(57)【要約】【課題】アイドリングストップによる省燃費と、運動エネルギーを利用する回生発電を両立させ、車両の燃費を更に向上させる。【解決手段】統合二軸回転機システム２０は、エンジン１３のクランクシャフト１２と伝動連結される第一回転軸２１と、車輪１８の伝動軸１６に連結される第二回転軸２４と、第一回転軸２１または第二回転軸２４のうちで一方の回転軸に結合される変調子２６と、第一回転軸２１または第二回転軸２４のうちで他方の回転軸に結合される界磁子２８と、変調子２６および界磁子２８と軸心を共有して配置される電機子ステータ２２を有し、変調子２６と界磁子２８は磁束変調によって相互に作用し、第一回転軸２１の回転によりエンジン１３の始動と電機子ステータ２２の発電とのいずれかを行い、第二回転軸２４の回転により伝動軸１６を駆動するトルクの発生と電機子ステータ２２の発電とのいずれかを行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（１３）のクランクシャフト（１２）と伝動連結される第一回転軸（２１）と、
車輪（１８）またはトランスミッション（１７ａ）の伝動軸（１６）に連結される第二回転軸（２４）と、
前記第一回転軸または前記第二回転軸のうちで一方の回転軸に結合される変調子（２６，２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄ）と、
複数の磁極片を含み、前記第一回転軸または前記第二回転軸のうちで他方の回転軸に結合される界磁子（２８，２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄ，２８Ｅ，２８Ｆ）と、
前記変調子および前記界磁子とともに軸心を共有して配置される電機子ステータ（２２）とを有し、
前記変調子と前記界磁子とは、磁束変調によって相互に作用し、
前記第一回転軸の回転によって、前記エンジンの始動と、前記電機子ステータの発電とのいずれか一方を行い、
前記第二回転軸の回転によって、前記伝動軸を駆動するトルクの発生と、前記電機子ステータの発電とのいずれか一方を行うことを特徴とする統合二軸回転機システム（２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ）。
【請求項２】
前記第一回転軸について制動および回転方向の規制のうちで一方または双方を行う第一回転規制機構（２５）を有することを特徴とする請求項１に記載の統合二軸回転機システム。
【請求項３】
前記第二回転軸について制動および回転方向の規制のうちで一方または双方を行う第二回転規制機構（２９）を有することを特徴とする請求項１または２に記載の統合二軸回転機システム。
【請求項４】
前記電機子ステータ，前記変調子，前記界磁子は、この順番に配列されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の統合二軸回転機システム。
【請求項５】
複数の前記界磁子を有し、
前記電機子ステータ，前記界磁子，前記変調子，前記界磁子は、この順番に配列されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の統合二軸回転機システム。
【請求項６】
前記電機子ステータの極対数をｍとし、前記変調子に含まれる磁極片の個数をｋとし、前記界磁子の極対数をｎとするとき、ｍ＝｜ｋ±ｎ｜（ただしｍ＞０，ｋ＞０，ｎ＞０からなる整数）の第１関係式を満たすことを特徴とする請求項４または５に記載の統合二軸回転機システム。
【請求項７】
複数の前記変調子を有し、
前記電機子ステータ，前記界磁子，前記変調子，前記変調子は、この順番に配列されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の統合二軸回転機システム。
【請求項８】
複数の前記変調子のうちで、一方の前記変調子に含まれる磁極片の個数をｋとし、他方の前記変調子に含まれる磁極片の個数をｒとし、前記界磁子の極対数をｎとするとき、２ｎ＝｜ｋ±ｒ｜（ただしｎ＞０，ｋ＞０，ｒ＞０からなる整数）の第２関係式を満たすことを特徴とする請求項７に記載の統合二軸回転機システム。
【請求項９】
前記クランクシャフトと前記トランスミッションとの間に配置されるクラッチ（１４）を非接触状態にするとともに、前記電機子ステータに備える電機子巻線（２３）に電流を流し、前記第一回転軸を回転させるに伴って前記エンジンを始動させる始動制御と、
前記電機子巻線に電流を流し、前記第二回転軸を回転させるに伴って前記車輪を駆動させる走行制御と、
前記第一回転軸または前記第二回転軸のうちで一方の回転軸の回転に伴って前記電機子巻線に生じる逆起電力で回生発電を行い、電池（３０）に充電する回生充電制御と、
を行う制御装置（２７）を有することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の統合二軸回転機システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第一回転軸，第二回転軸，変調子，界磁子，電機子ステータなどを有する統合二軸回転機システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の燃費を向上するには、アイドリング時や走行中のエンジン動力を必要としないときにはエンジンを停止することが有効である。この場合、頻繁にエンジンの再始動を行う必要があるため、充電用発電機を始動モータとしても使用することのできるＩＳＧ（Integrated Starter Generator；始動兼発電機）が開発された。
【０００３】
他方、車両の燃費をより向上させるには、エンジンの動力で生じさせた車両の運動エネルギー（具体的には回転力）を利用して回生発電を行い、電池に充電して再利用するとよい。もし回生発電を行う際、エンジンを連れ回すと無駄なエネルギーロスが生じる。このエネルギーロスを回避するために、入力軸とフロントフレームの間に逆転防止手段（一方向クラッチ）を介在させた電気変速装置の一例が開示されている（例えば特許文献１を参照）。逆転防止手段は、エンジンの正回転方向にのみ許容し、逆方向の回転を阻止する。一般に「ハイブリッド車」と呼ばれるものであり、回生発電は電動発電機（ＭＧ；Motor Generator）で行われる。電動発電機は、走行モータ，回生発電機，始動モータの各機能を兼ね備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−０６１７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前者の始動兼発電機をもつアイドリングストップ型の省燃費車と、後者のように回生発電機構をもつハイブリッド車とは、その名の通り車両形式が別である。アイドリングストップ型でのＩＳＧと、ハイブリッド車で回生発電を行う電動発電機とは、燃費効果やコスト等において一長一短であった。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みてなしたものであり、アイドリングストップによる省燃費と、運動エネルギーを利用する回生発電とを両立させ、車両の燃費を更に向上させることができる統合二軸回転機システム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】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた第１の発明は、統合二軸回転機システム（２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ）において、エンジン（１３）のクランクシャフト（１２）と伝動連結される第一回転軸（２１）と、車輪（１８）またはトランスミッション（１７ａ）の伝動軸（１６）に連結される第二回転軸（２４）と、前記第一回転軸または前記第二回転軸のうちで一方の回転軸に結合される変調子（２６，２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ）と、複数の磁極片を含み、前記第一回転軸または前記第二回転軸のうちで他方の回転軸に結合される界磁子（２８，２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄ，２８Ｅ）と、前記変調子および前記界磁子とともに軸心を共有して配置される電機子ステータ（２２）とを有し、前記変調子と前記界磁子とは、磁束変調によって相互に作用し、前記第一回転軸の回転によって、前記エンジンの始動と、前記電機子ステータの発電とのいずれか一方を行い、前記第二回転軸の回転によって、前記伝動軸を駆動するトルクの発生と、前記電機子ステータの発電とのいずれか一方を行うことを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、変調子と界磁子は非接触のギヤである磁気ギヤ（Magnetic Gear）を構成し、電機子ステータへの通電によって第一回転軸を回転させることでエンジンの始動が行え、第一回転軸または第二回転軸の回転に伴って電機子ステータに生じる逆起電力によって回生発電が行える。よって、アイドリングストップによる省燃費と、運動エネルギーを利用する回生発電とを両立させ、車両の燃費を更に向上させることができる。また、オイル配管などが要らず、付帯機器のスペースも必要としないので、省スペースで搭載することができる。
【０００９】
第２の発明は、回転方向の規制および制動のうちで一方または双方を行う回転規制機構（２５，２９）を有することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、伝動軸へのトルクが逸散なく、効率よくエンジン始動ができる。また、エンジンを連れ回すことがなく、能率よく回生発電を行うことができる。よって、安定性の高い作動をさせることができる。
【００１１】
第３の発明は、前記電機子ステータ，前記変調子，前記界磁子は、この順番に配列されることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、変調子と界磁子との間で磁束変調を能率よく行え、騒音を抑制することができる。
【００１３】
なお、「伝動軸」は動力を伝達する部材であり、例えばシャフト（回転軸）が該当する。ただし、トランスミッション，カム，ギヤ（デファレンシャルギヤを含む歯車）などの動力伝達部材を含めてもよい。「変調子」と「界磁子」は、いずれも回転子（ロータ，回転体）であり、数を問わない。「変調子」は「変調子回転子」，「磁気変調子」，「磁気変調ロータ」等とも呼ばれる。「磁極片」は、軟磁性体でもよく、永久磁石でもよく、軟磁性体に永久磁石を設けてもよい。「電機子ステータ」は固定子（ステータ）であり、「電機子巻線」は三相以上の多相巻線である。「回転機」は、第一回転軸，第二回転軸，電機子ステータ，変調子，界磁子を有する機器であれば任意である。例えば、発電機，電動機，電動発電機等が該当する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】車両の第１構成例を示す模式図である。
【図２】電機子ステータ，変調子，界磁子の構成例を示す模式図である。
【図３】回転機の第１構成例を示す模式図である。
【図４】エンジンを始動する場合の制御例を示す共線図である。
【図５】エンジンの動力を受けて発電する場合の制御例を示す共線図である。
【図６】車輪の回転力を受けて発電する場合の制御例を示す共線図である。
【図７】走行中にエンジンを再始動する場合の制御例を示す共線図である。
【図８】エンジンの動力にアシストする場合の制御例を示す共線図である。
【図９】回転機の回転力で走行する場合の制御例を示す共線図である。
【図１０】アイドリング時に発電する場合の制御例を示す共線図である。
【図１１】車両の第２構成例を示す模式図である。
【図１２】回転機の第２構成例を示す模式図である。
【図１３】回転機の第３構成例を部分的に示す模式図である。
【図１４】回転機の第４構成例を部分的に示す模式図である。
【図１５】回転機の第５構成例を部分的に示す模式図である。
【図１６】回転機の第６構成例を部分的に示す模式図である。
【図１７】回転機の第７構成例を部分的に示す模式図である。
【図１８】回転機の第８構成例を部分的に示す模式図である。
【図１９】回転機の第９構成例を部分的に示す模式図である。
【図２０】回転機の第１０構成例を部分的に示す模式図である。
【図２１】回転機の第１１構成例を部分的に示す模式図である。
【図２２】車両の第３構成例を示す模式図である。
【図２３】車両の第４構成例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。なお、特に明示しない限り、「接続する」という場合には電気的に接続することを意味する。各図は、本発明を説明するために必要な要素を図示し、実際の全要素を図示しているとは限らない。見易くするために、説明に必要な要素にハッチングを行い、ハッチングされた要素が必ずしも断面とは限らない。上下左右等の方向を言う場合には、図面の記載を基準とする。
【００１６】
英数字の連続符号は記号「〜」を用いて略記する。符号の英文字は大文字と小文字とで別の要素を意味する。例えば、図１５以降に示す変調子２６Ａと磁極片２６ａは別の要素である。「巻回」は巻き回すことを意味し、巻いて装う「巻装」と同義に用いる。「外側」は径方向における外径側や外周側を意味し、「内側」は径方向における内径側や内周側を意味する。「始動」には再始動を含む。
【００１７】
〔実施の形態１〕
実施の形態１は図１〜図１０を参照しながら説明する。図１に示す車両１０Ａは、車両１０の一例である。当該車両１０Ａは、伝達手段１１，１５、クランクシャフト１２、エンジン１３、クラッチ１４、伝動軸１６、トランスアクスル１７（一点鎖線で図示）、車輪１８、統合二軸回転機システム２０Ａ、電池３０などを有する。
【００１８】
内燃機関であるエンジン１３は、燃料を燃焼させることで動力を発生させる。エンジン１３に備えるクランクシャフト１２は、一方側がクラッチ１４に連結され、他方が伝達手段１１を介して第一回転軸２１に連結される。クラッチ１４と車輪１８の間には伝動軸１６が連結される。車輪１８の数は問わない。当該伝動軸１６は、さらに伝達手段１５を介して第二回転軸２４に連結され、伝達手段１５と車輪１８との間にトランスアクスル１７が介在される。
【００１９】
トランスアクスル１７は、トランスミッション１７ａやデファレンシャルギヤ１７ｂなどを含む。トランスミッション１７ａは変速ギヤや推進軸などを有し、減速比が変更できるギヤボックスである。デファレンシャルギヤ１７ｂは、複数の車輪１８に異なった回転速度に振り分けて伝達する差動歯車である。
【００２０】
統合二軸回転機システム２０Ａは、統合二軸回転機システム２０の一例である。当該統合二軸回転機システム２０Ａは、第一回転軸２１、電機子ステータ２２（ステータ）、第二回転軸２４、変調子２６（ロータ）、制御装置２７、界磁子２８（ロータ）などを有する。これらの要素のうちで、第一回転軸２１，電機子ステータ２２，第二回転軸２４，変調子２６，界磁子２８などは回転機を構成する。電機子ステータ２２，変調子２６，界磁子２８は、隣り合う要素どうしで磁束変調によって相互に作用する。
【００２１】
第一回転軸２１は、上述したように伝達手段１１を介してクランクシャフト１２と連結される。第一回転軸２１の回転は、第一回転規制機構２５によって規制される。第一回転規制機構２５は、第一回転軸２１が回転しないように制動したり、回転方向を一方向（エンジン１３を始動させる方向）に規制したりする。本形態の第一回転規制機構２５は、ワンウェイクラッチを用いる。
【００２２】
第二回転軸２４は、上述したように伝達手段１５を介して伝動軸１６に連結される。第二回転軸２４の回転は、第二回転規制機構２９によって規制される。第二回転規制機構２９は、第二回転軸２４が回転しないように制動したり、回転方向を規制したりする。本形態の第二回転規制機構２９は、ツーウェイクラッチを用いる。
【００２３】
電機子ステータ２２は、多相巻線である電機子巻線２３を有する。変調子２６は第二回転軸２４に結合される。界磁子２８は第一回転軸２１に結合される。電機子ステータ２２，変調子２６，界磁子２８は、軸心を共有して配置される。
【００２４】
制御装置２７は、電機子ステータ２２と電池３０との間に接続され、統合二軸回転機システム２０Ａの作動を制御する。当該制御には、エンジン１３を始動させる始動制御や、車輪１８を駆動させる走行制御、第一回転軸２１や第二回転軸２４の回転に伴って回生発電を行って電池３０に充電する回生充電制御などを含む。各制御の具体例については後述する（図４〜図１０を参照）。これらの制御が行えれば、制御装置２７はどのように構成してもよい。例えば、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）やコンピュータなどが該当する。電池３０は、エンジン１３の始動に必要な放電と、回生発電された電力の充電とを行える二次電池を含む。電池３０の種類や数などは問わない。
【００２５】
図２には、回転機を部分的（半円部分）に示す。本形態の電機子ステータ２２，変調子２６，界磁子２８は、この順番に配列される。電機子ステータ２２は、複数のスロット２２ｓに電機子巻線２３が収容される。図２では見やすくするために、２つのスロット２２ｓに巻回された電機子巻線２３を示すが、実際には全てのスロット２２ｓに電機子巻線２３が巻回される。変調子２６は、複数の磁極片２６ｍを有する。磁極片２６ｍは軟磁性体である。複数のうち一以上の磁極片２６ｍは、磁束を流し易いセグメント極にするとよい。なお、磁極片２６ｍを支持する支持部材は図示を省略する。界磁子２８は、図示する矢印方向に磁化された複数の永久磁石２８ｍを有する。
【００２６】
電機子ステータ２２の電機子巻線２３による極対数を「ｍ」とし、変調子２６の磁極片２６ｍの個数を「ｋ」とし、界磁子２８の永久磁石２８ｍによる極対数を「ｎ」とする。このとき、ｍ＝｜ｋ±ｎ｜（ただしｍ＞０，ｋ＞０，ｎ＞０からなる整数）の第１関係式を満たすように構成する。例えば、ｍ＝６，ｋ＝１６，ｎ＝１０の組み合わせ、ｍ＝１０，ｋ＝８，ｎ＝２の組み合わせ、ｍ＝７，ｋ＝１５，ｎ＝８の組み合わせなどが該当する。
【００２７】
図３に示す回転機１００Ａは、上述した第一回転軸２１，電機子ステータ２２，第二回転軸２４，変調子２６，界磁子２８などを含む回転機１００の一例である。この回転機１００Ａは、さらに軸受１０１，１０７，１１２、ハウジング１０２、水冷管１０５、ディスク１０６，１１０、冷媒通路１０９、コイル１１１などを有する。
【００２８】
軸受１０１，１１２（ベアリング）は、第二回転軸２４がハウジング１０２に対して回転自在となるように設けられる。軸受１０７（ベアリング）は、第一回転軸２１と第二回転軸２４とが相互に回転自在となるように設けられる。
【００２９】
ハウジング１０２は、電機子ステータ２２，変調子２６，界磁子２８などを収容する。本形態のハウジング１０２は、カバー部１０３やハウジング本体部１０４などで構成される。カバー部１０３とハウジング本体部１０４は、電機子ステータ２２，変調子２６，界磁子２８などを収容できれば、いずれもどのような形状で成形してもよい。ハウジング本体部１０４には、水冷管１０５，冷媒通路１０９，コイル１１１などが設けられる。水冷管１０５と冷媒通路１０９は、冷媒が流れるようにつながっており、回転機１００Ａの全体を冷却する機能を担う。
【００３０】
電機子ステータ２２はハウジング１０２の内壁に固定される。変調子２６は、ディスク１１０を介して第二回転軸２４に固定される。界磁子２８は、ディスク１０６を介して第一回転軸２１に固定される。ディスク１１０，１０６の形状や材質等を問わない。第一回転規制機構２５は、第一回転軸２１とカバー部１０３との間に介在される。第二回転規制機構２９は、第二回転軸２４とハウジング本体部１０４との間に介在され、コイル１１１の励磁によって回転方向（正回転または逆回転）を規制する。
【００３１】
電機子ステータ２２，変調子２６，界磁子２８の各固定方法は問わない。図３に示す界磁子２８は、固定部位１０８を成形したディスク１１０を第二回転軸２４に固定する。固定部位１０８は凸形状に成形しているが、凹形状や他の形状に成形してもよい。
【００３２】
次に、制御装置２７による制御例（Ａ）〜（Ｈ）について、図４〜図１０を参照しながら説明する。なお、電機子ステータ２２の回転（正回転または逆回転）は電機子巻線２３が作る回転磁界を意味し、電機子ステータ２２による発電は電機子巻線２３に発生する逆起電力を意味する。クラッチ１４は、特に明示しない限り、動力を伝達する接触状態でもよく、動力を伝達しない非接触状態でもよい。
【００３３】
（Ａ）エンジン１３の始動制御
図４に示す共線図は、車両１０Ａの停止時（具体的には駐車時やアイドリングストップ時）において、エンジン１３の始動を行うため制御例を示す。当該制御例では、クラッチ１４を非接触状態とし、電機子巻線２３に電流を流して電機子ステータ２２を矢印Ｄ１で示すように逆回転させる。電機子ステータ２２の逆回転による磁束変調を受けて、界磁子２８は矢印Ｄ２で示すように正回転する。界磁子２８が回転すると、第一回転軸２１やクランクシャフト１２が回転するので（図１を参照）、エンジン１３を始動することができる。なお、変調子２６は、第二回転規制機構２９によって回転を規制（停止）する。エンジン１３が始動した後は、電機子巻線２３には電流を流さない。
【００３４】
（Ｂ）エンジン１３の動力を受けて発電および充電を行う回生充電制御
図５に示す共線図は、エンジン１３によって発生する動力（すなわちクランクシャフト１２の回転力）を受けて、電機子ステータ２２による発電を行うため制御例を示す。当該制御例では、クランクシャフト１２から伝達手段１１および第一回転軸２１を経て界磁子２８が正方向に回転する。界磁子２８の正回転による磁束変調を受けて、電機子ステータ２２が逆回転して発電する。発電された電力は、電池３０に充電する。なお、変調子２６は、第二回転規制機構２９によって回転を規制（停止）する。
【００３５】
（Ｃ）車輪１８の回転力を受けた発電および充電を行う回生充電制御
図６に示す共線図は、車輪１８の回転力を受けて、電機子ステータ２２による発電を行うため制御例を示す。車輪１８の回転力は、車両１０Ａが走行して生じる回転力である。例えば惰性走行や下り坂走行などのように、エンジン１３を停止させた状態の走行が該当する。図６には、エンジン１３が停止する前の状態を二点鎖線で示す。すなわち、電機子ステータ２２，変調子２６，界磁子２８のいずれも正回転する。この状態において、エンジン１３が停止するとクランクシャフト１２も回転しないので、矢印Ｄ４で示すように界磁子２８が停止する。エンジン１３が連れ回らないように、クラッチ１４を非接触状態にする。界磁子２８が逆回転しないように第一回転規制機構２５によって回転を規制するが、車輪１８からの回転力は第二回転軸２４を介して変調子２６に伝動する（図１を参照）。よって、共線関係にある電機子ステータ２２はさらに矢印Ｄ３で示すように回転数が増えて発電する。発電された電力は、電池３０に充電する。
【００３６】
（Ｄ）車両１０Ａの走行中にエンジン１３を再始動する始動制御
図７に示す共線図は、車両１０Ａの走行中にエンジン１３が停止した後、走行を継続するべくエンジン１３を再始動するため制御例を示す。図７には、エンジン１３が停止したときの状態を二点鎖線で示す。すなわち、電機子ステータ２２と変調子２６が正回転し、界磁子２８が停止する。この状態では、クラッチ１４を非接触状態にするとともに、電機子ステータ２２の回転を矢印Ｄ５で示すように下げる。上記（Ｃ）と同様に、車輪１８からの回転力は第二回転軸２４を介して変調子２６に伝動するので（図１を参照）、共線関係にある変調子２６は矢印Ｄ６で示すように正回転する。上記（Ａ）と同様に変調子２６が正回転するので、エンジン１３を再始動することができる。
【００３７】
（Ｅ）エンジン１３の動力にアシストする走行制御
図８に示す共線図は、エンジン１３の動力に対して、回転機１００Ａの回転力をアシストして走行するため制御例を示す。図８には、エンジン１３の動力だけで走行するときの状態を二点鎖線で示す。すなわち、電機子ステータ２２が逆回転し、変調子２６と界磁子２８が正回転する。この状態では、クラッチ１４の接触状態を維持するとともに、電機子ステータ２２の回転を矢印Ｄ７で示すように正回転にする。電機子ステータ２２の回転方向が変わると、界磁子２８も回転数が増える。共線関係にある変調子２６もまた、電機子ステータ２２や界磁子２８と同様に回転数が増えるので、第二回転軸２４や伝達手段１５などを介して車輪１８に回転力を伝動する。したがって、エンジン１３の動力に対して、回転機１００Ａの回転力をアシストして車両１０Ａを走行させることができる。
【００３８】
（Ｆ）回転機１００Ａの回転力だけで走行する走行制御
図９に示す共線図は、エンジン１３を停止し、かつ、回転機１００Ａの回転力で走行するため制御例を示す。当該制御例では、電機子巻線２３に電流を流して電機子ステータ２２を正回転させるとともに、界磁子２８の逆回転を阻止するために第一回転規制機構２５で規制（停止）する。また、エンジン１３が連れ回らないように、クラッチ１４を非接触状態にする。共線関係にある変調子２６は、電機子ステータ２２と同様に正回転する。変調子２６が回転すると、第二回転軸２４や伝達手段１５などを介して車輪１８に回転力を伝動する。したがって、回転機１００Ａの回転力だけで車両１０Ａを走行させることができる。
【００３９】
（Ｇ）エンジン１３のアイドリング時に発電および充電を行う回生充電制御
図１０に示す共線図は、車両１０Ａのアイドリング時において、上記（Ｂ）と同様に電機子ステータ２２による発電を行うため制御例を示す。アイドリング時は、クラッチ１４を非接触状態にするが、車両１０Ａが走行しているか否かを問わない。車両１０Ａが走行していても、シフト操作で「ニュートラル」になる場合でもアイドリング時に該当する。当該制御例では、上記（Ｂ）と同様の共線関係になり、変調子２６が回転を規制（停止）される。よって、共線関係にある界磁子２８は正回転して磁束変調を受け、電機子ステータ２２が逆回転して発電する。発電された電力は、電池３０に充電する。
【００４０】
（Ｈ）エンジン１３の動力だけで走行する走行制御
共線図の図示は省略する。エンジン１３の動力だけで車両１０Ａを走行する場合は、特に回転機１００Ａの制御を行わない。つまり、回転機１００Ａを作動させる必要がないので、電機子巻線２３には電流を流さない。ただし、エンジン１３の動力を受けたり、車輪１８の回転力を受けたりすることは可能である。第二回転軸２４が回転すると変調子２６も回転するので、電機子ステータ２２による発電と、電池３０への充電を行える。
【００４１】
〔実施の形態２〕
実施の形態２は図１１，図１２を参照しながら説明する。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態１で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態１と相違する点を説明する。
【００４２】
図１１に示す車両１０Ｂは、車両１０の一例である。当該車両１０Ｂは、伝達手段１１，１５、クランクシャフト１２、エンジン１３、クラッチ１４、伝動軸１６、トランスアクスル１７（一点鎖線で図示）、車輪１８、統合二軸回転機システム２０Ｂ、電池３０などを有する。
【００４３】
図１１に示す車両１０Ｂが図１に示す車両１０Ａと相違するのは、次の三点である。第１に、伝達手段１１はエンジン１３とクラッチ１４の間に配置する点である。第２に、第一回転軸２１と界磁子２８を一体化して成形する点である。すなわち実施の形態１とは異なり、変調子２６は第一回転軸２１に結合され、界磁子２８は第二回転軸２４に結合される。第３に、統合二軸回転機システム２０Ｂについて、第一回転軸２１と第二回転軸２４を同軸同方向二重管軸で構成する点である。エンジン１３および統合二軸回転機システム２０Ｂの片側（図１１では図面右側）で動力の伝達を行えるので、軸方向（図１１では左右方向）長さを抑制できる。
【００４４】
図１２に示す回転機１００Ｂは、第一回転軸２１，電機子ステータ２２，第二回転軸２４，界磁子２８Ａ，変調子２６，界磁子２８Ｂなどを含む回転機１００の一例である。電機子ステータ２２，界磁子２８Ａ，変調子２６，界磁子２８Ｂは、この順番に配列される。界磁子２８Ａ，２８Ｂと変調子２６はいずれも回転子であり、界磁子２８Ｂが実施の形態における界磁子２８に相当する。この回転機１００Ｂは、さらに軸受１０７，１１２，１１３、ハウジング１０２、ディスク１０６などを有する。
【００４５】
界磁子２８Ａは、外周部に設けられる複数の外側永久磁石２８ｏと、内周部に設けられる複数の内側永久磁石２８ｉとを有する。外側永久磁石２８ｏの極対数は、電機子ステータ２２の電機子巻線２３による極対数と同一に設定する。内側永久磁石２８ｉの極対数は、変調子２６の磁極片２６ｍの個数と同一に設定される。
【００４６】
電機子ステータ２２の電機子巻線２３による極対数を「ｍ」とし、変調子２６の磁極片２６ｍの個数を「ｋ」とし、界磁子２８Ｂの永久磁石２８ｍによる極対数を「ｎ」とする。界磁子２８Ａは、外側永久磁石２８ｏの極対数が「ｍ」になり、内側永久磁石２８ｉの極対数が「ｋ」になる。回転機１００Ｂがｍ＝｜ｋ±ｎ｜の第１関係式を満たすように構成する点は実施の形態１と同様である。すなわち回転機１００Ｂが電動機として作動する場合は、電機子ステータ２２と界磁子２８Ａの外側永久磁石２８ｏが同期モータを構成する。また、界磁子２８Ａの内側永久磁石２８ｉ，変調子２６，界磁子２８Ｂは、磁気変調作用をする磁気ギヤ（非同期モータ）を構成する。同期モータの同期トルクと磁気ギヤの磁気変調トルクとを力学的につなぐので、効率や力率を向上させることができる。
【００４７】
上述したように、第一回転軸２１と第二回転軸２４は、同軸同方向二重管軸で構成される。軸受１１３（ベアリング）は、第一回転軸２１がハウジング１０２に対して回転自在となるように設けられる。図示しないが、図３に示す回転機１００Ａのように、水冷管１０５，冷媒通路１０９，コイル１１１などをハウジング１０２に備えてもよい。
【００４８】
制御装置２７は、実施の形態１に示す制御例（Ａ）〜（Ｈ）を実現することができる。よって、統合二軸回転機システム２０Ｂは実施の形態１と同様の作用効果が得られる。そのため、アイドリングストップによる省燃費と、運動エネルギーを利用する回生発電とを両立させ、車両１０Ｂの燃費を更に向上させることができる。
【００４９】
〔実施の形態３〕
実施の形態３は図１３を参照しながら説明する。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態１，２で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態１，２と相違する点を説明する。
【００５０】
なお説明を簡単にするために、本形態では電機子ステータ２２，変調子２６，界磁子２８Ｂの構成について図示して説明する。そのため、第一回転軸２１，第二回転軸２４，第一回転規制機構２５，第二回転規制機構２９，電機子巻線２３などの図示を省略する。また、回転子（変調子２６，界磁子２８）と回転軸（第一回転軸２１，第二回転軸２４）との結合関係は、実施の形態１または実施の形態２のいずれを適用してもよい。これらのことは、後述する実施の形態４（図１４）〜実施の形態８（図１８）でも同様である。
【００５１】
図１３に示す回転機１００Ｃは、回転機１００の一例であって、図３に示す回転機１００Ａや図１２に示す回転機１００Ｂに代えて適用できる。この回転機１００Ｃは、電機子ステータ２２，界磁子２８Ａ，変調子２６，界磁子２８Ｂなどを含む。電機子ステータ２２，界磁子２８Ａ，変調子２６，界磁子２８Ｂは、この順番に配列される。
【００５２】
界磁子２８Ａは、図１２に示す回転機１００Ｂと同様に、外周部に設けられる複数の外側永久磁石２８ｏと、内周部に設けられる複数の内側永久磁石２８ｉとを有する。外側永久磁石２８ｏの極対数は、電機子ステータ２２の電機子巻線２３による極対数と同一に設定する。内側永久磁石２８ｉの極対数は、変調子２６の磁極片２６ｍの個数と同一に設定され、図示するような極性（Ｎ極とＳ極）で磁化される。図１３に示す外側永久磁石２８ｏと内側永久磁石２８ｉは異なる断面形状で成形しているが、同様の断面形状で成形してもよい。変調子２６は、複数の磁極片２６ｍを有する。界磁子２８Ｂは、図示するような極性（Ｎ極とＳ極）で磁化される複数の永久磁石２８ｍを有する。
【００５３】
電機子ステータ２２の電機子巻線２３による極対数を「ｍ」とし、変調子２６の磁極片２６ｍの個数を「ｋ」とし、界磁子２８Ｂの永久磁石２８ｍによる極対数を「ｎ」とする。界磁子２８Ａは、外側永久磁石２８ｏの極対数が「ｍ」になり、内側永久磁石２８ｉの極対数が「ｋ」になる。回転機１００Ｃがｍ＝｜ｋ±ｎ｜の第１関係式を満たすように構成する点は実施の形態１と同様である。図１３に示す構成例では、ｍ＝１０，ｋ＝８，ｎ＝２の組み合わせである。
【００５４】
回転機１００Ｃが電動機として作動する場合は、電機子ステータ２２と界磁子２８Ａ（外側永久磁石２８ｏ）が同期モータを構成する。また、界磁子２８Ａ（内側永久磁石２８ｉ），変調子２６，界磁子２８Ｂは、磁気変調作用をする磁気ギヤ（非同期モータ）を構成する。界磁子２８Ａが外側と内側で異なる極対数の永久磁石を備えることで、同期トルクと磁気変調トルクとを力学的につなぐので、効率や力率を向上させることができる。
【００５５】
制御装置２７は、実施の形態１に示す制御例（Ａ）〜（Ｈ）を実現することができる。よって、統合二軸回転機システム２０は実施の形態１と同様の作用効果が得られる。そのため、アイドリングストップによる省燃費と、運動エネルギーを利用する回生発電とを両立させ、車両１０の燃費を更に向上させることができる。
【００５６】
〔実施の形態４〕
実施の形態４は図１４を参照しながら説明する。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態１〜３で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態１〜３と相違する点を説明する。
【００５７】
図１４に示す回転機１００Ｄは、回転機１００の一例であって、図３に示す回転機１００Ａや図１２に示す回転機１００Ｂに代えて適用できる。この回転機１００Ｄは、電機子ステータ２２，変調子２６Ｃ，界磁子２８などを含む。電機子ステータ２２，変調子２６Ｃ，界磁子２８は、この順番に配列される。
【００５８】
変調子２６Ｃは、複数の永久磁石２６ｍ１と複数の磁極片２６ｍ２とを有する。複数の永久磁石２６ｍ１は、外周部に設けられて図示する矢印方向に磁化される。複数の磁極片２６ｍ２は、変調子２６Ｃの外周部以外に設けられる。永久磁石２６ｍ１の極対数は、電機子ステータ２２の電機子巻線２３による極対数と同一に設定する。磁極片２６ｍ２は、実施の形態１，２における磁極片２６ｍに相当する。この磁極片２６ｍ２の個数は、界磁子２８の極対数と同一に設定する。界磁子２８は、図示する矢印方向に磁化される複数の永久磁石２８ｍを有する。
【００５９】
電機子ステータ２２の電機子巻線２３による極対数を「ｍ」とし、複数の永久磁石２６ｍ１の極対数を「ｍ」とし、複数の磁極片２６ｍ２の個数を「ｋ」とし、界磁子２８の永久磁石２８ｍによる極対数を「ｎ」とする。このとき、回転機１００Ｄがｍ＝｜ｋ±ｎ｜の第１関係式を満たすように構成する点は実施の形態１と同様である。図１４に示す構成例では、ｍ＝７，ｋ＝１５，ｎ＝８の組み合わせである。
【００６０】
制御装置２７は、実施の形態１に示す制御例（Ａ）〜（Ｈ）を実現することができる。よって、統合二軸回転機システム２０は実施の形態１と同様の作用効果が得られる。そのため、アイドリングストップによる省燃費と、運動エネルギーを利用する回生発電とを両立させ、車両１０の燃費を更に向上させることができる。
【００６１】
〔実施の形態５〕
実施の形態５は図１５を参照しながら説明する。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態１〜４で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態１〜４と相違する点を説明する。
【００６２】
図１５に示す回転機１００Ｅは、回転機１００の一例であって、図３に示す回転機１００Ａや図１２に示す回転機１００Ｂに代えて適用できる。この回転機１００Ｅは、電機子ステータ２２，界磁子２８，変調子２６Ａ，変調子２６Ｂなどを含む。電機子ステータ２２，界磁子２８，変調子２６Ａ，変調子２６Ｂは、この順番に配列される。
【００６３】
界磁子２８は、図示する矢印方向に磁化される複数の永久磁石２８ｍを有する。変調子２６Ａは、複数の磁極片２６ａを有する。変調子２６Ｂは、複数の磁極片２６ｂを有する。磁極片２６ａと磁極片２６ｂは、図示するように形状を異ならせて成形してもよく、同じ形状で成形してもよい。磁束が矢印Ｄ１１で示すようにＵ字状に流れるように構成するとよい。この磁束の形成によって、磁気変調が良好に働き、回転機１００Ｅのトルク性能を向上させることができる。このことは後述する図１６〜図１８でも同様である。
【００６４】
電機子ステータ２２の電機子巻線２３による極対数を「ｍ」とし、磁極片２６ａの個数を「ｋ」とし、磁極片２６ｂの個数を「ｒ」とし、界磁子２８の永久磁石２８ｍによる極対数を「ｎ」とする。このとき、回転機１００Ｅが２ｎ＝｜ｋ±ｒ｜（ただしｎ＞０，ｋ＞０，ｒ＞０からなる整数）の第２関係式を満たすように構成する。関係式は異なるが、磁気変調作用をさせる点は実施の形態１と同様である。すなわち回転機１００Ｅが電動機として作動する場合は、電機子ステータ２２と界磁子２８が同期モータを構成する。また、界磁子２８，界磁子２８Ａ，変調子２６Ｂは、磁気変調作用をする磁気ギヤ（非同期モータ）を構成する。同期トルクと磁気変調トルクとを力学的につなぐので、効率や力率を向上させることができる。
【００６５】
制御装置２７は、実施の形態１に示す制御例（Ａ）〜（Ｈ）を実現することができる。よって、統合二軸回転機システム２０は実施の形態１と同様の作用効果が得られる。そのため、アイドリングストップによる省燃費と、運動エネルギーを利用する回生発電とを両立させ、車両１０の燃費を更に向上させることができる。
【００６６】
〔実施の形態６〕
実施の形態６は図１６を参照しながら説明する。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態１〜５で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態１〜５と相違する点を説明する。
【００６７】
図１６に示す回転機１００Ｆは、回転機１００の一例であって、図３に示す回転機１００Ａや図１２に示す回転機１００Ｂに代えて適用できる。この回転機１００Ｅは、電機子ステータ２２，界磁子２８，変調子２６Ａ，変調子２６Ｂなどを含む。電機子ステータ２２，界磁子２８，変調子２６Ａ，変調子２６Ｂは、この順番に配列される。
【００６８】
アウターロータ型の回転機１００Ｆは、インナーロータ型の回転機１００Ｅと比べて、電機子ステータ２２，界磁子２８，変調子２６Ａ，変調子２６Ｂの配列が逆順になる。配列方向が相違するに過ぎないので、実施の形態５と同様の作用効果が得られる。
【００６９】
図示しないが、上述した実施の形態１〜４における電機子ステータ２２，変調子２６，界磁子２８などの配列順を逆にしたアウターロータ型の回転機を構成してもよい。後述する実施の形態７，８に示す回転機についても同様に配列を逆順に構成してもよい。配列方向が相違するに過ぎないので、対応する実施の形態と同様の作用効果が得られる。
【００７０】
〔実施の形態７〕
実施の形態７は図１７を参照しながら説明する。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態１〜６で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態１〜６と相違する点を説明する。
【００７１】
図１７に示す回転機１００Ｇは、回転機１００の一例であって、図３に示す回転機１００Ａや図１２に示す回転機１００Ｂに代えて適用できる。この回転機１００Ｇは、電機子ステータ２２，界磁子２８Ｃ，変調子２６Ａ，変調子２６Ｂなどを含む。電機子ステータ２２，界磁子２８Ｃ，変調子２６Ａ，変調子２６Ｂは、この順番に配列される。
【００７２】
回転機１００Ｇは、図１５に示す回転機１００Ｅの変形例である。具体的には、回転機１００Ｅの界磁子２８に代えて界磁子２８Ｃを適用する。界磁子２８Ｃは、複数の外側永久磁石２８ｏ１，軟磁性体２８ａ，複数の内側永久磁石２８ｉ１などを有する。軟磁性体２８ａは円環状または円筒状に成形される。複数の外側永久磁石２８ｏ１は、軟磁性体２８ａの外周面に沿って配置される。複数の内側永久磁石２８ｉ１は、軟磁性体２８ａの内周面に沿って配置される。
【００７３】
電機子ステータ２２の電機子巻線２３による極対数を「ｍ」とし、外側永久磁石２８ｏ１の極対数を「ｍ」とし、内側永久磁石２８ｉ１の極対数を「ｎ」とし、磁極片２６ａの個数を「ｋ」とし、磁極片２６ｂの個数を「ｒ」とする。このとき、回転機１００Ｇが２ｎ＝｜ｋ±ｒ｜の第２関係式を満たすように構成する。関係式は異なるが、磁気変調作用をさせる点は実施の形態１と同様である。すなわち回転機１００Ｇが電動機として作動する場合は、電機子ステータ２２と界磁子２８Ｃの外側永久磁石２８ｏ１が同期モータを構成する。また、界磁子２８Ｃの内側永久磁石２８ｉ１，変調子２６，界磁子２８Ｂは、磁気変調作用をする磁気ギヤ（非同期モータ）を構成する。同期トルクと磁気変調トルクとを力学的につなぐので、効率や力率を向上させることができる。
【００７４】
制御装置２７は、実施の形態１に示す制御例（Ａ）〜（Ｈ）を実現することができる。よって、統合二軸回転機システム２０は実施の形態１と同様の作用効果が得られる。そのため、アイドリングストップによる省燃費と、運動エネルギーを利用する回生発電とを両立させ、車両１０の燃費を更に向上させることができる。
【００７５】
〔実施の形態８〕
実施の形態８は図１８を参照しながら説明する。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態１〜８で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態１〜８と相違する点を説明する。
【００７６】
図１８に示す回転機１００Ｈは、回転機１００の一例であって、図３に示す回転機１００Ａや図１２に示す回転機１００Ｂに代えて適用できる。この回転機１００Ｈは、電機子ステータ２２，界磁子２８Ｄ，変調子２６Ａ，変調子２６Ｂなどを含む。電機子ステータ２２，界磁子２８Ｄ，変調子２６Ａ，変調子２６Ｂは、この順番に配列される。
【００７７】
回転機１００Ｈは、図１５に示す回転機１００Ｅの変形例である。具体的には、回転機１００Ｅの界磁子２８に代えて界磁子２８Ｄを適用する。界磁子２８Ｄは、複数の永久磁石２８ｍ１、複数の永久磁石２８ｍ２、複数の軟磁性体２８ａなどを有する。永久磁石２８ｍ１と永久磁石２８ｍ２とは周方向に交互に配置される。永久磁石２８ｍ１の相互間であって、永久磁石２８ｍ２が配置されない部位には軟磁性体２８ａが配置される。図１８に示す配列を「ハルバッハ配列」と呼ぶ。永久磁石２８ｍ１，２８ｍ２の増大に伴って磁束も増えるので、動力を伝達する性能をさらに向上することができる。
【００７８】
制御装置２７は、実施の形態１に示す制御例（Ａ）〜（Ｈ）を実現することができる。よって、統合二軸回転機システム２０は実施の形態１と同様の作用効果が得られる。そのため、アイドリングストップによる省燃費と、運動エネルギーを利用する回生発電とを両立させ、車両１０の燃費を更に向上させることができる。
【００７９】
〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための形態について実施の形態１〜８に従って説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、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することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。
【００８０】
上述した実施の形態１〜８では、統合二軸回転機システム２０に含まれる電機子ステータ２２，変調子２６，界磁子２８を含むように回転機１００Ａ〜１００Ｈを構成とした（図３，図１２〜図１８を参照）。この形態に代えて、電機子ステータ２２，変調子２６，界磁子２８を含む回転機を図１９〜図２１で示すように構成してもよい。以下では、各図に示す構成を簡単に説明する。
【００８１】
図１９に示す回転機１００Ｉは、図１５に示す回転機１００Ｅの変形例であって、電機子ステータ２２，界磁子２８Ｅ，変調子２６Ａ，変調子２６Ｂなどを含む。電機子ステータ２２，界磁子２８Ｅ，変調子２６Ａ，変調子２６Ｂは、この順番に配列される。回転機１００Ｅの界磁子２８に代えて適用される界磁子２８Ｅは、複数の外側永久磁石２８ｏ２，軟磁性体２８ａ，複数の内側永久磁石２８ｉ１などを有する。外側永久磁石２８ｏ２は、断面が長板形状に成形されて、軟磁性体２８ａに埋め込まれる。二つの外側永久磁石２８ｏ２ごとに、径方向と交差する方向であって、鏡像となるように埋め込まれる。
【００８２】
図２０に示す回転機１００Ｊは、図１５に示す回転機１００Ｅの変形例であって、電機子ステータ２２，界磁子２８，変調子２６Ａ，変調子２６Ｄなどを含む。電機子ステータ２２，界磁子２８，変調子２６Ａ，変調子２６Ｄは、この順番に配列される。回転機１００Ｅの変調子２６Ａに代えて適用される変調子２６Ｄは、複数の磁極片２６ｄを有する。磁極片２６ｄは、磁極片２６ａに似た形状で成形され、磁束が矢印Ｄ１２で示すようにＵ字状に流れるように構成するとよい。この磁束の形成によって、磁気変調が良好に働き、回転機１００Ｊのトルク性能を向上させることができる。
【００８３】
図２１に示す回転機１００Ｋは、図１５に示す回転機１００Ｅの変形例であって、電機子ステータ２２，界磁子２８Ｆ，変調子２６Ａ，変調子２６Ｂなどを含む。電機子ステータ２２，界磁子２８Ｆ，変調子２６Ａ，変調子２６Ｂは、この順番に配列される。回転機１００Ｅの界磁子２８に代えて適用される界磁子２８Ｆは、複数の外側永久磁石２８ｏ１，軟磁性体２８ａ，複数の内側永久磁石２８ｉ２などを有する。内側永久磁石２８ｉ２は、断面が長板形状に成形されて、軟磁性体２８ａに埋め込まれる。二つの内側永久磁石２８ｉ２ごとに、径方向と交差する方向であって、鏡像となるように埋め込まれる。
【００８４】
上述した回転機１００Ｉ〜１００Ｋについても、制御装置２７は実施の形態１に示す制御例（Ａ）〜（Ｈ）を実現することができる。よって、統合二軸回転機システム２０は実施の形態１と同様の作用効果が得られる。また、実施の形態３，５，７と同様に同期トルクと磁気変調トルクとを力学的につなぐので、効率や力率を向上させることができる。そのため、アイドリングストップによる省燃費と、運動エネルギーを利用する回生発電とを両立させ、車両１０の燃費を更に向上させることができる。
【００８５】
上述した実施の形態１では、変調子２６は第二回転軸２４と結合し、界磁子２８は第一回転軸２１と結合する構成とした（図１を参照）。実施の形態２では、変調子２６は第一回転軸２１と結合し、界磁子２８は第二回転軸２４と結合する構成とした（図１１を参照）。これらの形態に代えて、結合関係を逆にしてもよい。例えば、図１に代わる構成例を図２２に示し、図１１に代わる構成例を図２３に示す。図２２に示す統合二軸回転機システム２０Ｃでは、変調子２６は第一回転軸２１と結合し、界磁子２８は第二回転軸２４と結合する。図２３に示す統合二軸回転機システム２０Ｄでは、変調子２６は第二回転軸２４と結合し、界磁子２８は第一回転軸２１と結合する。図２２，図２３に示す構成例についても、上述した回転機１００Ｃ〜１００Ｋを適用することができる。結合形態が相違するに過ぎないので、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００８６】
上述した実施の形態１〜８では、変調子２６は第一回転軸２１と結合し、界磁子２８は第二回転軸２４と結合する構成とした（図１，図１１を参照）。また、変調子２６は第二回転軸２４と結合し、界磁子２８は第一回転軸２１と結合する構成とした（図２２，図２３を参照）。これらの結合関係を制御装置２７によって切り替えられる切替機構を、統合二軸回転機システム２０に備える構成としてもよい。こうすれば、所望の変調子２６と界磁子２８について、動力を一方向または双方向に伝達することができる。
【００８７】
上述した実施の形態１〜８では、一の変調子２６に対して一または二の界磁子２８を備える構成とするか（図３，図１２〜図１４を参照）、一の界磁子２８に対して一または二の変調子２６を備える構成とした（図３，図１５〜図２１を参照）。この形態に代えて、複数の変調子２６と複数の界磁子２８を備える構成としてもよい。変調子２６と界磁子２８の数が相違するに過ぎないので、上述した実施の形態１〜８と同様の作用効果を得ることができる。
【００８８】
〔作用効果〕
上述した実施の形態および他の実施の形態によれば、以下に示す各効果を得ることができる。
【００８９】
（１）統合二軸回転機システム２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ）は、エンジン１３のクランクシャフト１２と伝動連結される第一回転軸２１と、車輪１８の伝動軸１６に連結される第二回転軸２４と、第一回転軸２１または第二回転軸２４のうちで一方の回転軸に結合される変調子２６（２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ）と、複数の磁極片２８ｍ，２８ｍ１，２８ｍ２を含み、第一回転軸２１または第二回転軸２４のうちで他方の回転軸に結合される界磁子２８（２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄ，２８Ｅ，２８Ｆ）と、変調子２６および界磁子２８とともに軸心を共有して配置される電機子ステータ２２とを有し、変調子２６と界磁子２８とは磁束変調によって相互に作用し、第一回転軸２１の回転によってエンジン１３の始動と電機子ステータ２２の発電とのいずれか一方を行い、第二回転軸２４の回転によって、伝動軸１６を駆動するトルクの発生と電機子ステータ２２の発電とのいずれか一方を行う構成とした（図１，図４〜図１１，図２２，図２３を参照）。第二回転軸２４は、車輪１８に代えてトランスミッション１７ａの伝動軸１６に連結してもよい。この構成によれば、変調子２６と界磁子２８は磁気ギヤを構成し、電機子ステータ２２への通電によって第一回転軸２１を回転させることでエンジン１３の始動が行え、回転軸（第一回転軸２１または第二回転軸２４）の回転に伴って電機子ステータ２２に生じる逆起電力によって回生発電が行える。よって、アイドリングストップによる省燃費と、運動エネルギーを利用する回生発電とを両立させ、車両１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ）の燃費を更に向上させることができる。また、機械的ギヤでは摩耗防止のために必要なオイル配管などが要らず、付帯機器のスペースも必要としないので、省スペースで搭載することができる。
【００９０】
（２）第一回転軸２１について制動および回転方向の規制のうちで一方または双方を行う第一回転規制機構２５を有する構成とした（図１，図１１，図２２，図２３を参照）。この構成によれば、伝動軸１６へのトルクが逸散なく、効率よくエンジン１３始動ができる。また、エンジン１３を連れ回すことがなく、能率よく回生発電を行うことができる。よって、安定性の高い作動をさせることができる。
【００９１】
（３）第二回転軸２４について制動および回転方向の規制のうちで一方または双方を行う第二回転規制機構２９を有する構成とした（図１，図１１，図２２，図２３を参照）。この構成によれば、伝動軸１６へのトルクが逸散なく、効率よくエンジン１３始動ができる。また、エンジン１３を連れ回すことがなく、能率よく回生発電を行うことができる。よって、安定性の高い作動をさせることができる。
【００９２】
（４）電機子ステータ２２，変調子２６，界磁子２８は、この順番に配列される構成とした（図１〜図３，図１１，図１４，図２２，図２３を参照）。この構成によれば、変調子２６と界磁子２８との間で磁束変調を能率よく行え、騒音を抑制することができる。
【００９３】
（５）複数の界磁子２８Ａ，２８Ｂを有し、電機子ステータ２２，界磁子２８Ａ，変調子２６，界磁子２８Ｂは、この順番に配列される構成とした（図１２，図１３を参照）。この構成によれば、変調子２６を回転軸（すなわち第一回転軸２１または第二回転軸２４）に固定しやすくなり、強度を向上させることができる。
【００９４】
（６）電機子ステータ２２の電機子巻線２３による極対数を「ｍ」とし、変調子２６に含まれる磁極片２６ｍの個数を「ｋ」とし、界磁子２８，２８Ｂの極対数を「ｎ」とするとき、ｍ＝｜ｋ±ｎ｜の第１関係式を満たす構成とした（図１〜図３，図１１〜図１４，図２２，図２３を参照）。この構成によれば、同期モータの同期トルクと磁気ギヤの磁気変調トルクとを力学的につなぐので、効率や力率を向上させることができる。
【００９５】
（７）複数の変調子２６Ａ，２６Ｂを有し、電機子ステータ２２，界磁子２８，変調子２６Ａ，変調子２６Ｂは、この順番に配列される構成とした（図１５〜図２１を参照）。この構成によれば、電機子ステータ２２と界磁子２８の極対数を同じとすることによって同期モータとしても機能し、効率や力率を向上させることができる。
【００９６】
（８）複数の変調子２６Ａ，２６Ｂのうちで、一方の変調子２６Ａに含まれる磁極片２６ａの個数を「ｋ」とし、他方の変調子２６Ｂに含まれる磁極片２６ｂの個数を「ｒ」とし、界磁子２８の極対数を「ｎ」とするとき、２ｎ＝｜ｋ±ｒ｜の第２関係式を満たす構成とした（図１５〜図２１を参照）。この構成によれば、同期モータの同期トルクと磁気ギヤの磁気変調トルクとを力学的につなぐので、効率や力率を向上させることができる。
【００９７】
（９）クランクシャフト１２とトランスミッション１７ａとの間に配置されるクラッチ１４を非接触状態にするとともに、電機子ステータ２２に備える電機子巻線２３に電流を流し、第一回転軸２１を回転させるに伴ってエンジン１３を始動させる始動制御［制御例（Ａ），（Ｄ）を参照］と、電機子巻線２３に電流を流し、第二回転軸２４を回転させるに伴って車輪１８を駆動させる走行制御［制御例（Ｅ），（Ｆ）を参照］と、第一回転軸２１または第二回転軸２４のうちで一方の回転軸の回転に伴って電機子巻線２３に生じる逆起電力で回生発電を行い、電池３０に充電する回生充電制御［制御例（Ｂ），（Ｃ），（Ｇ）を参照］とを行う制御装置２７を有する構成とした（図４〜図１０を参照）。この構成によれば、アイドリングストップによる省燃費と、運動エネルギーを利用する回生発電とを両立させる制御を行うことができる。
【符号の説明】
【００９８】
１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ）  車両
１２  クランクシャフト
１３  エンジン
１６  伝動軸
１７ａ  トランスミッション
１８  車輪
２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ）  統合二軸回転機システム
２１  第一回転軸
２２  電機子
２４  第二回転軸
２６  変調子
２８  界磁子
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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