(57)【要約】【課題】２つの回転子の間に回転速度差が生じる場合に発生するエネルギー損失の低減を図る車両制御装置を提供する。【解決手段】車両制御装置１０１は、エンジン１０に連結され第一巻線３１ｂを有する第一ロータ３１、駆動軸８２に連結され第一永久磁石３２ｂ及び第二永久磁石３２ｃを有する第二ロータ３２並びに第二巻線３３ｂを有するステータ３３を含む二重ロータ型モータ３０と、二重ロータ型モータ３０に交流電力を供給するインバータ２１，２２及びバッテリ２３と、エンジン１０及び第一ロータ３１を連結又は連結解除するクラッチ５０と、コントロールユニット９０とを備える。コントロールユニット９０は、ステータ３３の第二巻線３３ｂに交流電力を供給する状態で第一ロータ３１の回転速度が第二ロータ３２の回転速度以下となると、クラッチ５０によりエンジン１０及び第一ロータ３１の連結を解除する。【選択図】図１
2014000870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両制御装置において、
内燃機関に駆動力を伝達可能に連結される回転可能な第一回転子、前記第一回転子の径方向外側に設けられて駆動部に機械的に連結され且つ前記第一回転子に対して相対回転可能である第二回転子、及び前記第二回転子の径方向外側に設けられる固定子を含む回転電機と、
前記回転電機に交流電力を供給する電力供給手段と、
前記内燃機関及び前記第一回転子を連結又は連結解除する断接手段と、
前記電力供給手段及び前記断接手段を制御すると共に前記第一回転子及び前記第二回転子の回転速度を監視する制御手段とを備え、
前記回転電機は、
前記第一回転子及び前記第二回転子の一方に回転磁界を発生可能な第一導体を有すると共に、他方に前記第一導体と対向して配置された第一界磁を有し、
前記第二回転子及び前記固定子の一方に回転磁界を発生可能な第二導体を有すると共に、他方に前記第二導体と対向して配置された第二界磁を有し、
前記制御手段は、
前記電力供給手段によって前記第二導体に交流電力を供給する状態で前記第一回転子の回転速度が前記第二回転子の回転速度以下となると、前記断接手段により前記内燃機関及び前記第一回転子の連結を解除する車両制御装置。
【請求項２】
前記第一導体を有する前記第一回転子又は前記第一導体を有する前記第二回転子は、磁性体を含む請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記電力供給手段によって前記第二導体に交流電力を供給し且つ前記内燃機関を停止した状態で前記第一回転子の回転速度が前記第二回転子の回転速度以下となると、前記断接手段により前記内燃機関及び前記第一回転子の連結を解除する請求項１または２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記断接手段は、機械式に連結及び連結解除動作する請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両制御装置に係り、特に、内燃機関及び回転電機によって駆動される車両の車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関であるエンジン及び回転電機であるモータを動力源として備えるハイブリッド自動車では、例えば特許文献１に示されるように、内外に二重に配置された２つのロータを有する二重ロータ型の回転電機を使用したものがある。
特許文献１に記載の回転電機は、エンジンの駆動力が伝達される入力軸に連結され且つ最も内側に配置される入力側ロータと、入力側ロータの径方向外側に配置され且つ変速機に延びる出力軸が連結された出力側ロータと、出力側ロータの径方向外側に配置されてケーシング等に固定されたステータとを有している。入力側ロータは、その周方向に沿ってロータ巻線が設けられたロータコアを有し、ステータも、その周方向に沿ってステータ巻線が設けられたステータコアを有している。出力側ロータは、ロータコアと、ロータコアの内周部に入力側ロータのロータコアと対向して配置された永久磁石と、ロータコアの外周部にステータコアと対向して配置された永久磁石とを有している。さらに、入力軸と出力軸との間に設けられ、入力軸と出力軸との機械的な連結及び連結の解除を行うことができるクラッチが設けられている。クラッチによって連結されると、入力軸及び出力軸が一体となって等しい回転速度で回転し、クラッチが連結を解除すると、入力軸と出力軸とが回転速度差を伴って回転することができる。
【０００３】
上記の回転電機を搭載したハイブリッド自動車では、エンジンを停止した状態で車両を走行させる際には、インバータによってステータのステータ巻線に電力を供給して磁界を形成させ、ステータのステータ巻線と出力側ロータの永久磁石との間に電動トルクを発生させる。この電動トルクによって出力側ロータが回転すると、出力側ロータに連結されている出力軸が駆動され、車両の走行が行われる。また、エンジンの稼働時には、エンジンによって入力側ロータが回転駆動されるが、入力側ロータの回転速度が出力側ロータの回転速度よりも高くなると、入力側ロータのロータ巻線に誘導起電力が発生して誘導電流が流れる。入力側ロータのロータ巻線を流れる誘導電流による界磁束と、出力側ロータの永久磁石による界磁束とが相互作用して出力側ロータに回転トルクが作用し、出力側ロータ及び出力軸が回転駆動される。
【０００４】
そして、通常クラッチの連結は解除されているが、エンジンの動力を使用して走行している際に車速がある一定速度以上となり、（出力側ロータの回転速度）＞（入力側ロータの回転速度）となる場合、クラッチによって入力軸及び出力軸を連結する。入力側ロータと出力側ロータとの間において回転速度差によるすべりがある場合、入力側ロータのロータ巻線に誘導電流が発生するため、ジュール損失が生じるが、入力軸及び出力軸が連結されることによって、入力側ロータと出力側ロータとの間におけるすべりが抑えられるため、ジュール損失が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】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】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、車両の走行状態でエンジンを停止させ回転電機の動力のみで車両を走行させる際、回転電機は、インバータからステータに電力が供給されることで生じる電動トルクによって、出力側ロータと共に出力軸を回転駆動し、クラッチは、連結を解除した状態とされる。これにより、入力軸の回転数は停止したエンジンと共に０（零）となるため、（出力側ロータの回転速度）＞（入力側ロータの回転速度）の状態となるが、両者の差は大きいものとなる。そして、出力側ロータと入力側ロータとの間の回転速度差が大きくなると、入力側ロータのロータ巻線に発生する誘導電流によるジュール損失も大きくなり、電力エネルギーの損失が増大するという問題が生じる。
【０００７】
この発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、出力側ロータ（第二回転子）と入力側ロータ（第一回転子）との間に回転速度差が生じる場合に発生するエネルギー損失の低減を図る車両制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、この発明に係る車両制御装置は、内燃機関に駆動力を伝達可能に連結される回転可能な第一回転子、第一回転子の径方向外側に設けられて駆動部に機械的に連結され且つ第一回転子に対して相対回転可能である第二回転子、及び第二回転子の径方向外側に設けられる固定子を含む回転電機と、回転電機に交流電力を供給する電力供給手段と、内燃機関及び第一回転子を連結又は連結解除する断接手段と、電力供給手段及び断接手段を制御すると共に第一回転子及び第二回転子の回転速度を監視する制御手段とを備え、回転電機は、第一回転子及び第二回転子の一方に回転磁界を発生可能な第一導体を有すると共に、他方に第一導体と対向して配置された第一界磁を有し、第二回転子及び固定子の一方に回転磁界を発生可能な第二導体を有すると共に、他方に第二導体と対向して配置された第二界磁を有し、制御手段は、電力供給手段によって第二導体に交流電力を供給する状態で第一回転子の回転速度が第二回転子の回転速度以下となると、断接手段により内燃機関及び第一回転子の連結を解除する。
【０００９】
第一導体を有する第一回転子又は第一導体を有する第二回転子は、磁性体を含んでもよい。
制御手段は、電力供給手段によって第二導体に交流電力を供給し且つ内燃機関を停止した状態で第一回転子の回転速度が第二回転子の回転速度以下となると、断接手段により内燃機関及び第一回転子の連結を解除してもよい。
断接手段は、機械式に連結及び連結解除動作してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係る車両制御装置によれば、第二回転子と第一回転子との間に回転速度差が生じる場合に発生するエネルギー損失を低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態に係る車両制御装置の構成を示す模式図である。
【図２】二重ロータ型モータの変形例を含む車両制御装置の構成を示す模式図である。
【図３】二重ロータ型モータの別の変形例を含む車両制御装置の構成を示す模式図である。
【図４】二重ロータ型モータのさらに別の変形例を含む車両制御装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
実施の形態
まず、この発明の実施の形態に係る車両制御装置１０１の構成を説明する。なお、本実施の形態では、車両制御装置１０１は、ハイブリッド自動車に搭載されるものとして説明する。
図１を参照すると、車両制御装置１０１は、エンジン１０と、三相交流電力によって動作する回転電機である二重ロータ型モータ３０とをハイブリッド自動車の動力源として備えている。二重ロータ型モータ３０は、第一ロータ３１、第二ロータ３２及びステータ３３と、これらを収容するケーシング３４とを備えている。
ここで、第一ロータ３１は第一回転子を構成し、第二ロータ３２は第二回転子を構成し、ステータ３３は固定子を構成している。
【００１３】
第一ロータ３１は、第一ロータ３１、第二ロータ３２及びステータ３３の中で最も中心側に配置され、エンジン１０に入力軸４０によって機械的に連結されている。
第一ロータ３１は、入力軸４０に連結され且つ円柱状をした第一コア３１ａと、第一コア３１ａの外周面３１ａ１近傍に周方向に沿って設けられた第一巻線３１ｂとを有している。第一コア３１ａは、鉄等の磁性体から形成されている。さらに、第一ロータ３１は、入力軸４０を中心として入力軸４０と一体に回転することができる。
ここで、第一巻線３１ｂは、第一導体を構成している。
【００１４】
第二ロータ３２は、第一ロータ３１の外周を囲むように径方向外側に設けられ且つ円筒状をした第二コア３２ａと、第一コア３１ａの外周面３１ａ１に対向する第二コア３２ａの内周面３２ａ１近傍に周方向に沿って埋め込まれた第一永久磁石３２ｂと、第二コア３２ａにおける内周面３２ａ１と反対側の外周面３２ａ２近傍に周方向に沿って埋め込まれた第二永久磁石３２ｃとを有している。つまり、第一永久磁石３２ｂは、第一巻線３１ｂと対向している。第二コア３２ａは、鉄等の磁性体から形成されている。さらに、第二ロータ３２は、第一ロータ３１の外周に沿って、第一ロータ３１に対して相対的に回転することができる。
ここで、第一永久磁石３２ｂ及び第二永久磁石３２ｃはそれぞれ、第一界磁及び第二界磁を構成している。
【００１５】
ステータ３３は、第二ロータ３２の外周を囲むように径方向外側に設けられ且つ円筒状をしたステータコア３３ａと、ステータコア３３ａにおける第二コア３２ａの外周面３２ａ２と対向する内周面３３ａ１近傍に周方向に沿って設けられた第二巻線３３ｂとを有している。つまり、第二巻線３３ｂは、第二永久磁石３２ｃと対向している。ステータコア３３ａは、鉄等の磁性体から形成されている。さらに、ステータコア３３ａは、ケーシング３４に固定されている。
ここで、第二巻線３３ｂは、第二導体を構成している。
なお、図１では、第一ロータ３１、第二ロータ３２及びステータ３３の断面が模式的に示されている。
【００１６】
また、第二ロータ３２の第二コア３２ａには、出力軸６０が、第二コア３２ａと一体に回転するように機械的に連結され、出力軸６０の端部にはピニオンギヤ７１が取り付けられている。ピニオンギヤ７１は、ドリブンギヤ７２とギヤ係合している。さらに、ドリブンギヤ７２は、車輪８１に図示しないデファレンシャルギヤを介して接続された駆動軸８２に一体に回転するように取り付けつけられている。よって、第二ロータ３２が回転することによって、車輪８１が回転駆動される。
ここで、駆動軸８２は、駆動部を構成している。
【００１７】
また、車両制御装置１０１は、直流電力を充放電可能なバッテリ２３と、バッテリ２３に電気的に接続された第一インバータ２１及び第二インバータ２２とを備えている。第一インバータ２１及び第二インバータ２２は、バッテリ２３から供給された直流電力を三相交流電力に変換することができるほか、三相交流電力を直流電力に変換しバッテリ２３に供給することができる。第一インバータ２１及び第二インバータ２２は、後述するコントロールユニット９０によって動作が制御される。
ここで、コントロールユニット９０は、制御手段を構成し、第一インバータ２１、第二インバータ２２及びバッテリ２３は、電力供給手段を構成している。
【００１８】
第一インバータ２１は、導電線２１ａを介してステータ３３の第二巻線３３ｂに電気的に接続されている。これにより、第一インバータ２１から出力される三相交流電力は、第二巻線３３ｂに供給される。一方、第二巻線３３ｂで交流電流である誘導電流が発生すると、この誘導電流は、第一インバータ２１に供給され、第一インバータ２１で直流電流に変換されてバッテリ２３に供給される。
【００１９】
第二インバータ２２は、入力軸４０の周りに取り付けられたスリップリング機構２４に図示しないブラシを介して電気的に接続されている。第二インバータ２２から出力される三相交流電力は、スリップリング機構２４を介して入力軸４０に沿って設けられた導電体に伝達され、この導電体を通って第一ロータ３１の第一巻線３１ｂに供給される。一方、第一巻線３１ｂで交流電流である誘導電流が発生すると、この誘導電流は、導電体及びスリップリング機構２４を介して第二インバータ２２に供給され、第二インバータ２２で直流電流に変換されてバッテリ２３に供給される。
【００２０】
入力軸４０は、その途中で分断され、エンジン１０に機械的に連結された第一入力軸部４１と、二重ロータ型モータ３０の第一ロータ３１に機械的に連結された第二入力軸部４２とによって構成されている。スリップリング機構２４は、本実施の形態では、第二入力軸部４２に設けられている。
また、車両制御装置１０１は、第一入力軸部４１及び第二入力軸部４２の間に、互いを連結又は連結解除することができる機械式のクラッチ５０を有している。クラッチ５０は、第一入力軸部４１及び第二入力軸部４２を連結するつまり接続されると、双方を同一の回転速度で一体に回転させることができ、連結を解除するつまり切断されると、双方に回転速度差を伴って回転させることができる。クラッチ５０には、クラッチ５０を機械式に接続又は切断動作つまり断接動作させるアクチュエータ５０ａが設けられており、アクチュエータ５０ａは、コントロールユニット９０によって動作が制御される。
ここで、クラッチ５０は、断接手段を構成している。
【００２１】
コントロールユニット９０は、第一インバータ２１及び第二インバータ２２を制御することによって二重ロータ型モータ３０のステータ３３の第二巻線３３ｂ及び第一ロータ３１の第一巻線３１ｂへの電力供給を制御する。さらに、コントロールユニット９０は、エンジン１０の稼動及び停止動作も制御する。また、コントロールユニット９０は、第二入力軸部４２の回転数等の回転速度を検出することによって第一ロータ３１の回転速度を検出し、出力軸６０の回転数等の回転速度を検出することによって第二ロータ３２の回転速度を検出する。そして、コントロールユニット９０は、第一ロータ３１の回転状態、第二ロータ３２の回転状態、エンジン１０の回転状態に基づき、クラッチ５０の断接動作を制御し、それによって、第一ロータ３１の回転状態を制御する。
【００２２】
次に、この発明の実施の形態に係る車両制御装置１０１の動作を、図１を用いて説明する。なお、コントロールユニット９０が、エンジン１０の停止時に第一インバータ２１を制御することによって二重ロータ型モータ３０のステータ３３の第二巻線３３ｂへ電力供給する際の動作について説明する。
エンジン１０を停止して二重ロータ型モータ３０のみによって車両を走行させるＥＶモード走行の際、コントロールユニット９０は、第一インバータ２１及び第二インバータ２２をそれぞれ制御することによってバッテリ２３の直流電力を三相交流電力に変換し、二重ロータ型モータ３０のステータ３３の第二巻線３３ｂ及び第一ロータ３１の第一巻線３１ｂに供給すると共に、エンジン１０を停止させる。
【００２３】
車両の停止状態でＥＶモード走行に切り換えたとき、コントロールユニット９０は、二重ロータ型モータ３０の第一巻線３１ｂ及び第二巻線３３ｂの両方に三相交流電力を供給すると共に、エンジン１０を停止させ、クラッチ５０を接続する。この際、第一ロータ３１の第一巻線３１ｂと第二ロータ３２の第一永久磁石３２ｂとの間には、第一巻線３１ｂを流れる電流が生じる回転磁界による第一電動トルクが発生すると共に、ステータ３３の第二巻線３３ｂと第二ロータ３２の第二永久磁石３２ｃとの間にも、第二巻線３３ｂを流れる電流が生じる回転磁界による第二電動トルクが発生する。このとき、停止しているエンジン１０に連結されている第一ロータ３１とステータ３３とが固定子として作用するため、第一、第二の電動トルクを受ける第二ロータ３２が回転し、それにより、この回転が出力軸６０、ピニオンギヤ７１及びドリブンギヤ７２を介して駆動軸８２に伝達されて車輪８１が回転駆動され、車両の走行が開始される。
【００２４】
車両の速度が上昇し、第一電動トルクの作用によって第一ロータ３１が第二ロータ３２に引っ張られて回転するようになる、つまり第一ロータ３１に回転速度が生じると、第二ロータ３２が第一ロータ３１によって回転抵抗を受けるようになる。このため、コントロールユニット９０は、クラッチ５０を動作させて第一入力軸部４１と第二入力軸部４２との連結を解除すると共に、第二インバータ２２を制御して第一ロータ３１の第一巻線３１ｂへの電力供給を停止する。なお、クラッチ５０の切断時、第二ロータ３２の回転速度は、第一ロータ３１の回転速度よりも高くなっている。
【００２５】
クラッチ５０による連結が解除されることによって、第一ロータ３１は、エンジン１０による抵抗を受けなくなるため、回転抵抗が低減される。そして、第一ロータ３１では、第二ロータ３２と第一ロータ３１との間に発生する回転速度差に起因して、第二ロータ３２の第一永久磁石３２ｂの作用で第一巻線３１ｂに誘導起電力が生じて誘導電流が流れ、界磁束が発生する。誘導電流が発生する界磁束と第一永久磁石３２ｂの発生する界磁束との相互作用によって、第一ロータ３１及び第二ロータ３２に対して互いの回転速度差を低減するように作用する回転トルクが発生し、それによって第一ロータ３１が第二ロータ３２に引きずられて連れ回りするように回転させられる。同時に、第一ロータ３１の鉄製の第一コア３１ａが、第一永久磁石３２ｂの磁気吸引力によって第二ロータ３２に引き付けられ、第一ロータ３１は、第二ロータ３２に引きずられて連れ回りするように回転させられる。
【００２６】
上記の２つの作用によって、第一ロータ３１の回転速度が上昇し、第二ロータ３２の回転速度に対する第一ロータ３１の回転速度の差が０（零）に近づく又は０に収束する。回転速度差が０に近づくに従って第一巻線３１ｂに生じていた誘導起電力が低くなり、それにより、第一ロータ３１及び第二ロータ３２の間に生じる回転トルクが第二ロータ３２の回転に与える抵抗も低くなる。
なお、第一巻線３１ｂに生じた誘導起電力による誘導電流は、第二入力軸部４２及びスリップリング機構２４を介して第二インバータ２２に送られた後、直流電流に変換されてバッテリ２３に供給される。
【００２７】
そして、エンジン１０の駆動力が再び必要になると、コントロールユニット９０は、エンジン１０を始動させると共に、クラッチ５０を接続させて第一入力軸部４１及び第二入力軸部４２を連結する。
よって、ＥＶ走行モードでは、第二ロータ３２と第一ロータ３１の回転速度差が低く抑えられることによって、第一ロータ３１の第一巻線３１ｂに発生する誘導起電力が低く抑えられるため、第一巻線３１ｂつまり第一ロータ３１を小型にすることができると共に、第二ロータ３２を回転駆動させる電力消費量も低減される。
【００２８】
また、車両の走行状態でＥＶモード走行に移行した場合、コントロールユニット９０は、二重ロータ型モータ３０のステータ３３の第二巻線３３ｂにのみ三相交流電力を供給すると共に、エンジン１０を停止する。さらに、コントロールユニット９０は、エンジン１０の停止と共に下降する第一ロータ３１の回転速度と、第二巻線３３ｂ及び第二ロータ３２の第二永久磁石３２ｃの間に生じる第二電動トルクにより回転駆動される第二ロータ３２の回転速度とを監視し、第一ロータ３１の回転速度が第二ロータ３２の回転速度と同一となった時点でクラッチ５０を切断する。これにより、第一入力軸部４１及び第二入力軸部４２の連結が解除されて第一ロータ３１の回転抵抗が低減されるため、第一ロータ３１の第一コア３１ａが第一永久磁石３２ｂの磁気吸引力によって第二ロータ３２に引き付けられ、第一ロータ３１は、第二ロータ３２と連れ回りするように回転させられる。
【００２９】
さらに、第一ロータ３１の回転速度が第二ロータ３２よりも低い場合は、第一ロータ３１及び第二ロータ３２の間に誘導起電力による回転トルクが発生し、第一ロータ３１の回転速度が上昇して、第一ロータ３１及び第二ロータ３２の回転速度差が減少する。なお、この回転トルクは、第二ロータ３２の回転負荷となるが、回転速度差が小さいことから回転トルク及び回転負荷も小さくなるため、第二ロータ３２を回転駆動する電力におけるエネルギー損失が低く抑えられる。
上述の磁気吸引力及び回転トルクの２つの作用によって、第二ロータ３２の回転速度に対する第一ロータ３１の回転速度の差は、０又は０の近傍に収束し維持される。
【００３０】
このように、この発明の実施の形態に係る車両制御装置１０１は、エンジン１０に駆動力を伝達可能に連結される回転可能な第一ロータ３１、第一ロータ３１の径方向外側に設けられて駆動軸８２に機械的に連結され且つ第一ロータ３１に対して相対回転可能である第二ロータ３２、及び第二ロータ３２の径方向外側に設けられるステータ３３を含む二重ロータ型モータ３０と、二重ロータ型モータ３０に交流電力を供給するインバータ２１，２２及びバッテリ２３と、エンジン１０及び第一ロータ３１を連結又は連結解除するクラッチ５０と、インバータ２１，２２及びクラッチ５０を制御すると共に第一ロータ３１及び第二ロータ３２の回転速度を監視するコントロールユニット９０とを備える。二重ロータ型モータ３０は、第一ロータ３１に回転磁界を発生可能な第一巻線３１ｂを有すると共に、第二ロータ３２に第一巻線３１ｂと対向して配置された第一永久磁石３２ｂを有し、ステータ３３に回転磁界を発生可能な第二巻線３３ｂを有すると共に、第二ロータ３２に第二巻線３３ｂと対向して配置された第二永久磁石３２ｃを有する。コントロールユニット９０は、インバータ２１，２２及びバッテリ２３によって第二巻線３３ｂに交流電力を供給する状態で第一ロータ３１の回転速度が第二ロータ３２の回転速度以下となると、クラッチ５０によりエンジン１０及び第一ロータ３１の連結を解除する。
【００３１】
第一ロータ３１の回転速度が第二ロータ３２の回転速度以下となる場合、両者の回転速度差に起因して第一ロータ３１の第一巻線３１ｂに生じる誘導電流による界磁束と、第二ロータ３２の第一永久磁石３２ｂの発生する界磁束との相互作用で、第一ロータ３１には、回転速度を上昇させるように回転トルクが作用する。このとき、クラッチ５０が切断されているため、第一ロータ３１は、エンジン１０による回転負荷を受けず、第二ロータ３２によって引っ張られるようにして回転して回転速度を上昇させ、第二ロータ３２との回転速度差を低減した状態で第二ロータ３２に引きずられるように連れ回りする。よって、第一巻線３１ｂに生じる誘導起電力が低減され、ジュール損失つまりエネルギー損失が低減される。
【００３２】
さらに、第一巻線３１ｂに生じる誘導起電力が低減されることによって、第一巻線３１ｂを小型化することができると共に、第一ロータ３１を小型化することができ、それによって、二重ロータ型モータ３０の小型化が可能になる。またさらに、第二インバータ２２は、第一巻線３１ｂに電力を供給する他、第一巻線３１ｂで発生した誘導電流を受け入れるが、供給及び受入れる電力の双方が低くなるため、第二インバータ２２の小型化も可能になる。
【００３３】
また、車両制御装置１０１において、第一巻線３１ｂを有する第一ロータ３１は、磁性体からなる第一コア３１ａを含んでいる。これにより、クラッチ５０が切断されているとき、第一ロータ３１は、第二ロータ３２の第一永久磁石３２ｂの磁気吸引力によっても、第二ロータ３２に引きずられるように連れ回りし、第二ロータ３２との回転速度差を低減することができる。
【００３４】
また、車両制御装置１０１において、コントロールユニット９０は、第一インバータ２１及びバッテリ２３によって第二巻線３３ｂに交流電力を供給し且つエンジン１０を停止した状態で第一ロータ３１の回転速度が第二ロータ３２の回転速度以下となると、クラッチ５０によりエンジン１０及び第一ロータ３１の連結を解除する。これにより、エンジン１０と第二ロータ３２との回転速度差が増大するエンジン１０の停止時にクラッチ５０が切断されるため、エンジン１０から第一ロータ３１へ作用する大きい回転負荷を効果的に排除することができる。
また、車両制御装置１０１において、クラッチ５０は、機械式に連結及び連結解除動作する。これにより、電磁クラッチのように、クラッチ５０を切断状態又は接続状態に維持するために電力を必要とせず、電力の損失を低減することが可能になる。
【００３５】
また、図２〜図４の変形例に示されるように、実施の形態の車両制御装置１０１の二重ロータ型モータ３０において、第一ロータ３１、第二ロータ３２及びステータ３３に設けられていた第一巻線３１ｂ、第一永久磁石３２ｂ、第二永久磁石３２ｃ及び第二巻線３３ｂの配置を変更してもよい。このとき、第一ロータ３１及び第二ロータ３２において互いに対向する部位に巻線及び永久磁石を配置し、第二ロータ３２及びステータ３３において互いに対向する部位に巻線及び永久磁石を配置するように、巻線及び永久磁石の配置を変更することができる。
【００３６】
図２に示す変形例では、二重ロータ型モータ３０において、最も内側の第一ロータ２３１が、第一コア２３１ａの外周面近傍に第一永久磁石２３１ｂを有している。さらに、第一ロータ２３１の径方向外側の第二ロータ２３２が、第二コア２３２ａの内周面近傍に、第一永久磁石２３１ｂと対向するように配置された第一巻線２３２ｂを有し、第二コア２３２ａの外周面近傍に、第二永久磁石２３２ｃを有している。また、第二ロータ２３２の径方向外側のステータ３３が、第二永久磁石２３２ｃと対向するように配置された第二巻線３３ｂを有している。第一インバータ２１は、第二巻線３３ｂに電気的に接続され、第二インバータ２２は、第一巻線２３２ｂに図示しないスリップリング機構及びブラシを介して、電気的に接続されている。入力軸４０にスリップリング機構は設けられていない。
【００３７】
車両のＥＶモード走行の際、二重ロータ型モータ３０では、第一インバータ２１からステータ３３の第二巻線３３ｂに三相交流電力が供給され、それにより、第二ロータ２３２が回転駆動されると共に、エンジン１０が停止される。第一ロータ２３１の回転速度が第二ロータ２３２の回転速度以下となり、クラッチ５０が切断されると、第二ロータ２３２と第一ロータ２３１との間の回転速度差に起因して第一巻線２３２ｂに生じる誘導電流が発生する界磁束と、第一永久磁石２３１ｂの磁気吸引力との作用によって、第一ロータ２３１が、第二ロータ２３２に連れ回りし、回転速度差が０に近づく又は０に収束する。
【００３８】
また、図３に示す変形例では、二重ロータ型モータ３０において、最も内側の第一ロータ２３１が、第一コア２３１ａの外周面近傍に第一永久磁石２３１ｂを有している。さらに、第一ロータ２３１の径方向外側の第二ロータ３３２が、第二コア３３２ａの内周面近傍に、第一永久磁石２３１ｂと対向するように配置された第一巻線３３２ｂを有し、第二コア３３２ａの外周面近傍に、第二巻線３３２ｃを有している。また、第二ロータ３３２の径方向外側のステータ３３３が、第二巻線３３２ｃと対向するように配置された第二永久磁石３３３ｂを、ステータコア３３３ａの内周面近傍に有している。第一インバータ２１は、第二巻線３３２ｃに図示しないスリップリング機構及びブラシを介して、電気的に接続され、第二インバータ２２は、第一巻線３３２ｂに図示しないスリップリング機構及びブラシを介して、電気的に接続されている。入力軸４０にスリップリング機構は設けられていない。
【００３９】
車両のＥＶモード走行の際、二重ロータ型モータ３０では、第一インバータ２１から第二ロータ３３２の第二巻線３３２ｃに三相交流電力が供給され、それにより、ステータ３３３の第二永久磁石３３３ｂとの間に発生する電動トルクによって第二ロータ３３２が回転駆動されると共に、エンジン１０が停止される。第一ロータ２３１の回転速度が第二ロータ３３２の回転速度以下となり、クラッチ５０が切断されると、第二ロータ３３２と第一ロータ２３１との間の回転速度差に起因して第一巻線３３２ｂに生じる誘導電流が発生する界磁束と、第一永久磁石２３１ｂの磁気吸引力との作用によって、第一ロータ２３１が、第二ロータ３３２に連れ回りし、回転速度差が０に近づく又は０に収束する。
【００４０】
また、図４に示す変形例では、二重ロータ型モータ３０において、最も内側の第一ロータ３１が、第一コア３１ａの外周面近傍に第一巻線３１ｂを有している。さらに、第一ロータ３１の径方向外側の第二ロータ４３２が、第二コア４３２ａの内周面近傍に、第一巻線３１ｂと対向するように配置された第一永久磁石４３２ｂを有し、第二コア４３２ａの外周面近傍に、第二巻線４３２ｃを有している。また、第二ロータ４３２の径方向外側のステータ３３３が、第二巻線４３２ｃと対向するように配置された第二永久磁石３３３ｂをステータコア３３３ａに有している。第一インバータ２１は、第二巻線４３２ｃに図示しないスリップリング機構及びブラシを介して、電気的に接続され、第二インバータ２２は、スリップリング機構２４を介して第一ロータ３１に電気的に接続されている。
【００４１】
車両のＥＶモード走行の際、二重ロータ型モータ３０では、第一インバータ２１から第二ロータ４３２の第二巻線４３２ｃに三相交流電力が供給され、それにより、ステータ３３３の第二永久磁石３３３ｂとの間に発生する電動トルクによって第二ロータ４３２が回転駆動されると共に、エンジン１０が停止される。第一ロータ３１の回転速度が第二ロータ４３２の回転速度以下となり、クラッチ５０が切断されると、第二ロータ４３２と第一ロータ３１との間の回転速度差に起因して第一巻線３１ｂに生じる誘導電流が発生する界磁束と、第一永久磁石４３２ｂの磁気吸引力との作用によって、第一ロータ３１が、第二ロータ４３２に連れ回りし、回転速度差が０に近づく又は０に収束する。
【００４２】
また、実施の形態及び変形例の車両制御装置１０１では、界磁として第一永久磁石３２ｂ，２３１ｂ，４３２ｂ及び第二永久磁石３２ｃ，２３２ｃ，３３３ｂを使用していたが、これに限定されるものでなく、電磁石であってもよい。
また、実施の形態の車両制御装置１０１におけるクラッチ５０は、機械式クラッチであったが、電磁クラッチであってもよい。
【００４３】
また、第一インバータ２１、第二インバータ２２及びクラッチ５０は、それぞれ別個のコントロールユニットによって制御してもよい。
実施の形態及び変形例の車両制御装置１０１は、車両への搭載に限定されるものでなく、建設機械、ディーゼル機関車等のガソリンエンジン及びディーゼルエンジンなどの内燃機関と回転電機とを動力とする機械に搭載してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１０  エンジン（内燃機関）、２１  第一インバータ（電力供給手段）、２２  第二インバータ（電力供給手段）、２３  バッテリ（電力供給手段）、３０  二重ロータ型モータ（回転電機）、３１，２３１  第一ロータ（第一回転子）、３１ａ，２３１ａ  第一コア、３１ｂ，２３２ｂ，３３２ｂ  第一巻線（第一導体）、３２，２３２，３３２，４３２  第二ロータ（第二回転子）、３２ａ，２３２ａ，３３２ａ，４３２ａ  第二コア、３２ｂ，２３１ｂ，４３２ｂ  第一永久磁石（第一界磁）、３２ｃ，２３２ｃ，３３３ｂ  第二永久磁石（第二界磁）、３３，３３３  ステータ（固定子）、３３ｂ，３３２ｃ，４３２ｃ  第二巻線（第二導体）、５０  クラッチ（断接手段）、８２  駆動軸（駆動部）、９０  コントロールユニット（制御手段）、１０１  車両制御装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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