JP2016043839A - ハイブリッド車両の駆動システム - Google Patents

Abstract

【課題】駆動システムの大型化を抑えながら効率良く広範囲のトルク制御および速度制御を可能とする。【解決手段】駆動システムは、エンジン２とモータジェネレータ３とデファレンシャル装置７と出力側クラッチ４と入力側クラッチ５とを含む。モータジェネレータ３は、インナロータ２２とインナステータ２５とを有する第１モータ部３Ａと、第１アウタステータ３５ａと第１アウタロータ３２ａとを有する第２モータ部３Ｂと、第２アウタステータ３５ｂと第２アウタロータ３２ｂとを有する第３モータ部３Ｃとを含む。出力側クラッチ４は、インナシャフト２３とデファレンシャル装置７との断続、及び第２アウタロータ３２ｂとデファレンシャル装置７との断続を行う出力クラッチ部４２、４３を有する。入力側クラッチ５は、インナシャフト２３とエンジン２との断続、及び第１アウタロータ３２ａとエンジン２との断続を行う入力クラッチ部４８、４９を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、ハイブリッド車両の駆動システムに関する。

従来から、発電用エンジンと、これより駆動される発電機と、電力を蓄電するバッテリと、走行用モータとを備え、車両の走行状態に応じて、発電用エンジンの駆動により生じる発電機の発電電力と、バッテリに蓄電されている電力とを用いて走行するハイブリッド車両が知られている。この種のハイブリッド車両に搭載される走行用モータは、要求トルクや走行速度に関わらず高効率であるのが理想的であり、このような要求を実現するための開発が日々重ねられている。

例えば、特許文献１には、その開発の成果の一つとして、広範囲にわたって効率良くトルク制御を行うことが可能なアキシャルギャップ型電動機が開示されている。この電動機は、複数のコイルが周方向に並ぶ内周側固定子列、及びその外側に位置し、複数のコイルが周方向に並ぶ外周側固定子列を一体的に備えた円板状の固定子と、上記内周側固定子列に対向するように周方向に並ぶ複数の永久磁石、及びその外側に位置し、上記外周側固定子列に対向するように周方向に並ぶ複数の永久磁石を一体に備えた円板状の回転子とを備えている。そして、内周側固定子列のコイルにのみ通電を行う制御と、外周側固定子列のコイルにのみ通電を行う制御と、内外両方の固定子列のコイルに通電を行う制御とが切り換えられることで、幅広く走行状態に応じたトルクを発生する。

特開２００４−１４０９３７号公報

しかし、特許文献１に開示されるアキシャルギャップ型電動機は内外二重に固定子列を備えるため比較的大型になることが予想される。そのため、上記走行用モータとして当該アキシャルギャップ型電動機を搭載し、さらにこれとは別に発電機を搭載するとすれば、駆動システムの大型化をもたらすこととなり望ましくない。

本発明は、駆動システムの大型化を抑えながら効率良く広範囲のトルク制御および速度制御が可能な、ハイブリッド車両の駆動システムを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明のハイブリッド車両の駆動システムは、発電用のエンジンと、回転駆動力を発生する機能及び前記エンジンにより駆動されて発電する機能を有する回転電機と、この回転電機が発生した回転駆動力を駆動輪に伝達する伝達軸と、回転電機と伝達軸とを断続可能な第１連結機構と、エンジンと回転電機とを断続可能な第２連結機構と、を含み、前記回転電機は、内側軸及びこれに固定されて当該内側軸と共に回転する回転子本体を含む内側回転子と、前記内側軸の周囲に配置される内側固定子とを有する内側回転電機部と、前記内側軸を中心として回転する回転子本体を含む外側回転子と、前記内側固定子の外周側に配置される外側固定子とを有する外側回転電機部とを含み、前記第１連結機構は、前記内側軸と前記伝達軸との断続、及び前記外側回転子と前記伝達軸との断続が可能であり、前記第２連結機構は、前記内側軸及び前記外側回転子のうち少なくとも一方側と前記エンジンとの断続が可能なものである。

この構成によれば、第１連結機構によって、内側軸と伝達軸とを連結して内側回転電機部で駆動輪を駆動する状態と、外側回転子と伝達軸とを連結して外側回転電機部で駆動輪を駆動する状態と、内側軸と外側回転子の双方と伝達軸とを連結して内外両方の回転電機部で駆動輪を駆動する状態とに、駆動輪の駆動状態を切り換えることが可能となる。そのため、広範囲のトルク制御および速度制御を効率良く行うことが可能となる。

しかも、この構成によれば、内側回転電機部で駆動輪が駆動されている間に、エンジンを外側回転子に連結して外側回転電機部を駆動する、又は外側回転電機部で駆動輪が駆動されている間に、エンジンを内側軸に連結して内側回転電機部を駆動することで、走行中に発電電力を得ることもできる。つまり、専用の発電機を備えることなく、エンジン駆動で発電電力を確保することが可能となる。よって、この構成によれば、駆動システムの大型化を抑えながら効率良く広範囲のトルク制御および速度制御を行うことが可能となる。

この駆動システムにおいて、前記外側回転子は、前記外側固定子よりもエンジン側の位置で前記内側軸の外周側に当該内側軸と同心に設けられかつ前記回転子本体が固定される第１外側軸を有する第１外側回転子と、前記外側固定子の伝達軸側の位置で前記内側軸の外周側に当該内側軸と同心に設けられかつ前記回転子本体が固定される第２外側軸を有する第２外側回転子と、を含み、前記第１連結機構は、外側回転子の前記第２外側軸と前記伝達軸との断続が可能であり、前記第２連結機構は、少なくとも前記第１外側軸と前記エンジンとの断続が可能なものである。

この構成では、走行時には、外側回転電機部の駆動力が外側回転子の第２外側軸から伝達軸に出力され、発電時には、エンジンの駆動力が外側回転子の第１外側軸から外側回転電機部に入力される。この構成によれば、外側回転電機部から伝達軸への駆動力の出力と、エンジンから外側回転電機部への駆動力の入力とが、外側固定子の両側の位置で行われるので、複雑な構造を伴うことなく前記駆動力の入出力を良好に行わせることができる。

この場合、前記外側固定子は、前記第１外側回転子の回転子本体が対向する第１外側固定子と、前記第２外側回転子の回転子本体が対向する第２外側固定子とを含み、かつ前記第１外側固定子と前記第２外側固定子とが前記内側軸の軸方向に隣接されているのが好適である。

この構成によれば、第１外側回転子と第２外側回転子とを個別に制御することが可能となり、トルク制御および速度制御の自由度を高める上で有利となる。また、第１外側固定子と第２外側固定子の間のスペースを利用して内側回転電機部（内側固定子）の配線処理を、余裕をもって行うことが可能となる。そのため、配線構造の簡素化を図ることが可能となる。

なお、この駆動システムの構成では、外側回転電機部が構造的に２つの回転電機部を含むこととなる。よってこの場合には、前記内側固定子に電力供給を行うことで前記内側回転電機部を駆動する第１インバータと、前記第１外側固定子及び前記第２外側固定子に電力供給を行うことで前記外側回転電機部を駆動する第２インバータとを含み、前記第２インバータが、インバータ本体と、このインバータ本体と各外側固定子との接続状態を切り換えるスイッチ回路とを含むものであるのが好適である。

この構成によれば、外側回転電機部に含まれる２つの回転電機部を一つのインバータ（第２インバータ）で制御することが可能となる。そのため、低コストで外側回転電機部を制御することが可能となる。

上記の駆動システムにおいて、前記第２連結機構は、前記エンジンに連結される連結部材と、この連結部材と前記内側軸の断続および前記連結部材と前記第１外側軸の断続を個別に行うことが可能な連結機構本体部とを含むものであるのが好適である。

この構成によれば、エンジンの駆動力を内側回転電機部又は外側回転電機部の何れに対しても出力することが可能となる。

この場合、前記エンジンと前記連結部材とを断続可能な第３連結機構を含むものであるのがより好適である。

この構成によれば、エンジンと連結部材とを切り離し、かつ連結部材に対して内側軸及び第１外側軸を連結した状態で、内側回転電機及び外側回転電機を駆動すれば、外側回転電機の駆動力を第１外側軸及び連結部材を介して内側軸に伝達することが可能となる。よって、より広範囲のトルク制御および速度制御を行うことが可能となる。

なお、上記の各駆動システムにおいて、前記外側回転子は前記内側軸に相対回転可能に嵌合されているのが好適である。

この構成によれば、内側軸を利用して外側回転子を安定的に支持することが可能となる。そのため回転電機が全体として合理的な構成となる。

また、上記の駆動システムにおいて、前記内側回転電機部は、前記内側固定子と前記内側回転子の回転子本体とが前記内側軸の軸方向に対向するアキシャルギャップ型の構造であり、前記外側回転電機部も、前記外側固定子と前記外側回転子の回転子本体とが前記軸方向に対向するアキシャルギャップ型の構造であるのが好適である。

トルクを大きくするには、回転子本体と固定子との対向面積、すなわち磁石とコイルとの対向面積を増大させることが効率的であり、アキシャルギャップ型の構造によれば、ラジアルギャップ型の構造に比べて、回転軸方向の大型化を伴うことなく上記対向面積をより大きく確保することが可能となる。従って、上記構成によれば、発生トルクが同等の場合、内外の少なくとも一方側の回転電機部をラジアルギャップ型の構造とする場合に比べて、回転電機全体を軸方向にコンパクトに構成することが可能となる。

なお、上記の駆動システムにおいて、前記内側回転電機部は、前記外側回転電機部に比べて高回転高出力の電機部であり、前記外側回転電機部は、前記内側回転電機部に比べて低回転高トルクの電機部であるのが好適である。

すなわち、外側回転電機部の方が外径をより大きく構成できるため、高トルクを発生するのに有利な構造が構築し易い。一方、内側回転電機部は、外径が比較的小さい一方で軸長を伸ばすことにより、高回転かつ高出力が実現し易い基本構造が構築し易い。よって、上記構成によれば、広範囲のトルク制御および速度制御を合理的な構成で行うことが可能となる。

この場合、前記内側回転電機部は、前記内側固定子と前記内側回転子の回転子本体とが前記内側軸の径方向に対向するラジアルギャップ型の構造であり、前記外側回転電機部は、前記外側固定子と前記外側回転子の回転子本体とが前記内側軸の軸方向に対向するアキシャルギャップ型の構造であるのが好適である。

この構成によれば、回転子本体と固定子との対向面積、すなわち磁石とコイルとの対向面積を効果的に増大させることができ、軸方向へのコンパクト化を図りつつ高トルクを発生するのに有利な構造が構築される。

なお、上記の駆動システムにおいて、前記第２連結機構が、前記内側軸と前記エンジンとの断続、および前記外側回転子と前記エンジンとの断続を行うことが可能なものである場合には、前記内側回転電機部および前記外側回転電機部のうち一方側を作動させ、その回転駆動力を駆動輪に伝達させながら、前記内側回転電機部および前記外側回転電機部のうち他方側を前記エンジンで駆動することにより発電を行わせる制御を実行する制御装置を備えているのが好適である。

この構成によれば、制御装置の制御により、前記内側回転電機部および前記外側回転電機部のうち一方側で駆動輪を駆動して車両を走行させながら、前記内側回転電機部および前記外側回転電機部のうち他方側で発電を行って、バッテリ等に蓄電することが可能となる。

また、上記の駆動システムにおいて、前記エンジンは、前記内側軸の内部をその軸方向に貫通する出力軸を有し、前記内側軸の軸方向における前記回転電機の前記エンジン側の位置に前記第１連結機構が配置されるとともに、前記回転電機の反エンジン側の位置に前記第２連結機構及び前記第３連結機構が配置され、前記３連結機構は、前記出力軸と前記連結部材とを断続するように構成されたものであってもよい。

この構成によれば、回転駆動力を、回転電機（内側回転電機部及び外側回転電機部）とエンジンとの間の位置で伝達軸に伝達させることが可能となるため、該駆動システムをＦＦ車（フロントエンジン・フロントドライブ車）に適用するような場合には、デファレンシャル装置を車両の中央部にレイアウトしながら、駆動輪への動力伝達を難なく実現することが可能となる。

なお、上記の駆動システムにおいて、前記外側回転電機部が、前記外側固定子と前記外側回転子の回転子本体とが前記軸方向に対向するアキシャルギャップ型の構造であって、かつ、前記外側固定子が、周方向に所定間隔を隔てて並ぶ複数のステータコアと各ステータコアに装着されるコイルとを含むものでは、前記内側回転電機部の前記内側固定子への電力供給用の電線は、周方向に互いに隣接する前記ステータコアの間を通じて前記外側回転電機部の外側から内側に導入されて前記内側固定子に接続されているのが好適である。

この構成によれば、内側回転電機部の内側固定子への電力供給を構造上容易に実現可能となる。

この場合、内側回転電機部及び外側回転電機部を外側から覆うケーシングを含み、前記外側固定子は、前記ケーシングに固定された支持板により支持されており、前記電線は、前記支持板に形成される貫通穴又は溝部に配索されているのが好適である。

この構成によれば、外側回転電機のコイル間の隙間が狭くて電線が通し難くなる場合でも、支持板を介し構造上容易に内側回転電機部の内側固定子へ電力供給を行うことが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、駆動システムの大型化を抑えながら効率良く広範囲のトルク制御および速度制御を行うことが可能となる。

本発明のハイブリッド車両の駆動システムを示す断面略図である。 上記駆動システムを示すシステム構成図であるある。 回転電機を示す断面図（図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図）である。 第２モータジェネレータ部を駆動する第２インバータの回路図である。 コントローラによる駆動システムの制御の一例を示すフローチャートである。 アクセル開度（負荷）と車速と走行領域との関係を定めたマップの一例である。 走行領域と駆動システムの制御状態との関係を示す表である。 第１領域における駆動システムの制御状態を示す概念図である。 第２領域における駆動システムの制御状態を示す概念図である。 第３領域における駆動システムの制御状態を示す概念図である。 第４領域における駆動システムの制御状態を示す概念図である。 第５領域における駆動システムの制御状態を示す概念図である。 第６領域における駆動システムの制御状態を示す概念図である。 第７領域における駆動システムの制御状態を示す概念図である。 ハイブリッド車両の駆動システムの変形例を示す断面略図である。 ハイブリッド車両の駆動システムの変形例を示す断面略図である。 ハイブリッド車両の駆動システムの変形例を示す断面略図である。 ハイブリッド車両の駆動システムの変形例を示す断面略図である。 図１５に示すハイブリッド車両の駆動システムにおける内側固定子のコイルへの配線構造を示す断面図（図１５のＸＩＸ−ＸＩＸ線に沿った断面図）である。 図１６に示すハイブリッド車両の駆動システムにおける内側固定子のコイルへの配線構造を示す断面図（図１５のＸＸ−ＸＸ線に沿った断面図）である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。

（１）全体構成
図１及び図２は、本発明にかかるハイブリッド車両の駆動システム１を示しており、図１は断面略図で、図２はシステム構成図で、それぞれ駆動システム１を示している。

図１及び図２に示すように、ハイブリッド車両（以下、車両と略す）の駆動システム１は、発電用のエンジン２と、駆動力を発生する機能及び発電機能を有する、三相交流のモータジェネレータ３と、このモータジェネレータ３が発生した駆動力を駆動輪８に伝達するデファレンシャル装置７と、モータジェネレータ３とデファレンシャル装置７とを断続する出力側クラッチ４と、エンジン２とモータジェネレータ３とを断続する入力側クラッチ５と、入力側クラッチ５とエンジン２との間に介在する中継クラッチ６と、モータジェネレータ３の発電電力を蓄電するバッテリ１０と、当該バッテリ１０の充放電などを行うインバータ９とを備えている。当例では、モータジェネレータ３、出力側クラッチ４、入力側クラッチ５、中継クラッチ６がそれぞれ本発明の回転電機、第１連結機構、第２連結機構、第３連結機構に相当する。また、デファレンシャル装置７の後記入力軸が本発明の伝達軸に相当する。

エンジン２は、当例では、ツインロータ式のロータリピストンエンジンであり、水素を燃料として駆動される水素エンジンである。なお、エンジン２は、ロータリピストンエンジンに限定されるものではない。ガソリンを燃料して駆動されるレシプロエンジンであってもよい。

モータジェネレータ３は、概略的には、内側の第１モータジェネレータ部３Ａ（以下、第１モータ部３Ａと略す）と、その外側に設けられる第２モータジェネレータ部３Ｂ（以下、第２モータ部３Ｂと略す）及び第３モータジェネレータ３Ｃ（以下、第３モータ部３Ｃと略す）と、これらモータ部３Ａ〜３Ｃが収容される中空状のケーシング２０とを含む。

各モータ部３Ａ〜３Ｃは、バッテリ１０からの電力供給を受けてそれぞれ回転駆動力を発生する機能と発電機能とを有する。当例では、第１モータ部３Ａが、本発明の内側回転電機部に相当し、第２モータ部３Ｂ及び第３モータ部３Ｃが、本発明の外側回転電機部（すなわち、第１外側固定子及び第２外側固定子を有する第２回転電機部）に相当する。

第１モータ部３Ａは、インナシャフト２３（内側軸）及びこれに固定されて当該インナシャフト２３と共に回転する円盤状の一対のロータ本体２４ａ、２４ｂ（回転子本体）を備えるインナロータ２２（内側回転子）と、インナシャフト２３の外周側であって前記一対のロータ本体２４ａ、２４ｂの間に配置されるインナステータ２５（内側固定子）とを備える。

前記インナシャフト２３は、中実軸であり、後記アウタシャフト３３ａ、３３ｂに挿入され、当該アウタシャフト３３ａ、３３ｂに回転自在に内嵌されている。これにより、インナロータ２２は、アウタシャフト３３ａ、３３ｂ及びこれらを支持する後記ベアリングを介してケーシング２０に回転自在に支持されている。

インナロータ２２の各ロータ本体２４ａ、２４ｂは、インナシャフト２３の軸方向に所定間隔を隔て配置されるとともに、これらの対向面に固定される複数の永久磁石２９を含む。当該複数の永久磁石２９は、上記対向面の外縁部に沿って周方向に並んでいる。

一方、前記インナステータ２５は、図１及び図３に示すように、インナシャフト２３の周囲に所定の間隔を隔てて配列される複数の軸状のステータコア２６と、各ステータコア２６に装着（巻回）されるコイル２７とを備えている。ステータコア２６及びコイル２７は、前記ロータ本体２４ａ、２４ｂの永久磁石２９に対向する位置に設けられており、前記ケーシング２０の内壁面に固定される一対の支持板２８、２８により両側から、すなわちインナシャフト２３の軸方向両側から支持されている。

以上の説明から明らかな通り、第１モータ部３Ａは、インナロータ２２の各ロータ本体２４ａ、２４ｂ（永久磁石２９）とインナステータ２５とがインナシャフト２３の軸方向に対向する、アキシャルギャップ型の構造である。

第２モータ部３Ｂは、第１アウタシャフト３３ａ（第１外側軸）及びこれに固定されて当該第１アウタシャフト３３ａと共に回転する円盤状の単一のロータ本体３４ａ（回転子本体）を備える第１アウタロータ３２ａ（第１外側回転子）と、第１アウタステータ３５ａ（第１外側固定子）とを備える。

第１アウタシャフト３３ａは中空軸である。第１アウタシャフト３３ａは、第１モータ部３Ａよりもエンジン２側の位置で、上記インナシャフト２３に回転自在に外嵌され、かつ図外のベアリングを介してケーシング２０に回転自在に支持されている。

第１アウタロータ３２ａのロータ本体３４ａは、第１アウタシャフト３３ａの第１モータ部３Ａ側の端部に固定されている。ロータ本体３４ａは、第１モータ部３Ａのロータ本体２４ａ、２４ｂよりも径が大きく、第１モータ部３Ａ側の側面に固定される複数の永久磁石３９を含む。当該複数の永久磁石３９は、ロータ本体３４ａの上記側面の外縁部に沿って周方向に並んでいる。

前記第１アウタステータ３５ａは、図１及び図３に示すように、第１モータ部３Ａのインナステータ２５の外周側に配置されている。第１アウタステータ３５ａは、インナステータ２５の外周に沿って、周方向に所定の間隔を隔てて配置される軸状の複数のステータコア３６と、各ステータコア３６に装着（巻回）されるコイル３７とを備える。ステータコア３６及びコイル３７は、ロータ本体３４ａの永久磁石３９に対向するように配置され、上記一対の支持板２８，２８のうち、エンジン２側の支持板２８とケーシング２０に固定された板状のバックヨーク３１とによって両側から支持されている。すなわち、上記インナシャフト２３の軸方向両側から支持されている。

以上の通り、第２モータ部３Ｂも、第１アウタロータ３２ａのロータ本体３４ａと第１アウタステータ３５ａとが、第１アウタシャフト３３ａの軸方向に対向する、アキシャルギャップ型の構造である。

第３モータ部３Ｃは、インナシャフト２３の中央部を境にして、上記第２モータ部３Ｂと対称な構造を有している。すなわち、第３モータ部３Ｃは、第２アウタシャフト３３ｂ（第２外側軸）及びこれに固定されて当該第２アウタシャフト３３ｂと共に回転する円盤状の単一のロータ本体３４ｂ（回転子本体）を備える第２アウタロータ３２ｂ（第２外側回転子）と、第２アウタステータ３５ｂ（第２外側固定子）とを備える。

第２アウタシャフト３３ｂは中空軸である。第２アウタシャフト３３ｂは、第１モータ部３Ａよりもデファレンシャル装置７側の位置で、上記インナシャフト２３に回転自在に外嵌され、かつ図外のベアリングを介してケーシング２０に回転自在に支持されている。

第２アウタロータ３２ｂのロータ本体３４ｂは、第２アウタシャフト３３ｂの第１モータ部３Ａ側の端部に固定されている。このロータ本体３４ｂは、第２モータ部３Ｂのロータ本体３４ａと径が等しく、第１モータ部３Ａ側の側面に固定される複数の永久磁石３９を含む。当該複数の永久磁石３９は、ロータ本体３４ｂの上記側面の外縁部に沿って周方向に並んでいる。

前記第２アウタステータ３５ｂは、図１に示すように、第１モータ部３Ａのインナステータ２５の外周側の位置に、第２モータ部３Ｂの第１アウタステータ３５ａに隣接して配置されている。第２アウタステータ３５ｂは、第１アウタステータ３５ａと同等の構成である。すなわち、図３に示すように、インナステータ２５の外周に沿って、周方向に所定の間隔を隔てて配置される軸状の複数のステータコア３６と、各ステータコア３６に装着（巻回）されるコイル３７とを備える。ステータコア３６及びコイル３７は、ロータ本体３４ｂの永久磁石３９に対向するように配置され、上記一対の支持板２８，２８のうち、デファレンシャル装置７側の支持板２８とケーシング２０に固定された板状のバックヨーク３１とによってインナシャフト２３の軸方向両側から支持されている。

上記の通り、第３モータ部３Ｃも、第２アウタロータ３２ｂのロータ本体３４ｂと第２アウタステータ３５ｂとが、第２アウタシャフト３３ｂの軸方向に対向する、アキシャルギャップ型の構造である。

出力側クラッチ４は、モータジェネレータ３とデファレンシャル装置７とを断続するものである。この出力側クラッチ４は、いわゆる湿式クラッチであり、図１に示すように、デファレンシャル装置７の図外の入力軸に繋がるクラッチアウタ４０と、第１モータ部３Ａのインナシャフト２３とクラッチアウタ４０とを断続可能な第１出力クラッチ部４２と、第３モータ部３Ｃの第２アウタシャフト３３ｂとクラッチアウタ４０とを断続する第２出力クラッチ部４３とを備える。

詳細図を省略するが、第１出力クラッチ部４２は、インナシャフト２３に設けられる複数のドライブプレートと、これらドライブプレートと交互に並ぶようにクラッチアウタ４０に設けられる複数のクラッチプレートとを備え、これらクラッチプレートとドライブプレートとの隙間に対して作動油の給排が行われることで、インナシャフト２３とクラッチアウタ４０とが断続されるように構成されている。第２出力クラッチ部４３は、第２アウタシャフト３３ｂとクラッチアウタ４０とを断続する点が異なるだけで、基本構造は第１出力クラッチ部４２と同じである。

この構成により、出力側クラッチ４は、第１出力クラッチ部４２のみがＯＮ（接続状態）のときには、第１モータ部３Ａの駆動力を、インナシャフト２３、第１出力クラッチ部４２及びクラッチアウタ４０を介してデファレンシャル装置７に伝達し、第２出力クラッチ部４３のみがＯＮのときには、第３モータ部３Ｃの駆動力を、第２アウタシャフト３３ｂ、第２出力クラッチ部４３及びクラッチアウタ４０を介してデファレンシャル装置７に伝達し、両方のクラッチ部４２、４３がＯＮのときには、両モータ部３Ａ、３Ｃの駆動力をデファレンシャル装置７に伝達する。

このように、車両の力行運転時には、モータジェネレータ３の第１モータ部３Ａ及び／又は第３モータ部３Ｃの駆動力が、デファレンシャル装置７を介して駆動輪８に伝達されることで、車両１が走行する。そして、減速時や下り坂走行時等の回生運転時には、駆動輪８から第１モータ部３Ａ及び／又は第３モータ部３Ｃに減速エネルギーが伝達され、これにより第１モータ部３Ａ及び／又は第３モータ部３Ｃが発電する。

入力側クラッチ５は、モータジェネレータ３とエンジン２とを断続するもの、正確には、モータジェネレータ３と中継クラッチ６とを断続することで、間接的にモータジェネレータ３とエンジン２とを断続するものである。

入力側クラッチ５も出力側クラッチ４と同様の湿式クラッチである。図１に示すように、入力側クラッチ５は、中継クラッチ６の図外の出力部に繋がるクラッチアウタ４６と、第１モータ部３Ａのインナシャフト２３とクラッチアウタ４６とを断続可能な第１入力クラッチ部４８と、第２モータ部３Ｂの第１アウタシャフト３３ａとクラッチアウタ４６とを断続可能な第２入力クラッチ部４９とを備える。当例では、クラッチアウタ４６が本発明の連結部材に相当し、第１入力クラッチ部４８及び第２入力クラッチ部４９が本発明の連結機構本体部に相当する。

第１入力クラッチ部４８は、インナシャフト２３に設けられる複数のドライブプレートと、これらドライブプレートと交互に並ぶようにクラッチアウタ４６に設けられる複数のクラッチプレートとを備え、これらクラッチプレートとドライブプレートとの隙間に対して作動油の給排が行われることで、インナシャフト２３とクラッチアウタ４６との断続が可能に構成されている。第２入力クラッチ部４９は、第１アウタシャフト３３ａとクラッチアウタ４６とを断続する点が異なるだけで、基本構造は第１入力クラッチ部４８と同じである。

この構成により、入力側クラッチ５は、第１入力クラッチ部４８のみがＯＮ（接続状態）のときには、エンジン２の駆動力を、中継クラッチ６、クラッチアウタ４６及び第１入力クラッチ部４８を介して第１モータ部３Ａに入力し、第２入力クラッチ部４９のみがＯＮのときには、エンジン２の駆動力を、中継クラッチ６、クラッチアウタ４６及び第２入力クラッチ部４９を介して第２モータ部３Ｂに入力し、両方のクラッチ部４８、４９がＯＮのときには、エンジン２の駆動力を両モータ部３Ａ、３Ｂに入力する。つまり、出力側クラッチ４の第１出力クラッチ部４２がＯＦＦの状態で、エンジン２の駆動力がインナシャフト２３に入力されることで、第１モータ部３Ａがエンジン２により駆動され、これにより当該第１モータ部３Ａが発電機として機能して電力が生成される。また、出力側クラッチ４の第２出力クラッチ部４３がＯＦＦの状態で、エンジン２の駆動力が第１アウタシャフト３３ａに伝達されることで、第２モータ部３Ｂがエンジン２により駆動され、これにより当該第２モータ部３Ｂが発電機として機能して電力が生成される。なお、これとは逆に、エンジン２の停止状態で第１モータ部３Ａ及び／又は第２モータ部３Ｂの駆動力が、入力側クラッチ５及び中継クラッチ６を介してエンジン２に入力されることで、エンジン２が始動される。

上記中継クラッチ６は、エンジン２と入力側クラッチ５とを断続するものである。具体的には、エンジン２の出力軸２ａと入力側クラッチ５のクラッチアウタ４６とを断続するものである。詳しく図示していないが、この中継クラッチ６も湿式クラッチであり、作動油の給排に応じて、エンジン２と入力側クラッチ５との断続を行う。

バッテリ１０は、モータジェネレータ３の各モータ部３Ａ〜３Ｃで生成された電力を蓄電するものである。当例では、バッテリ１０は、比較的、高電圧、大容量のバッテリである。

上記インバータ９は、図２に示すように、バッテリ１０と第１モータ部３Ａとの間に設けられる第１インバータ９Ａと、バッテリ１０と第２モータ部３Ｂ及び第３モータ部３Ｃとの間に設けられる第２インバータ９Ｂとを含む。第１インバータ９Ａは、後記コントローラ１２の制御により、バッテリ１０の電力を第１モータ部３Ａに供給することで、当該第１モータ部３Ａを駆動するとともに、当該第１モータ部３Ａの発電電力をバッテリ１０に蓄電する。一方、第２インバータ９Ｂは、バッテリ１０の電力を第２モータ部３Ｂ及び／又は第３モータ部３Ｃに供給することで、当該第２モータ部３Ｂ及び／又は第３モータ部３Ｃを駆動するとともに、第２モータ部３Ｂ及び／又は第３モータ部３Ｃの発電電力をバッテリ１０に蓄電する。

図４は、第２インバータ９Ｂの構成を示す回路図である。同図に示すように、第２インバータ９Ｂは、インバータ本体５０と、２つのスイッチ回路５２ａ、５２ｂ（第１スイッチ回路５２ａ、第２スイッチ回路５２ｂと称す）と含む。そして、第２モータ部３Ｂの第１アウタステータ３５ａが第１スイッチ回路５２ａを介してインバータ本体５０に接続されるとともに、これと並列に、第３モータ部３Ｃの第２アウタステータ３５ｂが第２スイッチ回路５２ｂを介してインバータ本体５０に接続されている。つまり、第２モータ部３Ｂおよび第３モータ部３Ｃは、一つの第２インバータ９Ｂを共有しており、各スイッチ回路５２ａ、５２ｂがオンオフされることで、第２インバータ９Ｂのインバータ本体５０と各アウタステータ３５ａ、３５ｂとが断続される。

（２）制御系
上記駆動システム１は、当該システムを統括的に制御するコントローラ１２（制御装置）を備えている。コントローラ１２は、周知のマイクロコンピュータをベースとするコントローラである。コントローラ１２は、プログラムを実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、例えばＲＡＭやＲＯＭ等により構成されてプログラム及びデータを格納するメモリと、電気信号を入出力する入出力（Ｉ／Ｏ）バスとを備えている。

コントローラ１２には、車両に設けられる複数のセンサ（図示省略）から種々の情報が入力される。すなわち、車両には、車両の走行速度（車速）を検出する車速センサ、アクセルペダルの踏込み量に応じたアクセル開度（負荷）を検出するアクセル開度センサ、モータジェネレータ３の各モータ部３Ａ〜３Ｃの回転数をそれぞれ検出するための回転速度センサ、及びバッテリ１０の電圧及び入出力電流を検出するバッテリ電圧・電流センサ等が設けられており、これら各センサとコントローラ１２とが電気的に接続されている。そして、コントローラ１２は、上記各センサからの検出信号の入力に基づいて、車両の走行状態に応じた適切なトルクが得られるように、また、走行用の電力が確保されるように、モータジェネレータ３、インバータ９Ａ、９Ｂ、エンジン２及び各クラッチ４〜６を制御する。

次に、このコントローラ１２による駆動システム１の制御の一例について、図５のフローチャートに基づいて説明する。

このフローチャートがスタートすると、コントローラ１２は、各種センサからの情報を読み込む（ステップＳ１）。具体的には、車速、アクセル開度、各モータ部３Ａ〜３Ｃの回転速度、及びバッテリ電圧・電流値等の情報を読み込む。

コントローラ１２は、まず、アクセル開度及び車速（負荷）に基づき車両の要求出力を求めるとともに、バッテリ電圧・電流値に基づきバッテリ１０の充電量（ＳＯＣ）を算出する（ステップＳ３）。次に、コントローラ１２は、車速及びアクセル開度に基づき、当該コントローラ１２に記憶されているマップ（図６参照）から車両の走行領域が当該マップに規定されている何れの走行領域に属するかを特定し（ステップＳ５）、その領域に応じて、モータジェネレータ３、インバータ９Ａ、９Ｂ、エンジン２及び各クラッチ４〜６を制御する（ステップＳ７）。上記マップには、後述する通り、車速及びアクセル開度により第１〜第７の領域が規定されており、コントローラ１２は、当該第１〜第７の領域のうち、特定した領域に基づきモータジェネレータ３を駆動する。

次に、コントローラ１２は、ステップＳ５で特定した領域が第１領域又は第２領域であるか否かを判定する（ステップＳ９）。後述する通り、第１領域は低速低負荷の領域であり、第２領域は中速低負荷の領域であり、これらの領域は、車両において最も用いられる走行領域である。

ステップＳ９でＹＥＳと判定すると、コントローラ１２は、ステップＳ３で求めたバッテリ１０の充電量（ＳＯＣ）が予め定められた所定値Ｓ_０未満か否かを判定し（ステップＳ１１）、ここでＹＥＳと判定すると、コントローラ１２は、上記エンジン２を駆動することにより、モータジェネレータ３をさらに発電機として機能させる処理を実行する（ステップＳ１３）。なお、上記所定値Ｓ_０は、充電することが推奨されるバッテリ１０の充電量（ＳＯＣ）の値であって経験値に基づき設定されている。

ステップＳ１３の処理を実行すると、コントローラ１２は、ステップＳ１に処理をリターンする。なお、ステップＳ９、Ｓ１１でＮＯの場合には、コントローラ１２は、ステップＳ１３をスキップして処理をステップＳ１にリターンする。

次に、上記ステップＳ７におけるコントローラ１２によるモータジェネレータ３等の具体的な制御について、図６〜図１４を用いて説明する。

図６に示すように、上記マップでは、車両の走行領域として、低速低負荷の第１領域、中速低負荷の第２領域、高速低負荷の第３領域、低速中高負荷の第４領域、低速高負荷の第５領域、低負荷超高負荷の第６領域、及び中速中負荷の第７領域が規定されている。コントローラ１２は、これらの領域のうち、図５のステップＳ５で特定した領域に基づき、モータジェネレータ３、インバータ９Ａ、９Ｂ、エンジン２及び各クラッチ４〜６等を図７の表に示す通り制御する。具体的には、以下の通りである。なお、図７中の「（発電）」は回生による発電であり、「発電」はエンジン駆動による発電である。

（第１領域）
コントローラ１２は、出力側クラッチ４の第２出力クラッチ部４３をＯＮし、それ以外のクラッチ（第１出力クラッチ部４２、入力側クラッチ５の各クラッチ部４８、４９及び中継クラッチ６）をＯＦＦする。また、コントローラ１２は、第２インバータ９Ｂの第２スイッチ回路５２ｂのみをＯＮすることにより、バッテリ１０から第３モータ部３Ｃに電力を供給し、当該第３モータ部３Ｃを電動機として駆動する。これにより、図８に示すように、コントローラ１２は、モータジェネレータ３のうち、第３モータ部３Ｃのみで駆動輪８を駆動する。なお、図８中の破線矢印は電力の流れを示し、実線矢印は駆動力の伝達を示している。後述する図９〜図１４についても同じである。

減速時や下り坂走行時等の回生運転時には、コントローラ１２は、第３モータ部３Ｃの発電電力を、第２インバータ９Ｂを介してバッテリ１０に充電する。

また、コントローラ１２は、図５のステップＳ１１でＹＥＳと判定した場合には、中継クラッチ６及び入力側クラッチ５の第１入力クラッチ部４８をさらにＯＮし、エンジン２により第１モータ部３Ａを駆動させる。つまり、図８中に破線矢印で示す通り、コントローラ１２は、駆動輪８の駆動中、第１モータ部３Ａを発電機として駆動し、その発電電力を、第１インバータ９Ａを介してバッテリ１０に充電する。なお、この場合には、コントローラ１２は、まず、入力側クラッチ５の第１入力クラッチ部４８をＯＮし、この状態で第１モータ部３Ａを電動機として駆動することにより、停止中のエンジン２を始動させる。エンジン始動後は、上述の通り、当該エンジン２により第１モータ部３Ａを発電機として駆動する。当例では、第１モータ部３Ａのみでエンジン２を始動させているが、例えば、第２モータ部３Ｂを併用してエンジン２を始動させてもよい。この場合には、コントローラ１２は、上記第１入力クラッチ部４８と共に第２入力クラッチ部４９をＯＮし、この状態で第１モータ部３Ａ及び第２モータ部３Ｂを電動機として駆動することによりエンジン２を始動させる。そして、エンジン始動後、第２入力クラッチ部４９をＯＦＦする。

（第２領域）
コントローラ１２は、出力側クラッチ４の第１出力クラッチ部４２をＯＮし、それ以外のクラッチ（第２出力クラッチ部４３、入力側クラッチ５の各クラッチ部４８、４９及び中継クラッチ６）をＯＦＦする。また、コントローラ１２は、バッテリ１０から第１インバータ９Ａを介して第１モータ部３Ａに電力を供給し、当該第１モータ部３Ａを電動機として駆動する。これにより、図９に示すように、コントローラ１２は、モータジェネレータ３のうち、第１モータ部３Ａのみで駆動輪８を駆動する。

減速時や下り坂走行時等の回生運転時には、コントローラ１２は、第１モータ部３Ａの発電電力を、第１インバータ９Ａを介してバッテリ１０に充電する。

また、コントローラ１２は、図５のステップＳ１１でＹＥＳと判定した場合には、さらに、中継クラッチ６及び入力側クラッチ５の第２入力クラッチ部４９をＯＮするとともに、第２インバータ９Ｂの第１スイッチ回路５２ａのみをＯＮし、エンジン２により第２モータ部３Ｂを駆動する。つまり、図９中に破線矢印で示す通り、コントローラ１２は、駆動輪８の駆動中、第２モータ部３Ｂを発電機として駆動し、その発電電力を、第２インバータ９Ｂを介してバッテリ１０に充電する。この場合には、コントローラ１２は、まず、入力側クラッチ５の第２入力クラッチ部４９をＯＮし、この状態で第２モータ部３Ｂを電動機として駆動することにより、停止中のエンジン２を始動させる。エンジン始動後は、上述の通り、当該エンジン２により第２モータ部３Ｂを発電機として駆動する。

（第３領域）
コントローラ１２は、出力側クラッチ４の第１出力クラッチ部４２、入力側クラッチ５の第１入力クラッチ部４８および中継クラッチ６をＯＮし、それ以外のクラッチ（第２出力クラッチ部４３、第２入力クラッチ部４９）をＯＦＦする。これにより、図１０に示すように、コントローラ１２は、エンジン２の駆動力を中継クラッチ６、入力側クラッチ５、第１モータ部３Ａのインナシャフト２３及び出力側クラッチ４を介してデファレンシャル装置７に伝達し、これによりエンジン２のみで駆動輪８を駆動する。

この第３領域は、車速が高い（回転数が大きい）走行領域であるため、回生を含め、モータジェネレータ３（第１モータ部３Ａ〜３Ｃ）による発電は行われない。

（第４領域）
コントローラ１２は、中継クラッチ６以外の全てのクラッチをＯＮする。また、コントローラ１２は、第２インバータ９Ｂの両スイッチ回路５２ａ、５２ｂをＯＮし、バッテリ１０から第２モータ部３Ｂ及び第３モータ部３Ｃに電力を供給することにより、当該モータ部３Ｂ、３Ｃを電動機として駆動する。これにより、図１１に示すように、コントローラ１２は、モータジェネレータ３のうち、第２モータ部３Ｂ及び第３モータ部３Ｃにより駆動輪８を駆動する。すなわち、第３モータ部３Ｃの駆動力は、出力側クラッチ４及びデファレンシャル装置７を介して駆動輪８に伝達され、第２モータ部３Ｂの駆動力は、入力側クラッチ５、第１モータ部３Ａのインナシャフト２３、出力側クラッチ４及びデファレンシャル装置７を介して駆動輪８に伝達される。

また、減速時や下り坂走行時等の回生運転時には、コントローラ１２は、第２モータ部３Ｂ及び第３モータ部３Ｃの発電電力を、第２インバータ９Ｂを介してバッテリ１０に充電する。この場合、第１モータ部３Ａに回生発電を行わせるようにしてもよい。

（第５領域）
コントローラ１２は、第４領域の制御に加え、第１モータ部３Ａを電動機として駆動する制御を行う。具体的には、コントローラ１２は、第１インバータ９Ａを制御し、バッテリ１０から第１モータ部３Ａに駆動電力を供給する。これにより、図１２に示すように、モータジェネレータ３の全モータ部３Ａ〜３Ｃにより駆動輪８を駆動する。

そして、減速時や下り坂走行時等の回生運転時には、コントローラ１２は、第２モータ部３Ｂ及び第３モータ部３Ｃの発電電力を、第２インバータ９Ｂを介してバッテリ１０に充電するとともに、第１モータ部３Ａの発電電力を、第１インバータ９Ａを介してバッテリ１０に充電する。

（第６領域）
コントローラ１２は、第５領域の制御に加え、エンジン２を駆動する制御を行う。具体的には、中継クラッチ６をＯＮし、エンジン２の駆動力を中継クラッチ６及び入力側クラッチ５を介して第１モータ部３Ａのインナシャフト２３に伝達させる。これにより、コントローラ１２は、図１３に示すように、モータジェネレータ３の全モータ部３Ａ〜３Ｂに加え、エンジン２より駆動輪８を駆動する。

この場合、コントローラ１２は、第６領域と同様、減速時や下り坂走行時等の回生運転時には、第２モータ部３Ｂ及び第３モータ部３Ｃの発電電力を、第２インバータ９Ｂを介してバッテリ１０に充電するとともに、第１モータ部３Ａの発電電力を、第１インバータ９Ａを介してバッテリ１０に充電する。

なお、第５領域から第６領域への移行時には、例えば中継クラッチ６を滑らせることによって、エンジン２を始動させる。

（第７領域）
コントローラ１２は、第３領域の制御に加え、第１モータ部３Ａを電動機として駆動する制御を行う。具体的には、コントローラ１２は、第１インバータ９Ａを制御し、バッテリ１０から第１モータ部３Ａに駆動電力を供給する。これにより、コントローラ１２は、図１２に示すように、エンジン２と、モータジェネレータ３の第１モータ部３Ａとで駆動輪８を駆動する。

また、減速時や下り坂走行時等の回生運転時には、コントローラ１２は、第１モータ部３Ａの発電電力を、第１インバータ９Ａを介してバッテリ１０に充電する。

（３）作用効果等
上述した駆動システム１によれば、アキシャルギャップ型の第１モータ部３Ａと、その外周側に位置する各々アキシャルギャップ型の第２モータ部３Ｂ及び第３モータ部３Ｃとを含むモータジェネレータ３が備えられており、上述したとおり、車速及び負荷に応じて、第１モータ部３Ａ、第２モータ部３Ｂ及び第３モータ部３Ｃの駆動力が組み合わされて駆動輪８が駆動されるため、効率良く広範囲のトルク制御および速度制御を行うことができる。

しかも、この駆動システム１によれば、モータジェネレータ３の外側の第３モータ部３Ｃにより駆動輪８が駆動されている間に、エンジン２により内側の第１モータ部３Ａが発電機として駆動されることで、走行中に電力が確保され（第１領域）、逆に、モータジェネレータ３の内側の第１モータ部３Ａにより駆動輪８が駆動されている間には、エンジン２により外側の第３モータ部３Ｃが発電機として駆動されることで、走行中に電力が確保される（第２領域）。つまり、この駆動システム１によれば、従来のような、専用の発電機を備えることなく、走行中に、エンジン２の駆動で発電電力を確保することができる。よって、この駆動システム１によれば、システムの大型化を抑えながら効率良く広範囲のトルク制御および速度制御を行うことが可能となる。

また、この駆動システム１によれば、エンジン２の駆動力を第１モータ部３Ａのインナシャフト２３を介して駆動輪８に伝達することで、モータジェネレータ３のみならずエンジン２でも駆動輪８が駆動される（第３、第６及び第７領域）。つまり、エンジン２の駆動力が発電のみならず走行用としても活用される。従って、このようにエンジン２の駆動力を走行に活用できる分、この駆動システム１によれば、より広範囲のトルク制御および速度制御を行うことが可能となる。

また、この駆動システム１によれば、モータジェネレータ３の外側の第２モータ部３Ｂ及び第３モータ部３Ｃについては、上記（図４）の通り、一つの第２インバータ９Ｂで当該２つのモータ部３Ｂ、３Ｃが制御される構成であるため、モータジェネレータ３の制御系のコストを抑制しながら、トルク制御および速度制御の自由度を高めることができるという利点もある。

（４）第１変形例
図１に示すモータジェネレータ３は、内側の第１モータ部３Ａと、その外側に設けられる第２、第３の２つのモータ部３Ｂ、３Ｃとを備えるものであったが、例えばモータジェネレータ３は、図１５に示すように、第１モータ部３Ａの外側に、単一の第２モータ部３Ｂを備える構成であってもよい。つまり、第２モータ部３Ｂは、第１モータ部３Ａのインナステータ２５の外周側に位置するアウタステータ３５を備え、このアウタステータ３５の両側に第１アウタロータ３２ａ及び第２アウタロータ３２ｂが備えられている。この構成の場合には、第２インバータ９Ｂにスイッチ回路５２ａ、５２ｂは設けられず、インバータ本体５０がアウタステータ３５ａに直接接続される。

この第１変形例の駆動システム１についても、図１に示す駆動システム１とほぼ同様の作用効果を奏することができる。但し、図１５に示す例では、第２モータ部３Ｂを駆動すると、両方のアウタロータ３２ａ、３２ｂが同時に回転する。すなわち、上記第１領域では、第２アウタロータ３２ｂの回転駆動力で駆動輪８が回転するが、第１アウタロータ３２ａも、第２モータ部３Ｂの中で磁束を通す機能を有しているため、第２アウタロータ３２ｂの回転と同期しながら空回転することとなる。なお、この第１変形例の駆動システム１についても、上記第４領域では、図１に示す駆動システム１と同様のクラッチの構成により、アウタロータ３２ａ、３２ｂの両方を用いて駆動させることができる。すなわち、第１領域から第４領域への移行時には、既に第１アウタロータ３２ａが空回転しているのが、例えば入力側クラッチ５（各クラッチ部４８、４９）を滑らしながら第１モータ部３Ａ（インナシャフト２３）と第２モータ部３Ｂ（第１アウタシャフト３３ａ）とを連結することで、第１領域の制御から第４領域の制御に移行することができる。

この駆動システム１についても、第１領域や第２領域では、エンジン２により第１アウタロータ３２ａを駆動することにより第２モータ部３Ｂを発電機として作動させることができる。但し、第１領域については車両の停止中に限られる。なお、第２アウタロータ３２ｂは第２モータ部３Ｂの中で磁束を通す機能を有しているため、このように、エンジン２の駆動により第２モータ部３Ｂを発電機として作動させる場合には、第１アウタロータ３２ａの回転と同期しながら第２アウタロータ３２ｂが空回転することになる。

この図１５に示す駆動システム１の場合には、第１モータ部３Ａおよび第２モータ部３Ｂのうち、エンジン駆動により発電するモータ部を予め一方に特定しておいてもよい。この場合には、入力側クラッチ５は、第１モータ部３Ａ又は第２モータ部３Ｂのうち、いずれか一方側とエンジン２とを断続可能であればよい。

なお、図１５に示すモータジェネレータ３の変形として、図１６に示すように、第１モータ部３Ａをラジアルギャップ型の構造としてもよい。詳しくは、第１モータ部３Ａについては、インナシャフト２３の外周面上に永久磁石２９が固定され、これら永久磁石２９に対向するように、インナシャフト２３の周囲にインナステータ２５（ステータコア２６及びコイル２７）が配置されている。第２モータ３Ｂの構成は図１５のものと同じである。

このような図１６に示すモータジェネレータ３は、第１モータ部３Ａがラジアルギャップ型の構造である点を除けば、図１５に示すモータジェネレータ３と同等の構成である。従って、この図１６に示すモータジェネレータ３を備える駆動システム１についても、図１５に示す駆動システム１と同等の作用効果を奏することができる。

なお、図示を省略するが、図１５に示すモータジェネレータ３の変形として、モータ部３Ａ、３Ｂのうち、第２モータ部３Ｂがラジアルギャップ型の構造も適用可能である。

（５）第２変形例
図１のモータジェネレータ３は、モータ部３Ａ〜３Ｃが何れもアキシャルギャップ型の構造であるが、モータ部３Ａ〜３Ｃの一部又は全部がラジアルギャップ型の構造であってもよい。

例えば、図１７に示すモータジェネレータ３は、全てのモータ部３Ａ〜３Ｃがラジアルギャップ型の構造のものである。詳しくは、第１モータ部３Ａについては、インナシャフト２３の外周面上に永久磁石２９が固定され、これら永久磁石２９に対向するように、インナシャフト２３の周囲にインナステータ２５（ステータコア２６及びコイル２７）が配置されている。また、第２モータ部３Ｂについては、第１アウタステータ３５ａ（ステータコア３６及びコイル３７）がケーシング２０の内周面に沿って固定され、第１アウタステータ３５ａの内周面に対向するように、第１アウタステータ３５ａの内側に、第１アウタロータ３２ａの永久磁石３９が配置されている。第３モータ部３Ｃについても同様に、第２アウタステータ３５ｂ（ステータコア３６及びコイル３７）がケーシング２０の内周面に沿って固定され、第２アウタステータ３５ｂの内周面に対向するように、第２アウタステータ３５ｂの内側に、第２アウタロータ３２ｂの永久磁石３９が配置されている。

このような図１７に示すモータジェネレータ３は、モータ部３Ａ〜３Ｃがラジアルギャップ型の構造である点を除けば、図１に示すモータジェネレータ３と同等の構成である。従って、この図１７に示すモータジェネレータ３を備える駆動システム１についても、図１に示す駆動システム１と同等の作用効果を奏することができる。

（６）第３変形例
図１８に示す駆動システム１は、図１６に示す駆動システム１を基礎として、各構成パーツのレイアウトを変更したものである。

この駆動システム１では、同図に示すように、エンジン２の出力軸２ａがインナシャフト２３の内部をその軸方向に貫通しており、概略的には、中継クラッチ６と、入力側クラッチ５と、モータジェネレータ３（第１モータ部３Ａ及び第２モータ部３Ｂ）と、出力側クラッチ４とが前記出力軸２ａの先端側（同図の右端側）から順に配設されている。換言すれば、モータジェネレータ３のエンジン２側に出力側クラッチ４が配置されるとともに、モータジェネレータ３の反エンジン側に入力側クラッチ５と中継クラッチ６とが配置されている。中継クラッチ６は、上記出力軸２ａと入力側クラッチ５のクラッチアウタ４６とを断続するように構成されている。

なお、出力側クラッチ４のクラッチアウタ４０には、ハイポイド（かさ）ギヤ４１ａが固定されている。このハイポイドギヤ４１ａは、上記出力軸２ａに対して相対回転可能に外嵌されており、同図に示すように、デファレンシャル装置７の入力軸７ａに固定されたハイポイドギヤ４１ｂに噛合している。

この構成によれば、同図に示すように、モータジェネレータ３の回転駆動力を、当該モータジェネレータ３とエンジン２との間の位置でデファレンシャル装置７の入力軸７ａに伝達させることが可能となるため、該駆動システム１をＦＦ車（フロントエンジン・フロントドライブ車）に適用するような場合には、デファレンシャル装置７を車両の中央部にレイアウトしながら、駆動輪８への動力伝達を難なく実現することが可能となる。

なお、この図１８に示すような構造は、図１及び図１５〜図１７に示す駆動システム１についても適用である。

なお、図１５、図１６に示したように、第２モータ部３Ｂがアキシャルギャップ型の構造である場合には、図１９及び図２０に示すように、第１モータ部３Ａへの電源（電力）供給用の電線６０は、例えば、第２モータ部３Ｂの周方向に互いに隣接するステータコア３６の間を通じて第２モータ部３Ｂの外側から内側に導入されて第１モータ部３Ａのコイル２７に接続される。

このような構造によれば、第１モータ部３Ａのコイル２７への電源供給を構造上容易に実現できる。

なお、コイル３７が高線占積率のものであるような場合には、互いに隣接するステータコア３６の隙間が狭くなり、上記電線６０を該隙間に通し難くなる場合が考えられる。このような場合には、上記支持板２８に貫通穴や溝部（同図中の符号６１参照）を設け、その中に電線６０を通すようにすればよい。この構成によれば、上記隙間が狭い場合でも、電線６０を構造上容易に第１モータ部３Ａのコイル２７に接続することが可能となる。

以上、本発明にかかるハイブリッド車両の駆動システム１の実施形態について説明したが、この駆動システム１は、本発明にかかる駆動システムの好ましい実施形態の例示であって、駆動システムの全体構成やモータジェネレータ３の具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態では、本発明の第１〜第３の各連結機構として、実施例の中ではクラッチ４〜６を事例に出して説明を行ったが、クラッチの代わりにシンクロナイザを用いてもよい。

１ 駆動システム
２ エンジン
３ モータジェネレータ
３Ａ 第１モータジェネレータ部（第１モータ部）
３Ｂ 第２モータジェネレータ部（第２モータ部）
３Ｃ 第３モータジェネレータ部（第３モータ部）
４ 出力側クラッチ
５ 入力側クラッチ
６ 中継クラッチ
７ デファレンシャル装置
８ 駆動輪
９ インバータ
９Ａ 第１インバータ
９Ｂ 第２インバータ
１０ バッテリ
１２ コントローラ

Claims (14)

1. 発電用のエンジンと、
   回転駆動力を発生する機能及び前記エンジンにより駆動されて発電する機能を有する回転電機と、
   この回転電機が発生した回転駆動力を駆動輪に伝達する伝達軸と、
   回転電機と伝達軸とを断続可能な第１連結機構と、
   エンジンと回転電機とを断続可能な第２連結機構と、を含み、
   前記回転電機は、
   内側軸及びこれに固定されて当該内側軸と共に回転する回転子本体を含む内側回転子と、前記内側軸の周囲に配置される内側固定子とを有する内側回転電機部と、
   前記内側軸を中心として回転する回転子本体を含む外側回転子と、前記内側固定子の外周側に配置される外側固定子とを有する外側回転電機部とを含み、
   前記第１連結機構は、前記内側軸と前記伝達軸との断続、及び前記外側回転子と前記伝達軸との断続が可能であり、
   前記第２連結機構は、前記内側軸及び前記外側回転子のうち少なくとも一方側と前記エンジンとの断続が可能である、ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動システム。
2. 請求項１に記載のハイブリッド車両の駆動システムにおいて、
   前記外側回転子は、前記外側固定子よりもエンジン側の位置で前記内側軸の外周側に当該内側軸と同心に設けられかつ前記回転子本体が固定される第１外側軸を有する第１外側回転子と、前記外側固定子の伝達軸側の位置で前記内側軸の外周側に当該内側軸と同心に設けられかつ前記回転子本体が固定される第２外側軸を有する第２外側回転子と、を含み、
   前記第１連結機構は、外側回転子の前記第２外側軸と前記伝達軸との断続が可能であり、
   前記第２連結機構は、少なくとも前記第１外側軸と前記エンジンとの断続が可能なものである、ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動システム。
3. 請求項２に記載のハイブリッド車両の駆動システムにおいて、
   前記外側固定子は、前記第１外側回転子の回転子本体が対向する第１外側固定子と、前記第２外側回転子の回転子本体が対向する第２外側固定子とを含み、かつ前記第１外側固定子と前記第２外側固定子とが前記内側軸の軸方向に隣接されている、ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動システム。
4. 請求項３に記載のハイブリッド車両の駆動システムにおいて、
   前記内側固定子に電力供給を行うことで前記内側回転電機部を駆動する第１インバータと、前記第１外側固定子及び前記第２外側固定子に電力供給を行うことで前記外側回転電機部を駆動する第２インバータと、を含み、
   前記第２インバータは、インバータ本体と、このインバータ本体と各外側固定子との接続状態を切り換えるスイッチ回路とを含む、ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動システム。
5. 請求項２乃至４の何れか一項に記載のハイブリッド車両の駆動システムにおいて、
   前記第２連結機構は、前記エンジンに連結される連結部材と、この連結部材と前記内側軸の断続および前記連結部材と前記第１外側軸の断続を個別に行うことが可能な連結機構本体部とを含む、ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動システム。
6. 請求項５に記載のハイブリッド車両の駆動システムにおいて、
   前記エンジンと前記連結部材とを断続可能な第３連結機構を含む、ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動システム。
7. 請求項１乃至６の何れか一項に記載のハイブリッド車両の駆動システムにおいて、
   前記外側回転子は前記内側軸に相対回転可能に嵌合されている、ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動システム。
8. 請求項１乃至７の何れか一項に記載のハイブリッド車両の駆動システムにおいて、
   前記内側回転電機部は、前記内側固定子と前記内側回転子の回転子本体とが前記内側軸の軸方向に対向するアキシャルギャップ型の構造であり、前記外側回転電機部も、前記外側固定子と前記外側回転子の回転子本体とが前記軸方向に対向するアキシャルギャップ型の構造である、ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動システム。
9. 請求項１乃至７の何れか一項に記載のハイブリッド車両の駆動システムにおいて、
   前記内側回転電機部は、前記外側回転電機部に比べて高回転高出力の電機部であり、前記外側回転電機部は、前記内側回転電機部に比べて低回転高トルクの電機部である、ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動システム。
10. 請求項９に記載のハイブリッド車両の駆動システムにおいて、
    前記内側回転電機部は、前記内側固定子と前記内側回転子の回転子本体とが前記内側軸の径方向に対向するラジアルギャップ型の構造であり、前記外側回転電機部は、前記外側固定子と前記外側回転子の回転子本体とが前記内側軸の軸方向に対向するアキシャルギャップ型の構造である、ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動システム。
11. 請求項１乃至１０の何れか一項に記載のハイブリッド車両の駆動システムにおいて、
    前記第２連結機構は、前記内側軸と前記エンジンとの断続、および前記外側回転子と前記エンジンとの断続を行うことが可能なものであり、
    当該駆動システムは、前記内側回転電機部および前記外側回転電機部のうち一方側を作動させ、その回転駆動力を駆動輪に伝達させながら、前記内側回転電機部および前記外側回転電機部のうち他方側を前記エンジンで駆動することにより発電を行わせる制御を実行する制御装置を備えている、ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動システム。
12. 請求項６乃至１１の何れか一項に記載のハイブリッド車両の駆動システムにおいて、
    前記エンジンは、前記内側軸の内部をその軸方向に貫通する出力軸を有し、
    前記内側軸の軸方向における前記回転電機の前記エンジン側の位置に前記第１連結機構が配置されるとともに、前記回転電機の反エンジン側の位置に前記第２連結機構及び前記第３連結機構が配置され、
    前記３連結機構は、前記出力軸と前記連結部材とを断続する、ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動システム。
13. 請求項１乃至１２の何れか一項に記載のハイブリッド車両の駆動システムにおいて、
    前記外側回転電機部は、前記外側固定子と前記外側回転子の回転子本体とが前記軸方向に対向するアキシャルギャップ型の構造であって、かつ、前記外側固定子が、周方向に所定間隔を隔てて並ぶ複数のステータコアと各ステータコアに装着されるコイルとを含むものであり、
    前記内側回転電機部の前記内側固定子への電力供給用の電線は、周方向に互いに隣接する前記ステータコアの間を通じて前記外側回転電機部の外側から内側に導入されて前記内側固定子に接続されている、ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動システム。
14. 請求項１３に記載のハイブリッド車両の駆動システムにおいて、
    前記内側回転電機部及び前記外側回転電機部を外側から覆うケーシングを含み、
    前記外側固定子は、前記ケーシングに固定された支持板により支持されており、
    前記電線は、前記支持板に形成される貫通穴又は溝部に配索されている、ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動システム。

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