WO2018181541A1

WO2018181541A1 - 駆動装置

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Publication number: WO2018181541A1
Application number: PCT/JP2018/012903
Authority: WO
Inventors: 池本正幸; 宮路剛; 津田哲平; 山田航
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Aisin Corp
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2018-10-04
Anticipated expiration: 2019-09-30

Abstract

第一ステータコイル（１３）と第二ステータコイル（２３）とが相毎に電気的に直列に接続された状態で第一回転電機（１０）及び第二回転電機（２０）の双方を駆動する状態を直列駆動状態とし、第一ステータコイル（１３）と第二ステータコイル（２３）とが相毎に電気的に並列に接続された状態で第一回転電機（１０）及び第二回転電機（２０）の双方を駆動する状態を並列駆動状態とし、第一回転電機（１０）及び第二回転電機（２０）の一方を駆動する状態を単独駆動状態として、駆動装置は、第一回転電機（１０）及び第二回転電機（２０）の駆動状態を、直列駆動状態と、並列駆動状態及び単独駆動状態の少なくとも一方と、に切り替える切替制御部を備える。

Description

駆動装置

　本発明は、第一回転電機及び第二回転電機と、第一回転電機及び第二回転電機を駆動するインバータ装置と、を備えた駆動装置に関する。

　回転電機と回転電機を駆動するインバータ装置とを備えた駆動装置の一例として、特開２０１０－２２１６５号公報（特許文献１）には、電機子巻線の結線変更を行うことが可能な駆動装置が開示されている。具体的には、特許文献１の図２に示されているように、特許文献１の３相交流電動機（２０）は、各相の巻線の端部を引き出す接続端子（Ａ４～Ａ６）と、各相の巻線の中間点を引き出す接続端子（Ｂ１～Ｂ３）とを備えている。そして、特許文献１の駆動装置は、巻線の結線状態を、接続端子（Ａ４～Ａ６）が短絡した状態と接続端子（Ｂ１～Ｂ３）が短絡した状態とに切り替える巻線切換器（３０）を備えている。接続端子（Ａ４～Ａ６）が短絡した状態では、各相の巻線の終端が短絡されることで巻線インピーダンスが大きくなり、接続端子（Ｂ１～Ｂ３）が短絡した状態では、各相の巻線の中間点が短絡されることで巻線インピーダンスが小さくなる。この点に鑑みて、特許文献１の構成では、低速運転時には巻線の結線状態を接続端子（Ａ４～Ａ６）が短絡した状態に切り替えることで、巻線インピーダンスを大きくして高トルクを得やすくし、高速運転時には巻線の結線状態を接続端子（Ｂ１～Ｂ３）が短絡した状態に切り替えることで、巻線インピーダンスを小さく抑えてトルクを得やすくしている。

　このように、特許文献１の構成では、１つの回転電機における巻線の結線変更を行うことで、回転電機の動作特性（回転速度－トルク特性）を、低速運転時に高トルクが得やすい動作特性と、高速運転時にトルクが得やすい動作特性とに切り替え可能に構成されている。しかしながら、１つの回転電機における巻線の結線変更によって得られる巻線インピーダンスの変化幅は、巻線の設計上の制約（配置スペースの制約等）を大きく受けるため、特許文献１の技術では、動作特性の可変幅の設計自由度が低くなりやすい。

特開２０１０－２２１６５号公報（段落００１３，００２１、図２）

　そこで、動作特性の可変幅の設計自由度を確保することが容易な駆動装置の実現が望まれる。

　上記に鑑みた、第一回転電機及び第二回転電機と、前記第一回転電機及び前記第二回転電機を駆動するインバータ装置と、を備えた駆動装置の第一の特徴構成は、前記第一回転電機は、第一ロータと、回転磁界を形成する複数相の第一ステータコイルを有する第一ステータと、を備え、前記第二回転電機は、第二ロータと、回転磁界を形成する複数相の第二ステータコイルを有する第二ステータと、を備え、前記第一ロータと前記第二ロータとは、同軸上に配置されていると共に互いに連結され、前記第一ステータコイルと前記第二ステータコイルとが相毎に電気的に直列に接続された状態で前記第一回転電機及び前記第二回転電機の双方を前記インバータ装置により駆動する状態を直列駆動状態とし、前記第一ステータコイルと前記第二ステータコイルとが相毎に電気的に並列に接続された状態で前記第一回転電機及び前記第二回転電機の双方を前記インバータ装置により駆動する状態を並列駆動状態とし、前記第一回転電機及び前記第二回転電機の一方を前記インバータ装置により駆動する状態を単独駆動状態として、前記第一回転電機及び前記第二回転電機の駆動状態を、前記直列駆動状態と、前記並列駆動状態及び前記単独駆動状態の少なくとも一方と、に切り替える切替制御部を備えている点にある。

　上記第一の特徴構成によれば、直列駆動状態では、第一ステータコイルと第二ステータコイルとが相毎に電気的に直列に接続された状態で第一回転電機及び第二回転電機の双方がインバータ装置により駆動されるため、第一回転電機及び第二回転電機の駆動状態を直列駆動状態に切り替えた状態で実現される動作特性は、第一回転電機の誘起電圧定数と第二回転電機の誘起電圧定数との和の大きさの誘起電圧定数を有する１つの回転電機の動作特性と同様のものとなる。一方、並列駆動状態又は単独駆動状態では、第一回転電機及び第二回転電機のそれぞれの誘起電圧定数に応じた動作特性となる。よって、直列駆動状態と並列駆動状態又は単独駆動状態との間で第一回転電機及び第二回転電機の駆動状態を切り替えることによる動作特性の可変幅は、第一回転電機の誘起電圧定数や第二回転電機の誘起電圧定数に応じたものとなる。そして、第一回転電機の誘起電圧定数と第二回転電機の誘起電圧定数とは、基本的に互いに独立に設定することができる。この結果、上記第一の特徴構成によれば、動作特性の可変幅の設計自由度を確保することが容易な駆動装置を実現することができる。

　上記に鑑みた、第一回転電機及び第二回転電機と、前記第一回転電機及び前記第二回転電機を駆動するインバータ装置と、を備えた駆動装置の第二の特徴構成は、前記第一回転電機は、第一ロータと、回転磁界を形成する複数相の第一ステータコイルを有する第一ステータと、を備え、前記第二回転電機は、第二ロータと、回転磁界を形成する複数相の第二ステータコイルを有する第二ステータと、を備え、前記第一ロータと前記第二ロータとは、互いに連結され、前記第一回転電機と前記第二回転電機とは、誘起電圧定数が互いに異なり、前記第一ステータコイルと前記第二ステータコイルとが相毎に電気的に直列に接続された状態で前記第一回転電機及び前記第二回転電機の双方を前記インバータ装置により駆動する状態を直列駆動状態とし、前記第一回転電機及び前記第二回転電機の一方を前記インバータ装置により駆動する状態を単独駆動状態として、前記第一回転電機及び前記第二回転電機の駆動状態を、前記直列駆動状態と前記単独駆動状態とに切り替える切替制御部を備えている点にある。

　上記第二の特徴構成によれば、直列駆動状態では、第一ステータコイルと第二ステータコイルとが相毎に電気的に直列に接続された状態で第一回転電機及び第二回転電機の双方がインバータ装置により駆動されるため、第一回転電機及び第二回転電機の駆動状態を直列駆動状態に切り替えた状態で実現される動作特性は、第一回転電機の誘起電圧定数と第二回転電機の誘起電圧定数との和の大きさの誘起電圧定数を有する１つの回転電機の動作特性と同様のものとなる。一方、単独駆動状態では、第一回転電機及び第二回転電機のそれぞれの誘起電圧定数に応じた動作特性となる。よって、直列駆動状態と単独駆動状態との間で第一回転電機及び第二回転電機の駆動状態を切り替えることによる動作特性の可変幅は、第一回転電機の誘起電圧定数や第二回転電機の誘起電圧定数に応じたものとなる。そして、第一回転電機の誘起電圧定数と第二回転電機の誘起電圧定数とは、基本的に互いに独立に設定することができる。この結果、上記第二の特徴構成によれば、動作特性の可変幅の設計自由度を確保することが容易な駆動装置を実現することができる。
　また、上記第二の特徴構成によれば、第一回転電機と第二回転電機とは誘起電圧定数が互いに異なるため、単独駆動状態において第一回転電機を駆動する場合に実現される動作特性と、単独駆動状態において第二回転電機を駆動する場合に実現される動作特性とを、互いに異ならせることができる。よって、駆動装置の動作特性を、直列駆動状態及び２つの単独駆動状態の３つの駆動状態で実現される３つの動作特性の中から、その時点で適切なものに切り替えることが可能となる。

　上記に鑑みた、第一回転電機及び第二回転電機と、前記第一回転電機及び前記第二回転電機を駆動するインバータ装置と、を備えた駆動装置の第三の特徴構成は、前記第一回転電機は、第一ロータと、回転磁界を形成する複数相の第一ステータコイルを有する第一ステータと、を備え、前記第二回転電機は、第二ロータと、回転磁界を形成する複数相の第二ステータコイルを有する第二ステータと、を備え、前記第一ロータと前記第二ロータとは、同軸上に並べて配置されると共に互いに連結され、前記インバータ装置が、共通のインバータ回路により前記第一ステータコイル及び前記第二ステータコイルのそれぞれに交流電力を供給する点にある。

　上記第三の特徴構成によれば、第一ステータコイル及び第二ステータコイルのそれぞれに共通のインバータ回路から交流電力を供給することができるため、第一ステータコイルに交流電力を供給するためのインバータ回路と第二ステータコイルに交流電力を供給するためのインバータ回路とが各別に設けられる場合に比べて、第一ステータコイルと第二ステータコイルとの直列回路を形成した場合に、当該直列回路の両端部間に交流電力を供給することが容易となる。よって、第一ステータコイルと第二ステータコイルとが相毎に電気的に直列に接続された状態で第一回転電機及び第二回転電機の双方がインバータ装置により駆動される直列駆動状態を実現することも容易となり、この結果、上記第一の特徴構成と同様に、動作特性の可変幅の設計自由度を確保することが容易な駆動装置を実現することが可能となる。
　また、上記第三の特徴構成によれば、第一ステータコイルに交流電力を供給するためのインバータ回路と第二ステータコイルに交流電力を供給するためのインバータ回路とが各別に設けられる場合に比べて、インバータ装置の小型化を図ることや、インバータ装置の全体での損失の低減を図ることも可能となる。

　駆動装置の更なる特徴と利点は、図面を参照して説明する実施形態についての以下の記載から明確となる。

第一の実施形態に係る駆動装置の概略構成図第一の実施形態に係る直列駆動状態の説明図第一の実施形態に係る単独駆動状態の説明図第一の実施形態に係る回転速度とトルクとの関係を示す模式図第一の実施形態に係るインバータ装置及び切替装置の回路構成図第二の実施形態に係る直列駆動状態の説明図第二の実施形態に係る並列駆動状態の説明図第二の実施形態に係る回転速度とトルクとの関係を示す模式図その他の実施形態に係る駆動装置の概略構成図

〔第一の実施形態〕
　駆動装置の第一の実施形態について、図面を参照して説明する。ここでは、駆動装置を、車両に搭載されて車輪を駆動する車両用駆動装置に適用した場合を例として説明する。

　図１に示すように、駆動装置１は、第一回転電機１０及び第二回転電機２０を備えている。駆動装置１は、第一回転電機１０及び第二回転電機２０を駆動するインバータ装置３０（図５参照）を備えている。駆動装置１は、第一回転電機１０及び第二回転電機２０の一方又は双方のトルクを車輪９０に伝達させて車両を走行させる。本実施形態では、駆動装置１は、車輪９０の駆動力源として回転電機のみ（ここでは、第一回転電機１０及び第二回転電機２０）を備える電動車両用の駆動装置である。本明細書では、「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。

　第一回転電機１０は、第一ロータ１１と第一ステータ１２とを備えている。第一ステータ１２は、回転磁界を形成する複数相の第一ステータコイル１３を有している。第一ステータコイル１３は、第一ステータ１２のステータコアである第一ステータコア１４に巻装されている。第一回転電機１０は、回転界磁型の回転電機である。本実施形態では、第一回転電機１０はインナロータ型の回転電機であり、第一ロータ１１は、第一ステータコア１４よりも径方向の内側であって径方向に見て第一ステータコア１４と重複する位置に配置されている。また、本実施形態では、第一回転電機１０は永久磁石式（本例では、埋込型永久磁石式）の同期回転電機であり、第一ロータ１１には、複数の磁極のそれぞれに対応して単数又は複数の永久磁石が設けられている。

　第二回転電機２０は、第二ロータ２１と第二ステータ２２とを備えている。第二ステータ２２は、回転磁界を形成する複数相の第二ステータコイル２３を有している。第二ステータコイル２３は、第二ステータ２２のステータコアである第二ステータコア２４に巻装されている。第二回転電機２０は、回転界磁型の回転電機である。本実施形態では、第二回転電機２０はインナロータ型の回転電機であり、第二ロータ２１は、第二ステータコア２４よりも径方向の内側であって径方向に見て第二ステータコア２４と重複する位置に配置されている。また、本実施形態では、第二回転電機２０は永久磁石式（本例では、埋込型永久磁石式）の同期回転電機であり、第二ロータ２１には、複数の磁極のそれぞれに対応して単数又は複数の永久磁石が設けられている。

　第一ロータ１１と第二ロータ２１とは、互いに連結されている。本実施形態では、第一ロータ１１と第二ロータ２１とは、同軸上に配置されている。すなわち、本実施形態では、第一ロータ１１と第二ロータ２１とは、同軸上に配置されていると共に互いに連結されている。ここで、第一ロータ１１及び第二ロータ２１のそれぞれが配置される軸に沿う方向を軸方向Ｌとする。本実施形態では、図１に示すように、第一ロータ１１と第二ロータ２１とは、軸方向Ｌに離間して配置されている。そして、本実施形態では、第一ロータ１１と第二ロータ２１とは、共通の出力部材９４に連結されている。すなわち、第一回転電機１０及び第二回転電機２０は、共通の出力部材９４を駆動するように設けられている。出力部材９４は、軸方向Ｌにおける第一ロータ１１と第二ロータ２１との間に、第一ロータ１１及び第二ロータ２１と同軸上に配置されている。そして、第一ロータ１１及び第二ロータ２１のそれぞれは、出力部材９４と一体回転するように連結されている。本実施形態では、第一ロータ１１及び第二ロータ２１は、常に出力部材９４と連動して回転（ここでは一体回転）する。

　本実施形態では、出力部材９４は、カウンタギヤ機構９３を介して出力用差動歯車装置９２に駆動連結（駆動力を伝達可能に連結）されており、第一回転電機１０や第二回転電機２０の出力トルクは、カウンタギヤ機構９３を介して出力用差動歯車装置９２に伝達される。そして、出力部材９４の側から出力用差動歯車装置９２に伝達されたトルクは、当該出力用差動歯車装置９２を介して左右２つの車軸９１（左右２つの車輪９０）に分配されて伝達される。なお、出力部材９４が出力用差動歯車装置９２に直接駆動連結される構成（それぞれのギヤが互いに噛み合う構成）としても良い。

　図２に簡略化して示すように、第一回転電機１０及び第二回転電機２０のそれぞれの駆動状態は、インバータ装置３０により制御される。第一回転電機１０及び第二回転電機２０は、交流（本実施形態では、三相交流）で駆動される回転電機であり、インバータ装置３０は、交流電力を出力する出力端子（第一端子６１及び第二端子６２）を備えている。インバータ装置３０から出力される交流電力により第一ステータコイル１３が回転磁界を形成することで、第一ロータ１１が回転され、インバータ装置３０から出力される交流電力により第二ステータコイル２３が回転磁界を形成することで、第二ロータ２１が回転される。

　ところで、このような回転電機では、ロータが回転すると、ロータに設けられた永久磁石からの鎖交磁束によってステータコイルに誘起電圧（逆起電圧）が発生する。そのため、回転電機の動作範囲（運転範囲）は、誘起電圧による制限を受ける。一般に、回転電機の出力トルク（Ｔ）と回転速度（Ｎ）との関係は、図４に示すようなものとなる。図４には、誘起電圧定数（逆起電力定数）の大きさが異なる３つの場合の動作特性（回転速度－トルク特性）を示しており、誘起電圧定数の大きい場合から順に、第一特性Ａ１、第二特性Ａ２、第三特性Ａ３となっている。誘起電圧定数は、単位回転数当たりの誘起電圧であり、誘起電圧定数が大きくなるに従って、一般に、単位電流当たりのトルクであるトルク定数も大きくなる。これら３つの動作特性（Ａ１～Ａ３）を比較すると明らかなように、誘起電圧定数が大きくなるに従って低回転速度領域での出力トルクが向上するものの、動作可能な回転速度の範囲が狭くなる（すなわち、動作可能な回転速度の上限が低くなる）ことが分かる。なお、動作可能な回転速度の範囲を広げることも可能であるが、その場合には直流電源電圧の昇圧や弱め界磁制御等が必要となるため、効率が低下する。

　上記の点に鑑みて、本実施形態に係る駆動装置１では、２つの回転電機（第一回転電機１０及び第二回転電機２０）を、それぞれのロータが互いに連結されるように備えた上で、これら２つの回転電機の駆動状態を切替可能に構成している。これにより、回転電機の動作特性をその時点で適切なものに切り替えることが可能となり、この結果、低回転速度領域において出力トルクを向上することと、効率を下げずに動作可能な回転速度の範囲を高回転速度側へ拡大することとの両立を図ることが可能となっている。以下、このような両立を可能とするための本実施形態に係る駆動装置１の構成について説明する。

　図５に示すように、駆動装置１は、第一回転電機１０及び第二回転電機２０の駆動状態を切り替える制御装置４０を備えている。駆動装置１は、第一回転電機１０及び第二回転電機２０のそれぞれとインバータ装置３０との間の電気的接続経路を切り替える切替装置５０を備えており、制御装置４０は、インバータ装置３０及び切替装置５０を制御することで、第一回転電機１０及び第二回転電機２０の駆動状態を切り替える。インバータ装置３０は、複数のスイッチング素子３５を用いて構成されたインバータ回路３１を備えており、制御装置４０は、駆動回路を介して複数のスイッチング素子３５を個別にスイッチング制御することで、インバータ装置３０の出力端子（第一端子６１及び第二端子６２）から交流電力を出力させる。制御装置４０は、マイクロコンピュータ等の論理回路を中核部材として構築され、制御装置４０の各機能は、マイクロコンピュータ等のハードウェアとソフトウェア（プログラム）との協働により実現される。制御装置４０が、互いに通信可能な複数のハードウェア（複数の分離したハードウェア）の集合によって構成されても良い。本実施形態では、制御装置４０が「切替制御部」に相当する。

　ここで、以下のように、直列駆動状態、並列駆動状態、及び単独駆動状態を定義する。すなわち、第一ステータコイル１３と第二ステータコイル２３とが相毎に電気的に直列に接続された状態で第一回転電機１０及び第二回転電機２０の双方をインバータ装置３０により駆動する状態を、直列駆動状態とする。また、第一ステータコイル１３と第二ステータコイル２３とが相毎に電気的に並列に接続された状態で第一回転電機１０及び第二回転電機２０の双方をインバータ装置３０により駆動する状態を、並列駆動状態とする。また、第一回転電機１０及び第二回転電機２０の一方（一方のみ）をインバータ装置３０により駆動する状態を単独駆動状態とする。

　制御装置４０は、第一回転電機１０及び第二回転電機２０の駆動状態を、直列駆動状態と、並列駆動状態及び単独駆動状態の少なくとも一方と、に切り替える。本実施形態では、制御装置４０は、第一回転電機１０及び第二回転電機２０の駆動状態を、直列駆動状態と単独駆動状態とに切り替える。具体的には、制御装置４０は、第一回転電機１０及び第二回転電機２０の駆動状態を、直列駆動状態と、第一回転電機１０を駆動する単独駆動状態と、第二回転電機２０を駆動する単独駆動状態と、に切り替える。

　図２及び図３に示すように、切替装置５０は、第一スイッチ５１と第二スイッチ５２とを備えている。インバータ装置３０は、各相のそれぞれに対応して一対の出力端子（第一端子６１及び第二端子６２）を備えている。そして、第一スイッチ５１の状態は、制御装置４０によって生成される切替信号に応じて、第一端子６１と第三端子６３とを電気的に接続する状態と、第一端子６１と第四端子６４とを電気的に接続する状態とに切り替えられる。また、第二スイッチ５２の状態は、制御装置４０によって生成される切替信号に応じて、第二端子６２と第四端子６４とを電気的に接続する状態と、第二端子６２と第五端子６５とを電気的に接続する状態とに切り替えられる。本実施形態では、第一ステータコイル１３と第二ステータコイル２３とが電気的に直列に接続されており、第一ステータコイル１３と第二ステータコイル２３との接続点に、第四端子６４が設けられている。また、第一ステータコイル１３における第二ステータコイル２３との接続点とは反対側の端部に、第三端子６３が設けられると共に、第二ステータコイル２３における第一ステータコイル１３との接続点とは反対側の端部に、第五端子６５が設けられている。切替装置５０が備えるスイッチは、例えば、半導体スイッチ、機械式スイッチ（電磁接触器等）等とされる。

　第一回転電機１０及び第二回転電機２０の駆動状態を、直列駆動状態に切り替える際には、制御装置４０は、図２に示すように、第一スイッチ５１の状態を第一端子６１と第三端子６３とを電気的に接続する状態に切り替えると共に、第二スイッチ５２の状態を第二端子６２と第五端子６５とを電気的に接続する状態に切り替える。これにより、第一ステータコイル１３及び第二ステータコイル２３とインバータ装置３０の一対の出力端子（第一端子６１及び第二端子６２）との間の電気的接続状態が、第一ステータコイル１３と第二ステータコイル２３とが電気的に直列に接続されてなる直列回路の両端部に、インバータ装置３０の一対の出力端子が接続された状態に切り替えられる。そして、この状態で、インバータ装置３０の一対の出力端子から第一ステータコイル１３及び第二ステータコイル２３の双方に交流電力が供給されるように制御装置４０がインバータ装置３０を制御することで、直列駆動状態が実現される。

　また、第一回転電機１０及び第二回転電機２０の駆動状態を、第一回転電機１０を駆動する単独駆動状態に切り替える際には、制御装置４０は、図３に実線で示すように、第一スイッチ５１の状態を第一端子６１と第三端子６３とを電気的に接続する状態に切り替えると共に、第二スイッチ５２の状態を第二端子６２と第四端子６４とを電気的に接続する状態に切り替える。これにより、第一ステータコイル１３及び第二ステータコイル２３とインバータ装置３０の一対の出力端子との間の電気的接続状態が、第一ステータコイル１３の両端部にインバータ装置３０の一対の出力端子が接続された状態に切り替えられる。そして、この状態で、インバータ装置３０の一対の出力端子から第一ステータコイル１３に交流電力が供給されるように制御装置４０がインバータ装置３０を制御することで、第一回転電機１０を駆動する単独駆動状態が実現される。

　また、第一回転電機１０及び第二回転電機２０の駆動状態を、第二回転電機２０を駆動する単独駆動状態に切り替える際には、図３に一点鎖線で示すように、制御装置４０は、第一スイッチ５１の状態を第一端子６１と第四端子６４とを電気的に接続する状態に切り替えると共に、第二スイッチ５２の状態を第二端子６２と第五端子６５とを電気的に接続する状態に切り替える。これにより、第一ステータコイル１３及び第二ステータコイル２３とインバータ装置３０の一対の出力端子との間の電気的接続状態が、第二ステータコイル２３の両端部にインバータ装置３０の一対の出力端子が接続された状態に切り替えられる。そして、この状態で、インバータ装置３０の一対の出力端子から第二ステータコイル２３に交流電力が供給されるように制御装置４０がインバータ装置３０を制御することで、第二回転電機２０を駆動する単独駆動状態が実現される。

　ところで、直列駆動状態では、第一ステータコイル１３と第二ステータコイル２３とが相毎に電気的に直列に接続された状態で第一ステータコイル１３及び第二ステータコイル２３の双方に交流電力が供給される。そのため、直列駆動状態は、動作特性（回転速度－トルク特性）の観点から、第一回転電機１０の誘起電圧定数と第二回転電機２０の誘起電圧定数との和の大きさの誘起電圧定数を有する１つの回転電機を駆動する状態とみなすことができる。よって、例えば図４に示すように、第一回転電機１０の動作特性が第二特性Ａ２となり、第二回転電機２０の動作特性が第三特性Ａ３となる場合には、直列駆動状態での動作特性は第一特性Ａ１のようになる。すなわち、直列駆動状態では、単独駆動状態に比べて大きなトルクを出力部材９４に出力することができる。具体的には、図４に示されるように、直列駆動状態では、回転速度（Ｎ）の低い低回転速度領域において、第一回転電機１０を単独で駆動した場合の出力トルクと、第二回転電機２０を単独で駆動した場合の出力トルクとの和に相当するトルクを、出力部材９４に出力することができる。

　一方、上記のように、直列駆動状態は、動作特性の観点から、第一回転電機１０の誘起電圧定数と第二回転電機２０の誘起電圧定数との和の大きさの誘起電圧定数を有する１つの回転電機を駆動する状態とみなすことができるため、直列駆動状態では、第一回転電機１０を単独で駆動した場合や第二回転電機２０を単独で駆動した場合に比べて、ロータの回転時に発生する誘起電圧が大きくなる。この結果、直列駆動状態での動作可能な回転速度の範囲（図４の第一特性Ａ１参照）は、第一回転電機１０を駆動する単独駆動状態での動作可能な回転速度の範囲（図４の第二特性Ａ２参照）や、第二回転電機２０を駆動する単独駆動状態での動作可能な回転速度の範囲（図４の第三特性Ａ３参照）よりも狭くなる。

　そこで、本実施形態では、制御装置４０が、対象回転速度が第一閾値Ｎ１未満である場合には、第一回転電機１０及び第二回転電機２０の駆動状態を直列駆動状態に切り替え、対象回転速度が第一閾値Ｎ１以上である場合には、第一回転電機１０及び第二回転電機２０の駆動状態を並列駆動状態又は単独駆動状態に切り替えるように構成されている。本実施形態では、制御装置４０は、対象回転速度が第一閾値Ｎ１以上である場合には、駆動状態を単独駆動状態に切り替える。ここで、対象回転速度は、第一ロータ１１又は第二ロータ２１の回転速度である。上述したように、本実施形態では第一ロータ１１と第二ロータ２１とは共通の出力部材９４に連結されているため、対象回転速度は出力部材９４の回転速度と一致する。なお、図５に示すように、本実施形態では、駆動装置１は対象回転速度を検出する回転センサ４１を備えており、制御装置４０は、回転センサ４１の検出情報を取得するように構成されている。回転センサ４１として、例えばレゾルバを用いることができる。駆動装置１が回転センサ４１を備えず、制御装置４０がセンサレスで対象回転速度を検出する構成としても良い。

　このように、制御装置４０が、対象回転速度が第一閾値Ｎ１未満である場合には第一回転電機１０及び第二回転電機２０の駆動状態を直列駆動状態に切り替え、対象回転速度が第一閾値Ｎ１以上である場合には第一回転電機１０及び第二回転電機２０の駆動状態を単独駆動状態に切り替える構成とすることで、低回転速度領域においては、より大きなトルクを出力可能な動作特性に切り替え、高回転速度領域においては、効率を低下させずにより高回転速度側まで運転可能な動作特性に切り替えることが可能となる。この結果、低回転速度領域において出力トルクを向上することと、効率を下げずに動作可能な回転速度の範囲を高回転速度側へ拡大することとの両立を図ることができる。なお、第一閾値Ｎ１は、例えば図４に示す例のように、第一特性Ａ１の境界線と第二特性Ａ２の境界線とが交わる回転速度、すなわち、直列駆動状態と単独駆動状態（ここでは、第一回転電機１０を駆動する単独駆動状態）とで出力可能な最大トルクの大きさが等しくなる回転速度に設定すると好適である。

　本実施形態では、第一回転電機１０と第二回転電機２０とは、誘起電圧定数が互いに異なっている。具体的には、第一回転電機１０を、第二回転電機２０よりも誘起電圧定数が大きい回転電機としている。そのため、図４に示すように、回転速度（Ｎ）の低い低回転速度領域では、第一回転電機１０（第二特性Ａ２参照）は、第二回転電機２０（第三特性Ａ３参照）よりも大きなトルク（Ｔ）を出力することができる。一方、動作可能な回転速度の範囲は、第二回転電機２０の方が第一回転電機１０よりも広くなる（すなわち、動作可能な回転速度の上限が高くなる）。この点に鑑みて、本実施形態では、制御装置４０が、単独駆動状態では、対象回転速度が第一閾値Ｎ１よりも大きい第二閾値Ｎ２未満である場合には第一回転電機１０を駆動し、対象回転速度が第二閾値Ｎ２以上である場合には第二回転電機２０を駆動するように構成されている。これにより、第一閾値Ｎ１以上の回転速度領域において、低回転速度側の領域においては、より大きなトルクを出力可能な動作特性に切り替え、高回転速度側の領域においては、効率を下げずにより高回転速度側まで運転可能な動作特性に切り替えることが可能となる。この結果、第一閾値Ｎ１以上の回転速度領域においても、低回転速度側の領域において出力トルクを向上することと、効率を下げずに動作可能な回転速度の範囲を高回転速度側へ拡大することとの両立を図ることができる。なお、第二閾値Ｎ２は、例えば図４に示す例のように、第二特性Ａ２の境界線と第三特性Ａ３の境界線とが交わる回転速度、すなわち、第一回転電機１０を駆動する単独駆動状態と第二回転電機２０を駆動する単独駆動状態とで出力可能な最大トルクの大きさが等しくなる回転速度に設定すると好適である。

　ところで、回転電機の誘起電圧定数は、ステータコアの軸方向Ｌの長さによって調整することができる。すなわち、ステータコアが軸方向Ｌの全域に亘ってロータ（ロータコア）に対向するという条件の下で、ステータコアにおけるロータとの対向面（円筒面）の面積は、ステータコアの軸方向Ｌの長さに比例する。よって、単純化して考えると、ステータコアの軸方向Ｌの長さを長くすることで、回転電機の誘起電圧定数をステータコアの軸方向Ｌの長さに比例するように増加させることができる。

　また、回転電機の誘起電圧定数は、ステータコアにおけるロータとの対向面の径（軸方向Ｌに直交する断面での径）によって調整することもできる。すなわち、この対向面（円筒面）の面積は、当該対向面の径（半径）の２乗に比例する。よって、単純化して考えると、この対向面の半径を大きくすることで、回転電機の誘起電圧定数を当該半径の２乗に比例するように増加させることができる。なお、実際には、この対向面の半径の増大に伴い電流密度を高めること等が可能となるため、回転電機の誘起電圧定数を当該半径の３乗に比例するように増加させることも可能である。

　更には、回転電機の誘起電圧定数は、ステータコイルの巻数によって調整することもできる。一般に誘起電圧はコイルの巻数（単位長さ当たりの巻数）に比例するため、単純化して考えると、ステータコイルの巻数を増加させることで、回転電機の誘起電圧定数をステータコイルの巻数に比例するように増加させることができる。

　そこで、例えば、第一回転電機１０と第二回転電機２０とが、第一ステータコア１４の軸方向Ｌの長さと第二ステータコア２４の軸方向Ｌの長さ、第一ステータコア１４における第一ロータ１１との対向面（第一対向面１５）の径と第二ステータコア２４における第二ロータ２１との対向面（第二対向面２５）の径、及び第一ステータコイル１３の巻数と第二ステータコイル２３の巻数、の少なくとも一つが異なる構成とすることで、第一回転電機１０と第二回転電機２０との間で誘起電圧定数を異ならせることができる。本実施形態では、図１に示すように、第一ステータコア１４の軸方向Ｌの長さと第二ステータコア２４の軸方向Ｌの長さとが異なる構成とすることで、第一回転電機１０と第二回転電機２０との間で誘起電圧定数の大きさを異ならせている。図１に示す例では、第一ステータコア１４の軸方向Ｌの長さを第二ステータコア２４の軸方向Ｌの長さの２倍程度とし、これに合わせて第一ロータ１１の軸方向Ｌの長さを第二ロータ２１の軸方向Ｌの長さの２倍程度とすることで、第一回転電機１０の誘起電圧定数を、第二回転電機２０の誘起電圧定数の２倍程度としている。

　次に、本実施形態に係るインバータ回路３１の構成について、図５を参照して説明する。インバータ回路３１は、直流電力と複数相（本実施形態では三相）の交流電力との間で電力を変換する回路である。回転電機がモータとして機能する場合には、インバータ回路３１は、直流電源３３から供給される直流電力を交流電力に変換してステータコイルに供給する。図５に示すように、インバータ回路３１の直流側には、正負極間の電圧を平滑化する平滑コンデンサ３４が配置されている。

　本実施形態では、インバータ装置３０が、共通のインバータ回路３１により第一ステータコイル１３及び第二ステータコイル２３のそれぞれに交流電力を供給するように構成されている。すなわち、インバータ回路３１に接続される交流電力を出力するための出力端子（本実施形態では、第一端子６１及び第二端子６２）が、各相のそれぞれについて、第一ステータコイル１３と第二ステータコイル２３との間で共通とされている。このように、共通のインバータ回路３１から第一ステータコイル１３及び第二ステータコイル２３のそれぞれに交流電力を供給する構成とすることで、第一ステータコイル１３に交流電力を供給するためのインバータ回路と第二ステータコイル２３に交流電力を供給するためのインバータ回路とを各別に設ける場合に比べて、インバータ装置３０の小型化を図ることや、インバータ装置３０の全体での損失の低減を図ることが可能となる。

　図５を参照して具体的に説明すると、本実施形態では、第一回転電機１０及び第二回転電機２０は、三相交流で駆動される回転電機である。そのため、第一ステータ１２は、Ｕ相用の第一ステータコイル１３である第一Ｕ相コイル１３ｕと、Ｖ相用の第一ステータコイル１３である第一Ｖ相コイル１３ｖと、Ｗ相用の第一ステータコイル１３である第一Ｗ相コイル１３ｗとを有し、第二ステータ２２は、Ｕ相用の第二ステータコイル２３である第二Ｕ相コイル２３ｕと、Ｖ相用の第二ステータコイル２３である第二Ｖ相コイル２３ｖと、Ｗ相用の第二ステータコイル２３である第二Ｗ相コイル２３ｗとを有している。各相のそれぞれについて、第一ステータコイル１３と第二ステータコイル２３とが電気的に直列に接続されている。そして、各相のそれぞれについて、互いに直列に接続された第一ステータコイル１３及び第二ステータコイル２３のそれぞれに対して、共通の第一端子６１及び第二端子６２から交流電力が供給される。なお、互いに直列に接続された第一ステータコイル１３及び第二ステータコイル２３に対する交流電力の供給状態は、図２及び図３を参照して先に説明したように、切替装置５０が備える第一スイッチ５１及び第二スイッチ５２のそれぞれの状態に応じて、第一ステータコイル１３及び第二ステータコイル２３の双方に交流電力が供給される状態と、第一ステータコイル１３のみに交流電力が供給される状態と、第二ステータコイル２３のみに交流電力が供給される状態とに切り替えられる。なお、図５ではＵ相に対応する切替装置５０以外は簡略化して示しているが、切替装置５０は各相のそれぞれに設けられている。

　また、本実施形態では、インバータ装置３０は、各相のそれぞれに対応したフルブリッジ回路３２（単相インバータ回路）を備えている。フルブリッジ回路３２は、直流電源３３から供給される直流電力を単相交流電力に変換して、当該単相交流電力を対応する相の第一ステータコイル１３及び第二ステータコイル２３に供給する。本実施形態では、インバータ装置３０は、Ｕ相用、Ｖ相用、及びＷ相用の３つのフルブリッジ回路３２を備えており、制御装置４０は、互いに位相の異なる単相交流電力が各相のステータコイルに供給されるように、３つのフルブリッジ回路３２のスイッチング動作を制御する。なお、図５では、Ｕ相に対応するフルブリッジ回路３２以外は簡略化して示している。

　図５に示すように、フルブリッジ回路３２は、２つのハーフブリッジ回路が電気的に並列に接続されて構成され、ハーフブリッジ回路のそれぞれは、２つのスイッチング素子３５の直列回路により構成されている。なお、スイッチング素子３５のそれぞれには、フリーホイールダイオード３６が並列接続されている。そして、一方のハーフブリッジ回路における２つのスイッチング素子３５の接続点に、第一端子６１が電気的に接続されていると共に、他方のハーフブリッジ回路における２つのスイッチング素子３５の接続点に、第二端子６２が電気的に接続されている。制御装置４０は、第一端子６１と第二端子６２との間に交流電圧が生成されるように、フルブリッジ回路３２が備える複数のスイッチング素子３５を個別にスイッチング制御する。なお、図５では、スイッチング素子３５としてＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を用いる形態を例示しているが、スイッチング素子３５としてＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）等を用いても良い。

　このようにインバータ装置３０が各相のそれぞれに対応したフルブリッジ回路３２を備える構成とすることで、各相のステータコイルに対して独立に交流電力を供給することができる。このような構成とは異なり、スター結線やデルタ結線のように異なる相のステータコイル同士を電気的に接続して各相のステータコイルに対して交流電力を供給することも考えられる。しかし、この場合には、異なる相のステータコイル同士の接続状態を切り替えるためのスイッチ（例えば、中性点の形成位置を切り替えるためのスイッチ）が、第一回転電機１０及び第二回転電機２０の駆動状態を切り替えるために必要になる等、切替装置５０の構成が複雑化するおそれがある。これに対して、本実施形態のインバータ装置３０のように、各相のステータコイルに対して独立に交流電力を供給する構成では、異なる相のステータコイル同士の接続状態を切り替えるためのスイッチが不要な分、切替装置５０の簡素化を図ることができる。

〔第二の実施形態〕
　駆動装置の第二の実施形態について、図６～図８を参照して説明する。本実施形態では、制御装置４０が、第一回転電機１０及び第二回転電機２０の駆動状態を、直列駆動状態と並列駆動状態とに切り替える点で、上記第一の実施形態とは異なる。以下では、本実施形態の駆動装置１について、第一の実施形態との相違点を中心に説明する。特に明記しない点については、第一の実施形態と同様であり、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

　図６及び図７に示すように、本実施形態に係る切替装置５０は、第三スイッチ５３と第四スイッチ５４とを備えている。第三スイッチ５３の状態は、制御装置４０によって生成される切替信号に応じて、第六端子６６と第二端子６２とを電気的に接続する状態と、第六端子６６と第七端子６７とを電気的に接続する状態とに切り替えられる。また、第四スイッチ５４の状態は、制御装置４０によって生成される切替信号に応じて、第九端子６９と第一端子６１とを電気的に接続する状態と、第九端子６９と第八端子６８とを電気的に接続する状態とに切り替えられる。そして、本実施形態では、第一ステータコイル１３の一方の端部が、インバータ装置３０の一対の出力端子（第一端子６１及び第二端子６２）の一方である第一端子６１に電気的に接続されると共に、第二ステータコイル２３の一方の端部が、インバータ装置３０の一対の出力端子の他方である第二端子６２に電気的に接続されている。また、第一ステータコイル１３の第一端子６１に接続される側とは反対側の端部が第六端子６６に電気的に接続されると共に、第二ステータコイル２３の第二端子６２に接続される側とは反対側の端部が第九端子６９に電気的に接続されている。そして、第七端子６７と第八端子６８とが電気的に接続されている。

　第一回転電機１０及び第二回転電機２０の駆動状態を直列駆動状態に切り替える際には、制御装置４０は、図６に示すように、第三スイッチ５３の状態を第六端子６６と第七端子６７とを電気的に接続する状態に切り替えると共に、第四スイッチ５４の状態を第九端子６９と第八端子６８とを電気的に接続する状態に切り替える。これにより、第一ステータコイル１３及び第二ステータコイル２３とインバータ装置３０の一対の出力端子との間の電気的接続状態が、第一ステータコイル１３と第二ステータコイル２３とが電気的に直列に接続されてなる直列回路の両端部に、インバータ装置３０の一対の出力端子が接続された状態に切り替えられる。そして、この状態で、インバータ装置３０の一対の出力端子から第一ステータコイル１３及び第二ステータコイル２３の双方に交流電力が供給されるように制御装置４０がインバータ装置３０を制御することで、直列駆動状態が実現される。

　また、第一回転電機１０及び第二回転電機２０の駆動状態を並列駆動状態に切り替える際には、制御装置４０は、図７に示すように、第三スイッチ５３の状態を第六端子６６と第二端子６２とを電気的に接続する状態に切り替えると共に、第四スイッチ５４の状態を第九端子６９と第一端子６１とを電気的に接続する状態に切り替える。これにより、第一ステータコイル１３及び第二ステータコイル２３とインバータ装置３０の一対の出力端子との間の電気的接続状態が、第一ステータコイル１３と第二ステータコイル２３とが電気的に並列に接続されてなる並列回路の両端部に、インバータ装置３０の一対の出力端子が接続された状態に切り替えられる。そして、この状態で、インバータ装置３０の一対の出力端子から第一ステータコイル１３及び第二ステータコイル２３の双方に交流電力が供給されるように制御装置４０がインバータ装置３０を制御することで、並列駆動状態が実現される。

　本実施形態では、第一回転電機１０及び第二回転電機２０として、互いに同じ特性を有する２つの回転電機を用いている。ここで、２つの回転電機が互いに同じ特性を有するとは、誘起電圧定数、ステータコイルの抵抗（巻線抵抗）、及びステータコイルのインダクタンスのそれぞれが、２つの回転電機の間で同一或いは同等であることを意味する。

　上述したように、直列駆動状態は、動作特性（回転速度－トルク特性）の観点から、第一回転電機１０の誘起電圧定数と第二回転電機２０の誘起電圧定数との和の大きさの誘起電圧定数を有する１つの回転電機を駆動する状態とみなすことができる。そのため、図８に、直列駆動状態での動作特性（第四特性Ａ４）と並列駆動状態での動作特性（第五特性Ａ５）とを模式的に示すように、並列駆動状態での動作可能な回転速度の範囲は、直列駆動状態での動作可能な回転速度の範囲よりも広くなり、一方、低回転速度領域での出力トルクは、直列駆動状態の方が並列駆動状態よりも大きくなる。この点に鑑みて、本実施形態では、制御装置４０が、対象回転速度が第一閾値Ｎ１未満である場合には、第一回転電機１０及び第二回転電機２０の駆動状態を直列駆動状態に切り替え、対象回転速度が第一閾値Ｎ１以上である場合には、第一回転電機１０及び第二回転電機２０の駆動状態を並列駆動状態に切り替えるように構成されている。これにより、低回転速度領域においては、より大きなトルクを出力可能な動作特性に切り替え、高回転速度領域においては、効率を低下させずにより高回転速度側まで運転可能な動作特性に切り替えることが可能となる。この結果、低回転速度領域において出力トルクを向上することと、効率を下げずに動作可能な回転速度の範囲を高回転速度側へ拡大することとの両立を図ることができる。なお、第一閾値Ｎ１は、例えば図８に示す例のように、第四特性Ａ４の境界線と第五特性Ａ５の境界線とが交わる回転速度、すなわち、直列駆動状態と並列駆動状態とで出力可能な最大トルクの大きさが等しくなる回転速度に設定することができる。

〔その他の実施形態〕
　次に、駆動装置のその他の実施形態について説明する。

（１）上記第一の実施形態では、制御装置４０が、単独駆動状態では、対象回転速度が第二閾値Ｎ２未満である場合には第一回転電機１０を駆動し、対象回転速度が第二閾値Ｎ２以上である場合には第二回転電機２０を駆動する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、制御装置４０が、単独駆動状態において、対象回転速度の大きさによらずに第一回転電機１０及び第二回転電機２０のいずれか一方のみを駆動する構成とすることもできる。

（２）上記第一の実施形態では、制御装置４０が、第一回転電機１０及び第二回転電機２０の駆動状態を、直列駆動状態と単独駆動状態とに切り替える構成を例として説明し、上記第二の実施形態では、制御装置４０が、第一回転電機１０及び第二回転電機２０の駆動状態を、直列駆動状態と並列駆動状態とに切り替える構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、制御装置４０が、第一回転電機１０及び第二回転電機２０の駆動状態を、直列駆動状態と並列駆動状態と単独駆動状態とに切り替える構成とすることもできる。

（３）上記の各実施形態では、制御装置４０が、第一回転電機１０及び第二回転電機２０の駆動状態を、対象回転速度に基づき切り替える構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、制御装置４０が、第一回転電機１０及び第二回転電機２０の駆動状態を、対象回転速度に加えて他の条件（例えば、その時点で要求される出力トルクの大きさ等）にも基づき切り替える構成とすることもできる。また、制御装置４０が、対象回転速度とは無関係に、第一回転電機１０及び第二回転電機２０の駆動状態を切り替える構成とすることもできる。

（４）上記第一の実施形態では、第一ステータコア１４の軸方向Ｌの長さと第二ステータコア２４の軸方向Ｌの長さとが異なる構成とすることで、第一回転電機１０と第二回転電機２０との間で誘起電圧定数の大きさを異ならせる構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第一ステータコア１４における第一ロータ１１との対向面（第一対向面１５）の径と第二ステータコア２４における第二ロータ２１との対向面（第二対向面２５）の径とが異なる構成とし、或いは、第一ステータコイル１３の巻数と第二ステータコイル２３の巻数とが異なる構成とすることで、第一回転電機１０と第二回転電機２０との間で誘起電圧定数の大きさを異ならせても良い。前者の例を図９に示す。この例では、第一対向面１５の径を第二対向面２５の径よりも大きくすることで、第一回転電機１０が第二回転電機２０よりも誘起電圧定数が大きい構成としている。なお、ステータコアの軸方向Ｌの長さ、ステータコアにおけるロータとの対向面の径、及びステータコイルの巻数の中の複数のパラメータを、第一回転電機１０と第二回転電機２０との間で異ならせても良い。

（５）上記の各実施形態では、インバータ装置３０が、各相のそれぞれに対応したフルブリッジ回路３２を備える構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、インバータ装置３０が各相のそれぞれに対応したハーフブリッジ回路を備え、異なる相のステータコイル同士が電気的に接続された状態で、インバータ装置３０からステータコイルに交流電力が供給される構成とすることもできる。

（６）上記の各実施形態では、インバータ装置３０が、共通のインバータ回路３１により第一ステータコイル１３及び第二ステータコイル２３のそれぞれに交流電力を供給する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、インバータ装置３０が、第一ステータコイル１３に交流電力を供給するためのインバータ回路と、第二ステータコイル２３に交流電力を供給するためのインバータ回路とを各別に備える構成とすることもできる。

　このようにインバータ装置３０が、第一ステータコイル１３に交流電力を供給するためのインバータ回路と、第二ステータコイル２３に交流電力を供給するためのインバータ回路とを各別に備える場合、単独駆動状態において、第一回転電機１０及び第二回転電機２０のうちの駆動対象ではない回転電機（以下、「非駆動対象回転電機」という。）の出力トルクを制御することができる。このように単独駆動状態において非駆動対象回転電機の出力トルクを制御可能な場合に、制御装置４０が、単独駆動状態では、非駆動対象回転電機の出力トルクがゼロとなるように（実質的にゼロとなるように）制御する構成とすること、すなわち、制御装置４０が、単独駆動状態においてゼロトルク制御（ゼロニュートン制御）を行う構成とすることができる。ここで、「非駆動対象回転電機の出力トルク」は、被駆動対象回転電機から特定の回転部材に出力される（伝達される）トルクを意味し、この「特定の回転部材」は、例えば、非駆動対象回転電機のロータ軸とし、或いは、当該ロータ軸よりも動力伝達経路における車輪９０側の回転部材（例えば、出力部材９４）とすることができる。

　上記のように制御装置４０がゼロトルク制御を行う構成とすることで、単独駆動状態において、非駆動対象回転電機の回転（連れ回り）に伴う損失（引き摺り損失）を低減することができる。すなわち、単独駆動状態では、非駆動対象回転電機で誘起電圧（逆起電圧）が発生することによって、すなわち、非駆動対象回転電機が負トルク（回生トルク）を出力することによって、引き摺りトルクが発生し得る。また、単独駆動状態では、軸受等での機械的摩擦によっても、引き摺りトルクが発生し得る。ゼロトルク制御では、非駆動対象回転電機の出力トルクがゼロ（実質的にゼロ）となるように制御することで、引き摺りトルクの大きさを低減させて、引き摺り損失を低減することができる。なお、非駆動対象回転電機をベクトル制御する場合には、例えば、電流の大きさや位相を調整することで、非駆動対象回転電機の出力トルクがゼロとなるように制御される。

（７）上記の各実施形態では、第一ロータ１１と出力部材９４との間の動力伝達経路や第二ロータ２１と出力部材９４との間の動力伝達経路に、回転及び駆動力を選択的に伝達するクラッチが設けられない構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第一ロータ１１と出力部材９４との間、及び第二ロータ２１と出力部材９４との間の少なくとも一方が、クラッチ７０を介して連結される構成とすることもできる。このような構成では、クラッチ７０を介して出力部材９４に連結されるロータを、当該ロータを有する回転電機の非駆動時に切り離すことができるため、当該ロータの連れ回りによるエネルギ損失を抑制することができる。なお、このように第一ロータ１１と出力部材９４との間、及び第二ロータ２１と出力部材９４との間の少なくとも一方が、クラッチ７０を介して連結される構成では、第一ロータ１１又は第二ロータ２１の回転速度である上述した対象回転速度は、第一ロータ１１及び第二ロータ２１のうちの出力部材９４と一体回転するロータ（一方又は双方のロータ）の回転速度とする。

　図９に、このような構成の一例を示す。この図９に示す例では、第一ロータ１１と出力部材９４との間の動力伝達経路にクラッチ７０（第一クラッチ７１）が設けられると共に、第二ロータ２１と出力部材９４との間の動力伝達経路にクラッチ７０（第二クラッチ７２）が設けられ、第一ロータ１１と出力部材９４との間、及び第二ロータ２１と出力部材９４との間の双方が、クラッチ７０を介して連結されている。この場合、直列駆動状態では、第一クラッチ７１及び第二クラッチ７２の双方が係合され、第一回転電機１０を駆動する単独駆動状態では、第一クラッチ７１が係合されると共に第二クラッチ７２が解放され、第二回転電機２０を駆動する単独駆動状態では、第一クラッチ７１が解放されると共に第二クラッチ７２が係合される。なお、クラッチ７０として、例えば、摩擦係合装置や噛み合い式係合装置を用いることができる。

（８）上記の各実施形態では、第一回転電機１０及び第二回転電機２０の双方が、インナロータ型の回転電機である構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第一回転電機１０及び第二回転電機２０の一方又は双方が、アウタロータ型の回転電機であっても良い。

（９）上記の各実施形態では、出力部材９４が、軸方向Ｌにおける第一ロータ１１と第二ロータ２１との間に配置される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、出力部材９４が、第一ロータ１１及び第二ロータ２１の双方に対して軸方向Ｌの同じ側に配置される構成とすることもできる。

（１０）上記の各実施形態では、第一ロータ１１と第二ロータ２１とが軸方向Ｌに離間して配置される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第一ロータ１１と第二ロータ２１とが互いに接触するように配置される構成や、第一ロータ１１と第二ロータ２１とが一体的に形成される構成とすることも可能である。

（１１）上記の各実施形態では、第一ロータ１１と第二ロータ２１とが、同軸上に配置される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第一ロータ１１と第二ロータ２１とが別軸に配置される構成とすることもできる。この場合に、例えば、第一ロータ１１及び第二ロータ２１の双方から駆動力が伝達される出力部材９４が、第一ロータ１１及び第二ロータ２１のいずれか一方と同軸上に配置される構成とし、或いは、当該出力部材９４が、第一ロータ１１及び第二ロータ２１のいずれとも別軸に配置される構成とすることができる。

（１２）上記の各実施形態では、駆動装置１を電動車両用の駆動装置に適用した場合を例として説明したが、本開示に係る駆動装置を、車輪の駆動力源として回転電機及び内燃機関の双方を備えるハイブリッド車両用の駆動装置に適用することも可能である。

（１３）上記の各実施形態では、駆動装置１を車両用駆動装置に適用した場合を例として説明したが、本開示に係る駆動装置は、車両用駆動装置に限らず、動力源として回転電機が用いられるあらゆる駆動装置に適用することが可能である。

（１４）なお、上述した各実施形態で開示された構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示された構成と組み合わせて適用すること（その他の実施形態として説明した実施形態同士の組み合わせを含む）も可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎない。従って、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。

〔上記実施形態の概要〕
　以下、上記において説明した駆動装置の概要について説明する。

　第一回転電機（１０）及び第二回転電機（２０）と、前記第一回転電機（１０）及び前記第二回転電機（２０）を駆動するインバータ装置（３０）と、を備えた駆動装置（１）であって、前記第一回転電機（１０）は、第一ロータ（１１）と、回転磁界を形成する複数相の第一ステータコイル（１３）を有する第一ステータ（１２）と、を備え、前記第二回転電機（２０）は、第二ロータ（２１）と、回転磁界を形成する複数相の第二ステータコイル（２３）を有する第二ステータ（２２）と、を備え、前記第一ロータ（１１）と前記第二ロータ（２１）とは、同軸上に配置されていると共に互いに連結され、前記第一ステータコイル（１３）と前記第二ステータコイル（２３）とが相毎に電気的に直列に接続された状態で前記第一回転電機（１０）及び前記第二回転電機（２０）の双方を前記インバータ装置（３０）により駆動する状態を直列駆動状態とし、前記第一ステータコイル（１３）と前記第二ステータコイル（２３）とが相毎に電気的に並列に接続された状態で前記第一回転電機（１０）及び前記第二回転電機（２０）の双方を前記インバータ装置（３０）により駆動する状態を並列駆動状態とし、前記第一回転電機（１０）及び前記第二回転電機（２０）の一方を前記インバータ装置（３０）により駆動する状態を単独駆動状態として、前記第一回転電機（１０）及び前記第二回転電機（２０）の駆動状態を、前記直列駆動状態と、前記並列駆動状態及び前記単独駆動状態の少なくとも一方と、に切り替える切替制御部（４０）を備えている。

　この構成によれば、直列駆動状態では、第一ステータコイル（１３）と第二ステータコイル（２３）とが相毎に電気的に直列に接続された状態で第一回転電機（１０）及び第二回転電機（２０）の双方がインバータ装置（３０）により駆動されるため、第一回転電機（１０）及び第二回転電機（２０）の駆動状態を直列駆動状態に切り替えた状態で実現される動作特性は、第一回転電機（１０）の誘起電圧定数と第二回転電機（２０）の誘起電圧定数との和の大きさの誘起電圧定数を有する１つの回転電機の動作特性と同様のものとなる。一方、並列駆動状態又は単独駆動状態では、第一回転電機（１０）及び第二回転電機（２０）のそれぞれの誘起電圧定数に応じた動作特性となる。よって、直列駆動状態と並列駆動状態又は単独駆動状態との間で第一回転電機（１０）及び第二回転電機（２０）の駆動状態を切り替えることによる動作特性の可変幅は、第一回転電機（１０）の誘起電圧定数や第二回転電機（２０）の誘起電圧定数に応じたものとなる。そして、第一回転電機（１０）の誘起電圧定数と第二回転電機（２０）の誘起電圧定数とは、基本的に互いに独立に設定することができる。この結果、上記の構成によれば、動作特性の可変幅の設計自由度を確保することが容易な駆動装置（１）を実現することができる。

　ここで、前記切替制御部（４０）は、前記第一ロータ（１１）又は前記第二ロータ（２１）の回転速度である対象回転速度が第一閾値（Ｎ１）未満である場合には、前記駆動状態を前記直列駆動状態に切り替え、前記対象回転速度が前記第一閾値（Ｎ１）以上である場合には、前記駆動状態を前記並列駆動状態又は前記単独駆動状態に切り替えると好適である。

　直列駆動状態で実現される動作特性は、第一回転電機（１０）の誘起電圧定数と第二回転電機（２０）の誘起電圧定数との和の大きさの誘起電圧定数を有する１つの回転電機の動作特性と同様のものとなるため、直列駆動状態で実現される動作特性は、並列駆動状態又は単独駆動状態で実現される動作特性に比べて、低回転速度領域において大きなトルクを出力可能であると共に高回転速度領域においては効率が低い特性となる。上記の構成によれば、この点を考慮して、駆動装置（１）の動作特性を、その時点の対象回転速度に応じた適切なものに切り替えることが可能となる。すなわち、低回転速度領域においては、より大きなトルクを出力可能な動作特性に切り替え、高回転速度領域においては、効率を低下させずにより高回転速度側まで運転可能な動作特性に切り替えることができるため、低回転速度領域において出力トルクを向上することと、効率を低下させずに動作可能な回転速度の範囲を高回転速度側へ拡大することとの両立を図ることができる。

　上記のように、前記切替制御部（４０）が、前記対象回転速度が前記第一閾値（Ｎ１）以上である場合には、前記駆動状態を前記並列駆動状態又は前記単独駆動状態に切り替える構成において、前記第一回転電機（１０）は、前記第二回転電機（２０）よりも誘起電圧定数が大きく、前記切替制御部（４０）は、前記対象回転速度が前記第一閾値（Ｎ１）以上である場合には、前記駆動状態を前記単独駆動状態に切り替え、前記単独駆動状態では、前記対象回転速度が前記第一閾値（Ｎ１）よりも大きい第二閾値（Ｎ２）未満である場合には前記第一回転電機（１０）を駆動し、前記対象回転速度が前記第二閾値（Ｎ２）以上である場合には前記第二回転電機（２０）を駆動すると好適である。

　このように、第一回転電機（１０）が第二回転電機（２０）よりも誘起電圧定数が大きい場合には、単独駆動状態において第一回転電機（１０）を駆動する場合に実現される動作特性は、単独駆動状態において第二回転電機（２０）を駆動する場合に実現される動作特性に比べて、低回転速度領域において大きなトルクを出力可能であると共に高回転速度領域においては効率が低い特性となる。上記の構成によれば、この点を考慮して、第一閾値（Ｎ１）以上の回転速度領域において、駆動装置（１）の動作特性を、その時点の対象回転速度に応じた適切なものに切り替えることが可能となる。すなわち、第一閾値（Ｎ１）以上の回転速度領域において、低回転速度側の領域においては、より大きなトルクを出力可能な動作特性に切り替え、高回転速度側の領域においては、効率を低下させずにより高回転速度側まで運転可能な動作特性に切り替えることができるため、第一閾値（Ｎ１）以上の回転速度領域においても、低回転速度側の領域において出力トルクを向上することと、効率を低下させずに動作可能な回転速度の範囲を高回転速度側へ拡大することとの両立を図ることができる。

　第一回転電機（１０）及び第二回転電機（２０）と、前記第一回転電機（１０）及び前記第二回転電機（２０）を駆動するインバータ装置（３０）と、を備えた駆動装置（１）であって、前記第一回転電機（１０）は、第一ロータ（１１）と、回転磁界を形成する複数相の第一ステータコイル（１３）を有する第一ステータ（１２）と、を備え、前記第二回転電機（２０）は、第二ロータ（２１）と、回転磁界を形成する複数相の第二ステータコイル（２３）を有する第二ステータ（２２）と、を備え、前記第一ロータ（１１）と前記第二ロータ（２１）とは、互いに連結され、前記第一回転電機（１０）と前記第二回転電機（２０）とは、誘起電圧定数が互いに異なり、前記第一ステータコイル（１３）と前記第二ステータコイル（２３）とが相毎に電気的に直列に接続された状態で前記第一回転電機（１０）及び前記第二回転電機（２０）の双方を前記インバータ装置（３０）により駆動する状態を直列駆動状態とし、前記第一回転電機（１０）及び前記第二回転電機（２０）の一方を前記インバータ装置（３０）により駆動する状態を単独駆動状態として、前記第一回転電機（１０）及び前記第二回転電機（２０）の駆動状態を、前記直列駆動状態と前記単独駆動状態とに切り替える切替制御部（４０）を備えている。

　この構成によれば、直列駆動状態では、第一ステータコイル（１３）と第二ステータコイル（２３）とが相毎に電気的に直列に接続された状態で第一回転電機（１０）及び第二回転電機（２０）の双方がインバータ装置（３０）により駆動されるため、第一回転電機（１０）及び第二回転電機（２０）の駆動状態を直列駆動状態に切り替えた状態で実現される動作特性は、第一回転電機（１０）の誘起電圧定数と第二回転電機（２０）の誘起電圧定数との和の大きさの誘起電圧定数を有する１つの回転電機の動作特性と同様のものとなる。一方、単独駆動状態では、第一回転電機（１０）及び第二回転電機（２０）のそれぞれの誘起電圧定数に応じた動作特性となる。よって、直列駆動状態と単独駆動状態との間で第一回転電機（１０）及び第二回転電機（２０）の駆動状態を切り替えることによる動作特性の可変幅は、第一回転電機（１０）の誘起電圧定数や第二回転電機（２０）の誘起電圧定数に応じたものとなる。そして、第一回転電機（１０）の誘起電圧定数と第二回転電機（２０）の誘起電圧定数とは、基本的に互いに独立に設定することができる。この結果、上記の構成によれば、動作特性の可変幅の設計自由度を確保することが容易な駆動装置（１）を実現することができる。
　また、上記の構成によれば、第一回転電機（１０）と第二回転電機（２０）とは誘起電圧定数が互いに異なるため、単独駆動状態において第一回転電機（１０）を駆動する場合に実現される動作特性と、単独駆動状態において第二回転電機（２０）を駆動する場合に実現される動作特性とを、互いに異ならせることができる。よって、駆動装置（１）の動作特性を、直列駆動状態及び２つの単独駆動状態の３つの駆動状態で実現される３つの動作特性の中から、その時点で適切なものに切り替えることが可能となる。

　上記の各構成の駆動装置（１）において、前記単独駆動状態では、前記第一回転電機（１０）及び前記第二回転電機（２０）のうちの駆動対象ではない回転電機の出力トルクが、ゼロとなるように制御すると好適である。

　この構成によれば、単独駆動状態において、駆動対象ではない回転電機の回転（連れ回り）に伴う損失（引き摺り損失）を低減することができる。

　第一回転電機（１０）及び第二回転電機（２０）と、前記第一回転電機（１０）及び前記第二回転電機（２０）を駆動するインバータ装置（３０）と、を備えた駆動装置（１）であって、前記第一回転電機（１０）は、第一ロータ（１１）と、回転磁界を形成する複数相の第一ステータコイル（１３）を有する第一ステータ（１２）と、を備え、前記第二回転電機（２０）は、第二ロータ（２１）と、回転磁界を形成する複数相の第二ステータコイル（２３）を有する第二ステータ（２２）と、を備え、前記第一ロータ（１１）と前記第二ロータ（２１）とは、同軸上に並べて配置されると共に互いに連結され、前記インバータ装置（３０）が、共通のインバータ回路（３１）により前記第一ステータコイル（１３）及び前記第二ステータコイル（２３）のそれぞれに交流電力を供給する。

　この構成によれば、第一ステータコイル（１３）及び第二ステータコイル（２３）のそれぞれに共通のインバータ回路（３１）から交流電力を供給することができるため、第一ステータコイル（１３）に交流電力を供給するためのインバータ回路と第二ステータコイル（２３）に交流電力を供給するためのインバータ回路とが各別に設けられる場合に比べて、第一ステータコイル（１３）と第二ステータコイル（２３）との直列回路を形成した場合に、当該直列回路の両端部間に交流電力を供給することが容易となる。よって、第一ステータコイル（１３）と第二ステータコイル（２３）とが相毎に電気的に直列に接続された状態で第一回転電機（１０）及び第二回転電機（２０）の双方がインバータ装置（３０）により駆動される直列駆動状態を実現することも容易となり、この結果、上述したように、動作特性の可変幅の設計自由度を確保することが容易な駆動装置（１）を実現することが可能となる。
　また、上記の構成によれば、第一ステータコイル（１３）に交流電力を供給するためのインバータ回路と第二ステータコイル（２３）に交流電力を供給するためのインバータ回路とが各別に設けられる場合に比べて、インバータ装置（３０）の小型化を図ることや、インバータ装置（３０）の全体での損失の低減を図ることも可能となる。

　上記の各構成の駆動装置（１）において、前記第一回転電機（１０）と前記第二回転電機（２０）とは、前記第一ステータ（１２）のステータコアである第一ステータコア（１４）の軸方向（Ｌ）長さと前記第二ステータ（２２）のステータコアである第二ステータコア（２４）の軸方向（Ｌ）長さ、前記第一ステータコア（１４）における前記第一ロータ（１１）との対向面（１５）の径と前記第二ステータコア（２４）における前記第二ロータ（２１）との対向面（２５）の径、及び前記第一ステータコイル（１３）の巻数と前記第二ステータコイル（２３）の巻数、の少なくとも一つが異なると好適である。

　この構成によれば、第一回転電機（１０）及び第二回転電機（２０）の配置スペースの制約等を考慮して、第一回転電機（１０）と第二回転電機（２０）との間で異ならせることが容易なパラメータを３つの中から選択して、第一回転電機（１０）と第二回転電機（２０）との間で誘起電圧定数を異ならせることができる。また、２つ以上のパラメータを第一回転電機（１０）と第二回転電機（２０）との間で異ならせることで、第一回転電機（１０）と第二回転電機（２０）との間の誘起電圧定数の差を大きく確保することも容易となる。

　また、前記第一ロータ（１１）と前記第二ロータ（２１）とが共通の出力部材（９４）に連結され、前記第一ロータ（１１）と前記出力部材（９４）との間、及び前記第二ロータ（２１）と前記出力部材（９４）との間の少なくとも一方が、クラッチ（７０）を介して連結されていると好適である。

　この構成によれば、クラッチ（７０）を介して出力部材（９４）に連結されるロータ（１１，２１）を、当該ロータ（１１，２１）を有する回転電機（１０，２０）の非駆動時に切り離すことができるため、当該ロータ（１１，２１）の連れ回りによるエネルギ損失を抑制することができる。

　また、前記インバータ装置（３０）は、各相のそれぞれに対応したフルブリッジ回路（３２）を備えていると好適である。

　この構成によれば、スター結線やデルタ結線のように異なる相のステータコイル同士を電気的に接続することなく、各相のステータコイル（１３，２３）に対して独立に交流電力を供給することができる。よって、異なる相のステータコイル同士の接続状態を切り替えるスイッチを用いることなく、第一回転電機（１０）及び第二回転電機（２０）の駆動状態を切り替えることができ、そのようなスイッチが不要な分、切替装置（５０）の簡素化を図ることができる。

　本開示に係る駆動装置は、上述した各効果のうち、少なくとも１つを奏することができれば良い。

１：駆動装置
１０：第一回転電機
１１：第一ロータ
１２：第一ステータ
１３：第一ステータコイル
１４：第一ステータコア
１５：第一対向面（対向面）
２０：第二回転電機
２１：第二ロータ
２２：第二ステータ
２３：第二ステータコイル
２４：第二ステータコア
２５：第二対向面（対向面）
３０：インバータ装置
３１：インバータ回路
３２：フルブリッジ回路
４０：制御装置（切替制御部）
７０：クラッチ
９４：出力部材
Ｌ：軸方向
Ｎ１：第一閾値
Ｎ２：第二閾値

Claims

　第一回転電機及び第二回転電機と、前記第一回転電機及び前記第二回転電機を駆動するインバータ装置と、を備えた駆動装置であって、
　前記第一回転電機は、第一ロータと、回転磁界を形成する複数相の第一ステータコイルを有する第一ステータと、を備え、
　前記第二回転電機は、第二ロータと、回転磁界を形成する複数相の第二ステータコイルを有する第二ステータと、を備え、
　前記第一ロータと前記第二ロータとは、同軸上に配置されていると共に互いに連結され、
　前記第一ステータコイルと前記第二ステータコイルとが相毎に電気的に直列に接続された状態で前記第一回転電機及び前記第二回転電機の双方を前記インバータ装置により駆動する状態を直列駆動状態とし、前記第一ステータコイルと前記第二ステータコイルとが相毎に電気的に並列に接続された状態で前記第一回転電機及び前記第二回転電機の双方を前記インバータ装置により駆動する状態を並列駆動状態とし、前記第一回転電機及び前記第二回転電機の一方を前記インバータ装置により駆動する状態を単独駆動状態として、
　前記第一回転電機及び前記第二回転電機の駆動状態を、前記直列駆動状態と、前記並列駆動状態及び前記単独駆動状態の少なくとも一方と、に切り替える切替制御部を備えている駆動装置。
　前記切替制御部は、前記第一ロータ又は前記第二ロータの回転速度である対象回転速度が第一閾値未満である場合には、前記駆動状態を前記直列駆動状態に切り替え、前記対象回転速度が前記第一閾値以上である場合には、前記駆動状態を前記並列駆動状態又は前記単独駆動状態に切り替える請求項１に記載の駆動装置。
　前記第一回転電機は、前記第二回転電機よりも誘起電圧定数が大きく、
　前記切替制御部は、前記対象回転速度が前記第一閾値以上である場合には、前記駆動状態を前記単独駆動状態に切り替え、
　前記単独駆動状態では、前記対象回転速度が前記第一閾値よりも大きい第二閾値未満である場合には前記第一回転電機を駆動し、前記対象回転速度が前記第二閾値以上である場合には前記第二回転電機を駆動する請求項２に記載の駆動装置。
　第一回転電機及び第二回転電機と、前記第一回転電機及び前記第二回転電機を駆動するインバータ装置と、を備えた駆動装置であって、
　前記第一回転電機は、第一ロータと、回転磁界を形成する複数相の第一ステータコイルを有する第一ステータと、を備え、
　前記第二回転電機は、第二ロータと、回転磁界を形成する複数相の第二ステータコイルを有する第二ステータと、を備え、
　前記第一ロータと前記第二ロータとは、互いに連結され、
　前記第一回転電機と前記第二回転電機とは、誘起電圧定数が互いに異なり、
　前記第一ステータコイルと前記第二ステータコイルとが相毎に電気的に直列に接続された状態で前記第一回転電機及び前記第二回転電機の双方を前記インバータ装置により駆動する状態を直列駆動状態とし、前記第一回転電機及び前記第二回転電機の一方を前記インバータ装置により駆動する状態を単独駆動状態として、
　前記第一回転電機及び前記第二回転電機の駆動状態を、前記直列駆動状態と前記単独駆動状態とに切り替える切替制御部を備えている駆動装置。
　前記単独駆動状態では、前記第一回転電機及び前記第二回転電機のうちの駆動対象ではない回転電機の出力トルクが、ゼロとなるように制御する請求項１から４のいずれか一項に記載の駆動装置。
　第一回転電機及び第二回転電機と、前記第一回転電機及び前記第二回転電機を駆動するインバータ装置と、を備えた駆動装置であって、
　前記第一回転電機は、第一ロータと、回転磁界を形成する複数相の第一ステータコイルを有する第一ステータと、を備え、
　前記第二回転電機は、第二ロータと、回転磁界を形成する複数相の第二ステータコイルを有する第二ステータと、を備え、
　前記第一ロータと前記第二ロータとは、同軸上に並べて配置されると共に互いに連結され、
　前記インバータ装置が、共通のインバータ回路により前記第一ステータコイル及び前記第二ステータコイルのそれぞれに交流電力を供給する駆動装置。
　前記第一回転電機と前記第二回転電機とは、前記第一ステータのステータコアである第一ステータコアの軸方向長さと前記第二ステータのステータコアである第二ステータコアの軸方向長さ、前記第一ステータコアにおける前記第一ロータとの対向面の径と前記第二ステータコアにおける前記第二ロータとの対向面の径、及び前記第一ステータコイルの巻数と前記第二ステータコイルの巻数、の少なくとも一つが異なる請求項１から６のいずれか一項に記載の駆動装置。
　前記第一ロータと前記第二ロータとが共通の出力部材に連結され、前記第一ロータと前記出力部材との間、及び前記第二ロータと前記出力部材との間の少なくとも一方が、クラッチを介して連結されている請求項１から７のいずれか一項に記載の駆動装置。
　前記インバータ装置は、各相のそれぞれに対応したフルブリッジ回路を備えている請求項１から８のいずれか一項に記載の駆動装置。