(57)【要約】【課題】第１回転電機と第２回転電機を備え、いずれか一方のみを動作させる場合の、動作していない他方の回転電機における引きずり損を抑制する。【解決手段】エンジン１１１と、第１回転電機としてのＭＧ１１６と、第２回転電機としてのＭＧ１２５を備える。ＥＣＵ１００は、要求回転数と要求トルクに応じてＭＧ１１６、１２５の少なくともいずれかを動作させて駆動力を出力する。ＭＧ１１６及びＭＧ１２５のうち、動作停止状態にあるＭＧについては、ステータの鎖交磁束量をゼロないし最小化して引きずり損を低減する。【選択図】図４
2015174546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機の制御装置であって、
前記回転電機は、ステータの鎖交磁束量が可変な可変界磁型の第１回転電機及び第２回転電機を含み、
要求回転数及び要求トルクに応じて前記第１回転電機と前記第２回転電機の少なくともいずれかを動作状態に制御するとともに、動作停止状態の回転電機の鎖交磁束量が少なくなるように制御する手段
を備えることを特徴とする回転電機の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の制御装置において、
前記第１回転電機及び前記第２回転電機のうち、動作状態の回転電機の鎖交磁束量を最大化し、動作停止状態の回転電機の鎖交磁束量を最小化する
ことを特徴とする回転電機の制御装置。
【請求項３】
ステータの鎖交磁束量が可変な可変界磁型の第１回転電機と、
ステータの鎖交磁束量が可変な可変界磁型の第２回転電機と、
要求回転数及び要求トルクに応じて前記第１回転電機と前記第２回転電機の少なくともいずれかを動作状態に制御するとともに、動作停止状態の回転電機の鎖交磁束量が少なくなるように制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする回転電機制御システム。
【請求項４】
請求項３記載の制御システムにおいて、
前記制御装置は、前記第１回転電機及び前記第２回転電機のうち、動作状態の回転電機の鎖交磁束量を最大化し、動作停止状態の回転電機の鎖交磁束量を最小化する
ことを特徴とする回転電機制御システム。
【請求項５】
請求項３，４のいずれかに記載の制御システムにおいて、
前記制御装置は、前記要求回転数及び前記要求トルクが相対的に小さい場合には前記第１回転電機のみを動作させ、前記要求回転数が相対的に小さく前記要求トルクが相対的に大きい場合には前記第２回転電機のみを動作させ、前記要求トルクが相対的にさらに大きい場合には前記第１回転電機と前記第２回転電機を動作させる
ことを特徴とする回転電機制御システム。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれかに記載の制御システムにおいて、
前記第１回転電機及び前記第２回転電機は、
ステータと、
前記ステータと対向配置され、かつ、回転軸方向に互いに対向配置された第１ロータ要素及び第２ロータ要素を含み、前記第２ロータ要素は前記第１ロータ要素に対して相対回転可能なロータと、
を備え、
前記制御装置は、前記第２ロータ要素を相対回転させることで前記ステータの鎖交磁束量を可変することを特徴とする回転電機制御システム。
【請求項７】
請求項３〜６のいずれかに記載の回転電機制御システムを備えた車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変界磁型の回転電機の制御装置及び回転電機制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１には、内燃エンジンと、発電機と、モータと、発電機に接続された第１歯車、モータに接続された第２歯車、及び内燃エンジンに接続された第３歯車が連結された差動歯車装置が出力軸に連結されたハイブリッド車両が記載されており、内燃エンジンが正方向に回転するときにフリーになり、内燃エンジンが逆方向に回転しようとするときにロックするワンウェイクラッチを備え、発電機の駆動力をハイブリッド車両の走行トルクに加えることでモータの駆動力を小さくすることが記載されている。  
【０００３】
また、車速Ｖが３０ｋｍ／ｈより低い場合に、内燃エンジンを停止させて発電機の駆動力によってモータの駆動力を補い、車速Ｖが３０ｋｍ／ｈ以上である場合に、内燃エンジンの駆動力によってモータの駆動力を補うことが記載されている。さらに、車速Ｖが３０ｋｍ／ｈより低い低負荷領域において発電機の駆動力により、高負荷領域においてモータの駆動力によりハイブリッド車両を走行させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３５５２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術では、車速あるいは負荷状態によっては、発電機が動作してモータが停止する、あるいは発電機が停止してモータが動作する場合が生じるが、停止状態にある発電機あるいはモータにおいてステータの鎖交磁束が存在するため引きずり損（渦電流損）が生じ、効率が低下してしまう問題がある。
【０００６】
なお、ハイブリッド車両には、シリーズ式、パラレル式、シリーズ式とパラレル式を組み合わせた方式等の各種方式があるが、方式を問わず、少なくとも第１回転電機と第２回転電機を備え、第１回転電機と第２回転電機を出力軸に連結可能であり、第１回転電機及び第２回転電機の少なくともいずれかを駆動するシステムにおいて同様の引きずり損が生じ得る。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、第１回転電機と第２回転電機を備え、いずれか一方のみを動作させる場合の、動作していない他方の回転電機における引きずり損を抑制し得る制御装置及び回転電機制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の回転電機の制御装置は、前記回転電機は、ステータの鎖交磁束量が可変な可変界磁型の第１回転電機及び第２回転電機を含み、要求回転数及び要求トルクに応じて前記第１回転電機と前記第２回転電機の少なくともいずれかを動作状態に制御するとともに、動作停止状態の回転電機の鎖交磁束量が少なくなるように制御する手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明において、第１回転電機及び第２回転電機の少なくともいずれかを動作状態に制御する場合、動作態様として、
（ａ）第１回転電機を動作させて第２回転電機を動作停止
（ｂ）第２回転電機を動作させて第１回転電機を動作停止
（ｃ）第１回転電機と第２回転電機をともに動作させる
の３つの態様がある。（ａ）の場合、第２回転電機の鎖交磁束量が少なくなるように制御することで、第１回転電機の動作に伴い生じる第２回転電機の引きずり損が低減される。（ｂ）の場合、第１回転電機の鎖交磁束量が少なくなるように制御することで、第２回転電機の動作に伴い生じる第１回転電機の引きずり損が低減される。
【００１０】
本発明の１つの実施形態では、前記第１回転電機及び前記第２回転電機のうち、動作状態の回転電機の鎖交磁束量を最大化し、動作停止状態の回転電機の鎖交磁束量を最小化することを特徴とする。
【００１１】
本発明の回転電機制御システムは、ステータの鎖交磁束量が可変な可変界磁型の第１回転電機と、ステータの鎖交磁束量が可変な可変界磁型の第２回転電機と、要求回転数及び要求トルクに応じて前記第１回転電機と前記第２回転電機の少なくともいずれかを動作状態に制御するとともに、動作停止状態の回転電機の鎖交磁束量が少なくなるように制御する制御装置とを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の１つの実施形態では、前記制御装置は、前記第１回転電機及び前記第２回転電機のうち、動作状態の回転電機の鎖交磁束量を最大化し、動作停止状態の回転電機の鎖交磁束量を最小化することを特徴とする。
【００１３】
本発明の他の実施形態では、前記制御装置は、前記要求回転数及び前記要求トルクが相対的に小さい場合には前記第１回転電機のみを動作させ、前記要求回転数が相対的に小さく前記要求トルクが相対的に大きい場合には前記第２回転電機のみを動作させ、前記要求トルクが相対的にさらに大きい場合には前記第１回転電機と前記第２回転電機を動作させることを特徴とする。
【００１４】
本発明のさらに他の実施形態では、前記第１回転電機及び前記第２回転電機は、ステータと、前記ステータと対向配置され、かつ、回転軸方向に互いに対向配置された第１ロータ要素及び第２ロータ要素を含み、前記第２ロータ要素は前記第１ロータ要素に対して相対回転可能なロータとを備え、前記制御装置は、前記第２ロータ要素を相対回転させることで前記ステータの鎖交磁束量を可変することを特徴とする。
【００１５】
本発明の回転電機制御システムは、ハイブリッド自動車等の車両に適用され得る。  
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、第１回転電機と第２回転電機を備え、いずれか一方のみを動作させる場合の、動作していない他方の回転電機における引きずり損を抑制して効率向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】回転電機の基本構成図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】主ロータと副ロータの位相関係説明図である。
【図４】実施形態のシステム構成図である。
【図５】実施形態の車速と駆動力及びＭＧ１，ＭＧ２の駆動状態の関係を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
【００１９】
＜回転電機の基本構成＞
図１及び図２に、本実施形態における回転電機の基本構成を示す。図１は、回転電機の回転軸方向と直交する方向から見た断面図を示し、図２は図１のＡ−Ａ断面に相当する図を示す。
【００２０】
回転電機は、ケーシングに固定されたステータ２４と、径方向においてステータ２４と所定のギャップを空けて対向し、ステータ２４に対して相対回転可能なロータ２８を備える。図１の例では、ロータ２８がステータ２４の内周側の位置でステータ２４と対向配置される。
【００２１】
ステータ２４は、ステータコア３６と、ステータコア３６にその周方向に沿って配設された複数相であるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相のステータコイル３８ｕ，３８ｖ，３８ｗを含む。３相のステータコイル３８ｕ，３８ｖ，３８ｗに３相の交流電流が流れることで、ステータ周方向に回転する回転磁界が生じる。
【００２２】
ロータ２８は、回転軸方向に隣接した状態でステータ２４と径方向に対向配置された主ロータ（第１ロータ要素）４０と副ロータ（第２ロータ要素）４２を含む。主ロータ４０と副ロータ４２は、回転軸方向にギャップを空けて対向配置される。図１では、主ロータ４０が副ロータ４２よりも回転軸方向一方側（図の左側）に配置され、主ロータ４０がステータコア３６の回転軸方向一方側と径方向に対向し、副ロータ４２がステータコア３６の回転軸方向他方側（図の右側）と径方向に対向する。
【００２３】
主ロータ４０は、複数の電磁鋼板が回転軸方向に積層された主ロータコア４６と、主ロータコア４６にその周方向に沿って互いに等間隔で配設された複数の主永久磁石４８ｎ，４８ｓを含む。図２では、主ロータ４０の主永久磁石４８ｎ，４８ｓを透視して示している。図２では、主永久磁石４８ｎ，４８ｓは、主ロータコア４６の周方向の複数位置に２つを１組としてＶ字型に埋設されるが、これに限定されない。主永久磁石４８ｎは外周側がＮ極であり、主永久磁石４８ｓは外周側がＳ極である。主永久磁石４８ｎ，４８ｓが周方向に交互に配置されることで、主永久磁石４８ｎ，４８ｓの極性が周方向に交互に異なる。
【００２４】
副ロータ４２は、複数の電磁鋼板が回転軸方向に積層された副ロータコア５４と、副ロータコア５４にその周方向に沿って互いに等間隔で配設された複数の副永久磁石５６ｎ，５６ｓを含む。副永久磁石５６ｎ，５６ｓは、副ロータコア５４の周方向の複数位置に２つを１組としてＶ字型に埋設されるが、これに限定されない。副永久磁石５６ｎは外周側がＮ極であり、副永久磁石５６ｓは外周側がＳ極である。副永久磁石５６ｎ，５６ｓが周方向に交互に配置されることで、副永久磁石５６ｎ，５６ｓの極性が周方向に交互に異なる。副永久磁石５６ｎ，５６ｓの周方向間隔は、主永久磁石４８ｎ，４８ｓの周方向間隔に等しい。
【００２５】
主ロータシャフト２６には、拘束板６１，６２が溶接等により固定される。拘束板６１，６２は、回転軸方向に互いに間隔をおいて配置され、拘束板６２が拘束板６１より回転軸方向一方側に配置され、主ロータ４０が回転軸方向に拘束板６１，６２の間に挟持される。主ロータ４０は、主ロータシャフト２６とキー溝やスプライン等により係合し、主ロータシャフト２６及び拘束板６１，６２と一体回転する。
【００２６】
副ロータシャフト５２には、拘束板６３，６４が溶接等により固定される。拘束板６３，６４は、回転軸方向に互いに間隔をおいて配置され、拘束板６３が拘束板６４より回転軸方向一方側に配置され、副ロータ４２が回転軸方向において拘束板６３，６４の間に挟持される。副ロータ４２は、副ロータシャフト５２とキー溝やスプライン等により係合し、副ロータシャフト５２及び拘束板６２，６３と一体回転する。副ロータシャフト５２は、ベアリング５０により主ロータシャフト２６に対して相対回転可能に支持され、副ロータ４２が主ロータ４０に対して相対回転可能である。
【００２７】
本実施形態の回転電機では、主ロータ４０と副ロータ４２の位相関係が変化することで、ステータ２４に作用するロータ２８の界磁磁束が変化する。主ロータ４０と副ロータ４２で同一極性の主永久磁石４８ｎと副永久磁石５６ｎ（あるいは主永久磁石４８ｓと副永久磁石５６ｓ）が周方向の同位相に配置される同極対向状態の場合、界磁磁束は最大となる。他方、副ロータ４２が主ロータ４０に対して相対回転し、主永久磁石４８ｎと副永久磁石５６ｎ（あるいは主永久磁石４８ｓと副永久磁石５６ｓ）が電気角で１８０度ずれる逆極対向状態の場合、界磁磁束は最小あるいはゼロとなる。
【００２８】
図３に、主ロータ４０及び副ロータ４２のみを取り出した斜視図を示す。図３（ａ）は、主ロータ４０と副ロータ４２が同極対向状態であり、位相角をγとすると、γ＝０度（ｄｅｇ）の状態である。このとき、ステータ２４に作用するロータ２８の界磁磁束は最大となる。図３（ｂ）は、主ロータ４０と副ロータ４２が逆極対向状態であり、γ＝１８０度（ｄｅｇ）の状態である。このとき、ステータ２４に作用するロータ２８の界磁磁束は最小となる。このように、本実施形態の回転電機は、主ロータ４０と副ロータ４２の位相関係を変化させる、つまり主ロータ４０と副ロータ４２を相対回転させて位相角γを変化させることでステータ２４に作用するロータ２８の界磁磁束を変化させる可変界磁型の回転電機として機能する。
【００２９】
＜実施形態のシステム構成＞
図４に、本実施形態における回転電機制御システムのシステム構成図を示す。ハイブリッド自動車に搭載した場合のシステム構成である。
【００３０】
エンジン１１１の出力軸１１２は、プラネタリギヤユニット１１３に接続される。プラネタリギヤユニット１１３における変速後の回転は出力軸１１４に出力され、出力軸１１４には第１カウンタドライブギヤ１１５が固定される。出力軸１１２とケーシング１１９との間に、出力軸１１２をケーシングに対して拘束するか回転自在とするかを切り替えるブレーキ装置１５０が設けられる。
【００３１】
プラネタリギヤユニット１１３は、サンギヤＳ、サンギヤＳと噛合するピニオンＰ、ピニオンＰと噛合するリングギヤＲ、ピニオンＰを回転自在に支持するキャリアＣＲから構成される。リングギヤＲは出力軸１１４を介して第１カウンタドライブギヤ１１５に連結され、キャリアＣＲは出力軸１１２を介してエンジン１１１に連結される。
【００３２】
第１回転電機としてのＭＧ（モータジェネレータ）１１６は、主として発電機として機能し、伝達軸１１７を介してプラネタリギヤユニット１１３のサンギヤＳに連結される。ＭＧ１１６は、図１に示すように、ステータ２４とロータ２８を備え、ロータ２８は回転軸方向に対向配置された主ロータ４０及び副ロータ４２を含む。副ロータ４２は主ロータ４０に対して相対回転可能に構成される。ＭＧ１１６は、図示しないバッテリに電気的に接続され、伝達軸１１７を介して伝達される回転によって電力を発生し、バッテリを充電する。
【００３３】
第２回転電機としてのＭＧ（モータジェネレータ）１２５は、主として駆動用モータとして機能し、出力軸１２６を介して第２カウンタドライブギヤ１２７に連結される。ＭＧ１２５も、ＭＧ１１６と同様の構成であり、図１に示すようにステータ２４とロータ２８を備え、ロータ２８は回転軸方向に対向配置された主ロータ４０及び副ロータ４２を含む。副ロータ４２は主ロータ４０に対して相対回転可能である。ＭＧ１２５も、図示しないバッテリに電気的に接続され、バッテリから電力が供給される。
【００３４】
第１カウンタドライブギヤ１１５と第２カウンタドライブギヤ１２７はチェーン１３０により連結される。また、カウンタシャフト１３１にはデフピニオンギヤ１３３が固定される。デフピニオンギヤ１３３はデフリングギヤ１３５に噛合し、デフリングギヤ１３５にディファレンシャル装置１３６が固定され、駆動力が駆動輪に伝達される。
【００３５】
以上のように、エンジン１１１の出力軸１１２のみならず、ＭＧ１１６の伝達軸１１７及びＭＧ１２５の出力軸１２６もカウンタシャフト１３１に伝達され得るため、エンジン１１１だけを駆動するモード、ＭＧ１２５だけを駆動するモード、エンジン１１１とＭＧ１２５をともに駆動するモードだけでなく、ＭＧ１１６だけを駆動するモードで走行することが可能である。本実施形態では、ＭＧ１１６とＭＧ１２５の少なくともいずれかで走行し、エンジン１１１は停止状態にある走行モードをＥＶ走行モードと称する。
【００３６】
電子制御装置（ＥＣＵ）１００は、アクセル開度や車速、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）等に基づき、ＭＧ１１６及びＭＧ１２５の動作を制御する。具体的には、ＥＣＵ１００は、車速と要求トルクに応じてＭＧ１１６及びＭＧ１２５の少なくともいずれを動作させるかを決定してその動作を制御するとともに、動作するＭＧに対してその主ロータ４０と副ロータ４２の位相角が０度となるように制御してステータ２４の鎖交磁束を最大化し、同時に、動作しないＭＧに対してその主ロータ４０と副ロータ４２の位相角が１８０度となるように制御してステータ２４の鎖交磁束を最小化する。それぞれのＭＧ１１６，１２５の内部には主ロータ４０と副ロータ４２の位相角を保持するためのロック機構（図示せず）があり、ＥＣＵ１００の指令に基づき保持と解放を切り換える。
【００３７】
図５に、本実施形態におけるＥＶ走行モードを示す。図において、横軸は車速（あるいは回転数）、縦軸は要求トルク（駆動力）を示す。図において、簡略化のため、ＭＧ１１６及びＭＧ１２５をそれぞれＭＧ１及びＭＧ２と示す。
【００３８】
車速が閾値Ｖｔｈ２以下の相対的に低車速域では、エンジン１１１を停止したＥＶ走行モードで走行するのが効率的であるが、走行用モータであるＭＧ２は相対的に小さいトルクで利用すると効率が悪い。そこで、ＥＣＵ１００は、低車速域であって、しかも要求トルクが閾値Ｔｔｈ１以下である場合には、ＭＧ１のみを動作させて駆動力を発生し、ＭＧ２は停止状態とする（ＭＧ１使用領域）。すなわち、ＥＣＵ１００は、ベクトル演算により駆動トルク用電流値を演算し、ＭＧ１のステータコイル３８ｕ，３８ｖ，３８ｗに電流を供給してＭＧ１をモータとして動作させる。このとき、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１の主ロータ４０と副ロータ４２の位相角を０度に制御する。すなわち、主ロータ４０及び副ロータ４２に設けられたレゾルバ等の角度センサで検出された主ロータ４０及び副ロータ４２の角度に基づき、両ロータの位相角を０度として同極対向状態となるようにアクチュエータに制御信号を出力して副ロータ４２を相対回転し、位相角が０度に達したときにロック機構でロックする。また、ＥＣＵ１００は、動作停止状態にあるＭＧ２の主ロータ４０と副ロータ４２に設けられた角度センサで検出された主ロータ４０と副ロータ４２の角度に基づき、両ロータの位相角を１８０度として逆極対向状態となるようにアクチュエータに制御信号を出力して副ロータ４２を相対回転し、位相角が１８０に達したときにロック機構でロックする。すなわち、
ＭＧ１：動作状態かつ位相角＝０度
ＭＧ２：動作停止状態かつ位相角＝１８０度
である。ＭＧ２を動作停止状態としても、ＭＧ２のロータ２８の永久磁石４８ｎ，４８ｓ，５６ｎ，５６ｓによりステータ２４には鎖交磁束が生じ、引きずり損が生じるが、ＭＧ２の位相角を１８０度に設定することで鎖交磁束をゼロないし最小化して引きずり損を低減できる。ＭＧ１のみで走行中に車両が減速すると、ＭＧ１は回生制動により電力を発生し、バッテリを充電する。このように、要求トルクが小さい場合には走行用のＭＧ２ではなく発電用のＭＧ１をモータとして動作させることで効率を向上させるとともに、動作停止状態のＭＧ２の引きずり損を低減することで一層の効率化が図られる。
【００３９】
他方、ＥＣＵ１００は、低車速域であって、しかも要求トルクが閾値Ｔｔｈ１を越える場合には、ＭＧ１ではなくＭＧ２のみを動作させて駆動力を発生し、ＭＧ１は停止状態とする（ＭＧ２使用領域）。すなわち、ＥＣＵ１００は、ベクトル演算により駆動トルク用電流値を演算し、ＭＧ２のステータコイル３８ｕ，３８ｖ，３８ｗに電流を供給してＭＧ２をモータとして動作させる。このとき、ＥＣＵ１００は、ＭＧ２の主ロータ４０と副ロータ４２の位相角を０度に制御する。すなわち、主ロータ４０及び副ロータ４２に設けられたレゾルバ等の角度センサで検出された主ロータ４０及び副ロータ４２の角度に基づき、両ロータの位相角を０度として同極対向状態となるようにアクチュエータに制御信号を出力して副ロータ４２を相対回転し、位相角が０度に達したときにロック機構でロックする。また、ＥＣＵ１００は、動作停止状態にあるＭＧ１の主ロータ４０と副ロータ４２に設けられた角度センサで検出された主ロータ４０と副ロータ４２の角度に基づき、両ロータの位相角を１８０度として逆極対向状態となるようにアクチュエータに制御信号を出力して副ロータ４２を相対回転し、位相角が１８０に達したときにロック機構でロックする。すなわち、
ＭＧ１：動作停止状態かつ位相角＝１８０度
ＭＧ２：動作状態かつ位相角＝０度
である。ＭＧ１を動作停止状態としても、ＭＧ１のロータ２８の永久磁石４８ｎ，４８ｓ，５６ｎ，５６ｓによりステータ２４には鎖交磁束が生じ、引きずり損が生じるが、ＭＧ１の位相角を１８０度に設定することで鎖交磁束をゼロないし最小化して引きずり損を低減できる。なお、低車速域であって、所定の速度Ｖｔｈ１以下であればＭＧ１のみで走行するが、低車速域であっても所定の速度Ｖｔｈ１を超える場合にはＭＧ１を動作停止状態としてＭＧ２を動作させ、ＭＧ２使用領域で走行する。ＭＧ２のみで走行中に車両が減速すると、ＭＧ２は回生制動により電力を発生し、バッテリを充電する。
【００４０】
また、ＥＣＵ１００は、低車速域であって、しかも要求トルクがＴｔｈ２より大きい場合には、ＭＧ２に加えてＭＧ１も併せて動作させて駆動力を発生する（ＭＧ１＋ＭＧ２両方使用領域）。すなわち、ＥＣＵ１００は、ベクトル演算によりトルク電流値を演算し、ＭＧ１及びＭＧ２のステータコイル３８ｕ，３８ｖ，３８ｗに電流を供給してＭＧ１及びＭＧ２をモータとして動作させる。このとき、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１及びＭＧ２の主ロータ４０と副ロータ４２の位相角を０度に制御する。すなわち、主ロータ４０及び副ロータ４２に設けられたレゾルバ等の角度センサで検出された主ロータ４０及び副ロータ４２の角度に基づき、両ロータの位相角を０度として同極対向状態となるようにアクチュエータに制御信号を出力して副ロータ４２を相対回転し、位相角が０度に達したときにロック機構でロックする。
ＭＧ１：動作状態かつ位相角＝０度
ＭＧ２：動作状態かつ位相角＝０度
である。なお、ＭＧ１及びＭＧ２を動作させている間に、所定の速度Ｖｔｈ１を超える場合にはＭＧ１を動作停止状態としてＭＧ２のみを動作させ、ＭＧ２使用領域で走行する。この場合においても、ＭＧ１を動作停止状態とする際に、ＥＣＵ１００はＭＧ１の主ロータ４０と副ロータ４２の位相角を０度に制御して引きずり損を低減する。ＭＧ１及びＭＧ２で走行中に車両が減速すると、ＭＧ１及びＭＧ２は回生制動により電力を発生し、バッテリを充電する。
【００４１】
本実施形態におけるＥＶ走行可能領域を定義すると、以下の通りである。
（１）ＭＧ１使用領域
車速（回転数）が閾値Ｖｔｈ２以下の低車速域であって、閾値Ｖｔｈ１以下（但し、Ｖｔｈ１＜Ｖｔｈ２）の場合であり、かつ、要求トルク（駆動力）が閾値Ｔｔｈ１以下
（２）ＭＧ２使用領域
車速（回転数）が閾値Ｖｔｈ２以下の低車速域であって、閾値Ｖｔｈ１以下の場合であり、かつ、要求トルクが閾値Ｔｔｈ１を越え閾値Ｔｔｈ２以下（但し、Ｔｔｈ１＜Ｔｔｈ２）、あるいは、車速（回転数）が閾値Ｖｔｈ２以下の低車速域であって、閾値Ｖｔｈ１を超える場合
（３）ＭＧ１＋ＭＧ２両方使用領域
車速（回転数）が閾値Ｖｔｈ２以下の低車速域であって、閾値Ｖｔｈ１以下の場合であり、かつ、要求トルクが閾値Ｔｔｈ２を超える場合
【００４２】
図５において、車速が閾値Ｖｔｈ２を超える領域、あるいは要求トルクが閾値Ｔｔｈ２を超える領域では、エンジン１１を始動してエンジントルクを付加する。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず種々の変形が可能である。
【００４４】
例えば、本実施形態では、ＭＧ１及びＭＧ２のうち、動作状態となるＭＧについては位相角を０度、動作停止状態となるＭＧについては位相角を１８０度とするようにアクチュエータに制御信号を出力して副ロータ４２を相対回転しているが、アクチュエータではなくステータ電流で副ロータ４２を相対回転してもよい。ＥＣＵ１００は、目標ロータ位相角度、主ロータ４０の角度、及び副ロータ４２の角度に基づき、現在の主ロータ４０及び副ロータ４２の位相角度から目標ロータ位相角度に移行するために必要な電流値を演算する。すなわち、主ロータ４０及び副ロータ４２に対し、互いに逆方向に回転させる方向にトルクを発生させ、ロータ２８全体に対しては回転に寄与しないトルクを発生させるようにステータ電流値を演算する。そして、演算したステータ電流値をトルク電流値に重畳してステータコイル３８ｕ，３８ｖ，３８ｗに出力する。ＭＧ１及びＭＧ２ともにアクチュエータ、あるいはステータ電流で位相角を変化させる他、必要に応じてＭＧ１とＭＧ２で位相角を変化させる構造を変えてもよい。
【００４５】
また、本実施形態では、ＭＧ１及びＭＧ２のうち、動作状態となるＭＧについては位相角を０度とするように制御しているが、動作中は常に位相角を０度にロックしている必要はなく、例えば高速回転動作時に位相角を０度から遷移させてもよい。また、ＭＧの制御について位相角が０度と１８０度で表現したが、これはその角度近傍であることを意味しており、正確に一致させる必要はない。
【００４６】
また、本実施形態において、動作停止状態となるＭＧについては位相角を１８０度となるように制御しているが、動作停止状態となるＭＧのステータ２４の鎖交磁束量が動作状態のときよりも少なければ引きずり損は低減されるため、位相角は１８０度ではなく、０度以外の任意の角度、例えば９０度であってもよい。勿論、位相角を１８０度として鎖交磁束量をゼロないし最小化すれば引きずり損の低減効果は最大となる。
【００４７】
また、本実施形態では、図１に示すように主ロータ４０と副ロータ４２が回転軸方向に対向配置され、副ロータ４２が主ロータ４０に対して相対回転することで鎖交磁束量を変化させているが、この構造に限定されるものではなく、他の構造により鎖交磁束量を変化させてもよい。要するに、動作状態のＭＧについては鎖交磁束量を最大とし、動作停止状態のＭＧについては動作状態のときよりも鎖交磁束量を少なくし、好適にはゼロないし最小として動作停止状態のＭＧの引きずり損を低減すればよい。
【００４８】
また、本実施形態において、ＭＧ１及びＭＧ２がともに動作停止状態となる場合、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１及びＭＧ２の位相角をいずれも１８０度に制御すればよい。
【００４９】
さらに、本実施形態では、ハイブリッド自動車に搭載される場合を例にとり説明したが、これに限定されず燃料電池自動車や電気自動車にも適用し得る。この場合、回転電機の数も２個に限定されず、３個以上であってもよい。複数の回転電機が動力分配機構により出力軸に連結され、複数の回転電機の少なくともいずれかを動作させるシステムにおいて、動作停止状態となる回転電機がいずれかのタイミングで存在する場合に広く適用し得る。
【符号の説明】
【００５０】
２４  ステータ、２８  ロータ、３６  ステータコア、３８ｕ，３８ｖ，３８ｗ  ステータコイル、４０  主ロータ(第１ロータ要素)、４２  副ロータ(第２ロータ要素)、４６  主ロータコア、４８ｎ，４８ｓ  主永久磁石、５４  副ロータコア、５６ｎ，５６ｓ  副永久磁石、１００  電子制御装置（ＥＣＵ）、１１６  ＭＧ（第１回転電機）、１２５  ＭＧ（第２回転電機）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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