(57)【要約】【課題】エンジンの運転を停止した状態で駆動軸及び補機を駆動する場合の効率を向上させるとともに、駆動軸の駆動制御と補機の駆動制御を互いに独立して行う。【解決手段】エンジン３６の運転を停止した状態で駆動軸３７及び補機４６を回転駆動する場合は、クラッチ４７を解放状態に制御してエンジン３６と補機４６との間の動力伝達を遮断した状態で、入力側ロータ２８から出力側ロータ１８に作用するトルクに対してステータ１６から出力側ロータ１８に作用するトルクが大きく且つ逆方向になるように、ロータ巻線３０の交流電流により入力側ロータ２８と出力側ロータ１８との間にトルクを作用させて補機４６を回転駆動するとともに、ステータ巻線２０の交流電流によりステータ１６と出力側ロータ１８との間にトルクを作用させて駆動軸３７を回転駆動する。【選択図】図６
2014000871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
補機を駆動可能なエンジンからの動力が伝達され、交流電流が流れることで回転磁界を発生可能な回転子導体が配設された第１回転子と、
交流電流が流れることで回転磁界を発生可能な固定子導体が配設された固定子と、
第１回転子に対し相対回転可能であり、駆動軸へ動力を伝達する第２回転子であって、回転子導体で発生した回転磁界が作用するのに応じて第１回転子との間にトルクが作用し、固定子導体で発生した回転磁界が作用するのに応じて固定子との間にトルクが作用する第２回転子と、
第１回転子と補機との間の動力伝達を許容した状態で、エンジンと補機との間の動力伝達を許容または遮断する断続機構と、
を備え、
エンジンの運転を停止した状態で駆動軸及び補機を駆動する場合に、断続機構によりエンジンと補機との間の動力伝達を遮断した状態で、第１回転子から第２回転子に作用するトルクに対して固定子から第２回転子に作用するトルクが大きく且つ逆方向になるように、固定子導体の交流電流により固定子と第２回転子との間にトルクを作用させて駆動軸を駆動するとともに、回転子導体の交流電流により第１回転子と第２回転子との間にトルクを作用させて補機を駆動する、動力伝達装置。
【請求項２】
請求項１に記載の動力伝達装置であって、
エンジンの運転を停止した状態で駆動軸及び補機を駆動する場合に、第１回転子の回転速度が第２回転子の回転速度より高いときは、固定子導体への電力供給により固定子と第２回転子との間にトルクを作用させて駆動軸を駆動するとともに、回転子導体への電力供給により第１回転子と第２回転子との間にトルクを作用させて補機を駆動する、動力伝達装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の動力伝達装置であって、
エンジンの運転を停止した状態で駆動軸及び補機を駆動する場合に、第１回転子の回転速度が第２回転子の回転速度より低いときは、固定子導体への電力供給により固定子と第２回転子との間にトルクを作用させて駆動軸を駆動するとともに、回転子導体からの電力回収により第１回転子と第２回転子との間にトルクを作用させて補機を駆動する、動力伝達装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１に記載の動力伝達装置であって、
エンジンの運転を停止した状態で補機を駆動するとともに駆動軸を減速させる場合に、断続機構によりエンジンと補機との間の動力伝達を遮断した状態で、回転子導体の交流電流により第１回転子と第２回転子との間にトルクを作用させて補機を駆動するとともに駆動軸を減速させる、動力伝達装置。
【請求項５】
請求項４に記載の動力伝達装置であって、
エンジンの運転を停止した状態で補機を駆動するとともに駆動軸を減速させる場合に、第１回転子の回転速度が第２回転子の回転速度より高いときは、回転子導体への電力供給により第１回転子と第２回転子との間にトルクを作用させて補機を駆動するとともに駆動軸を減速させる、動力伝達装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の動力伝達装置であって、
エンジンの運転を停止した状態で補機を駆動するとともに駆動軸を減速させる場合に、第１回転子の回転速度が第２回転子の回転速度より低いときは、回転子導体からの電力回収により第１回転子と第２回転子との間にトルクを作用させて補機を駆動するとともに駆動軸を減速させる、動力伝達装置。
【請求項７】
補機を駆動可能なエンジンからの動力が伝達される第１回転部と、第１回転部に伝達された動力が分配される第２回転部及び第３回転部とを含み、第２回転部に分配された動力が駆動軸へ伝達される分配合成機構と、
第３回転部に分配された動力が伝達される第１回転電機と、
駆動軸へ動力を伝達する第２回転電機と、
第１回転部と補機との間の動力伝達を許容した状態で、エンジンと補機との間の動力伝達を許容または遮断する断続機構と、
を備え、
分配合成機構は、第２回転部と第３回転部に作用する互いに同方向のトルクをそれらのトルク比が所定比となる状態で第１回転部で合成することが可能な機構であり、
エンジンの運転を停止した状態で駆動軸及び補機を駆動する場合に、断続機構によりエンジンと補機との間の動力伝達を遮断した状態で、第２回転電機と第１回転電機のトルク比が前記所定比より大きく、且つ第２回転電機から第２回転部に作用するトルクと第１回転電機から第３回転部に作用するトルクが互いに同方向になるように、第２回転電機を運転して駆動軸を駆動するとともに、第１回転電機を運転して補機を駆動する、動力伝達装置。
【請求項８】
請求項７に記載の動力伝達装置であって、
エンジンの運転を停止した状態で駆動軸及び補機を駆動する場合に、第３回転部の回転方向が第２回転部の回転方向と同方向であるときは、第２回転電機の力行運転により第２回転電機から駆動軸及び第２回転部にトルクを作用させるとともに、第１回転電機の力行運転により第１回転電機から第３回転部にトルクを作用させる、動力伝達装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載の動力伝達装置であって、
エンジンの運転を停止した状態で駆動軸及び補機を駆動する場合に、第３回転部の回転方向が第２回転部の回転方向と逆方向であるときは、第２回転電機の力行運転により第２回転電機から駆動軸及び第２回転部にトルクを作用させるとともに、第１回転電機の回生運転により第１回転電機から第３回転部にトルクを作用させる、動力伝達装置。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか１に記載の動力伝達装置であって、
エンジンの運転を停止した状態で補機を駆動するとともに駆動軸を減速させる場合に、断続機構によりエンジンと補機との間の動力伝達を遮断した状態で、第１回転電機から第３回転部にトルクを作用させて補機を駆動するとともに駆動軸を減速させる、動力伝達装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の動力伝達装置であって、
エンジンの運転を停止した状態で補機を駆動するとともに駆動軸を減速させる場合に、第３回転部の回転方向が第２回転部の回転方向と同方向であるときは、第１回転電機の力行運転により第１回転電機から第３回転部にトルクを作用させる、動力伝達装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の動力伝達装置であって、
エンジンの運転を停止した状態で補機を駆動するとともに駆動軸を減速させる場合に、第３回転部の回転方向が第２回転部の回転方向と逆方向であるときは、第１回転電機の回生運転により第１回転電機から第３回転部にトルクを作用させる、動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達装置に関し、特に、エンジンの運転を停止した状態での補機の駆動に関する。
【背景技術】
【０００２】
動力源としてエンジンを備える構成では、例えばポンプや発電機や圧縮機等の補機は、通常はエンジンの動力を利用して駆動される。例えば下記特許文献１，２には、動力源としてエンジンと電動機を備え、エンジンの動力を利用して補機を駆動するハイブリッド自動車が開示されている。特許文献１によるハイブリッド自動車では、車両の減速時に、エンジンに供給する燃料を遮断して、電動発電機を電動機として制御することでエンジンを回転駆動し、エンジンに定常的に連結されている補機を回転駆動している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２３５１０９号公報
【特許文献２】特開２０１１−１２６４５７号公報
【特許文献３】特開平８−７９９１５号公報
【特許文献４】特開２００８−３０２８５２号公報
【特許文献５】特開２０００−２７８８１０号公報
【特許文献６】特開２００９−７３４７２号公報
【特許文献７】特開２００９−２７４５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１，２のような、エンジンの動力を利用して補機を駆動する構成の場合は、エンジンの運転を停止すると、エンジンの動力を利用して補機を駆動することができなくなる。エンジンの運転を停止した状態で補機を駆動する場合は、特許文献１のように、電動機等、エンジン以外の動力源の動力を利用して補機を駆動することが考えられるが、その際に、電動機の駆動に連動してエンジンが連れ回ると、エンジンのフリクションによる損失が発生する。さらに、エンジンの運転を停止した状態で、電動機等、エンジン以外の動力源の動力を利用して、補機と、車輪等の負荷に連結された駆動軸を駆動する場合は、補機に要求される動力と、駆動軸に要求される動力は、互いに異なる運転条件から決まるため、駆動軸の駆動制御と補機の駆動制御を互いに独立して行えることが望ましい。特許文献２では、エンジンの運転を停止した状態で電動機の動力を利用して補機及び駆動軸を駆動する場合は、エンジンと電動機との間に設けられたクラッチを解放状態にすることで、電動機の駆動に連動してエンジンが連れ回るのを防止している。しかし、特許文献２では、電動機のトルクにより補機及び駆動軸の両方を駆動し、駆動時における補機と駆動軸の回転速度比も一定に保たれるため、駆動軸の駆動制御と補機の駆動制御を互いに独立して行うことは困難である。
【０００５】
本発明は、エンジンの運転を停止した状態で駆動軸及び補機を駆動する場合の効率を向上させるとともに、駆動軸の駆動制御と補機の駆動制御を互いに独立して行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る動力伝達装置は、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明に係る動力伝達装置は、補機を駆動可能なエンジンからの動力が伝達され、交流電流が流れることで回転磁界を発生可能な回転子導体が配設された第１回転子と、交流電流が流れることで回転磁界を発生可能な固定子導体が配設された固定子と、第１回転子に対し相対回転可能であり、駆動軸へ動力を伝達する第２回転子であって、回転子導体で発生した回転磁界が作用するのに応じて第１回転子との間にトルクが作用し、固定子導体で発生した回転磁界が作用するのに応じて固定子との間にトルクが作用する第２回転子と、第１回転子と補機との間の動力伝達を許容した状態で、エンジンと補機との間の動力伝達を許容または遮断する断続機構と、を備え、エンジンの運転を停止した状態で駆動軸及び補機を駆動する場合に、断続機構によりエンジンと補機との間の動力伝達を遮断した状態で、第１回転子から第２回転子に作用するトルクに対して固定子から第２回転子に作用するトルクが大きく且つ逆方向になるように、固定子導体の交流電流により固定子と第２回転子との間にトルクを作用させて駆動軸を駆動するとともに、回転子導体の交流電流により第１回転子と第２回転子との間にトルクを作用させて補機を駆動することを要旨とする。
【０００８】
上記構成によれば、エンジンの運転を停止した状態で駆動軸及び補機を駆動する場合に、エンジンが第１回転子及び補機から切り離されるため、第１回転子及び補機の回転に連動してエンジンが連れ回るのを防ぐことができる。その結果、エンジンのフリクションによる損失の発生を防ぐことができ、補機の駆動時の損失を低減して効率を向上させることができる。さらに、第１回転子と第２回転子との間に作用させるトルクを制御して補機の駆動制御を行うことができるとともに、固定子と第２回転子との間に作用させるトルクを制御して駆動軸の駆動制御を行うことができるので、駆動軸の駆動制御と補機の駆動制御を互いに独立して行うことができる。
【０００９】
本発明の一態様では、エンジンの運転を停止した状態で駆動軸及び補機を駆動する場合に、第１回転子の回転速度が第２回転子の回転速度より高いときは、固定子導体への電力供給により固定子と第２回転子との間にトルクを作用させて駆動軸を駆動するとともに、回転子導体への電力供給により第１回転子と第２回転子との間にトルクを作用させて補機を駆動することが好適である。
【００１０】
本発明の一態様では、エンジンの運転を停止した状態で駆動軸及び補機を駆動する場合に、第１回転子の回転速度が第２回転子の回転速度より低いときは、固定子導体への電力供給により固定子と第２回転子との間にトルクを作用させて駆動軸を駆動するとともに、回転子導体からの電力回収により第１回転子と第２回転子との間にトルクを作用させて補機を駆動することが好適である。
【００１１】
本発明の一態様では、エンジンの運転を停止した状態で補機を駆動するとともに駆動軸を減速させる場合に、断続機構によりエンジンと補機との間の動力伝達を遮断した状態で、回転子導体の交流電流により第１回転子と第２回転子との間にトルクを作用させて補機を駆動するとともに駆動軸を減速させることが好適である。
【００１２】
本発明の一態様では、エンジンの運転を停止した状態で補機を駆動するとともに駆動軸を減速させる場合に、第１回転子の回転速度が第２回転子の回転速度より高いときは、回転子導体への電力供給により第１回転子と第２回転子との間にトルクを作用させて補機を駆動するとともに駆動軸を減速させることが好適である。
【００１３】
本発明の一態様では、エンジンの運転を停止した状態で補機を駆動するとともに駆動軸を減速させる場合に、第１回転子の回転速度が第２回転子の回転速度より低いときは、回転子導体からの電力回収により第１回転子と第２回転子との間にトルクを作用させて補機を駆動するとともに駆動軸を減速させることが好適である。
【００１４】
また、本発明に係る動力伝達装置は、補機を駆動可能なエンジンからの動力が伝達される第１回転部と、第１回転部に伝達された動力が分配される第２回転部及び第３回転部とを含み、第２回転部に分配された動力が駆動軸へ伝達される分配合成機構と、第３回転部に分配された動力が伝達される第１回転電機と、駆動軸へ動力を伝達する第２回転電機と、第１回転部と補機との間の動力伝達を許容した状態で、エンジンと補機との間の動力伝達を許容または遮断する断続機構と、を備え、分配合成機構は、第２回転部と第３回転部に作用する互いに同方向のトルクをそれらのトルク比が所定比となる状態で第１回転部で合成することが可能な機構であり、エンジンの運転を停止した状態で駆動軸及び補機を駆動する場合に、断続機構によりエンジンと補機との間の動力伝達を遮断した状態で、第２回転電機と第１回転電機のトルク比が前記所定比より大きく、且つ第２回転電機から第２回転部に作用するトルクと第１回転電機から第３回転部に作用するトルクが互いに同方向になるように、第２回転電機を運転して駆動軸を駆動するとともに、第１回転電機を運転して補機を駆動することを要旨とする。
【００１５】
上記構成によれば、エンジンの運転を停止した状態で駆動軸及び補機を駆動する場合に、エンジンが第１回転電機及び補機から切り離されるため、第１回転電機及び補機の回転に連動してエンジンが連れ回るのを防ぐことができる。その結果、エンジンのフリクションによる損失の発生を防ぐことができ、補機の駆動時の損失を低減して効率を向上させることができる。さらに、第１回転電機の運転を制御して補機の駆動制御を行うことができるとともに、第２回転電機の運転を制御して駆動軸の駆動制御を行うことができるので、駆動軸の駆動制御と補機の駆動制御を互いに独立して行うことができる。
【００１６】
本発明の一態様では、エンジンの運転を停止した状態で駆動軸及び補機を駆動する場合に、第３回転部の回転方向が第２回転部の回転方向と同方向であるときは、第２回転電機の力行運転により第２回転電機から駆動軸及び第２回転部にトルクを作用させるとともに、第１回転電機の力行運転により第１回転電機から第３回転部にトルクを作用させることが好適である。
【００１７】
本発明の一態様では、エンジンの運転を停止した状態で駆動軸及び補機を駆動する場合に、第３回転部の回転方向が第２回転部の回転方向と逆方向であるときは、第２回転電機の力行運転により第２回転電機から駆動軸及び第２回転部にトルクを作用させるとともに、第１回転電機の回生運転により第１回転電機から第３回転部にトルクを作用させることが好適である。
【００１８】
本発明の一態様では、エンジンの運転を停止した状態で補機を駆動するとともに駆動軸を減速させる場合に、断続機構によりエンジンと補機との間の動力伝達を遮断した状態で、第１回転電機から第３回転部にトルクを作用させて補機を駆動するとともに駆動軸を減速させることが好適である。
【００１９】
本発明の一態様では、エンジンの運転を停止した状態で補機を駆動するとともに駆動軸を減速させる場合に、第３回転部の回転方向が第２回転部の回転方向と同方向であるときは、第１回転電機の力行運転により第１回転電機から第３回転部にトルクを作用させることが好適である。
【００２０】
本発明の一態様では、エンジンの運転を停止した状態で補機を駆動するとともに駆動軸を減速させる場合に、第３回転部の回転方向が第２回転部の回転方向と逆方向であるときは、第１回転電機の回生運転により第１回転電機から第３回転部にトルクを作用させることが好適である。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明によれば、エンジンの運転を停止した状態で駆動軸及び補機を駆動する場合の効率を向上させることができるとともに、駆動軸の駆動制御と補機の駆動制御を互いに独立して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態１に係る動力伝達装置を備えるハイブリッド駆動装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る動力伝達装置の概略構成を示す図である。
【図３】回転電機１０の入力側ロータ２８、出力側ロータ１８、及びステータ１６の構成例を示す図である。
【図４】回転電機１０の入力側ロータ２８、出力側ロータ１８、及びステータ１６の構成例を示す図である。
【図５】エンジン３６のフリクショントルクと補機４６の駆動効率との関係を示す図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る動力伝達装置において、エンジン３６の運転を停止した状態で駆動軸３７及び補機４６を回転駆動する場合のパワーフローを説明する図である。
【図７】本発明の実施形態１に係る動力伝達装置において、エンジン３６の運転を停止した状態で駆動軸３７及び補機４６を回転駆動する場合のパワーフローを説明する図である。
【図８】本発明の実施形態１に係る動力伝達装置において、エンジン３６の運転を停止した状態で補機４６を回転駆動するとともに駆動軸３７を減速させる場合のパワーフローを説明する図である。
【図９】本発明の実施形態１に係る動力伝達装置において、エンジン３６の運転を停止した状態で補機４６を回転駆動するとともに駆動軸３７を減速させる場合のパワーフローを説明する図である。
【図１０】本発明の実施形態２に係る動力伝達装置を備えるハイブリッド駆動装置の概略構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態２に係る動力伝達装置において、エンジン３６の運転を停止した状態で駆動軸３７及び補機４６を回転駆動する場合のパワーフローを説明する図である。
【図１２】本発明の実施形態２に係る動力伝達装置において、エンジン３６の運転を停止した状態で駆動軸３７及び補機４６を回転駆動する場合のパワーフローを説明する図である。
【図１３】本発明の実施形態２に係る動力伝達装置において、エンジン３６の運転を停止した状態で補機４６を回転駆動するとともに駆動軸３７を減速させる場合のパワーフローを説明する図である。
【図１４】本発明の実施形態２に係る動力伝達装置において、エンジン３６の運転を停止した状態で補機４６を回転駆動するとともに駆動軸３７を減速させる場合のパワーフローを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態（以下実施形態という）を図面に従って説明する。
【００２４】
「実施形態１」
図１〜３は、本発明の実施形態１に係る動力伝達装置を備えるハイブリッド駆動装置の構成の概略を示す図であり、図１は全体構成の概略を示し、図２，３は回転電機１０の構成の概略を示す。本実施形態に係るハイブリッド駆動装置は、動力（機械的動力）を発生可能な原動機として設けられたエンジン（内燃機関）３６と、エンジン３６と駆動軸３７（車輪３８）との間に設けられ、変速比の変更が可能な変速機（機械式変速機）４４と、エンジン３６と変速機４４との間に設けられ、動力（機械的動力）の発生及び発電が可能な回転電機１０と、を備える。なお、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置については、例えば車両を駆動するための動力出力装置として用いることができる。
【００２５】
回転電機１０は、図示しないステータケースに固定されたステータ１６と、ステータ１６に対し相対回転可能な第１ロータ２８と、ロータ回転軸と直交する径方向においてステータ１６及び第１ロータ２８と所定の空隙を空けて対向し、ステータ１６及び第１ロータ２８に対し相対回転可能な第２ロータ１８と、を有する。ステータ１６は、第１ロータ２８より径方向外側の位置に第１ロータ２８と間隔を空けて配置されており、第２ロータ１８は、径方向においてステータ１６と第１ロータ２８との間の位置に配置されている。つまり、第１ロータ２８は第２ロータ１８より径方向内側の位置で第２ロータ１８と対向配置されており、ステータ１６は第２ロータ１８より径方向外側の位置で第２ロータ１８と対向配置されている。
【００２６】
エンジン３６と第１ロータ２８との間にクラッチ４７が設けられ、クラッチ４７と第１ロータ２８との間に補機用ギア４５ａが設けられ、補機用ギア４５ａと噛み合う補機用ギア４５ｂに補機４６が機械的に連結されていることで、第１ロータ２８と補機４６が補機用ギア４５ａ，４５ｂを介して機械的に連結されている。ここでの補機４６の具体例としては、ポンプや発電機や圧縮機等が挙げられる。クラッチ４７を係合させることで、エンジン３６と第１ロータ２８及び補機４６との間の動力伝達が許容され、第１ロータ２８にはエンジン３６からの動力が伝達されるとともに、エンジン３６からの動力を利用して補機４６が駆動される。一方、クラッチ４７を解放することで、第１ロータ２８と補機４６との間の動力伝達が許容された状態で、エンジン３６と第１ロータ２８及び補機４６との間の動力伝達が遮断される。このように、クラッチ４７は、その係合／解放により、第１ロータ２８と補機４６との間の動力伝達を許容した状態で、エンジン３６と第１ロータ２８及び補機４６との間の動力伝達を許容または遮断する。また、第２ロータ１８は変速機４４を介して駆動軸３７に機械的に連結されていることで、駆動軸３７（車輪３８）には第２ロータ１８からの動力が変速機４４で変速されてから伝達される。なお、以下の説明では、第１ロータ２８を入力側ロータとし、第２ロータ１８を出力側ロータとする。
【００２７】
入力側ロータ２８は、ロータコア（第１回転子鉄心）５２と、ロータコア５２にその周方向に沿って配設された複数相（例えば３相）のロータ巻線３０と、を含む。複数相のロータ巻線３０に複数相（例えば３相）の交流電流が流れることで、ロータ巻線３０は、ロータ周方向に回転する回転磁界を発生することができる。
【００２８】
ステータ１６は、ステータコア（固定子鉄心）５１と、ステータコア５１にその周方向に沿って配設された複数相（例えば３相）のステータ巻線２０と、を含む。複数相のステータ巻線２０に複数相（例えば３相）の交流電流が流れることで、ステータ巻線２０は、ステータ周方向に回転する回転磁界を発生することができる。
【００２９】
出力側ロータ１８は、ロータコア（第２回転子鉄心）５３と、ロータコア５３にその周方向に沿って配設され界磁束を発生する永久磁石３２，３３と、を含む。永久磁石３２は、ロータコア５３の外周部にステータ１６（ステータコア５１）と対向して配設されており、永久磁石３３は、ロータコア５３の内周部に入力側ロータ２８（ロータコア５２）と対向して配設されている。ここでは、永久磁石３２，３３を一体化することも可能である。
【００３０】
入力側ロータ２８、出力側ロータ１８、及びステータ１６のより詳細な構成例を図４に示す。図４に示す例では、入力側ロータ２８、出力側ロータ１８、及びステータ１６が同心円状に配置されている。ステータ１６のステータコア５１には、径方向内側へ（出力側ロータ１８へ向けて）突出した複数のティース５１ａがステータ周方向に沿って間隔をおいて配列されており、各ステータ巻線２０がこれらのティース５１ａに巻回されていることで、磁極が構成される。入力側ロータ２８のロータコア５２には、径方向外側へ（出力側ロータ１８へ向けて）突出した複数のティース５２ａがロータ周方向に沿って間隔をおいて配列されており、各ロータ巻線３０がこれらのティース５２ａに巻回されていることで、磁極が構成される。ステータ１６のティース５１ａと出力側ロータ１８の永久磁石３２とが出力側ロータ１８の回転中心軸（入力側ロータ２８の回転中心軸と一致する）に直交する径方向に対向配置されており、入力側ロータ２８のティース５２ａと出力側ロータ１８の永久磁石３３とがこの径方向に対向配置されている。ステータ巻線２０の巻回軸及びロータ巻線３０の巻回軸は、この径方向（入力側ロータ２８と出力側ロータ１８が対向する方向）に一致している。永久磁石３２，３３はロータ周方向に間隔をおいて配列されており、さらに、永久磁石３２はロータコア５３内にＶ字状に埋設されている。ただし、永久磁石３２，３３については、出力側ロータ１８の表面（外周面または内周面）に露出していてもよいし、出力側ロータ１８内（ロータコア５３内）に埋設されていてもよい。
【００３１】
クラッチ４８は、エンジン３６と変速機４４との間に、回転電機１０（入力側ロータ２８及び出力側ロータ１８）に対し並列に設けられており、その係合／解放により、入力側ロータ２８と出力側ロータ１８との機械的係合及びその解除を選択的に行うことが可能である。クラッチ４８を係合させて、入力側ロータ２８と出力側ロータ１８とを機械的に係合させることで、入力側ロータ２８と出力側ロータ１８との間のクラッチ４８を介したトルク伝達が許容され、入力側ロータ２８と出力側ロータ１８とが一体となって等しい回転速度で回転する。一方、クラッチ４８を解放して、入力側ロータ２８と出力側ロータ１８との機械的係合を解除することで、入力側ロータ２８と出力側ロータ１８との回転速度差が許容される。ここでのクラッチ４８は、例えば油圧や電磁力を利用してその係合／解放を切り替えることが可能であり、さらに、クラッチ４８に供給する油圧力や電磁力を調整することで、クラッチ４８の締結力を調整することもできる。クラッチ４８の締結力を調整することで、入力側ロータ２８と出力側ロータ１８との回転速度差を許容しながら、入力側ロータ２８と出力側ロータ１８との間でクラッチ４８を介して伝達されるトルクを調整することが可能となる。
【００３２】
直流電源として設けられた充放電可能な蓄電装置４２は、例えば二次電池により構成することができ、電気エネルギーを蓄える。蓄電装置４２とステータ巻線２０との間で電力変換を行う第１電力変換装置として設けられたインバータ４０は、スイッチング素子と、スイッチング素子に対し逆並列接続されたダイオード（整流素子）とを備える公知の構成により実現可能であり、スイッチング素子のスイッチング動作により蓄電装置４２からの直流電力を交流（例えば３相交流）に変換して、ステータ巻線２０の各相に供給することが可能である。さらに、インバータ４０は、ステータ巻線２０の各相に流れる交流電流を直流に変換して、電気エネルギーを蓄電装置４２に回収する方向の電力変換も可能である。このように、インバータ４０は、蓄電装置４２とステータ巻線２０との間で双方向の電力変換を行うことが可能である。
【００３３】
スリップリング９５は、入力側ロータ２８と機械的に連結されており、さらに、ロータ巻線３０の各相と電気的に接続されている。回転が固定されたブラシ９６は、スリップリング９５に押し付けられて電気的に接触する。スリップリング９５は、ブラシ９６に対し摺動しながら（ブラシ９６との電気的接触を維持しながら）、入力側ロータ２８とともに回転する。ブラシ９６は、インバータ４１と電気的に接続されている。蓄電装置４２及びインバータ４０のいずれかとロータ巻線３０との間で電力変換を行う第２電力変換装置として設けられたインバータ４１は、スイッチング素子と、スイッチング素子に対し逆並列接続されたダイオード（整流素子）とを備える公知の構成により実現可能であり、スイッチング素子のスイッチング動作により蓄電装置４２からの直流電力を交流（例えば３相交流）に変換して、ブラシ９６及びスリップリング９５を介してロータ巻線３０の各相に供給することが可能である。さらに、インバータ４１は、ロータ巻線３０の各相に流れる交流電流を直流に変換する方向の電力変換も可能である。その際には、ロータ巻線３０の交流電力がスリップリング９５及びブラシ９６により取り出され、この取り出された交流電力がインバータ４１で直流に変換される。インバータ４１で直流に変換された電力は、インバータ４０で交流に変換されてからステータ巻線２０の各相へ供給可能である。つまり、インバータ４０は、インバータ４１からの直流電力と蓄電装置４２からの直流電力とのいずれか（少なくとも一方）を交流に変換してステータ巻線２０の各相へ供給することが可能である。また、インバータ４１で直流に変換された電力を蓄電装置４２に回収することも可能である。このように、インバータ４１は、蓄電装置４２及びインバータ４０のいずれかとロータ巻線３０との間で双方向の電力変換を行うことが可能である。
【００３４】
電子制御ユニット５０は、インバータ４０のスイッチング素子のスイッチング動作を制御してインバータ４０での電力変換を制御することで、ステータ巻線２０の各相に流れる交流電流を制御する。そして、電子制御ユニット５０は、インバータ４１のスイッチング素子のスイッチング動作を制御してインバータ４１での電力変換を制御することで、ロータ巻線３０の各相に流れる交流電流を制御する。そして、電子制御ユニット５０は、各クラッチ４７，４８の係合／解放を切り替える制御も行う。さらに、電子制御ユニット５０は、エンジン３６の運転状態の制御、及び変速機４４の変速比の制御も行う。
【００３５】
インバータ４０のスイッチング動作により複数相のステータ巻線２０に複数相（例えば３相）の交流電流が流れることで、ステータ巻線２０は、ステータ周方向に回転する回転磁界を発生する。そして、ステータ巻線２０で発生した回転磁界と永久磁石３２で発生した界磁束との電磁気相互作用（吸引及び反発作用）により、出力側ロータ１８にトルク（磁石トルク）を作用させることができ、出力側ロータ１８を回転駆動することができる。つまり、蓄電装置４２からインバータ４０を介してステータ巻線２０に供給された電力を出力側ロータ１８の動力（機械的動力）に変換することができ、ステータ１６及び出力側ロータ１８を同期電動機（ＰＭモータ部）として機能させることができる。さらに、出力側ロータ１８の動力をステータ巻線２０の電力に変換してインバータ４０を介して蓄電装置４２に回収することも可能である。このように、ステータ１６のステータ巻線２０と出力側ロータ１８の永久磁石３２とが電磁気的に結合されていることで、ステータ巻線２０で発生する回転磁界を出力側ロータ１８に作用させて、ステータ１６と出力側ロータ１８との間にトルク（磁石トルク）を作用させることができる。さらに、例えば図４に示すように、永久磁石３２間に突極部として磁性体（強磁性体）がステータ１６（ティース５１ａ）と対向して配置されている例や、永久磁石３２が出力側ロータ１８内（ロータコア５３内）に埋設されている例では、ステータ１６の発生する回転磁界が出力側ロータ１８に作用するのに応じて、磁石トルクに加えてリラクタンストルクもステータ１６と出力側ロータ１８との間に作用する。電子制御ユニット５０は、インバータ４０のスイッチング動作により例えばステータ巻線２０に流す交流電流の振幅や位相角を制御することで、ステータ１６と出力側ロータ１８との間に作用するトルク（ＰＭモータトルク）を制御することができる。
【００３６】
また、入力側ロータ２８が出力側ロータ１８に対し相対回転して入力側ロータ２８（ロータ巻線３０）と出力側ロータ１８（永久磁石３３）との間に回転差が生じるのに伴ってロータ巻線３０に誘導起電力が発生し、この誘導起電力に起因してロータ巻線３０に誘導電流（交流電流）が流れることで回転磁界が生じる。そして、ロータ巻線３０の誘導電流により生じる回転磁界と永久磁石３３の界磁束との電磁気相互作用によっても、出力側ロータ１８にトルクを作用させることができ、出力側ロータ１８を回転駆動することができる。このように、入力側ロータ２８のロータ巻線３０と出力側ロータ１８の永久磁石３３とが電磁気的に結合されていることで、ロータ巻線３０で発生する回転磁界が出力側ロータ１８に作用するのに応じて、入力側ロータ２８と出力側ロータ１８との間にトルク（磁石トルク）が作用する。そのため、入力側ロータ２８と出力側ロータ１８との間で動力（機械的動力）を伝達することができ、入力側ロータ２８及び出力側ロータ１８を誘導電磁カップリング部として機能させることができる。
【００３７】
ロータ巻線３０の誘導電流により入力側ロータ２８と出力側ロータ１８との間にトルク（電磁カップリングトルク）を発生させる際には、電子制御ユニット５０は、ロータ巻線３０に誘導電流が流れるのを許容するように、インバータ４１のスイッチング動作を行う。その際には、電子制御ユニット５０は、インバータ４１のスイッチング動作によりロータ巻線３０に流れる交流電流を制御することで、入力側ロータ２８と出力側ロータ１８との間に作用する電磁カップリングトルクを制御することができる。一方、電子制御ユニット５０は、インバータ４１のスイッチング素子をオフ状態に維持してスイッチング動作を停止させることで、ロータ巻線３０に誘導電流が流れなくなり、入力側ロータ２８と出力側ロータ１８との間にトルクは作用しなくなる。
【００３８】
次に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置の動作について説明する。
【００３９】
エンジン３６が動力を発生している場合は、クラッチ４７を係合状態に制御することで、エンジン３６の動力が入力側ロータ２８に伝達され、入力側ロータ２８がエンジン回転方向に回転駆動するとともに、エンジン３６の動力を利用して補機４６が回転駆動する。クラッチ４８が解放されている状態で、入力側ロータ２８の回転速度が出力側ロータ１８の回転速度より高くなると、ロータ巻線３０に誘導起電力が発生する。電子制御ユニット５０は、ロータ巻線３０に誘導電流が流れるのを許容するように、インバータ４１のスイッチング動作を行う。これによって、ロータ巻線３０の誘導電流と永久磁石３３の界磁束との電磁気相互作用により入力側ロータ２８から出力側ロータ１８にエンジン回転方向の電磁カップリングトルクが作用して出力側ロータ１８がエンジン回転方向に回転駆動する。このように、入力側ロータ２８に伝達されたエンジン３６からの動力は、入力側ロータ２８のロータ巻線３０と出力側ロータ１８の永久磁石３３との電磁気結合によって、出力側ロータ１８へ伝達される。出力側ロータ１８に伝達された動力は、変速機４４で変速されてから駆動軸３７（車輪３８）へ伝達されることで、車両の前進駆動等、負荷の正転駆動に用いられる。したがって、エンジン３６の動力を用いて車輪３８を正転方向に回転駆動することができ、車両を前進方向に駆動することができる。さらに、入力側ロータ２８と出力側ロータ１８との回転差を許容することができるため、車輪３８の回転が停止してもエンジン３６がストールすることはない。そのため、回転電機１０を発進装置として機能させることができ、摩擦クラッチやトルクコンバータ等の発進装置を別に設ける必要がなくなる。
【００４０】
さらに、ロータ巻線３０に発生した交流電力は、スリップリング９５及びブラシ９６を介して取り出される。取り出された交流電力はインバータ４１で直流に変換される。そして、インバータ４０のスイッチング動作により、インバータ４１からの直流電力がインバータ４０で交流に変換されてからステータ巻線２０に供給されることで、ステータ巻線２０に交流電流が流れ、ステータ１６に回転磁界が形成される。このステータ１６の回転磁界と出力側ロータ１８の永久磁石３２の界磁束との電磁気相互作用によっても、出力側ロータ１８にエンジン回転方向のトルクを作用させることができる。これによって、出力側ロータ１８のエンジン回転方向のトルクを増幅させるトルク増幅機能を実現することができる。また、インバータ４１からの直流電力を蓄電装置４２に回収することも可能である。
【００４１】
さらに、蓄電装置４２からステータ巻線２０へ電力供給するようにインバータ４０のスイッチング動作を制御することで、エンジン３６の動力を用いて車輪３８を正転方向に回転駆動するとともに、ステータ巻線２０への供給電力を用いて発生させた出力側ロータ１８の動力により車輪３８の正転方向の回転駆動をアシストすることができる。また、負荷の減速運転時には、電子制御ユニット５０は、ステータ巻線２０から蓄電装置４２へ電力回収するようにインバータ４０のスイッチング動作を制御することで、負荷の動力をステータ巻線２０と永久磁石３２との電磁気結合によってステータ巻線２０の電力に変換して蓄電装置４２に回収することができる。
【００４２】
また、クラッチ４８を係合して入力側ロータ２８と出力側ロータ１８とを機械的に連結することで、ロータ巻線３０に交流電流が流れず入力側ロータ２８と出力側ロータ１８との間にトルクが作用しなくても、エンジン３６からの動力をクラッチ４８を介して駆動軸３７（車輪３８）へ伝達することができる。これによって、入力側ロータ２８と出力側ロータ１８との間のすべりに伴ってロータ巻線３０に誘導電流が流れることで生じるジュール損失を抑えることが可能となる。
【００４３】
また、エンジン３６の動力を用いずに回転電機１０の動力を用いて負荷を駆動する（車輪３８を回転駆動する）ＥＶ（Electric Vehicle）走行を行う場合は、電子制御ユニット５０は、インバータ４０のスイッチング動作を制御することで、負荷の駆動制御を行う。例えば、電子制御ユニット５０は、蓄電装置４２からの直流電力を交流に変換してステータ巻線２０へ供給するように、インバータ４０のスイッチング動作を制御することで、ステータ巻線２０への供給電力をステータ巻線２０と永久磁石３２との電磁気結合によって出力側ロータ１８の動力に変換し、駆動軸３７（車輪３８）を回転駆動する。このように、エンジン３６が動力を発生していなくても、ステータ巻線２０への電力供給により車輪３８を回転駆動することができる。なお、ＥＶ走行を行う場合は、クラッチ４８を解放状態に制御する。
【００４４】
ただし、ＥＶ走行時や、車両停止時（駆動軸３７及び車輪３８の回転停止時）等、エンジン３６の運転を停止した状態では、エンジン３６の動力を利用して補機４６を回転駆動することができなくなる。エンジン３６の運転を停止した状態で補機４６を回転駆動する場合は、回転電機１０の動力を用いて補機４６を回転駆動することが考えられるが、その際に、入力側ロータ２８の回転に連動してエンジン３６が連れ回ると、エンジン３６のフリクションによる損失が発生する。さらに、ＥＶ走行時等、エンジン３６の運転を停止した状態で、駆動軸３７（車輪３８）及び補機４６を回転駆動する場合は、駆動軸３７に要求される動力と補機４６に要求される動力は互いに異なる運転条件から決まるため、駆動軸３７の駆動制御と補機４６の駆動制御を互いに独立して行えることが望ましい。
【００４５】
そこで、本実施形態では、ＥＶ走行時や車両停止時等、エンジン３６の運転を停止した状態で補機４６を回転駆動する場合は、電子制御ユニット５０は、クラッチ４７を解放状態に制御してエンジン３６と補機４６との間の動力伝達を遮断した状態で、ロータ巻線３０に交流電流が流れるようにインバータ４１での電力変換（スイッチング動作）を制御して入力側ロータ２８と出力側ロータ１８との間に電磁カップリングトルクを作用させることで、入力側ロータ２８を回転駆動して補機４６を回転駆動する。これによって、エンジン３６の運転を停止した状態で回転電機１０の動力を用いて補機４６を回転駆動する場合に、エンジン３６が入力側ロータ２８及び補機４６から切り離されるため、入力側ロータ２８及び補機４６の回転に連動してエンジン３６が連れ回るのを防ぐことができる。その結果、エンジン３６のフリクションによる損失の発生を防ぐことができ、補機４６の駆動時の損失を低減して効率を向上させることができる。特に、回転電機１０の動力によりエンジン３６が連れ回るモータリング時におけるエンジン３６のフリクションによる影響は大きく、エンジン３６のフリクション低減による補機４６の駆動効率の向上効果は大きい。その様子を図５に示す。図５において、「アイドリング」が、燃料噴射によるエンジン３６の動力により補機４６を駆動する場合に相当し、「モータリング」が、エンジン３６の運転（燃料噴射）を停止して回転電機１０の動力により補機４６を駆動する場合に相当し、エンジン３６のフリクショントルクが０の場合が、本実施形態における補機４６の駆動効率に相当する。
【００４６】
さらに、本実施形態では、ＥＶ走行時等、エンジン３６の運転を停止した状態で駆動軸３７（車輪３８）及び補機４６を回転駆動する場合は、電子制御ユニット５０は、クラッチ４７を解放状態に制御してエンジン３６と補機４６との間の動力伝達を遮断した状態で、ステータ巻線２０に交流電流が流れるようにインバータ４０での電力変換（スイッチング動作）を制御してステータ１６と出力側ロータ１８との間にＰＭモータトルクを作用させるとともに、ロータ巻線３０に交流電流が流れるようにインバータ４１での電力変換（スイッチング動作）を制御して入力側ロータ２８と出力側ロータ１８との間に電磁カップリングトルクを作用させる。その場合には、ロータ巻線３０の交流電流により出力側ロータ１８から入力側ロータ２８にエンジン回転時の方向と同方向の電磁カップリングトルクを作用させるとともに、ステータ巻線２０の交流電流によりステータ１６から出力側ロータ１８にエンジン回転時の方向と同方向のＰＭモータトルクを作用させる。出力側ロータ１８においては、入力側ロータ２８から作用する電磁カップリングトルク（反力）がステータ１６から作用するＰＭモータトルクと逆方向になるため、ＰＭモータトルクが電磁カップリングトルクより大きくなるように、ＰＭモータトルク及び電磁カップリングトルクを制御する。これによって、エンジン３６の運転を停止した状態で回転電機１０の動力を用いて駆動軸３７及び補機４６を回転駆動する場合に、電磁カップリングトルクにより補機４６を回転駆動し、ＰＭモータトルクにより補機駆動反力を補償しつつ駆動軸３７を回転駆動する。その場合には、インバータ４１のスイッチング動作により電磁カップリングトルクを制御して補機４６の駆動制御を行うことができるとともに、インバータ４０のスイッチング動作によりＰＭモータトルクを制御して駆動軸３７の駆動制御を行うことができるので、駆動軸３７の駆動制御と補機４６の駆動制御を互いに独立して行うことができる。駆動軸３７の要求動力をＰｄ、補機４６の要求動力をＰａ、入力側ロータ２８の回転速度をＮｉｎ、出力側ロータ１８の回転速度をＮｏｕｔとすると、電磁カップリングトルクＴｃｏｕｐは以下の（１）式で表され、ＰＭモータトルクＴｍｇは以下の（２）式で表される。
【００４７】
Ｔｃｏｕｐ＝Ｐａ／Ｎｉｎ      （１）
Ｔｍｇ＝Ｐｄ／Ｎｏｕｔ＋Ｔｃｏｕｐ      （２）
【００４８】
エンジン３６の運転を停止した状態で駆動軸３７及び補機４６を回転駆動する場合に、例えば補機４６に要求される動力Ｐａが大きく、駆動軸３７に要求される動力Ｐｄが小さいとき等、入力側ロータ２８の回転速度Ｎｉｎが出力側ロータ１８の回転速度Ｎｏｕｔより高いときは、図６の矢印Ｂに示すように、蓄電装置４２からの直流電力をインバータ４１で交流に変換してブラシ９６及びスリップリング９５を介してロータ巻線３０へ供給するようインバータ４１のスイッチング動作を制御することで、出力側ロータ１８から入力側ロータ２８に電磁カップリングトルクＴｃｏｕｐを作用させて入力側ロータ２８及び補機４６を回転駆動する。それとともに、図６の矢印Ａに示すように、蓄電装置４２からの直流電力をインバータ４０で交流に変換してステータ巻線２０へ供給するようインバータ４０のスイッチング動作を制御することで、ステータ１６から出力側ロータ１８にＰＭモータトルクＴｍｇを作用させて出力側ロータ１８及び駆動軸３７を回転駆動する。これによって、補機４６の要求動力Ｐａが大きく、駆動軸３７の要求動力Ｐｄが小さいときでも、補機４６及び駆動軸３７をそれぞれ要求動力通りに駆動することができる。なお、インバータ４０で電力変換される電力量（ステータ巻線２０への供給電力量）とインバータ４１で電力変換される電力量（ロータ巻線３０への供給電力量）との和が、蓄電装置４２からの放電電力量に相当する。
【００４９】
一方、エンジン３６の運転を停止した状態で駆動軸３７及び補機４６を回転駆動する場合に、例えば補機４６に要求される動力Ｐａが小さく、駆動軸３７に要求される動力Ｐｄが大きいとき等、入力側ロータ２８の回転速度Ｎｉｎが出力側ロータ１８の回転速度Ｎｏｕｔより低いときは、図７の矢印Ｂに示すように、ロータ巻線３０からブラシ９６及びスリップリング９５を介して電力回収するようインバータ４１のスイッチング動作を制御することで、出力側ロータ１８から入力側ロータ２８に電磁カップリングトルクＴｃｏｕｐを作用させて入力側ロータ２８及び補機４６を回転駆動する。それとともに、図７の矢印Ａに示すように、蓄電装置４２からの直流電力をインバータ４０で交流に変換してステータ巻線２０へ供給するようインバータ４０のスイッチング動作を制御することで、ステータ１６から出力側ロータ１８にＰＭモータトルクＴｍｇを作用させて出力側ロータ１８及び駆動軸３７を回転駆動する。これによって、補機４６の要求動力Ｐａが小さく、駆動軸３７の要求動力Ｐｄが大きいときでも、補機４６及び駆動軸３７をそれぞれ要求動力通りに駆動することができる。なお、インバータ４０で電力変換される電力量（ステータ巻線２０への供給電力量）とインバータ４１で電力変換される電力量（ロータ巻線３０からの回収電力量）との差が、蓄電装置４２からの放電電力量に相当する。
【００５０】
また、ＥＶ走行やフリーラン（駆動軸３７に駆動トルクが伝達されずに車両が惰性で走行する状態）等、出力側ロータ１８及び駆動軸３７（車輪３８）が回転している状態でエンジン３６を始動する場合は、電子制御ユニット５０は、クラッチ４７を係合状態に制御し、ロータ巻線３０に誘導電流が流れるのを許容するようにインバータ４１のスイッチング動作を行うことで、出力側ロータ１８から入力側ロータ２８にエンジン回転時の方向と同方向の電磁カップリングトルクを作用させることが可能となり、入力側ロータ２８を回転駆動してエンジン３６のクランキングを行うことが可能となる。
【００５１】
なお、出力側ロータ１８から入力側ロータ２８に電磁カップリングトルクＴｃｏｕｐを作用させて入力側ロータ２８及び補機４６を回転駆動する場合は、蓄電装置４２からの放電電力を利用して補機４６を回転駆動するため、蓄電装置４２の蓄電量（ＳＯＣ）が低下しているときは、電磁カップリングトルクＴｃｏｕｐによる補機４６の回転駆動が困難となる。そこで、蓄電装置４２の蓄電量が規定量以上である場合に、エンジン３６の運転を停止した状態で補機４６を回転駆動する、つまり、クラッチ４７を解放状態に制御して、出力側ロータ１８から入力側ロータ２８に電磁カップリングトルクＴｃｏｕｐを作用させて補機４６を回転駆動することが好ましい。一方、蓄電装置４２の蓄電量が規定量より低下している場合は、クラッチ４７を係合状態に制御してエンジン３６の運転を行い、エンジン３６の動力を利用して補機４６を回転駆動することが好ましい。また、電磁カップリングトルクＴｃｏｕｐにより補機４６を回転駆動する場合には、ステータ巻線２０から電力回収するようにインバータ４０のスイッチング動作を制御してステータ巻線２０の交流電流によりステータ１６から出力側ロータ１８にエンジン回転時の方向と逆方向のＰＭモータトルクＴｍｇを作用させることで、回生運転を行うことも可能である。
【００５２】
また、本実施形態では、エンジン３６の運転を停止した状態で補機４６を回転駆動するとともに駆動軸３７（車輪３８）を減速させる場合は、電子制御ユニット５０は、クラッチ４７を解放状態に制御してエンジン３６と補機４６との間の動力伝達を遮断した状態で、ロータ巻線３０に交流電流が流れるようにインバータ４１での電力変換（スイッチング動作）を制御して入力側ロータ２８と出力側ロータ１８との間に電磁カップリングトルクＴｃｏｕｐを作用させることも可能である。その場合には、ロータ巻線３０の交流電流により出力側ロータ１８から入力側ロータ２８にエンジン回転時の方向と同方向の電磁カップリングトルクＴｃｏｕｐを作用させることで補機４６を回転駆動し、その反力として入力側ロータ２８から出力側ロータ１８にエンジン回転時の方向と逆方向の電磁カップリングトルクＴｃｏｕｐが作用することで駆動軸３７（車輪３８）に制動トルクが作用して減速する。その際には、ＰＭモータトルクＴｍｇによる補機駆動反力の補償は必要なく、車両（駆動軸３７）が補機駆動反力を受ける。このように、電磁カップリングトルクＴｃｏｕｐを作用させるだけで、車両（駆動軸３７）の動力を利用して補機４６の回転駆動を行うことができ、補機４６の回転駆動と駆動軸３７の制動（減速）の両方を行うことができる。その際には、駆動軸３７の動力を電力に変換することなく補機４６の回転駆動に用いることができるので、駆動軸３７の動力を利用して補機４６の回転駆動を行う場合の損失を低減して効率を向上させることができる。
【００５３】
エンジン３６の運転を停止した状態で補機４６を回転駆動するとともに駆動軸３７を減速させる場合に、入力側ロータ２８の回転速度Ｎｉｎが出力側ロータ１８の回転速度Ｎｏｕｔより高いときは、図８の矢印Ｂに示すように、蓄電装置４２からの直流電力をインバータ４１で交流に変換してブラシ９６及びスリップリング９５を介してロータ巻線３０へ供給するようインバータ４１のスイッチング動作を制御することで、電磁カップリングトルクＴｃｏｕｐを作用させて補機４６を回転駆動するとともに駆動軸３７を減速させる。その際には、インバータ４１で電力変換される電力量（ロータ巻線３０への供給電力量）と、車両（駆動軸３７）の減速パワー（電磁カップリングトルクＴｃｏｕｐと出力側ロータ１８の回転速度Ｎｏｕｔとの積）との和が、補機４６の駆動パワーに相当する。
【００５４】
一方、入力側ロータ２８の回転速度Ｎｉｎが出力側ロータ１８の回転速度Ｎｏｕｔより低いときは、図９の矢印Ｂに示すように、ロータ巻線３０からブラシ９６及びスリップリング９５を介して電力回収するようインバータ４１のスイッチング動作を制御することで、電磁カップリングトルクＴｃｏｕｐを作用させて補機４６を回転駆動するとともに駆動軸３７を減速させる。その際には、車両（駆動軸３７）の減速パワーと、インバータ４１で電力変換される電力量（ロータ巻線３０からの回収電力量）との差が、補機４６の駆動パワーに相当する。
【００５５】
「実施形態２」
図１０は、本発明の実施形態２に係る動力伝達装置を備えるハイブリッド駆動装置の構成の概略を示す図である。以下の実施形態２の説明では、実施形態１と同様の構成または対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略する構成については実施形態１と同様である。
【００５６】
本実施形態では、エンジン３６と遊星歯車機構（シングルピニオン遊星歯車）１０２のキャリアＣとの間にクラッチ４７が設けられている。さらに、クラッチ４７とキャリアＣとの間に補機用ギア４５ａが設けられ、補機用ギア４５ａと噛み合う補機用ギア４５ｂに補機４６が機械的に連結されていることで、補機用ギア４５ａ，４５ｂを介して補機４６がキャリアＣに機械的に連結されている。クラッチ４７の係合／解放により、キャリアＣと補機４６との間の動力伝達が許容された状態で、エンジン３６と補機４６及びキャリアＣとの間の動力伝達が許容または遮断される。遊星歯車機構１０２のサンギアＳはモータジェネレータＭＧ１に機械的に連結され、遊星歯車機構１０２のリングギアＲは駆動軸３７（車輪３８）に機械的に連結されている。モータジェネレータＭＧ２は遊星歯車機構１０２のリングギアＲ及び駆動軸３７に機械的に連結されている。ここでの遊星歯車機構１０２は、キャリアＣに伝達された動力をサンギアＳ及びリングギアＲに分配することが可能な分配機構として機能する。
【００５７】
エンジン３６が動力を発生している場合は、クラッチ４７を係合状態に制御することで、エンジン３６の動力を利用して補機４６が回転駆動するとともに、エンジン３６の動力が遊星歯車機構１０２のキャリアＣに伝達される。エンジン３６からキャリアＣに伝達された動力はサンギアＳ及びリングギアＲに分配され、キャリアＣからリングギアＲに分配された動力が駆動軸３７（車輪３８）へ伝達されることで、車両の前進駆動等、負荷の正転駆動を行うことができる。一方、キャリアＣからサンギアＳに分配された動力はモータジェネレータＭＧ１に伝達され、モータジェネレータＭＧ１の発電運転による交流電力に変換される。このように、クラッチ４７を係合させることで、エンジン３６とモータジェネレータＭＧ１及び補機４６との間の動力伝達が許容される。モータジェネレータＭＧ１の発電電力は、インバータ４１で交流から直流に変換され、さらにインバータ４０で直流から交流に変換されてモータジェネレータＭＧ２に供給される。モータジェネレータＭＧ２に供給された交流電力は、モータジェネレータＭＧ２の力行運転による動力（機械的動力）に変換され、モータジェネレータＭＧ２の動力が駆動軸３７へ伝達されることによっても、車両の前進駆動等、負荷の正転駆動を行うことができる。なお、エンジン３６からの動力を駆動軸３７及びモータジェネレータＭＧ１へ分配する分配機構として、遊星歯車機構１０２以外の機構を用いることも可能である。また、エンジン３６の動力を用いずにモータジェネレータＭＧ２の動力を用いて負荷を駆動する（車輪３８を回転駆動する）ＥＶ走行を行う場合は、蓄電装置４２からの直流電力をインバータ４０で交流に変換してモータジェネレータＭＧ２へ供給するようインバータ４０のスイッチング動作を制御して、モータジェネレータＭＧ２の力行運転を行うことで、モータジェネレータＭＧ２の動力を駆動軸３７へ伝達する。
【００５８】
本実施形態において、ＥＶ走行時等、エンジン３６の運転を停止した状態で駆動軸３７（車輪３８）及び補機４６を回転駆動する場合は、電子制御ユニット５０は、クラッチ４７を解放状態に制御してエンジン３６と補機４６との間の動力伝達を遮断した状態で、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２にトルクを発生させる。その場合には、モータジェネレータＭＧ１からサンギアＳにエンジン回転時の方向と同方向のトルクを作用させるとともに、モータジェネレータＭＧ２からリングギアＲにエンジン回転時の方向と同方向のトルクを作用させ、サンギアＳとリングギアＲに作用するトルクが互いに同方向になるように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルクを制御する。さらに、サンギアＳとリングギアＲの歯数比をρ（０＜ρ＜１を満たす定数）とすると、モータジェネレータＭＧ２とモータジェネレータＭＧ１のトルク比が所定比１／ρより大きくなるように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルクを制御する。遊星歯車機構１０２は、分配機構としてだけでなく、リングギアＲとサンギアＳに作用する互いに同方向のトルクをそれらのトルク比が所定比１／ρとなる状態でキャリアＣで合成することが可能な合成機構としても機能する。そのため、モータジェネレータＭＧ２から駆動軸３７へトルクが伝達されるとともに、モータジェネレータＭＧ２からリングギアＲに作用するトルクとモータジェネレータＭＧ１からサンギアＳに作用するトルクがそれらのトルク比が所定比１／ρとなる状態でキャリアＣで合成されて補機４６へ伝達される。これによって、エンジン３６の運転を停止した状態で駆動軸３７及び補機４６を回転駆動する場合に、モータジェネレータＭＧ１の運転により補機４６を回転駆動し、モータジェネレータＭＧ２の運転により補機駆動反力を補償しつつ駆動軸３７を回転駆動する。その場合には、インバータ４１のスイッチング動作によりモータジェネレータＭＧ１のトルクを制御して補機４６の駆動制御を行うことができるとともに、インバータ４０のスイッチング動作によりモータジェネレータＭＧ２のトルクを制御して駆動軸３７の駆動制御を行うことができるので、駆動軸３７の駆動制御と補機４６の駆動制御を互いに独立して行うことができる。さらに、エンジン３６が補機４６から切り離されるため、補機４６の回転に連動してエンジン３６が連れ回るのを防ぐことができ、エンジン３６のフリクションによる損失の発生を防ぐことができる。駆動軸３７の要求動力をＰｄ、補機４６の要求動力をＰａ、キャリアＣの回転速度をＮｃ、リングギアＲの回転速度をＮｒとすると、モータジェネレータＭＧ１のトルクＴｍｇ１は以下の（３）式で表され、モータジェネレータＭＧ２のトルクＴｍｇ２は以下の（４）式で表される。
【００５９】
Ｔｍｇ１＝ρ／(１＋ρ)×Ｐａ／Ｎｃ      （３）
Ｔｍｇ２＝Ｐｄ／Ｎｒ＋Ｔｍｇ１／ρ      （４）
【００６０】
エンジン３６の運転を停止した状態で駆動軸３７及び補機４６を回転駆動する場合に、例えば補機４６に要求される動力Ｐａが大きく、駆動軸３７に要求される動力Ｐｄが小さいとき等、以下の（５）式が成立するときは、サンギアＳの回転方向がエンジン回転時の方向と同方向となり、キャリアＣ及びリングギアＲの回転方向と同方向となる。そのときは、図１１の矢印Ｂに示すように、蓄電装置４２からの直流電力をインバータ４１で交流に変換してモータジェネレータＭＧ１へ供給するようインバータ４１のスイッチング動作を制御することで、モータジェネレータＭＧ１の力行運転によりモータジェネレータＭＧ１からサンギアＳにトルクＴｍｇ１を作用させて補機４６を回転駆動する。それとともに、図１１の矢印Ａに示すように、蓄電装置４２からの直流電力をインバータ４０で交流に変換してモータジェネレータＭＧ２へ供給するようインバータ４０のスイッチング動作を制御することで、モータジェネレータＭＧ２の力行運転によりモータジェネレータＭＧ２からリングギアＲ及び駆動軸３７にトルクＴｍｇ２を作用させて補機駆動反力を補償しつつ駆動軸３７を回転駆動する。その際には、インバータ４０で電力変換される電力量（モータジェネレータＭＧ２への供給電力量）とインバータ４１で電力変換される電力量（モータジェネレータＭＧ１への供給電力量）との和が、蓄電装置４２からの放電電力量に相当する。
【００６１】
（１＋ρ）×Ｎｃ＞Ｎｒ      （５）
【００６２】
一方、例えば補機４６に要求される動力Ｐａが小さく、駆動軸３７に要求される動力Ｐｄが大きいとき等、以下の（６）式が成立するときは、サンギアＳの回転方向がエンジン回転時の方向と逆方向となり、キャリアＣ及びリングギアＲの回転方向と逆方向となる。そのときは、図１２の矢印Ｂに示すように、モータジェネレータＭＧ１から電力回収するようインバータ４１のスイッチング動作を制御することで、モータジェネレータＭＧ１の回生運転（発電運転）によりモータジェネレータＭＧ１からサンギアＳにトルクＴｍｇ１を作用させて補機４６を回転駆動する。それとともに、図１２の矢印Ａに示すように、蓄電装置４２からの直流電力をインバータ４０で交流に変換してモータジェネレータＭＧ２へ供給するようインバータ４０のスイッチング動作を制御することで、モータジェネレータＭＧ２の力行運転によりモータジェネレータＭＧ２からリングギアＲ及び駆動軸３７にトルクＴｍｇ２を作用させて補機駆動反力を補償しつつ駆動軸３７を回転駆動する。その際には、インバータ４０で電力変換される電力量（モータジェネレータＭＧ２への供給電力量）とインバータ４１で電力変換される電力量（モータジェネレータＭＧ１からの回収電力量）との差が、蓄電装置４２からの放電電力量に相当する。
【００６３】
（１＋ρ）×Ｎｃ＜Ｎｒ      （６）
【００６４】
なお、モータジェネレータＭＧ１の運転により補機４６を回転駆動する場合は、蓄電装置４２の電力が放電されるため、蓄電装置４２の蓄電量（ＳＯＣ）が低下しているときは、モータジェネレータＭＧ１の運転による補機４６の回転駆動が困難となる。そこで、蓄電装置４２の蓄電量が規定量以上である場合に、エンジン３６の運転を停止した状態で補機４６を回転駆動する、つまり、クラッチ４７を解放状態に制御して、モータジェネレータＭＧ１の運転により補機４６を回転駆動することが好ましい。一方、蓄電装置４２の蓄電量が規定量より低下している場合は、クラッチ４７を係合状態に制御してエンジン３６の運転を行い、エンジン３６の動力を利用して補機４６を回転駆動することが好ましい。また、モータジェネレータＭＧ１の運転により補機４６を回転駆動する場合には、モータジェネレータＭＧ２から電力回収するようにインバータ４０のスイッチング動作を制御してモータジェネレータＭＧ２の回生運転を行うことも可能である。
【００６５】
また、本実施形態では、エンジン３６の運転を停止した状態で補機４６を回転駆動するとともに駆動軸３７（車輪３８）を減速させる場合は、電子制御ユニット５０は、クラッチ４７を解放状態に制御してエンジン３６と補機４６との間の動力伝達を遮断した状態で、モータジェネレータＭＧ１からサンギアＳにトルクＴｍｇ１を作用させることも可能である。その場合には、モータジェネレータＭＧ１からサンギアＳにエンジン回転時の方向と同方向のトルクＴｍｇ１を作用させ、そのトルクＴｍｇ１を受けるために駆動軸３７からリングギアＲにエンジン回転時の方向と同方向のトルクが作用することで、駆動軸３７（車輪３８）に制動トルクが作用して減速する。それとともに、駆動軸３７からリングギアＲに作用するトルクとモータジェネレータＭＧ１からサンギアＳに作用するトルクＴｍｇ１がそれらのトルク比が所定比１／ρとなる状態でキャリアＣで合成されて補機４６へ伝達されることで、補機４６の回転駆動が行われる。その際には、モータジェネレータＭＧ２のトルクＴｍｇ２による補機駆動反力の補償は必要なく、車両（駆動軸３７）が補機駆動反力を受ける。このように、モータジェネレータＭＧ１のトルクＴｍｇ１を作用させるだけで、車両（駆動軸３７）の動力を利用して補機４６の回転駆動を行うことができ、補機４６の回転駆動と駆動軸３７の制動（減速）の両方を行うことができる。その際には、駆動軸３７の動力を電力に変換することなく補機４６の回転駆動に用いることができるので、駆動軸３７の動力を利用して補機４６の回転駆動を行う場合の損失を低減して効率を向上させることができる。
【００６６】
エンジン３６の運転を停止した状態で補機４６を回転駆動するとともに駆動軸３７を減速させる場合に、（５）式が成立し、サンギアＳの回転方向がキャリアＣ及びリングギアＲの回転方向と同方向となるときは、図１３の矢印Ｂに示すように、蓄電装置４２からの直流電力をインバータ４１で交流に変換してモータジェネレータＭＧ１へ供給するようインバータ４１のスイッチング動作を制御することで、モータジェネレータＭＧ１の力行運転によりモータジェネレータＭＧ１からサンギアＳにトルクＴｍｇ１を作用させて補機４６を回転駆動するとともに駆動軸３７を減速させる。その際には、インバータ４１で電力変換される電力量（モータジェネレータＭＧ１への供給電力量）と、車両（駆動軸３７）の減速パワー（リングギアＲのトルクＴｍｇ１／ρと回転速度Ｎｒとの積）との和が、補機４６の駆動パワーに相当する。
【００６７】
一方、（６）式が成立し、サンギアＳの回転方向がキャリアＣ及びリングギアＲの回転方向と逆方向となるときは、図１４の矢印Ｂに示すように、モータジェネレータＭＧ１から電力回収するようインバータ４１のスイッチング動作を制御することで、モータジェネレータＭＧ１の回生運転（発電運転）によりモータジェネレータＭＧ１からサンギアＳにトルクＴｍｇ１を作用させて補機４６を回転駆動するとともに駆動軸３７を減速させる。その際には、車両（駆動軸３７）の減速パワーと、インバータ４１で電力変換される電力量（モータジェネレータＭＧ１からの回収電力量）との差が、補機４６の駆動パワーに相当する。
【００６８】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００６９】
１０  回転電機、１６  ステータ、１８  出力側ロータ（第２ロータ）、２０  ステータ巻線、２８  入力側ロータ（第１ロータ）、３０  ロータ巻線、３２，３３  永久磁石、３６  エンジン、３７  駆動軸、３８  車輪、４０，４１  インバータ、４２  蓄電装置、４４  変速機、４５ａ，４５ｂ  補機用ギア、４６  補機、４７，４８  クラッチ、５０  電子制御ユニット、５１  ステータコア、５２，５３  ロータコア、９５  スリップリング、９６  ブラシ、１０２  遊星歯車機構、Ｃ  キャリア、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、Ｒ  リングギア、Ｓ  サンギア。
【図１】
2014000871.tif 000003
【図２】
2014000871.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014000871.tif 000009
【図８】
2014000871.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2014000871.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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