するのが阻止されている第１キャリア２４およびＢ１ロータ２３１にはそれぞれ、上述した第１および第４の発電電動機４０，２３０の制御によって、第１ロータ４２および第４ステータ２３２から逆転させるようにトルクが作用する。これにより、クランク軸３ａ、第１キャリア２４およびＢ１ロータ２３１は、逆転しないだけでなく、停止状態に保持される。
以上のように、本実施形態によれば、エンジン動力ＷＥＮＧを用いることなく、第１および第４の発電電動機４０，２３０によって駆動輪ＤＷ，ＤＷを駆動することができる。また、この駆動中、クランク軸３ａは逆転しないだけでなく、停止状態に保持されるので、エンジン３を引きずることがない。その他、第１２実施形態の効果を同様に得ることができる。
なお、第１２〜第１９の実施形態において、第１および第４の発電電動機４０，２３０が、請求項８、９および１６〜２０の発明における第２および第１の発電電動機にそれぞれ相当するとともに、第１遊星歯車装置２０が、請求項８、９および１６〜２０の発明における分配・合成装置に相当する。また、第１ロータ４２が、請求項８、９および１６〜２０の発明における第２出力部に相当し、第４ステータ２３２、Ｂ１およびＢ２のロータ２３１，２３３が、請求項８、９および１６〜２０の発明におけるステータ、第１および第２のロータにそれぞれ相当するとともに、第１サンギヤ２１、第１キャリア２４および第１リングギヤ２２が、請求項８、９および１６〜２０の発明における第１、第２および第３の要素にそれぞれ相当する。さらに、ＥＣＵ２および１ＳＴ・ＰＤＵ６１が、請求項８、９および１６〜２０の発明における第２制御器に相当するとともに、ＥＣＵ２および２ＮＤ・ＰＤＵ６２が、請求項８、９および１６〜２０の発明における第１制御器に相当する。また、第４〜第１９の実施形態において、エンジン３およびクランク軸３ａが、請求項８の発明における原動機および第１出力部にそれぞれ相当するとともに、バッテリ６３が、請求項９の発明における蓄電装置に相当する。
さらに、第１２〜第１９の実施形態では、第１キャリア２４およびＢ１ロータ２３１を互いに直結するとともに、第１サンギヤ２１およびＢ２ロータ２３３を互いに直結しているが、第１キャリア２４およびＢ１ロータ２３１は、クランク軸３ａに連結されていれば、互いに直結されていなくてもよく、また、第１サンギヤ２１およびＢ２ロータ２３３は、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されていれば、互いに直結されていなくてもよい。この場合、第１３およ第１４の実施形態の変速機３００，３１０をそれぞれ、２つの変速機で構成するとともに、次のようにして設けてもよい。すなわち、変速機３００を構成する２つの変速機の一方を第１サンギヤ２１と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間に、他方をＢ２ロータ２３３と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間に、それぞれ設けてもよい。また、変速機３１０を構成する２つの変速機の一方を第１キャリア２４とクランク軸３ａの間に、他方をＢ１ロータ２３１とクランク軸３ａの間に、それぞれ設けてもよい。
また、第１２〜第１９の実施形態では、第１サンギヤ２１および第１リングギヤ２２を、駆動輪ＤＷ，ＤＷおよび第１発電電動機４０にそれぞれ連結しているが、これらの連結関係を逆に、すなわち、第１リングギヤ２２および第１サンギヤ２１を、駆動輪ＤＷ，ＤＷおよび第１発電電動機４０にそれぞれ連結してもよい。
なお、本発明は、説明した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、第５〜第１０の実施形態および第１３〜第１８の実施形態において、クランク軸３ａの逆転を阻止するためのブレーキ機構ＢＬを設けてもよいことはもちろんである。また、このブレーキ機構ＢＬを、ワンウェイクラッチＯＣおよびケースＣＡで構成しているが、クランク軸３ａの逆転を阻止できるのであれば、他の機構、例えばバンドブレーキなどで構成してもよい。
また、第４〜第１９の実施形態では、請求項８の発明における分配・合成装置として、第１および第２の遊星歯車装置２０，３０をそれぞれ用いているが、以下の機能を有するものであれば、他の適当な装置を用いてもよい。すなわち、３つの要素を有し、３つの要素のうちの１つの要素に入力された動力を他の２つの要素に分配する機能と、これらの他の２つの要素に入力された動力を合成した後、上記の１つの要素に出力する機能を有し、この動力の分配・合成中、３つの要素がリニアな速度関係を保ちながら回転する装置であればよい。例えば、遊星歯車装置のギヤに代えて、表面間の摩擦によって動力を伝達する複数のローラを有し、遊星歯車装置と同等の機能を有するような装置を用いてもよい。さらに、詳細な説明は省略するが、特願２００６−２１３９０５に開示されるような複数の磁石や軟磁性体の組み合わせで構成された装置を用いてもよい。また、分配・合成装置として、ダブルピニオンタイプの遊星歯車装置を用いてもよい。
さらに、第４〜第１９の実施形態では、第１および第２の発電電動機４０，５０がＤＣ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他の装置、例えば、ＡＣモータでもよい。また、第４〜第１９の実施形態では、請求項８の発明における第１および第２の制御器を、ＥＣＵ２、１ＳＴおよび２ＮＤ・ＰＤＵ６１，６２で構成しているが、第１および第２の制御器は、これに限らず、第１および第２のステータ２２，３２の発電・供給電力を制御できるものであればよい。例えば、第１および第２の制御器を、マイクロコンピュータを搭載した電気回路などで構成してもよい。さらに、第４〜第１９の実施形態では、請求項９の発明における蓄電装置がバッテリ６３であるが、例えばキャパシタでもよいことはもちろんである。
また、本実施形態では、本発明における原動機がガソリンエンジンで構成された内燃機関３であるが、例えば、ディーゼルエンジンや外燃機関など、その他の機関でもよいことはもちろんである。さらに、本実施形態は、本発明を車両に適用した例であるが、本発明は、これに限らず、例えば船舶や航空機などに適用可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
第１実施形態による動力装置のうち、内燃機関や第１および第２の発電電動機などを概略的に示す図である。 第１実施形態による動力装置のうち、内燃機関、第１および第２の発電電動機の動作を制御するＥＣＵなどを示すブロック図である。 第１実施形態による動力装置におけるトルクの伝達状況を、ＥＶクリープ運転中について示す図である。 第１および第２のサンギヤ回転速度ＶＳＵ１，ＶＳＵ２、第１および第２のキャリア回転速度ＶＣＡ１，ＶＣＡ２、第１および第２のリングギヤ回転速度ＶＲＩ１，ＶＲＩ２の一例を、ＥＶクリープ運転中について示す速度線図である。 第１および第２のサンギヤ回転速度ＶＳＵ１，ＶＳＵ２、第１および第２のキャリア回転速度ＶＣＡ１，ＶＣＡ２、第１および第２のリングギヤ回転速度ＶＲＩ１，ＶＲＩ２の一例を、ＥＶ発進時について示す速度線図である。 第１実施形態による動力装置におけるトルクの伝達状況を、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時について示す図である。 第１および第２のサンギヤ回転速度ＶＳＵ１，ＶＳＵ２、第１および第２のキャリア回転速度ＶＣＡ１，ＶＣＡ２、第１および第２のリングギヤ回転速度ＶＲＩ１，ＶＲＩ２の一例を、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時について示す速度線図である。 第１実施形態による動力装置におけるトルクの伝達状況を、バッテリ入出力ゼロモード中について示す図である。 第１および第２のサンギヤ回転速度ＶＳＵ１，ＶＳＵ２、第１および第２のキャリア回転速度ＶＣＡ１，ＶＣＡ２、第１および第２のリングギヤ回転速度ＶＲＩ１，ＶＲＩ２の一例を、バッテリ入出力ゼロモード中について示す速度線図である。 第１実施形態による動力装置におけるトルクの伝達状況を、アシストモード中について示す図である。 第１実施形態による動力装置におけるトルクの伝達状況を、駆動時充電モード中について示す図である。 バッテリ入出力ゼロモード、アシストモード、および駆動時充電モードにおいて、エンジントルクＴＥＮＧを一定とし、かつ第１および第２のロータ回転速度ＶＲＯ１，ＶＲＯ２が互いに等しいとした場合の足軸駆動トルクＴＤＲＤＷなどを、エンジントルクＴＥＮＧに対する比で示す図である。 第１実施形態による動力装置におけるトルクの伝達状況を、車両の減速走行中について示す図である。 第１実施形態による動力装置におけるトルクの伝達状況を、停車中ＥＮＧ始動時について示す図である。 第１および第２のサンギヤ回転速度ＶＳＵ１，ＶＳＵ２、第１および第２のキャリア回転速度ＶＣＡ１，ＶＣＡ２、第１および第２のリングギヤ回転速度ＶＲＩ１，ＶＲＩ２の一例を、停車中ＥＮＧ始動時について示す速度線図である。 第１実施形態による動力装置におけるトルクの伝達状況を、ＥＮＧクリープ運転中について示す図である。 第１および第２のサンギヤ回転速度ＶＳＵ１，ＶＳＵ２、第１および第２のキャリア回転速度ＶＣＡ１，ＶＣＡ２、第１および第２のリングギヤ回転速度ＶＲＩ１，ＶＲＩ２の一例を、ＥＮＧクリープ運転中について示す速度線図である。 第１および第２のサンギヤ回転速度ＶＳＵ１，ＶＳＵ２、第１および第２のキャリア回転速度ＶＣＡ１，ＶＣＡ２、第１および第２のリングギヤ回転速度ＶＲＩ１，ＶＲＩ２の一例を、ＥＮＧ発進時について示す速度線図である。 第１実施形態の変形例による動力装置のうち、内燃機関や第１および第２の発電電動機などを概略的に示す図である。 第２実施形態による動力装置のうち、内燃機関や無段変速機などを概略的に示す図である。 第２実施形態による動力装置のうち、内燃機関や無段変速機の動作を制御するＥＣＵなどを示すブロック図である。 第２実施形態による動力装置におけるトルクの伝達状況を、車両の走行中について示す図である。 第３実施形態による動力装置のうち、内燃機関や第３および第４の発電電動機などを概略的に示す図である。 第３実施形態による動力装置のうち、内燃機関、第３および第４の発電電動機の動作を制御するＥＣＵなどを示すブロック図である。 第３発電電動機の拡大断面図である。 図２５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、第１および第２の回転磁界の発生時について示す展開図である。 図２６の展開図の構成と機能的に同じ構成を示す図である。 Ａ１ロータを回転不能にした状態で第１および第２の回転磁界を発生させた場合の第３発電電動機の動作を説明するための図である。 図２８の続きの動作を説明するための図である。 第３発電電動機の動作中に構成される磁気回路を示す図である。 Ａ１ロータを回転不能にした状態で第１および第２の回転磁界を発生させた場合にＡ２ロータに伝達されるトルクの一例を模式的に示す図である。 第１磁界回転速度ＶＭＦ１、Ａ１およびＡ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＡ２を表す速度線図の一例を、（ａ）Ａ１ロータを回転不能にした場合、（ｂ）Ａ２ロータを回転不能にした場合、（ｃ）Ａ１およびＡ２のロータがいずれも回転している場合、（ｄ）第１磁界回転速度ＶＭＦ１が値０の場合について、それぞれ示す図である。 Ａ２ロータを回転不能にした状態で第１および第２の回転磁界を発生させた場合の第３発電電動機の動作を説明するための図である。 図３３の続きの動作を説明するための図である。 第３実施形態による動力装置におけるトルクの伝達状況を、ＥＶクリープ運転中について示す図である。 第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２、ならびにＡ１、Ａ２、Ｂ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＡ２，ＶＲＢ１，ＶＲＢ２の一例を、ＥＶクリープ運転中について示す速度線図である。 第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２、ならびにＡ１、Ａ２、Ｂ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＡ２，ＶＲＢ１，ＶＲＢ２の一例を、ＥＶ発進時について示す速度線図である。 第３実施形態による動力装置におけるトルクの伝達状況を、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時について示す図である。 第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２、ならびにＡ１、Ａ２、Ｂ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＡ２，ＶＲＢ１，ＶＲＢ２の一例を、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動時について示す速度線図である。 第３実施形態による動力装置におけるトルクの伝達状況を、バッテリ入出力ゼロモード中について示す図である。 第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２、ならびにＡ１、Ａ２、Ｂ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＡ２，ＶＲＢ１，ＶＲＢ２の一例を、バッテリ入出力ゼロモード中について示す速度線図である。 第３実施形態による動力装置におけるトルクの伝達状況を、アシストモード中について示す図である。 第３実施形態による動力装置におけるトルクの伝達状況を、駆動時充電モード中について示す図である。 バッテリ入出力ゼロモード、アシストモード、および駆動時充電モードにおいて、エンジントルクＴＥＮＧを一定とし、かつ第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２が互いに等しいとした場合の足軸駆動トルクＴＤＲＤＷなどを、エンジントルクＴＥＮＧに対する比で示す図である。 第３実施形態による動力装置におけるトルクの伝達状況を、車両の減速走行中について示す図である。 第３実施形態による動力装置におけるトルクの伝達状況を、停車中ＥＮＧ始動時について示す図である。 第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２、ならびにＡ１、Ａ２、Ｂ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＡ２，ＶＲＢ１，ＶＲＢ２の一例を、停車中ＥＮＧ始動時について示す速度線図である。 第３実施形態による動力装置におけるトルクの伝達状況を、ＥＮＧクリープ運転中について示す図である。 第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２、ならびにＡ１、Ａ２、Ｂ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＡ２，ＶＲＢ１，ＶＲＢ２の一例を、ＥＮＧクリープ運転中について示す速度線図である。 第１および第２の磁界回転速度ＶＭＦ１，ＶＭＦ２、ならびにＡ１、Ａ２、Ｂ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＡ２，ＶＲＢ１，ＶＲＢ２の一例を、ＥＮＧ発進時について示す速度線図である。 従来の動力装置の動作の一例を説明するための図である。 請求項１に係る発明の動力装置の動作の一例を説明するための図である。 請求項１に係る発明の動力装置の変速動作を説明するための図である。 第１実施形態による動力装置におけるエンジントルクＴＥＮＧや要求トルクＰＭＣＭＤの関係を、アシストモードについては矢印付の実線で、バッテリ入出力ゼロモードについては矢印付の破線で、それぞれ概略的に示す図である。 第１実施形態による動力装置におけるエンジントルクＴＥＮＧや要求トルクＰＭＣＭＤの関係を、駆動時充電モードについては矢印付の実線で、バッテリ入出力ゼロモードについては矢印付の破線で、それぞれ概略的に示す図である。 第３実施形態による動力装置におけるエンジントルクＴＥＮＧや要求トルクＰＭＣＭＤの関係を、アシストモードについては矢印付の実線で、バッテリ入出力ゼロモードについては矢印付の破線で、それぞれ概略的に示す図である。 第３実施形態による動力装置におけるエンジントルクＴＥＮＧや要求トルクＰＭＣＭＤの関係を、駆動時充電モードについては矢印付の実線で、バッテリ入出力ゼロモードについては矢印付の破線で、それぞれ概略的に示す図である。 第４実施形態による動力装置のうち、内燃機関や第３および第２の発電電動機などを概略的に示す図である。 第４実施形態による動力装置における第１磁界回転速度ＶＭＦ１、Ａ１およびＡ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＡ２、第２サンギヤ回転速度ＶＳＵ２、第２キャリア回転速度ＶＣＡ２、ならびに第２リングギヤ回転速度ＶＲＩ２の一例を、バッテリ入出力ゼロモード中について示す速度線図である。 第５実施形態による動力装置のうち、内燃機関や第３および第２の発電電動機などを概略的に示す図である。 第６実施形態による動力装置のうち、内燃機関や第３および第２の発電電動機などを概略的に示す図である。 第７実施形態による動力装置のうち、内燃機関や第３および第２の発電電動機などを概略的に示す図である。 第８実施形態による動力装置のうち、内燃機関や第３および第２の発電電動機などを概略的に示す図である。 第９実施形態による動力装置のうち、内燃機関や第３および第２の発電電動機などを概略的に示す図である。 第１０実施形態による動力装置のうち、内燃機関や第３および第２の発電電動機などを概略的に示す図である。 （ａ）第２サンギヤ回転速度ＶＳＵ２、第２キャリア回転速度ＶＣＡ２および第２リングギヤ回転速度ＶＲＩの一例を示す速度線図を、第３サンギヤ回転速度ＶＳＵ３、第３キャリア回転速度ＶＣＡ３および第３リングギヤ回転速度ＶＲＩ３の一例を示す速度線図とともに示す図、（ｂ）第２および第３の遊星歯車装置の連結によって構成される４つの回転要素の回転速度の一例を示す速度線図である。 （ａ）第２および第３の遊星歯車装置の連結によって構成される４つの回転要素の回転速度の一例を示す速度線図を、第１磁界回転速度ＶＭＦ１、Ａ１およびＡ２のロータ回転速度ＶＲＡ１，ＶＲＡ２の一例を示す速度線図とともに示す図、（ｂ）第３発電電動機、第２および第３の遊星歯車装置の連結によって構成される５つの回転要素の回転速度の一例を示す速度線図である。 第１０実施形態による動力装置における第１磁界回転速度ＶＭＦ１、エンジン回転数ＮＥ、車速ＶＰ、および第２ロータ回転速度ＶＲＯ２の関係の一例を、（ａ）第１変速モード中について、（ｂ）第２変速モード中について、示す図である。 第１１実施形態による動力装置のうち、内燃機関や第３および第２の発電電動機などを概略的に示す図である。 第１２実施形態による動力装置のうち、内燃機関や第１および第４の発電電動機などを概略的に示す図である。 第１２実施形態による動力装置における第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１、第１キャリア回転速度ＶＣＡ１、第１リングギヤ回転速度ＶＲＩ１、第２磁界回転速度ＶＭＦ２、Ｂ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＢ１，ＶＲＢ２の一例を、バッテリ入出力ゼロモード中について示す速度線図である。 第１３実施形態による動力装置のうち、内燃機関や第１および第４の発電電動機などを概略的に示す図である。 第１４実施形態による動力装置のうち、内燃機関や第１および第４の発電電動機などを概略的に示す図である。 第１５実施形態による動力装置のうち、内燃機関や第１および第４の発電電動機などを概略的に示す図である。 第１６実施形態による動力装置のうち、内燃機関や第１および第４の発電電動機などを概略的に示す図である。 第１７実施形態による動力装置のうち、内燃機関や第１および第４の発電電動機などを概略的に示す図である。 （ａ）第１サンギヤ回転速度ＶＳＵ１、第１キャリア回転速度ＶＣＡ１および第１リングギヤ回転速度ＶＲＩ１の一例を示す速度線図を、第４サンギヤ回転速度ＶＳＵ４、第４キャリア回転速度ＶＣＡ４および第４リングギヤ回転速度ＶＲＩ４の一例を示す速度線図とともに示す図、（ｂ）第１および第４の遊星歯車装置の連結によって構成される４つの回転要素の回転速度の一例を示す速度線図である。 （ａ）第１および第４の遊星歯車装置の連結によって構成される４つの回転要素の回転速度の一例を示す速度線図を、第２磁界回転速度ＶＭＦ２、Ｂ１およびＢ２のロータ回転速度ＶＲＢ１，ＶＲＢ２の一例を示す速度線図とともに示す図、（ｂ）第１および第４の遊星歯車装置ならびに第４発電電動機の連結によって構成される５つの回転要素の回転速度の一例を示す速度線図である。 第１７実施形態による動力装置における第１ロータ回転速度ＶＲＯ１、エンジン回転数ＮＥ、車速ＶＰ、および第２磁界回転速度ＶＭＦ２の関係の一例を、（ａ）第３変速モード中について、（ｂ）第４変速モード中について、示す図である。 第１８実施形態による動力装置のうち、内燃機関や第１および第４の発電電動機などを概略的に示す図である。 第１９実施形態による動力装置のうち、内燃機関や第１および第４の発電電動機などを概略的に示す図である。 請求項８に係る発明の第１動力装置の動作の一例を説明するための図である。 請求項８に係る発明の第１動力装置の変速動作を説明するための図である。 請求項８に係る発明の第２動力装置の動作の一例を説明するための図である。 請求項８に係る発明の第２動力装置の変速動作を説明するための図である。 請求項１５に係る発明の動力装置における原動機の回転数や被駆動部の速度などの一例を、（ａ）第１変速モード中について、（ｂ）第２変速モード中について、示す図である。 請求項１５に係る発明の動力装置における第１および第２の変速モードの切換を説明するための図である。 請求項１８に係る発明の動力装置における原動機の回転数や被駆動部の速度などの一例を、（ａ）第１変速モード中について、（ｂ）第２変速モード中について、示す図である。
符号の説明
１ 動力装置
２ ＥＣＵ（速度変更装置、制御器、第１制御器、第２制御器）
３ 内燃機関（原動機）
３ａ クランク軸（出力軸、第１出力部）
ＤＷ 駆動輪（被駆動部）
２０ 第１遊星歯車装置（第１分配・合成装置、分配・合成装置）
２１ 第１サンギヤ（第１要素、第３要素）
２２ 第１リングギヤ（第１要素、第３要素）
２３ 第１プラネタリギヤ
２４ 第１キャリア（第２要素）
３０ 第２遊星歯車装置（第２分配・合成装置、分配・合成装置）
３１ 第２サンギヤ（第４要素、第６要素、第１要素、第３要素）
３２ 第２リングギヤ（第４要素、第６要素、第１要素、第３要素）
３３ 第２プラネタリギヤ
３４ 第２キャリア（第５要素、第２要素）
４０ 第１発電電動機（速度変更装置、第１エネルギ変換装置、第２発電電動機）
４２ 第１ロータ（第２出力部）
５０ 第２発電電動機（速度変更装置、第２エネルギ変換装置）
５２ 第２ロータ（第２出力部）
６１ １ＳＴ・ＰＤＵ（速度変更装置、制御器、第１制御器）
６２ ２ＮＤ・ＰＤＵ（速度変更装置、制御器、第２制御器）
６３ バッテリ（エネルギ貯蔵・放出装置、蓄電装置）
１Ａ 動力装置
１１０ 無段変速機（速度変更装置）
１Ｂ 動力装置
２２０ 第３発電電動機（第１分配・合成装置、第１発電電動機）
２２１ Ａ１ロータ（第１要素、第１ロータ）
２２２ 第３ステータ（第３要素、ステータ）
２２３ Ａ２ロータ（第２要素、第２ロータ）
２３０ 第４発電電動機（第２分配・合成装置、第１発電電動機）
２３１ Ｂ１ロータ（第４要素、第１ロータ）
２３２ 第４ステータ（第６要素、ステータ）
２３３ Ｂ２ロータ（第５要素、第２ロータ）
ＶＭＦ１ 第１磁界回転速度（第３要素の回転速度）
ＶＭＦ２ 第２磁界回転速度（第６要素の回転速度）
１Ｃ 動力装置
１Ｄ 動力装置
２４０ 変速機
１Ｅ 動力装置
２５０ 変速機
１Ｆ 動力装置
２６０ 変速機
１Ｇ 動力装置
２７０ 変速機
１Ｈ 動力装置
２８０ 変速機
１Ｉ 動力装置
２９０ 第３遊星歯車装置（遊星歯車装置）
２９１ 第３サンギヤ（サンギヤ）
２９２ 第３リングギヤ（リングギヤ）
２９３ 第３プラネタリギヤ（プラネタリギヤ）
２９４ 第３キャリア（キャリア）
Ｃ１ 第１クラッチ
Ｃ２ 第２クラッチ
１Ｊ 動力装置
ＢＬ ブレーキ機構
１Ｋ 動力装置
１Ｌ 動力装置
３００ 変速機
１Ｍ 動力装置
３１０ 変速機
１Ｎ 動力装置
３２０ 変速機
１Ｏ 動力装置
３３０ 変速機
１Ｐ 動力装置
３４０ 第４遊星歯車装置（遊星歯車装置）
３４１ 第４サンギヤ（サンギヤ）
３４２ 第４リングギヤ（リングギヤ）
３４３ 第４プラネタリギヤ（プラネタリギヤ）
３４４ 第４キャリア（キャリア）
Ｃ３ 第３クラッチ（第１クラッチ）
Ｃ４ 第４クラッチ（第２クラッチ）
１Ｑ 動力装置
３５０ 変速機
１Ｒ 動力装置

Claims (20)

  1. 被駆動部を駆動するための動力装置であって、
    出力軸を有する原動機と、
    第１、第２および第３の要素を有し、前記第２要素に入力されたエネルギを前記第１および第３の要素に分配する機能と、前記第１および第３の要素に入力されたエネルギを合成した後、前記第２要素に出力する機能を有するとともに、当該エネルギの分配・合成中、前記第１〜第３の要素が、リニアな速度関係を保ちながら回転するように構成された第１分配・合成装置と、
    第４、第５および第６の要素を有し、前記第５要素に入力されたエネルギを前記第４および第６の要素に分配する機能と、前記第４および第６の要素に入力されたエネルギを合成した後、前記第５要素に出力する機能を有するとともに、当該エネルギの分配・合成中、前記第４〜第６の要素が、リニアな速度関係を保ちながら回転するように構成された第２分配・合成装置と、
    前記第３および第６の要素に接続され、前記第３要素と前記第６要素の回転速度の関係を変更可能な速度変更装置と、を備え、
    前記第２および第４の要素が、前記原動機の前記出力軸に機械的に連結され、前記第１および第５の要素が、前記被駆動部に機械的に連結されていることを特徴とする動力装置。
  2. 前記速度変更装置が機械式の無段変速機であることを特徴とする、請求項１に記載の動力装置。
  3. 前記速度変更装置が、
    前記第３要素に機械的に連結され、当該第３要素との間で回転動力を伝達するとともに、当該回転動力と回転動力以外の他の形態のエネルギとの間でエネルギの形態を変換する第１エネルギ変換装置と、
    当該第１エネルギ変換装置に接続され、前記第６要素に機械的に連結され、当該第６要素との間で回転動力を伝達するとともに、当該回転動力と前記他の形態のエネルギとの間でエネルギの形態を変換する第２エネルギ変換装置と、
    前記第１および第２のエネルギ変換装置の少なくとも一方において、前記他の形態のエネルギを回転動力に変換する際に、当該回転動力のトルクおよび回転数を制御する制御器と、を有することを特徴とする、請求項１に記載の動力装置。
  4. 前記他の形態のエネルギを貯蔵・放出可能に構成され、前記第１および第２のエネルギ変換装置に接続されたエネルギ貯蔵・放出装置をさらに備えることを特徴とする、請求項３に記載の動力装置。
  5. 前記他の形態のエネルギが電気エネルギであることを特徴とする、請求項３または４に記載の動力装置。
  6. 前記第１分配・合成装置が第１遊星歯車装置であり、前記第１および第３の要素の一方が第１サンギヤであり、他方が第１リングギヤであり、前記第２要素が、前記第１サンギヤおよび前記第１リングギヤに噛み合う第１プラネタリギヤを回転自在に支持する第１キャリアであり、
    前記第２分配・合成装置が第２遊星歯車装置であり、前記第４および第６の要素の一方が第２サンギヤであり、他方が第２リングギヤであり、前記第５要素が、前記第２サンギヤおよび前記第２リングギヤに噛み合う第２プラネタリギヤを回転自在に支持する第２キャリアであることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の動力装置。
  7. 前記第１要素が前記第１サンギヤであり、前記第３要素が前記第１リングギヤであり、前記第４要素が前記第２サンギヤであり、前記第６要素が前記第２リングギヤであることを特徴とする、請求項６に記載の動力装置。
  8. 被駆動部を駆動するための動力装置であって、
    第１出力部を有する原動機と、
    回転磁界を発生させるための不動のステータと、磁石で構成され、前記ステータに対向するように設けられた第１ロータと、軟磁性体で構成され、前記ステータと前記第１ロータの間に設けられた第２ロータとを有し、前記ステータと前記第１ロータと前記第２ロータの間で、前記回転磁界の発生に伴って形成される磁気回路を介してエネルギを入出力するとともに、当該エネルギの入出力に伴って、前記回転磁界、前記第１および第２のロータが、前記回転磁界と前記第２ロータの回転速度の差と、前記第２ロータと前記第１ロータの回転速度の差が同じになるようなリニアな速度関係を保ちながら回転するように構成された第１発電電動機と、
    前記ステータに電気的に接続され、当該ステータの発電・供給電力を制御する第１制御器と、
    互いに機械的に連結された第１、第２および第３の要素を有し、前記第２要素に入力された動力を前記第１および第３の要素に分配する機能と、前記第１および第３の要素に入力された動力を合成した後、前記第２要素に出力する機能を有するとともに、当該動力の分配・合成中、前記第１〜第３の要素が、リニアな速度関係を保ちながら回転するように構成された分配・合成装置と、
    第２出力部を有し、供給された電力を動力に変換し、前記第２出力部に出力する機能と、前記第２出力部に入力された動力を電力に変換し、発電する機能を有する第２発電電動機と、
    当該第２発電電動機に電気的に接続され、前記第２発電電動機の発電・供給電力を制御する第２制御器と、を備え、
    前記第１ロータおよび前記第２要素ならびに前記第２ロータおよび前記第１要素の一方が、前記原動機の前記第１出力部に機械的に連結され、前記第１ロータおよび前記第２要素ならびに前記第２ロータおよび前記第１要素の他方が、前記被駆動部に機械的に連結され、前記第３要素が前記第２発電電動機の前記第２出力部に機械的に連結されるとともに、前記ステータおよび前記第２発電電動機が、前記第１および第２の制御器を介して互いに電気的に接続されていることを特徴とする動力装置。
  9. 充電および放電可能に構成され、前記第１および第２の制御器をそれぞれ介して前記ステータおよび前記第２発電電動機に電気的に接続された蓄電装置をさらに備えることを特徴とする、請求項８に記載の動力装置。
  10. 前記第１ロータおよび前記第２要素ならびに前記第２ロータおよび前記第１要素の前記他方と前記被駆動部の間に設けられ、前記他方からの動力を変速して前記被駆動部に伝達するための変速機をさらに備えることを特徴とする、請求項８または９に記載の動力装置。
  11. 前記原動機の前記第１出力部と、前記第１ロータおよび前記第２要素ならびに前記第２ロータおよび前記第１要素の前記一方との間に設けられ、前記第１出力部からの動力を変速して前記一方に伝達するための変速機をさらに備えることを特徴とする、請求項８または９に記載の動力装置。
  12. 前記第２ロータおよび前記第１要素が、前記原動機の前記第１出力部に機械的に連結されるとともに、前記第１ロータおよび前記第２要素が、前記被駆動部に機械的に連結されており、
    前記第１ロータと前記被駆動部の間に設けられ、前記第１ロータからの動力を変速して前記被駆動部に伝達するための変速機をさらに備えることを特徴とする、請求項８または９に記載の動力装置。
  13. 前記第２ロータおよび前記第１要素が、前記原動機の前記第１出力部に機械的に連結されるとともに、前記第１ロータおよび前記第２要素が、前記被駆動部に機械的に連結されており、
    前記第２発電電動機の前記第２出力部と前記第３要素の間に設けられ、前記第２出力部からの動力を変速して前記第３要素に伝達するための変速機をさらに備えることを特徴とする、請求項８または９に記載の動力装置。
  14. 前記第２ロータおよび第１要素が、前記原動機の第１出力部に機械的に連結されるとともに、前記第１ロータおよび第２要素が、前記被駆動部に機械的に連結されており、
    前記第２要素と前記被駆動部の間に設けられ、前記第２要素からの動力を変速して前記被駆動部に伝達するための変速機をさらに備えることを特徴とする、請求項８または９に記載の動力装置。
  15. 前記第２ロータおよび前記第１要素が、前記原動機の前記第１出力部に機械的に連結されるとともに、前記第１ロータおよび前記第２要素が、前記被駆動部に機械的に連結されており、
    サンギヤ、リングギヤ、ならびに、前記サンギヤおよび前記リングギヤに噛み合うプラネタリギヤを回転自在に支持するキャリアを有する遊星歯車装置と、
    第１クラッチと、
    第２クラッチと、をさらに備え、
    前記サンギヤおよび前記リングギヤの一方が、前記第２要素に機械的に連結され、
    前記キャリアが、前記第３要素に機械的に連結されるとともに、前記第１クラッチを介して前記第２発電電動機の前記第２出力部に機械的に連結されており、
    前記サンギヤおよび前記リングギヤの他方が、前記第２クラッチを介して前記第２出力部に機械的に連結されていることを特徴とする、請求項８または９に記載の動力装置。
  16. 前記第１ロータおよび前記第２要素が、前記原動機の前記第１出力部に機械的に連結されるとともに、前記第２ロータおよび前記第１要素が、前記被駆動部に機械的に連結されており、
    前記第２発電電動機の前記第２出力部と前記第３要素の間に設けられ、前記第２出力部と前記第３要素の間で伝達される動力を変速するための変速機をさらに備えることを特徴とする、請求項８または９に記載の動力装置。
  17. 前記第１ロータおよび前記第２要素が、前記原動機の前記第１出力部に機械的に連結されるとともに、前記第２ロータおよび前記第１要素が、前記被駆動部に機械的に連結されており、
    前記第１要素と前記被駆動部の間に設けられ、前記第１要素からの動力を変速して前記被駆動部に伝達するための変速機をさらに備えることを特徴とする、請求項８または９に記載の動力装置。
  18. 前記第１ロータおよび前記第２要素が、前記原動機の前記第１出力部に機械的に連結されるとともに、前記第２ロータおよび前記第１要素が、前記被駆動部に機械的に連結されており、
    サンギヤ、リングギヤ、ならびに、前記サンギヤおよび前記リングギヤに噛み合うプラネタリギヤを回転自在に支持するキャリアを有する遊星歯車装置と、
    第１クラッチと、
    第２クラッチと、をさらに備え、
    前記サンギヤおよび前記リングギヤの一方が、前記第２要素に機械的に連結され、
    前記キャリアが、前記第３要素に機械的に連結されるとともに、前記第１クラッチを介して前記第２発電電動機の前記第２出力部に機械的に連結されており、
    前記サンギヤおよび前記リングギヤの他方が、前記第２クラッチを介して前記第２出力部に機械的に連結されていることを特徴とする、請求項８または９に記載の動力装置。
  19. 前記第１ロータおよび前記第２要素が、前記原動機の前記第１出力部に機械的に連結されるとともに、前記第２ロータおよび前記第１要素が、前記被駆動部に機械的に連結されており、
    前記第２ロータと前記被駆動部の間に設けられ、前記第２ロータからの動力を変速して前記被駆動部に伝達するための変速機をさらに備えることを特徴とする、請求項８または９に記載の動力装置。
  20. 前記原動機の前記第１出力部が逆転するのを阻止するためのブレーキ機構をさらに備えることを特徴とする、請求項８ないし１９のいずれかに記載の動力装置。
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