(57)【要約】【課題】熱機関および回転機を動力源とする場合において、回転機のトルクリップルおよびコギングトルクを低減することができ、それにより、商品性を向上させることができる動力装置を提供することを目的とする。【解決手段】動力装置1では、第1電気モータ10が、電機子列をステータ16と、永久磁石列を有する第1ロータ14と、軟磁性体列を有する第2ロータ15などを備えており、ロータ14は前輪4に連結され、ロータ15はエンジン3に連結されている。第1電気モータ10は、3組の電動機構造において、電機子17〜19に発生する磁極と永久磁石列の磁極との間の電気角の位相が、回転方向に対して電気角2π/3ずつずれるように制御されるとともに、電機子17〜19に発生する磁極と軟磁性体列の軟磁性体コアとの間の電気角の位相が、回転方向に対して電気角π/3ずつずれるように制御される。【選択図】図１１
2009273295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力によって被駆動部を駆動する動力装置であって、
熱機関と、
回転磁界を発生させるためのステータと、当該ステータに対して相対的に回転自在の第１ロータおよび第２ロータとを有し、当該第１ロータおよび当該第２ロータの一方が前記熱機関に機械的に連結され、当該第１ロータおよび当該第２ロータの他方が前記被駆動部に機械的に連結されるとともに、前記ステータと前記第１ロータと前記第２ロータとの間で、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、エネルギを入出力する第１回転機と、
前記ステータにおける電力の入出力状態を制御する制御装置と、
を備え、
前記ステータは、電機子列を有し、当該電機子列は、互いに間隔を存して所定の円周方向に並んだ複数の電機子で構成され、前記エネルギの入出力に伴って当該電機子列に発生する磁極により、前記回転磁界を発生させ、
前記第１ロータは、前記電機子列に対向するように配置された磁極列を有し、当該磁極列は、互いに間隔を存して前記所定の円周方向に並んだ複数の磁極で構成され、当該複数の磁極は隣り合う各２つが互いに異なる極性を有し、
前記第２ロータは、軟磁性体列を有し、当該軟磁性体列は、互いに間隔を存して前記所定の円周方向に並んだ複数の軟磁性体で構成されるとともに、前記電機子列と前記磁極列の間に配置され、
前記電機子列、前記磁極列および前記軟磁性体列を１組の回転機構造として、ｍ（ｍは３以上の整数）組の回転機構造をさらに備え、
前記制御装置は、前記回転磁界の発生中、前記ｍ組の回転機構造において、前記電機子列に発生する前記磁極と前記磁極列の前記磁極との間の前記所定の円周方向における電気角の位相差が、電気角２π／ｍずつずれた状態になるとともに、前記電機子列に発生する前記磁極と前記軟磁性体列の前記軟磁性体との間の前記所定の円周方向における電気角の位相差が、電気角π／ｍずつずれた状態になるように、前記ステータにおける前記電力の入出力状態を制御することを特徴とする動力装置。
【請求項２】
前記第１回転機の前記第１ロータは前記被駆動部に機械的に連結され、前記第２ロータは前記熱機関に機械的に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の動力装置。
【請求項３】
前記第２ロータの回転を制止するための制止装置をさらに備え、前記制御装置は、当該制止装置の制止動作を制御することを特徴とする請求項２に記載の動力装置。
【請求項４】
前記被駆動部および前記第１ロータに機械的に連結された回転軸を有する第２回転機をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の動力装置。
【請求項５】
前記第１回転機の前記第１ロータおよび前記第２回転機の前記回転軸と、前記被駆動部との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の動力装置。
【請求項６】
前記第１回転機の前記第２ロータと前記熱機関との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の動力装置。
【請求項７】
前記第２回転機の前記回転軸は、変速装置を介して前記第１回転機の前記第１ロータおよび前記被駆動部に機械的に連結されており、
当該変速装置は、前記第２回転機の前記回転軸と、前記第１回転機の前記第１ロータおよび前記被駆動部との間の変速動作を行うことを特徴とする請求項４に記載の動力装置。
【請求項８】
前記被駆動部とは別個の第２被駆動部と、
当該第２被駆動部に機械的に連結された第２回転機と、をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の動力装置。
【請求項９】
前記第１回転機の前記第２ロータと前記熱機関との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の動力装置。
【請求項１０】
前記第２回転機と前記第２被駆動部との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えることを特徴とする請求項８または９に記載の動力装置。
【請求項１１】
前記第１回転機の前記第１ロータは前記熱機関に機械的に連結され、前記第２ロータは前記被駆動部に機械的に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の動力装置。
【請求項１２】
前記第１ロータの回転を制止するための制止装置をさらに備え、前記制御装置は、当該制止装置の制止動作を制御することを特徴とする請求項１１に記載の動力装置。
【請求項１３】
前記熱機関および前記第１ロータに機械的に連結された回転軸を有する第２回転機をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の動力装置。
【請求項１４】
前記第１回転機の前記第１ロータおよび前記第２回転機の前記回転軸と、前記熱機関との間を機械的に接続・遮断するクラッチをさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の動力装置。
【請求項１５】
前記第１回転機の前記第２ロータと前記被駆動部との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の動力装置。
【請求項１６】
前記第２回転機の前記回転軸と前記熱機関との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の動力装置。
【請求項１７】
前記被駆動部とは別個の第２被駆動部と、
当該第２被駆動部に機械的に連結された第２回転機と、をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の動力装置。
【請求項１８】
動力によって被駆動部を駆動する動力装置であって、
熱機関と、
回転磁界を発生させるためのステータと、当該ステータに対して相対的に回転自在の第１ロータおよび第２ロータとを有し、当該第１ロータおよび当該第２ロータの一方が前記熱機関に機械的に連結され、当該第１ロータおよび当該第２ロータの他方が前記被駆動部に機械的に連結されるとともに、前記ステータと前記第１ロータと前記第２ロータとの間で、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、エネルギを入出力する第１回転機と、
前記ステータにおける電力の入出力状態を制御する制御装置と、
を備え、
前記ステータは、仮想の円柱面に沿うように配置された複数の電機子を有し、前記エネルギの入出力に伴って当該複数の電機子に発生する磁極により、前記回転磁界を発生させ、
前記第１ロータは、互いに間隔を存して前記仮想の円柱面に沿うように並んだ複数の磁極を有し、当該複数の磁極は、隣り合う各２つの極性が互いに異なるとともに、前記複数の電機子との間に間隙を存するように配置され、
前記第２ロータは、互いに間隔を存して前記仮想の円柱面に沿うように並ぶとともに、前記複数の電機子と前記複数の磁極との間に配置された複数の軟磁性体を有し、
前記複数の電機子の各々は、前記仮想の円柱面に沿う第１所定方向に延びており、
前記複数の磁極の各々は、当該各磁極の両端部間の電気角がθａとなるように、前記仮想の円柱面に沿う第２所定方向に延びており、
前記複数の軟磁性体の各々は、当該各軟磁性体の両端部間の電気角がθｂとなるように、前記仮想の円柱面に沿う第３所定方向に延びており、
前記回転磁界の発生中、前記複数の電機子に発生する前記磁極の両端部間の電気角をθｓとしたときに、θｓ＝２θｂ−θａが成立するように構成されていることを特徴とする動力装置。
【請求項１９】
前記３つの電気角θｓ，θａ，θｂは、前記２つの電気角θｓ，θａの一方が前記電気角θｂに対して電気角π分大きいとともに、前記２つの電気角θｓ，θａの他方が前記電気角θｂに対して電気角π分小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項１８に記載の動力装置。
【請求項２０】
前記第１回転機の前記第１ロータは前記被駆動部に機械的に連結され、前記第２ロータは前記熱機関に機械的に連結されていることを特徴とする請求項１８または１９に記載の動力装置。
【請求項２１】
前記第２ロータの回転を制止するための制止装置をさらに備え、前記制御装置は、当該制止装置の制止動作を制御することを特徴とする請求項２０に記載の動力装置。
【請求項２２】
前記被駆動部および前記第１ロータに機械的に連結された回転軸を有する第２回転機をさらに備えることを特徴とする請求項２０に記載の動力装置。
【請求項２３】
前記第１回転機の前記第１ロータおよび前記第２回転機の前記回転軸と、前記被駆動部との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えることを特徴とする請求項２２に記載の動力装置。
【請求項２４】
前記第１回転機の前記第２ロータと前記熱機関との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えることを特徴とする請求項２２に記載の動力装置。
【請求項２５】
前記第２回転機の前記回転軸は、変速装置を介して前記第１回転機の前記第１ロータおよび前記被駆動部に機械的に連結されており、
当該変速装置は、前記第２回転機の前記回転軸と、前記第１回転機の前記第１ロータおよび前記被駆動部との間の変速動作を行うことを特徴とする請求項２２に記載の動力装置。
【請求項２６】
前記被駆動部とは別個の第２被駆動部と、
当該第２被駆動部に機械的に連結された第２回転機と、をさらに備えることを特徴とする請求項２０に記載の動力装置。
【請求項２７】
前記第１回転機の前記第２ロータと前記熱機関との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えることを特徴とする請求項２６に記載の動力装置。
【請求項２８】
前記第２回転機と前記第２被駆動部との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えることを特徴とする請求項２６または２７に記載の動力装置。
【請求項２９】
前記第１回転機の前記第１ロータは前記熱機関に機械的に連結され、前記第２ロータは前記被駆動部に機械的に連結されていることを特徴とする請求項１８または１９に記載の動力装置。
【請求項３０】
前記第１ロータの回転を制止するための制止装置をさらに備え、前記制御装置は、当該制止装置の制止動作を制御することを特徴とする請求項２９に記載の動力装置。
【請求項３１】
前記熱機関および前記第１ロータに機械的に連結された回転軸を有する第２回転機をさらに備えることを特徴とする請求項２９に記載の動力装置。
【請求項３２】
前記第１回転機の前記第１ロータおよび前記第２回転機の前記回転軸と、前記熱機関との間を機械的に接続・遮断するクラッチをさらに備えることを特徴とする請求項３１に記載の動力装置。
【請求項３３】
前記第１回転機の前記第２ロータと前記被駆動部との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えることを特徴とする請求項３１に記載の動力装置。
【請求項３４】
前記第２回転機の前記回転軸と前記熱機関との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えることを特徴とする請求項３１に記載の動力装置。
【請求項３５】
前記被駆動部とは別個の第２被駆動部と、
当該第２被駆動部に機械的に連結された第２回転機と、をさらに備えることを特徴とする請求項２９に記載の動力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力によって被駆動部を駆動する動力装置に関し、特に動力源として熱機関および回転機を備えたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の動力装置として、特許文献１に記載されたものを本出願人は既に提案している。この動力装置は、ハイブリッド車両の駆動輪を駆動するものであり、特許文献１の図２に示す例では、動力源として、エンジン、第１電気モータおよび第２電気モータを備えている。
【０００３】
この第１電気モータは、円筒状のケースと、ケースに回転自在に支持された入力軸および出力軸と、ケースの内壁に周方向に沿って設けられたステータと、ケース内に収容された第１ロータと、第１ロータとステータの間に設けられた第２ロータなどを備えており、これらのステータ、第１ロータおよび第２ロータは、互いに同心に配置されている。この第１電気モータでは、その入力軸はエンジンの出力軸に機械的に連結され、出力軸は第２電気モータの回転軸に直結されている。また、ステータは、所定間隔で配置された複数の電機子を備えており、隣り合う各３つの電機子のコイルは、電力が供給されたときに、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相を示しながら移動磁界を発生する３相コイルとして構成されている。
【０００４】
さらに、第１ロータは、出力軸の先端部に同心に固定されており、その外周面には、永久磁石列が周方向に沿って設けられている。この永久磁石列は、複数の永久磁石で構成されており、これらの永久磁石は、互いに等間隔でかつ隣り合う各２つが互いに異なる極性で配置されている。さらに、第２ロータは、入力軸の先端部に同心に固定されており、その外周面には、２つの軟磁性体列が周方向に沿って互いに平行に延びている。２つの軟磁性体列は、周方向に沿って所定間隔で並ぶ複数の軟磁性体コアで構成されているとともに、一方の軟磁性体列の軟磁性体コアは、他方の軟磁性体列の軟磁性体コアに対して、電気角π／２ずつずれるように配置されている。
【０００５】
一方、第２電気モータは、ＤＣブラシレスモータで構成されており、その回転軸が駆動輪に機械的に連結されている。以上の動力装置では、ハイブリッド車両の運転状態に応じて、エンジン、第１電気モータおよび第２電気モータの動作状態が制御され、その結果、これらの動力源が発生する動力によって、駆動輪が駆動される。
【０００６】
【特許文献１】国際公開第０８／０１８５３９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来の動力装置によれば、第１電気モータの構造上の特性に起因して、第１ロータまたは第２ロータの回転中、第２ロータの一方の軟磁性体列の軟磁性体コアに作用する磁力すなわちトルクと、他方の軟磁性体列の軟磁性体コアに作用する磁力すなわちトルクとが、交互に強くなったり、弱くなったりする。その際、第１ロータまたは第２ロータの回転角に対するトルクの変化度合（勾配）が、増大方向と減少方向とで異なることによって、トルクリップルおよびコギングトルクが発生してしまう（後述する図１７参照）。その結果、商品性が低下してしまう。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、熱機関および回転機を動力源とする場合において、回転機のトルクリップルおよびコギングトルクを低減することができ、それにより、商品性を向上させることができる動力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】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、動力によって被駆動部（前輪４）を駆動する動力装置１，１Ａ〜１Ｄであって、熱機関（エンジン３）と、回転磁界を発生させるためのステータ１６と、ステータ１６に対して相対的に回転自在の第１ロータ１４および第２ロータ１５とを有し、第１ロータ１４および第２ロータ１５の一方が熱機関に機械的に連結され、第１ロータ１４および第２ロータ１５の他方が被駆動部に機械的に連結されるとともに、ステータ１６と第１ロータ１４と第２ロータ１５との間で、回転磁界の発生に伴って形成される磁気回路を介して、エネルギを入出力する第１回転機（第１電気モータ１０）と、ステータ１６における電力の入出力状態を制御する制御装置（ＭＯＴ・ＥＣＵ３０、１ＳＴ・ＰＤＵ３１、２ＮＤ・ＰＤＵ３２）と、を備え、ステータ１６は、電機子列を有し、電機子列は、互いに間隔を存して所定の円周方向に並んだ複数の電機子（第１〜第３電機子１７〜１９）で構成され、エネルギの入出力に伴って電機子列に発生する磁極により、回転磁界を発生させ、第１ロータ１４は、電機子列に対向するように配置された磁極列を有し、磁極列は、互いに間隔を存して所定の円周方向に並んだ複数の磁極（永久磁石１４ｃ）で構成され、複数の磁極は隣り合う各２つが互いに異なる極性を有し、第２ロータ１５は、軟磁性体列を有し、軟磁性体列は、互いに間隔を存して所定の円周方向に並んだ複数の軟磁性体（第１〜第３軟磁性体コア１５ａ〜１５ｃ）で構成されるとともに、電機子列と磁極列の間に配置され、電機子列、磁極列および軟磁性体列を１組の回転機構造（電動機構造）として、ｍ（ｍは３以上の整数）組の回転機構造をさらに備え、制御装置は、回転磁界の発生中、ｍ組の回転機構造において、電機子列に発生する磁極と磁極列の磁極との間の所定の円周方向における電気角の位相差が、電気角２π／ｍずつずれた状態になるとともに、電機子列に発生する磁極と軟磁性体列の軟磁性体との間の所定の円周方向における電気角の位相差が、電気角π／ｍずつずれた状態になるように、ステータ１６における電力の入出力状態を制御することを特徴とする。
【００１０】
この動力装置によれば、第１回転機の第１ロータおよび第２ロータの一方が熱機関に機械的に連結され、第１ロータおよび第２ロータの他方が被駆動部に機械的に連結されている。さらに、ステータと第１ロータと第２ロータとの間で、回転磁界の発生に伴って形成される磁気回路を介して、エネルギが入出力されるとともに、制御装置によって、ステータにおける電力の入出力状態が制御されるので、熱機関の動力および／または第１回転機の動力によって、被駆動部を駆動することができるとともに、熱機関の動力または被駆動部の運動エネルギによって、第１回転機での電力回生が可能になる。
【００１１】
また、制御装置により、回転磁界の発生中、ｍ組の回転機構造において、電機子列に発生する磁極と磁極列の磁極との間の所定の円周方向における電気角の位相差が、電気角２π／ｍずつずれた状態になるとともに、電機子列に発生する磁極と軟磁性体列の軟磁性体との間の所定の円周方向における電気角の位相差が、電気角π／ｍずつずれた状態になるように、ステータにおける電力の入出力状態が制御される。ここで、この第１回転機の逆起電圧の算出式（後述する式（６５）〜（６７））は、後述するように、特許文献１の第１電気モータにおける逆起電圧の算出式（後述する式（２８）〜（３０））と同じになるので、この第１回転機を、特許文献１の第１電気モータと同様に、遊星歯車装置と同じ動作特性を示すように制御することができる。これに加えて、第１回転機がｍ組の回転機構造を備えているので、２組の回転機構造を備えた特許文献１の第１電気モータと比べて、各組の電動機構造における磁束量が２／ｍになることによって、各組の回転機構造におけるコギングトルク成分およびトルクリップル成分の振幅を２／ｍに低減することができる。これに加えて、第１回転機がｍ組の回転機構造を備えているので、電機子列に発生する磁極と磁極列の磁極との間の所定の円周方向における電気角の位相差、および電機子列に発生する磁極と軟磁性体列の軟磁性体との間の所定の円周方向における電気角の位相差を、より細かく設定することができる。それにより、各組の回転機構造におけるコギングトルク成分およびトルクリップル成分が、互い重なり合って打ち消し合う箇所を増やすことができる（後述する図１６，１７参照）。その結果、トルクリップルおよびコギングトルクを従来よりも低減することができ、商品性を向上させることができる。特に、回転機構造の組数が多いほど、トルクリップルおよびコギングトルクをより低減することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の動力装置１，１Ａ，１Ｂにおいて、第１回転機の第１ロータ１４は被駆動部（前輪４）に機械的に連結され、第２ロータ１５は熱機関（エンジン３）に機械的に連結されていることを特徴とする。
【００１３】
この動力装置によれば、熱機関および第１回転機を動力源とする動力装置を実現することができる。また、前述したように、第１回転機を遊星歯車装置と同様の動作特性を示すように制御できるので、熱機関の動力を第２ロータ、第１ロータおよび被駆動部の順に伝達できるとともに、その伝達状態を制御装置によって制御することができる。さらに、熱機関の運転中、軟磁性体列を有する第２ロータが熱機関で駆動される頻度が極めて高くなるので、電機子を有するロータが熱機関で駆動される場合と比べて、第２ロータの重量を軽量化できることによって、第１回転機の効率を向上させることができるとともに、第１回転機の耐久性を向上させることができる。
【００１４】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の動力装置１Ｂにおいて、第２ロータ１５の回転を制止するための制止装置（電磁ブレーキ５５）をさらに備え、制御装置は、制止装置の制止動作を制御することを特徴とする。
【００１５】
この動力装置によれば、前述したように、制御装置によって、第１回転機を遊星歯車装置と同様の動作特性を示すように制御できるので、例えば、熱機関が停止している場合、制御装置によって、制止装置を第２ロータの回転を制止するように制御するとともに、電力を第１回転機のステータに供給し、回転磁界を発生させると、ステータへの供給電力が動力変換されて第１ロータに入力され、第１ロータが回転駆動される。それにより、被駆動部を駆動することができる。
【００１６】
請求項４に係る発明は、請求項２に記載の動力装置１において、被駆動部（前輪４）および第１ロータ１４に機械的に連結された回転軸（出力軸１３）を有する第２回転機（第２電気モータ２０）をさらに備えることを特徴とする。
【００１７】
この動力装置によれば、被駆動部および第１ロータに機械的に連結された回転軸を有する第２回転機をさらに備えているので、この第２回転機を制御することによって、熱機関および第１回転機の動力に加えて、第２回転機の動力を被駆動部に伝達することができ、それにより、請求項２の動力装置よりも大きな駆動力によって、被駆動部を駆動することができる。
【００１８】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の動力装置１において、第１回転機の第１ロータ１４および第２回転機の回転軸（出力軸１３）と、被駆動部（前輪４）との間の変速動作を行う変速装置５０をさらに備えることを特徴とする。
【００１９】
この動力装置によれば、第１回転機の第１ロータおよび第２回転機の回転軸と、被駆動部との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えているので、この変速装置の変速比を適切に設定することにより、第１回転機および第２回転機の小型化や低回転化を図ることができる。例えば、変速装置の減速比を大きく設定することによって、第１回転機および第２回転機を介して変速装置に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第１回転機および第２回転機を小型化することができる。
【００２０】
請求項６に係る発明は、請求項４に記載の動力装置１において、第１回転機の第２ロータ１５と熱機関（エンジン３）との間の変速動作を行う変速装置５１をさらに備えることを特徴とする。
【００２１】
この動力装置によれば、第１回転機の第２ロータと熱機関との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えているので、熱機関の動力を変速しながら第１回転機に伝達することができる。
【００２２】
請求項７に係る発明は、請求項４に記載の動力装置１において、第２回転機（第２電気モータ２０）の回転軸（出力軸１３）は、変速装置５２を介して第１回転機（第１電気モータ１０）の第１ロータ１４および被駆動部（前輪４）に機械的に連結されており、変速装置５２は、第２回転機の回転軸と、第１回転機の第１ロータ１４および被駆動部との間の変速動作を行うことを特徴とする。
【００２３】
この動力装置によれば、第２回転機の回転軸が変速装置を介して第１回転機の第１ロータおよび被駆動部に機械的に連結されており、この変速装置によって、第２回転機の回転軸と、第１回転機の第１ロータおよび被駆動部との間の変速動作が行われるので、この変速装置の変速比を適切に設定することにより、第２回転機の小型化および低回転化を図ることができる。例えば、変速装置の減速比を大きく設定することによって、第２回転機から変速装置に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第２回転機を小型化することができる。
【００２４】
請求項８に係る発明は、請求項２に記載の動力装置１Ａにおいて、被駆動部（前輪４）とは別個の第２被駆動部（後輪５）と、第２被駆動部に機械的に連結された第２回転機（第２電気モータ２０）と、をさらに備えることを特徴とする。
【００２５】
この動力装置によれば、第１回転機および第２回転機を制御することによって、被駆動部および第２被駆動部を別個に駆動することができる。
【００２６】
請求項９に係る発明は、請求項８に記載の動力装置１Ａにおいて、第１回転機（第１電気モータ１０）の第２ロータ１５と熱機関（エンジン３）との間の変速動作を行う変速装置５３をさらに備えることを特徴とする。
【００２７】
この動力装置によれば、第１回転機の第２ロータと熱機関との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えているので、熱機関の動力を変速しながら第１回転機に伝達することができる。
【００２８】
請求項１０に係る発明は、請求項８または９に記載の動力装置１Ａにおいて、第２回転機（第２電気モータ２０）と第２被駆動部（後輪５）との間の変速動作を行う変速装置５４をさらに備えることを特徴とする。
【００２９】
この動力装置によれば、第２回転機と第２被駆動部との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えているので、この変速装置の変速比を適切に設定することにより、第２回転機の小型化および低回転化を図ることができる。例えば、変速装置の減速比を大きく設定することによって、第２回転機から変速装置に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第２回転機を小型化することができる。
【００３０】
請求項１１に係る発明は、請求項１に記載の動力装置１Ｃ，１Ｄにおいて、第１回転機（第１電気モータ１０）の第１ロータ１４は熱機関（エンジン３）に機械的に連結され、第２ロータ１５は被駆動部（前輪４）に機械的に連結されていることを特徴とする。
【００３１】
この動力装置によれば、熱機関および第１回転機を動力源とする動力装置を実現することができる。また、前述したように、第１回転機を遊星歯車装置と同様の動作特性を示すように制御できるので、熱機関の動力を第１ロータ、第２ロータおよび被駆動部の順に伝達できるとともに、その伝達状態を制御装置によって制御することができる。
【００３２】
請求項１２に係る発明は、請求項１１に記載の動力装置１Ｃにおいて、第１ロータ１４の回転を制止するための制止装置（第２電気モータ２０）をさらに備え、制御装置は、制止装置の制止動作を制御することを特徴とする。
【００３３】
この動力装置によれば、前述したように、制御装置によって、第１回転機を遊星歯車装置と同様の動作特性を示すように制御できるので、例えば、熱機関が停止している場合、制御装置によって、制止装置を第１ロータの回転を制止するように制御するとともに、電力を第１回転機のステータに供給し、回転磁界を発生させると、ステータへの供給電力が動力変換されて第２ロータに入力され、第２ロータが回転駆動される。それにより、被駆動部を駆動することができる。
【００３４】
請求項１３に係る発明は、請求項１１に記載の動力装置１Ｃにおいて、熱機関（エンジン３）および第１ロータ１４に機械的に連結された回転軸（入力軸１２）を有する第２回転機（第２電気モータ２０）をさらに備えることを特徴とする。
【００３５】
この動力装置によれば、熱機関および第１ロータに機械的に連結された回転軸を有する第２回転機をさらに備えているので、この第２回転機を制御することによって、熱機関および第１回転機の動力に加えて、第２回転機の動力を被駆動部に伝達することができ、それにより、請求項１１の動力装置よりも大きな駆動力によって、被駆動部を駆動することができる。
【００３６】
請求項１４に係る発明は、請求項１３に記載の動力装置１Ｃにおいて、第１回転機（第１電気モータ１０）の第１ロータ１４および第２回転機（第２電気モータ２０）の回転軸（入力軸１２）と、熱機関（エンジン３）との間を機械的に接続・遮断するクラッチ５６をさらに備えることを特徴とする。
【００３７】
この動力装置によれば、第１回転機の第１ロータおよび第２回転機の回転軸と、熱機関との間を機械的に接続・遮断するクラッチをさらに備えているので、熱機関が停止中の場合において、クラッチを遮断側に制御するとともに、第１回転機および第２回転機の少なくとも一方の力行制御が実行すれば、熱機関を停止したままで、第１回転機および／または第２回転機の動力を被駆動部に伝達できる。それにより、被駆動部を駆動することができる。
【００３８】
請求項１５に係る発明は、請求項１３に記載の動力装置１Ｃにおいて、第１回転機（第１電気モータ１０）の第２ロータ１５と被駆動部（前輪４）との間の変速動作を行う変速装置５７をさらに備えることを特徴とする。
【００３９】
この動力装置によれば、第１回転機の第２ロータと被駆動部との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えているので、この変速装置の変速比を適切に設定することにより、第１回転機および第２回転機の小型化や低回転化を図ることができる。例えば、変速装置の減速比を大きく設定することによって、第１回転機および第２回転機を介して変速装置に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第１回転機および第２回転機を小型化することができる。
【００４０】
請求項１６に係る発明は、請求項１３に記載の動力装置１Ｃにおいて、第２回転機（第２電気モータ２０）の回転軸（出力軸１３）と熱機関（エンジン３）との間の変速動作を行う変速装置５８をさらに備えることを特徴とする。
【００４１】
この動力装置によれば、第２回転機の回転軸と熱機関との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えているので、熱機関の動力を変速しながら第２回転機に伝達することができる。
【００４２】
請求項１７に係る発明は、請求項１１に記載の動力装置１Ｄにおいて、被駆動部（前輪４）とは別個の第２被駆動部（後輪５）と、第２被駆動部に機械的に連結された第２回転機（第２電気モータ２０）と、をさらに備えることを特徴とする。
【００４３】
この動力装置によれば、請求項８に係る発明と同様の作用効果を得ることができる。
【００４４】
請求項１８に係る発明は、動力によって被駆動部（前輪４）を駆動する動力装置１Ｅ〜１Ｈ，１Ｊであって、熱機関（エンジン３）と、回転磁界を発生させるためのステータ９０と、ステータ９０に対して相対的に回転自在の第１ロータ７０および第２ロータ８０とを有し、第１ロータ７０および第２ロータ８０の一方が熱機関（エンジン３）に機械的に連結され、第１ロータ７０および第２ロータ８０の他方が被駆動部（前輪４）に機械的に連結されるとともに、ステータ９０と第１ロータ７０と第２ロータ８０との間で、回転磁界の発生に伴って形成される磁気回路を介して、エネルギを入出力する第１回転機（第１電気モータ６０）と、ステータ９０における電力の入出力状態を制御する制御装置（ＭＯＴ・ＥＣＵ３０、１ＳＴ・ＰＤＵ３１、２ＮＤ・ＰＤＵ３２）と、を備え、ステータ９０は、仮想の円柱面に沿うように配置された複数の電機子９１を有し、エネルギの入出力に伴って複数の電機子９１に発生する磁極により、回転磁界を発生させ、第１ロータ７０は、互いに間隔を存して仮想の円柱面に沿うように並んだ複数の磁極（永久磁石７２）を有し、複数の磁極は、隣り合う各２つの極性が互いに異なるとともに、複数の電機子９１との間に間隙を存するように配置され、第２ロータ８０は、互いに間隔を存して仮想の円柱面に沿うように並ぶとともに、複数の電機子９１と複数の磁極との間に配置された複数の軟磁性体（軟磁性体コア８１）を有し、複数の電機子９１の各々は、仮想の円柱面に沿う第１所定方向に延びており、複数の磁極（永久磁石７２）の各々は、各磁極の両端部間の電気角がθａとなるように、仮想の円柱面に沿う第２所定方向に延びており、複数の軟磁性体（軟磁性体コア８１）の各々は、各軟磁性体の両端部間の電気角がθｂとなるように、仮想の円柱面に沿う第３所定方向に延びており、回転磁界の発生中、複数の電機子９１に発生する磁極の両端部間の電気角をθｓとしたときに、θｓ＝２θｂ−θａが成立するように構成されていることを特徴とする。
【００４５】
この動力装置によれば、第１回転機の第１ロータおよび第２ロータの一方が熱機関に機械的に連結され、第１ロータおよび第２ロータの他方が被駆動部に機械的に連結されている。さらに、ステータと第１ロータと第２ロータとの間で、回転磁界の発生に伴って形成される磁気回路を介して、エネルギが入出力されるとともに、制御装置によって、ステータにおける電力の入出力状態が制御されるので、熱機関の動力および／または第１回転機の動力によって、被駆動部を駆動することができるとともに、熱機関の動力または被駆動部の運動エネルギによって、第１回転機での電力回生が可能になる。
【００４６】
また、制御装置によって、回転磁界の発生中、複数の電機子に発生する磁極の両端部間の電気角をθｓとしたときに、θｓ＝２θｂ−θａが成立するように、ステータにおける電力の入出力状態が制御される。このような制御を実行した場合、第１回転機は、後述するように、ｍ組の回転機構造を備えた請求項１の第１回転機において、値ｍを無限大に設定した回転機構造を備えたものに相当し、それにより、請求項１の第１回転機と同じ作動状態が得られる。すなわち、この第１回転機を、特許文献１の第１電気モータと同様に、遊星歯車装置と同じ動作特性を示すように制御することができる。同じ理由により、請求項１の第１回転機と比べて、トルクリップルおよびコギングトルクをさらに低減でき、その結果、トルクリップルおよびコギングトルクを従来よりも低減することができる。
【００４７】
請求項１９に係る発明は、請求項１８に記載の動力装置１Ｅ〜１Ｈ，１Ｊにおいて、３つの電気角θｓ，θａ，θｂは、２つの電気角θｓ，θａの一方が電気角θｂに対して電気角π分大きいとともに、２つの電気角θｓ，θａの他方が電気角θｂに対して電気角π分小さくなるように構成されていることを特徴とする。
【００４８】
この動力装置によれば、請求項１８に係る動力装置の第１回転機を実現することができる。
【００４９】
請求項２０に係る発明は、請求項１８または１９に記載の動力装置１Ｅ〜１Ｇにおいて、第１回転機（第１電気モータ６０）の第１ロータ７０は被駆動部（前輪４）に機械的に連結され、第２ロータ８０は熱機関（エンジン３）に機械的に連結されていることを特徴とする。
【００５０】
この動力装置によれば、熱機関および第１回転機を動力源とする動力装置を実現することができる。また、前述したように、第１回転機を遊星歯車装置と同様の動作特性を示すように制御できるので、熱機関の動力を第２ロータ、第１ロータおよび被駆動部の順に伝達できるとともに、その伝達状態を制御装置によって制御することができる。
【００５１】
請求項２１に係る発明は、請求項２０に記載の動力装置１Ｇにおいて、第２ロータ８０の回転を制止するための制止装置（電磁ブレーキ５５）をさらに備え、制御装置は、制止装置の制止動作を制御することを特徴とする。
【００５２】
この動力装置によれば、前述したように、制御装置によって、第１回転機を遊星歯車装置と同様の動作特性を示すように制御できるので、例えば、熱機関が停止している場合、制御装置によって、制止装置を第２ロータの回転を制止するように制御するとともに、電力を第１回転機のステータに供給し、回転磁界を発生させると、ステータへの供給電力が動力変換されて第１ロータに入力され、第１ロータが回転駆動される。それによって、被駆動部を駆動することができる。
【００５３】
請求項２２に係る発明は、請求項２０に記載の動力装置１Ｅにおいて、被駆動部（前輪４）および第１ロータ７０に機械的に連結された回転軸（出力軸１３）を有する第２回転機（第２電気モータ２０）をさらに備えることを特徴とする。
【００５４】
この動力装置によれば、被駆動部および第１ロータに機械的に連結された回転軸を有する第２回転機をさらに備えているので、この第２回転機を制御することによって、熱機関および第１回転機の動力に加えて、第２回転機の動力を被駆動部に伝達することができ、それにより、請求項２１の動力装置よりも大きな駆動力によって、被駆動部を駆動することができる。
【００５５】
請求項２３に係る発明は、請求項２２に記載の動力装置１Ｅにおいて、第１回転機（第１電気モータ６０）の第１ロータ７０および第２回転機（第２電気モータ２０）の回転軸（出力軸１３）と、被駆動部（前輪４）との間の変速動作を行う変速装置５０をさらに備えることを特徴とする。
【００５６】
この動力装置によれば、第１回転機の第１ロータおよび第２回転機の回転軸と、被駆動部との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えているので、この変速装置の変速比を適切に設定することにより、第１回転機および第２回転機の小型化や低回転化を図ることができる。例えば、変速装置の減速比を大きく設定することによって、第１回転機および第２回転機を介して変速装置に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第１回転機および第２回転機を小型化することができる。
【００５７】
請求項２４に係る発明は、請求項２２に記載の動力装置１Ｅにおいて、第１回転機（第１電気モータ６０）の第２ロータ８０と熱機関（エンジン３）との間の変速動作を行う変速装置５１をさらに備えることを特徴とする。
【００５８】
この動力装置によれば、第１回転機の第２ロータと熱機関との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えているので、熱機関の動力を変速しながら第１回転機に伝達することができる。
【００５９】
請求項２５に係る発明は、請求項２２に記載の動力装置１Ｅにおいて、第２回転機（第２電気モータ２０）の回転軸は、変速装置を介して第１回転機（第１電気モータ６０）の第１ロータ７０および被駆動部（前輪４）に機械的に連結されており、変速装置は、第２回転機（第２電気モータ２０）の回転軸（出力軸１３）と、第１回転機（第１電気モータ６０）の第１ロータ７０および被駆動部（前輪４）との間の変速動作を行うことを特徴とする。
【００６０】
この動力装置によれば、第２回転機の回転軸が変速装置を介して第１回転機の第１ロータおよび被駆動部に機械的に連結されており、この変速装置によって、第２回転機の回転軸と、第１回転機の第１ロータおよび被駆動部との間の変速動作が行われるので、この変速装置の変速比を適切に設定することにより、第２回転機の小型化および低回転化を図ることができる。例えば、変速装置の減速比を大きく設定することによって、第２回転機から変速装置に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第２回転機を小型化することができる。
【００６１】
請求項２６に係る発明は、請求項２０に記載の動力装置１Ｆにおいて、被駆動部（前輪４）とは別個の第２被駆動部（後輪５）と、第２被駆動部に機械的に連結された第２回転機（第２電気モータ２０）と、をさらに備えることを特徴とする。
【００６２】
この動力装置によれば、請求項８，１７に係る発明と同様の作用効果を得ることができる。
【００６３】
請求項２７に係る発明は、請求項２６に記載の動力装置１Ｆにおいて、第１回転機（第１電気モータ６０）の第２ロータ８０と熱機関（エンジン３）との間の変速動作を行う変速装置５３をさらに備えることを特徴とする。
【００６４】
この動力装置によれば、第１回転機の第２ロータと熱機関との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えているので、熱機関の動力を変速しながら第１回転機に伝達することができる。
【００６５】
請求項２８に係る発明は、請求項２６または２７に記載の動力装置１Ｆにおいて、第２回転機（第２電気モータ２０）と第２被駆動部（後輪５）との間の変速動作を行う変速装置５４をさらに備えることを特徴とする。
【００６６】
この動力装置によれば、第２回転機と第２被駆動部との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えているので、この変速装置の変速比を適切に設定することにより、第２回転機の小型化および低回転化を図ることができる。例えば、変速装置の減速比を大きく設定することによって、第２回転機から変速装置に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第２回転機を小型化することができる。
【００６７】
請求項２９に係る発明は、請求項１８または１９に記載の動力装置１Ｈ，１Ｊにおいて、第１回転機（第１電気モータ６０）の第１ロータ７０は熱機関（エンジン３）に機械的に連結され、第２ロータ８０は被駆動部（前輪４）に機械的に連結されていることを特徴とする。
【００６８】
この動力装置によれば、熱機関および第１回転機を動力源とする動力装置を実現することができる。また、前述したように、第１回転機を遊星歯車装置と同様の動作特性を示すように制御できるので、熱機関の動力を第１ロータ、第２ロータおよび被駆動部の順に伝達できるとともに、その伝達状態を制御装置によって制御することができる。
【００６９】
請求項３０に係る発明は、請求項２９に記載の動力装置１Ｈにおいて、第１ロータ７０の回転を制止するための制止装置（第２電気モータ２０）をさらに備え、制御装置は、制止装置の制止動作を制御することを特徴とする。
【００７０】
この動力装置によれば、前述したように、制御装置によって、第１回転機を遊星歯車装置と同様の動作特性を示すように制御できるので、例えば、熱機関が停止している場合、制御装置によって、制止装置を第１ロータの回転を制止するように制御するとともに、電力を第１回転機のステータに供給し、回転磁界を発生させると、ステータへの供給電力が動力変換されて第２ロータに入力され、第２ロータが回転駆動される。それにより、被駆動部を駆動することができる。
【００７１】
請求項３１に係る発明は、請求項２９に記載の動力装置１Ｈにおいて、熱機関（エンジン３）および第１ロータ７０に機械的に連結された回転軸を有する第２回転機（第２電気モータ２０）をさらに備えることを特徴とする。
【００７２】
この動力装置によれば、熱機関および第１ロータに機械的に連結された回転軸を有する第２回転機をさらに備えているので、この第２回転機を制御することによって、熱機関および第１回転機の動力に加えて、第２回転機の動力を被駆動部に伝達することができ、それにより、請求項２９の動力装置よりも大きな駆動力によって、被駆動部を駆動することができる。
【００７３】
請求項３２に係る発明は、請求項３１に記載の動力装置１Ｈにおいて、第１回転機（第１電気モータ６０）の第１ロータ７０および第２回転機（第２電気モータ２０）の回転軸と、熱機関（エンジン３）との間を機械的に接続・遮断するクラッチ５６をさらに備えることを特徴とする。
【００７４】
この動力装置によれば、第１回転機の第１ロータおよび第２回転機の回転軸と、熱機関との間を機械的に接続・遮断するクラッチをさらに備えているので、熱機関が停止している場合において、クラッチを遮断側に制御するとともに、第１回転機および第２回転機の少なくとも一方の力行制御が実行すれば、熱機関を停止したままで、第１回転機および／または第２回転機の動力を被駆動部に伝達できる。それにより、被駆動部を駆動することができる。
【００７５】
請求項３３に係る発明は、請求項３１に記載の動力装置１Ｈにおいて、第１回転機（第１電気モータ６０）の第２ロータ８０と被駆動部（前輪４）との間の変速動作を行う変速装置５７をさらに備えることを特徴とする。
【００７６】
この動力装置によれば、第１回転機の第２ロータと被駆動部との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えているので、この変速装置の変速比を適切に設定することにより、第１回転機および第２回転機の小型化や低回転化を図ることができる。例えば、変速装置の減速比を大きく設定することによって、第１回転機および第２回転機を介して変速装置に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第１回転機および第２回転機を小型化することができる。
【００７７】
請求項３４に係る発明は、請求項３１に記載の動力装置１Ｈにおいて、第２回転機（第２電気モータ２０）の回転軸と熱機関（エンジン３）との間の変速動作を行う変速装置５８をさらに備えることを特徴とする。
【００７８】
この動力装置によれば、第２回転機の回転軸と熱機関との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えているので、熱機関の動力を変速しながら第２回転機に伝達することができる。
【００７９】
請求項３５に係る発明は、請求項２９に記載の動力装置１Ｊにおいて、被駆動部（前輪４）とは別個の第２被駆動部（後輪５）と、第２被駆動部に機械的に連結された第２回転機（第２電気モータ２０）と、をさらに備えることを特徴とする。
【００８０】
この動力装置によれば、請求項８，１７，２６に係る発明と同様の作用効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８１】
以下、図面を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る動力装置について説明する。なお、以下の説明では、図１〜図３の左側および右側をそれぞれ「左」および「右」という。図１および図２に示すように、本実施形態の動力装置１は、ハイブリッド車両（以下「車両」という）２の左右の前輪４，４を駆動するものであり、動力源として、エンジン３、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０を備えている。
【００８２】
なお、本実施形態では、エンジン３が熱機関に、第１電気モータ１０が第１回転機に、第２電気モータ２０が第２回転機に、前輪４が被駆動部にそれぞれ相当する。
【００８３】
この車両２では、エンジン３が第１電気モータ１０に連結されているとともに、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０が、ギヤ機構６、差動ギヤ機構７および左右の駆動軸８，８を介して、左右の前輪４，４に連結されている。それにより、後述するように、エンジン３の動力や、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０の動力が前輪４，４に伝達される。また、車両２は、遊動輪である左右の後輪５，５を備えている。
【００８４】
エンジン３は、ガソリンを燃料とする多気筒内燃機関であり、後述するＥＮＧ・ＥＣＵ４０によって、その運転状態が制御される。また、２つの電気モータ１０，２０およびギヤ機構６はいずれも、エンジン３のシリンダブロックに固定された駆動系ハウジング（いずれも図示せず）内に収容されている。
【００８５】
ギヤ機構６は、第１電気モータ１０の後述する出力軸１３に平行な第１および第２ギヤ軸６ａ，６ｂと、出力軸１３および２つのギヤ軸６ａ，６ｂ上に設けられた４つのギヤ６ｃ〜６ｆなどで構成されている。このギヤ６ｃは、出力軸１３の右端部に同心に固定されており、ギヤ６ｄと常に噛み合っている。このギヤ６ｄは、第１ギヤ軸６ａに同心かつ回転自在に嵌合しており、上記ギヤ６ｃに加えて、第２ギヤ軸６ｂの右端部に同心に固定されたギヤ６ｅと常に噛み合っている。
【００８６】
また、ギヤ６ｆは、第２ギヤ軸６ｂの左端部に同心に固定され、差動ギヤ機構７のギヤ７ａと常に噛み合っている。以上の構成により、出力軸１３の回転は、ギヤ機構６によって所定のギヤ比で変速され、差動ギヤ機構７に伝達される。なお、この所定のギヤ比は、エンジン３、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０などの性能に応じて、適切な値に設定される。
【００８７】
次に、図３および図４を参照しながら、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０について説明する。図３は、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０の断面構成を模式的に示したものであり、図４（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、図３のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線およびＣ−Ｃ線の位置で周方向に沿って破断した断面の一部を模式的に示したものである。なお、両図においては、理解の容易化のために断面部分のハッチングが省略されている。
【００８８】
まず、第１電気モータ１０について説明する。図３に示すように、第１電気モータ１０は、前述した駆動系ハウジングに固定されたケース１１と、左端部がエンジン３のクランクシャフトに連結された入力軸１２と、この入力軸１２と同心の出力軸１３（回転軸）と、ケース１１内に収容され、出力軸１３と一体に回転する第１ロータ１４と、ケース１１内に収容され、入力軸１２と一体に回転する第２ロータ１５と、ケース１１の周壁１１ｃの内周面に固定されたステータ１６などを備えている。これらの第１ロータ１４、第２ロータ１５およびステータ１６は、径方向の内側から外側に向かって、互いに同心に配置されている。
【００８９】
ケース１１は、左右の側壁１１ａ，１１ｂと、これらの側壁１１ａ，１１ｂの外周端部に固定された円筒状の周壁１１ｃなどで構成されている。左右の側壁１１ａ，１１ｂの中心部には、軸受１１ｄ，１１ｅがそれぞれ取り付けられており、入力軸１２および出力軸１３はそれぞれ、これらの軸受１１ｄ，１１ｅによって回転自在に支持されている。さらに、２つの軸１２，１３は、図示しないスラスト軸受などによって、その軸線方向の移動が規制されている。
【００９０】
第１ロータ１４は、出力軸１３の左端部に同心に固定された回転盤部１４ａと、この回転盤部１４ａの外端部に固定された円筒状のリング部１４ｂなどを備えている。このリング部１４ｂは、軟磁性体で構成され、その外周面には、永久磁石列が周方向に沿って設けられている。この永久磁石列は、２ｎ（ｎは整数）個の永久磁石１４ｃで構成されており、これらの永久磁石１４ｃ（磁極）は、隣り合う各２つが互いに異なる極性を有するとともに、電気角πに相当する所定角度の間隔で配置されている（図４（ａ）〜（ｃ）参照）。また、各永久磁石１４ｃは、左右方向に所定幅を有している。
【００９１】
ステータ１６は、ケース１１の周壁１１ｃの内周面に取り付けられたリング状の取付部１６ａと、この取付部１６ａの内周面に周方向に沿って設けられた３つの第１〜第３電機子列を有している。これらの第１〜第３電機子列は、回転磁界を発生するものであり、エンジン３側から第２電気モータ２０側に向かって順に配置されているとともに、電源としての後述する１ＳＴ・ＰＤＵ３１に電気的に接続されている。
【００９２】
第１電機子列は、３ｎ個の第１電機子１７で構成され、これらの第１電機子１７は、取付部１６ａの内周面に、電気角２π／３に相当する所定角度の間隔で配置されている（図４（ａ）参照）。第１電機子１７の各々は、鉄芯１７ａと、鉄芯１７ａに集中巻きで巻かれたコイル１７ｂなどを備えており、３ｎ個のコイル１７ｂは、ｎ組のＵ相、Ｖ相およびＷ相の三相コイルを構成している。
【００９３】
この第１電機子列では、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によって、第１電機子１７への電力の入出力状態が制御されることで、鉄芯１７ａの内側端部に磁極が発生するように構成されており、これらの磁極の発生に伴い、第１回転磁界が、第１ロータ１４の永久磁石列との間に第１電機子列に沿って回転するように発生する。以下、鉄芯１７ａの内側端部に発生する磁極を、「第１電機子磁極」という。ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によって、これらの第１電機子磁極の数は、永久磁石１４ｃの磁極と同じ数（すなわち２ｎ個）になるように制御される。
【００９４】
第２電機子列は、３ｎ個の第２電機子１８で構成され、これらの第２電機子１８は、取付部１６ａの内周面に、電気角２π／３に相当する所定角度の間隔で配置されている（図４（ｂ）参照）。第２電機子１８の各々は、鉄芯１８ａと、鉄芯１８ａに集中巻きで巻かれたコイル１８ｂなどを備えており、３ｎ個のコイル１８ｂは、ｎ組のＵ相、Ｖ相およびＷ相の三相コイルを構成している。
【００９５】
この第２電機子列でも、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によって、第２電機子１８への電力の入出力状態が制御されることで、鉄芯１８ａの内側端部に磁極が発生するように構成されており、これらの磁極の発生に伴い、第２回転磁界が、第１ロータ１４の永久磁石列との間に第２電機子列に沿って回転するように発生する。以下、鉄芯１８ａの内側端部に発生する磁極を、「第２電機子磁極」という。ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によって、これらの第２電機子磁極の数も、第１電機子磁極の数と同様に、永久磁石１４ｃの磁極と同じ数（すなわち２ｎ個）になるように制御される。
【００９６】
第３電機子列は、３ｎ個の第３電機子１９で構成され、これらの第３電機子１９は、取付部１６ａの内周面に、電気角２π／３に相当する所定角度の間隔で配置されている（図４（ｃ）参照）。また、第３電機子１９の各々は、鉄芯１９ａと、鉄芯１９ａに集中巻きで巻かれたコイル１９ｂなどを備えており、３ｎ個のコイル１９ｂは、ｎ組のＵ相、Ｖ相およびＷ相の三相コイルを構成している。
【００９７】
この第３電機子列でも、第３電機子１９への電力の入出力状態が制御されることで、鉄芯１９ａの内側端部に磁極が発生するように構成されており、これらの磁極の発生に伴い、第３回転磁界が、第１ロータ１４の永久磁石列との間に第３電機子列に沿って回転するように発生する。以下、鉄芯１９ａの内側端部に発生する磁極を、「第３電機子磁極」という。ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によって、これらの第３電機子磁極の数も、第１および第２電機子磁極の数と同様に、永久磁石１４ｃの磁極と同じ数（すなわち２ｎ個）になるように制御される。
【００９８】
以上の第１〜第３電機子列では、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、第２電機子列の三相コイルの各々は、第１電機子列の三相コイルの各々に対して、同図の下側に向かって電気角２π／３に相当する角度分ずつずれた状態に配置され、第３電機子列の三相コイルの各々は、第２電機子列の三相コイルの各々に対して、同図の下側に向かって電気角２π／３に相当する角度分ずつずれた状態に配置されている。
【００９９】
なお、この第１電気モータ１０のステータ１６では、第１電機子列と第２電機子列と第３電機子列との間で磁束が漏れないようにするために、バックヨーク（図示せず）が設置されており、それにより、３つの電機子列間で磁気短絡が発生しないように構成されている。  
【０１００】
一方、第２ロータ１５は、入力軸１２の右端部に固定された回転盤部１５ｄと、この回転盤部１５ｄの外端部から第２電気モータ２０側に延びる支持部１５ｅと、この支持部１５ｅに固定され、第１ロータ１４の永久磁石列とステータ１６の第１〜第３電機子列の間に配置された第１〜第３軟磁性体コア列を有している。これらの第１〜第３軟磁性体コア列はそれぞれ、軟磁性体（例えば鋼板の積層体）製の、２ｎ個の第１〜第３軟磁性体コア１５ａ〜１５ｃ（軟磁性体）で構成されている。
【０１０１】
第１軟磁性体コア（以下「第１コア」という）１５ａは、第１電機子列と永久磁石列の間に、電気角πに相当する所定角度の間隔で周方向に沿って設けられているとともに、永久磁石列の永久磁石１４ｃとの径方向の間隙が第１電機子列の鉄芯１７ａとの径方向の間隙と等しくなるように、構成されている。また、第２軟磁性体コア（以下「第２コア」という）１５ｂは、第２電機子列と永久磁石列の間に、電気角πに相当する所定角度の間隔で周方向に沿って設けられているとともに、永久磁石列の永久磁石１４ｃとの径方向の間隙が第２電機子列の鉄芯１７ｂとの径方向の間隙と等しくなるように、構成されている。
【０１０２】
さらに、第３軟磁性体コア（以下「第３コア」という）１５ｃは、第３電機子列と永久磁石列の間に、電気角πに相当する所定角度の間隔で周方向に沿って設けられているとともに、永久磁石列の永久磁石１４ｃとの径方向の間隙が第３電機子列の鉄芯１７ｂとの径方向の間隙と等しくなるように、構成されている。また、以上の第１〜第３コア１５ａ〜１５ｃでは、第２コア１５ｂの各々は、第１コア１５ａの各々に対して、図４の下側に電気角π／３に相当する角度分ずつずれた状態に配置され、第３コア１５ｃの各々は、第２コア１５ｂの各々に対して、同図の下側に電気角π／３に相当する角度分ずつずれた状態に配置されている。
【０１０３】
一方、第２電気モータ２０は、ＤＣブラシレスモータで構成されており、前述した駆動系ハウジングに固定されたケース２１と、ケース２１内に収容され、出力軸１３に同心に固定されたロータ２２と、ケース２１の周壁２１ｃの内周面に固定されたステータ２３などを備えている。
【０１０４】
ケース２１は、左右の側壁２１ａ，２１ｂと、これらの側壁２１ａ，２１ｂの外周端部に固定された円筒状の周壁２１ｃなどで構成されている。左右の側壁２１ａ，２１ｂの内端部には、軸受２１ｄ，２１ｅがそれぞれ取り付けられており、出力軸１３は、これらの軸受２１ｄ，２１ｅによって回転自在に支持されている。
【０１０５】
ロータ２２は、出力軸１３に同心に固定された回転盤部２２ａと、この回転盤部２２ａの外端部に固定された円筒状のリング部２２ｂなどを備えている。このリング部２２ｂは、軟磁性体で構成され、その外周面には、永久磁石列が周方向に沿って設けられている。この永久磁石列は、所定個数の永久磁石２２ｃで構成されており、これらの永久磁石２２ｃは、互いに同じ所定角度の間隔でかつ隣り合う各２つが互いに異なる極性で配置されている。
【０１０６】
ステータ２３は、ケース２１の周壁２１ｃの内周面に周方向に沿って設けられた複数の電機子２３ａを有している。これらの電機子２３ａは、回転磁界を発生するものであり、互いに同じ所定角度の間隔で配置され、後述する２ＮＤ・ＰＤＵ３２に電気的に接続されている。
【０１０７】
一方、図２に示すように、動力装置１は、エンジン３を主に制御するためのＥＮＧ・ＥＣＵ２９と、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０を主に制御するためのＭＯＴ・ＥＣＵ３０などを備えている。これらのＥＣＵ２９，３０はいずれも、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵおよびＩ／Ｏインターフェースなどからなるマイクロコンピュータ（いずれも図示せず）で構成されている。
【０１０８】
ＥＮＧ・ＥＣＵ２９には、クランク角センサ、駆動軸回転数センサ、アクセル開度センサおよび車速センサなどの各種のセンサ（いずれも図示せず）が接続されている。ＥＮＧ・ＥＣＵ２９は、これらの各種のセンサの検出信号に基づき、エンジン回転数ＮＥ、駆動軸８の回転数（以下「駆動軸回転数」という）ＮＤ、アクセル開度ＡＰ（図示しないアクセルペダルの操作量）および車速ＶＰなどを算出するとともに、これらのパラメータに応じて、燃料噴射弁や点火プラグなどを駆動することにより、エンジン３の運転を制御する。さらに、ＥＮＧ・ＥＣＵ２９は、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０に電気的に接続されており、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０との間で、エンジン回転数ＮＥおよび駆動軸回転数ＮＤなどの各種データを送受信する。
【０１０９】
一方、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０には、１ＳＴ・ＰＤＵ３１、２ＮＤ・ＰＤＵ３２、第１回転角センサ３５および第２回転角センサ３６が接続されている。１ＳＴ・ＰＤＵ３１は、インバータなどを含む電気回路で構成され、第１電気モータ１０およびバッテリ３３に接続されている。２ＮＤ・ＰＤＵ３２は、１ＳＴ・ＰＤＵ３１と同様にインバータなどを含む電気回路で構成され、第２電気モータ２０およびバッテリ３３に接続されている。このＭＯＴ・ＥＣＵ３０は、後述するように、電気モータ１０，２０の運転状態を制御する。なお、本実施形態では、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０、１ＳＴ・ＰＤＵ３１および２ＮＤ・ＰＤＵ３２が制御装置に相当する。
【０１１０】
次に、以上のように構成された本実施形態の第１電気モータ１０の動作原理を説明するために、まず、図５に示す電気モータ４０について説明する。この電気モータ４０は、本出願人が特許文献１（国際公開第０８／０１８５３９号パンフレット）で提案済みのものである。また、図６は、図５のＤ−Ｄ線の位置で周方向に沿って破断した断面の一部を模式的に展開したものであり、図７は、図６と等価の構成を示すものである。
【０１１１】
図５に示すように、電気モータ４０は、ケース４６と、ケース４６に固定された２つの軸受４７，４７と、これらの軸受４７，４７に回動自在にそれぞれ支持された第１軸４１および第２軸４２と、ケース４６内に設けられた第１ロータ４３と、ケース４６内に第１ロータ４３に対向するように設けられたステータ４４と、両者４３，４４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４５などを備えている。第１ロータ４３、第２ロータ４５およびステータ４４は、第１軸４１の径方向の内側から外側に向かってこの順で並んでいる。なお、２つの軸４１，４２は、互いに同心に配置されている。
【０１１２】
第１ロータ４３は、２ｎ個の第１永久磁石４３ａおよび第２永久磁石４３ｂを有しており、第１および第２永久磁石４３ａ，４３ｂはそれぞれ、第１軸４１の周方向（以下、単に「周方向」という）に等間隔で並んでいる。これらの第１および第２永久磁石４３ａ，４３ｂは、リング状の固定部４３ｃの外周面に、軸線方向に並び、互いに接した状態で取り付けられている。以上の構成により、第１および第２永久磁石４３ａ，４３ｂは、第１軸４１と一体に回動自在になっている。
【０１１３】
また、図６および図７に示すように、第１軸４１を中心として、周方向に隣り合う各２つの第１および第２永久磁石４３ａ，４３ｂの間のピッチは、電気角πに設定されている。また、第１および第２永久磁石４３ａ，４３ｂの極性は、軸線方向に並んだもの同士は同じ極性で、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、第１および第２永久磁石４３ａ，４３ｂの磁極をそれぞれ、「第１磁極」および「第２磁極」という。
【０１１４】
ステータ４４は、第１および第２回転磁界をそれぞれ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４４ａを有している。各電機子４４ａは、鉄芯４４ｂと、鉄芯４４ｂに集中巻で巻回されたコイル４４ｃなどで構成されている。鉄芯４４ｂの内周面の軸線方向の中央部には、周方向に延びる溝４４ｄが形成されている。３ｎ個のコイル４４ｃ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６，７参照）。また、電機子４４ａは、ケース４６の周壁４６ａの内周面に、リング状の固定部４４ｅを介して取り付けられている。
【０１１５】
さらに、電機子４４ａは、図示しない可変電源に接続されており、可変電源から電力が供給されたときに、鉄芯４４ｂの第１および第２永久磁石４３ａ，４３ｂ側の端部に、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４３の第１永久磁石４３ａ側の部分との間および第２永久磁石４３ｂ側の部分との間に、第１および第２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４４ｂの第１および第２永久磁石４３ａ，４３ｂ側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電機子磁極はそれぞれ、第１永久磁石４３ａの磁極と同じ数（すなわち２ｎ個）に設定される。
【０１１６】
第２ロータ４５は、第１永久磁石４３ａと同じ数（すなわち２ｎ個）の第１軟磁性体コア（以下「第１コア」という）４５ａおよび第２軟磁性体コア（以下「第２コア」という）４５ｂを有している。これらのコア４５ａ，４５ｂはそれぞれ、周方向に電気角πに相当する所定角度の間隔で並んでいるとともに、両者４５ａ，４５ｂの位相差は電気角π／２に相当する角度分ずれている。また、第１および第２コア４５ａ，４５ｂはいずれも、軟磁性体（具体的には複数の鋼板を積層したもの）で構成されている。
【０１１７】
第１および第２コア４５ａ，４５ｂはそれぞれ、円板状のフランジ４５ｅの外端部に、軸線方向に若干延びる棒状の連結部４５ｃ，４５ｄを介して取り付けられている。フランジ４５ｅは、第２軸４２に一体に同心状に設けられている。この構成により、第１および第２コア４５ａ，４５ｂは、第２軸４２と一体に回動自在になっている。
【０１１８】
以上の電気モータ４０の場合、特許文献１で説明されているように、２つのロータ４３、４５およびステータ４４の間でのエネルギの入出力関係と、ロータ４３、４５の回転速度および回転磁界の回転速度の関係とが、遊星歯車装置における３つの部材（サンギヤ、リングギヤおよびプラネタリキャリア）のトルクの関係および回転速度の関係と同じ特性を示すように、電気モータ４０を制御することができる。
【０１１９】
次に、以上のように構成された電気モータ４０の電圧方程式の導出法について説明する。この電気モータ４０の場合、一般的な１ロータタイプのブラシレスＤＣモータと比較して、ステータ４４の構成は同じであるのに対し、永久磁石などで構成された第１ロータ４３だけでなく、軟磁性体などで構成された第２ロータ４５を有するという点が異なっている。このことから、Ｕ相〜Ｗ相の電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに対する電圧は、一般的なブラシレスＤＣモータの場合とほぼ同じであるのに対し、第１および第２ロータ４３，４５の回転に伴ってＵ相〜Ｗ相のコイル４４ｃに発生する逆起電圧（すなわち逆起電力，誘導起電力）は、一般的なブラシレスＤＣモータの場合と異なるものとなる。
【０１２０】
この逆起電圧は、具体的には、以下に述べるように求められる。図８は、２ｎ個の第１永久磁石４３ａ、２ｎ個の第１コア４５ａおよび３ｎ個の電機子４４ａを１組の電動機構造とした場合において、この電動機構造に相当する等価回路の一例を示している。なお、同図は、便宜上、極数＝２の場合を示しているが、電気モータ４０の極数は、前述したように２ｎである。この場合、第１コア４５ａを介さずに、Ｕ相〜Ｗ相のコイル４４ｃをそれぞれ直接、通過する第１永久磁石４３ａの磁束Ψｕａ１、Ψｖａ１、Ψｗａ１は、下式（１）〜（３）でそれぞれ表される。
【数１】
2009273295.tif 000003
ここで、Ψｆｂは、各相のコイル４４ｃを直接、通過する第１永久磁石４３ａの磁束の最大値である。また、θｅ１は、第１ロータ電気角であり、基準となるステータ４４の１つの電機子４４ａ（以下「基準電機子」という）に対する第１ロータ４３の回転角を電気角で表したものである。この第１ロータ電気角θｅ１は、具体的には、図示しない回転角センサを用いて第１ロータ４３の回転角を検出し、その検出値を電気角に変換することによって算出される。
【０１２１】
また、第１コア４５ａを介してＵ相〜Ｗ相のコイル４４ｃをそれぞれ通過する第１永久磁石４３ａの磁束Ψｕａ２、Ψｖａ２、Ψｗａ２は、下式（４）〜（６）でそれぞれ表される。
【数２】
2009273295.tif 000004
ここで、Ψｆａは、第１コア４５ａを介して各相のコイル４４ｃを通過する第１永久磁石４３ａの磁束の最大値である。また、θｅ２は、第２ロータ電気角であり、上記基準電機子に対する第２ロータ４５の回転角を電気角で表したものである。この第２ロータ電気角θｅ２は、具体的には、図示しない回転角センサを用いて第２ロータ４５の回転角を検出し、その検出値を電気角に変換することによって算出される。
【０１２２】
Ｕ相〜Ｗ相のコイル４４ｃをそれぞれ通過する第１永久磁石４３ａの磁束Ψｕａ、Ψｖａ、Ψｗａは、上述したＵ相〜Ｗ相のコイル４４ｃを直接、通過する磁束Ψｕａ１、Ψｖａ１、Ψｗａ１と、第１コア４５ａを介して通過する磁束Ψｕａ２、Ψｖａ２、Ψｗａ２との和、すなわち、（Ψｕａ１＋Ψｕａ２）、（Ψｖａ１＋Ψｖａ２）および（Ψｗａ１＋Ψｗａ２）でそれぞれ表される。したがって、これらの磁束Ψｕａ、Ψｖａ、Ψｗａは、上述した式（１）〜（６）より、下式（７）〜（９）でそれぞれ表される。
【数３】
2009273295.tif 000005
【０１２３】
また、これらの式（７）〜（９）を変形すると、下式（１０）〜（１２）が得られる。
【数４】
2009273295.tif 000006
【０１２４】
さらに、Ｕ相〜Ｗ相のコイル４４ｃをそれぞれ通過する第１永久磁石４３ａの磁束Ψｕａ、Ψｖａ、Ψｗａを時間微分することによって、第１永久磁石４３ａおよび／または第１コア４５ａの回転に伴ってＵ相〜Ｗ相のコイル４４ｃに発生する逆起電圧（以下、それぞれ「第１Ｕ相逆起電圧Ｖｃｕ１」「第１Ｖ相逆起電圧Ｖｃｖ１」「第１Ｗ相逆起電圧Ｖｃｗ１」という）がそれぞれ得られる。したがって、これらの第１Ｕ相〜Ｗ相の逆起電圧Ｖｃｕ１、Ｖｃｖ１、Ｖｃｗ１は、式（１０）〜（１２）を時間微分することにより得られた下式（１３）〜（１５）でそれぞれ表される。
【数５】
2009273295.tif 000007
ここで、ωｅ２は、θｅ２の時間微分値、すなわち、第２ロータ４５の角速度を電気角速度に換算した値（以下「第２ロータ電気角速度」という）であり、ωｅ１は、θｅ１の時間微分値、すなわち、第１ロータ４３の角速度を電気角速度に換算した値（以下「第１ロータ電気角速度」という）である。
【０１２５】
また、図９は、２ｎ個の第２永久磁石４３ｂ、２ｎ個の第２コア４５ｂおよび３ｎ個の電機子４４ａを１組の電動機構造とした場合において、この電動機構造に相当する等価回路の一例を示している。この場合、第２永久磁石４３ｂおよび／または第２コア４５ｂの回転に伴ってＵ相〜Ｗ相のコイル４４ｃに発生する逆起電圧は、上述した第１永久磁石４３ａおよび第１コア４５ａの場合と同様に、次のようにして求められる。以下、これらのＵ相〜Ｗ相のコイル４４ｃに発生する逆起電圧をそれぞれ、「第２Ｕ相逆起電圧Ｖｃｕ２」「第２Ｖ相逆起電圧Ｖｃｖ２」「第２Ｗ相逆起電圧Ｖｃｗ２」という。
【０１２６】
すなわち、前述したように第１および第２永久磁石４３ａ，４３ｂは互いに一体であるので、各相のコイル４４ｃを直接、通過する第２永久磁石４３ｂの磁束の最大値は、各相のコイル４４ｃを直接、通過する第１永久磁石４３ａの磁束の最大値と等しく、かつ、第２コア４５ｂを介して各相のコイル４４ｃを通過する第２永久磁石４３ｂの磁束の最大値は、第１コア４５ａを介して各相のコイル４４ｃを通過する第１永久磁石４３ａの磁束の最大値と等しい。また、前述したように、第１および第２コア４５ａ，４５ｂの間の電気角は、互いに電気角π／２ずれている（図９参照）。以上から、Ｕ相〜Ｗ相のコイル４４ｃをそれぞれ通過する第２永久磁石４３ｂの磁束Ψｕｂ、Ψｖｂ、Ψｗｂ（すなわち第２コア４５ｂを介して通過する磁束と、介さずに直接、通過する磁束との和）は、下式（１６）〜（１８）でそれぞれ表される。
【数６】
2009273295.tif 000008
【０１２７】
また、これらの式（１６）〜（１８）を変形すると、下式（１９）〜（２１）が得られる。
【数７】
2009273295.tif 000009
【０１２８】
さらに、Ｕ相〜Ｗ相のコイル４４ｃをそれぞれ通過する第２永久磁石４３ｂの磁束Ψｕｂ、Ψｖｂ、Ψｗｂを時間微分することによって、上述した第２Ｕ相〜Ｗ相の逆起電圧Ｖｃｕ２、Ｖｃｖ２、Ｖｃｗ２がそれぞれ得られる。したがって、これらの逆起電圧Ｖｃｕ２、Ｖｃｖ２、Ｖｃｗ２は、式（１９）〜（２１）を時間微分することにより得られた下式（２２）〜（２４）でそれぞれ表される。
【数８】
2009273295.tif 000010
【０１２９】
また、前述したように、ステータ４４は、その鉄芯４４ｂの第１および第２永久磁石４３ａ，４３ｂ側の端部に、互いに異なる極性の磁極が発生するように構成されている。さらに、第１および第２永久磁石４３ａ，４３ｂのうち、軸線方向に並んだもの同士の極性は、同じになっている。これらのことから明らかなように、軸線方向に並んだ第１および第２永久磁石４３ａ，４３ｂの電気角は、互いに電気角πずれている。このため、第１および／または第２のロータ４３，４５の回転に伴ってＵ相〜Ｗ相のコイル４４ｃに発生する逆起電圧Ｖｃｕ、Ｖｃｖ、Ｖｃｗはそれぞれ、前述した第１Ｕ相〜Ｗ相の逆起電圧Ｖｃｕ１、Ｖｃｖ１、Ｖｃｗ１と、第２Ｕ相〜Ｗ相の逆起電圧Ｖｃｕ２、Ｖｃｖ２、Ｖｃｗ２との差、すなわち、（Ｖｃｕ１−Ｖｃｕ２）、（Ｖｃｖ１−Ｖｃｖ２）および（Ｖｃｗ１−Ｖｃｗ２）となる。したがって、これらの逆起電圧Ｖｃｕ、Ｖｃｖ、Ｖｃｗは、式（１３）〜（１５）および式（２２）〜（２４）より、下式（２５）〜（２７）で表される。
【数９】
2009273295.tif 000011
【０１３０】
ここで、電気モータ全体の総磁束量をΨとすると、Ψ＝２・Ψｆａが成立するので、これを上記式（２５）〜（２７）に適用すると、下式（２８）〜（３０）が得られる。
【数１０】
2009273295.tif 000012
【０１３１】
また、Ｕ相〜Ｗ相のコイル４４ｃの電圧（以下、それぞれ「Ｕ相電圧Ｖｕ」「Ｖ相電圧Ｖｕ」「Ｗ相電圧Ｖｗ」という）は、Ｕ相〜Ｗ相の電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに対する電圧と、Ｕ相〜Ｗ相のコイル４４ｃの逆起電圧Ｖｃｕ，Ｖｃｖ，Ｖｃｗとの和でそれぞれ表される。したがって、電気モータ４０の電圧方程式は、下式（３１）のようになる。
【数１１】
2009273295.tif 000013
【０１３２】
ここで、Ｒｕ，ＲｖおよびＲｗはそれぞれＵ相〜Ｗ相のコイル４４ｃの抵抗であり、Ｌｕ，ＬｖおよびＬｗはそれぞれ、Ｕ相〜Ｗ相のコイル４４ｃの自己インダクタンスであり、いずれも所定値である。また、Ｍｕｖは、Ｕ相コイル４４ｃとＶ相コイル４４ｃの間の相互インダクタンスであり、Ｍｖｗは、Ｖ相コイル４４ｃとＷ相コイル４４ｃの間の相互インダクタンスであり、Ｍｗｕは、Ｗ相コイル４４ｃとＵ相コイル４４ｃの間の相互インダクタンスであり、いずれも所定値である。さらに、ｓは微分演算子である。
【０１３３】
また、上記の式（３１）を参照すると明らかなように、この式（３１）の（２θｅ２−θｅ１）および（２ωｅ２−ωｅ１）を、一般的なブラシレスＤＣモータのロータの電気角θｅおよび電気角速度ωｅにそれぞれ置き換えた数式は、一般的なブラシレスＤＣモータの電圧方程式において磁束量を値１／２に設定したものに相当する。このことから、電気モータ４０を作動させるためには、前述した第１および第２回転磁界のベクトルの電気角θｘを、θｘ＝（２θｅ２−θｅ１）が成立するように制御すればよいことが分かる。また、以上の点は、極数やコイル４４ｃの相数にかかわらずに成立する。
【０１３４】
一方、本実施形態の第１電気モータ１０の場合、前述したように、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によって、第１〜第３電機子１７〜１９への電力の入出力状態が制御されることで、第１〜第３回転磁界が発生する。ここで、第１電気モータ１０の構成において、永久磁石１４ｃ、第１〜第３コア１５ａ〜１５ｃの回転半径と、第１〜第３電機子１７〜１９における第１〜第３回転磁界の回転半径とが無限大に大きいものと仮定すると、永久磁石１４ｃ、３つのコア１５ａ〜１５ｃは直線的に移動し、かつ３つの電機子１７〜１９の磁界も直線的に移動するものと見なすことができるので、前述した図４の構成は、図１０の構成と等価であると見なすことができる。
【０１３５】
さらに、図１０の構成において、第１〜第３回転磁界を図１１に示すように３つの仮想磁石１７ｘ〜１９ｘの回転に置き換えた場合、本実施形態では、仮想磁石１７ｘ〜１９ｘの磁極（すなわち第１〜第３電機子磁極）の極性および互いの位相において同図１１に示す関係が成立するように、第１〜第３電機子１７〜１９への供給電力が制御される。なお、同図中の黒塗りで示す磁極が永久磁石の磁極を表しており、この点は以下の図面においても同様である。
【０１３６】
同図１１を参照すると明らかなように、第１〜第３コア１５ａ〜１５ｃの場合、互いに隣り合う２つのコアは、同図の下側に電気角π／３ずつずれている。すなわち、第１〜第３コア１５ａ〜１５ｃはスキュー配置されている。さらに、仮想磁石１７ｘ〜１９ｘの磁極すなわち第１〜第３電機子磁極の場合、互いに隣り合う２つの磁極は、同図の下側に電気角２π／３ずつずれた状態に制御される。
【０１３７】
ここで、前述した永久磁石列、第１軟磁性体コア列および第１電機子列を１組の電動機構造（以下「第１電動機構造」という）とした場合、この第１電動機構造に相当する等価回路の一例は、図１２に示すものとなる。また、永久磁石列、第２軟磁性体コア列および第２電機子列を１組の電動機構造（以下「第２電動機構造」という）とした場合、この第２電動機構造に相当する等価回路の一例は、図１３に示すものとなる。
【０１３８】
さらに、永久磁石列、第３軟磁性体コア列および第３電機子列を１組の電動機構造（以下「第３電動機構造」という）とした場合、この第３電動機構造に相当する等価回路の一例は、図１４に示すものとなる。なお、これらの図１２〜図１４は、便宜上、極数＝２の場合を例示したものである。以上のような３つの電動機構造の各々では、回転磁界が発生した際、各電動機構造の永久磁石、軟磁性体コアおよび電機子の間に、磁気回路（図示せず）が構成される。なお、本実施形態では、電動機構造が回転機構造に相当する。
【０１３９】
次に、以上のような３つの電動機構造を有する第１電気モータ１０の逆起電圧について説明する。第１および第２ロータ１４，１５が回転した場合、３つの電動機構造のＵ相にそれぞれ表れる磁束Ψｕ１〜Ψｕ３は、下式（３２）〜（３４）に示すものとなる。
【数１２】
2009273295.tif 000014
【０１４０】
ここで、ψｆは、３つのコア１５ａ〜１５ｃを介して３つのＵ相コイル１７ｂ〜１９ｂを通過する永久磁石１４ｃの磁束の最大値である。また、θ１は第１ロータ電気角であり、基準位置に対する第１ロータ３の回転角を電気角で表したものである。さらに、θ２は、第２ロータ電気角であり、基準位置に対する第２ロータ１０の回転角を電気角で表したものである。これらの電気角θ１，θ２はそれぞれ、第１および第２回転角センサ３５，３６の検出信号に基づいて算出される。これに加えて、ω１，ω２はそれぞれ、２つの電気角θ１，θ２の時間微分値を表している。
【０１４１】
次いで、三角関数の積和公式ｃｏｓαｃｏｓβ＝（１／２）｛ｃｏｓ（α＋β）＋ｃｏｓ（α−β）｝を上式（３２）〜（３４）に適用すると、下式（３５）〜（３７）が得られる。
【数１３】
2009273295.tif 000015
【０１４２】
ここで、第１電気モータ１０のＵ相全体に表れる磁束Ψｕは、３つのΨｕ１〜Ψｕ３の和となるので、磁束Ψｕは下式（３８）によって算出される。
【数１４】
2009273295.tif 000016
【０１４３】
以上の磁束Ψｕの算出式の導出法と同じ手法により、第１電気モータ１０のＶ相全体およびＷ相全体に表れる磁束Ψｖ，Ψｗの算出式を導出すると、下式（３９），（４０）が得られる。
【数１５】
2009273295.tif 000017
【０１４４】
ここで、３つのコア１５ａ〜１５ｃを介することなく、３つのＵ相コイル１７ｂ〜１９ｂを直接、通過する永久磁石１４ｃの磁束は、極めて小さく、その影響を無視できる。これと同様に、３つのコア１５ａ〜１５ｃを介することなく、Ｖ相コイル１７ｂ〜１９ｂおよびＷ相コイル１７ｂ〜１９ｂをそれぞれ直接、通過する永久磁石１４ｃの磁束も、極めて小さく、その影響を無視できる。以上の理由によって、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の逆起電圧はそれぞれ、磁束Ψｕ、Ψｖ、Ψｗを時間微分した値ｄΨｕ／ｄｔ、ｄΨｖ／ｄｔ、ｄΨｗ／ｄｔに相当することになり、それにより、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の逆起電圧の算出式は、以上の式（３８）〜（４０）を時間微分することによって、下式（４１）〜（４３）として導出される。
【数１６】
2009273295.tif 000018
【０１４５】
ここで、第１電気モータ１０全体の総磁束量をΨとすると、Ψ＝３・ψｆが成立するので、これを式（４１）〜（４３）に適用すると、下式（４４）〜（４６）が得られる。
【数１７】
2009273295.tif 000019
【０１４６】
以上の逆起電圧ｄΨｕ／ｄｔ、ｄΨｖ／ｄｔ、ｄΨｗ／ｄｔの算出式（４４）〜（４６）を、前述した電気モータ４０の逆起電圧Ｖｃｕ、Ｖｃｖ、Ｖｃｗの算出式（２８）〜（３０）と比較すると、両者は同じであることが判る。
【０１４７】
したがって、この第１電気モータ１０の場合においても、前述した第１〜第３回転磁界のベクトルの電気角θｙを、θｙ＝（２θ２−θ１）が成立するように制御することによって、第１電気モータ１０を、電気モータ４０と同様に、遊星歯車装置と同じ作動特性を示すように運転することができる。すなわち、第１ロータ１４の回転速度をＶ１とし、第２ロータ１５の回転速度をＶ２とし、ステータ１６の回転磁界の回転速度をＶ３とした場合、これらの速度Ｖ１〜Ｖ３において図１５（ａ）〜（ｄ）に示す関係が成立するように、第１電気モータ１０を作動させることができる。
【０１４８】
次に、図１６および図１７を参照しながら、以上のように構成された第１電気モータ１０におけるコギングトルクについて説明する。図１６は、第１電気モータ１０において、第１ロータ１４を回転させたときのコギングトルクの発生状態を示したものであり、同図（ａ）〜（ｃ）のＴｒｑ１〜Ｔｒｑ３はそれぞれ、第１〜第３電動機構造におけるコギングトルク成分を表しており、ＴｒｑＲは正の所定値を表している。また、同図（ｄ）のＴｒｑ４は、３つのコギングトルク成分Ｔｒｑ１〜Ｔｒｑ３の和、すなわち第１電気モータ１０全体のコギングトルクを表している。
【０１４９】
一方、図１７は、比較のために、前述した電気モータ４０におけるコギングトルクの発生状態を示したものであり、同図（ａ），（ｂ）のＴｒｑＡ，ＴｒｑＢはそれぞれ、電気モータ４０の２組の電動機構造におけるコギングトルク成分を表しており、同図（ｃ）のＴｒｑＣは、２つのコギングトルク成分ＴｒｑＡ，ＴｒｑＢの和、すなわち電気モータ４０全体のコギングトルクを表している。
【０１５０】
両図を比較すると明らかなように、第１電気モータ１０のコギングトルク成分Ｔｒｑ１〜Ｔｒｑ３の振幅は、電気モータ４０のコギングトルク成分ＴｒｑＡ，ＴｒｑＢの振幅±ＴｒｑＲと比べて、その２／３倍の値［±（２／３）・ＴｒｑＲ］に減少していることが判る。これは、第１電気モータ１０の場合、３組の電動機構造を備えているので、２組の電動機構造を備えた電気モータ４０と比べて、各組の電動機構造における磁束量が２／３になるためである。また、同じ理由により、第１電気モータ１０におけるトルクリップルは、電気モータ４０と比べて２／３に減少することになる。
【０１５１】
さらに、第１電気モータ１０全体のコギングトルクＴｒｑ４は、３つのコギングトルク成分Ｔｒｑ１〜Ｔｒｑ３が互いに重なり合って打ち消し合うことで、電気モータ４０全体のコギングトルクＴｒｑＣよりもかなり小さい値に減少していることが判る。以上のように、第１電気モータ１０の場合、３組の電動機構造を備えていることによって、２組の電動機構造しか備えていない電気モータ４０と比べて、３つのコギングトルク成分Ｔｒｑ１〜Ｔｒｑ３の振幅を２／３の値に低減できるとともに、これらが互いに重なり合って打ち消し合うように構成できる。その結果、コギングトルクおよびトルクリップルを電気モータ４０と比べて大幅に低減できる。
【０１５２】
次に、車両運転中の、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０による第１電気モータ１０および第２電気モータ２０の制御手法について説明する。まず、停車中のエンジン始動制御について説明する。この制御では、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０は、エンジン停止中で停車中の場合において、所定のエンジン始動条件が成立したとき（例えば、図示しないイグニッション・スイッチがＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り換わったとき）に、バッテリ３３の電力を、１ＳＴ・ＰＤＵ３１を介して第１電気モータ１０に供給し、回転磁界を３つの電機子１７〜１９に発生させる。この場合、第１電気モータ１０では、第１ロータ１４が前輪４に機械的に連結され、第２ロータ１５がエンジン３のクランクシャフトに機械的に連結されているので、停車中でエンジン停止状態の場合、第１ロータ１４の方が第２ロータ１５よりも回転抵抗が極めて大きい状態となり、それに起因して、第１ロータ１４が停止したままで、第２ロータ１５が回転磁界の回転方向に駆動されることになる。その結果、回転磁界の回転に伴って、第２ロータ１５が駆動され（図１５（ａ）に示す状態）、それにより、エンジン３を始動することができる。
【０１５３】
また、エンジン運転中で停車中の場合において、所定の発進条件が成立したとき（例えば、図示しないブレーキペダルが操作されておらず、アクセル開度ＡＰが所定値以上のとき）には、発進制御が実行される。まず、停車中は、出力軸１３すなわち第１ロータ１４が回転停止状態となっているので、エンジン３が発生する動力はすべて、磁力線を介して、第１電気モータ１０の電機子１７〜１９に伝達され、これらに回転磁界を発生させることで（図１５（ａ）に示す状態）、誘導起電力（すなわち逆起電圧）が発生する。ＭＯＴ・ＥＣＵ３０は、電機子１７〜１９への供給電流を制御することにより、電機子１７〜１９で発生した誘導起電力を回生し、その回生電力をすべて、１ＳＴ・ＰＤＵ３１および２ＮＤ・ＰＤＵ３２を介して第２電気モータ２０に供給する。その結果、第２電気モータ２０のロータ２２によって、出力軸１３が駆動され、前輪４，４が駆動されることで、車両２が発進する。車両２の発進後、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０は、車速の上昇に伴い、第１電気モータ１０における回生電力が漸減するように制御すると同時に、その回生電力を第２電気モータ２０に供給するように制御する。
【０１５４】
さらに、エンジン運転中で走行中のときには、変速制御が実行される。この変速制御では、エンジン３の運転状態（例えば、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰなど）および／または車両２の走行状態（例えば車速ＶＰなど）に応じて、エンジン３の動力のうちの、第１ロータ１４を介して前輪４に伝達される動力と、第１電気モータ１０で電力として回生される動力との割合を変更するように、第１電気モータ１０が制御されるとともに、この回生電力を第２電気モータ２０に供給することにより、第２電気モータ２０が制御される。この場合、前述したように、第１電気モータ１０は、遊星歯車装置と同様の動作特性で運転可能なものであるので、上記のように第１電気モータ１０を制御するとともに、第１電気モータ１０での回生電力を第２電気モータ２０に供給することによって、第２電気モータ２０を制御すると、電気的な損失を無視すれば、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０を介して、エンジン３の動力をすべて前輪４に伝達しながら、第２ロータ１５の回転数と出力軸１３の回転数との比、言い換えればエンジン回転数ＮＥと駆動軸回転数ＮＤとの比を任意に変更することができる。すなわち、２つの電気モータ１０，２０を制御することで、自動変速装置としての機能を実現することができる。
【０１５５】
また、この変速制御中、所定の動力伝達条件が成立したとき（例えば、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰが所定領域にあるとき）には、第１電気モータ１０での電力回生を中止し、ロック電流を第１〜第３電機子１７〜１９に供給するかまたは第１電気モータ１０における相間短絡制御を実行することなどにより、第１電気モータ１０の第１〜第３回転磁界の回転速度を値０に制御する（図１５（ｄ）に示す状態）。このように制御した場合には、磁気伝達可能な範囲内であれば、エンジン３の動力をすべて磁気を介して前輪４に伝達できるので、第１電気モータ１０における回生電力を、２ＮＤ・ＰＤＵ３２を介して第２電気モータ２０に供給するように制御する場合と比べて、動力伝達効率を向上させることができる。
【０１５６】
一方、エンジン運転中で走行中（減速フューエルカット運転中も含む）の場合において、バッテリ３３の充電残量ＳＯＣが所定値ＳＯＣ＿ＲＥＦ（例えば５０％）以下のときには、第１電気モータ１０および／または第２電気モータ２０における回生電力を制御し、バッテリ３３への充電制御を実行する。それにより、バッテリ３３において十分な充電残量ＳＯＣを確保することができる。
【０１５７】
また、エンジン運転中で所定のアシスト条件が成立したとき（例えば、坂道発進のとき、登坂走行中であるとき、または加速走行中であるとき）には、アシスト制御が実行される。具体的には、バッテリ３３内の電力を第１電気モータ１０および／または第２電気モータ２０に供給することによって、第１電気モータ１０および／または第２電気モータ２０の動力と、エンジン３の動力とが前輪４に伝達されるように、第１電気モータ１０および／または第２電気モータ２０が制御される。それにより、エンジン３に加えて、第１電気モータ１０および／または第２電気モータ２０を動力源として、アシスト走行またはアシスト発進することができる。
【０１５８】
さらに、エンジン３が停止中でかつ車両２が停止中の場合において、所定のモータ発進条件が成立したとき（例えば、バッテリ３３の充電残量ＳＯＣが所定値ＳＯＣ＿ＲＥＦを上回っており、ブレーキペダルが操作されていない状態で、アクセル開度ＡＰが所定値以上のとき）には、モータ発進制御が実行される。具体的には、エンジン３を停止したままで、バッテリ３３の電力が第１電気モータ１０および第２電気モータ２０に同時に供給され、２つのモータ１０，２０が同時に駆動される。その際、第２電気モータ２０が回転し始めるのと同時に、出力軸１３が回転し始めるが、第１電気モータ１０において、停止しているエンジン３に連結された第２ロータ１５側の回転抵抗が第１ロータ１４側よりもかなり大きくなる。その結果、電機子１７〜１９に回転磁界を発生させることにより、第１ロータ１４を駆動することができ、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０の動力によって、車両２を発進させることができる。なお、エンジン３の回転抵抗が不足する場合には、エンジン３をロックするか、回転抵抗を増大させる装置を設けてもよい。
【０１５９】
以上のように、本実施形態の動力装置１によれば、エンジン３、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０を動力源として、車両２を駆動することができる。また、前述したように、３組の電動機構造を備えていることによって、３つのコギングトルク成分Ｔｒｑ１〜Ｔｒｑ３の振幅を、２組の電動機構造しか備えていない電気モータ４０のものと比べて２／３の値に低減できるとともに、これらのコギングトルク成分Ｔｒｑ１〜Ｔｒｑ３が互いに重なり合って打ち消し合うように構成できる。その結果、コギングトルクおよびトルクリップルを従来の電気モータ４０と比べて大幅に低減でき、商品性を向上させることができる。
【０１６０】
なお、第１実施形態は、本発明の動力装置１を被駆動部としての前輪４を備える車両２に適用した例であるが、本発明の動力装置はこれに限らず、例えば、船舶および航空機などの様々な産業機器に適用可能である。ここで、本発明の動力装置を船舶に適用した場合には、スクリューなどの推進力を生じる部分が被駆動部に相当し、動力装置を航空機に適用した場合には、プロペラやロータなどの推進力を生じる部分が被駆動部に相当する。
【０１６１】
また、第１実施形態は、熱機関として、ガソリンを燃料とする内燃機関を用いた例であるが、本発明の熱機関はこれに限らず、熱機関であればよい。例えば、熱機関として、軽油または天然ガスを燃料とする内燃機関やスターリングエンジンなどの外燃機関を用いてもよい。
【０１６２】
さらに、第１実施形態は、第１回転機として第１電気モータ１０を用いた例であるが、第１回転機として、例えば、第１電気モータ１０に代えて図１８に示す第１電気モータ１０Ａを用いてもよい。この図１８は、第１電気モータ１０Ａの断面構成を模式的に示したものであり、図１９は、図１８のＥ−Ｅ線の位置で周方向に沿って破断した断面の一部を平面的に展開した状態を示している。以下の第１電気モータ１０Ａの説明では、第１電気モータ１０と異なる点についてのみ説明するとともに、第１電気モータ１０と同じまたは同等の構成要素については、同一の参照番号を付し、その説明は省略する。
【０１６３】
この第１電気モータ１０Ａの第１ロータ１４は、出力軸１３と同心の２つの円盤部１４ｄ，１４ｄを備えており、入力軸１２側の円盤部１４ｄの先端部には、２ｎ個の永久磁石１４ｅが取り付けられ、もう一方の円盤部１４ｄの先端部には、２ｎ個の永久磁石１４ｆが取り付けられている。これらの永久磁石１４ｅ，１４ｆは、図１９に示すように、同一極性のものが左右方向に並んだ状態で、その中心位置が互いに一致するように配置されている。
【０１６４】
また、第２ロータ１５は、入力軸１２の先端部に同心に固定された支持部１５ｄを有している。この支持部１５ｄでは、円筒状の２つの大径部１５ｅ，１５ｅと、円筒状の小径部１５ｇと、２つの円盤部１５ｆ，１５ｆとが一体に形成されており、第１および第２コア１５ａ，１５ｂは、２つの円盤部１５ｆ，１５ｆに固定され、第３コア１５ｃは、大径部１５ｅの先端部に固定されている。
【０１６５】
この第１電気モータ１０Ａでは、図１９に示すように、第１〜第３コア１５ａ〜１５ｃは、前述した第１電気モータ１０のものと同様に配置されている。すなわち、各第２コア１５ｂは、各第１コア１５ａに対して、図１９の下側に電気角π／３に相当する角度分ずつずれた状態に配置され、各第３コア１５ｃは、各第２コア１５ｂに対して、同図の下側に電気角π／３に相当する角度分ずつずれた状態に配置されている。
【０１６６】
ここで、図１９と前述した図１０を比較すると明らかなように、図１９に示す構成において、永久磁石１４ｆを左右２つに分割し、この分割した左側の永久磁石１４ｆと第２電機子１８との位置関係を第２コア１５ｂを中心として左右に入れ換えると、図１０の構成になる。したがって、第１実施形態の動力装置１において、この第１電気モータ１０Ａを第１電気モータ１０に代えて用いた場合でも、第１電気モータ１０を用いた場合と同様に、前述した作用効果を得ることができる。
【０１６７】
また、第１実施形態の第１電気モータ１０の第１ロータ１４において、永久磁石列に代えて、電機子列を設けるとともに、これらの電機子列に発生する磁極が永久磁石１４ｃの磁極と同じになるように、電機子列への供給電力を制御してもよい。
【０１６８】
さらに、第１実施形態は、第１〜第３電動機構造において、第１電気モータ１０の運転中、永久磁石１４ｃの磁極と、３つの軟磁性体コア１５ａ〜１５ｃと、３つの電機子１７〜１９に発生する磁極との位置関係が、前述した図１１に示す位置関係になるように、第１〜第３電機子１７〜１９への供給電力を制御した例であるが、本発明の電機子に発生する磁極と、第１ロータの永久磁石の磁極と、第２ロータの軟磁性体コアとの間の位置関係はこれに限らず、第１電気モータ１０の運転中、第１〜第３電動機構造において、電機子に発生する磁極と第１ロータの永久磁石の磁極との間の電気角の位相差が、電機子の配置方向に対して電気角２π／３ずつずれた状態になるとともに、電機子に発生する磁極と第２ロータの軟磁性体コアとの間の電気角の位相差が、電機子の配置方向に対して電気角π／３ずつずれた状態になるように、３つの電機子への供給電力が制御されるものであればよい。
【０１６９】
例えば、電機子に発生する磁極と、第１ロータの永久磁石の磁極と、第２ロータの軟磁性体コアとの間の位置関係を、図２０に示すように構成してもよい。同図に示すように、この第１電気モータ１０Ｂでは、第２ロータ１５の第１〜第３コア１５ａ〜１５ｃが同図の左右方向に同じ位置になるように配置され、永久磁石１４ｃに代えて、３つの永久磁石１４ｃ’が、隣り合う各２つが電機子１７〜１９の配置方向に対して電気角π／３ずつずれた状態に配置されている。この第１電気モータ１０Ｂでは、その運転中、第１〜第３電動機構造において、３つの電機子１７〜１９に発生する磁極すなわち仮想磁石１７ｘ〜１９ｘの磁極と、永久磁石１４ｃ’の磁極との間の電気角の位相差が、電機子１７〜１９の配置方向に対して電気角２π／３ずつずれた状態になるとともに、仮想磁石１７ｘ〜１９ｘの磁極と、第１〜第３コア１５ａ〜１５ｃとの間の電気角の位相が、電機子１７〜１９の配置方向に対して電気角π／３ずつずれた状態になるように、第１〜第３電機子１７〜１９への供給電力が制御される。このように構成した場合でも、３つの電気角θｙ，θ１，θ２において、θｙ＝（２θ２−θ１）の関係が成立し、それにより、第１実施形態の第１電気モータ１０を用いた場合と同じ作用効果を得ることができる。
【０１７０】
一方、図１１に示す３つの電動機構造において、永久磁石１４ｃと、３つの電機子１７〜１９の磁極とを左右方向に入れ換えて配置してもよい。これに加えて、永久磁石１４ｃを３つの永久磁石に分割し、これらの永久磁石を図１１の左右方向の同じ位置ではなく、第１電気モータ１０の回転方向に沿ってスキュー配置してもよい。以上の場合でも、３つの電動機構造において、上記の電気角のずれの関係が成立するように、第１〜第３電機子１７〜１９への供給電力を制御することによって、図１１に示す３つの電動機構造を備えた第１電気モータ１０と同じ作用効果を得ることができる。
【０１７１】
また、第１実施形態は、第１〜第３電動機構造を図１１に示すように配置した例であるが、第１〜第３電動機構造をこれらと異なるように配置してもよい。例えば、第１実施形態の第１電気モータ１０と同じ動作状態を確保しながら、第１〜第３電動機構造を、第２電動機構造⇒第３電動機構造⇒第１電動機構造の順に並ぶように構成してもよく、第１電動機構造⇒第３電動機構造⇒第２電動機構造の順に並ぶように構成してもよい。
【０１７２】
さらに、第１実施形態は、第１ロータ１４における１つの磁極を１つの永久磁石の磁極で構成した例であるが、１つの磁極を複数の永久磁石の磁極で構成してもよい。例えば、２つの永久磁石の磁極をＶ字状に並べて１つの磁極を構成した場合、磁力線の指向性を高めることができる。
【０１７３】
また、第１実施形態は、ステータ１６の電機子１７〜１９のコイルを集中巻とした例であるが、これらの電機子のコイルの巻き方として、分布巻などの他の巻き方を用いてもよい。
【０１７４】
一方、第１実施形態は、本発明の第１回転機としての第１電気モータを３組の電動機構造を備えるように構成した例であるが、本発明の第１回転機はこれに限らず、第１回転機を４組以上の電動機構造を備えるように構成してもよい。以下、ｍ（ｍは３以上の整数）組の電動機構造を備えた第１電気モータ（図示せず）における逆起電圧の算出式について説明する。
【０１７５】
この第１電気モータでは、その運転中、ｍ組の電動機構造において、電機子に発生する磁極と永久磁石の磁極との間の電気角の位相差が、電機子の配置方向に対して電気角２π／ｍずつずれた状態になるとともに、電機子に発生する磁極と軟磁性体コアとの間の電気角の位相差が、電機子の配置方向に対して電気角π／ｍずつずれた状態になるように、電機子への供給電力が制御される。また、ｍ組の永久磁石列が、１つの第１ロータ上に設けられ、ｍ組の軟磁性体コア列が１つの第２ロータ上に設けられているものとする（いずれも図示せず）。さらに、以下の説明では、基準位置に対する第１および第２ロータの回転角に相当する電気角をそれぞれ、便宜上、第１および第２ロータ電気角θ１，θ２と表記し、これらの電気角θ１，θ２の時間微分値をそれぞれ、ω１，ω２と表記する。
【０１７６】
この第１電気モータの場合、ｍ組の電動機構造のうちのγ（１≦γ≦ｍ）番目の電動機構造のＵ相に表れる磁束Ψｕγの算出式は、下式（４７）に示すものになる。
【数１８】
2009273295.tif 000020
ここで、ψｆは、軟磁性体コアを介してＵ相のコイルを通過する永久磁石の磁束の最大値である。
【０１７７】
上式（４７）のγを値１から値ｍにそれぞれ置き換えると、下式（４８）〜（５０）が得られる。
【数１９】
2009273295.tif 000021
【０１７８】
次に、三角関数の積和公式ｃｏｓαｃｏｓβ＝（１／２）｛ｃｏｓ（α＋β）＋ｃｏｓ（α−β）｝を上式（４８）〜（５０）に適用すると、下式（５１）〜（５３）が得られる。
【数２０】
2009273295.tif 000022
【０１７９】
第１電気モータのＵ相全体に表れる磁束Ψｕは、ｍ個のΨｕ１〜Ψｕｍの和となるので、下式（５４）が得られる。
【数２１】
2009273295.tif 000023
【０１８０】
ここで、上式（５４）の右辺の第２項における中括弧｛｝内の演算式に着目すると、この演算式は、下式（５５）のように書き換えることができる。
【数２２】
2009273295.tif 000024
【０１８１】
次に、級数の総和の公式およびオイラーの公式を用いて、上式（５５）の右辺の第１項を変形すると、下式（５６）が導出される。
【数２３】
2009273295.tif 000025
【０１８２】
さらに、級数の総和の公式およびオイラーの公式を用いて、上式（５５）の右辺の第２項を変形すると、下式（５７）が得られる。
【数２４】
2009273295.tif 000026
【０１８３】
以上の式（５６），（５７）より、下式（５８）が得られる。
【数２５】
2009273295.tif 000027
【０１８４】
したがって、上式（５８）を前述した式（５４）に適用すると、下式（５９）が最終的に導出される。
【数２６】
2009273295.tif 000028
【０１８５】
さらに、以上と同様の手法により、第１電気モータのＶ，Ｗ相全体に表れる磁束Ψｖ，Ψｗの算出式を導出すると、下式（６０），（６１）が得られる。
【数２７】
2009273295.tif 000029
【０１８６】
そして、以上の式（５９）〜（６１）の左辺および右辺を時間微分すると、逆起電圧の算出式として、下式（６２）〜（６４）が得られる。
【数２８】
2009273295.tif 000030
【０１８７】
ここで、ｍ組の電動機構造を備えた第１電気モータの場合、モータ全体の総磁束量をΨとすると、Ψｆ＝Ψ／ｍが成立するので、これを上記式（６２）〜（６４）に適用すると、下式（６５）〜（６７）が得られる。
【数２９】
2009273295.tif 000031
【０１８８】
これらの式（６５）〜（６７）は、前述した第１電気モータ１０における逆起電圧の算出式（４４）〜（４６）と同じである（すなわち、前述した電気モータ４０の逆起電圧の算出式（２８）〜（３０）とも同じである）。したがって、ｍ組の電動機構造を有する第１電気モータにおいても、ｍ個の回転磁界のベクトルの電気角θｚを、θｚ＝（２θ２−θ１）が成立するように制御することによって、前述した第１電気モータ１０と同じように作動させることができ、同じ作用効果を得ることができる。特に、この場合には、ｍの値が大きいほど、トルクリップルおよびコギングトルクをより低減することができる。
【０１８９】
一方、第１実施形態は、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０の運転を制御する制御装置として、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０、１ＳＴ・ＰＤＵ３１および２ＮＤ・ＰＤＵ３２を用いた例であるが、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０を制御する制御装置はこれに限らず、これらのモータ１０，２０の運転を制御できるものであればよい。例えば、２つのモータ１０，２０を制御する制御装置として、マイクロコンピュータを搭載した電気回路などを用いてもよい。
【０１９０】
また、第１実施形態は、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０を出力軸１３上に軸線方向に並べて配置した例であるが、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０の配置はこれに限らない。例えば、図２１に示すように、第２電気モータ２０の外側に第１電気モータ１０が位置するように、両者を径方向に並べて配置してもよい。このようにすれば、２つの電気モータ１０，２０の軸線方向のサイズを小型化することができ、動力装置１の設計の自由度を向上させることができる。
【０１９１】
さらに、図２２に示すように、第１電気モータ１０の第１ロータ１４と第２電気モータ２０のロータ２２を別個の軸上に配置してもよい。なお、同図においては、理解の容易化のために断面部分のハッチングが省略されている。同図に示すように、この第２電気モータ２０では、ロータ２２が前述した出力軸１３上ではなく、第１ギヤ軸６ａ上に設けられている。このようにすれば、２つの電気モータ１０，２０の配置において、動力装置１の設計の自由度を向上させることができる。
【０１９２】
一方、第１実施形態の動力装置１において、図２３に示すように、ギヤ機構６に代えて、変速装置（図では「Ｔ／Ｍ」と表す）５０を設けてもよい。この変速装置５０は、出力軸１３と前輪４との間の減速比を段階的または無段階に変更するものであり、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によって変速動作が制御される。なお、変速装置５０としては、具体的には、トルクコンバータ付きの有段自動変速装置、ベルト式無段変速装置、トロイダル式無段変速装置および自動ＭＴ（アクチュエータによって、クラッチの接続・遮断動作および変速動作を実行する有段自動変速装置）などのいずれかが適宜、用いられる。
【０１９３】
このように構成した場合、例えば、変速装置５０における低回転・高負荷域用の減速比を大きく設定することによって、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０を介して変速装置５０に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０を小型化することができる。一方、変速装置５０における高車速・高負荷域用の減速比を小さく設定することによって、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０の回転数を低下させることができる。それにより、第１電気モータ１０の場合、その界磁回転数を低減できることで、エネルギ損失を低減でき、伝達効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。また、第２電気モータ２０の場合、その運転効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。
【０１９４】
また、第１実施形態の動力装置１において、図２４に示すように、変速装置５１を、エンジン３と第２ロータ１５の間に延びる入力軸１２の途中に設けてもよい。この変速装置５１は、エンジン３と第２ロータ１５との間の増速比を段階的または無段階に変更するものであり、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によって変速動作が制御される。なお、変速装置５１としては、上記変速装置５０と同様に、トルクコンバータ付きの有段自動変速装置、ベルト式無段変速装置、トロイダル式無段変速装置および自動ＭＴなどのいずれかが適宜、用いられる。
【０１９５】
このように構成した場合、例えば、変速装置５１における低回転・高負荷域用の増速比および終減速装置（すなわち差動ギヤ機構１７）の終減速比をいずれも大きく設定することによって、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０を介して終減速装置側に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０を小型化することができる。一方、変速装置５１における高車速・高負荷域用の増速比を小さく（または１：１に）設定することによって、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０の回転数を低下させることができる。それにより、前述したように、第１電気モータ１０の場合、その界磁回転数を低減できることで、エネルギ損失を低減でき、伝達効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。また、第２電気モータ２０の場合、その運転効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。
【０１９６】
さらに、第１実施形態の動力装置１において、図２５に示すように、ギヤ機構６の位置を、出力軸１３の第１ロータ１４とロータ２２との間に変更するとともに、出力軸１３のギヤ機構６とロータ２２の間に、変速装置５２を設けてもよい。この変速装置５２は、ロータ２２とギヤ６ｃとの間の減速比を段階的または無段階に変更するものであり、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によって変速動作が制御される。なお、変速装置５２としては、前述した変速装置５０と同様に、トルクコンバータ付きの有段自動変速装置、ベルト式無段変速装置、トロイダル式無段変速装置および自動ＭＴなどのいずれかが適宜、用いられる。
【０１９７】
このように構成した場合、例えば、変速装置５２における低回転・高負荷域用の減速比を大きく設定することによって、第２電気モータ２０から前輪４に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第２電気モータ２０を小型化することができる。一方、変速装置５２における高車速・高負荷域用の減速比を小さく設定することによって、第２電気モータ２０の回転数を低下させることができ、それにより、前述したように、運転効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。
【０１９８】
次に、図２６を参照しながら、本発明の第２実施形態に係る動力装置１Ａについて説明する。同図に示すように、この動力装置１Ａは、第１実施形態の動力装置１と比べると、第２電気モータ２０を後輪駆動用の動力源として用いた点が異なっており、それ以外は第１実施形態の動力装置１とほぼ同様に構成されているので、以下、第１実施形態の動力装置１と異なる点を中心に説明するとともに、同じ構成に関しては同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１９９】
この動力装置１Ａでは、第１ギヤ軸６ａ上のギヤ６ｄが差動ギヤ機構７のギヤ７ａと常に噛み合っており、それにより、出力軸１３の回転は、ギヤ６ｃ，６ｄおよびギヤ７ａ間のギヤ比によって変速され、差動ギヤ機構７に伝達されるとともに、前輪４，４に伝達される。
【０２００】
また、第２電気モータ２０は、差動ギヤ機構２５および左右の駆動軸２６，２６などを介して、左右の後輪５，５に連結されており、これにより、後述するように、第２電気モータ２０の動力が後輪５，５に伝達される。
【０２０１】
第２電気モータ２０のロータ２２は、ギヤ軸２４の左端部に同心に固定されており、このギヤ軸２４の右端部には、ギヤ２４ａがギヤ軸２４に同心に固定されている。このギヤ２４ａは、差動ギヤ機構２５のギヤ２５ａと常に噛み合っている。以上の構成により、第２電気モータ２０の動力は、ギヤ２４ａおよびギヤ２５ａを介して、差動ギヤ機構２５に伝達され、後輪５，５に伝達される。
【０２０２】
以上のように構成された本実施形態の動力装置１Ａによれば、第１実施形態の動力装置１と同様の作用効果を得ることができる。これに加えて、車両２の発進時、第１電気モータ１０で回生された電力を第２電気モータ２０に供給することにより、全輪駆動状態で発進することができ、その結果、雪道などの低μ路での発進性を向上させることができる。また、走行中も、全輪駆動状態で走行可能となるので、低μ路での走行安定性を向上させることができる。
【０２０３】
また、第２実施形態の動力装置１Ａにおいて、図２７に示すように、変速装置５３を、エンジン３と第２ロータ１５の間に延びる入力軸１２の途中に設けるとともに、変速装置５４を、ギヤ軸２４のギヤ２４ａとロータ２２との間に設けてもよい。この変速装置５３は、エンジン３と第２ロータ１５との間の増速比を段階的または無段階に変更するものであり、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によって変速動作が制御される。さらに、変速装置５４は、第２電気モータ２０と後輪５との間の減速比を段階的または無段階に変更するものであり、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によって変速動作が制御される。なお、変速装置５３，５４としては、前述した変速装置５０と同様に、トルクコンバータ付きの有段自動変速装置、ベルト式無段変速装置、トロイダル式無段変速装置および自動ＭＴなどのいずれかが適宜、用いられる。
【０２０４】
このように構成した場合、例えば、変速装置５３における低回転・高負荷域用の増速比および終減速装置（すなわち差動ギヤ機構１７）の終減速比をいずれも大きく設定することにより、第１電気モータ１０を介して終減速装置側に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第１電気モータ１０を小型化することができる。一方、変速装置５３における高車速・高負荷域用の増速比を小さく（または１：１に）設定することにより、第１電気モータ１０の回転数を低下させることができる。それにより、前述したように、第１電気モータ１０において、その界磁回転数を低減できることで、エネルギ損失を低減でき、伝達効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。
【０２０５】
さらに、例えば、変速装置５４における低回転・高負荷域用の減速比を大きく設定することにより、第２電気モータ２０の発生トルクを小さく設定することができ、それにより、第２電気モータ２０を小型化することができる。一方、変速装置５４における高車速・高負荷域用の減速比を小さく設定することにより、第２電気モータ２０の回転数を低下させることができる。それにより、第２電気モータ２０において、その運転効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。
【０２０６】
なお、図２７に示す例では、２つの変速装置５３，５４を動力装置１Ａに設けたが、これらの変速装置５３，５４の一方を省略してもよい。
【０２０７】
次に、図２８を参照しながら、本発明の第３実施形態に係る動力装置１Ｂについて説明する。同図に示すように、この動力装置１Ｂは、第１実施形態の動力装置１と比べると、第２電気モータ２０および２ＮＤ・ＰＤＵ３２などを省略するとともに、電磁ブレーキ５５を付加した点が異なっており、それ以外は第１実施形態の動力装置１とほぼ同様に構成されているので、以下、第１実施形態の動力装置１と異なる点を中心に説明するとともに、同じ構成に関しては同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０２０８】
この動力装置１Ｂでは、前述した第２実施形態の動力装置１Ａと同様に、第１ギヤ軸６ａ上のギヤ６ｄが差動ギヤ機構７のギヤ７ａと常に噛み合っており、それにより、出力軸１３の回転は、ギヤ６ｃ，６ｄおよびギヤ７ａ間のギヤ比によって変速され、差動ギヤ機構７に伝達されるとともに、前輪４，４に伝達される。
【０２０９】
また、電磁ブレーキ５５（制止装置）は、入力軸１２の第１電気モータ１０とエンジン３の間に設けられており、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０に電気的に接続されている。この電磁ブレーキ５５は、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によってＯＮ／ＯＦＦ状態が切り換えられるとともに、ＯＦＦ状態のときには、入力軸１２の回転を許容し、ＯＮ状態のときには、入力軸１２の回転を制止する。
【０２１０】
次に、車両運転中の、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０による第１電気モータ１０および電磁ブレーキ５５の制御について説明する。なお、電磁ブレーキ５５は、後述するモータ発進制御のときにのみＯＮ状態に制御されるとともに、このモータ発進制御以外の各種の制御においては、ＯＦＦ状態に保持される。
【０２１１】
まず、エンジン始動制御について説明する。このエンジン始動制御は、エンジン停止中で停車中の場合において、前述した所定のエンジン始動条件が成立したときに、第１電気モータ１０の動力によってエンジン３を始動するものである。具体的には、所定の始動条件が成立すると、バッテリ３３の電力が、１ＳＴ・ＰＤＵ３１を介して第１電気モータ１０に供給される。それにより、前述したように、第１ロータ１４が停止したままで、第２ロータ１５が駆動され、その結果、エンジン３が始動される。
【０２１２】
また、エンジン運転中で停車中の場合において、前述した所定の発進条件が成立したときには、発進制御が実行される。この発進制御では、所定の発進条件が成立すると、まず、第１電気モータ１０において、エンジン３の動力を電力として回生する（すなわち発電する）。そして、電力回生の開始後、その回生電力が減少するように、第１電気モータ１０が制御される。それにより、エンジンストールを回避しながら、エンジン３の動力によって、車両２を発進させることができる。
【０２１３】
さらに、エンジン運転中で走行中には、エンジン動力の分配制御が実行される。この分配制御では、エンジン３の運転状態（エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰなど）および／または車両２の走行状態（車速ＶＰなど）に応じて、エンジン３の動力のうちの、第１ロータ１４を介して前輪４に伝達される動力と、第１電気モータ１０で電力として回生される動力との割合を変更するように、第１電気モータ１０が制御される。それにより、エンジン３の運転状態および／または車両２の走行状態に応じて、回生電力を適切に制御しながら、車両２を走行させることができる。
【０２１４】
また、この分配制御中、前述した所定の動力伝達条件が成立したときには、第１電気モータ１０の第１〜第３回転磁界の回転速度が値０となるように、第１電気モータ１０が制御される。それにより、エンジン３の動力を、磁気伝達可能な範囲内であれば、第２ロータ１５および第１ロータ１４を介して前輪４にすべて磁気伝達することができる。
【０２１５】
一方、エンジン運転中で走行中（減速フューエルカット運転中も含む）、エンジン３の動力が電力回生されている場合において、バッテリ３３の充電残量ＳＯＣが前述した所定値ＳＯＣ＿ＲＥＦ以下のときには、回生電力がバッテリ３３に供給され、バッテリ３３の充電制御が実行される。なお、前述した発進制御中に電力回生が実行されたときにも、バッテリ３３の充電残量ＳＯＣが所定値ＳＯＣ＿ＲＥＦ以下であれば、バッテリ３３の充電制御が実行される。それにより、バッテリ３３において十分な充電残量ＳＯＣを確保することができる。
【０２１６】
また、エンジン運転中で走行中の場合において、前述した所定のアシスト条件が成立したときには、アシスト制御が実行される。具体的には、バッテリ３３内の電力が第１電気モータ１０に供給され、エンジン３および第１電気モータ１０の動力によって前輪４を駆動するように、第１電気モータ１０が制御される。それにより、エンジン３に加えて、第１電気モータ１０を動力源として、アシスト走行することができる。
【０２１７】
さらに、エンジン停止中でかつ停車中の場合において、前述した所定のモータ発進条件が成立したときには、電磁ブレーキ５５がＯＮされ、第２ロータ１５の回転が制止されるとともに、バッテリ３３の電力を第１電気モータ１０に供給することにより、第１電気モータ１０が力行制御される。それにより、エンジン３を停止したままで、第１電気モータ１０によって前輪４を駆動し、車両２を発進させることができる。その結果、燃費を向上させることができる。
【０２１８】
次に、図２９を参照しながら、本発明の第４実施形態に係る動力装置１Ｃについて説明する。同図に示すように、この動力装置１Ｃは、第１実施形態の動力装置１と比べると、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０の配置が異なっており、それ以外は第１実施形態の動力装置１とほぼ同様に構成されているので、以下、第１実施形態の動力装置１と異なる点を中心に説明するとともに、同じ構成に関しては同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０２１９】
この動力装置１Ｃでは、第２電気モータ２０がエンジン３と第１電気モータ１０の間に配置され、そのロータ２２は、入力軸１２の所定部位に同心に固定されている。さらに、第１電気モータ１０では、第１ロータ１４がロータ２２よりも下流側の入力軸１２の右端部に同心に固定され、第２ロータ１５が出力軸１３の左端部に同心に固定されている。それにより、第１電気モータ１０の運転時、第２ロータ１５が回転しているときには、その動力が前輪４，４に伝達される。
【０２２０】
次に、車両運転中の、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０による第１電気モータ１０および第２電気モータ２０の双方を制御する場合の制御手法について説明する。まず、停車中のエンジン始動制御について説明する。この制御では、エンジン停止中で停車中の場合において、前述した所定の始動条件が成立したときには、前述したバッテリ３３の電力が第１電気モータ１０および／または第２電気モータ２０に供給され、第１電気モータ１０および／または第２電気モータ２０の動力が入力軸１２を介してエンジン３に伝達されるように、第１電気モータ１０および／または第２電気モータ２０が力行制御される。それにより、第１電気モータ１０および／または第２電気モータ２０の動力によって、エンジン３を始動することができる。
【０２２１】
また、エンジン運転中で停車中の場合において、前述した所定の発進条件が成立したときには、発進制御が実行される。具体的には、停車中、エンジン３の動力は、入力軸１２に伝達され、第１電気モータ１０の第１ロータ１４が駆動される。その状態で、第１電気モータ１０を制御することにより、第１電気モータ１０で電力回生を実行するとともに、その回生電力を第２電気モータ２０に供給すると、第２電気モータ２０のロータ２２によって、第１ロータ１４が駆動され、エネルギ循環が発生する。この状態で、第１電気モータ１０での回生電力を減少側に制御すると、第１電気モータ１０の第２ロータ１５が回転し、出力軸１３が駆動され、前輪４，４が駆動されることで、車両２が発進する。車両２の発進以降、第１電気モータ１０での回生電力をさらに減少側に制御するとともに、第１電気モータ１０のステータ１６の磁界回転方向が逆転から正転に移行した後は、第２電気モータ２０を回生制御しかつ第１電気モータ１０を力行制御することにより、車速が上昇する。
【０２２２】
さらに、エンジン運転中で走行中のときには、変速制御が実行される。この変速制御では、エンジン３の運転状態（エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰなど）および／または車両２の走行状態（車速ＶＰなど）に応じて、エンジン３の動力のうちの、入力軸１２を介して第１ロータ１４に伝達される動力と、第２電気モータ２０で電力として回生される動力との割合を変更するように、第２電気モータ２０が制御されるとともに、この回生電力を第１電気モータ１０に供給することにより、第１電気モータ１０が制御される。この場合、前述したように、第１電気モータ１０が、遊星歯車装置と同様の動作特性を示すように運転可能であるので、上記のように第２電気モータ２０を制御するとともに、第２電気モータ２０での回生電力を第１電気モータ１０に供給することによって、第１電気モータ１０を制御すると、電気的な損失を無視すれば、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０を介して、エンジン３の動力をすべて前輪４に伝達しながら、入力軸１２の回転数と出力軸１３の回転数との比、言い換えればエンジン回転数ＮＥと駆動軸回転数ＮＤとの比を任意に変更することができる。すなわち、２つの電気モータ１０，２０を制御することで、自動変速装置としての機能を実現することができる。
【０２２３】
また、この変速制御中、前述した所定の動力伝達条件が成立したときには、第１電気モータ１０での電力回生を中止し、ロック電流を第１〜第３電機子１７〜１９に供給するかまたは第１電気モータ１０における相間短絡制御を実行することなどにより、第１電気モータ１０の第１〜第３回転磁界の回転速度を値０に制御する。このように制御した場合、磁気伝達可能な範囲内であれば、エンジン３の動力をすべて磁気を介して前輪４に伝達できるので、第１電気モータ１０における回生電力を、２ＮＤ・ＰＤＵ３２を介して第２電気モータ２０に供給するように制御する場合と比べて、動力伝達効率を向上させることができる。
【０２２４】
一方、エンジン運転中で走行中（減速フューエルカット運転中も含む）の場合において、バッテリ３３の充電残量ＳＯＣが前述した所定値ＳＯＣ＿ＲＥＦ以下のときには、第１電気モータ１０および／または第２電気モータ２０における回生電力を制御し、バッテリ３３への充電制御を実行する。それにより、バッテリ３３において十分な充電残量ＳＯＣを確保することができる。なお、前述した発進制御や変速制御の実行中において、バッテリ３３の充電残量ＳＯＣが所定値ＳＯＣ＿ＲＥＦ以下のときに、バッテリ３３への充電制御を実行してもよい。
【０２２５】
また、エンジン運転中で前述した所定のアシスト条件が成立したときには、アシスト制御が実行される。具体的には、バッテリ３３内の電力を第１電気モータ１０および／または第２電気モータ２０に供給することによって、第１電気モータ１０および／または第２電気モータ２０の動力と、エンジン３の動力とが前輪４に伝達されるように、第１電気モータ１０および／または第２電気モータ２０が制御される。それにより、エンジン３に加えて、第１電気モータ１０および／または第２電気モータ２０を動力源として、アシスト走行またはアシスト発進することができる。
【０２２６】
さらに、エンジン停止中でかつ停車中の場合において、前述した所定のモータ発進条件が成立したときには、モータ発進制御が実行される。具体的には、エンジン３を停止したままで、バッテリ３３の電力を２ＮＤ・ＰＤＵ３２を介して第２電気モータ２０に供給し、第２電気モータ２０（制止装置）を、ロータ２２が回転停止状態に保持されるように制御することで、第１ロータ１４の回転を制止するとともに、バッテリ３３の電力を１ＳＴ・ＰＤＵ３１を介して第１電気モータ１０に供給し、第１電気モータ１０の力行制御を実行する。その結果、第１電気モータ１０の電力が磁気を介して出力軸１３側に動力として伝達され、それにより、車両２を発進させることができる。
【０２２７】
次に、車両２の運転中において、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０による第２電気モータ２０の制御を停止し、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によって第１電気モータ１０のみを制御する場合の制御手法について説明する。まず、エンジン運転中で停車中の場合において、前述した所定の発進条件が成立したときには、発進制御が実行される。この発進制御では、上記所定の発進条件が成立すると、まず、第１電気モータ１０において、エンジン３の動力を電力として回生し、電力回生の開始後、その回生電力が減少するように、第１電気モータ１０が制御される。それにより、エンジンストールを回避しながら、エンジン３の動力によって、車両２を発進させることができる。
【０２２８】
さらに、エンジン運転中で走行中には、エンジン動力の分配制御が実行される。この分配制御では、エンジン３の運転状態（エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰなど）および／または車両２の走行状態（車速ＶＰなど）に応じて、エンジン３の動力のうちの、第２ロータ１５を介して前輪４に伝達される動力と、第１電気モータ１０で電力として回生される動力との割合を変更するように、第１電気モータ１０が制御される。それにより、エンジン３の運転状態および／または車両２の走行状態に応じて、回生電力を適切に制御しながら、車両２を走行させることができる。
【０２２９】
また、この分配制御中、前述した所定の動力伝達条件が成立したときには、第１電気モータ１０の第１〜第３回転磁界の回転速度が値０となるように、第１電気モータ１０が制御される。それにより、エンジン３の動力を、磁気伝達可能な範囲内であれば、第１ロータ１４および第２ロータ１５を介して前輪４にすべて磁気伝達することができる。
【０２３０】
一方、エンジン運転中で走行中（減速フューエルカット運転中も含む）、エンジン３の動力が電力回生されている場合において、バッテリ３３の充電残量ＳＯＣが所定値ＳＯＣ＿ＲＥＦ以下のときには、回生電力がバッテリ３３に供給され、バッテリ３３の充電制御が実行される。なお、前述した発進制御中に電力回生が実行されたときにも、バッテリ３３の充電残量ＳＯＣが所定値ＳＯＣ＿ＲＥＦ以下であれば、バッテリ３３の充電制御が実行される。それにより、バッテリ３３において十分な充電残量ＳＯＣを確保することができる。
【０２３１】
また、エンジン運転中で走行中の場合において、前述した所定のアシスト条件が成立したときには、アシスト制御が実行される。具体的には、バッテリ３３内の電力が第１電気モータ１０に供給され、エンジン３および第１電気モータ１０の動力によって前輪４を駆動するように、第１電気モータ１０が制御される。それにより、エンジン３に加えて、第１電気モータ１０を動力源として、アシスト走行することができる。以上のように、第１電気モータ１０のみを制御することによって、車両２を運転することができる。
【０２３２】
なお、第４実施形態は、エンジン３を停止した状態で車両２を発進する際、第２電気モータ２０を制止状態に制御し、第１電気モータ１０を力行制御した例であるが、これに代えて、図３０に示すように、動力装置１Ｃにおいて、エンジン３と第２電気モータ２０との間にクラッチ５６を設けてもよい。このように構成した場合、エンジン３を停止した状態で車両２を発進する際、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によって、クラッチ５６を遮断状態に保持するとともに、その状態で、２つの電気モータ１０，２０の少なくとも一方が力行制御される。それにより、電気モータ１０，２０の少なくとも一方の動力によって、エンジン３を停止したままで、車両２を発進させることができる。この場合、クラッチ５６としては、電磁クラッチや、油圧アクチュエータによって駆動される油圧式クラッチなどの動力を伝達・遮断する機構であって、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によって制御可能なものであればよい。
【０２３３】
一方、第４実施形態の動力装置１Ｃにおいて、図３１に示すように、ギヤ機構６に代えて、変速装置５７を設けてもよい。この変速装置５７は、出力軸１３と前輪４との間の減速比を段階的または無段階に変更するものであり、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によって変速動作が制御される。なお、変速装置５７としては、前述した変速装置５０と同様に、トルクコンバータ付きの有段自動変速装置、ベルト式無段変速装置、トロイダル式無段変速装置および自動ＭＴなどのいずれかが適宜、用いられる。
【０２３４】
このように構成した場合、例えば、変速装置５７における低回転・高負荷域用の減速比を大きく設定することによって、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０を介して変速装置５７に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０を小型化することができる。一方、変速装置５７における高車速・高負荷域用の減速比を小さく設定することによって、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０の回転数を低下させることができる。それにより、第１電気モータ１０の場合、その界磁回転数を低減できることで、エネルギ損失を低減でき、伝達効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。また、第２電気モータ２０の場合、その運転効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。
【０２３５】
また、第４実施形態の動力装置１Ｃにおいて、図３２に示すように、変速装置５８を、エンジン３とロータ２２の間に延びる入力軸１２の途中に設けてもよい。この変速装置５８は、エンジン３とロータ２２との間の増速比を段階的または無段階に変更するものであり、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によって変速動作が制御される。なお、変速装置５８としては、前述した変速装置５０と同様に、トルクコンバータ付きの有段自動変速装置、ベルト式無段変速装置、トロイダル式無段変速装置および自動ＭＴなどのいずれかが適宜、用いられる。
【０２３６】
このように構成した場合、例えば、変速装置５８における低回転・高負荷域用の増速比および終減速装置（すなわち差動ギヤ機構１７）の終減速比をいずれも大きく設定することによって、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０を介して終減速装置側に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０を小型化することができる。一方、変速装置５８における高車速・高負荷域用の増速比を小さく（または１：１に）設定することによって、第１電気モータ１０および第２電気モータ２０の回転数を低下させることができる。それにより、前述したように、第１電気モータ１０の場合、その界磁回転数を低減できることで、エネルギ損失を低減でき、伝達効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。また、第２電気モータ２０の場合、その運転効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。
【０２３７】
次に、図３３を参照しながら、本発明の第５実施形態に係る動力装置１Ｄについて説明する。この動力装置１Ｄは、上記第４実施形態の動力装置１Ｃにおける第２電気モータ２０の位置を、前述した第２実施形態の動力装置１Ａと同様に、エンジン３と第１電気モータ１０の間の位置から後輪５側に変更するとともに、この第２電気モータ２０によって後輪５を駆動するように構成したものである。この動力装置１Ｄによれば、前述した第２実施形態の動力装置１Ａと同様に、車両２の発進時、全輪駆動状態で発進することができ、それにより、雪道などの低μ路での発進性を向上させることができる。また、走行中も、全輪駆動状態で走行可能となるので、低μ路での走行安定性を向上させることができる。
【０２３８】
次に、本発明の第６実施形態に係る動力装置１Ｅについて説明する。図３４に示すように、この動力装置１Ｅは、第１実施形態の動力装置１と比べると、第１電気モータ１０に代えて第１電気モータ６０（第１回転機）を備えている点が異なっており、それ以外は第１実施形態の動力装置１と同様に構成されている。したがって、以下、第１電気モータ６０を中心に説明するとともに、第１実施形態の動力装置１と同じ構成に関しては同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０２３９】
まず、図３５は、第１電気モータ６０の一部を破断した分解斜視図であり、図３６は、この第１電気モータ６０を径方向の外側から中心に向かって透視したときの電動機構造の配置を模式的かつ平面的に示したものである。なお、以下の図３６の説明では、便宜上、図中の下向きの電気角を正値とし、上向きの電気角を負値として表記する。
【０２４０】
この第１電気モータ６０は、径方向の内側から順に、第１ロータ７０、第２ロータ８０およびステータ９０を備えている。これらの第１ロータ７０、第２ロータ８０およびステータ９０は、いずれも円筒状のものであり、互いに同心に配置されているとともに、図示しないケース内に収容されている。
【０２４１】
第１ロータ７０は、出力軸１３に同心に固定されたベース７１と、このベース７１の外周面に固定された２ｆ（ｆは自然数）個の永久磁石７２などを有している。このベース７１は、鋼板を積層したものであり、図示しない軸受によって、第１電気モータ６０の回転軸線回りに回動自在に支持されている。
【０２４２】
また、２ｆ個の永久磁石７２（磁極）は、ベース７１の外周面の周方向に等間隔で並んでいるとともに、各永久磁石７２の両端部間が回転方向にずれた位置関係になるように、スキュー配置されている（図３６参照）。さらに、各永久磁石７２は、その表面が鋼板７３によってカバーされている。
【０２４３】
一方、第２ロータ８０は、入力軸１２に同心に固定されており、その内周面が第１ロータ７０の外周面との間に所定の間隙を有するように構成されている。この第２ロータ８０は、永久磁石７２と同数（すなわち２ｆ個）の軟磁性体コア８１を、非磁性体（ステンレスや合成樹脂など）の保持部材８２によって一体に固定したものであり、これらの軟磁性体コア８１（軟磁性体）は、軸線方向に所定長さで延び、第２ロータ８０の周方向に互いに等間隔かつ平行に並んでいる。
【０２４４】
また、ステータ９０は、回転磁界を発生させるものであり、３ｆ個の電機子９１を有している。これらの電機子９１は、円筒状の基部から内側に突出した３ｆ個の鉄芯９２と、これらの鉄芯９２に巻回されたコイル９３などで構成されており、これらのコイル９３は、ｆ組の３相コイルを構成している。また、３ｆ個の鉄芯９２は、ステータ９０の内周面の周方向に互いに等間隔で並んでおり、各鉄芯９２の両端部間は、永久磁石７２の両端部間と逆方向にずれた位置関係になるように、スキュー配置されている。
【０２４５】
さらに、電機子９１は、１ＳＴ・ＰＤＵ３１を介してＭＯＴ・ＥＣＵ３０に接続されており、電力回生制御時または力行制御時には、ＭＯＴ・ＥＣＵ３０によって、永久磁石７２の磁極と同じ数（すなわち２ｆ個）の磁極が鉄芯９２の先端部に発生するように、電力の入出力状態が制御される。以下、鉄芯９２の先端部に発生する磁極を、「電機子磁極」という。この電機子磁極の発生に伴い、回転磁界がステータ９０に沿って回転するように発生するとともに、電機子磁極、軟磁性体コア８１および永久磁石７２の間に、磁気回路（図示せず）が形成される。
【０２４６】
以上の第１電気モータ６０では、回転磁界の発生中、電機子磁極の両端部間の電気角（すなわち鉄芯９２の両端部間の電気角）をθｓとし、永久磁石７２の両端部間の電気角をθａとし、軟磁性体コア８１の両端部間の電気角をθｂとした場合、θｓ＝２θｂ−θａが成立するとともに、２つの電気角θｓ，θａの一方が電気角θｂに対して電気角π分大きく、２つの電気角θｓ，θａの他方が電気角θｂに対して電気角π分小さくなるように構成されている。ここで、図３６の場合、θｂ＝０、θａ＝πであるので、θｓ＝−πとなる。
【０２４７】
また、前述した図２０の第１電気モータ１０Ｂでは、３組の電動機構造における第１〜第３コア１５ａ〜１５ｃが左右方向に延びる同一直線上に並ぶとともに、３つの永久磁石１４ｃ’，１４ｃ’，１４ｃ’の磁極と第１〜第３コア１５ａ〜１５ｃとの間の電気角の位相差は、電気角π／３ずつ大きくなるように配置されており、それにより、同図の右端の電動機構造では、永久磁石１４ｃ’の磁極とコア１５ｃとの間の電気角の位相差は２π／３となっている。したがって、前述したｍ組の電動機構造を備えた第１電気モータを考えると、永久磁石の磁極と軟磁性体コアとの間の電気角の位相差において、位相差の最大値（以下「最大位相差」という）は（ｍ−１）π／ｍとなる。この最大位相差（ｍ−１）π／ｍは、ｍの値が大きいほど、値πに近づくことになるので、ｍ→∞とすると、最大位相差（ｍ−１）π／ｍ＝πと近似できることになる。
【０２４８】
このように最大位相差＝πが成立する電動機構造を仮想の電動機構造とした場合、例えば、この仮想の電動機構造を図２０の第１電気モータ１０Ｂに１つ加えると、図３７に示す第１電気モータ１０Ｂ’のようになる。この第１電気モータ１０Ｂ’において、４つの永久磁石の中心間を結んだ線分と、４つの軟磁性体コアの中心間を結んだ線分と、４つの電機子磁極の中心間を結んだ線分を作成した場合、これらの３つの線分を左右方向に位置合わせしたときの三者の位置関係は、図３６における永久磁石７２、軟磁性体コア８１および電機子磁極の位置関係と等しいものになる。
【０２４９】
すなわち、図３６に示す、第１電気モータ６０における永久磁石７２、軟磁性体コア８１および電機子磁極の配置は、ｍ組の電動機構造を備えた第１電気モータにおいて、ｍ→∞とした構成と等価のものであるので、この第１電気モータ６０も、ｍ組の電動機構造を備えた第１電気モータと同じように動作することが判る。また、前述したように、ステータ９０での回転磁界の発生中、３つの電気角θｓ，θａ，θｂにおいて、θｓ＝２θｂ−θａが成立するとともに、２つの電気角θｓ，θａの一方が電気角θｂに対して電気角π分大きく、２つの電気角θｓ，θａの他方が電気角θｂに対して電気角π分小さくなるという関係が成立するように、永久磁石７２、軟磁性体コア８１および電機子９１を配置すすることによって、ｍ組の電動機構造を備えた第１電気モータと同じ動作状態を確保できる。
【０２５０】
これに加えて、この第１電気モータ６０によれば、前述したｍ組の電動機構造を備えた第１電気モータにおいて、ｍ→∞に設定したものに相当するので、前述した第１電気モータ１０，１０Ａ，１０Ｂや、ｍ組の電動機構造を備えた第１電気モータなどと比べて、トルクリップルおよびコギングトルクをより低減することができる。さらに、軸線方向における電動機構造間の磁気短絡の発生を回避できるので、第１電気モータ６０の軸線方向のサイズを小型化することができる。以上により、動力装置１Ｅの商品性を向上させることができる。
【０２５１】
なお、第６実施形態の動力装置１Ｅは、第１電気モータ６０における電動機構造を図３６に示すように構成した例であるが、本発明の動力装置における第１電気モータの電動機構造はこれに限らず、前述したθｓ＝（２θｂ−θａ）が成立するような構成であればよい。例えば、第１電気モータの電動機構造を、図３８に示す第１電気モータ６０Ａや、図３９に示す第１電気モータ６０Ｂのように構成してもよい。これらの場合にも、２つの電気角θｓ，θａの一方が電気角θｂに対して電気角π分大きいとともに、２つの電気角θｓ，θａの他方が電気角θｂに対して電気角π分小さくなるように、永久磁石７２、軟磁性体コア８１およびステータ９０の電機子を配置すればよい。なお、これらの図３８，３９では、便宜上、第１電気モータ６０と同じ構成に関しては同じ符号を用いる。
【０２５２】
図３８に示す第１電気モータ６０Ａの場合、ステータ９０の３ｆ個の電機子が互いに平行にかつ軸線方向に延びるように配置されるので、第１電気モータ６０と比べて、コイルの占積率を高めることができるとともに、コイルを鉄芯に巻き付ける作業が容易になるものの、永久磁石のねじれ度合が第１電気モータ６０よりも大きくなることで、製作が難しく、その分、製造コストが増大する。
【０２５３】
一方、図３９に示す第１電気モータ６０Ｂの場合、第１ロータ７０の２ｆ個の永久磁石が互いに平行にかつ軸線方向に延びるように配置されるので、第１電気モータ６０と比べて、第１ロータ７０の製作が容易で、その分、製造コストを低減できるものの、鉄芯のねじれ度合が第１電気モータ６０よりも大きくなることで、製作が難しく、その分、製造コストが増大する。
【０２５４】
また、以上の図３６，３８，３９に示す電動機構造は、永久磁石、電機子および軟磁性体コアのいずれか１つを軸線方向に延びるように配置した例であるが、永久磁石、電機子および軟磁性体コアの配置はこれに限らず、前述したθｓ＝（２θｂ−θａ）が成立し、２つの電気角θｓ，θａの一方が電気角θｂに対して電気角π分大きいとともに、２つの電気角θｓ，θａの他方が電気角θｂに対して電気角π分小さくなるような関係であればよい。例えば、永久磁石、電機子および軟磁性体コアをすべてスキュー配置してもよく、電機子を軸線方向に延びるように配置するとともに、電機子に発生する磁極が回転方向に対して斜めの状態（すなわちスキュー状態）で発生するように構成してもよい。
【０２５５】
さらに、第６実施形態の動力装置１Ｅの第１電気モータ６０では、第１ロータ７０、第２ロータ８０およびステータ９０を径方向の内側から順に配置した例であるが、これに代えて、第１ロータ７０、第２ロータ８０およびステータ９０を径方向の外側から順に配置してもよい。
【０２５６】
一方、第６実施形態は、本発明の動力装置１Ｅを図３４に示すように構成した例であるが、本発明の動力装置の構成はこれに限らない。例えば、動力装置１Ｅにおいて、第１電気モータ６０および第２電気モータ２０を図４０および図４１に示すように配置してもよい。両図４０，４１と前述した図２１，２２をそれぞれ比較すると明らかなように、両図４０，４１に示す動力装置１Ｅの構成はそれぞれ、前述した図２１，２２の動力装置１において、第１電気モータ１０を第１電気モータ６０に置き換えたものに相当する。したがって、両図４０，４１の動力装置１Ｅにおいても、図２１，２２の動力装置１と同様の作用効果をそれぞれ得ることができる。これに加えて、第１電気モータ６０を用いたことによって、トルクリップルおよびコギングトルクを図２１，２２の動力装置１の第１電気モータ１０よりもそれぞれ低減することができる。
【０２５７】
また、第６実施形態の動力装置１Ｅにおいて、図４２に示すように、ギヤ機構６に代えて、前述した変速装置５０を設けてもよい。この図４２と前述した図２３を比較すると明らかなように、図４２の動力装置１Ｅの構成は、前述した図２３の動力装置１において、第１電気モータ１０を第１電気モータ６０に置き換えたものに相当する。したがって、図４２の動力装置１Ｅにおいても、図２３の動力装置１と同様の作用効果を得ることができる。これに加えて、第１電気モータ６０を用いたことによって、トルクリップルおよびコギングトルクを図２３の動力装置１の第１電気モータ１０よりも低減することができる。
【０２５８】
さらに、第６実施形態の動力装置１Ｅにおいて、図４３，４４に示すように、前述した変速装置５１，５２を設けてもよい。両図４３，４４と前述した図２４，２５をそれぞれ比較すると明らかなように、両図４３，４４の動力装置１Ｅの構成は、前述した図２４，２５の動力装置１において、第１電気モータ１０を第１電気モータ６０に置き換えたものに相当する。したがって、両図４３，４４の動力装置１Ｅにおいても、図２４，２５の動力装置１と同様の作用効果をそれぞれ得ることができる。これに加えて、第１電気モータ６０を用いたことによって、トルクリップルおよびコギングトルクを、図２４，２５の動力装置１の第１電気モータ１０よりもそれぞれ低減することができる。
【０２５９】
次に、図４５を参照しながら、本発明の第７実施形態に係る動力装置１Ｆについて説明する。同図４５と前述した図２６を比較すると明らかなように、この動力装置１Ｆは、第２実施形態の動力装置１Ａにおいて、第１電気モータ１０を第１電気モータ６０に置き換えたものに相当する。したがって、この動力装置１Ｆにおいても、第２実施形態の動力装置１Ａと同様の作用効果を得ることができる。これに加えて、第１電気モータ６０を用いたことによって、トルクリップルおよびコギングトルクを、第２実施形態の動力装置１Ａの第１電気モータ１０よりも低減することができる。
【０２６０】
また、第７実施形態の動力装置１Ｆにおいて、図４６に示すように、前述した変速装置５３を、エンジン３と第２ロータ１５の間に延びる入力軸１２の途中に設けるとともに、前述した変速装置５４を、ギヤ軸２４のギヤ２４ａとロータ２２との間に設けてもよい。同図４６と前述した図２７を比較すると明らかなように、この動力装置１Ｆの構成は、図２７の動力装置１Ａにおいて、第１電気モータ１０を第１電気モータ６０に置き換えたものに相当する。したがって、この動力装置１Ｆにおいても、図２７の動力装置１Ａと同様の作用効果を得ることができる。これに加えて、第１電気モータ６０を用いたことによって、トルクリップルおよびコギングトルクを、図２７の動力装置１Ａの第１電気モータ１０よりも低減することができる。
【０２６１】
次に、図４７を参照しながら、本発明の第８実施形態に係る動力装置１Ｇについて説明する。同図４７と前述した図２８を比較すると明らかなように、この動力装置１Ｇは、第３実施形態の動力装置１Ｂにおいて、第１電気モータ１０を第１電気モータ６０に置き換えたものに相当する。したがって、この動力装置１Ｇにおいても、第３実施形態の動力装置１Ｂと同様の作用効果を得ることができる。これに加えて、第１電気モータ６０を用いたことによって、トルクリップルおよびコギングトルクを、第３実施形態の動力装置１Ｂの第１電気モータ１０よりも低減することができる。
【０２６２】
次に、図４８を参照しながら、本発明の第９実施形態に係る動力装置１Ｈについて説明する。同図４８と前述した図２９を比較すると明らかなように、この動力装置１Ｈは、第４実施形態の動力装置１Ｃにおいて、第１電気モータ１０を第１電気モータ６０に置き換えたものに相当する。したがって、この動力装置１Ｈにおいても、第４実施形態の動力装置１Ｃと同様の作用効果を得ることができる。これに加えて、第１電気モータ６０を用いたことによって、トルクリップルおよびコギングトルクを、第４実施形態の動力装置１Ｃの第１電気モータ１０よりも低減することができる。
【０２６３】
なお、第９実施形態の動力装置１Ｈにおいて、図４９に示すように、前述したクラッチ５６を、エンジン３と第２電気モータ２０との間に設けてもよい。同図４９と前述した図３０を比較すると明らかなように、この動力装置１Ｈは、図３０の動力装置１Ｃにおいて、第１電気モータ１０を第１電気モータ６０に置き換えたものに相当する。したがって、この動力装置１Ｈにおいても、図３０の動力装置１Ｃと同様の作用効果を得ることができる。これに加えて、第１電気モータ６０を用いたことによって、トルクリップルおよびコギングトルクを、図３０の動力装置１Ｃの第１電気モータ１０よりも低減することができる。
【０２６４】
また、第９実施形態の動力装置１Ｈにおいて、図５０に示すように、ギヤ機構６に代えて、前述した変速装置５７を設けてもよい。同図５０と前述した図３１を比較すると明らかなように、この動力装置１Ｈは、図３１の動力装置１Ｃにおいて、第１電気モータ１０を第１電気モータ６０に置き換えたものに相当する。したがって、この動力装置１Ｈにおいても、図３１の動力装置１Ｃと同様の作用効果を得ることができる。これに加えて、第１電気モータ６０を用いたことによって、トルクリップルおよびコギングトルクを、図３１の動力装置１Ｃの第１電気モータ１０よりも低減することができる。
【０２６５】
さらに、第９実施形態の動力装置１Ｈにおいて、図５１に示すように、前述した変速装置５８を、エンジン３と第２電気モータ２０との間に設けてもよい。同図５１と前述した図３２を比較すると明らかなように、この動力装置１Ｈは、図３２の動力装置１Ｃにおいて、第１電気モータ１０を第１電気モータ６０に置き換えたものに相当する。したがって、この動力装置１Ｈにおいても、図３２の動力装置１Ｃと同様の作用効果を得ることができる。これに加えて、第１電気モータ６０を用いたことによって、トルクリップルおよびコギングトルクを、図３２の動力装置１Ｃの第１電気モータ１０よりも低減することができる。
【０２６６】
次に、図５２を参照しながら、本発明の第１０実施形態に係る動力装置１Ｊについて説明する。同図５２と前述した図３３を比較すると明らかなように、この動力装置１Ｊは、第５実施形態の動力装置１Ｄにおいて、第１電気モータ１０を第１電気モータ６０に置き換えたものに相当する。したがって、この動力装置１Ｊにおいても、第５実施形態の動力装置１Ｄと同様の作用効果を得ることができる。これに加えて、第１電気モータ６０を用いたことによって、トルクリップルおよびコギングトルクを、第５実施形態の動力装置１Ｄの第１電気モータ１０よりも低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２６７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る動力装置およびこれを適用したハイブリッド車両の概略構成を示す図である。
【図２】第１実施形態の動力装置の概略構成を示す図である。
【図３】第１電気モータおよび第２電気モータの概略構成を模式的に示す断面図である。
【図４】（ａ）図３のＡ−Ａ線の位置と（ｂ）Ｂ−Ｂ線の位置と（ｃ）Ｃ−Ｃ線の位置とで周方向に沿って破断した断面の一部を模式的に示す図である。
【図５】第１電気モータの動作説明用の電気モータの概略構成を示す断面図である。
【図６】図５のＤ−Ｄ線の位置で周方向に沿って破断した断面の一部を模式的に展開した図である。
【図７】図６の構成と機能的に等価の構成を示す図である。
【図８】図５の電気モータの、第１永久磁石、第１軟磁性体コアおよびステータからなる電動機構造に相当する等価回路を示す図である。
【図９】図５の電気モータの、第２永久磁石、第２軟磁性体コアおよびステータからなる電動機構造に相当する等価回路を示す図である。
【図１０】図４の構成と機能的に等価の構成を示す図である。
【図１１】第１電気モータの動作を説明するために、図１０の第１〜第３電機子における回転磁界の磁極を仮想的な永久磁石の磁極に置き換えた図である。
【図１２】第１電気モータの第１電動機構造に相当する等価回路を示す図である。
【図１３】第１電気モータの第２電動機構造に相当する等価回路を示す図である。
【図１４】第１電気モータの第３電動機構造に相当する等価回路を示す図である。
【図１５】第１電気モータにおいて、（ａ）第１ロータを停止状態とし、ステータの電機子に回転磁界を発生させた場合と、（ｂ）第２ロータを停止状態とし、回転磁界を発生させた場合と、（ｃ）第１ロータおよび第２ロータを回転状態とし、回転磁界を発生させた場合と、（ｄ）第１ロータおよび第２ロータを回転状態とし、回転磁界を停止させた場合における２つのロータおよび回転磁界の回転速度を示す速度線図である。
【図１６】第１電気モータにおけるコギングトルクの発生状態の一例を示す図である。
【図１７】図５の電気モータにおけるコギングトルクの発生状態の一例を示す図である。
【図１８】第１電気モータの変形例の構造を模式的に示す断面図である。
【図１９】図１８のＥ−Ｅ線の位置で周方向に沿って破断した断面の一部を示す展開図である。
【図２０】第１電気モータの第１〜第３電動機構造の配置の変形例を示す図である。
【図２１】第１電気モータおよび第２電気モータの配置の変形例を示す図である。
【図２２】第１電気モータおよび第２電気モータの配置の他の変形例を示す図である。
【図２３】第１実施形態の動力装置に変速装置を設けた場合の一例を示す図である。
【図２４】第１実施形態の動力装置に変速装置を設けた場合の他の一例を示す図である。
【図２５】第１実施形態の動力装置に変速装置を設けた場合のさらに他の一例を示す図である。
【図２６】第２実施形態に係る動力装置の概略構成を示す図である。
【図２７】第２実施形態の動力装置に変速装置を設けた場合の一例を示す図である。
【図２８】第３実施形態に係る動力装置の概略構成を示す図である。
【図２９】第４実施形態に係る動力装置の概略構成を示す図である。
【図３０】第４実施形態の動力装置にクラッチを設けた場合の一例を示す図である。
【図３１】第４実施形態の動力装置に変速装置を設けた場合の一例を示す図である。
【図３２】第４実施形態の動力装置に変速装置を設けた場合の他の一例を示す図である。
【図３３】第５実施形態に係る動力装置の概略構成を示す図である。
【図３４】第６実施形態に係る動力装置の概略構成を示す図である。
【図３５】第６実施形態の動力装置における第１電気モータの一部を破断した分解斜視図である。
【図３６】図３５の第１電気モータにおける電動機構造の構成を模式的に示す図である。
【図３７】図２０の第１電気モータにおいて、仮想の電動機構造を１つ追加した場合の例を示す図である。
【図３８】第６実施形態の動力装置の第１電気モータにおける電動機構造の構成の変形例を模式的に示す図である。
【図３９】第６実施形態の動力装置の第１電気モータにおける電動機構造の構成の他の変形例を模式的に示す図である。
【図４０】第６実施形態の動力装置における第１電気モータおよび第２電気モータの配置の変形例を示す図である。
【図４１】第６実施形態の動力装置における第１電気モータおよび第２電気モータの配置の他の変形例を示す図である。
【図４２】第６実施形態の動力装置に変速装置を設けた場合の一例を示す図である。
【図４３】第６実施形態の動力装置に変速装置を設けた場合の他の一例を示す図である。
【図４４】第６実施形態の動力装置に変速装置を設けた場合のさらに他の一例を示す図である。
【図４５】第７実施形態に係る動力装置の概略構成を示す図である。
【図４６】第７実施形態の動力装置に変速装置を設けた場合の一例を示す図である。
【図４７】第８実施形態に係る動力装置の概略構成を示す図である。
【図４８】第９実施形態に係る動力装置の概略構成を示す図である。
【図４９】第９実施形態の動力装置にクラッチを設けた場合の一例を示す図である。
【図５０】第９実施形態の動力装置に変速装置を設けた場合の一例を示す図である。
【図５１】第９実施形態の動力装置に変速装置を設けた場合の他の一例を示す図である。
【図５２】第１０実施形態に係る動力装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【０２６８】
１  動力装置
１Ａ〜１Ｈ  動力装置
１Ｊ  動力装置
３  エンジン（熱機関）
４  前輪（被駆動部）
５  後輪（第２被駆動部）
１０  第１電気モータ（第１回転機）
１２  入力軸（回転軸）
１３  出力軸（回転軸）
１４  第１ロータ
１４ｃ  永久磁石（磁極）
１５  第２ロータ
１５ａ  第１軟磁性体コア（軟磁性体）
１５ｂ  第２軟磁性体コア（軟磁性体）
１５ｃ  第３軟磁性体コア（軟磁性体）
１６  ステータ
１７  第１電気子
１８  第２電機子
１９  第３電機子
２０  第２電気モータ（第２回転機、制止装置）
３０  ＭＯＴ・ＥＣＵ（制御装置）
３１  １ＳＴ・ＰＤＵ（制御装置）
３２  ２ＮＤ・ＰＤＵ（制御装置）
５０〜５４  変速装置
５５  電磁ブレーキ（制止装置）
５６  クラッチ
５７，５８  変速装置
６０  第１電気モータ（第１回転機）
７０  第１ロータ
７２  永久磁石（磁極）
８０  第２ロータ
８１  軟磁性体コア（軟磁性体）
９０  ステータ
９１  電機子
θａ  永久磁石（磁極）の両端部間の電気角
θｂ  軟磁性体コア（軟磁性体）の両端部間の電気角
θｓ  電機子に発生する磁極の両端部間の電気角
【図１】
2009273295.tif 000032
【図２】
2009273295.tif 000033
【図３】
2009273295.tif 000034
【図４】
2009273295.tif 000035
【図５】
2009273295.tif 000036
【図６】
2009273295.tif 000037
【図７】
2009273295.tif 000038
【図８】
2009273295.tif 000039
【図９】
2009273295.tif 000040
【図１０】
2009273295.tif 000041
【図１１】
2009273295.tif 000042
【図１２】
2009273295.tif 000043
【図１３】
2009273295.tif 000044
【図１４】
2009273295.tif 000045
【図１５】
2009273295.tif 000046
【図１６】
2009273295.tif 000047
【図１７】
2009273295.tif 000048
【図１８】
2009273295.tif 000049
【図１９】
2009273295.tif 000050
【図２０】
2009273295.tif 000051
【図２１】
2009273295.tif 000052
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
2009273295.tif 000055
【図２５】
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【図２６】
2009273295.tif 000057
【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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