JP2009262601A - 動力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 駆動効率を高められるとともに、小型化および製造コストの削減を図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、動力を出力するための出力軸３ａを有し、出力軸３ａが、変速装置を用いることなく、被駆動部ＤＷ，ＤＷに連結された熱機関３と、トルクを出力するための回転体２３を有し、回転体２３の回転数を変更可能な回転機２１と、互いの間で動力を伝達可能で、かつ、動力の伝達中、回転数に関する共線関係を保ちながら回転するように構成された第１要素Ｓ１、第２要素Ｃ１、および第３要素Ｒ１を有し、第１要素Ｓ１が熱機関３の出力軸３ａに、第２要素Ｃ１が被駆動部ＤＷ，ＤＷに、第３要素Ｒ１が回転機の回転体２３に、それぞれ連結された差動装置ＰＳ１と、熱機関３の出力軸３ａと被駆動部ＤＷ，ＤＷの間を接続・遮断する第１クラッチＣＬ１と、を備えている。
【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する。

従来、この種の動力装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この動力装置は、車両用のものであり、駆動源としての内燃機関および回転機と、これらの駆動源からの動力を駆動輪に伝達するための無段変速装置および遊星歯車装置を備えている。この無段変速装置は、プーリを有するベルト式のものであり、内燃機関と駆動輪に連結されており、内燃機関の動力を無段階に変速して駆動輪に伝達する。上記の遊星歯車装置は、サンギヤおよびリングギヤと、両者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しており、無段変速装置と並列に設けられている。これらのサンギヤ、リングギヤおよびキャリアは、回転機、内燃機関および駆動輪にそれぞれ連結されている。

以上の構成の従来の動力装置では、内燃機関の動力は、無段変速装置および遊星歯車装置の双方を介して、駆動輪に伝達され、その伝達の際、無段変速装置で変速される。この場合、無段変速装置による動力の伝達効率が、そのプーリの有効径の条件などに応じて低いと推定されるときには、回転機からサンギヤに伝達されるトルクを制御することにより、内燃機関から駆動輪に、リングギヤおよびキャリアを介して伝達されるトルクを増大させる。これにより、無段変速装置を介して伝達されるトルクを低減することによって、駆動輪への内燃機関の動力の伝達効率を高めるようにしている。

しかし、この従来の動力装置では、内燃機関から無段変速装置を介して駆動輪に伝達されるトルクを低減するにすぎず、内燃機関のトルクの一部が、伝達効率の低い無段変速装置を介して伝達されるので、動力装置全体として、十分に高い駆動効率を得ることができない。また、無段変速装置は、内燃機関の動力を変速して駆動輪に伝達する上で必要な構成要素であり、この無段変速装置の分、動力装置の大型化や製造コストの増大を招いてしまう。

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、駆動効率を高められるとともに、小型化および製造コストの削減を図ることができる動力装置を提供することを目的とする。

特開２００６−３２７５７０号公報

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であって、動力を出力するための出力軸（クランク軸３ａ）を有し、出力軸が、変速装置を用いることなく、被駆動部に連結された熱機関（エンジン３）と、トルクを出力するための回転体（ロータ２３）を有し、回転体の回転数を変更可能な回転機２１と、互いの間で動力を伝達可能で、かつ、動力の伝達中、回転数に関する共線関係を保ちながら回転するように構成された第１要素（第１サンギヤＳ１、第１キャリアＣ１）、第２要素（第１キャリアＣ１、第１サンギヤＳ１）および第３要素（第１リングギヤＲ１）を有し、第１要素が熱機関の出力軸に連結され、第２要素が被駆動部に連結され、第３要素が回転機の回転体に連結された差動装置（第１遊星歯車装置ＰＳ１）と、熱機関の出力軸と被駆動部の間を接続・遮断する第１クラッチＣＬ１と、を備えることを特徴とする。

この動力装置によれば、熱機関の出力軸が、変速装置を用いることなく、被駆動部に連結されており、差動装置の第１要素が熱機関の出力軸に、第２要素が被駆動部に、第３要素が回転機の回転体に連結されている。なお、本明細書において、変速装置とは、入力された動力を互いに異なる複数の変速比の１つで変速可能なものをいう。また、第２要素が被駆動部に連結された状態で、第１クラッチによって、熱機関の出力軸と被駆動部の間が接続・遮断される。このように熱機関の出力軸が変速装置を用いることなく被駆動部に連結されているので、熱機関から被駆動部への動力の伝達を、変速装置における動力の伝達ロスを発生させずに行うことができ、熱機関による被駆動部の駆動効率を高めることができる。

また、本発明によれば、例えば、熱機関から被駆動部に伝達される動力を、無段変速装置を用いることなく、無段階に変速することができる。具体的には、第１クラッチにより熱機関の出力軸と被駆動部の間を遮断するとともに、回転機の回転体にトルクを出力する。これにより、熱機関の動力が、第３要素に作用する回転機のトルクを反力として、第１および第２の要素を介して被駆動部に伝達される。この場合、第１〜第３の要素が回転数に関する共線関係を保ちながら回転するため、回転体の回転数の制御により、第３要素の回転数を制御することによって、熱機関の出力軸が連結された第１要素の回転数に対し、被駆動部が連結された第２要素の回転数を無段階に任意に制御でき、それにより、熱機関から被駆動部に伝達される動力を、無段階に変速することができる。

したがって、熱機関の動力を変速し、被駆動部に伝達するために通常用いられているような無段変速装置や有段変速装置は不要であり、この変速装置の分、動力装置の小型化や製造コストの削減を図ることができる。また、同じ理由により、第２要素を、変速装置を用いることなく、被駆動部に連結することが可能である。これにより、上記のように第１および第２の要素を介して熱機関の動力を被駆動部に伝達する場合にも、変速装置における動力の伝達ロスが発生することがなく、熱機関による被駆動部の駆動効率を高めることができる。

また、第３要素に作用する回転機のトルクを制御することによって、熱機関から第１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を漸増させられるので、熱機関が内燃機関であり、かつ、被駆動部のフリクションが極めて大きい場合でも、エンジンストールを発生させることなく、停止中の被駆動部を駆動できるため、熱機関の出力軸と被駆動部の間の連結を、摩擦式の発進クラッチを用いずに行うことが可能になる。このような摩擦式の発進クラッチは、その作動に必要なエネルギが非常に大きく、その駆動源として熱機関を用いた場合には、熱機関の燃費が悪化する。したがって、本発明によれば、そのような場合と比較して、熱機関の燃費を向上させることができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の動力装置１において、差動装置は、第１および第３の要素の一方を構成する第１サンギヤＳ１と、第１および第３の要素の他方を構成する第１リングギヤＲ１と、第２要素を構成し、第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１に噛み合う第１プラネタリギヤＰ１を回転自在に支持する第１キャリアＣ１とを有する第１遊星歯車装置ＰＳ１であることを特徴とする。

この構成によれば、熱機関の出力軸に連結された第１要素および回転機の回転体に連結された第３要素の一方が第１サンギヤで、他方が第１リングギヤで、被駆動部に連結された第２要素が第１キャリアで、それぞれ構成されている。したがって、請求項１の作用で述べたように、第１クラッチにより熱機関の出力軸と被駆動部の間を遮断するとともに、熱機関の動力を、第１および第２の要素を介して被駆動部に伝達する場合に、第１サンギヤおよび第１リングギヤの一方に伝達された熱機関のトルクと、他方に伝達された回転機のトルクとをいずれも、第１キャリアにおいて正のトルクとして合成し、被駆動部に伝達することができる。したがって、より大きなトルクを被駆動部に伝達することができる。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の動力装置１、１Ａにおいて、熱機関の出力軸の逆転を阻止または制限するためのブレーキ機構（ワンウェイクラッチＯＷＣ、ケースＣＡ）をさらに備えることを特徴とする。

この構成によれば、ブレーキ機構により、熱機関の出力軸の逆転が阻止または制限される。このため、第１クラッチにより熱機関の出力軸と被駆動部の間を遮断するとともに、熱機関の出力軸に連結された第１要素の一方向への回転を、ブレーキ機構で阻止または制限することによって、回転機から第３要素に伝達されたトルクを、第１要素を支点として第２要素に伝達し、さらに被駆動部に伝達することができる。したがって、熱機関の出力軸の逆転を制限または阻止しながら、被駆動部を回転機の動力で適切に駆動することができる。また、このような回転機の動力を用いた被駆動部の駆動中、第１クラッチによる熱機関の出力軸と被駆動部の間の遮断によって、熱機関を引きずることがないので、その高い駆動効率を得ることができる。

請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の動力装置１、１Ａにおいて、第２要素を回転不能に保持するためのロック機構（第２クラッチＣＬ２、電磁ブレーキＢＬ）をさらに備えることを特徴とする。

この構成によれば、被駆動部に連結された第２要素をロック機構で回転不能に保持し、第１クラッチにより熱機関の出力軸と被駆動部の間を遮断するとともに、回転機から第３要素に動力を伝達することによって、被駆動部を駆動することなく、第３要素に伝達された動力を、第２要素を支点とし、第１要素を介して熱機関の出力軸に伝達することができる。また、この場合、回転機の回転体の回転方向を制御することによって、熱機関の出力軸を正転させることができる。以上のように、被駆動部を駆動することなく、熱機関の出力軸を正転させることができ、ひいては、熱機関が内燃機関である場合に、内燃機関を始動することができる。

請求項５に係る発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の動力装置１、１Ａにおいて、第２要素から伝達された動力によって回転する被駆動部の回転方向を、正転方向および逆転方向の一方に選択的に切り換える正逆転切換機構１３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クラッチにより熱機関の出力軸と被駆動部の間を遮断した状態で、熱機関や回転機の動力を、第２要素を介して被駆動部に伝達する際に、正逆転切換機構により被駆動部の回転方向を切り換えることによって、被駆動部の正転および逆転を選択的に行うことができる。この場合、請求項１の作用から明らかなように、熱機関が内燃機関であり、かつ、被駆動部のフリクションが極めて大きい場合でも、摩擦式の発進クラッチを用いることなく、熱機関の動力を第１および第２の要素を介して被駆動部に伝達し、エンジンストールを発生させずに、停止状態の被駆動部を正転・逆転させることができる。

請求項６に係る発明は、請求項５に記載の動力装置１、１Ａにおいて、第２要素は、正逆転切換機構１３を介して被駆動部に連結されており、正逆転切換機構１３は、第２サンギヤＳ２、第２リングギヤＲ２、ならびに第２サンギヤＳ２および第２リングギヤＲ２に噛み合う第２プラネタリギヤＰ２を回転自在に支持する第２キャリアＣ２を有し、第２サンギヤＳ２および第２リングギヤＲ２の一方が、第２要素に連結され、第２サンギヤＳ２および第２リングギヤＲ２の他方が、被駆動部に連結された第２遊星歯車装置ＰＳ２と、第２サンギヤＳ２および第２リングギヤＲ２の一方と第２キャリアＣ２の間を接続・遮断する第２クラッチＣＬ２と、第２キャリアＣ２を回転不能に保持するためのキャリアロック機構（電磁ブレーキＢＬ）とを有することを特徴とする。

この構成によれば、第２要素が正逆転切換機構を介して被駆動部に連結されており、正逆転切換機構は第２遊星歯車装置を有している。また、この第２遊星歯車装置の第２サンギヤおよび第２リングギヤの一方（以下「一方のギヤ」という）が第２要素に連結され、第２サンギヤおよび第２リングギヤの他方（以下「他方のギヤ」という）が被駆動部に連結されている。さらに、一方のギヤと第２キャリアの間が、第２クラッチによって接続・遮断され、第２キャリアが、キャリアロック機構によって回転不能に保持される。このため、第２要素からの動力を、正逆転切換機構を介して被駆動部に伝達する場合に、一方のギヤと第２キャリアの間を第２クラッチにより接続するとともに、キャリアロック機構により第２キャリアの回転を許容することによって、一方のギヤ、第２キャリアおよび他方のギヤが、同じ回転方向に一体に回転する。したがって、この場合において被駆動部が正転または逆転するように各要素を連結することによって、被駆動部を正転または逆転させることができる。また、上記のように一方のギヤ、第２キャリアおよび他方のギヤが一体に回転するので、第２遊星歯車装置において、ギヤの噛み合いによる動力の伝達ロスを発生させることなく、第２要素からの動力を被駆動部に伝達することができる。

また、一方のギヤと第２キャリアの間を第２クラッチにより遮断するとともに、キャリアロック機構により第２キャリアを回転不能に保持することによって、第２要素からの動力は、一方のギヤ、第２プラネタリギヤ、および他方のギヤを介して、被駆動部に伝達される。その際、上記のように第２キャリアが回転不能に保持されるため、他方のギヤは、一方のギヤに対して逆方向に回転する。したがって、前述したように、一方のギヤ、第２キャリアおよび他方のギヤが同方向に一体に回転する場合において、被駆動部が正転または逆転するように各要素を連結したときには、上記のように他方のギヤが一方のギヤに対して逆方向に回転するので、被駆動部を逆転または正転させることができる。以上のように、正逆転切換機構を、第２遊星歯車装置、第２クラッチおよびキャリアロック機構の組み合わせによって、比較的単純に構成することができる。

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、実施形態を説明するための図面では、断面を示す部分のハッチングを適宜、省略している。図１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、駆動源としての内燃機関３（熱機関）および回転機２１と、駆動輪ＤＷ，ＤＷに駆動力を伝達するための第１遊星歯車装置ＰＳ１（差動装置）、第１伝達経路ＰＴ１、第２伝達経路ＰＴ２、差動ギヤ機構８、および駆動軸９，９とを備えている。

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、その吸気管には、スロットル弁（いずれも図示せず）が設けられている。このスロットル弁の開度（以下「スロットル弁開度」という）は、後述するＥＣＵ２によって制御され、それにより、エンジン３に吸入される吸入空気量が制御される。

上記の第１遊星歯車装置ＰＳ１は、第１サンギヤＳ１と、第１サンギヤＳ１の外周に設けられた第１リングギヤＲ１と、両ギヤＳ１，Ｒ１に噛み合う複数（例えば３つ）の第１プラネタリギヤＰ１（２つのみ図示）と、これらの第１プラネタリギヤＰ１を回転自在に支持する第１キャリアＣ１を有している。周知のように、これらの第１サンギヤＳ１、第１リングギヤＲ１および第１キャリアＣ１は、互いの間で動力を伝達可能で、当該動力の伝達中、回転数に関する共線関係を保ちながら回転する。以下、第１サンギヤＳ１、第１リングギヤＲ１および第１キャリアＣ１を総称して、「第１遊星歯車装置ＰＳ１の三要素」という。

上記の第１伝達経路ＰＴ１は、互いに平行に配置された第１回転軸４および第１アイドラ軸６を有している。この第１回転軸４は、その一端部が、フライホイール５を介してエンジン３のクランク軸３ａ（出力軸）に連結されており、軸受け４ａにより回転自在に支持されている。また、第１回転軸４には、上述した第１サンギヤＳ１とギヤ４ｂが一体に設けられている。このように、第１サンギヤＳ１は、第１回転軸４およびフライホイール５を介して、クランク軸３ａに常に一体に連結されている。

上記の第１アイドラ軸６は、軸受け６ａに回転自在に支持されるとともに、第１クラッチＣＬ１を介して、第２アイドラ軸７に連結されている。この第２アイドラ軸７は、軸受け７ａに回転自在に支持されている。また、第１アイドラ軸６には、ギヤ６ｂが一体に設けられており、このギヤ６ｂは、上述した第１回転軸４のギヤ４ｂに噛み合っている。これらのギヤ４ｂ，６ｂのギヤ比は、例えば１：１に設定されている。上記の第１クラッチＣＬ１は、エンジン３を駆動源とするドグ歯式のものであり、入力部および出力部を有しており、これらの入力部および出力部が、第１アイドラ軸６および第２アイドラ軸７にそれぞれ連結されている。また、第１クラッチＣＬ１は、ＥＣＵ２により制御されることによって、第１アイドラ軸６と第２アイドラ軸７の間を接続・遮断する。さらに、第２アイドラ軸７には、第１ギヤ７ｂおよび第２ギヤ７ｃが一体に設けられており、この第１ギヤ７ｂは、差動ギヤ機構８のギヤ８ａに噛み合っている。差動ギヤ機構８は、駆動軸９，９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１クラッチＣＬ１によって第１アイドラ軸６と第２アイドラ軸７の間が接続されると、エンジン３のクランク軸３ａは、第１伝達経路ＰＴ１（第１回転軸４、第１アイドラ軸６）、第１クラッチＣＬ１、第２アイドラ軸７、第１ギヤ７ｂ、ギヤ８ａ、差動ギヤ機構８、および駆動軸９，９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される。このように、クランク軸３ａは、変速装置を用いることなく、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される。また、第１クラッチＣＬ１が遮断されると、第１伝達経路ＰＴ１を介した、クランク軸３ａおよびこれと一体の第１サンギヤＳ１と駆動輪ＤＷ，ＤＷとの連結が解かれる。

また、上記の第１回転軸４には、ワンウェイクラッチＯＷＣ（ブレーキ機構）が設けられている。ワンウェイクラッチＯＷＣは、第１回転軸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回転軸４と回転不能に構成されたケースＣＡ（ブレーキ機構）との間を接続するとともに、クランク軸３ａに正転させるような動力が作用したときには、第１回転軸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ＯＷＣおよびケースＣＡによって、クランク軸３ａが正転する場合にのみ、クランク軸３ａおよび第１回転軸４の回転が許容され、クランク軸３ａが第１回転軸４とともに逆転するのが、阻止される。

前記第２伝達経路ＰＴ２は、上述した第１伝達経路ＰＴ１と並列に設けられており、第２回転軸１１、第３回転軸１２、および、両者１１，１２に連結された正逆転切換機構１３を有している。この第２回転軸１１は、中空に形成され、軸受け１１ａに回転自在に支持されている。また、第２回転軸１１には、前述した第１遊星歯車装置ＰＳ１の第１キャリアＣ１が一体に設けられており、第２回転軸１１の内側には、第１回転軸４が回転自在に嵌合している。

上記の第３回転軸１２は、中空に形成され、軸受け１２ａに回転自在に支持されるとともに、第２回転軸１１と同心状に配置されており、第３回転軸１２の内側には、第１回転軸４が回転自在に嵌合している。また、第３回転軸１２には、ギヤ１２ｂが一体に設けられており、このギヤ１２ｂは、前述した第２アイドラ軸７の第２ギヤ７ｃに噛み合っている。これらのギヤ１２ｂおよび第２ギヤ７ｃのギヤ比は、前述したギヤ４ｂ，６ｂのギヤ比と異なり、例えば１：１．５に設定されている。

以上のように、第１キャリアＣ１は、第２回転軸１１、正逆転切換機構１３、第３回転軸１２、ギヤ１２ｂ、第２ギヤ７ｃ、第２アイドラ軸７、第１ギヤ７ｂ、ギヤ８ａ、差動ギヤ機構８、および駆動軸９，９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されている。すなわち、第１キャリアＣ１と駆動輪ＤＷ，ＤＷの間には、変速装置は設けられておらず、第１キャリアＣ１は、変速装置を用いることなく、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されている。

上記の正逆転切換機構１３は、第１キャリアＣ１から第２伝達経路ＰＴ２を介して動力が伝達されることにより回転する駆動輪ＤＷ，ＤＷの回転方向を、正転方向または逆転方向に選択的に切り換えるものであり、第２遊星歯車装置ＰＳ２、第２クラッチＣＬ２および電磁ブレーキＢＬなどで構成されている。この第２遊星歯車装置ＰＳ２は、第１遊星歯車装置ＰＳ１と同様に構成されており、第２サンギヤＳ２と、この第２サンギヤＳ２の外周に設けられた第２リングギヤＲ２と、両ギヤＳ２，Ｒ２に噛み合う複数（例えば３つ）の第２プラネタリギヤＰ２（２つのみ図示）と、これらの第２プラネタリギヤＰ２を回転自在に支持する第２キャリアＣ２を有している。これらの第２サンギヤＳ２および第２リングギヤＲ２は、第２および第３の回転軸１１，１２にそれぞれ連結されている。

上記の第２クラッチＣＬ２は、例えば電磁クラッチであり、その締結度合がＥＣＵ２により制御されることによって、第２キャリアＣ２と第２回転軸１１の間、すなわち、第２キャリアＣ２と第２サンギヤＳ２の間を接続・遮断する。電磁ブレーキＢＬは、ＥＣＵ２によりＯＮまたはＯＦＦされ、ＯＮ状態のときに、第２キャリアＣ２を回転不能に保持するとともに、ＯＦＦ状態のときに、第２キャリアＣ２の回転を許容する。

以上の構成により、正逆転切換機構１３では、第２クラッチＣＬ２の接続により第２キャリアＣ２と第２サンギヤＳ２の間を接続するとともに、電磁ブレーキＢＬをＯＦＦ状態に制御することにより第２キャリアＣ２の回転を許容することによって、第２サンギヤＳ２に伝達された動力は、第２プラネタリギヤＰ２を介して、第２リングギヤＲ２に伝達され、第２サンギヤＳ２、第２キャリアＣ２および第２リングギヤＲ２が一体に同方向に回転する。すなわち、この場合（第２クラッチＣＬ２：接続、電磁ブレーキＢＬ：ＯＦＦ）には、第１キャリアＣ１から第２サンギヤＳ２に伝達された動力は、その回転方向が変更されずに、第２リングギヤＲ２を介して第３回転軸１２に伝達され、さらに、第２アイドラ軸８や差動ギヤ機構８を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。これにより、駆動輪ＤＷ，ＤＷは、第１キャリアＣ１がクランク軸３ａの正転方向と同方向に回転しているときには正転し、車両が前進する。

以下、上記のように、第２クラッチＣＬ２の接続と電磁ブレーキＢＬのＯＦＦ制御によって、第１キャリアＣ１からの動力を、その回転方向を変更せずに動輪ＤＷ，ＤＷに伝達する正逆転切換機構１３の動作モードを、「正転モード」という。

また、正逆転切換機構１３では、第２クラッチＣＬ２で第２キャリアＣ２と第２サンギヤＳ２の間を遮断するとともに、電磁ブレーキＢＬで第２キャリアＣ２を回転不能に保持することによって、第２サンギヤＳ２に伝達された動力は、第２プラネタリギヤＰ２を介して、第２リングギヤＲ２に伝達され、第２キャリアＣ２が回転不能に保持されているため、第２リングギヤＲ２は、第２サンギヤＳ２の回転方向と逆方向に回転する。すなわち、この場合（第２クラッチＣＬ２：遮断、電磁ブレーキＢＬ：ＯＮ）には、第１キャリアＣ１から第２サンギヤＳ２に伝達された動力は、その回転方向が逆方向に変更された状態で、第２リングギヤＲ２や第３回転軸１２を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。これにより、駆動輪ＤＷ，ＤＷは、第１キャリアＣ１がクランク軸３ａの正転方向と同方向に回転しているときには逆転し、車両が後進する。この場合、第２遊星歯車装置ＰＳ２の特性から明らかなように、第２リングギヤＲ２には、第２サンギヤＳ２に伝達されたトルクが増大した状態で伝達される。

以下、上記のように、第２クラッチＣＬ２の遮断と電磁ブレーキＢＬのＯＮ制御によって、第１キャリアＣ１からの動力を、その回転方向を逆方向に変更した状態で駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達する正逆転切換機構１３の動作モードを、「逆転モード」という。

さらに、第２クラッチＣＬ２および電磁ブレーキＢＬは、第１キャリアＣ１を回転不能に保持するためのロック機構としても機能する。具体的には、第２クラッチＣＬ２を接続するとともに、電磁ブレーキＢＬをＯＮ状態に制御する。第１キャリアＣ１は、この第２クラッチＣＬ２の接続によって、第２サンギヤＳ２を介して第２キャリアＣ２に連結されるとともに、この電磁ブレーキＢＬのＯＮ制御によって、第２キャリアＣ２とともに回転不能に保持される。

前記回転機２１は、ブラシレスＤＣモータであり、第１遊星歯車装置ＰＳ１に一体に設けられている。回転機２１は、回転磁界を発生させるためのステータ２２と、このステータ２２に対向するように配置されたロータ２３（回転体）とを有している。ステータ２２は、鉄芯やコイルなどで構成されており、ケースＣＡに固定されている。また、ステータ２２には、パワードライブユニット（以下「ＰＤＵ」という）３１を介して、バッテリ３２が接続されている。このＰＤＵ３１は、インバータなどの電気回路で構成されており、ＥＣＵ２に接続されている（図２参照）。上記のロータ２３は、複数の永久磁石などで構成されており、第１遊星歯車装置ＰＳ１の第１リングギヤＲ１の外周面に取り付けられている。これにより、ロータ２３は、第１リングギヤＲ１と一体に回転自在になっている。

以上の構成の回転機２１では、ＥＣＵ２によるＰＤＵ３１の制御により、バッテリ３２の電力がステータ２２に供給されると、ステータ２２で回転磁界が発生し、それに伴い、供給された電力が動力に変換され、ロータ２３に出力される。ＥＣＵ２は、ステータ２２に供給される電流の大きさおよび周波数を制御することによって、ロータ２３のトルクおよび回転数（以下、それぞれ「力行トルク」「回転機回転数ＮＭ」という）をそれぞれ制御する。以下、バッテリ３２からステータ２２への電力供給によりロータ２３から動力を出力することを、「力行運転」という。また、ステータ２２への電力供給を停止した状態で、外力によりロータ２３が回転している場合に、ＥＣＵ２によりＰＤＵ３１を制御することによって、ステータ２２において、誘導起電圧が発生し、発電が行われる。それに伴い、ロータ２３には、発電した電力量に応じた制動トルク（以下「発電制動トルク」という）が出力される。

また、図２に示すように、ＥＣＵ２には、クランク角センサ４１、回転角センサ４２および電流電圧センサ４３が接続されている。このクランク角センサ４１は、クランク軸３ａのクランク角度位置を検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、このクランク角度位置に基づいて、エンジン３の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥを算出する。また、上記の回転角センサ４２は、回転機２１のステータ２２に対するロータ２３の回転角度位置を検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、この検出信号に基づいて、上述した回転機回転数ＮＭを算出する。さらに、上記の電流電圧センサ４３は、バッテリ３２に入出力される電流・電圧値を検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、この検出信号に基づいて、バッテリ３２の充電状態を算出する。

さらに、ＥＣＵ２には、アクセル開度センサ４４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、回転数センサ４５から駆動輪ＤＷ，ＤＷの回転数（以下「駆動輪回転数」という）ＮＤＷを表す検出信号が、それぞれ出力される。

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４１〜４５からの検出信号に応じ、エンジン３や回転機２１の動作を制御する。

なお、本実施形態では、第１サンギヤＳ１が本発明における第１要素に、第１キャリアＣ１が本発明における第２要素に、第１リングギヤＲ１が本発明における第３要素に、それぞれ相当する。また、第２クラッチＣＬ２および電磁ブレーキＢＬが、本発明におけるロック機構に、電磁ブレーキＢＬが本発明におけるキャリアロック機構に、それぞれ相当する。

次に、ＥＣＵ２による制御によって行われる動力装置１の動作について説明する。この動力装置１の動作モードには、ＥＶ発進、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動、停車中ＥＮＧ始動、ＥＮＧ発進、ＥＮＧ走行、および減速回生が含まれる。以下、これらの動作について、ＥＶ発進から順に説明する。以下、動力装置１のすべての回転要素について、エンジン３のクランク軸３ａの正転方向と同方向に回転することを「正転」といい、逆転方向と同方向に回転することを「逆転」という。

・ＥＶ発進
このＥＶ発進は、エンジン３を停止した状態で、回転機２１のみを駆動源として用いて、車両を発進させる動作モードであり、ＥＶ発進には、車両を前方に発進させる場合と後方に発進させる場合が含まれる。まず、前方に発進させる場合について説明する。この場合、第１クラッチＣＬ１を遮断することによって、前述した第１伝達経路ＰＴ１を介したクランク軸３ａと駆動輪ＤＷ，ＤＷとの連結を解く。また、正逆転切換機構１３の動作モードを正転モードに設定する。すなわち、第２クラッチＣＬ２を接続するとともに、電磁ブレーキＢＬをＯＦＦ状態に制御する。さらに、回転機２１において力行運転を行うとともに、ロータ２３を第１リングギヤＲ１とともに正転させる。

この場合、前述したワンウェイクラッチＯＷＣによって、第１サンギヤＳ１がクランク軸３ａとともに逆転するのが阻止されているため、ロータ２３から第１リングギヤＲ１に伝達された動力は、第１サンギヤＳ１を支点として、第１プラネタリギヤＰ１を介して第１キャリアＣ１に伝達され、それにより、第１キャリアＣ１が正転する。また、第１キャリアＣ１から第２回転軸１１に伝達された動力は、正逆転切換機構１３が正転モードに設定されていることによって、その回転方向が正逆転切換機構１３において変更されずに、第３回転軸１２や差動ギヤ機構８を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転し、ひいては、車両が前方に発進する。この場合、正逆転切換機構１３では、前述したように、第２サンギヤＳ２、第２キャリアＣ２および第２リングギヤＲ２が一体に正転する。

一方、ＥＶ発進において、車両を後方に発進させる場合には、前方に発進させる場合と同様に第１クラッチＣＬ１を遮断し、前方に発進させる場合と異なり、正逆転切換機構１３の動作モードを逆転モードに設定する。すなわち、第２クラッチＣＬ２を遮断するとともに、電磁ブレーキＢＬをＯＮ状態に制御する。また、回転機２１において力行運転を行うとともに、ロータ２３を正転させる。これにより、上述したように回転機２１から第１キャリアＣ１を介して第２回転軸１１に伝達された動力は、正逆転切換機構１３が逆転モードに設定されていることによって、その回転方向が正逆転切換機構１３において逆方向に変更された後、第３回転軸１２や差動ギヤ機構８を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが逆転し、ひいては、車両が後方に発進する。

・ＥＶ走行中ＥＮＧ始動
このＥＶ走行中ＥＮＧ始動は、上述したＥＶ発進による車両の走行中に、エンジン３を始動する動作モードであり、次のようにして行われる。すなわち、ステータ２２への電力供給を停止し、車両を惰性で走行させる。その状態で、スタータ（図示せず）によってクランク軸３ａを正転させるとともに、燃料噴射弁などを制御することによって、エンジン３を始動する。

・停車中ＥＮＧ始動
この停車中ＥＮＧ始動は、車両の停止中に、回転機２１を用いて、エンジン３を始動する動作モードであり、次のようにして行われる。すなわち、第１クラッチＣＬ１を遮断することによって、第１伝達経路ＰＴ１を介したクランク軸３ａと駆動輪ＤＷ，ＤＷとの連結を解く。また、第２クラッチＣＬ２を接続するとともに、電磁ブレーキＢＬをＯＮ状態に制御することによって、第１キャリアＣ１を回転不能に保持する。さらに、回転機２１において力行運転を行うとともに、ロータ２３を第１リングギヤＲ１とともに逆転させる。

以上により、ロータ２３から第１リングギヤＲ１に伝達された動力は、第１プラネタリギヤＰ１を介して、第１サンギヤＳ１に伝達される。この場合、上述したように、ロータ２３および第１リングギヤＲ１を逆転させることと、第１キャリアＣ１が回転不能に保持されていることから、第１サンギヤＳ１は、クランク軸３ａとともに正転する。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。この停車中ＥＮＧ始動時、回転機回転数ＮＭは、算出されたエンジン回転数ＮＥがその始動に適した所定の始動時用回転数になるように制御される。

・ＥＮＧ発進
このＥＮＧ発進は、エンジン３の動力を用いて、車両を発進させる動作モードであり、ＥＮＧ発進には、ＥＶ発進と同様、車両を前方に発進させる場合と後方に発進させる場合が含まれる。まず、前方に発進させる場合について説明する。

この場合、前述したＥＶ発進と同様、第１クラッチＣＬ１を遮断することにより、第１伝達経路ＰＴ１を介したクランク軸３ａと駆動輪ＤＷ，ＤＷとの連結を解くとともに、正逆転切換機構１３の動作モードを正転モードに設定する（第２クラッチＣＬ２：接続、電磁ブレーキＢＬ：ＯＦＦ）。この場合、エンジン３の動力が伝達されることによって、第１サンギヤＳ１がクランク軸３ａとともに正転するのに対し、車両のフリクションが回転機２１のそれよりも非常に大きいため、第１キャリアＣ１および駆動輪ＤＷ，ＤＷは停止状態になるとともに、第１リングギヤＲ１は、エンジン３の動力が第１サンギヤＳ１および第１プラネタリギヤＰ１を介して伝達されることにより、ロータ２３とともに逆転する。このため、この状態における第１遊星歯車装置ＰＳ１の三要素の回転数、エンジン回転数ＮＥ、駆動輪回転数ＮＤＷ、および回転機回転数ＮＭの関係は、例えば図３（ａ）のように示される。

なお、同図は、いわゆる速度共線図であり、この速度共線図および後述する他の速度共線図では、値０を示す横線に交わる縦線は、各パラメータの回転数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、各パラメータの回転数に相当する。また、図３（ａ）では、第１ギヤ７ｂやギヤ８ａによる変速はないものとして、駆動輪回転数ＮＤＷが第１キャリアＣ１の回転数と等しいとみなされる状態を描いている。以上のことは、後述する他の速度共線図についても同様である。

図３（ａ）に示すように第１リングギヤＲ１がロータ２３とともに逆転している状態から、ロータ２３に伝達されるエンジン３の動力を用いて、回転機２１で発電を行い、発電した電力をバッテリ３２に充電するとともに、回転機回転数ＮＭを値０になるように制御する。この発電に伴い、ロータ２３から第１リングギヤＲ１に、発電した電力量に応じた発電制動トルクが作用する。この発電制動トルクを反力として、エンジン３のトルク（以下「エンジントルク」という）が、第１サンギヤＳ１および第１プラネタリギヤＰ１を介して、第１キャリアＣ１に伝達され、第１キャリアＣ１が正転する。第１キャリアＣ１に伝達されたトルクは、動作モードが上述したように正転モードに設定された正逆転切換機構１３や、差動ギヤ機構８を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上のように、第１遊星歯車装置ＰＳ１において、発電制動トルクとエンジントルクがいずれも正のトルクとして合成された後、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。

以上の結果、図３（ｂ）に示すように、駆動輪回転数ＮＤＷが値０から上昇し、すなわち、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転し、車両が前方に発進する。この場合における発電制動トルクとエンジントルクのトルク合成比は、第１サンギヤＳ１と第１リングギヤＲ１のギヤ比で定まる。また、ＥＮＧ発進時、回転機２１で発電する電力量は、漸増するように制御される。これにより、上述したように第１リングギヤＲ１に作用する発電制動トルクが漸増することによって、第１サンギヤＳ１や第１キャリアＣ１を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるエンジントルクが漸増する。したがって、エンジンストールを発生させることなく、車両を前方に発進させることができる。

さらに、上述した回転機２１の制御により回転機回転数ＮＭが値０になった後には、第１クラッチＣＬ１および正逆転切換機構１３の制御はそのまま（第１クラッチＣＬ１：遮断、正逆転切換機構１３の動作モード：正転モード）で、回転機２１において力行運転を行うとともに、ロータ２３を正転させる。これにより、第１遊星歯車装置ＰＳ１において、エンジントルクとロータ２３からの力行トルクとがいずれも正のトルクとして合成された後、第２伝達経路ＰＴ２などを介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転し、車両が引き続き前進する。この場合、回転機回転数ＮＭは、そのときのエンジン回転数ＮＥと、算出された駆動輪回転数ＮＤＷに応じて制御され、力行トルクは、エンジントルクと釣り合うように制御される。

一方、ＥＮＧ発進において、車両を後方に発進させる場合の制御は、前方に発進させる場合と比較して、正逆転切換機構１３の動作モードを逆転モードに設定する点のみが異なっている。これにより、上述したように第１キャリアＣ１に伝達された発電制動トルクとエンジントルクとの合成トルク（動力）は、動作モードが逆転モードに設定された正逆転切換機構１３などを介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが逆転し、ひいては、車両が後方に発進する。

また、この場合にも、回転機２１で発電する電力量は、漸増するように制御される。これにより、第１サンギヤＳ１や第１キャリアＣ１を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるエンジントルクが漸増する。したがって、エンジンストールを発生させることなく、車両を後方に発進させることができる。

・ＥＮＧ走行
このＥＮＧ走行は、前述したＥＶ走行中ＥＮＧ始動後やＥＮＧ発進後における車両の前進走行中に、エンジン３の動力を用いて車両を引き続き前進させる動作モードである。また、ＥＮＧ走行には、エンジン３の動力を駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達するための伝達モードとして、第１伝達モードおよび第２伝達モードが含まれる。まず、第１伝達モードについて説明する。

この第１伝達モードは、後述する駆動輪回転数ＮＤＷに関する所定の条件が成立していないときに選択され、第２伝達モードは、この所定の条件が成立しているときに選択される。また、第１伝達モード中には、上述したＥＮＧ発進時と同様、第１クラッチＣＬ１を遮断し、正逆転切換機構１３の動作モードを正転モードに設定するとともに、回転機２１の動作を制御することによって、エンジントルク（動力）を、第１遊星歯車装置ＰＳ１や第２伝達経路ＰＴ２を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達する。この場合、エンジン回転数ＮＥ、駆動輪回転数ＮＤＷ、および第１サンギヤＳ１と第１リングギヤＲ１のギヤ比の関係によって定まるロータ２３の回転方向が逆転方向であるときには、回転機２１において発電が行われ、正転方向であるときには、力行運転が行われる。これにより、ＥＮＧ発進の場合と同様、発電時にはエンジントルクと発電制動トルクが、力行運転時にはエンジントルクと力行トルクが、いずれも正のトルクとして合成された後、第２伝達経路ＰＴ２などを介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転し、車両が引き続き前進する。

また、第１伝達モード中、エンジン３から駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力が、回転機回転数ＮＭを制御することによって無段階に変速される。すなわち、第１遊星歯車装置ＰＳ１および回転機２１が無段変速装置として機能する。以下、この点について説明する。

第１伝達モード中、第１遊星歯車装置ＰＳ１の三要素、エンジン回転数ＮＥ、駆動輪回転数ＮＤＷ、および回転機回転数ＮＭの関係は、例えば図４や図５のように示される。図４に示すように、ロータ２３が正転しているときには、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力は、同図に示す中抜きの矢印から明らかなように、回転機回転数ＮＭを上昇させることによって増速側に、低下させることによって減速側に、それぞれ無段階に変速される。

また、図５に示すように、ロータ２３が逆転しているときには、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力は、同図に示す中抜きの矢印から明らかなように、回転機回転数ＮＭを上昇させることによって減速側に、低下させることによって増速側に、それぞれ無段階に変速される。この場合、基本的には、回転機回転数ＮＭは値０近傍に制御され、それにより、変速をある程度行いながら、バッテリ３２における電力の入出力が抑制される。

さらに、第１伝達モード中、要求トルクが極めて大きくなり、車両を急加速させる場合には、スロットル弁開度などの制御により、エンジン回転数ＮＥを急上昇させ、エンジントルクを急増させる。また、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷの関係によって定まるロータ２３の回転方向が、正転方向であるとき（図４参照）には、回転機２１において力行運転を行い、逆転方向であるとき（図５参照）には、回転機２１において発電を行う。これにより、第１遊星歯車装置ＰＳ１において、エンジントルクと力行トルク（または発電制動トルク）がいずれも、正のトルクとして合成された後、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、車両が急加速する。

上記のように、車両の急加速時、第１伝達モードを選択し、第１クラッチＣＬ１により、第１伝達経路ＰＴ１を介したクランク軸３ａと駆動輪ＤＷ，ＤＷとの連結を解くことによって、エンジン回転数ＮＥをそのときの駆動輪回転数ＮＤＷとは無関係に上昇させることができ、エンジントルクを急増させることができる。また、そのようなエンジントルクと力行トルク（または発電制動トルク）とがいずれも、正のトルクとして合成され、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるので、より大きなトルクを駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達できる。したがって、車両を速やかに加速させることができ、その商品性を高めることができる。

さらに、第１伝達モード中における車両の登坂走行時には、算出されたバッテリ３２の充電状態に応じて、エンジン回転数ＮＥおよび回転機２１の動作を制御する。具体的には、充電状態が第１所定値よりも大きく、バッテリ３２の電力が十分に残っているときには、エンジン回転数ＮＥを、駆動輪回転数ＮＤＷに応じ、ロータ２３が正転するように制御し、回転機２１において力行運転を行うとともに、ロータ２３を正転させる。これにより、エンジントルクと力行トルクの合成トルクが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転し、車両が引き続き前進する。

一方、車両の登坂走行中、充電状態が第１所定値を下回ったときには、エンジン回転数ＮＥを、駆動輪回転数ＮＤＷに応じ、ロータ２３が逆転するように制御するとともに、回転機２１において発電を行い、発電した電力をバッテリ３２に充電する。これにより、エンジントルクと発電制動トルクの合成トルクが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転し、車両が引き続き前進する。なお、このバッテリ３２の充電は、充電状態が第１所定値よりも大きな第２所定値に達するまで行われる。以上により、バッテリ３２の過放電および過充電を防止しながら、登坂走行を継続して行うことができる。

また、第１伝達モード中、車両が定速走行状態になり、かつ、駆動輪回転数ＮＤＷが所定回転数以上になったときには、第１伝達モードに代えて、第２伝達モードが選択される。第２伝達モード中、第１伝達モードの場合と同様に正逆転切換機構１３の動作モードを正転モードに設定するとともに、第１伝達モード中に遮断されていた第１クラッチＣＬ１を接続することによって、クランク軸３ａを、第１および第２の伝達経路の双方を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結する。この第１クラッチＣＬ１の接続は、スロットル弁開度の制御などによるエンジン回転数ＮＥの制御によって、第１クラッチＣＬ１の入力部および出力部を互いに等しい回転数に制御した状態で行われる。上記の所定回転数は、第１クラッチＣＬ１の接続により、クランク軸３ａを、第１伝達経路ＰＴ１を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結した場合に、エンジンストールを発生させずに車両を走行させることが可能な最低の回転数に設定されており、エンジン３の最大発生トルクが大きいほど、より小さな値に設定されている。

さらに、第１クラッチＣＬ１が接続された第２伝達モード中、スロットル弁開度は、駆動輪回転数ＮＤＷによって一義的に定まるエンジン回転数ＮＥにおいて、エンジン３の最良の燃費が得られるように制御される。第１クラッチＣＬ１が接続されているときには、クランク軸３ａが駆動輪ＤＷ，ＤＷにほぼ直接的に連結された状態になるため、極めて高い駆動効率を得ることができる。また、動力装置１における各ギヤのギヤ比は、第２伝達モード中において、エンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷによって定まるロータ２３の回転方向が正転方向になるように設定されている。

また、第２伝達モードにおいて、上述したスロットル弁開度の制御（以下「最良燃費制御」という）の実行中、エンジン３から駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが、動力装置１に要求される要求トルクに対して不足するときには、その不足分を補うように、回転機２１に電力を供給し、ロータ２３を正転させることによって、回転機２１によるアシストを行う。このアシスト中、エンジントルクの一部は、第１遊星歯車装置ＰＳ１において力行トルクと合成された後、第２伝達経路ＰＴ２などを介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、エンジントルクの残りは、第１伝達径路を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転し、車両が引き続き前進する。このアシスト中、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクは、各ギヤによる変速などを無視すれば、エンジントルクと力行トルクの和に等しくなる。

一方、上記の最良燃費制御の実行中、エンジン３から駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが要求トルクに対して余るときには、その余剰分を用いて、回転機２１において発電が行われるとともに、発電した電力がバッテリ３２に充電される。この発電は、第１伝達経路ＰＴ１、第２伝達経路ＰＴ２および第１遊星歯車装置ＰＳ１を介してロータ２３に伝達されるエンジン３の動力を用いて行われる。この発電中、エンジントルクの一部は、第１伝達経路ＰＴ１などを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、エンジントルクの残りは、第１伝達経路ＰＴ１および第２伝達経路ＰＴ２を介して、第１キャリアＣ１に伝達される。第１キャリアＣ１に伝達されたトルクの一部は、第１リングギヤＲ１を介してロータ２３に伝達され、残りは、第１サンギヤＳ１や第１伝達経路ＰＴ１を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転し、車両が引き続き前進する。この発電中、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクは、各ギヤによる変速などを無視すれば、エンジントルクからロータ３２に伝達されるトルクを差し引いた大きさになる。

上述したような回転機２１によるアシスト・充電によって、最良燃費制御による運転領域を拡大することができる。なお、上記の要求トルクは、駆動輪回転数ＮＤＷと、検出されたアクセル開度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、上記の回転機２１によるアシストや充電は、バッテリ３２の充電状態に応じて行われる。

・減速回生
この減速回生は、車両の前方への減速走行中、すなわち車両が惰性で前方に走行しているときに、駆動輪ＤＷ，ＤＷの慣性エネルギを用いて、回転機２１において発電を行うとともに、発電した電力をバッテリ３２に充電する動作モードである。また、減速回生には、第１回生モードと第２回生モードが含まれる。まず、第１回生モードについて説明する。

この第１回生モード中には、第１クラッチＣＬ１を接続し、正逆転切換機構１３の動作モードを正転モードに設定するとともに、ロータ２３に伝達される駆動輪ＤＷ，ＤＷの慣性による動力を用いて、回転機２１において発電を行い、発電した電力をバッテリ３２に充電する。この場合、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力の一部は、クランク軸３ａに伝達される一方、残りは、ロータ２３に伝達され、電力に変換される。また、第１キャリアＣ１の回転数は、駆動輪回転数ＮＤＷと第２伝達経路ＰＴ２における減速比に基づいて定まり、第１サンギヤＳ１の回転数は、駆動輪回転数ＮＤＷと第１伝達経路ＰＴ１における減速比に基づいて定まる。前述したように第２伝達経路ＰＴ２におけるギヤ１２ｂと第２ギヤ７ｃのギヤ比が１：１．５に、第１伝達経路ＰＴ１におけるギヤ４ｂ，６ｂのギヤ比が１：１に、それぞれ設定されているため、第１キャリアＣ１の回転数は、第１サンギヤＳ１の回転数よりも高くなる。その結果、第１リングギヤＲ１に連結されたロータ２３の回転数である回転機回転数ＮＭは、第１サンギヤＳ１に連結されたクランク軸３ａの回転数であるエンジン回転数ＮＥよりも高くなる。この場合におけるエンジン回転数ＮＥと回転機回転数ＮＭの回転数比は、上記の第１および第２の伝達経路ＰＴ１，ＰＴ２の減速比や、第１サンギヤＳ１と第１リングギヤＲ１のギヤ比によって定まる。

第１クラッチＣＬ１が接続される第１回生モード中には、駆動輪ＤＷ，ＤＷが第１伝達経路ＰＴ１を介してほぼ直接的にクランク軸３ａに連結されているため、バッテリ３２に充電する電力は、エンジン３のフリクションが小さく、それにより、駆動輪ＤＷ，ＤＷからクランク軸３ａに伝達される動力が小さいほど、より大きな値に制御することができる。このため、第１回生モードは、エンジン回転数ＮＥが低いためにエンジン３のフリクションが小さいときに行われる。

第２回生モード中の制御は、第１回生モード中の制御と比較して、第１クラッチＣＬ１を遮断する点のみが異なっている。この場合、駆動輪ＤＷ，ＤＷのトルクは、第２伝達経路ＰＴ２を介して、第１キャリアＣ１に伝達され、第１キャリアＣ１に伝達されたトルクは、第１リングギヤＲ１および第１サンギヤＳ１に分配される。第１リングギヤＲ１に伝達されたトルクは、ロータ２３に伝達され、第１サンギヤＳ１に伝達されたトルクは、第１回生モードの場合と異なり、クランク軸３ａにすべて伝達される。

第１クラッチＣＬ１が遮断される第２回生モード中には、上述した動作から明らかなように、第１サンギヤＳ１に作用するエンジン３のフリクションが大きいほど、駆動輪ＤＷ，ＤＷからのより大きなトルクを、第１リングギヤＲ１を介してロータ２３に伝達でき、それにより、より大きな電力を発電することができる。このため、第２回生モードは、エンジン回転数ＮＥが高いためにエンジン３のフリクションが大きいときに行われる。

また、減速回生を次のようにして行ってもよい。すなわち、第１クラッチＣＬ１を遮断するとともに、例えば電磁ブレーキやバンドブレーキなどで構成されたロック機構（図示せず）により、第１サンギヤＳ１を回転不能に保持し、その状態で駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力を用いて回転機２１で発電を行ってもよい。これにより、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力を、クランク軸３ａに伝達せずに、ロータ２３に伝達するとともに、電力に変換し、発電することができる。

以上のように、本実施形態によれば、第１クラッチＣＬ１の接続中、クランク軸３ａが、第１伝達経路ＰＴ１などを介して、変速装置を用いることなく、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される。これにより、エンジン３から駆動輪ＤＷ，ＤＷへの動力の伝達を、変速装置における動力の伝達ロスを発生させずに行うことができ、エンジン３による駆動輪ＤＷ，ＤＷの駆動効率を高めることができる。また、図４や図５を用いて説明したように、第１遊星歯車装置ＰＳ１および回転機２１により、エンジン３から駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力を、無段変速装置を用いることなく、無段階に変速することができる。したがって、無段変速装置や有段変速装置は不要であり、この変速装置の分、動力装置１の小型化や製造コストの削減を図ることができる。さらに、第１キャリアＣ１が、第２伝達経路ＰＴ２などを介して、変速装置を用いることなく駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されているので、ＥＮＧ発進や、第１伝達モード、ＥＶ発進の場合のように第１キャリアＣ１を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに動力を伝達する場合に、変速装置における動力の伝達ロスが発生することがなく、エンジン３および回転機２１による駆動輪ＤＷ，ＤＷの駆動効率を高めることができる。

また、ＥＮＧ発進時、第１クラッチＣＬ１を遮断するとともに、回転機２１の動作を制御することによって、エンジン３から駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクを漸増させるので、エンジンストールを発生させることなく、停止中の駆動輪ＤＷ，ＤＷを駆動することができる。このため、クランク軸３ａと駆動輪ＤＷ，ＤＷの間を連結する第１クラッチＣＬ１として、作動に必要なエネルギが非常に大きな摩擦式のクラッチではなく、作動に必要なエネルギが非常に小さなドグ歯式のクラッチを用いている。したがって、エンジン３の燃費を向上させることができる。

さらに、クランク軸３ａに第１サンギヤＳ１が、ロータ２３に第１リングギヤＲ１が、駆動輪ＤＷ，ＤＷに第１キャリアＣ１が、それぞれ連結されている。したがって、第１伝達モード中やＥＮＧ発進時、エンジントルクおよび力行トルクをいずれも、第１キャリアＣ１において正のトルクとして合成し、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達することができる。したがって、より大きなトルクを駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達することができる。

また、ＥＶ発進時、ワンウェイクラッチＯＷＣおよびケースＣＡにより、クランク軸３ａの逆転が阻止されるとともに、第１クラッチＣＬ１により、第１伝達経路ＰＴ１を介したクランク軸３ａと駆動輪ＤＷ，ＤＷの間の連結が解かれる。これにより、クランク軸３ａの逆転を阻止しながら、駆動輪ＤＷ，ＤＷを回転機２１の動力で適切に駆動することができる。さらに、この場合、第１クラッチＣＬ１により、第１伝達経路ＰＴ１を介したクランク軸３ａと駆動輪ＤＷ，ＤＷの間の連結を解くことによって、エンジン３を引きずることがないので、その高い駆動効率を得ることができる。

また、停車中ＥＮＧ始動時、第２クラッチＣＬ２および電磁ブレーキＢＬにより第１キャリアＣ１を回転不能に保持し、第１クラッチＣＬ１により第１伝達経路ＰＴ１を介したクランク軸３ａと駆動輪ＤＷ，ＤＷの間の連結を解くとともに、ロータ２３を逆転させる。これにより、駆動輪ＤＷ，ＤＷを駆動することなく、クランク軸３ａを正転させることができ、ひいては、エンジン３を始動することができる。

さらに、ＥＮＧ発進やＥＶ発進で述べたように、第１クラッチＣＬ１を遮断した状態で、エンジン３や回転機２１の動力を、第１キャリアＣ１や第２伝達経路ＰＴ２を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達する場合に、第２遊星歯車装置ＰＳ２、第２クラッチＣＬ２および電磁ブレーキＢＬで構成された単純な構成の正逆転切換機構１３によって、駆動輪ＤＷ，ＤＷの正転および逆転を選択的に行うことができる。また、この場合、回転機２１の制御により、摩擦式の発進クラッチを用いることなく、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるエンジントルクを漸増させられるので、エンジンストールを発生させずに、停止中の駆動輪ＤＷ，ＤＷを正転または逆転させることができる。さらに、正逆転切換機構１３における正転モードへの動作モードの設定により、駆動輪ＤＷ，ＤＷを正転させる場合には、第２サンギヤＳ２、第２キャリアＣ２および第２リングギヤＲ２が一体に回転するため、第２遊星歯車装置ＰＳ２において、ギヤの噛み合いによる動力の伝達ロスを発生させることなく、駆動輪ＤＷ，ＤＷに動力を伝達することができる。なお、正転モード中に、駆動輪ＤＷ，ＤＷが逆転するように、第２遊星歯車装置ＰＳ２と駆動輪ＤＷ，ＤＷを連結してもよい。

また、正逆転切換機構１３の第２クラッチＣＬ２および電磁ブレーキＢＬを、第１キャリアＣ１を回転不能に保持するロック機構として併用することができるので、これらを併用せずに別個に設ける場合と比較して、動力装置１の部品点数を削減でき、ひいては、動力装置１の小型化およびコストの削減を達成することができる。

なお、上述した第１実施形態では、第１サンギヤＳ１を第１伝達経路ＰＴ１を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結しているが、第１サンギヤＳ１は、クランク軸３ａに連結されていれば、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されていなくてもよい。また、第１実施形態では、ロータ２３を、第１リングギヤＲ１に直接、取り付けているが、ギヤや変速装置などを介して、第１リングギヤＲ２に連結してもよい。さらに、第１実施形態において、クランク軸３ａおよびロータ２３に対する第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１の連結関係を逆に、すなわち、第１サンギヤＳ１をロータ２３に、第１リングギヤＲ１をクランク軸３ａに、それぞれ連結してもよい。また、第１実施形態において、クランク軸３ａおよび第１キャリアＣ１を、変速装置を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結してもよい。

次に、図６を参照しながら、本発明の第２実施形態による動力装置１Ａについて説明する。この動力装置１Ａは、第１実施形態による動力装置１と比較して、クランク軸３ａに対する第１サンギヤＳ１および第１キャリアＣ１の連結関係が逆になっている点のみが異なっている。具体的には、図６に示すように、第１キャリアＣ１は、第２回転軸１１ではなく、第１回転軸４に一体に設けられており、第１サンギヤＳ１は、第１回転軸４ではなく、第２回転軸１１に一体に設けられている。このように、第１キャリアＣ１は、クランク軸３ａに連結されており、第１サンギヤＳ１は、前述した正逆転切換機構１３を含む第２伝達経路ＰＴ２を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されている。なお、図６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。

また、本実施形態では、第１キャリアＣ１が本発明における第１要素に、第１サンギヤＳ１が本発明における第２要素に、第１リングギヤＲ１が本発明における第３要素に、それぞれ相当する。

また、この動力装置１Ａは、第１実施形態で述べたＥＶ発進などの各種の動作モードを有しており、上記のような連結関係から、これらの動作モードにおける制御の一部が、第１実施形態の場合と異なっている。以下、これらの動作モードについて、ＥＶ発進から順に説明する。

・ＥＶ発進
ＥＶ発進時、車両を前方に発進させる場合には、第１クラッチＣＬ１および正逆転切換機構１３を、第１実施形態と同様にして制御する（第１クラッチＣＬ１：遮断、正逆転切換機構１３の動作モード：正転モード）。また、回転機２１において力行運転を行うとともに、第１実施形態と異なり、ロータ２３を第１リングギヤＲ１とともに逆転させる。

この場合、ワンウェイクラッチＯＷＣによって、第１キャリアＣ１がクランク軸３ａとともに逆転するのが阻止されていることと、上記のようにロータ２３を逆転させることから、ロータ２３から第１リングギヤＲ１に伝達された動力は、第１キャリアＣ１を支点として、第１サンギヤＳ１に伝達され、それにより、第１サンギヤＳ１が正転する。また、第１サンギヤＳ１から第２回転軸１１に伝達された動力は、第１実施形態と同様、正逆転切換機構１３が正転モードに設定されていることにより、その回転方向が正逆転切換機構１３において変更されずに、第３回転軸１２や差動ギヤ機構８を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転し、ひいては、車両が前方に発進する。

一方、ＥＶ発進時、車両を後方に発進させる場合には、第１クラッチＣＬ１および正逆転切換機構１３を、第１実施形態と同様にして制御する（第１クラッチＣＬ１：遮断、正逆転切換機構１３の動作モード：逆転モード）。また、回転機２１において力行運転を行うとともに、第１実施形態と異なり、ロータ２３を第１リングギヤＲ１とともに逆転させる。以上により、上述したように回転機２１から第１サンギヤＳ１を介して第２回転軸１１に伝達された動力は、正逆転切換機構１３が逆転モードに設定されていることにより、その回転方向が逆方向に変更された後、第３回転軸１２や差動ギヤ機構８を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが逆転し、ひいては、車両が後方に発進する。

なお、ＥＶ走行中ＥＮＧ始動は、第１実施形態と同様にして行われる。

・停車中ＥＮＧ始動
停車中ＥＮＧ始動時、第１および第２のクラッチＣＬ１，ＣＬ２と電磁ブレーキＢＬを、第１実施形態と同様にして制御する（第１クラッチＣＬ１：遮断、第２クラッチＣＬ２：接続、電磁ブレーキＢＬ：ＯＮ）。これにより、第１伝達経路ＰＴ１を介したクランク軸３ａと駆動輪ＤＷ，ＤＷの間の連結を解くとともに、第１サンギヤＳ１を回転不能に保持する。また、回転機２１において力行運転を行うとともに、第１実施形態と異なり、ロータ２３を第１リングギヤＲ１とともに正転させる。

以上により、ロータ２３から第１リングギヤＲ１に伝達された動力は、第１サンギヤＳ１を支点として、第１プラネタリギヤＰ１を介して、第１キャリアＣ１に伝達される。この場合、上述したようにロータ２３および第１リングギヤＲ１を正転させることと、第１サンギヤＳ１が回転不能に保持されていることから、第１キャリアＣ１は、クランク軸３ａとともに正転する。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、第１実施形態と同様、回転機回転数ＮＭは、エンジン回転数ＮＥが前述した始動時用回転数になるように制御される。

・ＥＮＧ発進
ＥＮＧ発進において、車両を前方に発進させる場合には、第１クラッチＣＬ１および正逆転切換機構１３を、第１実施形態と同様にして制御する（第１クラッチＣＬ１：遮断、正逆転切換機構１３の動作モード：正転モード）。この場合、エンジン３の動力が伝達されることによって、第１キャリアＣ１がクランク軸３ａとともに正転するのに対し、車両のフリクションが回転機２１のそれよりも非常に大きいため、互いに連結された第１サンギヤＳ１および駆動輪ＤＷ，ＤＷは停止状態になるとともに、第１リングギヤＲ１は、エンジン３の動力が第１キャリアＣ１および第１プラネタリギヤＰ１を介して伝達されることにより、ロータ２３とともに正転する。このため、この状態における第１遊星歯車装置ＰＳ１の三要素の回転数、エンジン回転数ＮＥ、駆動輪回転数ＮＤＷ、および回転機回転数ＮＭの関係は、第１実施形態と異なり、例えば図７（ａ）のように示される。

図７（ａ）に示すように第１リングギヤＲ１がロータ２３とともに正転している状態から、ロータ２３に伝達されるエンジン３の動力を用いて、回転機２１で発電を行い、発電した電力をバッテリ３２に充電するとともに、回転機回転数ＮＭを値０になるように制御する。この発電に伴い、ロータ２３から第１リングギヤＲ１に、前述した発電制動トルクが作用する。また、この発電制動トルクを反力として、エンジントルクが、第１キャリアＣ１および第１プラネタリギヤＰ１を介して、第１サンギヤＳ１に伝達され、第１サンギヤＳ１が正転する。第１サンギヤＳ１に伝達されたトルクは、動作モードが上述したように正転モードに設定されている正逆転切換機構１３などを介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。以上の結果、図３（ｂ）に示すように、駆動輪回転数ＮＤＷが値０から上昇し、すなわち、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転し、車両が前方に発進する。

以上のように、ＥＮＧ発進時、第２実施形態では、第１実施形態と異なり、エンジントルクの一部が第１リングギヤＲ１を介して回転機２１に伝達され、残りが第１サンギヤＳ１を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。この場合における回転機２１および駆動輪ＤＷ，ＤＷへのエンジントルクの分配比は、第１サンギヤＳ１と第１リングギヤＲ１のギヤ比で定まる。また、ＥＮＧ発進時、回転機２１で発電する電力量は、漸増するように制御される。これにより、上述したように第１リングギヤＲ１に作用する発電制動トルクが漸増することによって、第１キャリアＣ１や第１サンギヤＳ１を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるエンジントルクが漸増する。したがって、第１実施形態と同様、エンジンストールを発生させることなく、車両を前方に発進させることができる。

一方、ＥＮＧ発進において、車両を後方に発進させる場合の制御は、上述した前方に発進させる場合と比較して、正逆転切換機構１３の動作モードを逆転モードに設定する点のみが異なっている。これにより、上述したようにエンジン３から第１サンギヤＳ１に伝達されたトルク（動力）は、動作モードが逆転モードに設定された正逆転切換機構１３などを介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが逆転し、ひいては、車両が後方に発進する。この場合にも、エンジンストールを発生させることなく、車両を後方に発進させることができる。

・ＥＮＧ走行
このＥＮＧ走行には、第１実施形態と同様、エンジン３の動力を伝達するための伝達モードとして、第１および第２の伝達モードが含まれる。これらの第１および第２の伝達モードにおける第１クラッチＣＬ１および正逆転切換機構１３の制御は、第１実施形態と同じである。以下、これらの第１および第２の伝達モード中の制御について、第１伝達モードから順に、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

第１伝達モード中、エンジン回転数ＮＥ、駆動輪回転数ＮＤＷ、および第１サンギヤＳ１と第１リングギヤＲ１のギヤ比の関係によって定まるロータ２３の回転方向が逆転方向であるときには、第１実施形態と異なり、回転機２１において力行運転が行われ、正転方向であるときには、発電が行われる。これにより、回転機２１の発電中には、ＥＮＧ発進の場合と同様、エンジントルクが、第１リングギヤＲ１に作用する発電制動トルクを反力として、第１キャリアＣ１および第１プラネタリギヤＰ１を介して第１サンギヤＳ１に伝達され、さらに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転し、車両が引き続き前進する。また、回転機２１の力行運転中には、エンジントルクが、第１リングギヤＲ１に作用する力行トルクを反力として、第１キャリアＣ１および第１プラネタリギヤＰ１を介して第１サンギヤＳ１に伝達され、さらに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。その結果、駆動輪ＤＷ，ＤＷが正転し、車両が引き続き前進する。

また、第１実施形態と同様、第１伝達モード中、エンジン３から駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力が、回転機回転数ＮＭを制御することによって無段階に変速される。すなわち、第１遊星歯車装置ＰＳ１および回転機２１が無段変速装置として機能する。以下、この点について説明する。

第１伝達モードによる動力の伝達中、第１遊星歯車装置ＰＳ１の三要素、エンジン回転数ＮＥ、駆動輪回転数ＮＤＷ、および回転機回転数ＮＭの関係は、例えば図８や図９のように示される。図８に示すように、ロータ２３が正転しているときには、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力は、同図に示す中抜きの矢印から明らかなように、回転機回転数ＮＭを上昇させることによって減速側に、低下させることによって増速側に、それぞれ無段階に変速される。

また、図９に示すように、ロータ２３が逆転しているときには、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力は、同図に示す中抜きの矢印から明らかなように、回転機回転数ＮＭを上昇させることによって増速側に、低下させることによって減速側に、それぞれ無段階に変速される。この場合、基本的には、回転機回転数ＮＭは値０近傍に制御され、それにより、変速をある程度行いながら、バッテリ３２における電力の入出力が抑制される。

さらに、第１伝達モード中、要求トルクが極めて大きくなり、車両を急加速させる場合には、第１実施形態と同様、スロットル弁開度などの制御により、エンジン回転数ＮＥを急上昇させ、エンジントルクを急増させる。また、第１サンギヤＳ１および第１キャリアＣ１の回転数の関係によって定まるロータ２３の回転方向が、正転方向であるとき（図８参照）には、第１実施形態と異なり、回転機２１において発電を行い、逆転方向であるとき（図９参照）には、回転機２１において力行運転を行う。これにより、前述したように、エンジントルクが、発電制動トルクまたは力行トルクを反力として、第１遊星歯車装置ＰＳ１を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。

上記のように、車両の急加速時、第１実施形態と同様、第１伝達モードを選択し、第１クラッチＣＬ１により、第１伝達経路ＰＴ１を介したクランク軸３ａと駆動輪ＤＷ，ＤＷとの連結を解くことによって、エンジン回転数ＮＥをそのときの駆動輪回転数ＮＤＷとは無関係に上昇させることができ、エンジントルクを急増させることができる。これにより、より大きなトルクを駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達し、車両を速やかに加速させられるので、その商品性を高めることができる。

また、第２伝達モード中には、第１実施形態と同様、前述したスロットル弁開度の制御による最良燃費制御が行われる。さらに、第２伝達モード中、第１クラッチＣＬ１が接続状態に保持されるため、極めて高い駆動効率を得ることができる。

また、第２伝達モードにおいて、最良燃費制御の実行中、エンジン３から駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが前述した要求トルクに対して不足するときには、第１実施形態と同様、その不足分を補うように、回転機２１に電力を供給し、ロータ２３を正転させることによって、回転機２１によるアシストを行う。このアシスト中、第１実施形態と異なり、第１リングギヤＲ１に伝達された力行トルクと、第１サンギヤＳ１に後述するように伝達されるトルクが合成され、第１キャリアＣ１に伝達される。この第１キャリアＣ１に伝達されたトルクと、エンジントルクは合成された後、前述した第１伝達経路ＰＴ１を介して、第２アイドラ軸７に伝達される。この第２アイドラ軸７に伝達されたトルクの一部は、第３回転軸１２などを介して第１サンギヤＳ１に伝達され、残りは、差動ギヤ機構８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に伝達されるトルクは、各ギヤによる変速などを無視すれば、エンジントルクと力行トルクとの和に等しくなる。

一方、上記の最良燃費制御の実行中、エンジン３から駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクが要求トルクに対して余るときには、第１実施形態と同様、その余剰分を用いて、回転機２１において発電が行われるとともに、発電した電力がバッテリ３２に充電される。この発電は、第１回転軸４および第１遊星歯車装置ＰＳ１を介してロータ２３に伝達されるエンジン３の動力を用いて行われる。この発電中、第１実施形態と異なり、エンジントルクの一部が、第１キャリアＣ１に伝達され、第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１に分配され、第１リングギヤＲ１に分配されたトルクは、ロータ２３に伝達される。エンジントルクの残りは、第１伝達経路ＰＴ１を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、第１サンギヤＳ１に上記のように伝達されたトルクは、第２伝達経路ＰＴ２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に伝達されるトルクは、各ギヤによる変速などを無視すれば、エンジントルクからロータ２３に伝達されるトルクを差し引いた大きさになる。

上述したような回転機２１によるアシスト・充電によって、第１実施形態と同様、最良燃費制御による運転領域を、拡大することができる。また、上記の回転機２１によるアシストや充電は、バッテリ３２の充電状態に応じて行われる。

・減速回生
減速回生には、第１実施形態と同様、第１および第２の回生モードが含まれる。以下、これらの第１および第２の回生モード中の制御について、第１回生モードから順に、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

第１回生モード中には、第１クラッチＣＬ１および正逆転切換機構１３を第１実施形態と同様にして制御する（第１クラッチＣＬ１：接続、正逆転切換機構１３の動作モード：正転モード）とともに、ロータ２３に伝達される駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力を用いて、回転機２１において発電を行い、発電した電力をバッテリ３２に充電する。この場合にも、第１実施形態と同様、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力の一部は、クランク軸３ａに伝達される一方、残りは、ロータ２３に伝達され、電力に変換される。また、第１実施形態と異なり、第１サンギヤＳ１の回転数は、駆動輪回転数ＮＤＷと第２伝達経路ＰＴ２における減速比に基づいて定まり、第１キャリアＣ１の回転数は、駆動輪回転数ＮＤＷと第１伝達経路ＰＴ１における減速比に基づいて定まるため、第１サンギヤＳ１の回転数は、第１キャリアＣ１の回転数よりも高くなる。その結果、回転機回転数ＮＭはエンジン回転数ＮＥよりも低くなり、この場合における両者ＮＭ，ＮＥの回転数比は、上記の第１および第２の伝達経路ＰＴ１，ＰＴ２の減速比や、第１サンギヤＳ１と第１リングギヤＲ１のギヤ比によって定まる。

第１クラッチＣＬ１が接続される第１回生モード中には、第１実施形態と同様、駆動輪ＤＷ，ＤＷがクランク軸３ａに第１伝達経路ＰＴ１を介してほぼ直接的に連結されているため、バッテリ３２に充電する電力は、エンジン３のフリクションが小さく、それにより、駆動輪ＤＷ，ＤＷからクランク軸３ａに伝達される動力が小さいほど、より大きな値に制御することができる。このため、第１回生モードは、第１実施形態と同様、エンジン回転数ＮＥが低いためにエンジン３のフリクションが小さいときに行われる。

また、第２回生モードは、エンジン３のフリクションが大きいという条件に加え、第１クラッチＣＬ１を遮断したと仮定した場合に、そのときのエンジン回転数ＮＥおよび駆動輪回転数ＮＤＷの関係によって定まるロータ２３の回転方向が、逆転方向であるとき（図９参照）に行われる。この場合、ロータ２３が逆転するため、駆動輪ＤＷ，ＤＷから第２伝達経路ＰＴ２を介して第１サンギヤＳ１に伝達されたトルクと、発電制動トルクは、第１キャリアＣ１において合成され、クランク軸３ａに伝達される。すなわち、この場合、エンジン３から第１キャリアＣ１に伝達されるフリクションを利用して、第１サンギヤＳ１に伝達された駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力（エネルギ）が、ロータ２３に伝達され、電力に変換される。このため、上記のようにエンジン３のフリクションが大きいときに第２回生モードによる発電を行うことによって、より大きな電力を発電し、バッテリ３２に充電することができる。

なお、減速回生を次のようにして行ってもよい。すなわち、第１クラッチＣＬ１を遮断するとともに、例えば電磁ブレーキやバンドブレーキなどで構成されたロック機構により、第１キャリアＣ１を回転不能に保持し、その状態で駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力を用いて回転機２１で発電を行ってもよい。これにより、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力を、クランク軸３ａに伝達せずに、ロータ２３に伝達するとともに、電力に変換し、発電することができる。

以上のように、本実施形態によれば、第１クラッチＣＬ１の接続中、第１実施形態と同様、クランク軸３ａが、第１伝達経路ＰＴ１などを介して、変速装置を用いることなく、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される。これにより、エンジン３による駆動輪ＤＷ，ＤＷの駆動効率を高めることができる。また、図８や図９を用いて説明したように、第１遊星歯車装置ＰＳ１および回転機２１により、エンジン３から駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される動力を、無段変速装置を用いることなく、無段階に変速することができる。したがって、無段変速装置や有段変速装置は不要であり、この変速装置の分、動力装置１Ａの小型化や製造コストの削減を図ることができる。さらに、第１サンギヤＳ１が、第２伝達経路ＰＴ２などを介して、変速装置を用いることなく駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されているので、ＥＮＧ発進や、第１伝達モード、ＥＶ発進の場合のように第１サンギヤＳ１を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに動力を伝達する場合に、変速装置における動力の伝達ロスが発生することがなく、エンジン３および回転機２１による駆動輪ＤＷ，ＤＷの駆動効率を高めることができる。

また、ＥＮＧ発進時、第１クラッチＣＬ１を遮断するとともに、回転機２１の動作を制御することによって、エンジン３から駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクを漸増させるので、エンジンストールを発生させることなく、停止中の駆動輪ＤＷ，ＤＷを駆動することができる。このため、クランク軸３ａと駆動輪ＤＷ，ＤＷの間を連結する第１クラッチＣＬ１として、作動に必要なエネルギが非常に大きな摩擦式のクラッチではなく、作動に必要なエネルギが非常に小さなドグ歯式のクラッチを用いている。したがって、エンジン３の燃費を向上させることができる。

さらに、ＥＶ発進時、第１実施形態と同様、ワンウェイクラッチＯＷＣおよびケースＣＡにより、クランク軸３ａの逆転が阻止されるとともに、第１クラッチＣＬ１により、第１伝達経路ＰＴ１を介したクランク軸３ａと駆動輪ＤＷ，ＤＷの間の連結が解かれる。これにより、クランク軸３ａの逆転を阻止しながら、駆動輪ＤＷ，ＤＷを回転機２１の動力で適切に駆動することができる。この場合、第１クラッチＣＬ１によるクランク軸３ａと駆動輪ＤＷ，ＤＷの間の遮断によって、エンジン３を引きずることがないので、その高い駆動効率を得ることができる。

また、停車中ＥＮＧ始動時、第２クラッチＣＬ２および電磁ブレーキＢＬにより第１サンギヤＳ１を回転不能に保持し、第１クラッチＣＬ１により第１伝達経路ＰＴ１を介したクランク軸３ａと駆動輪ＤＷ，ＤＷの間の連結を解くとともに、ロータ２３を正転させる。これにより、駆動輪ＤＷ，ＤＷを駆動することなく、クランク軸３ａを正転させることができ、ひいては、エンジン３を始動することができる。その他、正逆転切換機構１３による効果を、第１実施形態の場合と同様に得ることができる。

なお、上述した第２実施形態では、第１キャリアＣ１を第１伝達経路ＰＴ１を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結しているが、第１キャリアＣ１は、クランク軸３ａに連結されていれば、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されていなくてもよい。また、第２実施形態では、ロータ２３を、第１リングギヤＲ１に直接、取り付けているが、ギヤや変速装置などを介して、第１リングギヤＲ２に連結してもよい。さらに、第２実施形態において、クランク軸３ａおよびロータ２３に対する第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１の連結関係を逆に、すなわち、第１サンギヤＳ１をロータ２３に、第１リングギヤＲ１をクランク軸３ａに、それぞれ連結してもよい。また、第２実施形態において、クランク軸３ａおよび第１サンギヤＳ１を、変速装置を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結してもよい。

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、実施形態では、回転機２１は、ＤＣモータであるが、トルクを出力するための回転体を有し、回転体の回転数を変更可能なものであればよく、例えばＡＣモータでもよい。また、実施形態では、差動装置として、第１遊星歯車装置ＰＳ１を用いているが、互いの間で動力を伝達可能で、かつ、当該動力の伝達中、回転数に関する共線関係を保ちながら回転するように構成された第１要素、第２要素および第３要素を有するものであれば、他の適当な装置を用いてもよい。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、差動装置として、ダブルプラネタリタイプの遊星歯車装置を用いてもよい。

さらに、実施形態では、第１クラッチＣＬ１は、ドグ歯式のものであるが、例えば電磁式のものや摩擦式のものでもよい。このように第１クラッチＣＬ１として摩擦式のクラッチを用いる場合、前述したＥＶ走行中ＥＮＧ始動において、スタータを用いることなく、エンジン３を始動することができ、それにより、このスタータを省略することが可能である。具体的には、ＥＶ発進による車両の走行中、第１クラッチＣＬ１を滑らせながら、徐々に接続することによって、回転機２１の動力の一部を、第１伝達経路ＰＴ１を介して、クランク軸３ａに伝達でき、クランク軸３ａを正転させられ、ひいては、エンジン３を始動することができる。

また、実施形態では、第２クラッチＣＬ２は、電磁式のものであるが、摩擦式のものでもよい。さらに、実施形態では、本発明におけるブレーキ機構は、ワンウェイクラッチＯＷＣおよびケースＣＡであるが、クランク軸３ａの逆転を制限する、例えばバンドブレーキなどでもよい。また、実施形態では、本発明におけるロック機構およびキャリアロック機構として、電磁ブレーキＢＬを用いているが、例えばバンドブレーキなどを用いてもよい。

さらに、実施形態において、ワンウェイクラッチＯＷＣおよびケースＣＡに代えて、例えば電磁ブレーキやバンドブレーキなどで構成されたロック機構を用いて、クランク軸３ａを回転不能に保持してもよい。この場合、第１実施形態の動力装置１において、前述したＥＶ発進時、正逆転切換機構１３の動作モードを正転モードに設定するとともに、ロータ２３を逆転させることによって、駆動輪ＤＷ，ＤＷを逆転させ、車両を後進させることができる。また、第２実施形態の動力装置１Ａにおいて、前述したＥＶ発進時、正逆転切換機構１３の動作モードを正転モードに設定するとともに、ロータ２３を正転させることによって、駆動輪ＤＷ，ＤＷを逆転させ、車両を後進させることができる。

また、実施形態では、正逆転切換機構１３として、第２遊星歯車装置ＰＳ２や第２クラッチＣＬ２を組み合わせたものを用いているが、駆動輪ＤＷ，ＤＷの回転方向を正転方向および逆転方向の一方に選択的に切換可能なものであれば、他のタイプのものを用いてもよいことはもちろんである。さらに、実施形態では、正逆転切換機構１３の第２サンギヤＳ２および第２リングギヤＲ２を、第２回転軸１１および第３回転軸１２にそれぞれ連結しているが、これらの連結関係を逆にしてもよく、すなわち、第３回転軸１２および第２回転軸１１にそれぞれ連結してもよいことは、もちろんである。また、必要性に応じて、正逆転切換機構１３を省略してもよいことはもちろんである。

さらに、実施形態では、本発明における熱機関としてのエンジン３は、ガソリンエンジンであるが、この熱機関は、ディーゼルエンジンや、外燃機関でもよい。また、実施形態では、エンジン３や回転機２１を制御するための制御装置を、ＥＣＵ２やＰＤＵ３１で構成しているが、マイクロコンピュータを搭載した電気回路で構成してもよい。さらに、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。

本発明の第１実施形態による動力装置を概略的に示す図である。 図１の動力装置のＥＣＵなどを示すブロック図である。 図１の動力装置におけるＥＮＧ発進時の動作を説明するための図である。 図１の動力装置におけるロータが正転する場合の変速動作を説明するための図である。 図１の動力装置におけるロータが逆転する場合の変速動作を説明するための図である。 本発明の第２実施形態による動力装置を概略的に示す図である。 図６の動力装置におけるＥＮＧ発進時の動作を説明するための図である。 図６の動力装置におけるロータが正転する場合の変速動作を説明するための図である。 図６の動力装置におけるロータが逆転する場合の変速動作を説明するための図である。

符号の説明

１ 動力装置
１Ａ 動力装置
３ 内燃機関（熱機関）
３ａ クランク軸（出力軸）
１３ 正逆転切換機構
ＰＳ１ 第１遊星歯車装置（差動装置）
Ｓ１ 第１サンギヤ（第１要素、第２要素）
Ｒ１ 第１リングギヤ（第３要素）
Ｐ１ 第１プラネタリギヤ
Ｃ１ 第１キャリア（第２要素、第１要素）
ＰＳ２ 第２遊星歯車装置
Ｓ２ 第２サンギヤ
Ｒ２ 第２リングギヤ
Ｐ２ 第２プラネタリギヤ
Ｃ２ 第２キャリア
２１ 回転機
２３ ロータ（回転体）
ＯＷＣ ワンウェイクラッチ（ブレーキ機構）
ＣＡ ケース（ブレーキ機構）
ＣＬ１ 第１クラッチ
ＣＬ２ 第２クラッチ（ロック機構）
ＢＬ 電磁ブレーキ（ロック機構、キャリアロック機構）
ＤＷ，ＤＷ 駆動輪（被駆動部）

Claims (6)

1. 被駆動部を駆動するための動力装置であって、
   動力を出力するための出力軸を有し、当該出力軸が、変速装置を用いることなく、前記被駆動部に連結された熱機関と、
   トルクを出力するための回転体を有し、当該回転体の回転数を変更可能な回転機と、
   互いの間で動力を伝達可能で、かつ、当該動力の伝達中、回転数に関する共線関係を保ちながら回転するように構成された第１要素、第２要素および第３要素を有し、前記第１要素が前記熱機関の前記出力軸に連結され、前記第２要素が前記被駆動部に連結され、前記第３要素が前記回転機の前記回転体に連結された差動装置と、
   前記熱機関の前記出力軸と前記被駆動部の間を接続・遮断する第１クラッチと、
   を備えることを特徴とする動力装置。
2. 前記差動装置は、
   前記第１および第３の要素の一方を構成する第１サンギヤと、前記第１および第３の要素の他方を構成する第１リングギヤと、前記第２要素を構成し、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キャリアとを有する第１遊星歯車装置であることを特徴とする、請求項１に記載の動力装置。
3. 前記熱機関の前記出力軸の逆転を阻止または制限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１または２に記載の動力装置。
4. 前記第２要素を回転不能に保持するためのロック機構をさらに備えることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の動力装置。
5. 前記第２要素から伝達された動力によって回転する前記被駆動部の回転方向を、正転方向および逆転方向の一方に選択的に切り換える正逆転切換機構をさらに備えることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の動力装置。
6. 前記第２要素は、前記正逆転切換機構を介して前記被駆動部に連結されており、
   前記正逆転切換機構は、
   第２サンギヤ、第２リングギヤ、ならびに前記第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キャリアを有し、前記第２サンギヤおよび前記第２リングギヤの一方が、前記第２要素に連結され、前記第２サンギヤおよび前記第２リングギヤの他方が、前記被駆動部に連結された第２遊星歯車装置と、
   前記第２サンギヤおよび前記第２リングギヤの前記一方と前記第２キャリアの間を接続・遮断する第２クラッチと、
   前記第２キャリアを回転不能に保持するためのキャリアロック機構とを有することを特徴とする、請求項５に記載の動力装置。

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