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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022053134
(43)【公開日】2022-04-05
(54)【発明の名称】車両用駆動装置
(51)【国際特許分類】
H02K 16/00 20060101AFI20220329BHJP
【ＦＩ】
H02K16/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020159773
(22)【出願日】2020-09-24
(71)【出願人】
【識別番号】000000011
【氏名又は名称】株式会社アイシン
(74)【代理人】
【識別番号】110002871
【氏名又は名称】特許業務法人坂本国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 良太
(72)【発明者】
【氏名】津田 哲平
(57)【要約】
【課題】軸方向に直角な方向に視て互いに重複するように配置された複数のロータを備える車両用駆動装置において、複数のロータの配置の自由度を高める。
【解決手段】回転電機１と、遊星歯車機構２とを含み、回転電機１は、軸方向に直角な方向に視て互いに重複するように配置された複数のロータ２０を含み、遊星歯車機構２は、複数のロータ２０の回転軸Ａ１１、Ａ１２に連結される、車両用駆動装置１００が開示される。
【選択図】図５
【解決手段】回転電機１と、遊星歯車機構２とを含み、回転電機１は、軸方向に直角な方向に視て互いに重複するように配置された複数のロータ２０を含み、遊星歯車機構２は、複数のロータ２０の回転軸Ａ１１、Ａ１２に連結される、車両用駆動装置１００が開示される。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転電機と、
遊星歯車機構とを含み、
前記回転電機は、軸方向に直角な方向に視て互いに重複するように配置された複数のロータを含み、
前記遊星歯車機構は、前記複数のロータの回転軸に連結される、車両用駆動装置。
遊星歯車機構とを含み、
前記回転電機は、軸方向に直角な方向に視て互いに重複するように配置された複数のロータを含み、
前記遊星歯車機構は、前記複数のロータの回転軸に連結される、車両用駆動装置。
【請求項2】
前記回転電機は、前記複数のロータのそれぞれを収容する複数のロータ空間部を有するステータを含み、
前記ステータは、軸方向に視て、前記複数のロータのうちの、周方向に隣り合う少なくとも２つのロータの間に、ケースとの締結部を有する、請求項１に記載の車両用駆動装置。
前記ステータは、軸方向に視て、前記複数のロータのうちの、周方向に隣り合う少なくとも２つのロータの間に、ケースとの締結部を有する、請求項１に記載の車両用駆動装置。
【請求項3】
前記複数のロータは、
軸方向の第１側から前記遊星歯車機構の第１要素に連結される第１ロータと、
軸方向の前記第１側とは逆の第２側から前記遊星歯車機構の第２要素に連結される第２ロータとを含む、請求項１又は２に記載の車両用駆動装置。
軸方向の第１側から前記遊星歯車機構の第１要素に連結される第１ロータと、
軸方向の前記第１側とは逆の第２側から前記遊星歯車機構の第２要素に連結される第２ロータとを含む、請求項１又は２に記載の車両用駆動装置。
【請求項4】
前記第１ロータは、永久磁石式モータとかご型誘導モータのうちのいずれか一方であり、前記第２ロータは、永久磁石式モータとかご型誘導モータのうちのいずれか他方である、請求項３に記載の車両用駆動装置。
【請求項5】
前記第１ロータは、軸方向に視て、前記遊星歯車機構の出力軸から第１距離だけ離れた位置に前記回転軸を有し、
前記第２ロータは、軸方向に視て、前記遊星歯車機構の中心軸から、前記第１距離とは異なる第２距離だけ離れた位置に前記回転軸を有する、請求項３又は４に記載の車両用駆動装置。
前記第２ロータは、軸方向に視て、前記遊星歯車機構の中心軸から、前記第１距離とは異なる第２距離だけ離れた位置に前記回転軸を有する、請求項３又は４に記載の車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【0002】
軸方向に直角な方向に視て互いに重複するように配置された複数のロータを備え、隣接するロータ同士の間にステータが配置されている回転電機を備える技術が知られている。この回転電機を備える駆動装置は、軸方向の一方側に、複数のロータのそれぞれにより回転されかつ周方向で隣接する同士が噛み合う第１駆動ギヤと、軸方向の他方側に、複数のロータの一部により回転される第２駆動ギヤとを含み、第２駆動ギヤに噛み合う出力ギヤを介して回転電機の回転トルクが取り出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１７－２００４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記のような従来技術では、複数のロータのそれぞれにより回転される第１駆動ギヤは、周方向で隣接する同士が噛み合う態様で設けられるので、かかる第１駆動ギヤの配置に起因して複数のロータの配置の自由度が低いという問題がある。
【0005】
そこで、１つの側面では、本開示は、軸方向に直角な方向に視て互いに重複するように配置された複数のロータを備える車両用駆動装置において、複数のロータの配置の自由度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
１つの側面では、回転電機と、
遊星歯車機構とを含み、
前記回転電機は、軸方向に直角な方向に視て互いに重複するように配置された複数のロータを含み、
前記遊星歯車機構は、前記複数のロータの回転軸に連結される、車両用駆動装置が提供される。
遊星歯車機構とを含み、
前記回転電機は、軸方向に直角な方向に視て互いに重複するように配置された複数のロータを含み、
前記遊星歯車機構は、前記複数のロータの回転軸に連結される、車両用駆動装置が提供される。
【発明の効果】
【0007】
１つの側面では、本発明によれば、軸方向に直角な方向に視て互いに重複するように配置された複数のロータを備える車両用駆動装置において、複数のロータの配置の自由度を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】一実施例による回転電機を軸方向のＸ１側から示す斜視図である。
【図2】回転電機を軸方向のＸ２側から示す斜視図である。
【図3】回転電機を軸方向のＸ２側から示す平面図である。
【図4A】ステータコアの単品状態を示す斜視図である。
【図4B】ステータの単品状態を示す斜視図である。
【図5】回転電機を含む車両用駆動装置のスケルトン図である。
【図6A】回転電機を含む電気回路の一例の概略図である。
【図6B】他の一例による電気回路の概略図である。
【図7】本実施例の制御装置による回転電機の制御例を示す概略フローチャートである。
【図8】車両用駆動装置における遊星歯車機構の速度線図である。
【図9】本実施例による回転電機の、ケースへの取り付け態様を説明する概略図である。
【図10】比較例による回転電機の、ケースへの取り付け態様を説明する概略図である。
【図11】他の比較例による回転電機をＸ２側から示す斜視図である。
【図12】低背化配置のための各ロータの配置を模式的に示す図である。
【図13】４つのロータによる一のレイアウト例を説明する概略図である。
【図14】４つのロータによる他の一のレイアウト例を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。図面の寸法比率はあくまでも一例であり、これに限定されるものではなく、また、図面内の形状等は、説明の都合上、部分的に誇張している場合がある。また、図面では、見やすさのために、複数存在する同一属性の部位には、一部のみしか参照符号が付されていない場合がある。また、未説明のため、一部の図面で図示されている要素が、他の図面で図示されていない場合がある。また、２つの部材間に対して使用される用語「連結」は、動力が伝達可能な態様で当該２つの部材が接続される状態を表し、当該２つの部材間に他の部材が介在する接続態様を含む概念である。
【0010】
図１は、一実施例による回転電機１を軸方向の一方側から示す斜視図であり、図２は、回転電機１を軸方向の他方側から示す斜視図であり、図３は、回転電機１を軸方向の他方側から示す平面図である。図４Ａは、ステータコア１１の単品状態を示す斜視図であり、図４Ｂは、ステータ１０の単品状態を示す斜視図である。
【0011】
以下の説明において、特に言及しない限り、軸方向とは、回転電機１の出力軸（第１軸Ａ１）が延在する方向を指し、径方向とは、第１軸Ａ１を中心とした径方向を指す。従って、径方向外側とは、第１軸Ａ１から離れる側を指し、径方向内側とは、第１軸Ａ１に向かう側を指す。また、周方向とは、第１軸Ａ１まわりの回転方向に対応する。また、図１には、Ｘ方向と、Ｘ方向に沿ったＸ１側（第１側の一例）とＸ２側（第２側の一例）が定義されている。Ｘ方向は、軸方向に平行である。
【0012】
本実施例では、回転電機１は、ステータ１０と、複数のロータ２０とを含む。
【0013】
【0014】
ステータコア１１は、磁性体の積層鋼板からなる。ステータコア１１は、複数のロータ２０のそれぞれに共通であり、複数の筒状のロータ空間部１１３を有する。筒状のロータ空間部１１３は、ステータコア１１を軸方向に貫通する態様で形成される。ロータ空間部１１３は、ロータ２０ごとに設けられる。従って、ロータ空間部１１３の数は、ロータ２０の数と同じであり、本実施例では、一例として、６つである。なお、他の実施例では、ロータ２０の数（及びそれに伴いロータ空間部１１３の数）は、６つ以外の、２つ以上の任意の数であってよい。
【0015】
ステータコア１１には、コイル１２が巻回される複数のスロット１１２が形成される。複数のスロット１１２は、ロータ空間部１１３のそれぞれに対して、ロータ空間部１１３の内周面に形成される。
【0016】
ステータコア１１は、更に、第１軸Ａ１を含む中央部に、軸心空間部１１０を有する。軸心空間部１１０は、ステータコア１１を軸方向に貫通する態様で形成される。軸心空間部１１０は、軸方向に視て、略円形の外形形状であるが、外形形状は任意である。軸心空間部１１０は、軸方向に視て、回転電機１の出力軸（第１軸Ａ１）と重なる。軸心空間部１１０には、後述するサンギヤ軸２３１が挿通される。
【0017】
なお、軸心空間部１１０は、上述した複数のロータ空間部１１３とは径方向で連通しない態様で形成されてよい。複数のロータ空間部１１３は、軸心空間部１１０よりも径方向外側で、第１軸Ａ１まわりに設けられる。複数のロータ空間部１１３は、第１軸Ａ１まわりで回転対称となる態様で設けられてよい。なお、複数のロータ空間部１１３は、軸方向に交差する方向で互いに対して連通しない態様で形成されてよい。
【0018】
ステータコア１１は、ケースＣＳ（図９参照）との間の締結部１１９を有する。締結部１１９は、例えば軸方向の孔であり、ボルトＢＴが挿通される。この場合、ケースＣＳにボルトＢＴを締結することで、ステータコア１１をケースＣＳに固定できる。
【0019】
一の締結部１１９は、好ましくは、複数のロータ空間部１１３のうちの、周方向で隣り合う２つのロータ空間部１１３の間に配置される。この場合、複数の締結部１１９のうちの、少なくとも１つが、周方向で隣り合う２つのロータ空間部１１３の間に配置されてもよい。あるいは、複数の締結部１１９のそれぞれは、周方向で隣り合う、対応する２つのロータ空間部１１３の間に、配置されてもよい。本実施例では、３つの締結部１１９が、周方向で隣り合う２つのロータ２０間に配置される。この場合、例えば、ステータコア１１は、軸方向に視て、複数のロータ２０に外接する外接円よりも、径方向内側に締結部１１９を有してもよい。これにより、ステータコア１１の径方向の小型化及びそれに伴う回転電機１の径方向の小型化を図ることができる。
【0020】
コイル１２は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、ステータコア１１のスロット１１２に巻装される。従って、コイル１２は、ロータ空間部１１３のそれぞれごとに設けられる。以下では、ロータ空間部１１３ごとに異なるコイル１２を区別する場合、コイル１２－１～１２－６と表記する。コイル１２－１～１２－６のそれぞれは、３相コイルを形成してよい。ただし、変形例では、２つ以上のロータ空間部１１３に対して、共通のコイルが巻装されてもよい。例えば、軸まわりに対角に配置される２つのロータ空間部１１３ごとに、共通のコイルが巻装されてもよい。
【0021】
複数のロータ２０のそれぞれは、複数のロータ空間部１１３のそれぞれに対応して設けられる。従って、複数のロータ２０は、径方向に視て（すなわち、軸方向に直角な方向に視て）互いに重複するように配置される。
【0022】
ロータ２０のそれぞれは、第１軸Ａ１に対して平行に回転軸Ａ１１又はＡ１２を有する。複数のロータ２０の回転軸Ａ１１、Ａ１２は、第１軸Ａ１を中心とした同心状に配置されてよい。あるいは、複数のロータ２０の回転軸Ａ１１、Ａ１２は、第１軸Ａ１を中心として同心状でない態様で配置されてもよい。
【0023】
複数のロータ２０は、好ましくは、構成の異なる２種類以上のロータを含む。ここで、ロータの構成とは、当該ロータがステータ１０と協動してモータとして機能した場合の特性に関連する構成である。すなわち、ロータの構成が異なる場合は、当該ロータがステータ１０と協動してモータとして機能した場合の特性も異なる。また、構成の相違は、サイズの相違に起因した構成の相違を含む概念である。例えば、永久磁石式モータの場合、サイズが同じ場合でも、構成の相違は、例えば永久磁石の配列、磁極数等の相違により実現できる。
【0024】
本実施例では、一例として、複数のロータ２０は、第１ロータ２０Ａと、第２ロータ２０Ｂとを含む。第１ロータ２０Ａ及び第２ロータ２０Ｂは、周方向で交互に配置される。ただし、変形例では、複数のロータ２０は、３種類以上のロータを含んでよいし、１種類のみのロータを含んでよい。また、複数種類のロータを含む場合、当該複数種類のロータの周方向の配列は任意である。なお、以下では、第１ロータ２０Ａと第２ロータ２０Ｂとを特に区別しない場合は、ロータ２０という用語も依然として利用する。
【0025】
第１ロータ２０Ａは、永久磁石（図示せず）を備えることで、永久磁石式モータとしての特性を有する。なお、第１ロータ２０Ａは、外周面に永久磁石を備えてもよいし、外周面よりも内側に永久磁石を備えてもよい。
【0026】
第１ロータ２０Ａの回転軸Ａ１１には、図１に示すように、第１モータ出力ギヤ２１が連結される。具体的には、第１ロータ２０Ａの回転軸Ａ１１は、Ｘ１側の端部に、第１モータ出力ギヤ２１が連結される。第１モータ出力ギヤ２１は、第１ロータ２０Ａの回転軸Ａ１１と一体的に回転するように、第１ロータ２０Ａの回転軸Ａ１１に連結される。第１モータ出力ギヤ２１は、図５を参照して後述するように遊星歯車機構２に連結される。
【0027】
第２ロータ２０Ｂは、ステータ１０と協動して、かご型誘導モータとして機能する特性を有する。例えば、第２ロータ２０Ｂは、外周面に溝が軸方向に対して斜めに延在する斜溝回転子の形態であってよい。
【0028】
第２ロータ２０Ｂの回転軸Ａ１２には、図２に示すように、第２モータ出力ギヤ２２が設けられる。具体的には、第２ロータ２０Ｂの回転軸Ａ１２は、Ｘ２側の端部に、第２モータ出力ギヤ２２が連結される。第２モータ出力ギヤ２２は、第２ロータ２０Ｂの回転軸Ａ１２と一体的に回転するように、第２ロータ２０Ｂの回転軸Ａ１２に連結される。
【0029】
第２モータ出力ギヤ２２のそれぞれは、第１軸Ａ１を中心として回転する第３モータ出力ギヤ２３に径方向に噛み合う。第３モータ出力ギヤ２３は、サンギヤ軸２３１と一体的に回転するように、サンギヤ軸２３１に連結される。第２モータ出力ギヤ２２及び第３モータ出力ギヤ２３は減速ギヤ（リダクションギヤ）を形成する。
【0030】
このような回転電機１は、実質的には、インナロータ型の複数の回転電機要素を複合的に含む構成となる。このような回転電機１は、任意の用途で利用できるが、例えば、図５に示すように、遊星歯車機構２に連結されることで、車両用駆動装置１００の構成要素として好適である。
【0031】
図５は、回転電機１を含む車両用駆動装置１００のスケルトン図である。なお、図５では、見やすさのために、複数のロータ２０のうちの、一部の第１ロータ２０Ａが２重の省略線のＸ１側に示され、一部の第２ロータ２０Ｂが同２重の省略線のＸ２側に示されている。
【0032】
図５に示す例では、車両用駆動装置１００は、車輪Ｗの駆動源となる回転電機１と、回転電機１と車輪Ｗとを結ぶ動力伝達経路に設けられた駆動伝達機構７と、を備える。駆動伝達機構７は、遊星歯車機構２と、カウンタギヤ機構４と、差動歯車機構５と、左右の出力部材６１、６２と、を備える。
【0033】
遊星歯車機構２は、回転電機１のＸ１側に設けられる。遊星歯車機構２は、中心軸が第１軸Ａ１と一致する。遊星歯車機構２は、サンギヤ２Ｓ（第２要素の一例）と、ピニオンギヤ２Ｐと、キャリア２ＣＲ（第１要素の一例）と、リングギヤ２Ｒとを含む。
【0034】
サンギヤ２Ｓは、サンギヤ軸２３１のＸ１側端部に連結される。サンギヤ２Ｓは、サンギヤ軸２３１と一体的に回転するように、サンギヤ軸２３１に連結される。
【0035】
ピニオンギヤ２Ｐは、第１軸Ａ１まわりに公転しつつ自転可能となる態様で、径方向内側でサンギヤ２Ｓと噛み合い、かつ、径方向外側でリングギヤ２Ｒに噛み合う。
【0036】
キャリア２ＣＲは、第１軸Ａ１まわりに回転可能となる態様で、上述した各第１モータ出力ギヤ２１と各ピニオンギヤ２Ｐに連結される。この場合、キャリア２ＣＲは、入力ギヤ２４により第１モータ出力ギヤ２１と噛み合う。
【0037】
リングギヤ２Ｒは、第１軸Ａ１まわりに回転可能となる態様で、径方向内側でピニオンギヤ２Ｐに噛み合い、径方向外側でカウンタギヤ機構４の第１カウンタギヤ４２に噛み合う。リングギヤ２Ｒは、回転電機１からの回転トルク（駆動力）をカウンタギヤ機構４に伝達するギヤである。
【0038】
カウンタギヤ機構４は、動力伝達経路において、遊星歯車機構２と差動歯車機構５との間に配置される。カウンタギヤ機構４は、カウンタ軸４１と、第１カウンタギヤ４２と、第２カウンタギヤ４３とを有する。
【0039】
カウンタ軸４１は、第２軸Ａ２まわりに回転する回転部材である。第２軸Ａ２は、第１軸Ａ１に平行に延在する。第１カウンタギヤ４２は、カウンタギヤ機構４の入力要素である。第１カウンタギヤ４２は、遊星歯車機構２のリングギヤ２Ｒと噛み合う。第１カウンタギヤ４２は、カウンタ軸４１と一体的に回転するように、カウンタ軸４１に連結される。
【0040】
第２カウンタギヤ４３は、カウンタギヤ機構４の出力要素である。本実施例では、一例として、第２カウンタギヤ４３は、第１カウンタギヤ４２よりも小径に形成される。第２カウンタギヤ４３は、カウンタ軸４１と一体的に回転するように、カウンタ軸４１に連結される。
【0041】
差動歯車機構５は、その回転軸心としての第３軸Ａ３上に配置される。第３軸Ａ３は、第１軸Ａ１に平行に延在する。差動歯車機構５は、回転電機１の側から伝達される駆動力を、左右の出力部材６１、６２に分配する。差動歯車機構５は、差動入力ギヤ５１を備え、差動入力ギヤ５１は、カウンタギヤ機構４の第２カウンタギヤ４３と噛み合う。また、差動歯車機構５は、差動ケース５２を備え、差動ケース５２内には、ピニオンシャフトや、ピニオンギヤ、左右のサイドギヤ等が収容される。左右のサイドギヤは、それぞれ、左右の出力部材６１、６２と一体的に回転するように連結される。
【0042】
左右の出力部材６１、６２のそれぞれは、左右の車輪Ｗに駆動連結される。左右の出力部材６１、６２のそれぞれは、差動歯車機構５によって分配された駆動力を車輪Ｗに伝達する。
【0043】
このようにして回転電機１は、複数のロータ２０の回転トルクを、第２カウンタギヤ４３及び第３モータ出力ギヤ２３からなる減速ギヤ、及び、遊星歯車機構２を介して、駆動伝達機構７に伝達する。
【0044】
図６Ａは、回転電機１を含む電気回路２００の一例の概略図であり、図６Ｂは、他の一例による、回転電機１を含む電気回路２００Ａの概略図である。図６Ａ及び図６Ｂには、制御装置５００についても併せて示される。図６Ａ及び図６Ｂにおいて、制御装置５００に対応付けられた点線矢印は、情報（データ）のやり取りを表す。
【0045】
回転電機１は、制御装置５００によるインバータＩＮＶの制御を介して駆動される。図６Ａに示す電気回路２００では、回転電機１は、複数のロータ空間部１１３に対応付けて設けられるコイル１２－１～１２－６に、共通のインバータＩＮＶを介して電気的に接続される。なお、インバータＩＮＶは、例えば、相ごとに、電源Ｖａの高電位側と低電位側とにスイッチング素子（例えばＭＯＳＦＥＴ：Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ ＴｒａｎｓｉｓｔｏｒやＩＧＢＴ：Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を備え、各スイッチング素子は、所望の回転トルクが発生するようにＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）駆動されてよい。なお、電源Ｖａは、例えば比較的定格電圧の高いバッテリであり、例えばリチウムイオンバッテリや燃料電池等であってよい。
【0046】
なお、図６Ａに示す電気回路２００では、複数のロータ２０に対して共通のインバータＩＮＶが利用されるが、図６Ｂに示す他の例の電気回路２００Ａでは、複数のロータ２０に対して個別のインバータＩＮＶが利用される。この場合、各インバータＩＮＶは、互いに並列に、電源Ｖａの高電位側と低電位側の間に電気的に接続される。この場合、コイル１２－１～１２－６のそれぞれに対して独立に通電を行うことができる。
【0047】
本実施例では、図６Ａに示す電気回路２００や図６Ｂに示す電気回路２００Ａのように、電源Ｖａの高電位側と低電位側の間には、インバータＩＮＶに対して並列に、平滑コンデンサＣが電気的に接続される。なお、図６Ｂに示す電気回路２００Ａでは、平滑コンデンサＣは共用であるが、平滑コンデンサＣについても、インバータＩＮＶと同様に、コイル１２－１～１２－６のそれぞれごとに、互いに並列に、電源Ｖａの高電位側と低電位側の間に電気的に接続されてもよい。
【0048】
【0049】
図７は、本実施例の制御装置５００による回転電機１の制御例を示す概略フローチャートである。図８は、車両用駆動装置１００における遊星歯車機構２の速度線図である。なお、図８では、縦軸は回転電機１の回転数を表す。
【0050】
ステップＳ７００では、制御装置５００は、第１モードで回転電機１を駆動中であるか否かを判定する。第１モードは、図８の線図「ＭＤ１」に示すように、サンギヤ２Ｓ及びキャリア２ＣＲが共に正方向に回転するモードである。この場合、キャリア２ＣＲが正方向に回転する（すなわち第１ロータ２０Ａが回転する）ので、逆起電力が発生する。判定結果が“ＹＥＳ”の場合、ステップＳ７０２に進み、それ以外の場合は、ステップＳ７０６に進む。
【0051】
ステップＳ７０２では、制御装置５００は、逆起電力が所定閾値以上であるか否かを判定する。逆起電力が所定閾値以上であるか否かは、例えば、平滑コンデンサＣの両端電圧が所定電圧以上であるか否かに基づいて、検出されてもよいし、第１ロータ２０Ａの回転数が所定回転数以上であるか否かに基づいて、検出されてもよい。判定結果が“ＹＥＳ”の場合、ステップＳ７０４に進み、それ以外の場合は、動作モードを第１モードに維持したままステップＳ７１０に進む。
【0052】
ステップＳ７０４では、制御装置５００は、動作モードを第２モードにセットする。第２モードは、図８の線図「ＭＤ２」に示すように、キャリア２ＣＲの回転数が０になるようにサンギヤ２Ｓが逆回転するモードである。この場合、キャリア２ＣＲが回転しない（すなわち第１ロータ２０Ａが回転しない）ので、逆起電力が発生しない。
【0053】
ステップＳ７０６では、制御装置５００は、第１モードへの復帰条件が成立したか否かを判定する。第１モードへの復帰条件は、任意であり、例えば逆起電力が所定閾値よりも有意に低下するような状況下で満たされてよい。判定結果が“ＹＥＳ”の場合、ステップＳ７０８に進み、それ以外の場合は、動作モードを第２モードに維持したままステップＳ７１０に進む。
【0054】
ステップＳ７０８では、制御装置５００は、動作モードを第１モードにセットする。
【0055】
ステップＳ７１０では、制御装置５００は、今回周期の動作モード（第１動作モード又は第２動作モード）に応じて回転電機１を駆動する。
【0056】
このようにして図７に示す処理によれば、逆起電力が所定閾値を有意に超えないように、第１モードと第２モードを切り替えて、回転電機１を制御できる。なお、図７及び図８に示す例では、第２動作モードは、キャリア２ＣＲの回転数が０になるようにサンギヤ２Ｓが逆回転するモードであるが、キャリア２ＣＲの回転数が、比較的低い所定値以下に維持されるようにサンギヤ２Ｓが逆回転するモードであってもよい。
【0057】
ところで、本実施例では、上述したように、回転電機１は、第１ロータ２０Ａと第２ロータ２０Ｂとを含み、第１ロータ２０Ａは、ステータ１０と協動して永久磁石式モータとして機能でき、第２ロータ２０Ｂは、ステータ１０と協動してかご型誘導モータとして機能できる。
【0058】
永久磁石式モータとかご型誘導モータとは、特性等が異なる。例えば、永久磁石式モータは、比較的低い回転数で比較的高いトルクを発生できるが、逆起電力が発生する。他方、かご型誘導モータは、逆起電力が発生せず、比較的高い回転数で有利であるが、損失が比較的大きい。
【0059】
ここで、逆起電力により比較的高い逆起電圧が平滑コンデンサＣの両端に発生すると、例えば平滑コンデンサＣに電気的に接続されうる他のシステムに影響するおそれがある。
【0060】
この点、図７から図８に示す例では、第２ロータ２０Ｂを備えることで、第１ロータ２０Ａの回転数を略ゼロに維持しつつ、回転電機１の回転トルクを発生させることが可能である。すなわち、逆起電力が所定閾値を有意に超えない態様で、回転電機１の回転トルクを発生させることが可能である。これにより、平滑コンデンサＣに電気的に接続されうる他のシステムの耐圧を過剰に高めることなく、回転電機１を駆動させることができる。
【0061】
このようにして本実施例によれば、複数のロータ２０の少なくとも一部が異なる構成を有することで、多様の特性を組み合わせた特性を有する回転電機１を実現できる。
【0062】
次に、図９以降を参照して、本実施例の更なる効果について説明する。
【0063】
図９は、本実施例による回転電機１の、ケースＣＳへの取り付け態様を説明する概略図である。図１０は、比較例による回転電機１”の、ケースＣＳへの取り付け態様を説明する概略図である。図９及び図１０では、軸方向に視たケースＣＳの外形とともに、軸方向に視た回転電機１及び回転電機１”の延在範囲がハッチング領域Ｒ１、Ｒ１”で示されている。また、図９及び図１０には、上下方向に平行なＹ方向が図示されている。
【0064】
比較例による回転電機１”は、単一のロータ（図示せず）を備えるインナロータ型であり、ステータ（図示せず）の径方向外側には、径方向外側に突出する締結部１１９”が設けられる。この場合、締結部１１９”が、ロータよりも径方向外側に設定されるので、ケースＣＳにおける回転電機１”の占める領域Ｒ１”（軸方向に視た領域）が比較的大きくなる。
【0065】
これに対して、本実施例の回転電機１によれば、上述したように、共通のステータ１０（図１等参照）を備え、当該ステータ１０において、締結部１１９が周方向でロータ２０間に配置されるので、ケースＣＳにおける回転電機１の占める領域Ｒ１（軸方向に視た領域）を、比較例に比べて有意に低減できる。また、締結部１１９の配置の自由度が高くなるので、比較例に比べて、締結部１１９に起因した搭載制約を低減できる。
【0066】
また、本実施例の回転電機１によれば、上述したように、ケースＣＳにおける回転電機１の占める領域Ｒ１（軸方向に視た領域）を低減できるので、回転電機１の低背化及びそれに伴うケースＣＳの低背化を図ることができる。例えば、図１０に示す比較例では、上下で領域Ｒ１”に接する２つのラインＬ１００”間の距離が比較的大きくなるのに対して、本実施例によれば、上下で領域Ｒ１に接する２つのラインＬ１００間の距離を低減できる。
【0067】
図１１は、他の比較例による回転電機１’をＸ２側から示す斜視図である。比較例による回転電機１’は、本実施例による回転電機１に対して、遊星歯車機構２に代えて、単独の減速ギヤ機構２’が接続される点が異なる。具体的には、各ロータ２０は、Ｘ２側で第１駆動ギヤ２１’に連結され、各第１駆動ギヤ２１’は、第２駆動ギヤ２２’に噛み合う。この場合、各第１駆動ギヤ２１’と第２駆動ギヤ２２’が減速ギヤ機構２’を形成する。
【0068】
このような比較例では、複数のロータ２０のそれぞれにより回転される第１駆動ギヤ２１’は、第１軸Ａ１まわりに同心状に配置されるので、かかる第１駆動ギヤ２１’の配置に起因して、複数のロータ２０の配置の自由度が低下しやすいという問題がある。例えば、比較例では、複数のロータ２０の一部を、図示した位置から径方向内側にオフセットさせることができない。
【0069】
これに対して、本実施例によれば、上述したように、回転電機１は遊星歯車機構２が接続される。すなわち、回転電機１とカウンタギヤ機構４との間に遊星歯車機構２が設けられる。これにより、複数のロータ２０の配置の自由度を高めることができる。具体的には、第１ロータ２０Ａは、図１から図３等に図示した位置から径方向内側にオフセットさせることや、図示した位置から径方向外側にオフセットさせることが可能である。すなわち、第１ロータ２０Ａは、Ｘ１側で、キャリア２ＣＲ（図５参照）と連結されるので、第３モータ出力ギヤ２３の影響を直接的に受けることなく、配置できる。このようにして、本実施例によれば、遊星歯車機構２と回転電機１との間の接続を、回転電機１の軸方向両側から実現することで、第１軸Ａ１まわりでの複数のロータ２０の配置の自由度を高めることができる。
【0070】
従って、本実施例によれば、複数のロータ２０の配置に基づいて、回転電機１の低背化及びそれに伴うケースＣＳの低背化を図ることができる。この場合、上述した締結部１１９の配置による効果とも相まって、回転電機１の低背化及びそれに伴うケースＣＳの低背化を効果的に図ることができる。
【0071】
また、本実施例によれば、上述したように低背化を図ることができることから、特殊なレイアウトに対しても適合しやすくなる。
【0072】
例えば、図１２に示すような低背化配置を実現することも可能である。図１２は、軸方向に視たときの、各ロータ２０の配置を模式的に示す図である。なお、図１２には、上下方向に平行なＹ方向が図示されている。ただし、変形例では、Ｙ方向は、上下方向に対して傾斜してもよいし、水平面内に延在してもよい。これは、後出する図１３及び図１４も同様である。
【0073】
図１２に示す回転電機１Ａは、ステータ１０Ａに６つのロータ２０が設けられ、６つのロータ２０は、対角関係に位置する２つが対をなし、各対のロータは、それぞれ、軸方向に視て第１軸Ａ１から距離ｄ１、ｄ２、ｄ３だけ離れて配置される。６つのロータ２０は、第１対のロータ２０－１と、第２対のロータ２０－２と、第３対のロータ２０－３とを含み、ロータ２０－１の回転軸Ａ１３－１と第１軸Ａ１との間の距離ｄ１（第１距離の一例）、ロータ２０－２の回転軸Ａ１３－２と第１軸Ａ１との間の距離ｄ２、及び、ロータ２０－３の回転軸Ａ１３－３と第１軸Ａ１との間の距離ｄ３（第２距離の一例）は、少なくとも１つが他の２つに対して異なる。この場合、上下方向に配置された第３対のロータ２０－３に係る距離ｄ３が最も短く、距離ｄ１及び距離ｄ２は略同じである。なお、第１対のロータ２０－１を構成する２つのロータ２０は、構成が同じであってよく、第２対のロータ２０－２を構成する２つのロータ２０は、構成が同じであってよく、第３対のロータ２０－３を構成する２つのロータ２０は、構成が同じであってよい。また、第１対のロータ２０－１を構成する２つのロータ２０と、第２対のロータ２０－２を構成する２つのロータ２０と、第３対のロータ２０－３を構成する２つのロータ２０とは、すべて同じ構成であってもよいし、少なくとも１対に係るロータが、他の２対に係るロータと異なる構成を有してもよい。
【0074】
このような図１２に示す回転電機１Ａによれば、距離ｄ３を他の距離ｄ１、ｄ２よりも小さくし、かつ、距離ｄ３に係る第３対のロータ２０－３を上下方向に配置することで、上下方向に沿った効率的な低背化配置を実現できる。なお、上下方向以外の方向に沿った低背化配置を実現する場合は、当該方向に応じて、距離ｄ３に係る第３対のロータ２０－３を配置すればよい。
【0075】
【0076】
図１３は、４つのロータ２０による一のレイアウト例を説明する概略図である。
【0077】
図１３に示す回転電機１Ｂは、ステータ１０Ｂに４つのロータ２０が設けられ、４つのロータ２０は、対角関係に位置する２つが対をなし、対ごとに、第１軸Ａ１から異なる距離に配置される。具体的には、４つのロータ２０は、第１対のロータ２０－４と、第２対のロータ２０－５とを含み、ロータ２０－４の回転軸Ａ１３－４と第１軸Ａ１との間の距離ｄ４（第１距離の一例）、ロータ２０－５の回転軸Ａ１３－５と第１軸Ａ１との間の距離ｄ５（第２距離の一例）は、互いに対して異なる。この場合、上下方向に配置された第１対のロータ２０－４に係る距離ｄ４は、距離ｄ５よりも短い。なお、第１対のロータ２０－４を構成する２つのロータ２０は、構成が同じであってよく、第２対のロータ２０－５を構成する２つのロータ２０は、構成が同じであってよい。また、第１対のロータ２０－４を構成する２つのロータ２０と、第２対のロータ２０－５を構成する２つのロータ２０とは、すべて同じ構成であってもよいし、互いに異なる構成（サイズ以外の構成）を有してもよい。
【0078】
このような図１３に示す回転電機１Ｂによれば、距離ｄ４を他の距離ｄ５よりも小さくし、かつ、距離ｄ４に係る第３対のロータ２０－３を上下方向に配置することで、上下方向に沿った低背化配置を実現できる。なお、上下方向以外の方向に沿った低背化配置を実現する場合は、当該方向に応じて、距離ｄ４に係る第１対のロータ２０－４を配置すればよい。
【0079】
あるいは、図１３Ｂに示すように、軸方向に視て回転軸Ａ１３－４と回転軸Ａ１３－５とを結ぶ直線が上下方向に対して直角になるような向きで回転電機１Ｂを配置することで、上下方向に沿った更なる低背化配置を実現してもよい。
【0080】
図１４は、４つのロータ２０による他の一のレイアウト例を説明する概略図である。
【0081】
図１４に示す回転電機１Ｃは、ステータ１０Ｃに４つのロータ２０が設けられ、４つのロータ２０は、対角関係に位置する２つが対をなし、対ごとに、第１軸Ａ１から異なる距離に配置される。具体的には、４つのロータ２０は、第１対のロータ２０－６と、第２対のロータ２０－７とを含み、ロータ２０－６の回転軸Ａ１３－６と第１軸Ａ１との間の距離ｄ６（第１距離の一例）、ロータ２０－７の回転軸Ａ１３－７と第１軸Ａ１との間の距離ｄ７（第２距離の一例）は、互いに対して異なる。図１４の場合、上下方向に配置された第１対のロータ２０－６に係る距離ｄ６は、距離ｄ７よりも長いが、短くてもよい。なお、第１対のロータ２０－６を構成する２つのロータ２０は、構成が同じであってよく、第２対のロータ２０－７を構成する２つのロータ２０は、構成が同じであってよい。また、第１対のロータ２０－６を構成する２つのロータ２０と、第２対のロータ２０－７を構成する２つのロータ２０とは、サイズ（径）が異なる以外は、すべて同じ構成であってもよいし、異なる構成を有してもよい。
【0082】
このような図１４に示す回転電機１Ｃによれば、サイズの異なる複数のロータ２０を組み合わせて第１軸Ａ１まわりに配置できる。なお、図１４に示す回転電機１Ｃにおいて、上下方向で低背化配置を実現する場合は、図１４Ｂに示すような向きで回転電機１Ｃを配置することで低背化配置を実現してもよい。
【0083】
なお、ここでは、図１３から図１４Ｂを参照して、４つのロータ２０について説明したが、他の数の場合も同様に多様なレイアウトが可能である。また、図１３から図１４Ｂに示す例では、周方向でロータ２０間に配置される締結部１１９が一例として２か所示されているが、締結部１１９の数は任意である。
【0084】
以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。また、各実施形態の効果のうちの、従属項に係る効果は、上位概念（独立項）とは区別した付加的効果である。
【0085】
例えば、上述した実施例（その変形例も同様、以下同じ）では、第１ロータ２０Ａが回転電機１のＸ１側から遊星歯車機構２のキャリア２ＣＲに連結され、第２ロータ２０Ｂが回転電機１のＸ２側から遊星歯車機構２のサンギヤ２Ｓに連結されるが、これに限られない。例えば、第２ロータ２０Ｂが回転電機１のＸ１側から遊星歯車機構２のキャリア２ＣＲに連結され、第１ロータ２０Ａが回転電機１のＸ２側から遊星歯車機構２のサンギヤ２Ｓに連結されてもよい。また、第１ロータ２０Ａが、回転電機１のＸ１側から、遊星歯車機構２の、キャリア２ＣＲ以外の要素に連結されてもよいし、第２ロータ２０Ｂが、回転電機１のＸ２側から、遊星歯車機構２の、サンギヤ２Ｓ以外の要素に連結されてもよい。
また、上述した実施例では、遊星歯車機構２は、回転電機１のＸ１側に設けられるが、回転電機１のＸ２側に設けられてもよい。
また、上述した実施例では、遊星歯車機構２は、回転電機１のＸ１側に設けられるが、回転電機１のＸ２側に設けられてもよい。
【0086】
また、上述した実施例では、ステータ１０は、複数のロータ２０に共通であるが、これに限られない。すなわち、ステータ１０は、複数のロータ２０のそれぞれに対して設けられてもよいし、複数のロータ２０の一部の複数に対して共通に設けられてもよい。
【符号の説明】
【0087】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ・・・回転電機、２・・・遊星歯車機構、２Ｓ・・・サンギヤ（第２要素）、２ＣＲ・・・キャリア（第１要素）、２０・・・ロータ、２０Ａ・・・第１ロータ、２０Ｂ・・・第２ロータ、Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３・・・回転軸、１００・・・車両用駆動装置、ＣＳ・・・ケース
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図13B】
【図14】
【図14B】
