(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータと、該ロータの回転軸心方向に該ロータを介して対向して設けられ、複数相のコイルを有する第１ステータ及び第２ステータとを備えたアキシャルギャップ型の電動機を、推進力発生源として備えた車両に搭載されて、該電動機の動作を制御する制御装置であって、
前記第１ステータに接続された第１インバータと、
前記第２ステータに接続された第２インバータと、
前記ロータが停止しているときと前記ロータの回転数が所定回転数以下であるときとのうちの少なくともいずれか一方において、前記第１インバータに第１の直流電圧を入力して、前記第１インバータから前記第１ステータに、前記ロータの界磁の磁束を変化させる界磁軸電流を時間的に通電量を変化させて供給すると共に、該界磁軸電流の供給に応じて前記第２ステータに生じる誘起電圧を、前記第２インバータにより第２の直流電圧に変換して出力する電圧変換制御手段と、
家屋に備えられた商用交流電源と接続するための交流電源接続手段と、
該交流電源接続手段と前記第１インバータとの間に接続され、前記商用交流電源が該交流電源接続手段に接続されたときに、前記商用交流電源から出力される交流電圧を直流電圧に変換して前記第１インバータに出力するＡＣ／ＤＣコンバータと、
前記第２インバータに接続された直流電源とを備え、
前記電圧変換制御手段は、前記交流電源接続手段に前記商用交流電源が接続されたときに、前記ＡＣ／ＤＣコンバータから前記第１インバータに供給される直流電圧を前記第１の直流電圧として、前記界磁軸電流を前記第１インバータから前記第１ステータに時間的に通電量を変化させて供給し、該界磁軸電流の供給に応じて前記第２ステータに生じる誘起電圧を前記第２インバータにより直流電圧に変換して、該直流電圧により前記直流電源を充電することを特徴とする電動機の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の電動機の制御装置において、
前記ロータには、永久磁石による界磁極と磁化されていない磁性材による界磁極とが周方向に交互に配置され、該永久磁石は、Ｎ極とＳ極のうちのいずれか一方の極が前記第１ステータと対向して設けられると共に、該磁石の他方の極が前記第２ステータと対向して設けられていることを特徴とする電動機の制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の電動機の制御装置において、
前記磁化されていない磁性材による界磁極は、周方向に磁気抵抗を変化させて形成されていることを特徴とする電動機の制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のうちいずれか１項記載の電動機の制御装置において、
前記第１ステータ及び前記第２ステータのリング状の基体の周方向の断面積が同一とされると共に、前記第１ステータ及び前記第２ステータの該基体の軸心方向に突設されて前記コイルが装着される溝を形成するティースの該軸心方向の断面積が同一とされていることを特徴とする電動機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アキシャルギャップ型の電動機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、永久磁石を有するロータと、該ロータの回転軸心方向で該ロータの両側に設けられた２つのステータと、各ステータに装着された電機子巻線とを備えたアキシャルギャップ型の電動機が知られている（例えば、特許文献１，２を参照）。このようなアキシャルギャップ型の電動機によれば、電動機のロータの軸方向の長さを短くしつつ、比較的高い出力トルクを発生させることができる。
【特許文献１】特開平１０−２７１７８４号公報
【特許文献２】特開２００１−１３６７２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１，２に記載された技術においては、アキシャルギャップ型の電動機の通電制御を、ロータの両側に配置された双方のステータの電機子巻線に通電することで、ステータの電機子による磁束の漏れを低減して、電動機の出力トルクを増大させることができる。
【０００４】
ここで、アキシャルギャップ型の電動機を発電機としても作動させて、力行動作と回生動作とを行うことが考えられる。しかし、引用文献１，２には、アキシャルギャップ型の電動機を回生動作させる場合等、電動機を力行動作以外の通電態様で使用する構成についての記載はない。そこで、本発明は、アキシャルギャップ型の電動機の通電態様を制御することにより、該電動機の駆動回路及び電源を含む制御装置全体の小型化、低コスト化、及び高信頼性化を図ることができる電動機の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】
【０００５】
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、ロータと、該ロータの回転軸心方向に該ロータを介して対向して設けられ、複数相のコイルを有する第１ステータ及び第２ステータとを備えたアキシャルギャップ型の電動機を、推進力発生源として備えた車両に搭載されて、該電動機の動作を制御する制御装置に関する。
【０００６】
そして、前記第１ステータに接続された第１インバータと、前記第２ステータに接続された第２インバータと、前記ロータが停止しているときと前記ロータの回転数が所定回転数以下であるときとのうちの少なくともいずれか一方において、前記第１インバータに第１の直流電圧を入力して、前記第１インバータから前記第１ステータに、前記ロータの界磁の磁束を変化させる界磁軸電流を時間的に通電量を変化させて供給すると共に、該界磁軸電流の供給に応じて前記第２ステータに生じる誘起電圧を、前記第２インバータにより第２の直流電圧に変換して出力する電圧変換制御手段と、家屋に備えられた商用交流電源と接続するための交流電源接続手段と、該交流電源接続手段と前記第１インバータとの間に接続され、前記商用交流電源が該交流電源接続手段に接続されたときに、前記商用交流電源から出力される交流電圧を直流電圧に変換して前記第１インバータに出力するＡＣ／ＤＣコンバータと、前記第２インバータに接続された直流電源とを備え、前記電圧変換制御手段は、前記交流電源接続手段に前記商用交流電源が接続されたときに、前記ＡＣ／ＤＣコンバータから前記第１インバータに供給される直流電圧を前記第１の直流電圧として、前記界磁軸電流を前記第１インバータから前記第１ステータに時間的に通電量を変化させて供給し、該界磁軸電流の供給に応じて前記第２ステータに生じる誘起電圧を前記第２インバータにより直流電圧に変換して、該直流電圧により前記直流電源を充電することを特徴とする。
【０００７】
かかる本発明によれば、前記電圧変換制御手段は、前記ロータが停止していて前記第２ステータに回生電圧が生じないときと、前記ロータの回転数が前記所定回転数以下であって前記第２ステータに生じる回生電圧が低いときのうちの少なくとのいずれか一方において、前記第１インバータに第１の直流電圧を入力して、前記第１インバータから前記第１ステータに、前記界磁軸電流を時間的に通電量を変化させて供給する。
【０００８】
そして、このように前記界磁軸電流を前記第１ステータに供給することにより、前記第２ステータに誘起電圧を生じさせることができ、該誘起電圧を前記第２インバータにより前記第２の直流電圧に変換して出力することができる。そのため、前記ロータが停止しているとき、及び前記ロータの回転数が前記所定回転数以下であるときであっても、前記第１インバータと前記電動機と前記第２インバータとによる構成を、ＤＣ／ＤＣコンバータとして機能させて、前記第１の直流電圧から前記第２の直流電圧を得ることができる。
【０００９】
これにより、前記第１の直流電圧を前記第２の直流電圧に変換するためのＤＣ／ＤＣコンバータを別個に備える必要がないので、前記電動機の駆動回路及び電源を含めた制御装置全体の小型化と低コスト化を図ることができる。また、部品点数を減らすことによる高信頼性化を図ることができる。
【００１５】
さらに、本発明によれば、例えば家屋に備えられた商用交流電源のアウトレットを前記電源接続手段に接続することにより、該商用交流電源から供給される交流電圧を、前記ＡＣ／ＤＣコンバータと前記第１インバータと前記電動機と前記第２インバータとにより、前記第２の直流電圧に変換して前記直流電源を充電することができる。
【００１６】
また、前記ロータには、永久磁石による界磁極と磁化されていない磁性材による界磁極とが周方向に交互に配置され、該永久磁石は、Ｎ極とＳ極のうちのいずれか一方の極が前記第１ステータと対向して設けられると共に、該磁石の他方の極が前記第２ステータと対向して設けられていることを特徴とする。
【００１７】
かかる本発明によれば、前記第１ステータと前記第２ステータのトランスとしての結合係数を高めて、前記第１インバータと前記電動機と前記第２インバータとによる構成をＤＣ／ＤＣコンバータとして機能させるときの効率を高めることができる。
【００１８】
また、前記磁化されていない磁性材による界磁極は、周方向に磁気抵抗を変化させて形成されていることを特徴とする。
【００１９】
かかる本発明によれば、前記第１ステータと前記第２ステータのトランスとしての結合係数をさらに高くして、前記第１インバータと前記電動機と前記第２インバータとによる構成をＤＣ／ＤＣコンバータとして機能させるときの効率を高めることができる。
【００２０】
また、前記第１ステータ及び前記第２ステータのリング状の基体の周方向の断面積が同一とされると共に、前記第１ステータ及び前記第２ステータの該基体の軸心方向に突設されて前記コイルが装着される溝を形成するティースの該軸心方向の断面積が同一とされていることを特徴とする。
【００２１】
かかる発明によれば、前記第１ステータと前記第２ステータのトランスとしての結合係数を高めて、前記第１インバータと前記電動機と前記第２インバータとによる構成をＤＣ／ＤＣコンバータとして機能させるときの効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施形態について、図１〜図８を参照して説明する。
【００２３】
先ず、図１を参照して、本発明の電動機の制御装置が搭載された車両の概略構成を説明する。本実施形態の車両１は、パラレル型のハイブリッド車両であり、内燃機関（エンジン）２を主たる推進力発生源として備えると共に、電動機３を補助的な推進力発生源として備えている。電動機３は、ロータ１１と、第１ステータ１２ａ及び第２ステータ１２ｂとを備えたアキシャルギャップ型の電動機である。電動機３には、ロータ１１の回転角度を検出するレゾルバ１４が備えられている。
【００２４】
内燃機関２の出力軸２ａは、電動機３のロータ１１と一体に回転自在な回転軸３ａに同軸に直結されている。なお、内燃機関２の出力軸２ａと電動機３の回転軸３ａとを減速機などの動力伝達機構を介して接続してもよい。これらの出力軸２ａ及び回転軸３ａは、クラッチ４を介して変速機５の入力側に接続されている。変速機５の出力側は差動歯車ユニット６を介して車両１の駆動輪７，７に接続されている。
【００２５】
車両１においては、内燃機関２の出力トルク、或いは、これに電動機３の出力トルク（力行トルク）を付加したトルクが、車両１の推進力として、クラッチ４、変速機５、及び差動歯車ユニット６を介して駆動輪７，７に伝達される。これにより、車両１の走行が行なわれる。電動機３は、駆動輪７，７側から電動機３に伝達される車両１の運動エネルギーにより該電動機３の発電を行いつつ、その発電エネルギーを電動機３の電源であるバッテリに充電する回生動作も行う。回生動作時に電動機３が発生する回生トルクは、車両１の制動力として機能する。
【００２６】
また、車両１は、電動機３の動作を制御する制御装置８を備えている。制御装置８には、レゾルバ１４からロータ１１の回転角度の検出値θm_sと、電動機３の第１ステータ１２ａによるトルクの要求値であるトルク指令値Ｔr1_c1と、電動機３の第２ステータ１２ｂによるトルクの要求値であるトルク指令値Ｔr2_c1と、電装補機（車両１に搭載された空調機器、オーディオ機器等）の情報とが入力される。トルク指令値Ｔr1_c1，Ｔr2_c1は、車両１の統括的な運転制御を担う車両運転制御装置（図示省略）により、車両１のアクセルペダルの操作量やブレーキペダルの操作量、車速などに応じて決定される。
【００２７】
そして、制御装置８は、トルク指令値Ｔr1_c1，Ｔr2_c1に応じたトルクを電動機３に発生させるように第１ステータ１２ａ及び第２ステータ１２ｂの電機子巻線の通電電流を制御する。
【００２８】
図２（ａ），（ｂ）は、電動機３のロータ１１と、第１ステータ１２ａ及び第２ステータ１２ｂの構造を示す斜視図である。図２（ａ）はロータ１１と第１ステータ１２ａ及び第２ステータ１２ｂを電動機３の組立状態で示し、図２（ｂ）はロータ１１と第１ステータ１２ａ及び第２ステータ１２ｂを電動機３の分解状態で示している。
【００２９】
ロータ１１は、非磁性材からなる枠体１４と、この枠体１４に組み付けられた複数の永久磁石１５とにより構成されている。枠体１４は、円板状の基体１６と、この基体１６の外周面と径方向に間隔を存して該基体１６の周囲に同軸心に設けられた円形の環状体１７と、基体１６及び環状体１７を連結する複数の仕切り板１８とを一体に形成して構成されている。基体１６には、図２（ａ）に仮想線で示したように、回転軸３ａが同軸心に取り付けられている。
【００３０】
複数の仕切り板１８は、基体１６の外周面と環状体１７の内周面との間で放射状に延在し、ロータ１１の軸心回りに等角度間隔で配列されている。そして、基体１６の外周面と、環状体１７の内周面と、ロータ１１の周方向で互いに隣合う仕切り板１８，１８とで囲まれた各空間にこれと同形状（扇板形状）の永久磁石１５が嵌め込まれている。これにより、基体１６と環状体１７との間で複数の永久磁石１５がロータ１１の軸心まわりに等角度間隔で配列されている。
【００３１】
各永久磁石１５は、その厚み方向（ロータ１１の軸心方向）における一方の面がＮ極、他方の面がＳ極となる磁石である。そして、ロータ１１の周方向で互いに隣合う永久磁石１５，１５は、それらの厚み方向における同じ側の面の磁極が、図２（ｂ）の各永久磁石１５に記載したように、互いに異なるものとされている。換言すれば、ロータ１１が有する複数の永久磁石１５は、ロータ１１の周方向で隣り合う永久磁石１５，１５の磁束の向き（ロータ１１の軸方向での向き）が互いに逆向きになるように配列されている。
【００３２】
なお、図２（ａ），図２（ｂ）に示した例では、永久磁石１５の個数は１２個であり、ロータ１１の極対数は６である。また、ロータ１１の軸心方向の一方の面側と他方の面側とにそれぞれ別個に永久磁石を配列するようにしてもよい。
【００３３】
第１ステータ１２ａ及び第２ステータ１２ｂは、厚みが異なる以外は同一の構造を有している。図２（ｂ）に示したように、第１ステータ１２ａには、リング状の基体１９ａの軸心方向における両端面のうちの一方の面から、該基体１９ａの軸心方向に突設された複数のティース２０ａが、基体１９ａの軸心回りに等角度間隔で配列されている。同様に、第２ステータ１２ｂには、リング状の基体１９ｂの軸心方向に突設された複数のティース２０ｂが、基体１９ｂの軸心回りに等角度間隔で配列されている。
【００３４】
また、基体１９ａ，１９ｂ及びティース２０ａ，２０ｂは、磁性材により一体に形成されている。なお、図２（ａ），図２（ｂ）に示した例では、第１ステータ１２ａのティース２０ａ及び第２ステータ１２ｂのティース２０ｂの個数は３６個である。
【００３５】
次に、図３（ａ）は、第１ステータ１２ａ及び第２ステータ１２ｂの断面図である。第１ステータ１２ａには、図２（ｂ），図３（ａ）に示したように、周方向で隣り合うティース２０ａ，２０ａ間の溝であるスロット２１ａに電機子巻線２２ａが装着されている。同様に、第２ステータ１２ｂには、ティース２０ｂ，２０ｂ間の溝であるスロット２１ｂに電機子巻線２２ｂが装着されている。
【００３６】
本実施形態では、第１ステータ１２ａに装着される電機子巻線２２ａと第２ステータ１２ｂに装着される電機子巻線２２ｂは、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）分である。また、第１ステータ１２ａにおける電機子巻線２２ａの装着態様と、第２ステータ１２ｂにおける電機子巻線２２ｂの装着態様は、互いに同一である。
【００３７】
例えば、第１ステータ１２ａの各相の電機子巻線２２ａは、第１ステータ１２ａの軸心方向で見たときに、ロータ１１の永久磁石１５の個数と同数の巻き線ループが、第１ステータ１２ａの周方向に等角度間隔で形成されるように第１ステータ１２ａに装着される。第２ステータ１２ｂ側の電機子巻線２２ｂについても同様である。
【００３８】
また、第１ステータ１２ａ側の電機子巻線２２ａの巻き線パターンと第２ステータ１２ｂ側の電機子巻線２２ｂの巻き線パターンは同一で、ターン数は電機子巻線２２ａよりも電機子巻線２２ｂの方が少なく設定されている。そして、これにより、第１ステータ１２ａの電機子巻線２２ａに所定電圧の駆動電圧を印加してロータ１１を回転させたときに、第２ステータ１２ｂの電機子巻線２２ｂに生じる電圧が該所定電圧よりも低くなる設定とされている。
【００３９】
また、巻き線の線径は、第１ステータ１２ａの電機子巻線２２ａの方が、第２ステータ１２ｂの電機子巻線２２ｂよりも大きく、これにより、第２ステータ２２ｂの厚みを第１ステータ２２ａよりも薄くしている。
【００４０】
第１ステータ１２ａ及び第２ステータ１２ｂは、電動機３の組立状態では、図２（ａ）に示したように、第１ステータ１２ａと第２ステータ１２ｂの間にロータ１１を挟み込んで、ロータ１１の軸方向の両側にロータ１１と同軸心に配置され、電動機３のハウジング（図示しない）に固定される。この場合、第１ステータ１２ａのティース２０ａ及び第２ステータ１２ｂのティース２０ｂの先端面がロータ１１に近接して対向する。
【００４１】
また、本実施形態では、ロータ１１の軸心方向で見たときに、第１ステータ１２ａの各ティース２０ａの位置（軸心まわりの角度位置）と、第２ステータ１２ｂの各ティース２０ｂの位置（軸心まわりの角度位置）とを合致させて、第１ステータ１２ａ及び第２ステータ１２ｂが電動機３に組み付けられている。
【００４２】
すなわち、第１ステータ１２ａの個々のティース２０ａと第２ステータ１２ｂの個々のティース２０ｂとを、ロータ１１の軸心方向で正対させて組み付けられている。そして、第１ステータ１２ａの各相の電機子巻線２２ａと、これと同じ相の第２ステータ１２ｂの電機子巻線２２ｂとは、各相毎に、第１ステータ１２ａの電機子巻線２２ａの巻き線ループと第２ステータ１２ｂの電機子巻線２２ｂの巻き線ループとがロータ１１の軸心方向で互いに対向するように（ロータ１１の軸心方向で見たときに、第１ステータ１２ａ側の巻き線ループと第２ステータ１２ｂ側の巻き線ループとが互いに同じ角度位置に存するように）、第１ステータ１２ａ及び第２ステータ１２ｂに装着されている。
【００４３】
したがって、第１ステータ１２ａの各相の電機子巻線２２ａと、それと同じ相の第２ステータ１２ｂの電機子巻線２２ｂとに、同一位相の電流を通電したとき、各相毎に、第１ステータ１２ａの電機子巻線２２ａが発生する磁束と、第２ステータ１２ｂの電機子巻線２２ｂが発生する磁束とがロータ１１の軸心方向で最大限に互いに強め合う状態となる。
【００４４】
なお、本実施形態では、第１ステータ１２ａ及び第２ステータ１２ｂは、厚みが異なる以外は同一の構造を有しているので、第１ステータ１２ａ及び第２ステータ１２ｂの各相毎の磁気回路断面積（磁路の断面積）は、互いに同一である。ここで、磁気回路断面積とは、図３（ｂ）により第１ステータ１２ａについて示したように、ティース２０ａの軸心方向の断面積Ｃs1と基体１９ａの周方向の断面積Ｃs2をいう。第２ステータ１２ｂについても同様である。
【００４５】
次に、図４を参照して、制御装置８の構成を説明する。図４は制御装置８の機能的構成を示すブロック図である。制御装置８は、マイクロコンピュータ等を含む電子回路ユニットにより構成されたものである。なお、以降の説明では、図４に示したように、第１ステータ１２ａに装着された各相の電機子巻線に参照符号１３ａを付し、第２ステータ１２ｂに装着された各相の電機子巻線に参照符号１３ｂを付する。
【００４６】
先ず、制御装置８による電動機３の制御処理の概要を説明する。本実施形態では、いわゆるｄ−ｑベクトル制御により、電動機３の第１ステータ１２ａの各相の電機子巻線１３ａ及び第２ステータ１２ｂの各相の電機子巻線１３ｂの通電電流（相電流）を制御する。すなわち、制御装置８は第１ステータ１２ａの３相分の電機子巻線１３ａ，１３ａ，１３ａと、第２ステータ１２ｂの３相分の電機子巻線１３ｂ，１３ｂ，１３ｂとを２相直流のｄ−ｑ座標系での等価回路に変換して取り扱う。
【００４７】
第１ステータ１２ａ及び第２ステータ１２ｂに対応する等価回路は、それぞれｄ軸上の電機子（以下、ｄ軸電機子という）と、ｑ軸上の電機子（以下、ｑ軸電機子という）とを有する。なお、ｄ−ｑ座標系は、ロータ１１の永久磁石１５による界磁方向をｄ軸、ｄ軸と直交する方向をｑ軸として電動機３のロータ１１と一体に回転する回転座標系である。
【００４８】
そして、制御装置８は、第１ステータ１２ａ用のトルク指令値Ｔr1_c1と第２ステータ１２ｂ用のトルク指令値Ｔr2_c1とに応じたトルクを、電動機３の回転軸３ａから出力させるように、電動機３の第１ステータ１２ａの電機子巻線１３ａ及び第２ステータ１２ｂの電機子巻線１３ｂの各相電流を制御する。
【００４９】
この場合、制御装置８は、トルク指令値Ｔr1_c1が正のときは、第１ステータ１２ａの電機子巻線１３ａに駆動電流を供給して電動機３を力行動作させる。また、トルク指令値Ｔr1_c1が負のときには、第１ステータ１２ａの電機子巻線１３ａに生じる回生電力を回収して電動機３を回生動作させる。
【００５０】
同様に、制御装置８は、トルク指令値Ｔr2_c1が正のときは、第２ステータ１２ｂの電機子巻線１３ｂに駆動電流を供給して電動機３を力行動作させる。また、トルク指令値Ｔr2_c1が負のときには、第２ステータ１２ｂの電機子巻線１３ｂに生じる回生電力を回収して電動機３を回生動作させる。
【００５１】
トルク指令値Ｔr1_c1とＴr2_c1が共に正であるときには、制御装置８は、第１ステータ１２ａの電機子巻線１３ａと第２ステータ１２ｂの電機子巻線１３ｂの双方に駆動電流を供給する。これにより、力行動作時の電動機３の出力トルクを増大させることができる。
【００５２】
トルク指令値Ｔr1_c1が正で、トルク指令値Ｔr2_c1が負であるときには、制御装置８は、第１ステータ１２ａの電機子巻線１３ａに駆動電流を供給して電動機３を力行動作させると共に、ロータ１１の回転により第２ステータ１２ｂの電機子巻線１３ｂに生じる回生電力を回収する。
【００５３】
同様に、トルク指令値Ｔr1_c1が負で、トルク指令値Ｔr2_c1が正であるときには、制御装置８は、第２ステータ１２ｂの電機子巻線１３ｂに駆動電流を供給して電動機３を力行動作させると共に、ロータ１１の回転により第１ステータ１２ａの電機子巻線１３ａに生じる回生電力を回収する。
【００５４】
トルク指令値Ｔr1_c1とＴr2_c1が共に負であるときには、制御装置８は、ロータ１１の回転により第１ステータ１２ａの電機子巻線１３ａ及び第２ステータ１２ｂの電機子巻線１３ｂに生じる回生電力を共に回収する。これにより、回生動作時の電動機３の回生トルクを増大させることができる。
【００５５】
制御装置８は、外部から与えられるトルク指令値Ｔr1_c1，Ｔr2_c1と、電装補機の情報と、第２バッテリ３８ｂの端子間電圧の検出値ＶL_sとに基づいて、第１ステータ１２ａに対するトルク指令値Ｔr1_c2と、第１ステータ１２ａに対するｄ軸電流の重畳指令値Ｉdfと、第２ステータ１２ｂに対するトルク指令値Ｔr2_c2と、正弦波通電と矩形波通電の切換えを指示する通電波形指令ＷＡＶＥとを決定するトルク指令決定部５０とを備えている。
【００５６】
また、制御装置８は、トルク指令値Ｔr1_c1とロータ１１の回転数（dθm/dt）とに基づいて、第１ステータ１２ａのｄ軸電機子の電流（本発明の界磁軸電流に相当する。以下、ｄ軸電流という）の指令値であるｄ軸電流指令値Ｉd_c1及びｑ軸電機子の電流（以下、ｑ軸電流という）の指令値であるｑ軸電流指令値Ｉq_c1を決定する第１電流指令決定部３０ａを備えている。
【００５７】
また、制御装置８は、第１ステータ１２ａのｄ軸電流指令値Ｉd_c1とｑ軸電流指令値Ｉq_c1とｄ軸電流の重畳指令値Ｉdfとに基づいて、第１ステータ１２ａのｄ軸電機子の電圧（以下、ｄ軸電圧という）の指令値であるｄ軸電圧指令値Ｖd_c1、及びｑ軸電機子の電圧（以下、ｑ軸電圧という）の指令値であるｑ軸電圧指令値Ｖq_c1を決定する第１電流制御部４０ａを備えている。
【００５８】
さらに、制御装置８は、第１ステータ１２ａの３相の電機子巻線１３ａ，１３ａ，１３ａのうちの２つの相、例えばＵ相，Ｗ相の電機子巻線１３ａ，１３ａの相電流を検出する電流センサ３３ａ，３４ａと、電流センサ３３ａ，３４ａの出力をＢＰ（バンドパス）フィルタ３５ａに通すことにより得られた第１ステータ１２ａのＵ相の電機子巻線１３ａの電流検出値Ｉu_s1及びＷ相の電機子巻線１３ａの電流検出値Ｉw_s1から、第１ステータ１２ａのｄ軸電流の検出値（推定値）としてのｄ軸電流検出値Ｉd_s1及びｑ軸電流の検出値（推定値）としてのｑ軸電流検出値Ｉq_s1を算出するｄｑ変換部３６ａとを備えている。ＢＰフィルタ３５ａは、電流センサ３３ａ，３４ａの出力からノイズ成分を除去するためのバンドパス特性のフィルタである。
【００５９】
ｄｑ変換部３６ａは、第１ステータ１２ａのＵ相の電機子巻線１３ａの電流検出値Ｉu_s1と、Ｗ相の電機子巻線１３ａの電流検出値Ｉw_s1と、これらから算出されるＶ相の電機子巻線１３ａの電流検出値Ｉv_s1（＝−Ｉu_s1−Ｉw_s1）とを、ロータ１１の電気角θe（レゾルバ１４によるロータ１１の回転角度の検出値θm_sに、ロータ１１の対極数を乗じて算出される）に応じて、次式（１）により座標変換することによって、ｄ軸電流検出値Ｉd_s1及びｑ軸電流検出値Ｉq_s1を算出する。
【００６０】
【数１】
0004466882.tif 000002
【００６１】
第１電流制御部４０ａは、ｄ軸電流指令値Ｉd_c1とｄ軸電流の重畳指令値Ｉdfとを加算する加算部４８と、加算部４８の算出値（Ｉd_c1+Ｉdf）とｄ軸電流検出値Ｉd_s1との偏差ΔＩd1（＝Ｉd_c1−Ｉd_s1）を求める減算部４１ａと、該偏差ΔＩd1を解消する（０に近づける）ように、ＰＩ（比例・積分）制御則によるフィードバック制御により、ｄ軸電圧の基本指令値Ｖd1_c1を算出するｄ軸電流ＰＩ制御部４２ａと、ｑ軸電流指令値Ｉq_c1とｑ軸電流検出値Ｉq_s1との偏差ΔＩq1（＝Ｉq_c1−Ｉq_s1）を求める減算部４５ａと、該偏差ΔＩq1を解消する（０に近づける）ように、ＰＩ（比例・積分）制御則によるフィードバック制御により、ｑ軸電圧の基本指令値Ｖq1_c1を算出するｑ軸電流ＰＩ制御部４６ａと、ｄ軸及びｑ軸間で互いに干渉し合う速度起電力を打ち消すためのｄ軸電圧の補正量Ｖd2_c1およびｑ軸電圧の補正量Ｖq2_c1を求める非干渉制御部４４ａとを備えている。
【００６２】
なお、非干渉制御部４４ａは、ｄ軸側の補正量Ｖd2_c1をｑ軸電流指令値Ｉq_c1とロータ角速度（ロータ角度の検出値θm_sを微分して算出される）とから算出し、ｑ軸側の補正量Ｖq2_c1をｄ軸電流指令値Ｉd_c1及びｄ軸電流の重畳指令値Ｉdfの加算値とロータ角速度とから算出する。
【００６３】
さらに、第１電流制御部４０ａは、ｄ軸電圧の基本指令値Ｖd1_c1に補正量Ｖd2_c1を加えて、最終的なｄ軸電圧指令値Ｖd_c1を求める加算部４３ａと、ｑ軸電圧の基本指令値Ｖq1_c1に補正量Ｖq2_c1を加えて、最終的なｑ軸電圧指令値Ｖq_c1を求める加算部４７ａとを備えている。
【００６４】
また、制御装置８は、ｄ軸電圧指令値Ｖd_c1及びｑ軸電圧指令値Ｖq_c1から第１ステータ１２ａのＵ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれの電機子巻線１３ａの相電圧指令値Ｖu_c1，Ｖv_c1，Ｖw_c1を求める３相変換部３１ａと、これらの相電圧指令値Ｖu_c1，Ｖv_c1，Ｖw_c1に応じて第１ステータ１２ａの各相の電機子巻線１３ａに通電する第１インバータ３２ａと、第１インバータ３２ａに電力を供給する第１バッテリ３８ａとを備えている。
【００６５】
３相変換部３１ａは、ｄ軸電圧指令値Ｖd_c1及びｑ軸電圧指令値Ｖq_c1を、ロータ１１の電気角θeに応じて、以下の式（２）により座標変換することにより、前記相電圧指令値Ｖu_c1，Ｖv_c1，Ｖw_c1を算出する。なお、式（２）中のＡ(θe)Ｔは、上記式（１）の但し書きで定義した行列Ａ(θe)の転置行列である。
【００６６】
【数２】
0004466882.tif 000003
【００６７】
また、制御装置８は、トルク指令値Ｔr2_c2とロータ１１の回転数（dθm/dt）とに基づいて、第２ステータ１２ｂの電機子巻線１３ｂのｄ軸電流指令値Ｉd_c2及びｑ軸電流指令値Ｉq_c2を決定する第２電流指令決定部３０ｂと、ｄ軸電流指令値Ｉd_c2及びｑ軸電流指令値Ｉq_c2に応じて、第２ステータ１２ｂのｄ軸電圧指令値Ｖd_c2及びｑ軸電圧指令値Ｖq_c2を決定する第２電流制御部４０ｂと、第２ステータ１２ｂの３相の電機子巻線１３ｂ，１３ｂ，１３ｂのうちのＵ相、Ｗ相の電機子巻線１３ｂ，１３ｂの相電流を検出する電流センサ３３ｂ，３４ｂと、これらの電流センサ３３ｂ，３４ｂの出力をＢＰフィルタ３５ｂに通すことにより得られた第２ステータ１２ｂのＵ相電機子巻線１３ｂの電流検出値Ｉu_s2及びＷ相電機子巻線１３ｂの電流検出値Ｉw_s2から、第２ステータ１２ｂのｄ軸電流検出値Ｉd_s2及びｑ軸電流検出値Ｉq_s2を算出するｄｑ変換部３６ｂとを備えている。
【００６８】
ｄｑ変換部３６ｂは、ｄｑ変換部３６ａと同様に、第２ステータ１２ｂのＵ相電機子巻線１３ｂの電流検出値Ｉu_s2と、Ｗ相電機子巻線１３ｂの電流検出値Ｉw_s2と、これらから算出されるＶ相電機子巻線１３ｂの電流検出値Ｉv_s2（＝−Ｉu_s2−Ｉw_s2）とを、ロータ１１の電気角θeに応じて座標変換することによって、ｄ軸電流検出値Ｉd_s2及びｑ軸電流検出値Ｉq_s2を算出する。
【００６９】
第２電流制御部４０ｂの構成は、上述した第１電流制御部４０ａと同様であり、ｄ軸電流指令値Ｉd_c2とｄ軸電流検出値Ｉd_s2との偏差ΔＩd2（＝Ｉd_c2−Ｉd_s2）を求める減算部４１ｂと、該偏差ΔＩd2を解消する（０に近づける）ように、ＰＩ（比例・積分）制御則によるフィードバック制御により、ｄ軸電圧の基本指令値Ｖd1_c2を算出するｄ軸電流ＰＩ制御部４２ｂと、ｑ軸電流指令値Ｉq_c2とｑ軸電流検出値Ｉq_s2との偏差ΔＩq2（＝Ｉq_c2−Ｉq_s2）を求める減算部４５ｂと、該偏差ΔＩq2を解消する（０に近づける）ように、ＰＩ（比例・積分）制御則によるフィードバック制御により、ｑ軸電圧の基本指令値Ｖq1_c2を算出するｑ軸電流ＰＩ制御部４６ｂと、ｄ軸及びｑ軸間で互いに干渉し合う速度起電力を打ち消すためのｄ軸電圧の補正量Ｖd2_c2およびｑ軸電圧の補正量Ｖq2_c2を求める非干渉制御部４４ｂとを備えている。
【００７０】
さらに、第２電流制御部４０ｂは、ｄ軸電圧の基本指令値Ｖd1_c2に補正量Ｖd2_c2を加えて、最終的なｄ軸電圧指令値Ｖd_c2を求める加算部４３ｂと、ｑ軸電圧の基本指令値Ｖq1_c2に補正量Ｖq2_c2を加えて、最終的なｑ軸電圧指令値Ｖq_c2を求める加算部４７ｂとを備えている。
【００７１】
また、制御装置８は、ｄ軸電圧指令値Ｖd_c2及びｑ軸電圧指令値Ｖq_c2から第２ステータ１２ｂのＵ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれの電機子巻線１３ｂの相電圧指令値Ｖu_c2，Ｖv_c2，Ｖw_c2を求める３相変換部３１ｂと、これらの相電圧指令値Ｖu_c2，Ｖv_c2，Ｖw_c2に応じて第２ステータ１２ｂの各相の電機子巻線１３ｂに通電する第２インバータ３２ｂと、第２インバータ３２ｂに電力を供給すると共に、第２インバータ３２ｂの出力電力により充電される第２バッテリ３８ｂ（本発明の直流電源に相当する）とを備えている。
【００７２】
また、制御装置８は、家屋に備えられた商用交流電源（本発明の交流電源に相当する）のアウトレット（図示しない）に接続するためのプラグ５２（本発明の交流電源接続手段に相当する）、プラグ５２が該アウトレットに接続されて該商用交流電源から交流電圧が供給されたときに、該交流電圧を直流電圧に変換して出力するＡＣ／ＤＣコンバータ５３、ＡＣ／ＤＣコンバータ５３の出力の有無によりプラグ５２がアウトレットに接続されているか否かを検知する接続センサ５４、及びＡＣ／ＤＣコンバータ５３と第１バッテリ３８ａ間の導通と遮断とを切換える開閉器５５を備えている。
【００７３】
そして、制御装置８に備えられたバッテリ充電制御部５６は、接続センサ５４の接続検知信号Ｃon_sによりプラグ５２がアウトレットに接続されていることが検知されているときに、開閉器５５に制御信号Ｃon_cを出力して開閉器５５を閉成し、これにより、ＡＣ／ＤＣコンバータ５３と第１バッテリ３８ａ間を導通状態とする。そして、バッテリ充電制御部５６は、第１バッテリ３８ａの端子間電圧ＶH_s（本発明の第１の直流電圧に相当し、図示しない電圧センサにより検出される）が、所定の目標電圧となるように、制御信号Ａd_cをＡＣ／ＤＣコンバータ５３に出力して、ＡＣ／ＤＣコンバータ５３の出力電圧を制御する。
【００７４】
このように、プラグ５２を商用交流電源のアウトレットに接続して、ＡＣ／ＤＣコンバータ５３から第１バッテリ３８ａに直流電圧を出力することによって、第１バッテリ３８ａを充電することができる。また、後述する「第２バッテリ充電処理」のロータ１１の回転数がゼロである場合の処理を実行することによって、第２バッテリ３８ｂを充電することができる。
【００７５】
次に、図５は、第１インバータ３２ａと第２インバータ３２ｂの構成を示した図であり、第１インバータ３２ａは、第１ステータ１２ａの各相の電機子巻線１３ａを、第１バッテリ３８ａの高電位側（図中Ｈiで示した側）に導通／遮断するためのトランジスタ６２ａと、第１バッテリ３８ａの低電位側（図中Ｌo）に導通／遮断するためのトランジスタ６３ａとを有する切換回路６１ａを、各相の電機子巻線１３ａ毎に備えている。そして、第１インバータ３２ａは、各切換回路６１ａのトランジスタ６２ａ及びトランジスタ６３ａのＯＮ／ＯＦＦをＰＷＭ制御により切り換えることによって、各電機子巻線１３ａの通電量を変更する。
【００７６】
同様に、第２インバータ３２ｂは、第２ステータ１２ｂの各相の電機子巻線１３ｂを、第２バッテリ３８ｂの高電位側（図中Ｈiで示した側）に導通／遮断するためのトランジスタ６２ｂと、第２バッテリ３８ｂの低電位側（図中Ｌoで示した側）に導通／遮断するためのトランジスタ６３ｂとを有する切換回路６１ｂを、各相の電機子巻線１３ｂ毎に備えている。そして、第２インバータ３２ｂは、各切換回路６１ｂのトランジスタ６２ｂ及びトランジスタ６３ｂのＯＮ／ＯＦＦをＰＷＭ制御により切換えることによって、各電機子巻線１３ｂの通電量を制御する。
【００７７】
なお、本実施の形態では、第１バッテリ３８ａの端子間電圧が第２バッテリ３８ｂの端子間電圧よりも高い構成となっている。また、第１インバータ３２ａに入力される直流電圧が本発明の第１の直流電圧に相当し、第２インバータ３２ｂから出力される直流電圧が本発明の第２の直流電圧に相当する。
【００７８】
次に、トルク指令決定部５０は、第２バッテリ３８ｂから供給される電力により作動する電装補機の作動状態に応じて、第２バッテリ３８ｂの端子間電圧ＶL_sがＨレベル又はＬレベル付近に維持されるように、第１インバータ３２ａと電動機３と第２インバータ３２ｂとによる構成を、ＤＣ／ＤＣコンバータとして機能させて、第２バッテリ３８ｂを充電する「第２バッテリ充電運転」を実行する。
【００７９】
以下、トルク指令決定部５０による「第２バッテリ充電運転」の実行手順について、図６に示したフローチャートに従って説明する。なお、トルク指令決定部５０が、第１インバータ３２ａと電動機３と第２インバータ３２ｂとによる構成を、ＤＣ／ＤＣコンバータとして機能させて第２バッテリ３８ｂを充電する構成が、本発明の電圧変換制御手段に相当する。
【００８０】
トルク指令決定部５０は、ＳＴＥＰ１で、ロータ１１の回転数（dθm/dt）がゼロ（回転停止状態）であるか否かを判断する。そして、ロータ１１の回転数がゼロであったときはＳＴＥＰ２に進み、ロータ１１の回転数がゼロでなかったときにはＳＴＥＰ１０に分岐する。ＳＴＥＰ２で、トルク指令決定部５０は、以下の式（３）〜式（５）により、第１電流指令決定部３０ａに対する第１ステータ１２ａのトルク指令値Ｔr1_c2と、第２電流指令決定部３０ｂに対する第２ステータ１２ｂのトルク指令値Ｔr2_c2と、ｄ軸電流の重畳指令値Ｉdfとを算出する。
【００８１】
なお、トルク指令決定部５０は、図４に示した第２バッテリ３８ｂの端子間電圧の指令値ＶL_cの決定マップ５７に、補機情報から得られる補機負荷のレベルを適用して、対応する指令値ＶL_c（Ｈレベル又はＬレベル）を取得する。ＶL_cの決定マップ５７のデータは、予めメモリ（図示しない）に保持されている。
【００８２】
【数３】
0004466882.tif 000004
【００８３】
【数４】
0004466882.tif 000005
【００８４】
【数５】
0004466882.tif 000006
【００８５】
但し、Ｋ1：ゲイン係数、α：固定周波数、ｔ：時間。
【００８６】
【数６】
0004466882.tif 000007
【００８７】
但し、ＶL_c：第２バッテリ３８ｂの端子間電圧の指令値、ＶL_s：第２バッテリ３８ｂの端子間電圧の検出値。
【００８８】
ここで、ロータ１１が停止しているときは、第２ステータ１２ｂの電機子巻線１３ｂには、回生動作による誘起電圧は生じない。そこで、上記式（５）により算出したｄ軸電流の重畳指令値Ｉdfをｄ軸電流指令値Ｉd_c1に加算して、正弦波通電より第１ステータ１２ａのｄ軸電流を時間的に変化させることによって、第１ステータ１２ａの電機子巻線１３ａと第２ステータ１２ｂの電機子巻線１３ｂをトランスとして機能させる。
【００８９】
これにより、第２ステータ１２ｂの電機子巻線１３ｂにＩdfの正弦波通電に応じた誘起電圧が生じ、該誘起電圧が第２インバータ３２ｂにより直流電圧に変換されて第２バッテリ３８ｂに供給され、第２バッテリ３８ｂが充電される。
【００９０】
次に、ＳＴＥＰ１０において、トルク指令決定部５０は、ロータ１１の回転数dθm/dtが所定回転数Ｎm以下であるか否かを判断する。ここで、Ｎmはロータ１１の回転数が低いために、第２ステータ１２ｂの電機子巻線１３ｂに生じる回生電圧が低く、第２インバータ３２ｂで変換出力される直流電圧が第２バッテリ３８ｂを充電するには不十分であると判断できるレベルに設定される。
【００９１】
そして、ロータ１１の回転数dθm/dtがＮm以下であったときはＳＴＥＰ１１に進み、トルク指令決定部５０は、第１ステータ１２ａのトルク指令値Ｔr1_c1が所定の第１トルク上限値ＴＲＱ１以上（条件１）であるか、及び、第２ステータ１２ｂのトルク指令値Ｔr2_c1が所定の第２トルク上限値ＴＲＱ２であるか（条件２）を判断する。
【００９２】
条件１と条件２のうちの少なくともいずれか一方が成立するときはＳＴＥＰ１２に進み、トルク指令決定部５０は、通電波形指令ＷＡＶＥにＳＱ（矩形波通電の指示）をセットする。一方、条件１と条件２が共に成立しないときにはＳＴＥＰ２０に分岐し、トルク指令決定部５０は、通電波形指令ＷＡＶＥにＳＩＮ（正弦波通電の指示）をセットする。
【００９３】
そして、続くＳＴＥＰ１３で、トルク指令決定部５０は、以下の式（７）〜式（９）により、第１電流指令決定部３０ａに対するトルク指令値Ｔr1_c2と、第２電流指令決定部３０ｂに対するトルク指令値Ｔr2_c2と、ｄ軸電流の重畳指令Ｉdfとを算出する。
【００９４】
【数７】
0004466882.tif 000008
【００９５】
但し、Ｋ2：ゲイン係数。
【００９６】
【数８】
0004466882.tif 000009
【００９７】
但し、Ｋ3：ゲイン係数。
【００９８】
【数９】
0004466882.tif 000010
【００９９】
これにより、第１ステータ１２ａのトルク指令値Ｔr1_c2を第２バッテリ３８ｂの端子間電圧の不足分ΔＶLに応じて増大させると共に、第２ステータ１２ｂのトルク指令値Ｔr2_c2を第２バッテリ３８ｂの端子間電圧の不足分ΔＶLに応じて減少（回生トルクの大きさが増大）させる。また、ｄ軸電流の重畳指令値Ｉdfを設定することで、第２ステータ１２ｂの電機子巻線１３ｂに生じる誘起電圧を増大させることができる。
【０１００】
そして、上記条件１と条件２が成立して、高トルクが要求されているときには、ＳＴＥＰ１２により矩形波通電に切換えることによって、第１ステータ１２ａの電機子巻線１３ａに供給されるピーク電流を低くすることができる。そのため、第１ステータ１２ａの電機子巻線１３ａに通電する電流を増加させることができ、これにより、第２ステータ１２ｂから第２インバータ３２ｂに出力される電圧を高めて、第２インバータ３２ｂから第２電池３８ｂに供給される充電電流を増大させることができる。
【０１０１】
なお、第１トルク上限値ＴＲＱ１に応じて第１ステータ１２ａの電機子巻線１３ｂに供給される駆動電流の大きさが、本発明の所定電流値に相当する。また、ＳＴＥＰ１１，１２，２０では、トルク指令値Ｔr1_c1のレベルにより、矩形波通電と正弦波通電を切換えたが、第１ステータ１２ａの電機子巻線１３ａの駆動電流の検出値（Ｉq_s1）のレベルにより、矩形波通電と正弦波通電を切換えるようにしてもよい。
【０１０２】
また、ＳＴＥＰ３０において、トルク指令決定部５０は、以下の式（１０）〜式（１１）により、第１電流指令決定部３０ａに対するトルク指令値Ｔr1_c2と、第２電流指令決定部３０ｂに対するトルク指令値Ｔr2_c2とを決定する。
【０１０３】
【数１０】
0004466882.tif 000011
【０１０４】
【数１１】
0004466882.tif 000012
【０１０５】
【数１２】
0004466882.tif 000013
【０１０６】
これにより、第１ステータ１２ａの電機子巻線１３ａには、トルク指令値Ｔr1_c1に応じた電流が供給されると共に、第２ステータ１２ｂの電機子巻線１３ｂからは、トルク指令値Ｔr2_c1に応じた回生トルクを生じる電流が第２インバータ３２ｂを介して第２バッテリ３８ｂに回収される。
【０１０７】
そして、この場合は、ロータ１１の高速回転によって第２ステータ１２ｂの電機子巻線１３ｂに生じる誘起電圧が高くなり、第２インバータ３２ｂから第２バッテリ３８ｂに対して十分な充電電流を供給することができる。そのため、第１ステータ１２ａの電機子巻線１３ａに、第２ステータ１２ｂの電機子巻線１３ｂに生じる誘起電圧を高めるためにｄ軸電流を通電する必要ない。したがって、上記式（１２）により、ｄ軸電流の重畳指令値Ｉdfはゼロに設定される。
【０１０８】
なお、本実施の形態では、トルク指令決定部５０は、上記式（５），式（６）により、比例積分制御によってｄ軸電流の重畳指令値Ｉdfを算出したが、以下の式（１３）に示したように、比例積分（ＰＩ）制御によりｄ軸電流の重畳指令値Ｉdfを算出してもよい。
【０１０９】
【数１３】
0004466882.tif 000014
【０１１０】
但し、Ｋp：比例ゲイン、Ｋi：積分ゲイン。
【０１１１】
次に、図７及び図８を参照して、電動機３の他の構成例について説明する。図７（ａ）〜図７（ｃ）に示した例は、ロータに装着する磁石の半数を磁性体ヨークに置き換えて、使用する磁石の数を半減したものである。
【０１１２】
図７（ａ）〜図７（ｃ）を参照して、ロータ７１は、第１ステータ７２ａ及び第２ステータ７２ｂと対向して設けられ、非磁性体からなる枠体７４と、枠体７４に交互に組み付けられた複数の永久磁石７５及び磁性体ヨーク７６とから構成されている。複数の磁石７５は、いずれも第２ステータ７２ｂと対向する側をＮ極とし、第１ステータ７２ａと対向する側をＳ極として組み付けられている。
【０１１３】
このように、永久磁石７５と磁性体ヨーク７６を交互に配置することによって、使用する永久磁石７５の個数を減少させることができると共に、第１ステータ７２ａと第２ステータ７２ｂのトランスとしての結合係数を高めることができる。そのため、第１インバータ３２ａと電動機３と第２インバータ３２ｂとによる構成を、ＤＣ／ＤＣコンバータとして機能させる際の効率を高めることができる。
【０１１４】
また、磁性体ヨーク７６にスリット８１を入れて、磁性体ヨーク７６のロータ７１の周方向の磁気抵抗を変化させることにより、第１ステータ７２ａと第２ステータ７２ｂのトランスとしての結合係数をさらに高めている。
【０１１５】
また、図７（ａ）及び図７（ｃ）を参照して、第１ステータ７２ａには、リング状の基体７９ａのロータ７１と対向する端面から、基体７９ａの軸心方向に突設された９個のティース８０ａが、基体７９ａの軸心回りに等角度間隔で配列されている。第２ステータ７２ｂについても同様に、リング状の基体７９ｂのロータ７１と対向する端面から、基体７９ｂの軸心方向に突設された９個のティース８０ｂが、基体７９ｂの軸心回りに等角度間隔で配列されている。
【０１１６】
次に、図８（ａ）〜図８（ｃ）に示した例は、図７（ａ）〜図７（ｃ）に示した構成に対して、永久磁石７５を、永久磁石９５ａを磁性体の表層ヨーク９５ｂ，９５ｃにより挟み込んだ磁石ブロック９５に置き換えたものである。この場合にも、使用する永久磁石の個数を半減することができる。
【０１１７】
図８（ａ）〜図８（ｃ）を参照して、ロータ９１は、第１ステータ９２ａ及び第２ステータ９２ｂと対向して設けられ、非磁性体からなる枠体９４と、枠体９４に交互に組み付けられた複数の磁石ブロック９５及び磁性体ヨーク９６とから構成されている。
【０１１８】
複数の磁石ブロック９５は、いずれも永久磁石９５ａの第２ステータ９２ｂと対向する側をＮ極とし、第１ステータ９２ａと対向する側をＳ極として組み付けられている。このように、磁石ブロック９５を用いることにより、永久磁石の使用量をさらに減少させることができる。また、磁性体ヨーク９６には、スリット１０１が形成されている。
【０１１９】
また、図８（ａ）及び図８（ｃ）を参照して、第１ステータ９２ａには、リング状の基体９９ａのロータ９１と対向する端面から、基体９９ａの軸心方向に突設された３６個のティース１００ａが、基体９９ａの軸心回りに等角度間隔で配列されている。第２ステータ９２ｂについても同様に、リング状の基体９９ｂのロータ９１と対向する端面から、基体９９ｂの軸心方向に突設された３６個のティース１００ｂが、基体９９ｂの軸心回りに等角度間隔で配列されている。
【０１２０】
なお、本実施の形態では、第１ステータ１２ａの電機子巻線１３ａに印加される電圧よりも、第２ステータ１２ｂの電機子巻線１３ｂに生じる誘起電圧が低くなるように、電機子巻線１３ａと電機子巻線１３ｂの特性を設定した。そして、これにより、第１インバータ３２ａと第１ステータ１２ａと第２ステータ１２ｂと第２インバータ３２ｂとによる構成を、ダウンコンバータとして機能させたが、逆に第１ステータ１２ａの電機子巻線１３ａに印加される電圧よりも、第２ステータ１２ｂの電機子巻線１３ｂに生じる誘起電圧が高くなるように、電機子巻線１３ａと電機子巻線１３ｂの特性を設定して、アップバータとして機能させるようにしてもよい。
【０１２１】
また、本実施の形態では、第１インバータ３２ａを入力側とし、第２インバータ３２ｂを出力側として「第２バッテリ充電運転」を行ったが、第２インバータ３２ｂを入力側とし、第１インバータ３２ａを出力側として第１バッテリ３８ａを充電する「第１バッテリ充電運転」を行ってもよい。また、第１バッテリ３８ａと第２バッテリ３８ｂの充電状態に応じて、「第２バッテリ充電運転」と「第１バッテリ充電運転」を切換えて実行するようにしてもよい。
【０１２２】
また、本実施の形態においては、図６のＳＴＥＰ１１〜ＳＴＥＰ１２及びＳＴＥＰ２０により、ロータ１１の回転数に応じて第１ステータ１２ａの電機子１３ａと第２ステータ１２ｂの電機子１３ｂの通電制御を、矩形波通電と正弦波通電とに切換えたが、この切り換えを行わない場合であっても本発明の効果を得ることができる。
【０１２３】
また、本実施の形態においては、図６のＳＴＥＰ１３において、「力行／回生運転」を行う際に、ｄ軸電流の重畳指令値Ｉdfを設定することで、第２ステータ１２ｂの電機子巻線１３ｂに生じる誘起電圧を増大させる処理を行ったが、かかる処理を行わない場合であっても、本発明の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の電動機の制御装置が搭載された車両の構成図。
【図２】アキシャルギャップ型の電動機の構造の説明図。
【図３】第１ステータ及び第２ステータにおける電機子巻線の装着態様の説明図。
【図４】電動機の制御装置の機能的構成を示すブロック図。
【図５】電動機の駆動回路の構成図。
【図６】第２バッテリ充電運転のフローチャート。
【図７】電動機の他の構成例。
【図８】電動機の他の構成例。
【符号の説明】
【０１２５】
１…車両、２…内燃機関、３…アキシャルギャップ型の電動機、８…電動機の制御装置、１１…ロータ、１２ａ…第１ステータ、１２ｂ…第２ステータ、１３ａ，１３ｂ…電機子巻線、３０ａ…第１電流指令決定部、３０ｂ…第２電流指令決定部、３２ａ…第１インバータ、３２ｂ…第インバータ、３８ａ…第１バッテリ、３８ｂ…第２バッテリ（直流電源）、５０…トルク指令決定部、５３…ＡＣ／ＤＣコンバータ
【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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【図７】
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【図８】
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【図６】
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