(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源の出力軸から入力された駆動力を被駆動部に伝達する駆動力伝達装置であって、
回転磁界を発生させるための不動のステータと、当該ステータに対向するように設けられ、磁石で構成された第１ロータと、前記ステータと前記第１ロータの間に設けられ、軟磁性体で構成された第２ロータとを有し、前記ステータと前記第１ロータと前記第２ロータの間で、前記回転磁界の発生に伴って形成される磁気回路を介して、エネルギを入出力し、当該エネルギの入出力に伴って、前記回転磁界、前記第２ロータおよび前記第１ロータが、互いの間に回転数の共線関係を保ちながら回転するように構成され、前記第１および第２のロータの一方が前記動力源の前記出力軸に連結されるとともに、他方が前記被駆動部に連結された第１回転機と、
前記被駆動部に連結され、当該被駆動部に駆動力を出力可能な第２回転機と、
前記動力源の前記出力軸の回転角度位置を検出する回転角検出手段と、
当該検出された前記出力軸の回転角度位置に応じ、前記回転磁界を制御することによって、当該回転磁界の発生に伴って前記第１および第２のロータの前記一方に出力される駆動力を、前記出力軸から前記一方に入力される駆動力と釣り合うように制御する第１制御手段と、
当該第１制御手段により制御され、前記第１および第２のロータの前記一方に出力される駆動力に基づいて、前記第２回転機の駆動力を制御する第２制御手段と、
を備えることを特徴とする駆動力伝達装置。
【請求項２】
動力源の出力軸から入力された駆動力を被駆動部に伝達する駆動力伝達装置であって、
回転磁界を発生させるための不動のステータと、当該ステータに対向するように設けられ、磁石で構成された第１ロータと、前記ステータと前記第１ロータの間に設けられ、軟磁性体で構成された第２ロータとを有し、前記ステータと前記第１ロータと前記第２ロータの間で、前記回転磁界の発生に伴って形成される磁気回路を介して、エネルギを入出力し、当該エネルギの入出力に伴って、前記回転磁界、前記第２ロータおよび前記第１ロータが、互いの間に回転数の共線関係を保ちながら回転するように構成され、前記第１および第２のロータの一方が前記動力源の前記出力軸に連結されるとともに、他方が前記被駆動部に連結された第１回転機と、
前記被駆動部に連結され、当該被駆動部に駆動力を出力可能な第２回転機と、
前記動力源の前記出力軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
当該検出された前記出力軸の回転数に応じ、前記回転磁界を制御することによって、当該回転磁界の発生に伴って前記第１および第２のロータの前記一方に出力される駆動力を、前記出力軸から前記一方に入力される駆動力と釣り合うように制御する第１制御手段と、
当該第１制御手段により制御され、前記第１および第２のロータの前記一方に出力される駆動力に基づいて、前記第２回転機の駆動力を制御する第２制御手段と、
を備えることを特徴とする駆動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力源の出力軸から入力された駆動力を被駆動部に伝達する駆動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の駆動力伝達装置として、例えば非特許文献１に開示されたものが知られている。この駆動力伝達装置は、車両用の電動パワーステアリング装置に適用されたものであり、運転者によるステアリングホイールの操舵力（以下「操舵トルク」という）を操舵輪に伝達するとともに、その伝達の際に、アシストトルクを付加することによって、運転者の操舵の負荷を軽減するものである。具体的には、駆動力伝達装置は、サンギヤ、リングギヤおよびキャリアを有する一般的なシングルピニオンタイプの遊星歯車装置と、一般的なＤＣモータで構成されたサブモータおよびメインモータとを備えている。遊星歯車装置のキャリアおよびリングギヤは、車両のステアリングホイールおよびサブモータの出力軸にそれぞれ連結されており、遊星歯車装置のサンギヤおよびメインモータの出力軸は、ピニオンやラックを介して操舵輪に連結されている。
【０００３】
以上の構成の駆動力伝達装置では、ステアリングホイールおよびサブモータの回転角度位置をセンサで検出するとともに、検出されたサブモータの回転角度位置を、ステアリングホイールの回転角度位置になるように制御する。これにより、キャリアに伝達された操舵トルクがサンギヤおよびリングギヤに分配され、サンギヤに分配されたトルクは操舵輪に伝達される。また、このようなサブモータの回転角度位置の制御に伴ってサブモータに供給される電流と、遊星歯車装置におけるキャリアおよびリングギヤのトルクの釣り合い関係式とに基づいて、ステアリングホイールからの操舵トルクを推定する。そして、推定した操舵トルクに基づいて、メインモータから操舵輪に伝達されるアシストトルクが制御される。以上により、サンギヤに分配された操舵トルクの一部とメインモータによるアシストトルクの双方が操舵輪に伝達され、それにより、操舵輪の舵角が変化する。
【０００４】
しかし、上述したように、従来の駆動力伝達装置では、操舵トルクを遊星歯車装置において分割した後、その一部を操舵輪に伝達するので、遊星歯車装置における機械的な歯車の噛み合いやフリクションによるトルクの伝達ロスが発生し、それにより、操舵輪に実際に伝達されるトルクを操舵トルクに応じた適切な大きさに制御することができない。同じ理由により、円滑な操舵性が得られない。また、複数の歯車や軸を組み合わせた複雑な機構を有する遊星歯車装置を用いなければならないため、駆動力伝達装置の構成が非常に複雑になることに加え、サイズや重量も大きくなってしまう。
【０００５】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、動力源から入力される駆動力に応じた適切な大きさの駆動力を被駆動部に伝達できるとともに、構成の単純化、小型化および軽量化を図ることができる駆動力伝達装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【非特許文献１】青木  健一郎、“遊星歯車を用いた電動パワーステアリングによるアクティブ操舵の実現に関する研究”［ｏｎｌｉｎｅ］、［２００８年２月４日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｍｉｚｕｇａｋｉ．ｉｉｓ．ｕ−ｔｏｋｙｏ＿ａｃ．ｊｐ／ｐａｐｅｒ＿２００３／ｄａｔａ／ａｏｋｉ／ｉｉｃ２００３ｓ．ｐｄｆ＞
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、動力源（実施形態における（以下、本項において同じ）ステアリングホイール３１）の出力軸（ステアリングホイール軸３２）から入力された駆動力を被駆動部（操舵輪Ｗ，Ｗ）に伝達する駆動力伝達装置１，１Ａであって、回転磁界を発生させるための不動のステータ１２と、ステータ１２に対向するように設けられ、磁石で構成された第１ロータ１１と、ステータ１２と第１ロータ１１の間に設けられ、軟磁性体で構成された第２ロータ１３とを有し、ステータ１２と第１ロータ１１と第２ロータ１３の間で、回転磁界の発生に伴って形成される磁気回路を介して、エネルギを入出力し、エネルギの入出力に伴って、回転磁界、第２ロータ１３および第１ロータ１１が、互いの間に回転数の共線関係を保ちながら回転するように構成され、第１および第２のロータ１１，１３の一方が動力源の出力軸に連結されるとともに、他方が被駆動部に連結された第１回転機１０と、被駆動部に連結され、被駆動部に駆動力を出力可能な第２回転機２０と、動力源の出力軸の回転角度位置（操舵角θＳ）を検出する回転角検出手段（第１回転角センサ５１、第２回転角センサ５２、ＥＣＵ６１、操舵角算出部６２、６８）と、検出された出力軸の回転角度位置に応じ、回転磁界を制御することによって、回転磁界の発生に伴って第１および第２のロータ１１，１３の一方に出力される駆動力を、出力軸から一方に入力される駆動力と釣り合うように制御する第１制御手段（第１ＰＤＵ４１、ＥＣＵ６１、第１ロータ目標トルク算出部６４、第２ロータ目標トルク算出部６９、第１電圧指令値算出部６５）と、第１制御手段により制御され、第１および第２のロータ１１，１３の一方に出力される駆動力に基づいて、第２回転機２０の駆動力を制御する第２制御手段（第２ＰＤＵ４２、ＥＣＵ６１、第２回転機目標トルク算出部６６、７０、第２電圧指令値算出部６７）と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この駆動力伝達装置によれば、第１回転機では、ステータ、第１および第２のロータの間で、ステータにおける回転磁界の発生に伴って形成される磁気回路を介して、エネルギが入出力されるとともに、このエネルギの入出力に伴い、回転磁界、第２および第１のロータは、互いの間に回転速度の所定の共線関係を保ちながら回転する。このような回転磁界、第１および第２のロータの三者間のリニアな速度関係は、遊星歯車装置のサンギヤおよびリングギヤの一方、他方、およびプラネタリギヤを支持するキャリアの回転速度の関係に相当する。このため、エネルギの入出力の関係において、ステータはサンギヤおよびリングギヤの一方に、第１ロータは他方に、第２ロータはキャリアに、それぞれ相当する。また、第１および第２のロータの一方および他方が、動力源の出力軸および被駆動部にそれぞれ連結されている。さらに、第２回転機が被駆動部に連結されており、第２回転機の駆動力が被駆動部に出力可能になっている。
【０００９】
また、検出された動力源の出力軸の回転角度位置に応じ、回転磁界を制御することによって、回転磁界の発生に伴って第１および第２のロータの一方に出力される駆動力（以下「ロータ磁界駆動力」という）が、動力源の出力軸からこの一方に入力される駆動力と釣り合うように第１制御手段により制御される。さらに、この第１制御手段により制御されるロータ磁界駆動力に基づいて、第２回転機の駆動力が第２制御手段により制御される。
【００１０】
第１および第２のロータが動力源の出力軸および被駆動部にそれぞれ連結されている場合には、駆動力が被駆動部に次のようにして伝達される。以下、このような駆動力伝達装置を「第１駆動力伝達装置」という。上述したように、第１駆動力伝達装置では、回転磁界の制御によって、第２ロータに出力されるロータ磁界駆動力が、動力源の出力軸から第２ロータに入力される駆動力と釣り合うように制御される。この場合の第１回転機におけるトルクの釣り合い関係は、ステータと第１ロータと第２ロータの間における上述したようなエネルギの入出力関係から、例えば図２９のように示される。同図において、磁界トルクは、回転磁界の発生に伴って生じるトルクに、動力源トルクは、動力源から第２ロータに実際に伝達されたトルクに、被駆動部反力は、被駆動部から第１ロータに作用する反力に、それぞれ相当する。また、図２９において、値０を示す横線に交わる縦線は、各パラメータの回転角度位置を表すためのものであり、この縦線上に表される白丸と横線との隔たりが、各パラメータの回転角度位置に相当する。したがって、横線と白丸ａ、ｂおよびｃとの隔たりは、回転磁界の回転角度位置、第２ロータの回転角度位置および第１ロータの回転角度位置にそれぞれ相当する。
【００１１】
この場合、磁界トルクは、動力源トルクを反力として、第１ロータの回転角度位置を増大させるように作用し、被駆動部反力を反力として、第２ロータの回転角度位置を減少させるように作用する。また、動力源トルクは、磁界トルクを反力として、第１ロータの回転角度位置を増大させるように作用し、被駆動部反力を反力として、回転磁界の回転角度位置を増大させるように作用する。以上のように磁界トルクと被駆動部反力との合力が第２ロータの回転角度位置を変化させるように作用することから明らかなように、この合力は、上述したロータ磁界駆動力に相当する。
【００１２】
この場合、上述したように、回転磁界の制御により、ロータ磁界駆動力、すなわち、磁界トルクと被駆動部反力との合力を、動力源の出力軸から第２ロータに入力される駆動力と釣り合うように制御する。また、そのような回転磁界の制御が、検出された動力源の出力軸の回転角度位置に応じて行われる。このため、例えば、出力軸の回転角度位置と出力軸のトルクとの関係をあらかじめ求め、求めた両者の関係と検出した出力軸の回転角度位置に応じ、回転磁界の制御を行うことによって、第２ロータに作用する磁界トルクと被駆動部反力との合力を、動力源の出力軸から第２ロータに入力される駆動力に適切に釣り合わせることができる。出力軸の回転角度位置は、出力軸のトルクと密接な相関関係を有するため、特に有効である。
【００１３】
以上のように、ロータ磁界駆動力は、動力源の出力軸から第２ロータに入力される駆動力に釣り合った大きさになり、したがって、この駆動力を適切に表す。また、図２９を用いて説明したトルクの釣り合い関係から明らかなように、動力源トルクの一部が、磁界トルクを反力として、第２および第１のロータを介して被駆動部に伝達される。この場合、両ロータを介して被駆動部に伝達されるトルクは、被駆動部反力と同じ大きさで、逆向きのトルクになる。このことと、この被駆動部反力と磁界トルクとの合力がロータ磁界駆動力に相当することから、ロータ磁界駆動力の絶対値は、動力源の出力軸から第２および第１のロータを介して被駆動部に伝達されるトルクに比例する。本発明によれば、以上のようなロータ磁界駆動力に基づいて、第２回転機の駆動力を制御するので、第１および第２の回転機から被駆動部に伝達される駆動力を、動力源から入力される駆動力に応じた適切な大きさに制御することができる。また、そのような制御を、動力源から入力される駆動力を検出するセンサを用いることなく、行うことができる。
【００１４】
また、第１駆動力伝達装置とは異なり、第１および第２のロータが、被駆動部および動力源の出力軸にそれぞれ連結されている場合には、駆動力が被駆動部に次のようにして伝達される。以下、このような駆動力伝達装置を「第２駆動力伝達装置」という。前述したように、第２駆動力伝達装置では、回転磁界の制御によって、第１ロータに出力されるロータ磁界駆動力が、動力源の出力軸から第１ロータに入力される駆動力と釣り合うように制御される。この場合の第１回転機におけるトルクの釣り合い関係は、上述したようなステータと第１ロータと第２ロータの間におけるエネルギの入出力関係から、例えば図３０のように示される。
【００１５】
この場合、磁界トルクは、被駆動部反力を反力として、第１ロータの回転角度位置を減少させるように作用し、動力源トルクを反力として、第２ロータの回転角度位置を増大させるように作用する。以上のように磁界トルクと被駆動部反力との合力が第１ロータの回転角度位置を変化させるように作用することから明らかなように、この合力は、上述したロータ磁界駆動力に相当する。
【００１６】
この場合、上述したように、回転磁界の制御により、ロータ磁界駆動力、すなわち、磁界トルクと被駆動部反力との合力を、動力源の出力軸から第１ロータに入力される駆動力と釣り合うように制御する。また、そのような回転磁界の制御が、検出された動力源の出力軸の回転角度位置に基づいて行われる。このため、例えば、第１駆動力伝達装置の場合と同様、動力源の出力軸の回転角度位置と出力軸のトルクとの関係をあらかじめ求め、求めた両者の関係と検出した出力軸の回転角度位置に応じ、回転磁界の制御を行うことによって、第１ロータに作用する磁界トルクと被駆動部反力との合力を、動力源の出力軸から第１ロータに入力される駆動力に適切に釣り合わせることができる。
【００１７】
以上のように、ロータ磁界駆動力は、動力源の出力軸から第１ロータに入力される駆動力に釣り合った大きさになり、したがって、この駆動力を適切に表す。また、図３０を用いて説明したトルクの釣り合い関係から明らかなように、ロータ磁界駆動力は、動力源トルクと同じ大きさで、逆向きのトルクになる。このことと、この動力源トルクと磁界トルクとの合力が、第２ロータを介して被駆動部に伝達されることから、ロータ磁界駆動力の絶対値は、第２ロータを介して被駆動部に伝達される駆動力に比例する。本発明によれば、以上のようなロータ磁界駆動力に基づいて、第２回転機の駆動力を制御するので、第１および第２の回転機から被駆動部に伝達される駆動力を、動力源から入力される駆動力に応じた適切な大きさに制御することができる。また、そのような制御を、動力源から入力される駆動力を検出するセンサを用いることなく、行うことができる。
【００１８】
さらに、前述したように、第１回転機では、ステータ、第１および第２のロータの間でのエネルギの入出力が磁気回路を介した非接触による、いわゆる磁気パスによって行われる。したがって、第１および第２の駆動力伝達装置のいずれにおいても、動力源の出力軸の駆動力を第１および第２のロータを介して被駆動部に伝達する際、両ロータを介した駆動力の伝達が、磁気回路を介した磁気パスによって行われるので、その伝達効率は、前述した従来の駆動力伝達装置のように遊星歯車装置を介して行う場合よりも高い。また、第１および第２の回転機のみによって、被駆動部に伝達される駆動力を動力源からの駆動力に応じた適切な大きさに制御できるので、前述した従来の場合と異なり、そのための遊星歯車装置は不要である。以上により、従来の場合と比較して、被駆動部に伝達される駆動力を適切に制御できるとともに、構成の単純化、小型化および軽量化を図ることができる。
【００１９】
前記目的を達成するため、請求項２に係る発明は、動力源（エンジン８１）の出力軸（クランク軸８１ａ）から入力された駆動力を被駆動部（駆動輪ＤＷ，ＤＷ）に伝達する駆動力伝達装置１Ｂ、１Ｃであって、回転磁界を発生させるための不動のステータ１２と、ステータ１２に対向するように設けられ、磁石で構成された第１ロータ１１と、ステータ１２と第１ロータ１１の間に設けられ、軟磁性体で構成された第２ロータ１３とを有し、ステータ１２と第１ロータ１１と第２ロータ１３の間で、回転磁界の発生に伴って形成される磁気回路を介して、エネルギを入出力し、エネルギの入出力に伴って、回転磁界、第２ロータ１３および第１ロータ１１が、互いの間に回転数の共線関係を保ちながら回転するように構成され、第１および第２のロータ１１，１３の一方が動力源の出力軸に連結されるとともに、他方が被駆動部に連結された第１回転機１０と、被駆動部に連結され、被駆動部に駆動力を出力可能な第２回転機２０と、動力源の出力軸の回転数（エンジン回転数ＮＥ）を検出する回転数検出手段（第１回転角センサ５１、第２回転角センサ５２、ＥＣＵ６１、回転数算出部７１、７５）と、検出された出力軸の回転数に応じ、回転磁界を制御することによって、回転磁界の発生に伴って第１および第２のロータ１１，１３の一方に出力される駆動力を、出力軸から一方に入力される駆動力と釣り合うように制御する第１制御手段（第１ＰＤＵ４１、ＥＣＵ６１、第１ロータ目標トルク算出部７３、第２ロータ目標トルク算出部７６、第１電圧指令値算出部６５）と、第１制御手段により制御され、第１および第２のロータ１１，１３の一方に出力される駆動力に基づいて、第２回転機２０の駆動力を制御する第２制御手段（第２ＰＤＵ４２、ＥＣＵ６１、第２回転機目標トルク算出部７４、７７、第２電圧指令値算出部６７）と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
この駆動力伝達装置によれば、第１回転機は、請求項１の第１回転機と同様の構成を有しており、それにより、同様の機能を有している。また、請求項１の場合と同様、第１および第２のロータの一方および他方が、動力源の出力軸および被駆動部にそれぞれ連結されている。さらに、第２回転機が被駆動部に連結されており、第２回転機の駆動力が被駆動部に出力可能になっている。また、検出された出力軸の回転数に応じ、回転磁界を制御することによって、回転磁界の発生に伴って第１および第２のロータの一方に出力される駆動力（ロータ磁界駆動力）が、動力源の出力軸からこの一方に入力される駆動力と釣り合うように第１制御手段により制御される。さらに、この第１制御手段により制御されるロータ磁界駆動力に基づいて、第２回転機の駆動力が第２制御手段により制御される。
【００２１】
以上の構成から明らかなように、請求項２の駆動力伝達装置は、請求項１の駆動力伝達装置と比較し、ロータ磁界駆動力の制御に用いるパラメータとして、動力源の出力軸の回転角度位置ではなく、回転数を用いる点のみが異なっている。このため、例えば、動力源の出力軸の回転数とこの出力軸から入力されるトルクとの関係をあらかじめ求め、求めた両者の関係と検出した出力軸の回転数に応じ、回転磁界の制御を行うことによって、請求項１の駆動力伝達装置とまったく同様の作用・効果を得ることができる。出力軸の回転数も、回転角度位置と同様、出力軸のトルクと密接な相関関係を有するので、特に有効である。したがって、第１および第２の回転機から被駆動部に伝達される駆動力を、動力源から入力される駆動力に応じた適切な大きさに制御することができる。また、そのような制御を、動力源から入力される駆動力を検出するセンサを用いることなく、行うことができる。さらに、従来の場合と比較して、被駆動部に伝達される駆動力を適切に制御できるとともに、構成の単純化、小型化および軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態による駆動力伝達装置１を概略的に示している。この駆動力伝達装置１は、車両用の電動パワーステアリング装置に用いられたものであり、運転者によるステアリングホイール３１の操舵力（以下「操舵トルクＴＳ」という）を、左右の操舵輪Ｗ，Ｗに伝達するとともに、その伝達の際に、アシストトルクを付加することによって、運転者の操舵の負荷を軽減するものである。図１に示すように、駆動力伝達装置１は、第１回転機１０、第２回転機２０、連結軸２およびラック・ピニオン機構４を備えている。
【００２３】
第１回転機１０は、第１ロータ１１と、第１ロータ１１に対向するように配置されたステータ１２と、両者１１，１２の間に所定の間隔を存した状態で設けられた第２ロータ１３とを備えている。第１ロータ１１、第２ロータ１３およびステータ１２は、径方向に、内側からこの順で並んでいる。これらのステータ１２、第１および第２のロータ１１，１３の詳細な説明については後述する。
【００２４】
第１ロータ１１は、ステアリングホイール３１に一体に設けられたステアリングホイール軸３２に連結（直結）されており、それにより、ステアリングホイール３１と一体に回転自在になっている。また、第２ロータ１３は、連結軸２の一端部に連結されており、それにより、連結軸２と一体に回転自在になっている。さらに、連結軸２の他端部に、ラック・ピニオン機構４が設けられるとともに、連結軸２の途中には、ギヤ３が一体に設けられている。連結軸２は、自在継手や複数の軸の組み合わせで構成されている。
【００２５】
ラック・ピニオン機構４は、連結軸２の他端部に一体に設けられたピニオン５と、車両の幅方向（以下「車幅方向」という）に延びるとともに、ラック歯が形成されたラック軸６を有しており、ラック軸６のラック歯はピニオン５に噛み合っている。また、ラック軸６の車幅方向の両端部は、タイロッド７，７を介して左右の操舵輪Ｗ，Ｗにそれぞれ連結されている。以上のように、第２ロータ１３は、連結軸２やラック・ピニオン機構４を介して、操舵輪Ｗ，Ｗに連結されている。また、以上の構成により、連結軸２の動力が、ラック・ピニオン機構４を介して操舵輪Ｗ，Ｗに伝達され、その際、連結軸２の回転運動がラック・ピニオン機構４で車幅方向への往復運動に変換されることによって、操舵輪Ｗ，Ｗの舵角が変化する。
【００２６】
第２回転機２０は、一般的な三相ブラシレスＤＣモータで構成され、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相から成る三相コイルなどで構成されたステータと、磁石などで構成されたロータ（いずれも図示せず）を有しており、このロータには、出力軸２１が一体に設けられている。第２回転機２０は、ステータに供給された電力を動力に変換し、出力軸２１に出力する機能と、出力軸２１に入力された動力をステータにおいて電力に変換し、発電する機能とを有している。この出力軸２１には、ピニオン２２が一体に設けられており、このピニオン２２は、上記のギヤ３に噛み合っている。以上のように、第２回転機２０の出力軸２１は、ギヤ３や、連結軸２、ラック・ピニオン機構４を介して、操舵輪Ｗ，Ｗに連結されている。
【００２７】
また、第２回転機２０のステータは、第２パワードライブユニット（以下「第２ＰＤＵ」という）４２を介して、バッテリ４３に接続されている。この第２ＰＤＵ４２は、インバータなどから成る電気回路で構成されており、バッテリ４３は、充電・放電可能な直流電源で構成されている。さらに、図２に示すように、第２ＰＤＵ４２には、後述するＥＣＵ６１が接続されている。以上の構成により、バッテリ４３の電力が第２ＰＤＵ４２を介して第２回転機２０に供給されると、この電力は動力に変換された後、操舵輪Ｗ，Ｗに伝達される。
【００２８】
なお、本実施形態では、ステアリングホイール３１およびステアリングホイール軸３２が、本発明における動力源および出力軸にそれぞれ相当し、操舵輪Ｗ，Ｗが、本発明における被駆動部に相当する。
【００２９】
次に、図３および図４を参照しながら、第１回転機１０のステータ１２、第１および第２のロータ１１，１３について説明する。以下、この説明を、同図の左側を「左」、右側を「右」として行う。第１ロータ１１は、２ｎ（ｎは整数）個の永久磁石１１ａを有しており、これらの永久磁石１１ａは、ステアリングホイール軸３２の周方向（以下、単に「周方向」という）に等間隔で並んだ状態で、リング状の固定部１１ｂの外周面に取り付けられている。各永久磁石１１ａは、ステアリングホイール軸３２の軸線方向（以下、単に「軸線方向」という）に直交する断面がほぼ扇形状になっており、軸線方向に若干延びている。上記の固定部１１ｂは、軟磁性体、例えば鉄で構成されており、その内周面がステアリングホイール軸３２に、円板状のフランジ１１ｃを介して同心状に取り付けられている。以上の構成により、永久磁石１１ａすなわち第１ロータ１１は、ステアリングホイール３１に連結（直結）されている。
【００３０】
また、図４に示すように、ステアリングホイール軸３２を中心として、周方向に隣り合う各２つの永久磁石１１ａがなす中心角は、所定角度θである。さらに、永久磁石１１ａの極性は、周方向に隣り合う各２つについては互いに異なっている。以下、永久磁石１１ａの左側および右側の磁極をそれぞれ、「第１磁極」および「第２磁極」という。
【００３１】
ステータ１２は、回転磁界を発生させるものであり、周方向に等間隔で並んだ３ｎ個の電機子１２ａを有している。各電機子１２ａは、鉄芯１２ｂと、鉄芯１２ｂに巻回されたコイル１２ｃなどで構成されている。鉄芯１２ｂは、軸線方向に直交する断面がほぼ扇形状になっており、軸線方向に永久磁石１１ａとほぼ同じ長さを有している。鉄芯１２ｂの内周面の軸線方向の中央部には、周方向に延びる溝１２ｄが形成されている。３ｎ個のコイル１２ｃは、ｎ組のＵ相、Ｖ相およびＷ相の３相コイルを構成している（図４参照）。また、電機子１２ａは、ケースＣＡに、リング状の固定部１２ｅを介して取り付けられており、移動不能になっている。以上のような電機子１２ａおよび永久磁石１１ａの数と配置から、ある１つの電機子１２ａの中心が、永久磁石１１ａの中心と周方向に一致したときには、その電機子１２ａに対して２つおきの電機子１２ａの中心と、その永久磁石１１ａに対して１つおきの永久磁石１１ａの中心とが、周方向に一致する。
【００３２】
さらに、図１に示すように、ステータ１２は、第１パワードライブユニット（以下「第１ＰＤＵ」という）４１を介してバッテリ４３に接続されており、この第１ＰＤＵ４１は、前述した第２ＰＤＵ４２と同様、インバータなどの電気回路で構成されている。また、図２に示すように、第１ＰＤＵ４１には、ＥＣＵ６１が接続されている。さらに、電機子１２ａは、バッテリ４３から電力が供給されたとき、または、後述するように発電したときに、鉄芯１２ｂの左右の端部に、互いに異なる極性の磁極がそれぞれ発生するように構成されている。また、これらの磁極の発生に伴って、第１ロータ１１の左側（第１磁極側）の部分との間および右側（第２磁極側）の部分との間に、第１および第２の回転磁界が周方向に回転するようにそれぞれ発生する。以下、鉄芯１２ｂの左右の端部に発生する磁極をそれぞれ、「第１電機子磁極」および「第２電機子磁極」という。また、これらの第１および第２の電機子磁極の数はそれぞれ、永久磁石１１ａの磁極の数と同じ、すなわち２ｎである。
【００３３】
第２ロータ１３は、複数の第１コア１３ａおよび第２コア１３ｂを有している。第１および第２のコア１３ａ，１３ｂはそれぞれ、周方向に等間隔で並んでおり、両者１３ａ，１３ｂの数はいずれも、永久磁石１１ａと同じ、すなわち２ｎに設定されている。したがって、ステアリングホイール軸３２を中心として、周方向に隣り合う各２つの第１コア１３ａがなす中心角は、所定角度θであり、このことは、第２コア１３ｂについても同様である。また、各第１コア１３ａは、軟磁性体、例えば複数の鋼板を積層したもので、軸線方向に直交する断面がほぼ扇形状になっており、軸線方向に永久磁石１１ａのほぼ半分の長さで延びている。各第２コア１３ｂは、第１コア１３ａと同様、複数の鋼板を積層したもので、軸線方向に直交する断面がほぼ扇形状になっており、軸線方向に永久磁石１１ａのほぼ半分の長さで延びている。
【００３４】
また、軸線方向において、第１コア１３ａは、第１ロータ１１の左側（第１磁極側）の部分とステータ１２の左側（第１電機子磁極側）の部分との間に配置され、第２コア１３ｂは、第１ロータ１１の右側（第２磁極側）の部分とステータ１２の右側（第２電機子磁極側）の部分との間に配置されている。さらに、第２コア１３ｂは、第１コア１３ａに対して周方向に互い違いに並んでおり、その中心が、第１コア１３ａの中心に対して、前述した所定角度θの１／２、ずれている（図４参照）。
【００３５】
また、第１および第２のコア１３ａ，１３ｂはそれぞれ、フランジ１３ｄの外端部に、軸線方向に若干延びる棒状の連結部１３ｃを介して取り付けられており、このフランジ１３ｄは、連結軸２に一体に同心状に設けられている。これにより、第１および第２のコア１３ａ，１３ｂすなわち第２ロータ１３は、連結軸２に連結（直結）されている。
【００３６】
以上の構成の第１回転機１０では、図４に示すように、第１および第２の回転磁界の発生中、各第１電機子磁極の極性が、それに対向する各第１磁極の極性と異なるときには、各第２電機子磁極の極性は、それに対向する各第２磁極の極性と同じになる。また、各第１磁極と各第１電機子磁極の間に、各第１コア１３ａが位置しているときには、各第２コア１３ｂが、周方向に隣り合う各２組の第２電機子磁極および第２磁極の間に位置する。さらに、図示しないが、第１および第２の回転磁界の発生中、各第２電機子磁極の極性が、それに対向する各第２磁極の極性と異なるときには、各第１電機子磁極の極性は、それに対向する各第１磁極の極性と同じになる。また、各第２磁極と各第２電機子磁極の間に、各第２コア１３ｂが位置しているときには、各第１コア１３ａが、周方向に隣り合う各２組の第１電機子磁極および第１磁極の間に位置する。なお、実際には、２ｎ個の第１および第２の電機子磁極がそれぞれ、周方向に等間隔で発生し、連結軸２を中心として周方向に隣り合う各２つの電機子磁極がなす中心角は、所定角度θであるが、図４では、便宜上、対応する電機子１２ａに、第１および第２の電機子磁極を（Ｎ）および（Ｓ）で表記している。
【００３７】
また、第１回転機１０は、第１および第２のロータ１１，１３で回転動力を入出力するとともに、ステータ１２で電力を入出力する遊星歯車装置とみなすことができる。以下、この点に関し、第１回転機１０の動作に基づいて説明する。上述した図４では、展開図として示したために、電機子１２ａおよび固定部１２ｅが２つに分かれているように示されているものの、これらは実際には１つのものであるので、図４の構成を、それと等価のものとして、図５のように示すことができる。このため、以下、第１回転機１０の動作を、永久磁石１１ａ、電機子１２ａ、第１および第２のコア１３ａ，１３ｂが、図５に示すように配置されているものとして説明する。
【００３８】
また、この動作説明を、説明の便宜上、第１および第２の回転磁界の動きを、それと等価の、永久磁石１１ａと同数の２ｎ個の仮想の永久磁石（以下「仮想磁石」という）ＶＭの物理的な動きに置き換えて説明するものとする。また、仮想磁石ＶＭの左側（第１磁極側）および右側（第２磁極側）の磁極をそれぞれ、第１および第２の電機子磁極として、第１ロータ１１の左側（第１磁極側）の部分との間および右側（第２磁極側）の部分との間にそれぞれ発生する回転磁界を、第１および第２の回転磁界として、説明するものとする。さらに、以下、永久磁石１１ａの左側の部分および右側の部分を、第１磁石部および第２磁石部という。
【００３９】
まず、第１回転機１０の動作として、第１ロータ１１を回転不能にした状態で、ステータ１２への電力供給により第１および第２の回転磁界を発生させた場合の動作について説明する。
【００４０】
図６（ａ）に示すように、各第１コア１３ａが各第１磁石部に対向するとともに、各第２コア１３ｂが隣り合う各２つの第２磁石部の間に位置した状態から、第１および第２の回転磁界を、同図の下方に回転させるように発生させる。その発生の開始時においては、各第１電機子磁極の極性を、それに対向する各第１磁極の極性と異ならせるとともに、各第２電機子磁極の極性をそれに対向する各第２磁極の極性と同じにする。
【００４１】
第１コア１３ａは、前述したように配置されているので、第１磁極および第１電機子磁極によって磁化されるとともに、第１磁極、第１コア１３ａおよび第１電機子磁極の間に、磁力線（以下「第１磁力線」という）Ｇ１が発生する。同様に、第２コア１３ｂは、前述したように配置されているので、第２電機子磁極および第２磁極によって磁化されるとともに、第２電機子磁極、第２コア１３ｂおよび第２磁極の間に、磁力線（以下「第２磁力線」という）Ｇ２が発生する。
【００４２】
図６（ａ）に示す状態では、第１磁力線Ｇ１は、第１磁極、第１コア１３ａおよび第１電機子磁極を結ぶように発生し、第２磁力線Ｇ２は、周方向に隣り合う各２つの第２電機子磁極と両者の間に位置する第２コア１３ｂを結ぶように、また、周方向に隣り合う各２つの第２磁極と両者の間に位置する第２コア１３ｂを結ぶように発生する。その結果、この状態では、図８（ａ）に示すような磁気回路が形成される。この状態では、第１磁力線Ｇ１が直線状であることにより、第１コア１３ａには、周方向に回転させるような磁力は作用しない。また、周方向に隣り合う各２つの第２電機子磁極と第２コア１３ｂの間の２つの第２磁力線Ｇ２の曲がり度合いおよび総磁束量が互いに等しく、同様に、周方向に隣り合う各２つの第２磁極と第２コア１３ｂの間の２つの第２磁力線Ｇ２の曲がり度合いおよび総磁束量も、互いに等しく、バランスしている。このため、第２コア１３ｂにも、周方向に回転させるような磁力は作用しない。
【００４３】
そして、仮想磁石ＶＭが図６（ａ）に示す位置から図６（ｂ）に示す位置に回転すると、第２電機子磁極、第２コア１３ｂおよび第２磁極を結ぶような第２磁力線Ｇ２が発生するとともに、第１コア１３ａと第１電機子磁極の間の第１磁力線Ｇ１が、曲がった状態になる。また、これに伴い、第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２によって、図８（ｂ）に示すような磁気回路が形成される。
【００４４】
この状態では、第１磁力線Ｇ１の曲がり度合いは小さいものの、その総磁束量が多いため、比較的強い磁力が第１コア１３ａに作用する。これにより、第１コア１３ａは、仮想磁石ＶＭの回転方向、すなわち第１および第２の回転磁界の回転方向（以下「磁界回転方向」という）に、比較的大きな駆動力で駆動され、その結果、第２ロータ１３が磁界回転方向に回転する。また、第２磁力線Ｇ２の曲がり度合いは大きいものの、その総磁束量が少ないため、比較的弱い磁力が第２コア１３ｂに作用し、それにより、第２コア１３ｂは、磁界回転方向に比較的小さな駆動力で駆動され、その結果、第２ロータ１３が磁界回転方向に回転する。
【００４５】
次いで、仮想磁石ＶＭが、図６（ｂ）に示す位置から、図６（ｃ），（ｄ）および図７（ａ），（ｂ）に示す位置に順に回転すると、第１および第２のコア１３ａ，１３ｂはそれぞれ、第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２による磁力によって磁界回転方向に駆動され、その結果、第２ロータ１３が磁界回転方向に回転する。その間、第１コア１３ａに作用する磁力は、第１磁力線Ｇ１の曲がり度合いが大きくなるものの、その総磁束量が少なくなることによって、徐々に弱くなり、第１コア１３ａを磁界回転方向に駆動する駆動力が、徐々に小さくなる。また、第２コア１３ｂに作用する磁力は、第２磁力線Ｇ２の曲がり度合いが小さくなるものの、その総磁束量が多くなることによって、徐々に強くなり、第２コア１３ｂを磁界回転方向に駆動する駆動力が、徐々に大きくなる。
【００４６】
そして、仮想磁石ＶＭが図７（ｂ）に示す位置から図７（ｃ）に示す位置に回転する間、第２磁力線Ｇ２が曲がった状態になるとともに、その総磁束量が最多に近い状態になり、その結果、最強の磁力が第２コア１３ｂに作用し、第２コア１３ｂに作用する駆動力が最大になる。その後、図７（ｃ）に示すように、仮想磁石ＶＭが第１および第２の磁石部に対向する位置に移動すると、互いに対向する第１電機子磁極および第１磁極が互いに同一極性になり、第１コア１３ａが、周方向に隣り合う２組の同一極性の第１電機子磁極および第１磁極の間に位置するようになる。この状態では、第１磁力線Ｇ１の曲がり度合いが大きいものの、その総磁束量が少ないことによって、第１コア１３ａには、磁界回転方向に回転させるような磁力が作用しない。また、互いに対向する第２電機子磁極および第２磁極が互いに異なる極性になる。
【００４７】
この状態から、仮想磁石ＶＭがさらに回転すると、第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２による磁力によって、第１および第２のコア１３ａ，１３ｂが磁界回転方向に駆動され、第２ロータ１３が磁界回転方向に回転する。その際、仮想磁石ＶＭが図６（ａ）に示す位置まで回転する間、以上とは逆に、第１コア１３ａに作用する磁力は、第１磁力線Ｇ１の曲がり度合が小さくなるものの、その総磁束量が多くなることによって強くなり、第１コア１３ａに作用する駆動力が大きくなる。逆に、第２コア１３ｂに作用する磁力は、第２磁力線Ｇ２の曲がり度合が大きくなるものの、その総磁束量が少なくなることによって弱くなり、第２コア１３ｂに作用する駆動力が小さくなる。
【００４８】
以上のように、仮想磁石ＶＭの回転、すなわち第１および第２の回転磁界の回転に伴い、第１および第２のコア１３ａ，１３ｂにそれぞれ作用する駆動力が、交互に大きくなったり、小さくなったりする状態を繰り返しながら、第２ロータ１３が磁界回転方向に回転する。この場合、第１および第２のコア１３ａ，１３ｂを介して伝達されるトルクをＴ１３ａ，Ｔ１３ｂとすると、第２ロータ１３に伝達されるトルク（以下「第２ロータ伝達トルク」という）ＴＲ２と、これら２つのトルクＴ１３ａ，Ｔ１３ｂとの関係は、概ね図９に示すものになる。同図に示すように、２つのトルクＴ１３ａ，Ｔ１３ｂは、同じ周期でほぼ正弦波状に変化するとともに、位相が半周期分、互いにずれている。また、第２ロータ１３には第１および第２のコア１３ａ，１３ｂが連結されているため、第２ロータ伝達トルクＴＲ２は、上記のように変化する２つのトルクＴ１３ａ，Ｔ１３ｂを足し合わせたものとなり、ほぼ一定になる。
【００４９】
また、第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２による磁力の作用によって、第１コア１３ａが、第１磁力線Ｇ１で結ばれた第１磁極と第１電機子磁極の中間に位置し、かつ、第２コア１３ｂが、第２磁力線Ｇ２で結ばれた第２磁極と第２電機子磁極の中間に位置した状態を保ちながら、第２ロータ１３が回転する。このため、第１および第２の回転磁界の回転数（以下「磁界回転数」という）ＮＭＦと、第１ロータ１１の回転数（以下「第１ロータ回転数」という）ＮＲ１と、第２ロータ１３の回転数（以下「第２ロータ回転数」という）ＮＲ２との間には一般に、次式（１）が成立する。
ＮＲ２＝（ＮＭＦ＋ＮＲ１）／２                  ……（１）
また、この式（１）を変形すると、次式（２）が得られる。
ＮＭＦ−ＮＲ２＝ＮＲ２−ＮＲ１                  ……（２）
【００５０】
これらの式（１）および（２）から明らかなように、第２ロータ回転数ＮＲ２は、磁界回転数ＮＭＦと第１ロータ回転数ＮＲ１との平均速度に等しく、換言すれば、磁界回転数ＮＭＦと第２ロータ回転数ＮＲ２との差は、第２ロータ回転数ＮＲ２と第１ロータ回転数ＮＲ１との差に等しい。このように、磁界回転数ＮＭＦ、第１および第２のロータ回転数ＮＲ１，ＮＲ２は、共線関係にある。
【００５１】
以上から、上述した第１ロータ回転数ＮＲ１が値０のときには、ＮＲ２＝ＮＭＦ／２が成立し、このときの磁界回転数ＮＭＦ、第１および第２のロータ回転数ＮＲ１，ＮＲ２の関係は、例えば図１０（ａ）のように示される。この図１０（ａ）は、いわゆる速度共線図であり、この速度共線図および後述する他の速度共線図では、値０を示す横線に交わる縦線は、各パラメータの回転数を表すためのものであり、この縦線上に表される白丸と横線との隔たりが、各パラメータの回転数に相当する。同図および後述する他の速度共線図では、便宜上、この白丸の付近に各パラメータの回転数の符号を表記している。
【００５２】
また、上記のように、磁界回転数ＮＭＦと第２ロータ回転数ＮＲ２との差が、第２ロータ回転数ＮＲ２と第１ロータ回転数ＮＲ１との差に等しいことから、図１０（ａ）に示す速度共線図において、磁界回転数ＮＭＦを表す縦線と第２ロータ回転数ＮＲ２を表す縦線との間の距離と、第１ロータ回転数ＮＲ１を表す縦線と第２ロータ回転数ＮＲ２を表す縦線との間の距離との比は、１：１である。このことは、磁界回転数ＮＭＦ、第１および第２のロータ回転数ＮＲ１，ＮＲ２の関係を表す他の速度共線図についても同様である。
【００５３】
また、この場合、第２ロータ回転数ＮＲ２が、磁界回転数ＮＭＦの１／２に減速されるので、第２ロータ伝達トルクＴＲ２は、ステータ１２への供給電力および磁界回転数ＮＭＦと等価のトルクを駆動用等価トルクＴＳＥとすると、この駆動用等価トルクＴＳＥの２倍になる。すなわち、次式（３）が成立する。
ＴＲ２＝２・ＴＳＥ                        ……（３）
以上のように、第１ロータ１１を回転不能にした状態でステータ１２に電力を供給した場合には、この電力はすべて、第２ロータ１３に動力として伝達される。
【００５４】
次に、第２ロータ１３を回転不能にした状態で、ステータ１２への電力供給により第１および第２の回転磁界を発生させた場合の動作について説明する。
【００５５】
この場合にも、図１２（ａ）に示すように、各第１コア１３ａが各第１磁石部に対向するとともに、各第２コア１３ｂが隣り合う各２つの第２磁石部の間に位置した状態から、第１および第２の回転磁界を同図の下方に回転させるように発生させる。その発生の開始時においては、各第１電機子磁極の極性を、それに対向する各第１磁極の極性と異ならせるとともに、各第２電機子磁極の極性をそれに対向する各第２磁極の極性と同じにする。この状態では、前述した図８（ａ）に示すような磁気回路が形成される。
【００５６】
そして、仮想磁石ＶＭが、図１２（ａ）に示す位置から図１２（ｂ）に示す位置に回転すると、第１コア１３ａと第１電機子磁極の間の第１磁力線Ｇ１が曲がった状態になるのに伴い、第２電機子磁極が第２コア１３ｂに近づくことによって、第２電機子磁極、第２コア１３ｂおよび第２磁極を結ぶような第２磁力線Ｇ２が発生する。その結果、前述した図８（ｂ）に示すような磁気回路が形成される。
【００５７】
この状態では、第１磁極と第１コア１３ａの間の第１磁力線Ｇ１の総磁束量は多いものの、この第１磁力線Ｇ１がまっすぐであるため、第１コア１３ａに対して第１磁石部を回転させるような磁力が発生しない。また、第２磁極およびこれと異なる極性の第２電機子磁極の間の距離が比較的長いことにより、第２コア１３ｂと第２磁極の間の第２磁力線Ｇ２の総磁束量は比較的少ないものの、その曲がり度合いが大きいことによって、第２磁石部に、これを第２コア１３ｂに近づけるような磁力が作用する。これにより、永久磁石１１ａは、仮想磁石ＶＭの回転方向、すなわち磁界回転方向と逆方向（図１２の上方）に駆動され、図１２（ｃ）に示す位置に向かって回転する。これに伴い、第１ロータ１１が磁界回転方向と逆方向に回転する。
【００５８】
そして、永久磁石１１ａが図１２（ｂ）に示す位置から図１２（ｃ）に示す位置に向かって回転する間、仮想磁石ＶＭは、図１２（ｄ）に示す位置に向かって回転する。以上のように、第２磁石部が第２コア１３ｂに近づくことにより、第２コア１３ｂと第２磁極の間の第２磁力線Ｇ２の曲がり度合いは小さくなるものの、仮想磁石ＶＭが第２コア１３ｂにさらに近づくのに伴い、第２磁力線Ｇ２の総磁束量は多くなる。その結果、この場合にも、第２磁石部に、これを第２コア１３ｂ側に近づけるような磁力が作用し、それにより、永久磁石１１ａが、磁界回転方向と逆方向に駆動される。
【００５９】
また、永久磁石１１ａが磁界回転方向と逆方向に回転するのに伴い、第１磁極と第１コア１３ａの間の第１磁力線Ｇ１が曲がることによって、第１磁石部に、これを第１コア１３ａに近づけるような磁力が作用する。しかし、この状態では、第１磁力線Ｇ１による磁力は、第１磁力線Ｇ１の曲がり度合いが第２磁力線Ｇ２よりも小さいことによって、上述した第２磁力線Ｇ２による磁力よりも弱い。その結果、両磁力の差分に相当する磁力によって、永久磁石１１ａが、磁界回転方向と逆方向に駆動される。
【００６０】
そして、図１２（ｄ）に示すように、第１磁極と第１コア１３ａの間の距離と、第２コア１３ｂと第２磁極の間の距離が互いにほぼ等しくなったときには、第１磁極と第１コア１３ａの間の第１磁力線Ｇ１の総磁束量および曲がり度合いが、第２コア１３ｂと第２磁極の間の第２磁力線Ｇ２の総磁束量および曲がり度合いとそれぞれほぼ等しくなる。その結果、これらの第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２による磁力が互いにほぼ釣り合うことによって、永久磁石１１ａが一時的に駆動されない状態になる。
【００６１】
この状態から、仮想磁石ＶＭが図１３（ａ）に示す位置まで回転すると、第１磁力線Ｇ１の発生状態が変化し、図１３（ｂ）に示すような磁気回路が形成される。それにより、第１磁力線Ｇ１による磁力が、第１磁石部を第１コア１３ａに近づけるようにほとんど作用しなくなるので、永久磁石１１ａは、第２磁力線Ｇ２による磁力によって、図１３（ｃ）に示す位置まで、磁界回転方向と逆方向に駆動される。
【００６２】
そして、図１３（ｃ）に示す位置から、仮想磁石ＶＭが若干、回転すると、以上とは逆に、第１磁極と第１コア１３ａの間の第１磁力線Ｇ１による磁力が、第１磁石部に、これを第１コア１３ａに近づけるように作用し、それにより、永久磁石１１ａが、磁界回転方向と逆方向に駆動され、第１ロータ１１が磁界回転方向と逆方向に回転する。そして、仮想磁石ＶＭがさらに回転すると、第１磁極と第１コア１３ａの間の第１磁力線Ｇ１による磁力と第２コア１３ｂと第２磁極の間の第２磁力線Ｇ２による磁力との差分に相当する磁力によって、永久磁石１１ａが、磁界回転方向と逆方向に駆動される。その後、第２磁力線Ｇ２による磁力が、第２磁石部を第２コア１３ｂに近づけるようにほとんど作用しなくなると、第１磁力線Ｇ１による磁力によって、永久磁石１１ａが磁界回転方向と逆方向に駆動される。
【００６３】
以上のように、第１および第２の回転磁界の回転に伴い、第１磁極と第１コア１３ａの間の第１磁力線Ｇ１による磁力と、第２コア１３ｂと第２磁極の間の第２磁力線Ｇ２による磁力と、これらの磁力の差分に相当する磁力とが、永久磁石１１ａに、すなわち第１ロータ１１に交互に作用し、それにより、第１ロータ１１が磁界回転方向と逆方向に回転する。また、そのように磁力すなわち駆動力が第１ロータ１１に交互に作用することによって、第１ロータ１１に伝達されるトルク（以下「第１ロータ伝達トルク」という）ＴＲ１は、ほぼ一定になる。
【００６４】
また、このときの磁界回転数ＮＭＦ、第１および第２のロータ回転数ＮＲ１，ＮＲ２の関係は、前記式（１）において、ＮＲ２＝０とすることにより、ＮＲ１＝−ＮＭＦで表され、例えば図１０（ｂ）のように示される。このように、第１ロータ１１は、第１および第２の回転磁界と同じ速度で逆方向に回転する。さらに、この場合、第１ロータ伝達トルクＴＲ１は、駆動用等価トルクＴＳＥと等しくなり、次式（４）が成立する。
ＴＲ１＝ＴＳＥ                        ……（４）
【００６５】
また、磁界回転数ＮＭＦ、第１および第２のロータ回転数ＮＲ１，ＮＲ２がいずれも値０でない場合、例えば、第１ロータ１１を動力の入力により回転させた状態で、第１および第２の回転磁界を発生させた場合には、磁界回転数ＮＭＦ、第１および第２のロータ回転数ＮＲ１，ＮＲ２の間に、前述した一般式（１）がそのまま成立し、三者間の速度関係は、例えば、図１１（ａ）のように示される。この場合、第１ロータ伝達トルクＴＲ１と駆動用等価トルクＴＳＥが、第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２による磁気回路を介して合成され、第２ロータ１５に伝達される。すなわち、次式（５）が成立する。
ＴＳＥ＋ＴＲ１＝ＴＲ２                    ……（５）
【００６６】
さらに、第２ロータ１３を動力により回転させるとともに、例えばステータ１２における相間短絡により磁界回転数ＮＭＦを値０に制御した場合には、第２ロータ１３に入力された動力（エネルギ）は、ステータ１２には伝達されず、第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２による磁気回路を介して第１ロータ１１にすべて伝達される。同様に、第１ロータ１１を動力により回転させるとともに、磁界回転数ＮＭＦを値０に制御した場合には、第１ロータ１１に入力された動力（エネルギ）は、ステータ１２には伝達されず、第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２による磁気回路を介して第２ロータ１３にすべて伝達される。
【００６７】
また、このときの磁界回転数ＮＭＦ、第１および第２のロータ回転数ＮＲ１，ＮＲ２の関係は、前記式（１）において、ＮＭＦ＝０とすることによって、ＮＲ１＝２・ＮＲ２で表され、例えば図１１（ｂ）のように示される。また、第１および第２のロータ伝達トルクＴＲ１，ＴＲ２の間に、次式（６）が成立する。
ＴＲ１＝ＴＲ２／２                        ……（６）
【００６８】
さらに、第１回転機１０では、ステータ１２への電力供給が行われていない場合でも、電機子１２ａに対して、第１ロータ１１への動力の入力により永久磁石１１ａが回転したり、第２ロータ１３への動力の入力により第１および第２のコア１３ａ，１３ｂが回転したときには、電機子１２ａにおいて、誘導起電力が発生し、発電が行われる。この発電に伴って、第１および第２の回転磁界が発生した場合にも、前記式（１）が成立する。
【００６９】
また、磁界回転数ＮＭＦ、第１および第２のロータ回転数ＮＲ１，ＮＲ２の間に、前記式（１）および（２）と図１０（ａ）および（ｂ）と図１１（ａ）および（ｂ）で表されるような関係が常に成立し、このような三者間の速度関係は、遊星歯車装置のリングギヤおよびサンギヤの一方、他方、およびプラネタリギヤを支持するキャリアの回転数の関係に相当する。さらに、そのような速度関係が、ステータ１２への電力供給時だけでなく、発電時にも同様に得られることから、第１回転機１０は、第１および第２のロータ１１，１３で回転動力を入出力するとともに、ステータ１２で電力を入出力する遊星歯車装置（差動装置）とみなすことができる。このことと、前記式（１）および（２）で説明した回転数の関係から明らかなように、駆動用等価トルクＴＳＥ、第１および第２のロータ伝達トルクＴＲ１，ＴＲ２のトルク比は、次式（７）で表される。
｜ＴＳＥ｜：｜ＴＲ２｜：｜ＴＲ１｜＝１：２：１          ……（７）
【００７０】
一方、ＥＣＵ６１には、第１回転角センサ５１および第２回転角センサ５２からそれぞれ、ステータ１２に対する第１および第２のロータ１１，１３の回転角度位置（以下、それぞれ「第１ロータ回転角θ１」「第２ロータ回転角θ２」という）を表す検出信号が出力される。また、ＥＣＵ６１には、第３回転角センサ５３から、第２回転機２０のロータの回転角度位置（以下「ロータ回転角θＲ」という）を表す検出信号が出力される。これらの第１〜第３の回転角センサ５１〜５３はいずれも、例えば電磁ピックアップ式のセンサである。さらに、ＥＣＵ６１には、第１Ｕ相電流センサ５４、第１Ｖ相電流センサ５５および第１Ｗ相電流センサ５６からそれぞれ、第１回転機１０のＵ相〜Ｗ相のコイル１２ｃに流れる電流（以下、それぞれ「第１Ｕ相電流Ｉｕ１」「第１Ｖ相電流Ｉｖ１」「第１Ｗ相電流Ｉｗ１」という）が出力される。また、ＥＣＵ６１には、第２Ｕ相電流センサ５７、第２Ｖ相電流センサ５８および第２Ｗ相電流センサ５９からそれぞれ、第２回転機２０のＵ相〜Ｗ相のコイルに流れる電流（以下、それぞれ「第２Ｕ相電流Ｉｕ２」「第２Ｖ相電流Ｉｖ２」「第２Ｗ相電流Ｉｗ２」という）が出力される。
【００７１】
ＥＣＵ６１は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどからなるマイクロコンピュータで構成されており、上述した各種のセンサ５１〜５９からの検出信号に応じ、以下に述べるようにして第１および第２の回転機１０，２０の動作を制御する。これにより、運転者による操舵中、ステアリングホイール３１に入力される操舵トルクＴＳが操舵輪Ｗ，Ｗに伝達されるとともに、その伝達の際に、アシストトルクが付加されることによって、運転者の操舵の負荷が軽減される（操舵アシスト）。
【００７２】
以下、操舵中にＥＣＵ６１によって行われる制御動作について、図１４を参照しながら説明する。この場合、ＥＣＵ６１は、第１回転機１０で発生する第１および第２の回転磁界を、第１ロータ伝達トルクＴＲ１が操舵トルクＴＳに釣り合うように制御するとともに、そのように制御される第１ロータ伝達トルクＴＲ１に基づき、第２回転機２０のトルク（以下「第２回転機トルク」という）を制御することによって、アシストトルクを付加する。具体的には、図１４に示すように、ＥＣＵ６１は、操舵角算出部６２、目標角度設定部６３、第１ロータ目標トルク算出部６４、第１電圧指令値算出部６５、第２回転機目標トルク算出部６６、および第２電圧指令値算出部６７を備えている。
【００７３】
なお、本実施形態では、第１回転角センサ５１、ＥＣＵ６１および操舵角算出部６２が、本発明における回転角検出手段に相当し、第１ＰＤＵ４１、ＥＣＵ６１、第１ロータ目標トルク算出部６４、および第１電圧指令値算出部６５が、本発明における第１制御手段に相当する。また、第２ＰＤＵ４２、ＥＣＵ６１、第２回転機目標トルク算出部６６、および第２電圧指令値算出部６７が、本発明における第２制御手段に相当する。
【００７４】
操舵角算出部６２は、ステアリングホイール３１の回転角度位置（以下「操舵角θＳ」という）を算出するとともに、算出した操舵角θＳを、第１ロータ目標トルク算出部６４に出力する。前述したようにステアリングホイール３１が第１ロータ１１に直結されているため、この操舵角θＳの算出は、入力された第１ロータ回転角θ１に基づいて行われる。目標角度設定部６３は、目標角度θＳ＿ｔａｒを所定値に設定するとともに、設定した目標角度θＳ＿ｔａｒを、第１ロータ目標トルク算出部６４に出力する。この所定値は、例えば値０、すなわち、ステアリングホイール３１が直進方向に相当する中立位置に位置するときに得られる操舵角θＳの値に設定されている。
【００７５】
第１ロータ目標トルク算出部６４は、入力された操舵角θＳおよび目標角度θＳ＿ｔａｒに基づき、第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒを算出するとともに、算出した第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒを、第１電圧指令値算出部６５および第２回転機目標トルク算出部６６に出力する。この第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒは、第１および第２の回転磁界の発生に伴って第１ロータ１１に伝達される第１ロータ伝達トルクＴＲ１の目標値であり、その算出は次のようにして行われる。
【００７６】
すなわち、目標角度θＳ＿ｔａｒと操舵角θＳとの偏差を算出するとともに、この偏差に基づき、所定のフィードバック制御アルゴリズムによって、操舵角θＳが目標角度θＳ＿ｔａｒになるように、第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒを算出する。上述したように目標角度θＳ＿ｔａｒが値０に設定されることと、上記の算出手法から明らかなように、第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒは、ステアリングホイール３１に入力された操舵トルクＴＳに対して、逆向きのトルクとして算出される。また、この場合、上記の所定のフィードバック制御アルゴリズムとして、定常偏差を許容するようなフィードバック制御アルゴリズム、例えばＰＤフィードバック制御アルゴリズムが用いられる。この理由については後述する。
【００７７】
さらに、このＰＤフィードバック制御アルゴリズムに用いられるＰ項ゲイン（比例ゲイン）およびＤ項ゲイン（微分ゲイン）は、次のような手法によって、あらかじめ設定されている。すなわち、操舵角θＳと操舵トルクＴＳの関係を実験によりあらかじめ求め、そのときどきの操舵角θＳに対応する操舵トルクＴＳと同じ大きさに第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒがなるように、Ｐ項およびＤ項ゲインが設定されている。以上により、第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒは、操舵トルクＴＳと同じ大きさの逆向きのトルクとして算出される。
【００７８】
第１電圧指令値算出部６５には、上記の第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒに加え、検出された第１および第２のロータ回転角θ１，θ２、ならびに第１Ｕ相〜Ｗ相の電流Ｉｕ１〜Ｉｗ１が入力される。第１電圧指令値算出部６５は、入力されたこれらのパラメータに応じ、第１回転機１０のＵ相〜Ｗ相のコイル１２ｃに印可する電圧の指令値（以下、それぞれ「第１Ｕ相電圧指令値Ｖｕ１＿ｃｍｄ」「第１Ｖ相電圧指令値Ｖｖ１＿ｃｍｄ」「第１Ｗ相電圧指令値Ｖｗ１＿ｃｍｄ」という）をそれぞれ算出する。また、算出した第１Ｕ相〜Ｗ相の電圧指令値Ｖｕ１＿ｃｍｄ〜Ｖｗ１＿ｃｍｄに基づく駆動信号を第１ＰＤＵ４１に出力する。これにより、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のコイル１２ｃに印可される電圧がそれぞれ、第１Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の電圧指令値Ｖｕ１＿ｃｍｄ，Ｖｖ１＿ｃｍｄ，Ｖｗ１＿ｃｍｄになるように制御される。
【００７９】
また、第１電圧指令値算出部６５では、第１Ｕ相〜Ｗ相の電圧指令値Ｖｕ１＿ｃｍｄ〜Ｖｗ１＿ｃｍｄの算出は、第１ロータ伝達トルクＴＲ１が第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒになり、かつ、ステータ１２に対する第１および第２の回転磁界のベクトルの電気角度位置（以下「磁界電気角度位置」という）が、第２ロータ電気角θｅ２の２倍から第１ロータ電気角θｅ１を減算した値（２・θｅ２−θｅ１）になるように行われる。この磁界電気角度位置は、ステータ１２に対する第１および第２の回転磁界のベクトルの回転角度位置（以下「磁界回転角度位置」という）をいわゆる電気角度位置に換算した値であり、具体的には、磁界回転角度位置に極数（２ｎ）の１／２を乗算した値である。第１ロータ電気角θｅ１は、いわゆる機械角である第１ロータ回転角θ１を電気角度位置に換算した値であり、具体的には、第１ロータ回転角θ１に極数（２ｎ）の１／２を乗算した値である。第２ロータ電気角θｅ２は、第１ロータ電気角θｅ１と同様、いわゆる機械角である第２ロータ回転角θ２を電気角度位置に換算した値であり、具体的には、第２ロータ回転角θ２に極数（２ｎ）の１／２を乗算した値である。上記のように磁界電気角度位置を制御するのは、第１回転機１０の適正な動作を確保する上で必要なためであり、このことは、前記式（１）および（２）からＮＭＦ＝２・ＮＲ２−ＮＲ１が得られることから明らかである。
【００８０】
より具体的には、図１５に示すように、第１電圧指令値算出部６５は、目標電流算出部６５ａ、電気角変換器６５ｂ、電流座標変換器６５ｃ、偏差算出部６５ｄ、電流制御器６５ｅ、および電圧座標変換器６５ｆを有しており、いわゆるベクトル制御に基づいて、第１Ｕ相〜Ｗ相の電圧指令値Ｖｕ１＿ｃｍｄ〜Ｖｗ１＿ｃｍｄの算出を行う。
【００８１】
上記の目標電流算出部６５ａには、前述した第１ロータ目標トルク算出部６４で算出された第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒが入力される。目標電流算出部６５ａは、入力された第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒに基づき、マップ（図示せず）を検索することによって、後述するｄ軸電流Ｉｄおよびｑ軸電流Ｉｑの目標値（以下、それぞれ「目標ｄ軸電流Ｉｄ＿ｔａｒ」「目標ｑ軸電流Ｉｑ＿ｔａｒ」という）を算出するとともに、算出した目標ｄ軸電流Ｉｄ＿ｔａｒおよび目標ｑ軸電流Ｉｑ＿ｔａｒを、偏差算出部６５ｄに出力する。上記のマップは、ｄ軸電流Ｉｄおよびｑ軸電流Ｉｑと第１ロータ伝達トルクＴＲ１との関係を実験により求め、マップ化したものであり、このマップでは、目標ｄ軸およびｑ軸の電流Ｉｄ＿ｔａｒ，Ｉｑ＿ｔａｒは、第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒが大きいほど、より大きな値に設定されている。
【００８２】
電気角変換器６５ｂには、第１および第２のロータ回転角θ１，θ２が入力される。電気角変換器６５ｂは、入力された第１および第２のロータ回転角θ１，θ２に極数（２ｎ）の１／２を乗算することによって、前述した第１および第２のロータ電気角θｅ１，θｅ２をそれぞれ算出するとともに、算出した第１および第２のロータ電気角θｅ１，θｅ２のそれぞれを、電流座標変換器６５ｃおよび電圧座標変換器６５ｆのそれぞれに出力する。
【００８３】
電流座標変換器６５ｃには、第１および第２のロータ電気角θｅ１，θｅ２に加え、第１Ｕ相〜Ｗ相の電流Ｉｕ１〜Ｉｗ１が入力される。電流座標変換器６５ｃは、入力された３相交流座標上での第１Ｕ相〜Ｗ相の電流Ｉｕ１〜Ｉｗ１を、第１および第２のロータ電気角θｅ１，θｅ２に基づき、ｄｑ座標上でのｄ軸電流Ｉｄおよびｑ軸電流Ｉｑに変換する。このｄｑ座標は、（２・θｅ２−θｅ１）をｄ軸とし、このｄ軸に直交する軸をｑ軸として、（２・ωｅ２−ωｅ１）で回転するものである。これらのωｅ２およびωｅ１はそれぞれ、第１ロータ電気角速度および第２ロータ電気角速度であり、第１および第２のロータ電気角θｅ１，θｅ２の時間微分値である。具体的には、ｄ軸電流Ｉｄおよびｑ軸電流Ｉｑは、次式（８）によって算出される。
【数１】
0005085361.tif 000002
また、電流座標変換器６５ｃは、算出したｄ軸電流Ｉｄおよびｑ軸電流Ｉｑを偏差算出部６５ｄに出力する。
【００８４】
偏差算出部６５ｄは、入力された目標ｄ軸電流Ｉｄ＿ｔａｒとｄ軸電流Ｉｄとの偏差（以下「ｄ軸電流偏差ｄＩｄ」という）を算出するとともに、入力された目標ｑ軸電流Ｉｑ＿ｔａｒとｑ軸電流Ｉｑとの偏差（以下「ｑ軸電流偏差ｄＩｑ」という）を算出する。また、算出したｄ軸電流偏差ｄＩｄおよびｑ軸電流偏差ｄＩｑを、電流制御器６５ｅに出力する。
【００８５】
電流制御器６５ｅは、入力されたｄ軸およびｑ軸の電流偏差ｄＩｄ，ｄＩｑに基づき、所定のフィードバック制御アルゴリズム、例えばＰＩ制御アルゴリズムによって、ｄ軸電圧Ｖｄおよびｑ軸電圧Ｖｑをそれぞれ算出する。これにより、ｄ軸電圧Ｖｄは、ｄ軸電流Ｉｄが目標ｄ軸電流Ｉｄ＿ｔａｒになるように算出され、ｑ軸電圧Ｖｑは、ｑ軸電流Ｉｑが目標ｑ軸電流Ｉｑ＿ｔａｒになるように算出される。また、算出したｄ軸およびｑ軸の電圧Ｖｄ，Ｖｑを、電圧座標変換器６５ｆに出力する。
【００８６】
電圧座標変換器６５ｆは、入力されたｄ軸電圧Ｖｄおよびｑ軸電圧Ｖｑを、入力された第１および第２のロータ電気角θｅ１，θｅ２に基づき、３相交流座標上でのＵ相〜Ｗ相の電圧に変換することによって、前述した第１Ｕ相電圧指令値Ｖｕ１＿ｃｍｄ、第１Ｖ相電圧指令値Ｖｖ１＿ｃｍｄおよび第１Ｗ相電圧指令値Ｖｗ１＿ｃｍｄを算出する。具体的には、第１Ｕ相〜Ｗ相の電圧指令値Ｖｕ１＿ｃｍｄ〜Ｖｗ１＿ｃｍｄは、次式（９）によって算出される。
【数２】
0005085361.tif 000003
また、電圧座標変換器６５ｆは、算出した第１Ｕ相〜Ｗ相の電圧指令値Ｖｕ１＿ｃｍｄ〜Ｖｗ１＿ｃｍｄに基づく駆動信号を、第１ＰＤＵ４１に出力する。
【００８７】
これに伴い、第１ＰＤＵ４１は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のコイル１２ｃにそれぞれ、第１Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の電圧指令値Ｖｕ１＿ｃｍｄ，Ｖｖ１＿ｃｍｄ，Ｖｗ１＿ｃｍｄと同じ大きさの電圧を印可し、それにより、第１Ｕ相〜Ｗ相の電流Ｉｕ１〜Ｉｗ１が制御される。この場合、これらの電流Ｉｕ１〜Ｉｗ１は、次式（１０）〜（１２）でそれぞれ表される。
【数３】
0005085361.tif 000004
ここで、Ｉは、目標ｄ軸およびｑ軸の電流Ｉｄ＿ｔａｒ，Ｉｑ＿ｔａｒに基づいて定まる各相の電流の振幅である。
【００８８】
上記のような電流制御により、第１および第２の回転磁界の磁束密度が制御されることによって、前述した第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２による磁力が変化し、その結果、第１ロータ伝達トルクＴＲ１が、第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒになるように制御される。これにより、第１ロータ伝達トルクＴＲ１は、操舵トルクＴＳと同じ大きさの逆向きのトルクになり、操舵トルクＴＳと釣り合う。また、上記のような電流制御により、磁界電気角度位置が（２θｅ２−θｅ１）で表される電気角度位置に制御される。
【００８９】
以上のように、ＥＣＵ６１および第１ＰＤＵ４１で構成される制御器によって、操舵角θＳと所定の目標値（目標角度θＳ＿ｔａｒ）との偏差に基づき、第１ロータ１１に出力される駆動力（第１ロータ伝達トルクＴＲ１）の目標値（第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒ）が決定されるとともに、第１ロータ１１に出力される駆動力が、決定された目標値になるように制御される。
【００９０】
さらに、図１４に示す第２回転機目標トルク算出部６６は、入力された第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒに基づき、第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒを次のようにして算出するとともに、算出した第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒを第２電圧指令値算出部６７に出力する。この第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒは、第２回転機トルクの目標値であり、したがって、前述したアシストトルクの目標値に相当する。
【００９１】
具体的には、まず、第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒは前述したように操舵トルクＴＳと同じ大きさの逆向きのトルクとして算出されるため、第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒの絶対値（｜ＴＲ１＿ｔａｒ｜）を、操舵トルクＴＳの推定値（以下「操舵トルク推定値」という）ＴＳＥＳＴとして設定する。次いで、この操舵トルク推定値ＴＳＥＳＴを用い、次式（１３）によって第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒを算出する。
ＴＭ２＿ｔａｒ＝（ＫＡＳ−２）ＴＳＥＳＴ        ……（１３）
ここで、ＫＡＳは、操舵アシスト用のアシスト係数であり、例えば、操舵角θＳおよび操舵トルク推定値ＴＳＥＳＴに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって算出される。
【００９２】
また、第２電圧指令値算出部６７には、上記の第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒに加え、ロータ回転角θＲおよび第２Ｕ相〜Ｗ相の電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２が入力される。第２電圧指令値算出部６７は、入力されたこれらのパラメータに応じ、ベクトル制御によって、第２回転機２０のＵ相、Ｖ相およびＷ相のコイルに印可する電圧の指令値（以下、それぞれ「第２Ｕ相電圧指令値Ｖｕ２＿ｃｍｄ」「第２Ｖ相電圧指令値Ｖｖ２＿ｃｍｄ」「第２Ｗ相電圧指令値Ｖｗ２＿ｃｍｄ」という）を算出する。その算出手法は、従来のものと同様であるので、その詳細な説明については省略する。また、第２電圧指令値算出部６７は、算出した第２Ｕ相〜Ｗ相の電圧指令値Ｖｕ２＿ｃｍｄ〜Ｖｗ２＿ｃｍｄに基づく駆動信号を第２ＰＤＵ４２に出力する。これにより、第２回転機２０のＵ相、Ｖ相およびＷ相のコイルに印可される電圧がそれぞれ、第２Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の電圧指令値Ｖｕ２＿ｃｍｄ，Ｖｖ２＿ｃｍｄ，Ｖｗ２＿ｃｍｄになるように制御されることによって、第２回転機トルクが第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒになるように制御される。
【００９３】
第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒすなわちアシストトルクの目標値を上述したようにして算出するのは、次の理由による。すなわち、これまでに述べた制御動作を行った場合の第１回転機１０におけるトルクの釣り合い関係は、ステータ１２と第１ロータ１１と第２ロータ１３の間における前述したエネルギの入出力関係から、例えば図１６のように示される。同図では、値０を示す横線に交わる縦線は、前述した図１０などの速度共線図と異なり、各パラメータの回転角度位置を表すためのものであり、この縦線上に表される白丸と横線との隔たりが、各パラメータの回転角度位置に相当する。同図では、便宜上、この白丸の付近に各パラメータの回転角度位置を表す符号を表記している。また、ＤＳＷは、操舵輪反力であり、操舵輪Ｗ，Ｗから第２ロータ１３に作用する反力に相当する。
【００９４】
この場合、駆動用等価トルクＴＳＥは、第１ロータ１１に伝達される操舵トルクＴＳを反力として、第２ロータ回転角θ２を増大させるように作用する。このことから明らかなように、駆動用等価トルクＴＳＥと操舵トルクＴＳとの合力が、第１および第２の回転磁界の発生に伴って第２ロータ１３に伝達される第２ロータ伝達トルクＴＲ２に相当し、第２ロータ伝達トルクＴＲ２は、操舵トルクＴＳと同じ向きのトルクとして、操舵輪Ｗ，Ｗに作用する。この場合、前記式（７）を用いて説明したように、第１ロータ伝達トルクＴＲ１と第２ロータ伝達トルクＴＲ２とのトルク比が、｜ＴＲ１｜：｜ＴＲ２｜＝１：２であることから、操舵輪Ｗ，Ｗに作用する第２ロータ伝達トルクＴＲ２の大きさは、第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒの絶対値すなわち操舵トルク推定値ＴＳＥＳＴの２倍に等しい。
【００９５】
前記式（１３）の右辺において、２・ＴＳＥＳＴを減算しているのは、操舵輪Ｗ，Ｗに上記のように作用する第２ロータ伝達トルクＴＲ２の分を差し引くことによって、第２ロータ伝達トルクＴＲ２と第２回転機２０によるアシストトルクの和を、操舵トルクＴＳのアシスト係数ＫＡＳ倍（＝ＴＳ・ＫＡＳ）の大きさに制御するためである。以上により、操舵輪Ｗ，Ｗに実際に伝達されるトルクは、操舵トルクＴＳのアシスト係数ＫＡＳ倍の大きさになる。また、アシスト係数ＫＡＳを算出するための前述したマップでは、アシスト係数ＫＡＳは、連結軸２の回転角度位置が操舵角θＳと同じになり、操舵輪Ｗ，Ｗの舵角が操舵角θＳに応じた適切な大きさになるように設定されている。なお、アシスト係数ＫＡＳが値２．０よりも小さい場合には、前記式（１３）から明らかなように、第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒは負値となり、それにより、第２回転機トルクは、操舵トルクＴＳと逆向きのトルクとして出力される。
【００９６】
図１７は、本実施形態による駆動力伝達装置１を用いた場合のシミュレーション結果（図１７（ａ））を、比較例（図１７（ｂ））ととともに示している。この比較例は、前述した第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒの算出を、定常偏差を許容するＰＤフィードバック制御アルゴリズムではなく、定常偏差を許容しない所定のフィードバック制御アルゴリズム、例えばＰＩＤフィードバック制御アルゴリズムで行った例である。図１７（ａ）および（ｂ）において、θＯは、連結軸２の回転角度位置（以下「連結軸回転角」という）を示している。
【００９７】
図１７（ａ）に示すように、本実施形態では、操舵中、連結軸回転角θＯは、操舵角θＳとほぼ同じ大きさで変化しており、このことから、連結軸２を介して操舵輪Ｗ，Ｗに適切な大きさのトルクが伝達されていることが分かる。
【００９８】
これに対し、図１７（ｂ）に示す比較例では、操舵の開始から時点ｔ１までは、操舵角θＳおよび連結軸回転角θＯの双方は、ほぼ同じ大きさで増大するものの、時点ｔ１以降では、連結軸回転角θＯはそのまま増大するのに対し、操舵角θＳは減少する。これは、前述したように、第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒが操舵角θＳが値０になるように算出されるので、定常偏差を許容しないフィードバック制御アルゴリズムを用いると、操舵トルクＴＳと逆向きのトルクとしてステアリングホイール３１に作用する第１ロータ伝達トルクＴＲ１が、極めて大きくなるためである。
【００９９】
以上から、駆動力伝達装置１では、前述したように、第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒを算出するためのフィードバック制御アルゴリズムとして、定常偏差を許容するフィードバック制御アルゴリズムが用いられる。
【０１００】
以上のように、本実施形態によれば、操舵角θＳに応じ、第１および第２の回転磁界を制御することによって、第１ロータ伝達トルクＴＲ１を操舵トルクＴＳに釣り合わせることができる。また、そのような第１ロータ伝達トルクＴＲ１の目標値である第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒに基づいて、第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒを算出するとともに、第２回転機トルクをこの目標トルクＴＭ２＿ｔａｒになるように制御するので、操舵輪Ｗ，Ｗに伝達されるトルクを、操舵トルクＴＳに応じた適切な大きさに制御できる。さらに、そのような制御を、操舵トルクＴＳを検出するセンサを用いることなく、行うことができる。
【０１０１】
また、第１回転機１０では、ステータ１２、第１および第２のロータ１１，１３の間でのエネルギの入出力が、第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２で形成される磁気回路を介した磁気パスによって行われる。また、第１および第２の回転機１０，２０のみによって、操舵輪Ｗ，Ｗに伝達されるトルクを操舵トルクＴＳに応じた適切な大きさに制御できるので、前述した従来の場合と異なり、そのための遊星歯車装置は不要である。以上により、従来の場合と比較して、操舵輪Ｗ，Ｗに伝達されるトルクを適切に制御できるとともに、駆動力伝達装置１の構成の単純化、小型化および軽量化を図ることができる。さらに、前記式（１３）と後述する式（１４）との比較から明らかなように、後述する第２実施形態の場合と比較して、第２回転機トルクを小さくすることができ、それにより、第２回転機２０の小型化を図ることができる。
【０１０２】
次に、図１８を参照しながら、本発明の第２実施形態による駆動力伝達装置１Ａについて説明する。この駆動力伝達装置１Ａは、第１実施形態の駆動力伝達装置１と比較して、ステアリングホイール３１および操舵輪Ｗ，Ｗに対する第１および第２のロータ１１，１３の連結関係が逆になっている点が主に異なっている。すなわち、図１８に示すように、第２ロータ１３は、ステアリングホイール３１に連結されるとともに、第１ロータ１１は、連結軸２を介して操舵輪Ｗ，Ｗに連結されている。同図および後述する他の図面において、第１実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を用いて示している。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０１０３】
駆動力伝達装置１Ａでは、第２および第１のロータ１３，１１がステアリングホイール３１および操舵輪Ｗ，Ｗにそれぞれ連結されているため、操舵中の制御動作は、第１実施形態と異なり、次のようにして行われる。すなわち、操舵角θＳに基づき、第１および第２の回転磁界を制御することによって、第１および第２の回転磁界の発生に伴って第２ロータ１３に伝達される第２ロータ伝達トルクＴＲ２を、操舵トルクＴＳに釣り合うように制御する。また、そのように制御される第２ロータ伝達トルクＴＲ２に基づき、第２回転機トルクを制御することによって、アシストトルクを付加する。以下、図１９を参照しながら、操舵中の制御動作について説明する。
【０１０４】
同図に示すように、操舵角算出部６８には、第２ロータ回転角θ２が入力され、操舵角算出部６８は、入力された第２ロータ回転角θ２に基づき、操舵角θＳを算出する。これは、第２ロータ１３がステアリングホイール３１に直結されているためである。なお、本実施形態では、第２回転角センサ５２および操舵角算出部６８が、本発明における回転角検出手段に相当する。
【０１０５】
また、ＥＣＵ６１は、第１ロータ目標トルク算出部６４に代えて、第２ロータ目標トルク算出部６９（第１制御手段）を備えており、上記の操舵角θＳと前述した目標角度θＳ＿ｔａｒは、この第２ロータ目標トルク算出部６９に入力される。第２ロータ目標トルク算出部６９は、入力された操舵角θＳおよび目標角度θＳ＿ｔａｒに基づき、第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒを算出するとともに、算出した第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒを、第１電圧指令値算出部６５および第２回転機目標トルク算出部７０（第２制御手段）に出力する。この第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒは、第１および第２の回転磁界の発生に伴って第２ロータ１３に伝達される第２ロータ伝達トルクＴＲ２の目標値であり、その算出は次のようにして行われる。
【０１０６】
すなわち、目標角度θＳ＿ｔａｒと操舵角θＳとの偏差を算出するとともに、この偏差に基づき、所定のフィードバック制御アルゴリズムによって、操舵角θＳが目標角度θＳ＿ｔａｒになるように、第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒを算出する。この場合にも、第１実施形態と同様、目標角度θＳ＿ｔａｒが値０に設定されることから、上記の所定のフィードバック制御アルゴリズムとして、定常偏差を許容するようなフィードバック制御アルゴリズム、例えばＰＤフィードバック制御アルゴリズムが用いられる。また、このＰＤフィードバック制御アルゴリズムで用いられるＰ項およびＤ項のゲインは、操舵角θＳと操舵トルクＴＳの関係を実験によりあらかじめ求め、そのときどきの操舵角θＳに対応する操舵トルクＴＳと同じ大きさに第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒがなるように設定されている。以上により、第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒは、操舵トルクＴＳと同じ大きさの逆向きのトルクとして算出される。
【０１０７】
図２０に示すように、第１電圧指令値算出部６５の目標電流算出部６５ｇは、入力された第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒに基づき、マップ（図示せず）を検索することによって、前述した目標ｄ軸およびｑ軸の電流Ｉｄ＿ｔａｒ，Ｉｑ＿ｔａｒを算出するとともに、算出した目標ｄ軸およびｑ軸の電流Ｉｄ＿ｔａｒ，Ｉｑ＿ｔａｒを、偏差算出部６５ｄに出力する。上記のマップは、ｄ軸電流Ｉｄおよびｑ軸電流Ｉｑと第２ロータ伝達トルクＴＲ２との関係を実験により求め、マップ化したものであり、このマップでは、目標ｄ軸およびｑ軸の電流Ｉｄ＿ｔａｒ，Ｉｑ＿ｔａｒは、第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒが大きいほど、より大きな値に設定されている。
【０１０８】
また、図２０に示すように、第１電圧指令値算出部６５の目標電流算出部６５ｇ以外の構成要素は、第１実施形態と同様に構成されている。したがって、上記のように算出された目標ｄ軸およびｑ軸の電流Ｉｄ＿ｔａｒ，Ｉｑ＿ｔａｒに応じ、第１実施形態と同様にして、第１Ｕ相〜Ｗ相の電圧指令値Ｖｕ１＿ｃｍｄ〜Ｖｗ１＿ｃｍｄが算出されるとともに、これらの指令値Ｖｕ１＿ｃｍｄ〜Ｖｗ１＿ｃｍｄに基づく駆動信号が、第１ＰＤＵ４１に出力される。これにより、第１Ｕ相〜Ｗ相の電流Ｉｕ１〜Ｉｗ１が制御されることにより、第１および第２の回転磁界の磁束密度が制御されることによって、前述した第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２による磁力が変化し、その結果、第２ロータ伝達トルクＴＲ２が、第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒになるように制御される。これにより、第２ロータ伝達トルクＴＲ２は、操舵トルクＴＳとほぼ同じ大きさの逆向きのトルクになり、操舵トルクＴＳと釣り合う。
【０１０９】
以上のように、ＥＣＵ６１および第１ＰＤＵ４１で構成される制御器によって、操舵角θＳと所定の目標値（目標角度θＳ＿ｔａｒ）との偏差に基づき、第２ロータ１３に出力される駆動力（第２ロータ伝達トルクＴＲ２）の目標値（第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒ）が決定されるとともに、第２ロータ１３に出力される駆動力が、決定された目標値になるように制御される。
【０１１０】
さらに、図１９に示す第２回転機目標トルク算出部７０は、入力された第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒに基づき、第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒを次のようにして算出するとともに、算出した第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒを第２電圧指令値算出部６７に出力する。
【０１１１】
具体的には、まず、第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒは前述したように操舵トルクＴＳと同じ大きさの逆向きのトルクとして算出されるため、第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒの絶対値（｜ＴＲ２＿ｔａｒ｜）を、操舵トルク推定値ＴＳＥＳＴとして設定する。次いで、操舵トルク推定値ＴＳＥＳＴを用い、次式（１４）によって第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒを算出する。
ＴＭ２＿ｔａｒ＝｛ＫＡＳ−（１／２）｝ＴＳＥＳＴ    ……（１４）
【０１１２】
第２電圧指令値算出部６７は、第１実施形態と同様、上記の第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒや、ロータ回転角θＲおよび第２Ｕ相〜Ｗ相の電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２に応じ、ベクトル制御によって、第２Ｕ相〜Ｗ相の電圧指令値Ｖｕ２＿ｃｍｄ〜Ｖｗ２＿ｃｍｄを算出する。また、算出したこれらの指令値Ｖｕ２＿ｃｍｄ〜Ｖｗ２＿ｃｍｄに基づく駆動信号を第２ＰＤＵ４２に出力する。これにより、第２回転機２０のＵ相、Ｖ相およびＷ相のコイルに印可される電圧がそれぞれ、第２Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の電圧指令値Ｖｕ２＿ｃｍｄ，Ｖｖ２＿ｃｍｄ，Ｖｗ２＿ｃｍｄになるように制御されることによって、第２回転機トルクが第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒになるように制御される。
【０１１３】
第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒすなわちアシストトルクの目標値を上述したようにして算出するのは、次の理由による。すなわち、これまでに述べた制御動作を行った場合の第１回転機１０におけるトルクの釣り合い関係は、ステータ１２、第１および第２ロータ１１，１３の間における前述したエネルギの入出力関係から、例えば図２１のように示される。同図では、前述した図１６と同様、各パラメータの回転角度位置の関係の一例をトルクの釣り合い関係の一例とともに表示したものである。また、便宜上、この白丸の付近に各パラメータの回転角度位置を表す符号を表記している。
【０１１４】
この場合、駆動用等価トルクＴＳＥは、第２ロータ１３に伝達される操舵トルクＴＳを反力として、第１ロータ回転角θ１を増大させるように作用する。このことから明らかなように、駆動用等価トルクＴＳＥと操舵トルクＴＳとの合力が、第１および第２の回転磁界の発生に伴って第１ロータ１１に伝達される第１ロータ伝達トルクＴＲ１に相当し、第１ロータ伝達トルクＴＲ１は、操舵トルクＴＳと同じ向きのトルクとして、操舵輪Ｗ，Ｗに作用する。この場合、前述したように、第１ロータ伝達トルクＴＲ１と第２ロータ伝達トルクＴＲ２とのトルク比が、｜ＴＲ２｜：｜ＴＲ１｜＝２：１であることから、操舵輪Ｗ，Ｗに作用する第１ロータ伝達トルクＴＲ１の大きさは、第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒの絶対値すなわち操舵トルク推定値ＴＳＥＳＴの１／２に等しい。
【０１１５】
前記式（１４）の右辺において、（１／２）・ＴＳＥＳＴを減算しているのは、操舵輪Ｗ，Ｗに上記のように作用する第１ロータ伝達トルクＴＲ１の分を差し引くことによって、第１ロータ伝達トルクＴＲ１と第２回転機２０によるアシストトルクの和を、操舵トルクＴＳのアシスト係数ＫＡＳ倍の大きさに制御するためである。以上により、操舵輪Ｗ，Ｗに実際に伝達されるトルクは、操舵トルクＴＳのアシスト係数ＫＡＳ倍の大きさになる。
【０１１６】
以上のように、本実施形態によれば、操舵角θＳに応じ、第１および第２の回転磁界を制御することによって、第２ロータ伝達トルクＴＲ２を操舵トルクＴＳに釣り合わせることができる。また、そのような第２ロータ伝達トルクＴＲ２の目標値である第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒに基づいて、第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒを算出するとともに、第２回転機トルクをこの目標トルクＴＭ２＿ｔａｒになるように制御するので、操舵輪Ｗ，Ｗに伝達されるトルクを、操舵トルクＴＳに応じた適切な大きさに制御できる。さらに、第１実施形態と同様、そのような制御を、操舵トルクＴＳを検出するセンサを用いることなく、行うことができる。また、第１実施形態と同様、従来の場合と比較して、操舵輪Ｗ，Ｗに伝達されるトルクを適切に制御できるとともに、駆動力伝達装置１Ａの構成の単純化、小型化および軽量化を図ることができる。
【０１１７】
なお、第１および第２の実施形態ではそれぞれ、第１および第２のロータ１１，１３と第２回転機２０とを、連結軸２を介して操舵輪Ｗ，Ｗに連結しているが、操舵輪Ｗ，Ｗとの連結の構成は、これに限らず任意である。また、第１および第２のロータ１１，１３と第２回転機２０とを、互いに異なる２つの伝達経路を介して操舵輪Ｗ，Ｗに連結してもよい。さらに、第１および第２の実施形態では、目標角度θＳ＿ｔａｒを値０に設定しているが、そのときどきの操舵角θＳよりも小さな所定値に設定してもよい。また、第１および第２の実施形態では、操舵角θＳを、第１および第２のロータ回転角θ１，θ２に基づいて算出しているが、電磁ピックアップ式などの各種のセンサを用いて直接、検出してもよい。
【０１１８】
さらに、第１および第２の実施形態における第１および第２のロータ伝達トルクＴＲ１，ＴＲ２を操舵トルクＴＳにそれぞれ釣り合わせるための制御手法は、前述したものに限らず、他の適当な制御手法でもよい。以下、そのような制御手法の一例を、第１実施形態の場合について説明する。具体的には、実施形態と同様、第１および第２の回転磁界の制御により、第１ロータ伝達トルクＴＲ１を操舵トルクＴＳに対して逆向きのトルクになるように制御する。それに加え、操舵による操舵角θＳの増大中には、ステアリングホイール３１の回転角速度、すなわち、操舵角θＳの時間微分値（以下「操舵角速度」という）を算出するとともに、算出した操舵角速度が一定となるように、第１ロータ伝達トルクＴＲ１を制御する。その後、操舵角θＳが任意の所定値に保持されたときには、第１ロータ伝達トルクＴＲ１を、その直前の値に保持する。
【０１１９】
このような制御手法を用いるのは次の理由による。すなわち、操舵による操舵角θＳの増大中、第１ロータ１１に一定の操舵トルクＴＳが入力されている場合には、操舵角速度は、第１ロータ伝達トルクＴＲ１が操舵トルクＴＳよりも大きくなるのに伴って減少する一方、操舵トルクＴＳよりも小さくなるのに伴って増大する。このことから、操舵角速度が一定であるということは、第１ロータ伝達トルクＴＲ１と操舵トルクＴＳが釣り合っていることを適切に表す。したがって、上記のような制御手法を用いることによって、入力される操舵トルクＴＳの大小にかかわらず、第１ロータ伝達トルクＴＲ１を操舵トルクＴＳに適切に釣り合わせることができる。第２実施形態の場合には、上記の制御手法において、第１ロータ伝達トルクＴＲ１を第２ロータ伝達トルクＴＲ２に置き換えればよい。
【０１２０】
また、第１および第２の実施形態は、本発明の駆動力伝達装置を、車両用の電動パワーステアリング装置に適用した例であるが、本発明はこれに限らず、例えば、船舶用および航空機用の操舵アシスト装置など、各種の装置に適用可能である。
【０１２１】
次に、図２２を参照しながら、本発明の第３実施形態による駆動力伝達装置１Ｂについて説明する。この駆動力伝達装置１Ｂは、車両の駆動系に用いられたものであり、内燃機関（以下「エンジン」という）８１の駆動力を、左右の駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達するとともに、その伝達の際に、適宜、アシストトルクを付加する（エンジンアシスト）ものである。図２２に示すように、駆動力伝達装置１Ｂは、前述した第１および第２の回転機１０，２０と、駆動力を駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達するためのギヤ機構８３および差動ギヤ機構８４とを備えている。なお、同図では、便宜上、第１回転機１０の構成要素を簡略化して表示している。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０１２２】
図２２に示すように、第１ロータ１１は、エンジン８１のクランク軸８１ａに連結（直結）されており、それにより、クランク軸８１ａと一体に回転自在になっている。また、第２ロータ１３は、第２回転機２０の出力軸２１に連結（直結）されており、それにより、出力軸２１と一体に回転自在になっている。さらに、出力軸２１は、回転軸８２の一端部に直結されている。また、ギヤ機構８３は、回転軸８２に平行な第１および第２のギヤ軸８３ａ，８３ｂと、回転軸８２や第１ギヤ軸８３ａ、第２ギヤ軸８３ｂに設けられた第１〜第４のギヤ８３ｃ，８３ｄ，８３ｅ，８３ｆを有している。
【０１２３】
この第１ギヤ８３ｃは、回転軸８２の他端部に固定されており、第２ギヤ８３ｄに噛み合っている。この第２ギヤ８３ｄは、第１ギヤ軸８３ａに回転自在に嵌合しており、第１ギヤ８３ｃに加えて、第２ギヤ軸８３ｂの一端部に固定された第３ギヤ８３ｅに噛み合っている。また、第４ギヤ８３ｆは、第２ギヤ軸８３ｄの他端部に固定されており、差動ギヤ機構８４のギヤ８４ａに噛み合っている。さらに、差動ギヤ機構８４は、左右の駆動軸８５，８５を介して、左右の駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されている。以上のように、第１ロータ１１および第２回転機２０の出力軸２１はいずれも、回転軸８２やギヤ機構８３、差動ギヤ機構８４を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されている。
【０１２４】
なお、本実施形態では、エンジン８１およびクランク軸８１ａが、本発明における動力源および出力軸にそれぞれ相当し、駆動輪ＤＷ，ＤＷが、本発明における被駆動部に相当する。
【０１２５】
また、駆動力伝達装置１Ｂでは、エンジン３の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥに基づき、第１および第２の回転磁界を制御することによって、第１および第２の回転磁界の発生に伴って第１ロータ１１に伝達される第１ロータ伝達トルクＴＲ１を、エンジン３のトルク（以下「エンジントルクＴＥ」という）に釣り合うように制御する。また、そのように制御される第１ロータ伝達トルクＴＲ１に基づき、第２回転機トルクを制御することによって、アシストトルクを付加する。以下、図２３を参照しながら、この場合の制御動作について説明する。同図において、第１実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を用いて示している。
【０１２６】
図２３に示すように、ＥＣＵ６１は、前述した操舵角算出部６２および目標角度設定部６３に代えて、回転数算出部７１および目標回転数設定部７２を有している。この回転数算出部７１は、入力された第１ロータ回転角θ１に基づき、エンジン回転数ＮＥを算出するとともに、第１ロータ目標トルク算出部７３（第１制御手段）に出力する。このようにしてエンジン回転数ＮＥを算出するのは、上述したように第１ロータ１１がクランク軸８１ａに直結されているためである。目標回転数設定部７２は、目標回転数ＮＥ＿ｔａｒを所定値、例えば値０に設定するとともに、設定した目標回転数ＮＥ＿ｔａｒを、第１ロータ目標トルク算出部７３に出力する。
【０１２７】
なお、本実施形態では、第１回転角センサ５１、ＥＣＵ６１および回転数算出部７１が、本発明における回転数検出手段に相当する。
【０１２８】
第１ロータ目標トルク算出部７３は、入力されたエンジン回転数ＮＥおよび目標回転数ＮＥ＿ｔａｒに基づき、第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒを算出するとともに、算出した第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒを、第１実施形態と同様、第１電圧指令値算出部６５および第２回転機目標トルク算出部７４（第２制御手段）に出力する。この場合、第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒの算出は次のようにして行われる。
【０１２９】
すなわち、目標回転数ＮＥ＿ｔａｒとエンジン回転数ＮＥとの偏差を算出するとともに、この偏差に基づき、所定のフィードバック制御アルゴリズムによって、エンジン回転数ＮＥが目標回転数ＮＥ＿ｔａｒになるように、第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒを算出する。上述したように目標回転数ＮＥ＿ｔａｒが値０に設定されることと、上記の算出手法から明らかなように、第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒは、エンジントルクＴＥに対して、逆向きのトルクとして算出される。また、この場合、上記の所定のフィードバック制御アルゴリズムとして、定常偏差を許容するようなフィードバック制御アルゴリズム、例えばＰＤフィードバック制御アルゴリズムが用いられる。この理由は、第１実施形態の場合と同様、エンジン回転数ＮＥの低下を防止するためである。
【０１３０】
さらに、このＰＤフィードバック制御アルゴリズムに用いられるＰ項およびＤ項のゲインは、次のような手法によって、あらかじめ設定されている。すなわち、エンジン回転数ＮＥとエンジントルクＴＥの関係を実験によりあらかじめ求め、そのときどきのエンジン回転数ＮＥに対応するエンジントルクＴＥと同じ大きさに第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒがなるように、Ｐ項およびＤ項のゲインが設定されている。以上により、第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒは、エンジントルクＴＥと同じ大きさの逆向きのトルクとして算出される。
【０１３１】
また、図２３に示すように、第１電圧指令値算出部６５は、第１実施形態と同様に構成されており、したがって、上記のように算出された第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒに応じ、第１実施形態と同様にして、第１Ｕ相〜Ｗ相の電圧指令値Ｖｕ１＿ｃｍｄ〜Ｖｗ１＿ｃｍｄが算出される。これにより、第１Ｕ相〜Ｗ相の電流Ｉｕ１〜Ｉｗ１が制御されることにより、第１および第２の回転磁界の磁束密度が制御されることによって、前述した第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２による磁力が変化し、その結果、第１ロータ伝達トルクＴＲ１が、第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒになるように制御される。これにより、第１ロータ伝達トルクＴＲ１は、エンジントルクＴＥとほぼ同じ大きさの逆向きのトルクになり、エンジントルクＴＥと釣り合う。
【０１３２】
以上のように、ＥＣＵ６１および第１ＰＤＵ４１で構成される制御器によって、エンジン回転数ＮＥと所定の目標値（目標回転数ＮＥ＿ｔａｒ）との偏差に基づき、第１ロータ１１に出力される駆動力（第１ロータ伝達トルクＴＲ１）の目標値（第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒ）が決定されるとともに、第１ロータ１１に出力される駆動力が、決定された目標値になるように制御される。
【０１３３】
第２回転機目標トルク算出部７４は、入力された第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒに基づき、第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒを次のようにして算出するとともに、算出した第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒを第２電圧指令値算出部６７に出力する。具体的には、まず、第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒは上述したようにエンジントルクＴＥと同じ大きさの逆向きのトルクとして算出されるため、第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒの絶対値（｜ＴＲ１＿ｔａｒ｜）を、エンジントルクＴＥの推定値（以下「エンジントルク推定値」という）ＴＥＥＳＴとして設定する。次いで、このエンジントルク推定値ＴＥＥＳＴを用い、次式（１５）によって第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒを算出する。
ＴＭ２＿ｔａｒ＝（ＫＡＥ−２）ＴＥＥＳＴ        ……（１５）
ここで、ＫＡＥは、エンジンアシスト用のアシスト係数であり、例えば、エンジン回転数ＮＥおよびエンジントルク推定値ＴＥＥＳＴに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって算出される。
【０１３４】
また、第２電圧指令値算出部６７は、入力された第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒなどに応じ、第１実施形態と同様にして、第２Ｕ相〜Ｗ相の電圧指令値Ｖｕ２＿ｃｍｄ〜Ｖｗ２＿ｃｍｄを算出するとともに、算出したこれらの指令値Ｖｕ２＿ｃｍｄ〜Ｖｗ２＿ｃｍｄに基づく駆動信号を第２ＰＤＵ４２に出力する。これにより、第１実施形態と同様、第２回転機トルクが第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒになるように制御される。
【０１３５】
さらに、第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒを上述したようにして算出する理由、第１実施形態と基本的に同じである。具体的には、この場合の第１回転機１０におけるトルクの釣り合い関係は、例えば図２４のように示される。同図は、前述した図１０などと同様の速度共線図に、トルクの釣り合い関係の一例を併せて表示したものである。同図において、ＤＤＷは、駆動輪反力であり、駆動輪ＤＷ，ＤＷから第２ロータ１３に作用する反力に相当する。この場合、駆動用等価トルクＴＳＥは、第１ロータ１１に伝達されるエンジントルクＴＥを反力として、第２ロータ回転数ＮＲ２を増大させるように作用する。このことから明らかなように、駆動用等価トルクＴＳＥとエンジントルクＴＥとの合力が、第１および第２の回転磁界の発生に伴って第２ロータ１３に伝達される第２ロータ伝達トルクＴＲ２に相当し、第２ロータ伝達トルクＴＲ２は、エンジントルクＴＥと同じ向きのトルクとして、駆動輪ＤＷ，ＤＷに作用する。この場合、前記式（７）から明らかなように、駆動輪ＤＷ，ＤＷに作用する第２ロータ伝達トルクＴＲ２の大きさは、第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒの絶対値すなわちエンジントルク推定値ＴＥＥＳＴの２倍に等しい。
【０１３６】
上記式（１５）の右辺において、２・ＴＥＥＳＴを減算しているのは、駆動輪ＤＷ，ＤＷに上記のように作用する第２ロータ伝達トルクＴＲ２の分を差し引くことによって、第２ロータ伝達トルクＴＲ２と第２回転機２０によるアシストトルクの和を、エンジントルクＴＥのアシスト係数ＫＡＥ倍（＝ＴＥ・ＫＡＥ）の大きさに制御するためである。以上により、駆動輪ＤＷ，ＤＷに実際に伝達されるトルクは、エンジントルクＴＥのアシスト係数ＫＡＥ倍の大きさになる。また、アシスト係数ＫＡＥを算出するための前述したマップでは、アシスト係数ＫＡＥは、エンジン８１の良好な燃費が得られるような値に設定されている。なお、アシスト係数ＫＡＥが値２．０よりも小さい場合には、式（１５）から明らかなように、第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒは負値となり、それにより、第２回転機トルクは、エンジントルクＴＥと逆向きのトルクとして出力される。あるいは、この場合、第２回転機２０では、第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒと同じ大きさの逆向きのトルクが駆動輪ＤＷ，ＤＷに作用するように発電が行われ、発電した電力は、第１回転機１０に供給されるか、バッテリ４３に充電される。
【０１３７】
以上のように、本実施形態によれば、エンジン回転数ＮＥに応じ、第１および第２の回転磁界を制御することによって、第１ロータ伝達トルクＴＲ１をエンジントルクＴＥに釣り合わせることができる。また、そのような第１ロータ伝達トルクＴＲ１の目標値である第１ロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒに基づいて、第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒを算出するとともに、第２回転機トルクをこの目標トルクＴＭ２＿ｔａｒになるように制御するので、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクを、エンジントルクＴＥに応じた適切な大きさに制御できる。さらに、そのような制御を、エンジントルクＴＥを検出するセンサを用いることなく、行うことができる。
【０１３８】
また、第１実施形態と同様、第１回転機１０では、ステータ１２、第１および第２のロータ１１，１３の間でのエネルギの入出力が、第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２で形成される磁気回路を介した磁気パスによって行われる。また、第１および第２の回転機１０，２０のみによって、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクをエンジントルクＴＥに応じた適切な大きさに制御できるので、従来の場合と異なり、そのための遊星歯車装置は不要である。以上により、従来の場合と比較して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクを適切に制御できるとともに、駆動力伝達装置１Ｂの構成の単純化、小型化および軽量化を図ることができる。さらに、式（１５）と後述する式（１６）との比較から明らかなように、後述する第４実施形態の場合と比較して、第２回転機トルクを小さくすることができ、それにより、第２回転機２０の小型化を図ることができる。
【０１３９】
次に、図２５を参照しながら、本発明の第４実施形態による駆動力伝達装置１Ｃについて説明する。この駆動力伝達装置１Ｃは、第３実施形態の駆動力伝達装置１Ｂと比較して、クランク軸８１ａおよび駆動輪ＤＷ，ＤＷに対する第１および第２のロータ１１，１３の連結関係が逆になっている点が主に異なっている。すなわち、図２５に示すように、第２ロータ１３は、クランク軸８１ａに連結されるとともに、第１ロータ１１は、回転軸２１やギヤ機構８３などを介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されている。同図および後述する他の図面において、第３実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を用いて示している。以下、第３実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０１４０】
駆動力伝達装置１Ｃでは、第２および第１のロータ１３，１１がクランク軸８１ａおよび駆動輪ＤＷ，ＤＷにそれぞれ連結されているため、エンジンアシスト中の制御動作は、第３実施形態と異なり、次のようにして行われる。すなわち、エンジン回転数ＮＥに基づき、第１および第２の回転磁界を制御することによって、第１および第２の回転磁界の発生に伴って第２ロータ１３に伝達される第２ロータ伝達トルクＴＲ２を、エンジントルクＴＥに釣り合うように制御する。また、そのように制御される第２ロータ伝達トルクＴＲ２に基づき、第２回転機トルクを制御することによって、アシストトルクを付加する。以下、図２６を参照しながら、エンジンアシスト中の制御動作について説明する。
【０１４１】
同図に示すように、回転数算出部７５には、第２ロータ回転角θ２が入力され、回転数算出部７５は、入力された第２ロータ回転角θ２に基づいて、エンジン回転数ＮＥを算出する。これは、第２ロータ１３がクランク軸８１ａに直結されているためである。なお、本実施形態では、第２回転角センサ５２および回転数算出部７５が、本発明における回転数検出手段に相当する。
【０１４２】
また、ＥＣＵ６１は、第１ロータ目標トルク算出部７３に代えて、第２ロータ目標トルク算出部７６（第１制御手段）を備えており、上記のエンジン回転数ＮＥと前述した目標回転数ＮＥ＿ｔａｒは、この第２ロータ目標トルク算出部７６に入力される。第２ロータ目標トルク算出部７６は、入力されたエンジン回転数ＮＥおよび目標回転数ＮＥ＿ｔａｒに基づいて、第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒを算出するとともに、算出した第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒを、第１電圧指令値算出部６５および第２回転機目標トルク算出部７７（第２制御手段）に出力する。この場合、第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒの算出は次のようにして行われる。
【０１４３】
すなわち、目標回転数ＮＥ＿ｔａｒとエンジン回転数ＮＥとの偏差を算出するとともに、この偏差に基づき、所定のフィードバック制御アルゴリズムによって、エンジン回転数ＮＥが目標回転数ＮＥ＿ｔａｒになるように、第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒを算出する。この場合にも、第１実施形態と同様、上記の所定のフィードバック制御アルゴリズムとして、定常偏差を許容するようなフィードバック制御アルゴリズム、例えばＰＤフィードバック制御アルゴリズムが用いられる。また、このＰＤフィードバック制御アルゴリズムで用いられるＰ項およびＤ項のゲインは、エンジン回転数ＮＥとエンジントルクＴＥの関係を実験によりあらかじめ求め、そのときどきのエンジン回転数ＮＥに対応するエンジントルクＴＥと同じ大きさに第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒがなるように設定されている。以上により、第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒは、エンジントルクＴＥと同じ大きさの逆向きのトルクとして算出される。
【０１４４】
第１電圧指令値算出部６５は、入力された第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒなどに応じ、第２実施形態と同様にして、第１Ｕ相〜Ｗ相の電圧指令値Ｖｕ１＿ｃｍｄ〜Ｖｗ１＿ｃｍｄを算出するとともに、算出したこれらの指令値Ｖｕ１＿ｃｍｄ〜Ｖｗ１＿ｃｍｄに基づく駆動信号を第１ＰＤＵ４１に出力する。これにより、第１Ｕ相〜Ｗ相の電流Ｉｕ１〜Ｉｗ１が制御されることにより、第１および第２の回転磁界の磁束密度が制御されることによって、第１および第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２による磁力が変化し、その結果、第１および第２の回転磁界の発生に伴って第２ロータ１３に作用する第２ロータ伝達トルクＴＲ２が、第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒになるように制御される。これにより、第２ロータ伝達トルクＴＲ２は、エンジントルクＴＥとほぼ同じ大きさの逆向きのトルクになり、エンジントルクＴＥと釣り合う。
【０１４５】
以上のように、ＥＣＵ６１および第１ＰＤＵ４１で構成される制御器によって、エンジン回転数ＮＥと所定の目標値（目標回転数ＮＥ＿ｔａｒ）との偏差に基づき、第２ロータ１３に出力される駆動力（第２ロータ伝達トルクＴＲ２）の目標値（第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒ）が決定されるとともに、第２ロータ１３に出力される駆動力が、決定された目標値になるように制御される。
【０１４６】
また、第２回転機目標トルク算出部７７は、入力された第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒに基づき、第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒを次のようにして算出するとともに、算出した第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒを第２電圧指令値算出部６７に出力する。
【０１４７】
具体的には、まず、第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒは上述したようにエンジントルクＴＥと同じ大きさの逆向きのトルクとして算出されるため、第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒの絶対値（｜ＴＲ２＿ｔａｒ｜）を、エンジントルク推定値ＴＥＥＳＴとして設定する。次いで、エンジントルク推定値ＴＥＥＳＴを用い、次式（１６）によって第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒを算出する。
ＴＭ２＿ｔａｒ＝｛ＫＡＥ−（１／２）｝ＴＥＥＳＴ    ……（１６）
【０１４８】
第２電圧指令値算出部６７は、第１実施形態と同様にして、第２Ｕ相〜Ｗ相の電圧指令値Ｖｕ２＿ｃｍｄ〜Ｖｗ２＿ｃｍｄを算出する。また、算出したこれらの指令値Ｖｕ２＿ｃｍｄ〜Ｖｗ２＿ｃｍｄに基づく駆動信号を第２ＰＤＵ４２に出力する。これにより、第２回転機２０のＵ相、Ｖ相およびＷ相のコイルに印可される電圧がそれぞれ、第２Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の電圧指令値Ｖｕ２＿ｃｍｄ，Ｖｖ２＿ｃｍｄ，Ｖｗ２＿ｃｍｄになるように制御されることによって、第２回転機トルクが第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒになるように制御される。
【０１４９】
また、第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒすなわちアシストトルクの目標値を上述したようにして算出するのは、次の理由による。すなわち、この場合の第１回転機１０におけるトルクの釣り合い関係は、例えば図２７のように示される。同図は、前述した図２４と同様、速度共線図にトルクの釣り合い関係の一例を併せて表示したものである。この場合、駆動用等価トルクＴＳＥは、第２ロータ１３に伝達されるエンジントルクＴＥを反力として、第１ロータ回転数ＮＲ１を増大させるように作用する。このことから明らかなように、駆動用等価トルクＴＳＥとエンジントルクＴＥとの合力が、第１および第２の回転磁界の発生に伴って第１ロータ１１に伝達される第１ロータ伝達トルクＴＲ１に相当し、第１ロータ伝達トルクＴＲ１は、エンジントルクＴＥと同じ向きのトルクとして、駆動輪ＤＷ，ＤＷに作用する。この場合、前記式（７）から明らかなように、駆動輪ＤＷ，ＤＷに作用する第１ロータ伝達トルクＴＲ１の大きさは、第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒの絶対値すなわちエンジントルク推定値ＴＥＥＳＴの１／２に等しい。
【０１５０】
前記式（１６）の右辺において、（１／２）・ＴＥＥＳＴを減算しているのは、駆動輪ＤＷ，ＤＷに上記のように作用する第１ロータ伝達トルクＴＲ１の分を差し引くことによって、第１ロータ伝達トルクＴＲ１と第２回転機２０によるアシストトルクの和を、エンジントルクＴＥのアシスト係数ＫＡＥ倍の大きさに制御するためである。以上により、駆動輪ＤＷ，ＤＷに実際に伝達されるトルクは、エンジントルクＴＥのアシスト係数ＫＡＥ倍の大きさになる。
【０１５１】
以上のように、本実施形態によれば、エンジン回転数ＮＥに応じ、第１および第２の回転磁界を制御することによって、第２ロータ伝達トルクＴＲ２をエンジントルクＴＥに釣り合わせることができる。また、そのような第２ロータ伝達トルクＴＲ２の目標値である第２ロータ目標トルクＴＲ２＿ｔａｒに基づいて、第２回転機目標トルクＴＭ２＿ｔａｒを算出するとともに、第２回転機トルクをこの目標トルクＴＭ２＿ｔａｒになるように制御するので、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクを、エンジントルクＴＥに応じた適切な大きさに制御できる。さらに、第３実施形態と同様、そのような制御を、エンジントルクＴＥを検出するセンサを用いることなく、行うことができる。また、第３実施形態と同様、従来の場合と比較して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクを適切に制御できるとともに、駆動力伝達装置１Ｃの構成の単純化、小型化および軽量化を図ることができる。
【０１５２】
なお、第４実施形態では、ステータ１２への電力供給により発生した第１および第２の回転磁界を制御することによって、第２ロータ伝達トルクＴＲ２をエンジントルクＴＥに釣り合わせているが、ステータ１２での発電により発生した第１および第２の回転磁界の制御によっても、第２ロータ伝達トルクＴＲ２をエンジントルクＴＥに釣り合わせることができる。この場合、ステータ１２で発電される電力および磁界回転数ＮＭＦと等価のトルクを発電用等価トルクＴＧＥとすると、第１回転機１０におけるトルクの釣り合い関係は、例えば図２８のように示される。第２ロータ伝達トルクＴＲ２をエンジントルクＴＥに釣り合わせられることは、同図と上述した図２７との比較から明らかである。また、発電した電力を第２回転機２０に供給することによって、バッテリ４３の消費電力量を抑えることができる。
【０１５３】
さらに、第３および第４の実施形態ではそれぞれ、第１および第２のロータ１１，１３と第２回転機２０とを、回転軸８２やギヤ機構８３を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結しているが、駆動輪ＤＷ，ＤＷとの連結の構成は、これに限らず任意である。また、第１および第２のロータ１１，１３と第２回転機２０とを、互いに異なる２つの伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結してもよい。さらに、第３および第４の実施形態では、目標回転数ＮＥ＿ｔａｒを値０に設定しているが、そのときどきのエンジン回転数ＮＥよりも小さな所定値に設定してもよい。また、第３および第４の実施形態では、エンジン回転数ＮＥを、第１および第２のロータ回転角θ１，θ２に基づいて算出しているが、電磁ピックアップ式や各種のセンサを用いて直接、検出してもよい。
【０１５４】
さらに、第３および第４の実施形態における第１および第２のロータ伝達トルクＴＲ１，ＴＲ２をエンジントルクＴＥにそれぞれ釣り合わせるための制御手法は、前述したものに限らず、他の適当な制御手法でもよい。以下、そのような制御手法の一例を、第３実施形態の場合について説明する。具体的には、実施形態と同様、第１および第２の回転磁界の制御により、第１ロータ伝達トルクＴＲ１をエンジントルクＴＥに対して逆向きのトルクになるように制御する。それに加え、第１ロータ伝達トルクＴＲ１を、エンジン回転数ＮＥがそのときの値に保持されるように制御する。これは次の理由による。すなわち、エンジントルクＴＥが一定である場合には、エンジン回転数ＮＥは、第１ロータ伝達トルクＴＲ１がエンジントルクＴＥよりも大きくなるのに伴って減少する一方、エンジントルクＴＥよりも小さくなるのに伴って増大する。このことから、エンジン回転数ＮＥが一定であるということは、第１ロータ伝達トルクＴＲ１とエンジントルクＴＥが釣り合っていることを適切に表す。したがって、上記のような制御手法を用いることによって、入力されるエンジントルクＴＥの大小にかかわらず、第１ロータ伝達トルクＴＲ１をエンジントルクＴＥに適切に釣り合わせることができる。第４実施形態の場合には、上記の制御手法において、第１ロータ伝達トルクＴＲ１を第２ロータ伝達トルクＴＲ２に置き換えればよい。
【０１５５】
また、第３および第４の実施形態は、本発明の駆動力伝達装置１Ｂ、１Ｃを車両の駆動系に適用した例であるが、本発明はこれに限らず、例えば、船舶および航空機の駆動系や、電動アシスト自転車などに適用可能である。
【０１５６】
なお、本発明は、これまでに説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、本実施形態では、第２回転機２０は、ＤＣモータであるが、操舵輪Ｗ，Ｗや駆動輪ＤＷ，ＤＷに駆動力を出力可能な回転機であれば、ＡＣモータなどでもよい。また、本実施形態において、操舵輪Ｗ，Ｗおよび駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるトルクをそれぞれ、操舵トルクＴＳおよびエンジントルクＴＥよりも小さくなるように制御してもよい。さらに、本実施形態では、第１および第２の回転機１０，２０の制御を、ベクトル制御で行っているが、他の制御手法で行ってもよい。また、本実施形態では、第１および第２のロータ目標トルクＴＲ１＿ｔａｒ，ＴＲ２＿ｔａｒを算出する所定のフィードバック制御アルゴリズムとして、ＰＤフィードバック制御アルゴリズムを用いているが、定常偏差を許容するようなフィードバック制御アルゴリズムであれば、これに限らず、例えばＰフィードバック制御アルゴリズムを用いてもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５７】
【図１】本発明の第１実施形態による駆動力伝達装置を、これを適用したステアリングホイールなどとともに概略的に示す図である。
【図２】図１の駆動力伝達装置のＥＣＵなどを示すブロック図である。
【図３】第１回転機の周方向に直交する断面を示す図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線の位置で周方向に沿って破断した断面の一部を、第１および第２の回転磁界の発生時について示す展開図である。
【図５】図４の展開図の構成と機能的に同じ構成を示す図である。
【図６】第１ロータを回転不能にした状態で第１および第２の回転磁界を発生させた場合の第１回転機の動作を説明するための図である。
【図７】図６の続きの動作を説明するための図である。
【図８】第１回転機の動作中に形成される磁気回路を示す図である。
【図９】第１ロータを回転不能にした状態で第１および第２の回転磁界を発生させた場合に第２ロータに伝達されるトルクの一例を模式的に示す図である。
【図１０】磁界回転数、第１および第２のロータ回転数の関係の一例を、（ａ）第１ロータを回転不能にした場合について、（ｂ）第２ロータを回転不能にした場合について、それぞれ示す速度共線図である。
【図１１】磁界回転数、第１および第２のロータ回転数の関係の一例を、（ａ）第１および第２のロータがいずれも回転している場合、（ｂ）磁界回転数が値０の場合について、それぞれ示す速度共線図である。
【図１２】第２ロータを回転不能にした状態で第１および第２の回転磁界を発生させた場合の第１回転機の動作を説明するための図である。
【図１３】図１２の続きの動作を説明するための図である。
【図１４】図１の駆動力伝達装置のＥＣＵで構成される第１および第２の回転機を制御するための制御器を示すブロック図である。
【図１５】図１４の第１電圧指令値算出部のブロック図である。
【図１６】図１の駆動力伝達装置の第１回転機におけるトルクの釣り合い関係の一例を、各パラメータの回転角度位置の関係の一例とともに操舵中について示す図である。
【図１７】操舵中における操舵角と連結軸回転角の推移の一例を、（ａ）図１の駆動力伝達装置の場合について示す図、（ｂ）比較例について示す図である。
【図１８】本発明の第２実施形態による駆動力伝達装置を、これを適用したステアリングホイールなどとともに概略的に示す図である。
【図１９】図１８の駆動力伝達装置のＥＣＵで構成される第１および第２の回転機を制御するための制御器を示すブロック図である。
【図２０】図１９の第１電圧指令値算出部を示すブロック図である。
【図２１】図１８の駆動力伝達装置の第１回転機におけるトルクの釣り合い関係の一例を、各パラメータの回転角度位置の関係の一例とともに操舵中について示す図である。
【図２２】本発明の第３実施形態による駆動力伝達装置を、これを適用したエンジンなどとともに概略的に示す図である。
【図２３】図２２の駆動力伝達装置のＥＣＵで構成される第１および第２の回転機を制御するための制御器を示すブロック図である。
【図２４】図２２の駆動力伝達装置の第１回転機におけるトルクの釣り合い関係の一例を、各パラメータの回転数の関係の一例とともにエンジンの運転中について示す図である。
【図２５】本発明の第４実施形態による駆動力伝達装置を、これを適用したエンジンなどとともに概略的に示す図である。
【図２６】図２５の駆動力伝達装置のＥＣＵで構成される第１および第２の回転機を制御するための制御器を示すブロック図である。
【図２７】図２５の駆動力伝達装置の第１回転機におけるトルクの釣り合い関係の一例を、各パラメータの回転数の関係の一例とともに示す図である。
【図２８】図２５の駆動力伝達装置の第１回転機におけるトルクの釣り合い関係の他の例を、各パラメータの回転数の関係の一例とともに示す図である。
【図２９】請求項１の第１駆動力伝達装置の第１回転機におけるトルクの釣り合い関係の一例を、各パラメータの回転角度位置の関係の一例とともに示す図である。
【図３０】請求項１の第２駆動力伝達装置の第１回転機におけるトルクの釣り合い関係の一例を、各パラメータの回転角度位置の関係の一例とともに示す図である。
【符号の説明】
【０１５８】
１  駆動力伝達装置
１０  第１回転機
１１  第１ロータ
１２  ステータ
１３  第２ロータ
Ｗ，Ｗ  操舵輪（被駆動部）
２０  第２回転機
３１  ステアリングホイール（動力源）
３２  ステアリングホイール軸（出力軸）
４１  第１ＰＤＵ（第１制御手段）
４２  第２ＰＤＵ（第２制御手段）
５１  第１回転角センサ（回転角検出手段、回転数検出手段）
５２  第２回転角センサ（回転角検出手段、回転数検出手段）
６１  ＥＣＵ（回転角検出手段、第１制御手段、第２制御手段、回転数検出手段）
６２  操舵角算出部（回転角検出手段）
６４  第１ロータ目標トルク算出部（第１制御手段）
６５  第１電圧指令値算出部（第１制御手段）
６６  第２回転機目標トルク算出部（第２制御手段）
６７  第２電圧指令値算出部（第２制御手段）
１Ａ  駆動力伝達装置
６８  操舵角算出部（回転角検出手段）
６９  第２ロータ目標トルク算出部（第１制御手段）
７０  第２回転機目標トルク算出部（第２制御手段）
θＳ  操舵角（出力軸の回転角度位置）
１Ｂ  駆動力伝達装置
８１  エンジン（動力源）
８１ａ  クランク軸（出力軸）
ＤＷ，ＤＷ  駆動輪（被駆動部）
７１  回転数算出部（回転数検出手段）
７３  第１ロータ目標トルク算出部（第１制御手段）
７４  第２回転機目標トルク算出部（第２制御手段）
１Ｃ  駆動力伝達装置
７５  回転数算出部（回転数検出手段）
７６  第２ロータ目標トルク算出部（第１制御手段）
７７  第２回転機目標トルク算出部（第２制御手段）
ＮＥ  エンジン回転数（出力軸の回転数）
【図１】
0005085361.tif 000005
【図２】
0005085361.tif 000006
【図３】
0005085361.tif 000007
【図４】
0005085361.tif 000008
【図５】
0005085361.tif 000009
【図６】
0005085361.tif 000010
【図７】
0005085361.tif 000011
【図８】
0005085361.tif 000012
【図９】
0005085361.tif 000013
【図１０】
0005085361.tif 000014
【図１１】
0005085361.tif 000015
【図１２】
0005085361.tif 000016
【図１３】
0005085361.tif 000017
【図１４】
0005085361.tif 000018
【図１５】
0005085361.tif 000019
【図１６】
0005085361.tif 000020
【図１７】
0005085361.tif 000021
【図１８】
0005085361.tif 000022
【図１９】
0005085361.tif 000023
【図２０】
0005085361.tif 000024
【図２１】
0005085361.tif 000025
【図２２】
0005085361.tif 000026
【図２３】
0005085361.tif 000027
【図２４】
0005085361.tif 000028
【図２５】
0005085361.tif 000029
【図２６】
0005085361.tif 000030
【図２７】
0005085361.tif 000031
【図２８】
0005085361.tif 000032
【図２９】
0005085361.tif 000033
【図３０】
0005085361.tif 000034