本發(fā)明涉及變速裝置、控制裝置和車輛。

背景技術(shù)：

先前已知如下變速裝置。在該變速裝置中，通過發(fā)電機將發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)輸出(旋轉(zhuǎn)功率)轉(zhuǎn)換成電力。通過馬達將轉(zhuǎn)換的電力轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)功率。將轉(zhuǎn)換的旋轉(zhuǎn)功率供給旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。

例如，專利文獻1(ptl1)中示出車輛。專利文獻1中的車輛為混合動力車輛。該車輛包括發(fā)動機、加速踏板、第一旋轉(zhuǎn)電機、第二旋轉(zhuǎn)電機和驅(qū)動輪。第一旋轉(zhuǎn)電機聯(lián)接到發(fā)動機的輸出軸。第一旋轉(zhuǎn)電機主要作為發(fā)電機而發(fā)揮功能。第二旋轉(zhuǎn)電機電連接到第一旋轉(zhuǎn)電機。第二旋轉(zhuǎn)電機主要作為馬達而發(fā)揮功能。將第一旋轉(zhuǎn)電機和第二旋轉(zhuǎn)電機的組合用作變速機。通過使電流在第一旋轉(zhuǎn)電機和第二旋轉(zhuǎn)電機中流動而執(zhí)行功率運行/消耗。將第二旋轉(zhuǎn)電機聯(lián)接到車輛的驅(qū)動輪。

在專利文獻1中所示的車輛中，駕駛員踩踏加速踏板表示要求車輛加速。專利文獻1中所示的車輛如果設(shè)置有電子控制節(jié)流閥裝置則能夠可選擇地調(diào)節(jié)發(fā)動機的吸入空氣量。因此，例如能以如下方式控制車輛。根據(jù)駕駛員對加速踏板的踩踏量和車速而決定第二旋轉(zhuǎn)電機(馬達)的目標輸出。根據(jù)第二旋轉(zhuǎn)電機的目標輸出而決定第一旋轉(zhuǎn)電機(發(fā)電機)的目標發(fā)電電力。根據(jù)該目標發(fā)電電力而決定發(fā)動機的目標輸出?？刂瓢l(fā)動機的吸入空氣量和燃料噴射量以實現(xiàn)目標輸出。在該控制中，控制第一旋轉(zhuǎn)電機的發(fā)電電力，以及控制第二旋轉(zhuǎn)電機的輸出。在專利文獻1所示的車輛被構(gòu)造為加速踏板和發(fā)動機節(jié)流閥機械地聯(lián)接的情形中，根據(jù)發(fā)動機的實際輸出控制第一旋轉(zhuǎn)電機的發(fā)電電力和第二旋轉(zhuǎn)電機的輸出。在專利文獻1中，如上所述，控制旋轉(zhuǎn)電機的電力(輸出)以允許應(yīng)用到具有各種不同特性的各種類型的車型。

[引用列表]

[專利文獻]

[專利文獻1]ptl1：日本專利特開2002-345109號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

[技術(shù)問題]

專利文獻1中所示的車輛控制發(fā)動機的吸入空氣量和燃料噴射量以控制驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩。專利文獻中1所示的車輛使發(fā)動機的吸入空氣量和燃料噴射量增大以增大驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩。例如，在使車輛加速使發(fā)生使驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩增大的情況。當使發(fā)動機的吸入空氣量和燃料噴射量增大時，發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)速度增大。即，發(fā)動機輸出的旋轉(zhuǎn)功率增大。因此，從作為發(fā)電機發(fā)揮功能的第一旋轉(zhuǎn)電機輸出的電流增大，使得供給第二旋轉(zhuǎn)電機的電流增大。供給第二旋轉(zhuǎn)電機的電流的增大導致從第二旋轉(zhuǎn)電機輸出到驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩增大。此處，存在與發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)速度的增大相比從發(fā)電機輸出的電流較難增大的問題。

因此，在專利文獻1中所示的車輛中，為了增大從第二旋轉(zhuǎn)電機輸出的轉(zhuǎn)矩而試圖增大產(chǎn)生的電流，要求過度增大發(fā)動機的輸出功率。這可能降低燃料效率。電壓響應(yīng)于發(fā)動機的輸出功率增大而增大，也可能降低燃料效率。

本發(fā)明的目的在于提供變速裝置、控制裝置和車輛，其能夠擴大轉(zhuǎn)矩的調(diào)整范圍并且由此抑制發(fā)動機的燃料效率的降低。

[解決問題的技術(shù)方案]

本發(fā)明為解決上述問題而采用以下配置。

(1)一種變速裝置，其被構(gòu)造為改變從發(fā)動機輸出的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)速度并且將改變的所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和所述旋轉(zhuǎn)速度供給到旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述變速裝置包括：

發(fā)電機，其根據(jù)從所述發(fā)動機傳遞的旋轉(zhuǎn)功率輸出電力，所述發(fā)電機包括轉(zhuǎn)子、定子和供給電流調(diào)整單元，所述轉(zhuǎn)子包括永磁體并且通過從所述發(fā)動機傳遞的旋轉(zhuǎn)功率旋轉(zhuǎn)，所述定子與所述轉(zhuǎn)子相對布置并且包括繞組和定子芯，所述繞組纏繞在所述定子芯上，所述供給電流調(diào)整單元被構(gòu)造為通過改變用于所述繞組的通過所述定子芯的磁回路的磁阻而改變所述繞組的電感，從而調(diào)整從所述發(fā)電機輸出的電流；

馬達，其由從所述發(fā)電機輸出的電力驅(qū)動并且將旋轉(zhuǎn)功率輸出到所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；和

控制裝置，其根據(jù)所述變速裝置的轉(zhuǎn)矩要求控制所述供給電流調(diào)整單元，以使所述供給電流調(diào)整單元改變所述繞組的電感而調(diào)整從所述發(fā)電機輸出的電流，所述轉(zhuǎn)矩要求對從所述變速裝置輸出到所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的轉(zhuǎn)矩進行要求。

在(1)的變速裝置中，發(fā)電機的轉(zhuǎn)子通過從發(fā)動機傳遞的旋轉(zhuǎn)功率而旋轉(zhuǎn)。此時，轉(zhuǎn)子所具備的永磁體的磁通量作用在繞組上。這產(chǎn)生感應(yīng)電壓。感應(yīng)電壓引起輸出電力。發(fā)電機根據(jù)從發(fā)動機傳遞的旋轉(zhuǎn)功率輸出電力。馬達由從發(fā)電機輸出的電力所驅(qū)動而輸出旋轉(zhuǎn)功率。

在(1)的變速裝置中，控制裝置根據(jù)變速裝置的轉(zhuǎn)矩要求來控制供給電流調(diào)整單元，該轉(zhuǎn)矩要求對輸出到旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的轉(zhuǎn)矩進行要求。供給電流調(diào)整單元通過改變繞組的電感而調(diào)整從發(fā)電機輸出的電流。因此，調(diào)整從馬達輸出到旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。

在發(fā)電機中，改變用于繞組的通過定子芯的磁回路的磁阻使得改變電感。當改變用于繞組的通過定子芯的磁回路的磁阻時獲得的電流改變與電壓改變到比率與改變發(fā)動機的輸出獲得的該比率不同。

控制裝置通過根據(jù)對輸出到旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的轉(zhuǎn)矩進行要求的轉(zhuǎn)矩要求控制供給電流調(diào)整單元而控制發(fā)電機的電流。這可以抑制發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)功率的過度增大。控制裝置還能夠調(diào)整輸出到旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的轉(zhuǎn)矩同時確保發(fā)電機所產(chǎn)生的電力和電壓的平衡。因此，根據(jù)(1)的變速裝置能夠擴大轉(zhuǎn)矩的調(diào)整范圍并且因此抑制發(fā)動機的燃料效率的降低。

(2)(1)的變速裝置，還包括馬達電力控制單元，其設(shè)置在所述發(fā)電機與所述馬達之間的電力供給路徑中并且被構(gòu)造為對供給到所述馬達的電力進行控制，其中

所述控制裝置控制所述馬達電力控制單元和所述供給電流調(diào)整單元兩者。

在(2)的配置中，控制裝置能夠獨立于發(fā)電機的輸出控制而控制供給到馬達的電力。例如，即便發(fā)動機和發(fā)電機正在操作，馬達電力控制單元仍然可以通過停止對馬達的電力供給而使馬達處于停止狀態(tài)。因此，(2)的配置提供對從馬達輸出的旋轉(zhuǎn)的控制的更大自由度。

(3)(1)的變速裝置，其中，所述發(fā)動機包括對從所述發(fā)動機輸出的旋轉(zhuǎn)功率進行調(diào)整的輸出調(diào)整單元，以及

所述控制裝置與所述輸出調(diào)整單元協(xié)作以使所述供給電流調(diào)整單元通過改變所述繞組的電感而調(diào)整從所述發(fā)電機輸出的電流。

在(3)的配置中，控制裝置與輸出調(diào)整單元協(xié)作以調(diào)整從發(fā)電機輸出的電流。因此，可以調(diào)整從發(fā)電機供給到馬達的電流并且由此抑制發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)功率的過度增大。因此，(3)的配置能夠調(diào)整轉(zhuǎn)矩并且由此抑制發(fā)動機的燃料效率的降低。

(4)(1)至(3)中任一者的變速裝置，其中，用于所述繞組的通過所述定子芯的磁回路包括至少一個非磁性體間隙，以及

所述供給電流調(diào)整單元通過改變所述至少一個非磁性體間隙中的位于所述繞組與所述轉(zhuǎn)子之間的非磁性體間隙的磁阻而改變所述繞組的電感從而調(diào)整從所述發(fā)電機輸出的電流。

在(4)的配置中，供給電流調(diào)整單元通過改變位于繞組與轉(zhuǎn)子之間的非磁性體間隙的磁阻而改變繞組的電感。在繞組與轉(zhuǎn)子之間，永磁體移動與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)一起產(chǎn)生交替磁場。例如，使位于繞組與轉(zhuǎn)子之間的非磁性體間隙的磁阻減少導致與交替磁場損耗的減少。這可以相對于供給到轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)功率而增大電流。因此，可以更大程度地增大調(diào)整從發(fā)電機輸出的電流。

(5)(1)至(4)中任一者的變速裝置，其中，用于所述繞組的通過所述定子芯的磁回路包括所述至少一個非磁性體間隙，以及

所述供給電流調(diào)整單元通過改變所述至少一個非磁性體間隙中的將所述繞組的電感設(shè)定為最大可設(shè)定值時具有最大磁阻的所述非磁性體間隙的磁阻，從而改變所述繞組的電感以調(diào)整從所述發(fā)電機輸出的電流。

(5)的配置改變繞組的電感設(shè)定為最大可設(shè)定值時具有最大磁阻的非磁性體間隙的磁阻。這使繞組的電感的變化的量易于增大。因此，可以更大程度調(diào)整電流。

(6)(1)至(5)中任一者的變速裝置，其中，所述供給電流調(diào)整單元通過改變用于所述繞組的通過所述定子芯的磁回路的磁阻以改變所述繞組的電感而使得與所述繞組交鏈的磁通量的變化率小于所述繞組的電感的變化率，從而調(diào)整從所述發(fā)電機輸出的電流。

在(6)的配置中，供給電流調(diào)整單元改變繞組的電感使得與繞組交鏈的磁通量的變化率比繞組的電感的變化率小。與繞組交鏈的磁通量對電壓及電流造成影響。繞組的電感主要對電流造成影響。因此，供給電流調(diào)整單元能夠調(diào)整供給電流并且電壓的變化率小于電流的變化率。即，供給電流調(diào)整單元能夠調(diào)整電流同時受到電壓的限制較小。因此，(6)的配置能夠擴大轉(zhuǎn)矩的調(diào)整范圍并且由此進一步抑制發(fā)動機的燃料效率的降低。

(7)(1)至(6)中任一者的變速裝置，其中，所述供給電流調(diào)整單元通過使所述定子芯的至少一部分相對于所述繞組的位置移動以改變用于所述繞組的通過所述定子芯的磁回路的磁阻而改變所述繞組的電感，從而調(diào)整從所述發(fā)電機輸出的電流。

在(7)的配置中，供給電流調(diào)整單元通過使定子芯的至少一部分相對于繞組的位置移動以改變用于繞組的通過定子芯的磁回路的磁阻?？梢匀菀椎馗淖兝@組的電感。即，供給到馬達的電流是可容易地調(diào)整的。因此，從馬達輸出的轉(zhuǎn)矩是可容易地調(diào)整的。

(8)(7)的變速裝置，其中，所述供給電流調(diào)整單元通過使所述定子芯相對于所述繞組的位置移動同時保持所述定子芯相對于所述轉(zhuǎn)子的位置以改變用于所述繞組的通過所述定子芯的磁回路的磁阻而改變所述繞組的電感，從而調(diào)整從所述發(fā)電機輸出的電流。

(8)的配置使定子芯相對于繞組的位置移動同時保持定子芯相對于轉(zhuǎn)子的位置。這可以抑制從轉(zhuǎn)子的永磁體流動到定子芯的磁通量的變化。即，抑制由永磁體產(chǎn)生并與繞組交鏈的磁通量的變化。因此，抑制可能另外由定子芯相對于繞組的位置移動導致的電壓的變化。因此，(8)的配置能夠擴大轉(zhuǎn)矩的調(diào)整范圍同時進一步抑制發(fā)動機的燃料效率的降低。

(9)(1)至(7)中任一者的變速裝置，其中，所述供給電流調(diào)整單元使所述繞組移動以改變用于所述繞組的通過所述定子芯的磁回路的磁阻而改變所述繞組的電感，從而調(diào)整從所述發(fā)電機輸出的電流。

(9)的配置使繞組相對于定子芯的位置移動同時保持定子芯相對于轉(zhuǎn)子的位置。這可以抑制從轉(zhuǎn)子的永磁體流動到定子芯的磁通量的變化。即，抑制由永磁體產(chǎn)生并與繞組交鏈的磁通量的變化。因此，抑制可能另外由定子芯相對于繞組的位置移動導致的電壓的變化。因此，(9)的配置能夠擴大轉(zhuǎn)矩的調(diào)整范圍同時進一步抑制發(fā)動機的燃料效率的降低。

(10)(1)至(4)中任一者的變速裝置，其中，所述發(fā)電機包括供給電壓調(diào)整單元，所述供給電壓調(diào)整單元通過改變從所述轉(zhuǎn)子的所述永磁體流動并與所述繞組交鏈的交鏈磁通量而改變所述繞組的感應(yīng)電壓，從而調(diào)整從所述發(fā)電機輸出的電壓。

(10)的配置能夠通過發(fā)動機輸出調(diào)整單元進行的旋轉(zhuǎn)功率的調(diào)整以外的方法調(diào)整從發(fā)電機輸出的電壓。這提供轉(zhuǎn)動控制的更大自由度并且抑制發(fā)動機的燃料效率的降低。

(11)(10)的變速裝置，其中，所述供給電壓調(diào)整單元通過使所述永磁體相對于所述繞組的位置移動以改變從所述轉(zhuǎn)子的永磁體產(chǎn)生并與所述繞組交鏈的所述交鏈磁通量而改變所述繞組的感應(yīng)電壓，從而調(diào)整從所述發(fā)電機輸出的電壓。

(11)的配置使得易于調(diào)整從發(fā)電機輸出的電壓。因此，容易提供旋轉(zhuǎn)控制的更大自由度。

(12)(1)至(4)中任一者的變速裝置，其中，所述定子芯包括多個第一定子芯部和第二定子芯部，所述多個第一定子芯部中的每一者具有與所述轉(zhuǎn)子相對的相向部，所述轉(zhuǎn)子與所述相向部之間具有所述非磁性體間隙，以及第二定子芯部不具有所述相向部；以及

所述供給電流調(diào)整單元通過使所述多個第一定子芯部和所述第二定子芯部中的一者相對于另一者移動以改變用于所述繞組的通過所述定子芯的磁回路的磁阻。

在(12)的配置中，供給電流調(diào)整單元使定子芯中包括的多個第一定子芯部和第二定子芯部的一者相對于另一者移動。與例如使定子芯與定子芯以外的元件中的一者相對于另一者移動的情形相比，這種配置提供用于繞組的通過定子芯的磁回路的磁阻的更大變化。因此，可以根據(jù)轉(zhuǎn)矩要求在更大范圍上調(diào)整供給到馬達的電流。因此，(12)的配置能夠擴大轉(zhuǎn)矩的調(diào)整范圍同時進一步抑制發(fā)動機的燃料效率的降低。

(13)(12)的變速裝置，其中，所述供給電流調(diào)整單元通過使所述多個第一定子芯部和所述第二定子芯部中的一者相對于另一者移動以從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)，以改變用于所述繞組的通過所述定子芯的磁回路的磁阻，

所述第一狀態(tài)是所述多個第一定子芯部的每一者與所述第二定子芯部之間的所述非磁性體間隙的長度比所述多個第一定子芯部中相鄰的第一定子芯部之間的所述非磁性體間隙的長度短的狀態(tài)，

所述第二狀態(tài)是所述多個第一定子芯部的每一者與所述第二定子芯部之間的所述非磁性體間隙的長度比所述多個第一定子芯部中相鄰的所述第一定子芯部之間的所述非磁性體間隙的長度長的狀態(tài)。

在(13)的配置中，在第一狀態(tài)下，多個第一定子芯部的每一者與第二定子芯部之間的非磁性體間隙的長度比多個第一定子芯部中相鄰的第一定子芯部之間的非磁性體間隙的長度短。在第二狀態(tài)下，多個第一定子芯部的每一者與第二定子芯部之間的非磁性體間隙的長度比多個第一定子芯部中相鄰的第一定子芯部之間的非磁性體間隙的長度長。

因此，在第一狀態(tài)下，由繞組的電流產(chǎn)生的磁通量的通過相鄰的第一定子部之間的非磁性體間隙的一部分磁通量主要通過第一定子部與第二定子芯部之間的非磁性體間隙。即，由繞組的電流產(chǎn)生的磁通量主要通過第一定子部和第二定子芯部兩者。在第二狀態(tài)下，通過第一定子芯部的磁回路的磁阻較大。獲得用于繞組的通過定子芯的磁回路的磁阻的更大改變。因此，(13)的配置能夠擴大轉(zhuǎn)矩的調(diào)整范圍同時進一步抑制發(fā)動機的燃料效率的降低。

(14)在(1)至(13)中任一者的變速裝置中使用的控制裝置，所述控制裝置包括：

轉(zhuǎn)矩要求接收單元，其被構(gòu)造為接收用于所述變速裝置的轉(zhuǎn)矩要求，所述轉(zhuǎn)矩要求對從所述變速裝置輸出到所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的轉(zhuǎn)矩進行要求；和

調(diào)整控制單元，其控制所述供給電流調(diào)整單元，所述供給電流調(diào)整單元被構(gòu)造為根據(jù)所述轉(zhuǎn)矩要求接收單元接收的轉(zhuǎn)矩要求通過改變所述繞組的電感來調(diào)整電流。

(15)一種車輛，其包括：

根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項所述的變速裝置；

發(fā)動機，其將旋轉(zhuǎn)功率供給到所述變速裝置；和

作為旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)被供給有驅(qū)動所述車輛的具有由變速裝置改變的轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)功率。

在(15)的車輛中，從變速裝置輸出的轉(zhuǎn)矩的要求根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)改變。如果要求增大轉(zhuǎn)矩，則變速裝置能夠響應(yīng)于增加轉(zhuǎn)矩的要求并且由此抑制發(fā)動機的燃料效率的降低。因此，(15))的車輛能夠擴大轉(zhuǎn)矩的調(diào)整范圍同時進一步抑制發(fā)動機的燃料效率的降低。

[發(fā)明的有益效果]

本發(fā)明能夠擴大轉(zhuǎn)矩的調(diào)整范圍并且因此抑制發(fā)動機的燃料效率的降低。

附圖說明

[圖1]是一種設(shè)備的概略配置的方塊圖，該設(shè)備上安裝有根據(jù)本發(fā)明第一實施例的變速裝置。

[圖2]是圖1所示的變速裝置的概略配置的系統(tǒng)配置圖。

[圖3](a)是說明圖2所示發(fā)電機中包括的供給電流調(diào)整單元進行調(diào)整的示意圖；以及，圖(b)是示出將繞組的電感設(shè)定為低于圖(a)的電感的狀態(tài)的示意圖。

[圖4]是示意性地示出圖3所示發(fā)電機包括的繞組的等效電路的電路。

[圖5]是變速裝置的操作的流程圖。

[圖6](a)是說明根據(jù)第二實施例的變速裝置的發(fā)電機中包括的供給電流調(diào)整單元進行調(diào)整的示意圖；以及，圖(b))是示出將繞組的電感設(shè)定為低于圖(a)的電感的狀態(tài)的示意圖。

[圖7]是示出根據(jù)第三實施例的變速裝置的發(fā)電機的示意圖。

[圖8](a)是示出圖7所示定子的第一狀態(tài)的示意圖；以及，圖(b)是表示圖7所示的定子的第二狀態(tài)的示意圖。

[圖9]是示出輸出電流特性隨著圖7所示的發(fā)電機中包括的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度變化的曲線圖。

具體實施方式

將描述本發(fā)明人進行的與變速裝置有關(guān)的研究，該變速裝置改變發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)速度并且將改變的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速供給旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。

例如，當專利文獻1所示的車輛高速地行駛時，作為馬達的第二旋轉(zhuǎn)電機需要高速地旋轉(zhuǎn)。這要求將較高電壓供給第二旋轉(zhuǎn)電機。為此，車輛使發(fā)動機的吸入空氣量和燃料噴射量增大。以該方式，車輛使從作為發(fā)電機的第一旋轉(zhuǎn)電機供給第二旋轉(zhuǎn)電機的電壓增大。

例如，當專利文獻1所示的車輛爬坡行駛時，作為馬達的第二旋轉(zhuǎn)電機輸出較大的轉(zhuǎn)矩。這要求將較大的電流供給第二旋轉(zhuǎn)電機。為此，車輛使發(fā)動機的吸入空氣量和燃料噴射量增大。以該方式，車輛使從發(fā)電機輸出的電壓增大。發(fā)電電壓的增大引起發(fā)電機的發(fā)電電流增大。

發(fā)電電流在繞組中流動。通過繞組的阻抗阻礙發(fā)電電流。阻抗可以表示為發(fā)電機的繞組的電感和旋轉(zhuǎn)的角速度的積ωl。當發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)速度增大時，阻礙發(fā)電電流的繞組的阻抗增大。

因此，在專利文獻1所示的車輛中，為了增大馬達的輸出轉(zhuǎn)矩而試圖增加發(fā)電機的發(fā)電電流導致，與發(fā)電電流的增大相比，發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)功率更大地增加。這可能增大損耗。

此外，在專利文獻1所示的車輛中，為了增大馬達的輸出轉(zhuǎn)矩而試圖增加發(fā)電機的發(fā)電電流導致，與發(fā)電電流的增大相比，發(fā)電機的電壓更大地增大。需要使所連接的電部件具有高擊穿電壓。例如，通過接通/斷開布置在發(fā)電機和馬達之間的開關(guān)元件精確地控制發(fā)電機的輸出電流。具有高擊穿電壓以承受增大的電壓的該開關(guān)元件具有較大的接通電阻。這導致由于開關(guān)組件的熱損耗造成的效率降低。

因此，專利文獻1所示的車輛引起燃料效率降低。

本發(fā)明人針對上述問題進進行了研究。作為結(jié)果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：在專利文獻1所示的車輛中產(chǎn)生上述問題的原因是因為控制發(fā)電機的輸出時沒有考慮電流和電壓的區(qū)別使得電流和電壓相互作用。

為了解決上述問題，本發(fā)明人進行了深入研究。

認為從發(fā)電機輸出的電流的增大主要由電壓的增大導致，這并不限于專利文獻1所示的車輛。例如由旋轉(zhuǎn)速度的增大、磁力的增大、或繞組的匝數(shù)的增大而使電壓增大。由于電樞反應(yīng)，電流隨著旋轉(zhuǎn)速度的增大而飽和。磁力的增大或繞組的圏數(shù)的增大導致尺寸增加。

使從發(fā)電機輸出的電流增大的一種能夠想到的方式是降低由電感導致的電樞反應(yīng)。然而，認為減少繞組的電感導致交鏈磁通量減少，這使得難以增大電流。

本發(fā)明人聚焦于磁回路。影響電感的磁回路是用于繞組的磁回路。用于繞組的磁回路與從轉(zhuǎn)子的磁體延伸并且通過繞組的磁回路不同。本發(fā)明人進行的研究基于用于繞組的磁回路和從轉(zhuǎn)子的磁體延伸并且通過繞組的磁回路之間的明顯區(qū)別。本發(fā)明人由此發(fā)現(xiàn)可以通過改變用于繞組的磁回路的磁阻而實施電感的較大改變。

作為結(jié)果，本發(fā)明人獲得了如下發(fā)現(xiàn)：在變速裝置中，通過改變發(fā)電機的繞組的電感而調(diào)整電流可以減小電流和電壓之間的相互作用。

基于以上發(fā)現(xiàn)完成本發(fā)明的變速裝置。在本發(fā)明的變速裝置中，控制裝置控制供給電流調(diào)整單元。供給電流調(diào)整單元根據(jù)輸出到旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩要求而改變用于繞組的磁回路(其通過定子芯)的磁阻。以該方式，供給電流調(diào)整單元改變繞組的電感以調(diào)整被供給電負載裝置的電流。當改變用于繞組的磁回路(其通過定子芯)的磁阻時獲得的電流改變和電壓改變的比率比當改變發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度時獲得的上述比率大。因此，與例如不改變電感時相比，本發(fā)明的變速裝置能夠調(diào)整供給馬達的電流并且同時使電壓變化與電流變化的相互作用較小。即，上述變速裝置能夠調(diào)整變速裝置的輸出轉(zhuǎn)矩并且使電壓變化和電流變化的相互作用較小。因此，上述變速裝置能夠增大輸出轉(zhuǎn)矩并且不引起發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)功率的過度增大。上述變速裝置還能夠增大變速裝置的輸出轉(zhuǎn)矩而不引起發(fā)電電壓的過度增大。這提高發(fā)動機的燃料效率。此外，抑制電壓的過度增大。這允許采用具有較低擊穿電壓的開關(guān)組件。具有較低擊穿電壓的開關(guān)組件在接通時具有較低的電阻。抑制熱損耗，所以能夠獲得較高的效率。因此，提高發(fā)動機的燃料效率。

如上所述，本發(fā)明的變速裝置能夠擴大轉(zhuǎn)矩的調(diào)整范圍并且由此抑制發(fā)動機的燃料效率的降低。此外，本發(fā)明的變速裝置兼容于旋轉(zhuǎn)速度的范圍較廣的發(fā)動機和旋轉(zhuǎn)速度的范圍較窄的發(fā)動機兩者。

以下，本發(fā)明將基于優(yōu)選實施例并且參照附圖進行描述。

[第一實施例]

圖1是一種設(shè)備的概略配置的方塊圖，該設(shè)備上安裝有根據(jù)本發(fā)明第一實施例的變速裝置。

圖1示出車輛v，其作為安裝有變速裝置t的設(shè)備的示例。車輛v包括變速裝置t和車體d。車輛v的車體d包括發(fā)動機14、車輪wa、wb、wc、wd、要求指示單元a和發(fā)動機控制單元ec。

將變速裝置t連接到車輪wa到wd中的驅(qū)動輪wc、wd。將驅(qū)動輪wc、wd經(jīng)由傳動機構(gòu)g連接到變速裝置t。發(fā)動機14和變速裝置t驅(qū)動驅(qū)動輪wc、wd進行旋轉(zhuǎn)使得車輛v行駛。

驅(qū)動輪wc、wd表示根據(jù)本發(fā)明的車輛的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)的一個示例。上述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)表示本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的一個示例。

發(fā)動機14是內(nèi)燃機。發(fā)動機14使燃料燃燒。因此，發(fā)動機14輸出機械功率。發(fā)動機14具有輸出軸c。輸出軸c例如為曲柄軸。

關(guān)于從發(fā)動機14到驅(qū)動輪wc、wd的動力傳遞，發(fā)動機14與驅(qū)動輪wc、wd并未經(jīng)由機械部件進行連接。

發(fā)動機14不通過發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)功率直接地驅(qū)動驅(qū)動輪wc、wd。因此，發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)功率的控制較少地受到驅(qū)動輪wc、wd的操作特性中固有約束的影響。這為發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)功率的控制提供更大的自由度。

發(fā)動機14具有發(fā)動機輸出調(diào)整單元141。發(fā)動機輸出調(diào)整單元141調(diào)整發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)功率。發(fā)動機輸出調(diào)整單元141具有節(jié)流閥調(diào)整機構(gòu)和燃料噴射裝置(未示出)。節(jié)流閥調(diào)整機構(gòu)調(diào)整發(fā)動機14的吸入空氣量。燃料噴射裝置向發(fā)動機14供給燃料。發(fā)動機輸出調(diào)整單元141對發(fā)動機14的吸入空氣量和燃料噴射量進行控制。以該方式，發(fā)動機輸出調(diào)整單元141調(diào)整發(fā)動機14輸出的旋轉(zhuǎn)功率。例如，發(fā)動機輸出調(diào)整單元141使發(fā)動機14的吸入空氣量和燃料噴射量增大。這引起發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)功率增大。當發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)功率增大時，輸出軸c的旋轉(zhuǎn)速度增大。輸出軸c的旋轉(zhuǎn)速度表示發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)速度。

發(fā)動機控制單元ec控制發(fā)動機輸出調(diào)整單元141。發(fā)動機輸出調(diào)整單元141在發(fā)動機控制單元ec的控制下而對發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)功率進行調(diào)整。

變速裝置t是將從發(fā)動機14輸出的旋轉(zhuǎn)功率傳遞到作為旋轉(zhuǎn)機構(gòu)驅(qū)動輪wc、wd的機構(gòu)。變速裝置t接收旋轉(zhuǎn)功率的供給，并且輸出旋轉(zhuǎn)功率。

變速裝置t經(jīng)由發(fā)動機14的輸出軸c而機械地連接到發(fā)動機14，使得旋轉(zhuǎn)功率從發(fā)動機14傳遞到變速裝置14。變速裝置t經(jīng)由傳動機構(gòu)g而機械地連接到驅(qū)動輪wc、wd，使得旋轉(zhuǎn)功率傳遞到驅(qū)動輪wc、wd。變速裝置t包括發(fā)電機10、控制裝置15、轉(zhuǎn)換器16、逆變器17和馬達18。變速裝置t改變從發(fā)動機14輸出的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)速度并且供給驅(qū)動輪wc、wd。關(guān)于變速裝置t的詳細情況見下文。

要求指示單元a輸出轉(zhuǎn)矩要求。要求指示單元a具有加速器操作器。

更具體地，要求指示單元a由車輛v的駕駛員操作。要求指示單元a根據(jù)操作和車輛v的行駛狀況而輸出車輛v的加速要求。車輛v的加速要求與從變速裝置t輸出的轉(zhuǎn)矩要求對應(yīng)。車輛v的輸出與馬達18的輸出對應(yīng)。車輛v的加速要求與馬達18的輸出轉(zhuǎn)矩的要求對應(yīng)。馬達18的輸出轉(zhuǎn)矩與供給馬達18的電流對應(yīng)。因此，馬達18的輸出轉(zhuǎn)矩與從發(fā)電機10輸出的電流對應(yīng)。

要求指示單元a輸出作為加速要求的轉(zhuǎn)矩要求，該轉(zhuǎn)矩要求對從變速裝置t輸出的轉(zhuǎn)矩進行要求。

對從變速裝置t輸出的轉(zhuǎn)矩進行要求的轉(zhuǎn)矩要求與對從發(fā)電機10供給馬達18的電流進行要求的電流要求對應(yīng)。

在該實施例中，要求指示單元a輸出轉(zhuǎn)矩要求及速度要求。例如，在主要要求車輛加速的情況下，要求增大輸出到驅(qū)動輪wc、wd的轉(zhuǎn)矩。例如，在主要要求增大車輛的行駛速度的情況下，要求增大輸出到驅(qū)動輪wc、wd的旋轉(zhuǎn)速度。

要求指示單元a連接到發(fā)動機控制單元ec和變速裝置t。具體地，要求指示單元a向發(fā)動機控制單元ec和變速裝置t輸出表示要求的信號。發(fā)動機控制單元ec和變速裝置t彼此協(xié)作地操作。

此處，要求指示單元a還可以經(jīng)由發(fā)動機控制單元ec連接到變速裝置t。在這種配置中，變速裝置t經(jīng)由發(fā)動機控制單元ec接收轉(zhuǎn)矩要求。

[變速裝置]

圖2是示出圖1所示的變速裝置t的概略配置的系統(tǒng)配置圖。

變速裝置t包括發(fā)電機10、控制裝置15、轉(zhuǎn)換器16、逆變器17和馬達18。

發(fā)電機10從發(fā)動機14接收旋轉(zhuǎn)功率，并且將電流供給馬達18。

關(guān)于從發(fā)動機14到發(fā)電機10的動力傳遞，發(fā)電機10機械地連接到發(fā)動機14。發(fā)電機10連接到發(fā)動機14的輸出軸c。發(fā)電機10直接地連接到輸出軸c。例如，發(fā)電機10可以安裝到發(fā)動機14的曲軸箱(未示出)。替換地，例如，可以將發(fā)電機10布置在遠離曲軸箱(未示出)的位置。

發(fā)電機10包括轉(zhuǎn)子11、定子12和供給電流調(diào)整單元131。

發(fā)電機10為三相無刷型發(fā)電機。轉(zhuǎn)子11和定子12構(gòu)成三相無刷型發(fā)電機。

轉(zhuǎn)子11包括永磁體。更具體地，轉(zhuǎn)子11具有多個磁極部111和背軛部112。磁極部111由永磁體制造。背軛部112由例如鐵磁材料制造。將磁極部111布置在背軛部112和定子12之間。將磁極部111安裝到背軛部112。將多個磁極部111布置為繞著轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)軸線在周向方向z上排列，即，在轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)方向上排成。將多個磁極部111布置為使得以n極及s極在周向方向z上交替。發(fā)電機10是永磁體式三相無刷型發(fā)電機。未在轉(zhuǎn)子11上設(shè)置用于供給電流的繞組。

將定子12布置為與轉(zhuǎn)子11相對。定子12具有多個繞組121和定子芯122。定子芯122由例如鐵磁材料制造。定子芯122構(gòu)成定子12的磁回路。多個繞組121纏繞在定子芯122上。定子芯122具有芯主體122a(參照圖3)和多個齒部122b。芯主體122a作為磁軛而發(fā)揮功能。多個齒部122b從芯主體122a朝向轉(zhuǎn)子11延伸。多個齒部122b從芯主體122a朝向轉(zhuǎn)子11突伸。朝向轉(zhuǎn)子11延伸的齒部122b具有與轉(zhuǎn)子11的磁極部111相對的遠端面，并且磁極部和遠端面之間具有氣隙。定子芯122的齒部122b與轉(zhuǎn)子11的磁極部111直接地彼此相向。在周向方向z上間隔布置的多個齒部122b在周向方向z上排列。多個繞組121中的每一個纏繞在多個齒部122b的每一個上。纏繞每一個繞組121以通過多個齒部122b之間的槽。每一個繞組121與三相的任一相(即，u相、v相和w相)對應(yīng)。在周向方向z上依次布置與u相、v相和w相對應(yīng)的繞組121。

轉(zhuǎn)子11連接到發(fā)動機14的輸出軸c。轉(zhuǎn)子11與旋轉(zhuǎn)的輸出軸c一起旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子11使磁極部111以與定子芯122的齒部122b相對的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)。當轉(zhuǎn)子11旋轉(zhuǎn)時，與繞組121交鏈的磁通量變化。因此，在繞組121中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。這就是發(fā)電機10發(fā)電的方式。發(fā)電機10將產(chǎn)生的電流供給馬達18。將發(fā)電機10輸出的電流供給到馬達18。具體地，將發(fā)電機10輸出的電流經(jīng)由轉(zhuǎn)換器16和逆變器17供給馬達18。當發(fā)電機10輸出的電流增大時，從轉(zhuǎn)換器16供給到逆變器17的電流增大，使得供給馬達18的電流增大。將發(fā)電機10輸出的電壓經(jīng)由轉(zhuǎn)換器16和逆變器17而供給馬達18。

在本實施例中，轉(zhuǎn)子11和定子12具有軸向間隙結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子11和定子12在轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)軸線方向(軸向)x上彼此相對。定子12所具有的多個齒部122b從芯主體122a向軸向x突伸。在該實施例中，軸向x是轉(zhuǎn)子11與定子12彼此相對的方向。

供給電流調(diào)整單元131對從發(fā)電機10供給到馬達18的電流進行調(diào)整。為了調(diào)整供給馬達18的電流，供給電流調(diào)整單元131改變繞組121的電感。供給電流調(diào)整單元131改變用于繞組121的磁回路的磁阻。用于繞組121的磁回路是通過定子芯122的磁回路。以該方式，供給電流調(diào)整單元131改變繞組121的電感。供給電流調(diào)整單元131是電流調(diào)整機構(gòu)。用于繞組121的磁回路例如是閉環(huán)回路。用于繞組121的磁回路為如下回路，即，通過繞組121的內(nèi)部路徑然后從繞組121的內(nèi)部路徑的一個端部(靠近轉(zhuǎn)子的端部)出來然后進入相鄰繞組121的內(nèi)部路徑的一個端部(靠近轉(zhuǎn)子的端部)并且然后通過上述相鄰繞組121的內(nèi)部路徑從相鄰繞組121的內(nèi)部路徑的另一個端部(遠離轉(zhuǎn)子的端部)出來并且然后進入上述繞組121的內(nèi)部路徑的另一個端部(遠離轉(zhuǎn)子的端部)。繞組121的內(nèi)部路徑是設(shè)置在繞組121內(nèi)的路徑以在轉(zhuǎn)子11與定子12的相對方向上延伸。用于繞組121的磁回路部分地具有非磁性體間隙，例如氣隙。用于繞組的磁回路例如包括定子芯122和非磁性體間隙。

關(guān)于通過供給電流調(diào)整單元131調(diào)整電感的細節(jié)將在下文進行說明。

在發(fā)電機10與馬達18之間的電力供給路徑上設(shè)置轉(zhuǎn)換器16和逆變器17。轉(zhuǎn)換器16連接到發(fā)電機10。逆變器17連接到轉(zhuǎn)換器16和馬達18。將從發(fā)電機10輸出的電力通過轉(zhuǎn)換器16和逆變器17供給馬達18。

轉(zhuǎn)換器16對從發(fā)電機10輸出的電流進行整流。轉(zhuǎn)換器16將從發(fā)電機10輸出的三相交流電轉(zhuǎn)換成直流電。轉(zhuǎn)換器16輸出直流電。例如，轉(zhuǎn)換器16具有逆變器電路。例如，轉(zhuǎn)換器16具有三相橋接逆變器電路。上述三相橋接逆變器電路包括與三相的各相對應(yīng)的開關(guān)元件sa?；趤碜晕恢脗鞲衅?未示出)的信號控制開關(guān)元件sa的接通和斷開操作，該位置傳感器對轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)位置進行檢測。

通過控制裝置15控制轉(zhuǎn)換器16的操作。例如，轉(zhuǎn)換器16使開關(guān)元件sa的接通和斷開的定時相對于三相交流電的預(yù)定相位角而變化。以該方式，轉(zhuǎn)換器16可以調(diào)整供給馬達18的電流。這就是轉(zhuǎn)換器16調(diào)整供給馬達18的電力的方式。

由轉(zhuǎn)換器16進行的調(diào)整主要用于限制發(fā)電機10產(chǎn)生的電流。由轉(zhuǎn)換器16進行的調(diào)整不同于由改變發(fā)電機10的電感而實施的電流的控制。在由轉(zhuǎn)換器16進行的電流限制為最小的假設(shè)下進行以下說明。

轉(zhuǎn)換器16還可以包括橋接電路，該橋接電路包括二極管。即，可以將轉(zhuǎn)換器16構(gòu)造為整流器。在該情形下，轉(zhuǎn)換器16僅僅執(zhí)行整流而不執(zhí)行電流的控制。

通過從發(fā)電機10供給的電力操作馬達18。馬達18驅(qū)動驅(qū)動輪wc、wd以驅(qū)動。因此，馬達18使車輛v行駛。關(guān)于動力傳遞，馬達18未機械地連接到發(fā)電機10。

例如，馬達18是三相無刷型馬達。馬達18包括轉(zhuǎn)子181和定子182。本實施形例的馬達18的轉(zhuǎn)子181和定子182的構(gòu)結(jié)構(gòu)與發(fā)電機10的轉(zhuǎn)子11和定子12的結(jié)構(gòu)相同。

在本實施例的變速裝置t中，發(fā)電機10電連接到馬達18。因此，不需要在發(fā)電機10和馬達18之間布置機械動力傳動裝置。這為發(fā)電機10和馬達18的布置提供更大的自由度。例如，發(fā)電機10可以設(shè)置在發(fā)動機14中而將馬達18布置在作為旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的驅(qū)動輪wc、wd附近。

馬達18的轉(zhuǎn)子和定子可以構(gòu)造為不同于發(fā)電機10的轉(zhuǎn)子和定子。例如，馬達18的磁極的數(shù)量或齒部的數(shù)量可以不同于發(fā)電機10的這些部件的數(shù)量。例如，可以采用感應(yīng)馬達或步進馬達作為馬達18。例如，可以采用具有電刷的直流電馬達作為馬達18。

馬達18可以機械地連接到驅(qū)動輪wc、wd使得旋轉(zhuǎn)功率被傳遞到驅(qū)動輪wc、wd。馬達18經(jīng)由傳動機構(gòu)g機械地連接到驅(qū)動輪wc、wd。更具體地，馬達18的轉(zhuǎn)子181連接到傳動機構(gòu)g。轉(zhuǎn)子181的連接到傳動機構(gòu)g的一部分作為變速裝置t的旋轉(zhuǎn)輸出單元而發(fā)揮功能。

馬達18的輸出是變速裝置t的輸出。對變速裝置t的輸出的要求(即，對馬達18的輸出的要求)根據(jù)車輛v的行駛狀態(tài)而變化。例如，當車輛v以恒定速度在平坦地面行駛時，假設(shè)存在對緩慢增加行駛速度的要求的情形。在該情形中，加速度較小，因此對馬達18要求的輸出轉(zhuǎn)矩的增大量相對較小。當馬達18以恒定速度旋轉(zhuǎn)時，馬達18中產(chǎn)生與旋轉(zhuǎn)速度有關(guān)的感應(yīng)電壓。產(chǎn)生感應(yīng)電壓以阻礙為了驅(qū)動馬達18而供給馬達18的電流。因此，供給馬達18的電流相對較小。為了響應(yīng)于緩慢增加行駛速度的要求，要求增大供給馬達18的電壓。

另一方面，假設(shè)要求車輛v急劇加速或爬坡行駛。這要求馬達18輸出轉(zhuǎn)矩的增大量相對較大。在該情形下，供給馬達18的電流的增大量較大。

逆變器17將用于驅(qū)動馬達18的電流供給馬達18。將來自轉(zhuǎn)換器16的直流電供給逆變器17。逆變器17將從轉(zhuǎn)換器16輸出的直流電轉(zhuǎn)換成相位相互錯開120度的三相電流。上述三相電流的相對應(yīng)于三相無刷型馬達的三相。例如，逆變器17具有逆變器電路。例如，逆變器17具有三相橋接逆變器電路。上述三相橋接逆變器電路包括與三相的各相對應(yīng)的開關(guān)元件sb?；趤碜晕恢脗鞲衅?未示出)的信號控制開關(guān)元件sb，該位置傳感器檢測轉(zhuǎn)子181的旋轉(zhuǎn)位置。

逆變器17調(diào)整開關(guān)元件sb的接通和斷開操作以控制供給馬達18的電壓。例如，逆變器17基于脈寬調(diào)制信號接通開關(guān)元件sb?？刂蒲b置15調(diào)整接通/斷開的占空比。因此，控制裝置15將供給馬達18的電壓控制為任意值。這就是逆變器17調(diào)整供給馬達18的電力方式。

逆變器17和轉(zhuǎn)換器16的每一者表示本發(fā)明的馬達電力控制單元的一個示例。

控制裝置15控制逆變器17。因此，控制裝置15能夠獨立于發(fā)電機10的輸出的控制而對供給馬達18的電壓進行控制。例如，即使電動機14和發(fā)電機10正在操作，控制裝置15仍然能夠通過停止向馬達18的電壓供給而使馬達18處于停止狀態(tài)。這在控制變速裝置t的輸出方面提供更大的自由度。

由逆變器17進行的調(diào)整與由改變發(fā)電機10的電感而進行電流的控制不同。實施由逆變器17進行的調(diào)整以限制從發(fā)電機10供給的電壓。在以下說明中，假設(shè)使由逆變器17進行的電流限制保持為最小。

逆變器17可以包含在馬達18中。在采用直流電馬達作為馬達18的情形中，省略逆變器17。

控制裝置15根據(jù)關(guān)于輸出到驅(qū)動輪wc、wd的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩要求而控制從變速裝置t輸出的轉(zhuǎn)矩。在本實施例中，控制裝置15和發(fā)動機控制單元ec(參照圖1)兩者接收轉(zhuǎn)矩要求?？刂蒲b置15與發(fā)動機控制單元ec協(xié)作。更具體地，控制裝置15和發(fā)動機控制單元ec兩者從要求指示單元a接收表示轉(zhuǎn)矩要求的信號?？刂蒲b置15和發(fā)動機控制單元ec相互通信。

控制裝置15控制從馬達18輸出的轉(zhuǎn)矩。具體而言，控制裝置15控制從發(fā)電機10供給馬達18的電流。當要求增大轉(zhuǎn)矩時，控制裝置15執(zhí)行控制以增大供給馬達18的電流。

控制裝置15連接到發(fā)電機10的供給電流調(diào)整單元131?？刂蒲b置15根據(jù)從要求指示單元a輸出的轉(zhuǎn)矩要求而控制供給電流調(diào)整單元131。

控制裝置15還控制轉(zhuǎn)換器16和逆變器17。

控制裝置15包括轉(zhuǎn)矩要求接收單元151和調(diào)整控制單元152。

控制裝置15包括微控制器?？刂蒲b置15包括中央處理裝置(未示出)和儲存裝置(未示出)。上述中央處理裝置基于控制程序而執(zhí)行運算處理。上述儲存裝置儲存與程序和運算相關(guān)的數(shù)據(jù)。通過中央處理裝置執(zhí)行程序而執(zhí)行轉(zhuǎn)矩要求接收單元151和調(diào)整控制單元152。

轉(zhuǎn)矩要求接收單元151接收轉(zhuǎn)矩要求。轉(zhuǎn)矩要求接收單元151從需指示單元a接收轉(zhuǎn)矩要求。

調(diào)整控制單元152控制供給電流調(diào)整單元131。因此，供給電流調(diào)整單元131控制供給馬達18的電流。

如果轉(zhuǎn)矩要求接收單元151接收的轉(zhuǎn)矩要求是要求增大從變速裝置t輸出到驅(qū)動輪wc、wd的轉(zhuǎn)矩，則調(diào)整控制單元152執(zhí)行控制以增大供給馬達18的電流。即，調(diào)整控制單元152執(zhí)行控制以增大供給馬達18的電流。

[供給電流調(diào)整單元]

圖3(a)和圖3(b)是說明設(shè)置在圖2所示發(fā)電機10中的供給電流調(diào)整單元131進行調(diào)整的示意圖。圖3(a)示出將繞組121的電感設(shè)定為最大值時的狀態(tài)。圖3(b)示出繞組121的電感設(shè)定為小于圖3(a)的值時的狀態(tài)。

圖3(a)示出設(shè)置在發(fā)電機10中的轉(zhuǎn)子11的一部分和定子12的一部分。本實施例的發(fā)電機10包括spm(surfacepermanentmagnet，表面永磁體)發(fā)電機。轉(zhuǎn)子11和定子12彼此相對。更具體地，轉(zhuǎn)子11的磁極部111和定子12的定子芯122的齒部122b彼此相對并且之間具有氣隙。磁極部111暴露于定子12。

供給電流調(diào)整單元131改變用于繞組121的通過定子芯122的磁回路f2的磁阻。以該方式，供給電流調(diào)整單元131改變繞組121的電感以調(diào)整供給馬達18的電流。具體而言，供給電流調(diào)整單元131相對于繞組121移動定子芯122的位置。這就是供給電流調(diào)整單元131改變用于繞組121的通過定子芯122的磁回路的磁阻的方式。

繞組121固定到發(fā)電機10的殼體(未示出)。將定子芯122支撐在殼體上使得相對于繞組121在軸向x上可自由地移動。繞組121未固定到齒部122b。確保在筒狀的繞組121和齒部122b之間設(shè)置有間隙。上述間隙是使得齒部122b相對于繞組121可自由地移動的程度。

供給電流調(diào)整單元131使定子芯122移動以使齒部122b在移動出入筒狀地纏繞繞組121的方向上移動。在本實施例中，供給電流調(diào)整單元131使定子芯122在軸向x上移動?？刂蒲b置15根據(jù)轉(zhuǎn)矩要求而使供給電流調(diào)整單元131操作。

在圖3中，為了以容易理解的方式描述定子芯122的移動，以齒輪與齒條機構(gòu)和馬達的形式示意性地表示供給電流調(diào)整單元131。此處，可以采用除了圖示機構(gòu)之外的其他機構(gòu)作為使定子芯122移動的供給電流調(diào)整單元131。例如，可以采用具有筒狀元件的構(gòu)件，該筒狀元件與定子芯同心地布置且與定子芯螺紋配合。這種機構(gòu)能夠通過例如使筒狀元件相對于定子芯旋轉(zhuǎn)而使定子芯于在軸向x上移動。

供給電流調(diào)整單元131使定子芯122相對于繞組121的位置移動同時保持定子芯122相對于轉(zhuǎn)子11的位置。在圖3中，虛線q表示轉(zhuǎn)子11和定子芯122一起在軸向x上移動。用于保持轉(zhuǎn)子11與定子芯122的相對位置的結(jié)構(gòu)例如通過可旋轉(zhuǎn)地支持轉(zhuǎn)子11的軸承部113而形成。軸承部113相對于定子芯122的位置固定。

圖3(a)和圖3(b)中示出由磁極部111而產(chǎn)生的主要磁通量f1。每一個磁通量f1的線表示由磁極部111產(chǎn)生的磁通量f1流動通過的主要磁回路。將磁通量f1流動通過的磁回路稱為磁回路f1。

由磁極部111產(chǎn)生的主要磁通量f1流動通過磁極部111、磁極部111與齒部122b之間的氣隙、齒部122b、芯主體122a和背軛部112。即，由磁極部111、磁極部111與齒部122b之間的氣隙、齒部122b、芯主體122a和背軛部112構(gòu)成磁回路f1。

此處，圖2(a)和圖2(b)示出在周向方向上排列的多個齒部122b中的3個齒部122b。為了提供磁回路f1的簡單圖示，圖2(a)和圖2(b)示出磁極部111與3個齒部122b中的中間齒部122b相對的狀態(tài)。

當轉(zhuǎn)子11旋轉(zhuǎn)時，由磁極部111產(chǎn)生的且與繞組121交鏈的磁通量的量變化。與繞組121交鏈的磁通量的量的變化導致在繞組121中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。即，進行發(fā)電。

在繞組121中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓依賴于與繞組121交鏈的磁通量的量。磁回路f1的磁阻越大，與繞組121交鏈的磁通的量越小。磁回路f1的磁阻主要依賴于齒部122b與磁極部111之間的氣隙的磁阻。齒部122b與磁極部111之間的氣隙的磁阻依賴于齒部122b與磁極部111之間的氣隙的氣隙長度l1。

因此，在繞組121中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓依賴于齒部122b與磁極部111之間的氣隙的氣隙長度l1。

圖3(a)和圖3(b)示出由繞組121中的電流流動而產(chǎn)生的主要磁通量f2。當進行發(fā)電時，感應(yīng)電壓引起的電流在繞組121中流動。在進行發(fā)電時由繞組121中的電流流動產(chǎn)生磁通量f2。每一個磁通量f2的線表示由在繞組121中流動的電流產(chǎn)生的磁通量f2通過的主要磁回路。將磁通量f2通過的磁回路稱為磁回路f2。磁回路f2是用于繞組121的磁回路。用于繞組121的磁回路f2由以下路徑構(gòu)成，該路徑通過繞組121的內(nèi)部且提供整體磁回路f2的最小磁阻。

磁回路f2通過定子芯122。磁回路f2通過相鄰的齒部122b。在圖中，示出在周向方向上排列的多個齒部122b中的3個齒部122b。作為典型示例，示出用于纏繞在3個齒部122b中的中間齒部122b上的繞組121的磁回路f2。用于某繞組121的磁回路f2通過其上纏繞有該繞組121的齒部122b和與該齒部122b相鄰的兩個齒部122b。

由繞組121中的電流產(chǎn)生的主要磁通量f2流動通過齒部122b、芯主體122a和相鄰的兩個齒部122b之間的氣隙。即，磁回路f2由齒部122b、芯主體122a和相鄰的兩個齒部122b之間的氣隙構(gòu)成。通過定子芯122的磁回路f2包含一個氣隙。磁回路f2中的包括氣隙的部分使用粗線表示。將磁回路f2中的包括氣隙的粗線部分簡稱為氣隙f2a。氣隙f2a位于繞組121與轉(zhuǎn)子11之間。磁回路f2中包括的氣隙f2a位于繞組121與轉(zhuǎn)子11之間且相鄰的齒部122b之間。氣隙f2a是非磁性體間隙。設(shè)置磁回路f2的與氣隙f2a相對應(yīng)的部分以連接將相鄰的兩個齒部122b的與轉(zhuǎn)子11相對的相應(yīng)部分。

用于繞組121的磁回路f2包含相鄰的兩個齒部122b之間的氣隙f2a。磁回路f2大致上不包含轉(zhuǎn)子11的背軛部112?；谝韵吕碛?，由繞組121中的電流產(chǎn)生的磁通量f2的絕大部分通過相鄰的兩個齒部122b之間的氣隙而不通過轉(zhuǎn)子11的背軛部112。

對于由繞組121中的電流產(chǎn)生的磁通量f2，將磁極部111簡單地認為是磁通量路徑。在本實施例中，磁極部111由磁導率低至空氣的永磁體構(gòu)成。因此，可以將磁極部111認為是等同于用于磁回路f2的空氣。由于磁極部111等同于空氣，因此定子12與轉(zhuǎn)子11之間的大致氣隙長度等于從齒部122b到背軛部112的距離l11。從齒部122b到背軛部112的距離l11包括軸向x上的磁極部111的厚度。因此，距離l11比齒部122b到磁極部111的距離l1長。

此外，在本實施例中，由繞組121中的電流產(chǎn)生的磁通量f2的量小于由磁極部111的永磁體產(chǎn)生的磁通量的量。由繞組121中的電流產(chǎn)生的磁通量f2的絕大部分難以穿過氣隙長度l11到達背軛部112。由繞組121中的電流產(chǎn)生的磁通量f2中流動通過背軛部112的磁通量較少。

因此，由繞組121中的電流產(chǎn)生的磁通量f2的絕大部分流動通過齒部122b之間的氣隙f2a而非通過轉(zhuǎn)子11的背軛部112。在圖3(a)所示的狀態(tài)下，將繞組121的電感設(shè)定為最大可設(shè)定值。在圖3(a)所示的狀態(tài)下，磁回路f2中包括的氣隙f2a具有磁回路f2的部分中的最大磁阻。氣隙f2a具有比磁回路f2中除氣隙f2a以外的剩余部分f2b的磁阻更大的磁阻。

因此，磁通量f2的流動通過齒部122b與齒部122b之間的氣隙的磁通量成分與流動通過轉(zhuǎn)子11的背軛部112的磁通成分的比率大于由磁極部111產(chǎn)生的磁通量f1中的比率。

繞組121的電感依賴于用于繞組121的磁阻。繞組121的電感與用于繞組121的磁阻成反比。

此處，用于繞組121的磁阻是由繞組121中流動的電流產(chǎn)生的磁通量f2流動通過的磁回路f2的磁阻。定子芯122的磁阻(即，用于繞組121的磁阻)包含相鄰的兩個齒部122b之間的氣隙f2a的磁阻。嚴格意義上，由繞組121中的電流產(chǎn)生的磁通量f2流動通過定子12和轉(zhuǎn)子11兩者。然而，如上所述，由繞組121中的電流產(chǎn)生的磁通量的絕大部分流動通過相鄰的兩個齒部122b之間的氣隙而不到達轉(zhuǎn)子11的背軛部112。因此，繞組121的磁阻與通過轉(zhuǎn)子11的磁回路f1的磁阻相比更大地依賴于通過定子12的磁回路f2的磁阻。即，繞組121的電感與從繞組121側(cè)觀察時通過轉(zhuǎn)子11的磁回路f1的磁阻相比，更大程度地依賴于從繞組121側(cè)觀察時通過定子芯122的磁回路f2的磁阻。因此，大致上，繞組121的電感依賴于從繞組121側(cè)觀察時通過定子芯122的磁回路f2的磁阻。

供給電流調(diào)整單元131使定子芯122相對于繞組121的位置移動。以該方式，供給電流調(diào)整單元131改變用于繞組121的通過定子芯122的磁回路f2的磁阻。這就是供給電流調(diào)整單元131改變繞組121的電感方式。例如，在供給電流調(diào)整單元131使定子芯122在箭頭x1方向上移動的情形下，定子芯122的齒部122b在筒狀地纏繞的繞組121的脫離方向上移動。

圖2(b)示出具有的電感比圖2(a)所示狀態(tài)的電感小的狀態(tài)。

由于定子芯122的齒部122b從繞組121脫離，所以繞組121中存在的定子芯122的量減少。因此，繞組121中的磁通量擴大。從用于繞組121的磁回路f2的觀點而言，構(gòu)成磁回路f2的氣隙f2a的長度變長。這使位于繞組121與轉(zhuǎn)子11之間的氣隙f2a的磁阻增大。即，磁阻最大的氣隙f2a的磁阻增大。因此，用于繞組121的通過定子芯122的磁回路f2的磁阻增大。因此，繞組121的電感減少。

供給電流調(diào)整單元131改變磁阻最大的氣隙f2a的磁阻。以該方式，供給電流調(diào)整單元131改變通過相鄰的齒部122b的磁回路f2的磁阻。，例如與改變除氣隙f2a以外的部分的磁阻相比，這可以引起繞組121的電感發(fā)生較大的變化。

此外，供給電流調(diào)整單元131改變繞組121的電感使得繞組121的電感的變化率大于與繞組121交鏈的磁通量的變化率。這就是供給電流調(diào)整單元131調(diào)整電流的方式。根據(jù)本實施例的發(fā)電機10的供給電流調(diào)整單元131移動定子芯122相對于繞組121的位置并且同時維持定子芯122相對于轉(zhuǎn)子11的位置。

當供給電流調(diào)整單元131使定子芯122在箭頭x1的方向上移動時，因此轉(zhuǎn)子11在箭頭x1的方向上移動。因此，保持定子芯122相對于轉(zhuǎn)子11的位置。這可以于抑制齒部122b與磁極部111之間的氣隙長度l1的變化，該變化可能由定子芯122的移動導致。因此，抑制從磁極部111向定子芯122流動的磁通量f1的變化。即，抑制與繞組121交鏈的磁通量f1的變化。

圖4是示意性地示出圖3(a)中所示的發(fā)電機10的繞組121的等效電路的電路圖。

簡化在圖4中繪制的電路以概述由發(fā)電機10產(chǎn)生的電壓和電流的變化。此外，基于假設(shè)省略轉(zhuǎn)換器16和逆變器17的狀態(tài)是固定而加以的描述。

如圖4所示，繞組121電性地包含交流電電壓源121a、電感器121b和電阻121c。

交流電電壓源121a輸出感應(yīng)電壓e，該感應(yīng)電壓e主要依賴于與繞組121交鏈的磁通量φ。更具體地，感應(yīng)電壓e依賴于磁通量f1與轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)速度ω的積。電感器121b的電感l(wèi)主要依賴于用于繞組121的定子芯122的磁阻。電阻121c的電阻值r是繞組電阻。繞組121的阻抗zg概略性地表示為：((ωl)²+r2)^1/2。

供給電流調(diào)整單元131根據(jù)電流要求而使定子芯122相對于繞組121的位置移動。因此，供給電流調(diào)整單元131改變用于繞組121的通過定子芯122的磁回路f2的磁阻。因此，供給電流調(diào)整單元131改變繞組121的電感l(wèi)。電感l(wèi)的改變導致阻抗zg的改變。因此，調(diào)整發(fā)電機10供給的電流i。

供給電流調(diào)整單元131改變繞組121的電感使得與繞組121交鏈的磁通φ的變化率小于繞組121的電感l(wèi)的變化率。這就是供給電流調(diào)整單元131調(diào)整電流i的方式。因此，調(diào)整電流并且感應(yīng)電壓e的變化較小。

除了由供給電流調(diào)整單元131進行調(diào)整以外，還可以想到改變發(fā)動機14的輸出(旋轉(zhuǎn)功率)以作為用于對從發(fā)電機10輸出的電流進行調(diào)整的方法。發(fā)動機輸出調(diào)整單元141改變發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)速度以改變轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)速度ω，從而調(diào)整供給馬達18的電壓。

發(fā)動機14的輸出(旋轉(zhuǎn)功率)主要改變輸出軸c的旋轉(zhuǎn)速度，即，轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)速度ω。轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)速度ω影響繞組121的感應(yīng)電壓e和阻抗((ωl)²+r2)^1/2兩者。因此，僅采用改變發(fā)動機14的輸出軸c的旋轉(zhuǎn)速度的方法不能避免供給電壓和供給電流的較高的相互作用。

在這方面，發(fā)電機10根據(jù)與電流要求對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩要求使定子芯122相對于繞組121的位置移動，從而改變用于繞組121的通過定子芯122的磁回路f2的磁阻。因此，改變繞組121的電感。因此，當改變用于繞組121的磁回路f2的磁阻時獲得的電流改變和電壓改變的比率不同于當改變轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)速度ω時的該比率。因此，例如與僅由發(fā)動機輸出調(diào)整單元141改變發(fā)動機14的輸出軸c的旋轉(zhuǎn)速度時相比，本實施例的發(fā)電機10能夠調(diào)整供給馬達18的電流并且電壓變化與電流變化的相互作用較小。

于本實施例中，定子芯122相對于繞組121的位置的移動導致改變用于繞組121的通過定子芯122的磁回路f2的磁阻。因此，改變繞組121的電感l(wèi)，從而調(diào)整電流。本實施例能夠慢慢地改變電感l(wèi)，這是因為通過改變用于繞組121的定子芯122的磁阻的改變指向電感l(wèi)的改變。

除了改變用于繞組的通過定子芯的磁回路的磁阻之外，還可以想到改變繞組的大致匝數(shù)以作為改變電感的方法。例如，可以想到將設(shè)置在繞組端部的端子與設(shè)置在繞組中間的端子互換使用以作為電流輸出端子。還可以想到使設(shè)置在繞組中間的端子與其他端子短路。這改變影響電流的大致匝數(shù)。因此，改變電感。

此處，在改變繞組的大致匝數(shù)的情形下，導致這種大致圏數(shù)的瞬間并且明顯的改變。因此，在繞組中產(chǎn)生過大的電壓。此外，過大的電流可能在短時間內(nèi)流動。在改變大致圏數(shù)的情形下，要求設(shè)置用于切換電流的開關(guān)元件。此外，開關(guān)組件需要具有較高的擊穿電壓以承受過大的電壓。繞組需要使用較粗的線材制造以應(yīng)對過大的電流的變化。為此，改變繞組的大致匝數(shù)效率降低。此外，涉及發(fā)電機的尺寸增加。

在本實施例中，改變定子芯122的磁阻以改變繞組121的電感l(wèi)。因此，可以慢慢地改變繞組121的電感l(wèi)。這可以抑制在繞組121中產(chǎn)生的電壓快速增加。因此，能夠?qū)⒕哂休^低擊穿電壓的部件連接到發(fā)電機10。這提供較高的效率。這還消除提供用于切換電流的開關(guān)元件的要求。這還允許使用相對較細的線材以用于繞組。抑制發(fā)電機10的尺寸增加。

[轉(zhuǎn)矩-速度的控制]

圖5是變速裝置t的操作的流程圖。

從變速裝置t輸出到驅(qū)動輪wc、wd的旋轉(zhuǎn)功率受到發(fā)動機14和變速裝置兩者控制。旋轉(zhuǎn)功率由控制裝置15和發(fā)動機控制單元ec控制。在本實施例中，控制裝置15和發(fā)動機控制單元ec彼此協(xié)作。因此，在下文中，將描述與發(fā)動機14的操作與變速裝置t的操作。

變速裝置t的控制裝置15控制供給馬達18的電流和電壓?？刂蒲b置15重復(fù)圖5所示的控制過程。

控制裝置15的轉(zhuǎn)矩要求接收單元151和發(fā)動機控制單元ec接收旋轉(zhuǎn)功率的要求(s11)。轉(zhuǎn)矩要求接收單元151接收轉(zhuǎn)矩要求。上述轉(zhuǎn)矩要求表示對從變速裝置t輸出的轉(zhuǎn)矩的要求。轉(zhuǎn)矩要求接收單元151接收要求指示單元a的操作量。轉(zhuǎn)矩要求接收單元151基于要求指示單元a的操作量獲得轉(zhuǎn)矩要求。更具體地，轉(zhuǎn)矩要求接收單元151基于要求指示單元a的操作量、車輛v的行駛狀態(tài)、目標燃料效率的設(shè)定和對操作的遵循性的設(shè)定來獲得轉(zhuǎn)矩要求。轉(zhuǎn)矩要求接收單元151獲得關(guān)于轉(zhuǎn)矩的要求和旋轉(zhuǎn)速度的要求兩者。

其次，控制裝置15的調(diào)整控制單元152和發(fā)動機控制單元ec基于所接收的要求而控制旋轉(zhuǎn)功率(s12)。調(diào)整控制單元152和發(fā)動機控制單元ec根據(jù)所接收的要求，分別控制供給電流調(diào)整單元131和發(fā)動機輸出調(diào)整單元141(s12)。調(diào)整控制單元152基于由轉(zhuǎn)矩要求接收單元151所接收的要求而控制從變速裝置t輸出的轉(zhuǎn)矩。調(diào)整控制單元152在要求增大轉(zhuǎn)矩時，控制從變速裝置t輸出的轉(zhuǎn)矩。更具體地，調(diào)整控制單元152在要求增大轉(zhuǎn)矩時，執(zhí)行控制以增大從變速裝置t輸出的轉(zhuǎn)矩。調(diào)整控制單元152控制從變速裝置t輸出的轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)速度。

調(diào)整控制部15單元與發(fā)動機控制單元ec協(xié)作以控制從變速裝置t輸出的轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)速度。調(diào)整控制單元152和發(fā)動機控制單元ec控制供給電流調(diào)整單元131作出的調(diào)整量和發(fā)動機輸出調(diào)整單元141作出的調(diào)整量。調(diào)整控制單元152和發(fā)動機控制單元ec對利用供給電流調(diào)整單元131作出的調(diào)整量和利用發(fā)動機輸出調(diào)整單元141作出的調(diào)整量之間的分配進行控制。

調(diào)整控制單元152對從變速裝置t輸出的轉(zhuǎn)矩的增大量與旋轉(zhuǎn)速度的增大量之間的分配進行控制。關(guān)于利用調(diào)整控制單元152和發(fā)動機控制單元ec的控制，將描述對轉(zhuǎn)矩的增大量較大的控制的典型示例和旋轉(zhuǎn)速度的增大量較大的控制的典型示例。將轉(zhuǎn)矩的增大量較大的控制的典型示例稱為轉(zhuǎn)矩控制。將旋轉(zhuǎn)速度的增大量較大的控制的典型示例稱為速度控制。調(diào)整控制單元152和發(fā)動機控制單元ec根據(jù)所接收的要求而進行轉(zhuǎn)矩控制、速度控制和使轉(zhuǎn)矩控制與速度控制組合的控制中的任一種控制。

(速度控制)

在速度控制中，發(fā)動機控制單元ec使發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)功率增大。具體地，發(fā)動機控制單元ec使發(fā)動機輸出調(diào)整單元141增大發(fā)動機14的吸入空氣量和燃料噴射量。發(fā)動機14的功率增大導致發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)速度(意味著發(fā)電機10的轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)速度ω)增大。

在速度控制中，控制裝置15不使供給電流調(diào)整單元131執(zhí)行減少繞組121的電感l(wèi)的調(diào)整。如圖3所示，供給電流調(diào)整單元131保持定子芯122的齒部122b完全由筒狀的繞組121容納的狀態(tài)。

當旋轉(zhuǎn)速度ω增大時，圖4所示的交流電電壓源121a的感應(yīng)電壓e增大。感應(yīng)電壓e大致上與旋轉(zhuǎn)速度ω成正比。這導致從變速裝置t輸出的電壓增大。即，供給馬達18的電壓增大。因此，馬達18的旋轉(zhuǎn)速度增大。

(轉(zhuǎn)矩控制)

在轉(zhuǎn)矩控制中，控制裝置15使電流調(diào)整單元131調(diào)整定子芯122的位置以減小繞組121的電感l(wèi)。供給電流調(diào)整單元131調(diào)整定子芯122的位置以增加用于繞組121的定子芯122的磁阻。在本實施例中，供給電流調(diào)整單元131使定子芯122在定子芯122的齒部122b從圖3所示的筒狀的繞組121中脫離的方向上移動。因此，繞組121的電感l(wèi)減少。

在變速裝置t中，控制裝置15根據(jù)轉(zhuǎn)矩要求而使供給電流調(diào)整單元131調(diào)整用于繞組121的磁回路f2的磁阻?？刂蒲b置15根據(jù)與轉(zhuǎn)矩要求對應(yīng)的電流要求而使供給電流調(diào)整單元131調(diào)整用于繞組121的磁回路f2的磁阻。以該方式，供給電流調(diào)整單元131改變繞組121的電感。這就是可對供給作為電負載裝置的馬達18的電流進行控制的方式。

例如，在變速裝置t中，控制裝置15根據(jù)增大轉(zhuǎn)矩的要求而使供給電流調(diào)整單元131增大用于繞組121的磁回路f2的磁阻。在變速裝置t中，控制裝置15根據(jù)與增大轉(zhuǎn)矩的要求對應(yīng)的增大電流的要求而使供給電流調(diào)整單元131增大用于繞組121的磁回路f2的磁阻。因此，供給電流調(diào)整單元131減少繞組121的電感。這可以增大供給作為電負載裝置的馬達18的電流。

供給電流調(diào)整單元131通過改變位于繞組121與轉(zhuǎn)子11之間的氣隙f2a的磁阻而改變繞組121的電感。伴隨轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)而移動的磁極部111導致在繞組121與轉(zhuǎn)子11之間產(chǎn)生交替磁場。例如，使位于繞組121與轉(zhuǎn)子11之間的氣隙f2a的磁阻減少導致交替磁場的損耗減少。準確地講，通過氣隙f2a的磁回路f2上的鐵耗減少。損耗減少使得能夠輸出更大的電流。因此，可增大供給作為電負載裝置的馬達18的電流的調(diào)整量。

此外，在轉(zhuǎn)矩控制中，發(fā)動機控制單元ec使發(fā)動機輸出調(diào)整單元141(圖2)增大發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)功率。具體地，發(fā)動機控制單元ec使發(fā)動機輸出調(diào)整單元141增大發(fā)動機14的吸入空氣量和燃料噴射量。發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)功率的增大導致發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)速度(意味著發(fā)電機10的轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)速度ω)增加。

當旋轉(zhuǎn)速度ω增加時，交流電電壓源121a的感應(yīng)電壓e增大。感應(yīng)電壓e大致上與旋轉(zhuǎn)速度ω成正比。感應(yīng)電壓e增大導致從發(fā)電機ω輸出的電流增大。即，供給馬達18的電流增大。因此，馬達18的轉(zhuǎn)矩增大。

控制裝置15和發(fā)動機控制部ec通過使用例如映射圖而進行控制，在該映射圖中存儲有彼此關(guān)聯(lián)的電感、轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)速度和輸出電流。例如基于以下關(guān)系(i)及(ii)而獲得映射圖。上述關(guān)系(i)為發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)速度和馬達18的輸入電流的關(guān)系。上述關(guān)系(ii)為馬達18的轉(zhuǎn)矩與旋轉(zhuǎn)速度的關(guān)系。例如基于對電感l(wèi)的多個條件預(yù)先進行的發(fā)電機的測量或模擬而規(guī)定或設(shè)定上述關(guān)系(i)。上述關(guān)系(i)包含例如如圖9所示的發(fā)電機10的旋轉(zhuǎn)速度與輸出電流的關(guān)系。上述關(guān)系(i)包含轉(zhuǎn)換器16和逆變器17的操作的影響。例如基于預(yù)先進行的馬達的測量或模擬的結(jié)果而規(guī)定或設(shè)定上述關(guān)系(ii)。

例如，控制裝置15將與變速裝置t所要求的轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的馬達18的輸入電流確定為目標。例如，控制裝置15控制供給電流調(diào)整單元131以獲得電感l(wèi)，該電感l(wèi)允許在發(fā)電機10的最低旋轉(zhuǎn)速度處供給目標電流。

發(fā)動機控制單元ec使發(fā)動機14在以下旋轉(zhuǎn)速度下操作，該旋轉(zhuǎn)速度允許由控制裝置15所獲得的電感l(wèi)的條件下供給目標電流。在由轉(zhuǎn)換器16和逆變器17限制電流和電壓的情形下，基于限制的影響調(diào)整旋轉(zhuǎn)速度。

此處，控制裝置15和發(fā)動機控制單元ec不使用映射圖而控制供給電流調(diào)整單元131也是可接受的。例如，由控制裝置15和發(fā)動機控制單元ec執(zhí)行的控制可以基于對表達式進行運算的結(jié)果。

將控制裝置15和發(fā)動機控制單元ec構(gòu)造為彼此協(xié)作以分別控制供給電流調(diào)整單元131和發(fā)動機輸出調(diào)整單元141。例如，控制裝置15發(fā)送發(fā)動機控制單元ec所需的旋轉(zhuǎn)速度的信息。

優(yōu)選地，供給電流調(diào)整單元131使繞組121的電感減少的整個時間段與發(fā)動機輸出調(diào)整單元141使發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)功率增大的整個時間段重迭。優(yōu)選地，供給電流調(diào)整單元131使繞組121的電感減少的時間段與發(fā)動機輸出調(diào)整單元141使發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)功率增大的時間段重迭。

在本實施例中，當要求增大轉(zhuǎn)矩時，發(fā)動機14通過發(fā)動機輸出調(diào)整單元141作出的調(diào)整而增大其輸出軸c的旋轉(zhuǎn)功率。因此，發(fā)電機10的轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)速度ω增加。另一方面，變速裝置t通過供給電流調(diào)整單元131作出的調(diào)整而減少繞組121的電感l(wèi)。因此，抑制依賴于旋轉(zhuǎn)速度ω與電感l(wèi)的積的繞組121的阻抗zg的增大。例如與未減少繞組121的電感l(wèi)時相比，這提供從發(fā)電機10輸出的電流的更大增大。因此，例如與未減少繞組121的電感l(wèi)時相比，獲得了從變速裝置t輸出的轉(zhuǎn)矩的更大增大。

因此，即便發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)功率的條件恒定，從變速裝置t輸出的轉(zhuǎn)矩根據(jù)在變速裝置t中執(zhí)行的調(diào)整變化。此外，在變速裝置t中，通過實施轉(zhuǎn)矩控制而擴大從變速裝置t輸出的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩調(diào)整范圍。

例如，為了響應(yīng)于增大轉(zhuǎn)矩的要求，可以想到不使繞組121的電感l(wèi)減少而使發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)功率增大。

在該情形下，隨著旋轉(zhuǎn)功率增大，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度ω增加。因此，感應(yīng)電壓增大。旋轉(zhuǎn)速度ω的增加還使繞組的阻抗zg增大。因此，與旋轉(zhuǎn)功率的增大相比，供給馬達的電流的增大較小。因此，轉(zhuǎn)矩的增大較小。

為使電流增大，不使繞組121的電感l(wèi)減少而使發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)功率增大導致與發(fā)電電流的增大相比，發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)功率過度增加。旋轉(zhuǎn)功率過度增加使發(fā)動機14的燃料效率減小。

此外，旋轉(zhuǎn)功率的過度增加導致感應(yīng)電壓e的過度增大。例如，在馬達18的旋轉(zhuǎn)速度增大之后變成大致恒定的速度的情形下，供給馬達18的電流減少。這使繞組121的阻抗zg的影響降低。因此，從發(fā)電機10輸出與過度增大的感應(yīng)電壓e對應(yīng)的電壓。此外，將轉(zhuǎn)換器16布置在發(fā)電機10與馬達18之間。向轉(zhuǎn)換器16的開關(guān)組件施加與感應(yīng)電壓e對應(yīng)的較高的電壓。一般地，具有較高擊穿電壓的開關(guān)元件具有較大的接通電阻。因此，開關(guān)元件引起較大的損耗。

在這方面，將本實施例的發(fā)電機10構(gòu)造為使得供給電流調(diào)整電源131響應(yīng)于增大轉(zhuǎn)矩的要求而使繞組121的電感l(wèi)減少。因此，抑制繞組121的阻抗zg的增大。例如與未減少電感l(wèi)的情形相比，這允許從發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)功率的增大而獲得的變速裝置t的輸出轉(zhuǎn)矩的更大增大。以該方式，抑制響應(yīng)于增大轉(zhuǎn)矩的要求的發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)功率的過度增大。這提高發(fā)動機的燃料效率。還抑制輸出電壓的過度增大。這允許采用具有較小擊穿電壓并且具有較小接通電阻的開關(guān)元件。因此，獲得較高的效率。

與例如不經(jīng)由變速裝置t而將發(fā)動機14的輸出供給驅(qū)動輪wc、wd的情形相比，本實施例的變速裝置t能夠提高輸出轉(zhuǎn)矩的調(diào)整與旋轉(zhuǎn)速度的調(diào)整的獨立性，因此，變速裝置t能夠更好地響應(yīng)于轉(zhuǎn)矩要求與速度要求而作出調(diào)整。

此外，本實施例的變速裝置t通過控制裝置15對轉(zhuǎn)換器16及逆變器17進行控制。因此，變速裝置t能夠獨立于發(fā)電機10上的調(diào)整而對供給馬達18的電流和電壓進行控制，因此，變速裝置t能夠獨立于發(fā)電機10上的調(diào)整而對從變速裝置t的馬達18輸出的轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)速度進行控制。這提高變速裝置t的輸出的控制的自由度。

例如，變速裝置t使轉(zhuǎn)換器16和逆變器17停止向馬達18的電力供給。以該方式，變速裝置t能夠在發(fā)動機14和發(fā)電機10操作使馬達18處于停止狀態(tài)。

[第二實施例]

接下來，對本發(fā)明的第二實施例進行說明。在以下第二實施例的描述說明中，將主要描述與上述第一實施例的不同點。

圖6(a)和圖6(b)是用于說明根據(jù)第二實施例在變速裝置的發(fā)電機20中設(shè)置的供給電流調(diào)整單元作出調(diào)整的示意圖。圖6(a)示出將繞組121的電感設(shè)定為最大可設(shè)定值的狀態(tài)。圖6(b)示出將繞組121的電感設(shè)定為比圖6(a)的值更小的值的狀態(tài)。

圖6(a)中示出的繞組221、定子芯222和轉(zhuǎn)子21的位置關(guān)系與參照圖3(a)描述的第一實施例的位置關(guān)系相同。

磁回路f21是由磁極部211產(chǎn)生的磁通量所通過閥磁回路。磁回路f22是用于繞組221的磁回路。用于繞組221的磁回路f22由通過繞組221的內(nèi)部且提供整個磁回路f22的最小磁阻的路徑構(gòu)成。磁回路f2通過定子芯222。磁回路f2通過相鄰的兩個齒部222b。

通過定子芯222的磁回路f22包含氣隙f22a。氣隙f22a位于繞組221與轉(zhuǎn)子21之間。在磁回路f22中包括的氣隙f22a位于繞組221與轉(zhuǎn)子21之間且相鄰的兩個齒部222b之間。在磁回路f2中設(shè)置氣隙f22a以連接相鄰的兩個齒部222b的分別與轉(zhuǎn)子21相對的部分。

用于繞組221的磁回路f22不通過轉(zhuǎn)子21的背軛部212。用于繞組221的磁回路f22具有相鄰的兩個齒部122b之間閥氣隙f22a。

在圖6(a)所示的狀態(tài)下，磁回路f22中包括的氣隙f22a的磁阻在磁回路f22的部分中的磁阻中最大。氣隙f22a具有比磁回路f22中除氣隙f22a以外的剩余部分f22b更大的磁阻。

在圖6所示的發(fā)電機20中，供給電流調(diào)整單元231使繞組221移動。因此，供給電流調(diào)整單元231改變用于繞組221的通過定子芯222的磁回路f22的磁阻。因此，供給電流調(diào)整單元231改變繞組221的電感以調(diào)整供給馬達18(參照圖1)的電流。

供給電流調(diào)整單元231不使定子22的定子芯222移動而使繞組221移動。

更具體地，定子芯222固定到殼體(未示出)。在殼體上可旋轉(zhuǎn)地支持轉(zhuǎn)子21。轉(zhuǎn)子21相對于軸向x而固定。在殼體上支撐繞組221使得繞組221相對于殼體在軸向x上可自由地移動。

供給電流調(diào)整單元231在使得齒部222b移動出入筒狀的繞組221中的方向上使繞組221移動。在本實施例中，供給電流調(diào)整單元231使繞組221在軸向x上移動。例如，供給電流調(diào)整單元231使繞組221在箭頭x2的方向上移動。在設(shè)置發(fā)電機20中的齒部222b上纏繞的繞組221一體地移動?？刂蒲b置15根據(jù)轉(zhuǎn)矩要求而使供給電流調(diào)整單元231操作。

圖6(b)示出具有比圖6(a)示出的狀態(tài)的電感更小的電感的狀態(tài)。圖6(b)所示的狀態(tài)是繞組221在箭頭x2的方向上移動之后的狀態(tài)。

在本實施例中，供給電流調(diào)整單元231根據(jù)轉(zhuǎn)矩要求而僅使繞組221移動。以該方式，供給電流調(diào)整單元231使定子芯222相對于繞組221的位置移動。因此，供給電流調(diào)整單元231改變用于繞組221的通過定子芯222的磁回路f22的磁阻。

例如，當繞組221在箭頭x2的方向上(即，朝向轉(zhuǎn)子21)移動時，定子芯222的齒部222b從繞組221脫離。齒部222b從繞組221脫離減少繞組221內(nèi)存在的定子芯222的體積。因此，用于繞組221的磁回路f22中包括的氣隙f22a的長度變長。這增大繞組221和轉(zhuǎn)子21之間的氣隙f22a的磁阻。即，具有最大磁阻的氣隙f22a的磁阻增大。因此，用于繞組221的磁回路f2的磁阻增大。因此，繞組221的電感減小。

供給電流調(diào)整單元231改變磁阻最大的氣隙f22a的磁阻。因此，供給電流調(diào)整單元231改變通過相鄰的齒部222b的磁回路f22的磁阻。因此，例如與改變除氣隙f22a以外的部分f22b的磁阻的情形相比，繞組221的電感易于發(fā)生更大的變化。

以此方式，供給電流調(diào)整單元231改變用于繞組221的通過定子芯222的磁回路f22的磁阻。因此，供給電流調(diào)整單元231改變繞組221的電感。

例如，供給電流調(diào)整單元231根據(jù)增大轉(zhuǎn)矩的要求，使用于繞組221的磁回路f22的磁阻增大。因此，供給電流調(diào)整單元231根據(jù)增大電流的要求而使用于繞組221的磁回路f22的磁阻增大。因此，供給電流調(diào)整單元231使繞組221的電感減少。因此，可以增大供給馬達18(參照圖1)的電流。

供給電流調(diào)整單元231通過改變位于繞組221與轉(zhuǎn)子21之間的氣隙f22a的磁阻而改變繞組221的電感。這導致交替磁場的損耗減少。因此，可以增大供給馬達18的電流的調(diào)整。

[第三實施例]

接下來，將描述本發(fā)明的第三實施例。在以下第三實施例的描述中，將主要描述上述第一實施例的不同點。

圖7是示出根據(jù)第三實施例的變速裝置中的發(fā)電機30的示意圖。

圖7所示的發(fā)電機30中設(shè)置的定子芯322包括多個第一定子芯部323和第二定子芯部324。

多個第一定子芯部323中的每一個具有與轉(zhuǎn)子31相向的相向部323a，并且轉(zhuǎn)子和相向部之間具有氣隙。間隔地圓環(huán)狀地布置多個第一定子芯部323。即，多個第一定子芯部323在周向方向z上排列。多個第一定子芯部323在定子32中作為主要的齒部而發(fā)揮功能。在本說明書中，還可以將第一定子芯部323稱為第一齒部323。第一定子芯部323的相向部323a在周向方向z上的長度比第一定子芯部323的除相向部323a以外的部分的周向方向z上的長度長。繞組321纏繞在每一個第一定子芯部323上。

將第二定子芯部324布置為隔著第一定子芯部323與轉(zhuǎn)子31相對。第二定子芯部324不具有與轉(zhuǎn)子31相向的相向部323a。第二定子芯部324具有圓環(huán)狀的定子軛部324a和多個第二齒部324b。第二齒部324b從定子磁軛部324并且朝向第一定子芯部323突出。第二齒部324b的數(shù)量與第一定子芯部323的數(shù)量相同?？梢詫⒍ㄗ榆棽?24a與第二齒部324b構(gòu)造為使得流動通過第二齒部324b的大致所有磁通量均流動通過定子軛部324a。即，第二齒部324b可以與定子軛部324a—體地成形?；蛘撸诙X部324b可以與定子軛部324a分開地形成使得它們能夠安裝在定子軛部324a。布置第二齒部324b以在周向方向z上排列。將多個第二齒部324b彼此間隔地環(huán)狀地布置為與多個第一定子芯部323的間隔相等。

本實施例的發(fā)電機30的供給電流調(diào)整單元331使定子芯322的一部分相對于繞組321的位置移動。供給電流調(diào)整單元331使多個第一定子芯部323和第二定子芯部324中的一者相對于另一者移動。以該方式，供給電流調(diào)整單元331改變用于繞組321的磁回路f32的磁阻。這就是供給電流調(diào)整單元331調(diào)整供給馬達18的電流方式。

更具體地，第一定子芯部323固定到殼體(未示出)。支撐第二定子芯部324以在周向方向z上可旋轉(zhuǎn)。供給電流調(diào)整單元331使第二定子芯部324以轉(zhuǎn)子31旋轉(zhuǎn)軸線為中心在周向方向z上旋轉(zhuǎn)。以該方式，供給電流調(diào)整單元331使第二定子芯部324從第一狀態(tài)(參照圖8(a))移動到第二狀態(tài)(參照圖8(b))。

圖8(a)是示出圖7所示的定子32在第一狀態(tài)的示意圖。圖8(b)是示出圖7所示的定子32在第二狀態(tài)的示意圖。

在圖8(a)所示的狀態(tài)中，將繞組321的電感于設(shè)定為最大s可設(shè)定值。在圖8(b)所示的狀態(tài)中，將繞組321的電感設(shè)定為比圖8(a)的值更小的值。

在圖8(a)所示的第一狀態(tài)下，在周向方向z上定位多個第二齒部324b的每一者以與多個第一定子芯部323的每一者相向。在第一狀態(tài)下，多個第一定子芯部323的每一者與第二定子芯部324之間的氣隙長度l32比多個第一定子芯部323中相鄰的第一定子芯部之間的氣隙長度l33短。準確地講，氣隙長度l33是第一定子芯部323的各個部分彼此間的氣隙長度，其中每一個該部分在轉(zhuǎn)子31與定子32彼此相對的方向上布置在繞組321與轉(zhuǎn)子31之間。

在圖8(b)所示的第二狀態(tài)下，在周向方向z上，多個第二齒部324b的每一者定位在彼此相鄰的第一定子芯部323之間。在第二狀態(tài)下，多個第一定子芯部323的每一者與第二定子芯部324之間的氣隙長度l34比多個第一定子芯部323中相鄰的第一定子芯部323之間的氣隙長度l33長。

將描述根據(jù)第三實施例的發(fā)電機30中的供給電流調(diào)整單元331作出的調(diào)整。

圖8(a)和圖8(b)示出由磁極部311產(chǎn)生的磁通量所流動通過的磁回路f31和由繞組321中的電流產(chǎn)生的主要磁通量f32。用于繞組321的磁回路f32由通過繞組321的內(nèi)部且提供整個磁回路f32的磁阻最小的路徑構(gòu)成。磁回路f32通過定子芯322。磁回路f32通過相鄰的第一定子芯部323(第一齒部323)。

磁回路f32包含3個氣隙。將磁回路f32中的與相鄰的兩個第一定子芯部323(第一齒部323)之間的氣隙相對應(yīng)的部分稱為氣隙f32a。將磁回路f32中的與相鄰的兩個第一定子芯部323(第一齒部323)的每一者與第二定子芯部324之間的氣隙相對應(yīng)的部分稱為氣隙f32c。相鄰的兩個第一定子芯部323(第一齒部323)之間的氣隙f32a位于繞組321與轉(zhuǎn)子31之間。磁回路f32中包括的氣隙f32a位于繞組321與轉(zhuǎn)子31之間且在相鄰的兩個第一定子芯部323(第一齒部323)之間。設(shè)置氣隙f32a以連接相鄰的兩個第一定子芯部323(第一齒部323)各自的相互相對的端面。

在圖8(a)所示的第一狀態(tài)下，多個第一定子芯部323(第一齒部323))的每一者與第二定子芯部324之間的氣隙長度l32比個第一定子芯部中相鄰的第一定子芯部323(第一齒部323)之間的氣隙長度l33短。氣隙長度l33是磁回路f32中最長的氣隙。因此，在第一狀態(tài)下，在用于繞組321的磁回路f32的部分中，相鄰的第一定子芯部323之間的氣隙f32a的磁阻最大。氣隙f32a的磁阻比磁回路f32中除氣隙f32a以外的剩余部分f32b、f32c、f32d中任一者的磁阻大。氣隙f32a的磁阻比第一定子芯部323與第二定子芯部324之間的氣隙f32c的磁阻大。

如圖8(a)所示，由繞組321中的電流產(chǎn)生的磁通量f32流動通過相鄰的第一定子芯部323和第二定子芯部324。用于繞組321的通過定子芯322的磁回路f32的磁阻依賴于相鄰的第一定子芯部323之間的氣隙長度l33。

由磁極部311產(chǎn)生的磁通量f31流動通過相鄰的兩個第一定子芯部323。磁通量f31流動通過一個磁極部311、磁極部311與第一定子芯部323之間的間隙、第一定子芯部323、第二定子芯部324、相鄰的第一定子芯部323、磁極部311與第一定子芯部323之間的間隙、相鄰的磁極部311和背軛部312。在圖8(a)所示的第一狀態(tài)下，磁極部311的磁通量f31流動通過相鄰的兩個第一定子芯部323和第二定子芯部324。

在圖8(b)所示的第二狀態(tài)下，多個第一定子芯部323的每一者與第二定子芯部324之間的氣隙長度l34比多個第一定子芯部323中相鄰閥第一定子芯部323之間的氣隙長度l33長。因此，用于繞組321的通過定子芯322的磁回路f32的磁阻強烈地受到第一定子芯部323與第二定子芯部324之間的氣隙長度l34的影響。因此，在第二狀態(tài)下，用于繞組321的通過定子芯322的磁回路f32的磁阻大于第一狀態(tài)下的磁阻。

由磁極部311產(chǎn)生的磁通量f31流動通過一個磁極部311、磁極部311與第一定子芯部323之間的間隙和第一定子芯部323。磁通量f31從第一定子芯部323直接地流動通過到相鄰的第一定子芯部323。由磁極部311產(chǎn)生的磁通量f31流動通過相鄰的兩個第一定子芯部323之間的間隙。在第二狀態(tài)下，以上述方式切換由磁極部311產(chǎn)生的磁通量f31的路徑。在第二狀態(tài)下，即便不切換磁通f31的路徑，由磁極部311產(chǎn)生的磁通量f31的至少一部分仍然增加，該部分流動通過相鄰的兩個第一定子芯部323之間的間隙。流動通過相鄰的兩個第一定子芯部323之間的間隙的磁通量f31增大導致氣隙f32a的磁阻大致地增大。即，在磁的意義上，等效于相鄰的兩個第一定子芯部323之間的氣隙長度l33的增大。因此，進一步增大包含氣隙f32a閥磁回路f32閥磁阻。繞組321的電感的變化率比利用磁極部311產(chǎn)生且與繞組321交鏈的磁通量的變化率大。

如上所述，繞組321的電感具有與用于繞組321的磁阻成反比的傾向。因此，在第二狀態(tài)下的繞組321的電感小于在第一狀態(tài)下的繞組321的電感。

供給電流調(diào)整單元331使多個第一定子芯部323和第二定子芯部324中閥一者相對于另一者從第一狀態(tài)(參照圖8(a))改變到第二狀態(tài)(參照圖8(b))。以該方式，供給電流調(diào)整單元331改變用于繞組321的磁回路f32的磁阻。因此，供給電流調(diào)整單元331改變繞組321的電感。這就是供給電流調(diào)整單元331調(diào)整供給馬達18(參照圖1)的電流的方式。

供給電流調(diào)整單元331改變氣隙f32a的磁阻。供給電流調(diào)整單元331不改變作為相鄰的齒部的第一定子芯部323之間的氣隙長度l33而改變氣隙f32a的磁阻。因此，供給電流調(diào)整單元331改變通過作為相鄰的齒部的第一定子芯部323的磁回路f32的磁阻。在第一狀態(tài)下，氣隙f32a具有在磁回路f32的部分中的最大磁阻。因此，例如與改變除氣隙f32a以外的部分的磁阻時獲得的電感的改變相比，繞組321的電感的變化更大。

供給電流調(diào)整單元331通過改變位于繞組321與轉(zhuǎn)子31之間的氣隙f32a的磁阻而改變繞組321的電感。這導致交替磁場的損耗減少。因此，可以更大程度地調(diào)整供給作為電負載裝置的馬達18的電流。

圖9是示出圖7所示的發(fā)電機30的轉(zhuǎn)子31的旋轉(zhuǎn)速度相對于輸出電流特性的曲線圖。

在圖9的曲線圖中，虛線h1表示圖8(a)所示的第一狀態(tài)下的輸出電流特性。在發(fā)電機30具有虛線h1所示的輸出電流特性的情形下，發(fā)電機30以在圖9的曲線圖中輸出電流與旋轉(zhuǎn)速度的組合位于虛線h1處或以下區(qū)域的方式操作。實線h2表示圖8(b)所示的第二狀態(tài)下的輸出電流特性。在發(fā)電機30具有實線h2所示的輸出電流特性的情形下，發(fā)電機30以輸出電流與旋轉(zhuǎn)速度的組合位于實線h2處或以下區(qū)域的方式操作。此處，圖9的曲線圖示出為了以容易理解的方式描述電流控制而不操作供給電壓調(diào)整單元344(參照圖7)時獲得的特性。

將參照圖9的曲線圖描述發(fā)電機30作出的調(diào)整。

聚焦由虛線h1表示的在第一狀態(tài)下獲得的輸出電流，輸出電流隨著旋轉(zhuǎn)速度增大而增大。因此，轉(zhuǎn)子31的旋轉(zhuǎn)速度也可以用于調(diào)整發(fā)電機30的輸出電流。轉(zhuǎn)子31的旋轉(zhuǎn)速度與發(fā)動機14的輸出軸c(參照圖2)的旋轉(zhuǎn)速度相對應(yīng)。

在第一狀態(tài)下，在轉(zhuǎn)子31的旋轉(zhuǎn)速度相對較小的區(qū)域中輸出電流根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度的增加而急劇增加。在第一狀態(tài)下，在旋轉(zhuǎn)速度相對較高的區(qū)域中輸出電流根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度的增加而慢慢地增加。即，在旋轉(zhuǎn)速度相對較高的區(qū)域，輸出電流相對于旋轉(zhuǎn)速度的變化的變化率較小。

例如，如果發(fā)電機30固定在第一狀態(tài)下，則要求轉(zhuǎn)子31的旋轉(zhuǎn)速度大幅地增加以在輸出電流相對于旋轉(zhuǎn)速度的變化的變化率較小的區(qū)域中增大輸出電流。

例如，在車輛v(參照圖1)行駛期間開始爬坡行駛時或趕超其他車輛行駛時，在高速行駛的車輛要求進一步增大變速裝置t輸出的轉(zhuǎn)矩。在該情形下，發(fā)出用于增大轉(zhuǎn)矩的要求。

如果在供給電流調(diào)整單元331的狀態(tài)固定時，發(fā)出用于實現(xiàn)進一步加速的增加轉(zhuǎn)矩的要求，則要求增大轉(zhuǎn)子31的旋轉(zhuǎn)速度(即，發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)速度)。即，為了增大輸出轉(zhuǎn)矩而要求過度地增大發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)功率。

例如，假定存在如下情形，即，在旋轉(zhuǎn)速度為n1且輸出電流為i1時，發(fā)出用于增大轉(zhuǎn)矩的要求使得要求將電流增大到i2。在該情形下，如果發(fā)電機30固定在與曲線圖的h1對應(yīng)的第一狀態(tài)，則轉(zhuǎn)子31的旋轉(zhuǎn)速度會過度地增大。換言之，發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)速度過度增大。這使發(fā)動機14自身的燃料效率降低。

繞組321的感應(yīng)電壓與轉(zhuǎn)子31的旋轉(zhuǎn)速度大致成正比。大幅地增大旋轉(zhuǎn)速度引起感應(yīng)電壓的大幅增大。為承受電壓的大幅增大，電部件需要具有較高的擊穿電壓。這導致由電部件的增大的擊穿電壓導致的效率降低。

在轉(zhuǎn)矩控制中，控制裝置15根據(jù)轉(zhuǎn)矩要求控制供給電流調(diào)整單元331。轉(zhuǎn)矩要求與電流要求對應(yīng)。控制裝置15根據(jù)轉(zhuǎn)矩要求而改變用于繞組321的通過定子芯322的磁回路f32的磁阻。因此，控制裝置15改變繞組321的電感。這就是調(diào)整供給馬達18的電流的方式。更具體地，供給電流調(diào)整單元331使第二定子芯部324從第一狀態(tài)(參照圖8(a))移動到第二狀態(tài)(參照圖8(b))。因此，輸出電流特性從圖9所示的虛線h1表示的特性變化為如實線h2表示的特性。

例如，控制裝置15使供給電流調(diào)整單元331(參照圖7)將第二定子芯部324移動到第二狀態(tài)(參照圖8(b))。因此，控制裝置15使電感降低。發(fā)動機控制單元ec使發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)數(shù)增加到n2。因此，輸出電流增大到12。從變速裝置t輸出的轉(zhuǎn)矩根據(jù)輸出電流的增大而增大。

控制裝置15以上述方式執(zhí)行控制。這與例如與僅增加發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)數(shù)時相比，擴大轉(zhuǎn)矩的調(diào)整范圍。

在轉(zhuǎn)矩控制中，發(fā)動機控制單元ec和控制裝置15彼此協(xié)作?？刂蒲b置15使電流調(diào)整單元331調(diào)整繞組的電感，同時發(fā)動機控制單元ec使發(fā)動機輸出調(diào)整單元141調(diào)整發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)功率?？刂蒲b置15在發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)功率增大的過程結(jié)束前，開始使供給電流調(diào)整單元331減少繞組121的電感的過程。即，控制裝置15執(zhí)行控制使得，供給電流調(diào)整單元331使繞組121的電感減少的時間段與發(fā)動機輸出調(diào)整單元141使發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)功率增大的時間段重迭。

這提供從發(fā)電機供給馬達18的電流的平穩(wěn)增大。因此，轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)地增大。此外，在發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)功率的調(diào)整的過程中，抑制如下情形，在從發(fā)電機30輸出的電流達到要求的轉(zhuǎn)矩的電流值之前，發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)功率過度增大。

接下來，將描述旋轉(zhuǎn)速度控制。當要求增大旋轉(zhuǎn)速度時，控制裝置15不使電感l(wèi)減少。發(fā)動機控制單元ec使發(fā)動機輸出調(diào)整單元141(參照圖2)增大發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)功率。

在本實施例中，控制裝置15使發(fā)動機輸出調(diào)整單元141增大發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)功率，同時使供給電流調(diào)整單元331(參照圖7)保持為與圖9的曲線圖的虛線h1對應(yīng)的第一狀態(tài)(參照圖8(a))。

由發(fā)電機30產(chǎn)生的感應(yīng)電壓e(參照圖4)與旋轉(zhuǎn)速度ω大致成正比。具體地，一般在馬達18自身的阻抗zm較大時產(chǎn)生要求增大電壓的情形。在該狀態(tài)下，繞組321的阻抗zg對發(fā)電機的輸出電壓所造成的影響較小。因此，從發(fā)電機輸出與感應(yīng)電壓e對應(yīng)的電壓。

變速裝置t能夠響應(yīng)于增大速度的要求而不使供給電流調(diào)整單元331減少繞組321的電感l(wèi)。

對于本實施例變速裝置t，為了使不能改變電感的普通發(fā)電機能夠提供圖9的實線h2表示的輸出電流的特性，需要使繞組的厚度或磁體的量增大。繞組的厚度或磁體的量的增大導致變速裝置自身的尺寸增加。因此，變速裝置t的向車輛的可安裝性和可運輸性降低。如果將不能改變電感的普通發(fā)電機構(gòu)造為提供實線h2表示的輸出電流特性，則發(fā)電機無法提供虛線h1表示的輸出電流特性。

例如，作為一種用于對供給馬達18的電流進行調(diào)整的方法，例如可以想到利用dc-dc(directcurrent-directcurrent，直流-直流)轉(zhuǎn)換器。然而，被構(gòu)造為輸入和輸出能夠驅(qū)動車輛v的電力的dc-dc轉(zhuǎn)換器無法避免響應(yīng)于要求的電力增加而使其部件(例如，內(nèi)置的變壓器)的尺寸增大。

在本實施例的變速裝置t中，控制裝置15控制供給電流調(diào)整單元331以根據(jù)電流要求而改變用于繞組321的通過定子芯322的磁回路f32的磁阻。因此，控制裝置15改變繞組321的電感。這能夠使變速裝置t根據(jù)轉(zhuǎn)矩要求而調(diào)整電流并且不增加繞組的厚度或磁體的量。

再次參照圖7，將描述發(fā)電機30的供給電壓調(diào)整單元344。

發(fā)電機30包括除供給電流調(diào)整單元331以外的供給電壓調(diào)整單元344。供給電壓調(diào)整單元344由控制裝置15控制。

供給電壓調(diào)整單元344改變從轉(zhuǎn)子31的磁極部311流動并與繞組321交鏈的交鏈磁通量。以該方式，供給電壓調(diào)整單元344改變繞組321的感應(yīng)電壓。這就是供給電壓調(diào)整單元344調(diào)整供給馬達18的電壓方式。更具體地，供給電壓調(diào)整單元344使轉(zhuǎn)子31在軸向x上移動。因此，供給電壓調(diào)整單元344改變轉(zhuǎn)子31與定子32之間的氣隙長度l31。例如，可以通過供給電壓調(diào)整單元344而實現(xiàn)該轉(zhuǎn)子31在軸向x上的移動，將供給電壓調(diào)整單元344構(gòu)造為使轉(zhuǎn)子31軸承部313在軸向方向x上移動，以及軸承部313可旋轉(zhuǎn)地支持轉(zhuǎn)子31。轉(zhuǎn)子31與定子32之間的氣隙長度l31的改變導致轉(zhuǎn)子31與定子32之間的磁阻的改變。因此，由磁極部311產(chǎn)生并與繞組321交鏈的磁通量的量改變。因此，改變發(fā)電機30所產(chǎn)生的電壓。在變速裝置t中控制發(fā)電機30所產(chǎn)生的電壓提供從變速裝置t輸出的旋轉(zhuǎn)功率的控制的更大自由度。

因此，本實施例的變速裝置t能夠通過發(fā)動機輸出調(diào)整單元141對發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)功率進行調(diào)整以外的方法，調(diào)整供給馬達18的電壓。這提供控制的更大自由度并且導致抑制燃料效率的降低。

供給電壓調(diào)整單元344能夠以如下方式進一步減小由供給電流調(diào)整單元331的操作而引起的與繞組321交鏈的交鏈磁通量的變化。

從轉(zhuǎn)子31的磁極部311流動并與繞組321交鏈的交鏈磁通量流動過定子芯322。具體地，從磁極部311流動并與繞組321交鏈的交鏈磁通流動通過第一定子芯部323和第二定子芯部324。

響應(yīng)于供給電流調(diào)整單元331使第二定子芯部324從第一狀態(tài)(參照圖8(a))移動到第二狀態(tài)(參照圖8(b))，改變第一定子芯部323與第二定子芯部324之間的氣隙長度l32、l34。因此，從改變轉(zhuǎn)子31的磁極部311流動并與繞組321交鏈的交鏈磁通量的量。

供給電壓調(diào)整單元344改變改變轉(zhuǎn)子31與定子32之間的氣隙長度l31以補償由供給電流調(diào)整單元331的操作而導致的與繞組321交鏈的交鏈磁通量的變化。這可以減少由供給電流調(diào)整單元331的操作而引起的與繞組321交鏈的交鏈磁通量的變化。

供給電流調(diào)整單元331結(jié)合由供給電壓調(diào)整單元344作出的補償能夠整電流同時受到電壓限制的影響較小。

在上述第三實施例中，發(fā)電機30包括供給電流調(diào)整單元331和供給電壓調(diào)整單元344兩者。然而，本發(fā)明的變速裝置也可以不包括供給電壓調(diào)整單元。

在上述第三實施例中，參照圖9的電流特性的曲線圖，可以調(diào)整供給至馬達18閥電流同時控制電感。此處，應(yīng)當注意在第一實施例和第二實施例中，可以調(diào)整供給至馬達18閥電流同時控制電感。

作為在上述第三實施例中的第一定子芯部的示例進行描述的第一定子芯部323在與轉(zhuǎn)子相對的端部具有具有突出部，該突出部在周向方向z上(即，第一定子芯部并列布置的方向)突出。然而，本發(fā)明的第一定子芯部也可以不具有突出部。

于上述實施例中，作為示例描述對具有軸向間隙結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子和定子。本發(fā)明的變速裝置也可適用于轉(zhuǎn)子和定子彼此相對時的徑向間隙，并且具有在轉(zhuǎn)子和定子之間的在徑向上的氣隙。本實施例的軸向間隙結(jié)構(gòu)中軸向x(圖3)是本發(fā)明中的轉(zhuǎn)子與定子彼此相對方向的一個示例。在徑向間隙結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn)子與定子在徑向上彼此相對。

在上述實施例中，描述了包括spm發(fā)電機的發(fā)電機?；蛘撸景l(fā)明的發(fā)電機可以是由ipm(interiorpermanentmagnet，內(nèi)部永磁體))發(fā)電機。

在上述實施形例的氣隙是非磁性體間隙的一個示例。非磁性體間隙包含單一類型的或多種類型的非磁性體間隙。對非磁性材料沒有特別的限定。非磁性材料的示例包括空氣、鋁和樹脂。優(yōu)選地，非磁性體間隙至少包含氣隙。

在上述實施例中，作為轉(zhuǎn)子11連接到發(fā)動機14的配置的具體示例，描述對轉(zhuǎn)子11直接地連接到發(fā)動機14的輸出軸c。此處，發(fā)動機14的輸出軸c與發(fā)電機10的轉(zhuǎn)子11也可經(jīng)由例如皮帶、齒輪、或驅(qū)動軸等傳動機構(gòu)而連接。

在上述實施例中，作為控制裝置的示例，描述被配置為從要求指示單元a接收轉(zhuǎn)矩要求和速度要求的控制裝置15和發(fā)動機控制單元ec。然而，本發(fā)明不限于此。例如，控制裝置還可以配置成從輸出轉(zhuǎn)矩要求的裝置接收轉(zhuǎn)矩要求，且從輸出速度要求的其他裝置接收速度要求。

本發(fā)明的控制裝置不必總是與發(fā)動機控制單元通信。例如，控制裝置與發(fā)動機控制單元具有共享的控制映射圖，且從共用的要求指示單元接收相同的轉(zhuǎn)矩要求。由于基于相同的轉(zhuǎn)矩要求進行控制，所以控制裝置與發(fā)動機控制單元協(xié)作進行控制。

此外，控制裝置還可以集成到發(fā)動機控制單元。例如，控制裝置可以構(gòu)造在與發(fā)動機控制單元共享的基板或電子裝置上。

在說明書中，描述了被配置為執(zhí)行轉(zhuǎn)矩控制、速度控制、或轉(zhuǎn)矩控制與速度控制的組合的控制裝置15和發(fā)動機控制單元ec。然而，控制裝置和發(fā)動機控制部可以僅進行速度控制和轉(zhuǎn)矩控制?；蛘?，控制裝置可以僅執(zhí)行轉(zhuǎn)矩控制。

在上述實施例中，作為要求指示單元a的示例，描述加速器操作器。此處，向本發(fā)明的變速裝置發(fā)出的轉(zhuǎn)矩要求可能不總是要求指示單元的輸出。以下描述要求指示單元和向變速裝置發(fā)出的轉(zhuǎn)矩要求的一些示例：

由車輛的自動速度控制裝置(巡航控制)發(fā)出的加速要求的信號；或

由駕駛員所操作的與加速器操作器不同的開關(guān)和音量的輸出。

上述實施例描述的示例中，設(shè)置有配置為接收信號的控制裝置。此處，向變速裝置發(fā)出的轉(zhuǎn)矩要求并不限于電信號。本發(fā)明的控制裝置例如由連接到操作桿的金屬絲操作也是可接受的。在該情形下，供給電流調(diào)整單元可以通過使用由金屬絲傳遞的力而使定子芯移動。

在上述實施例中，作為馬達18的示例，描述三相無刷馬達。本發(fā)明的馬達可以是包括供給電流調(diào)整單元的結(jié)構(gòu)且具有與本實施例中描述的發(fā)電機的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)的馬達。例如，馬達18可以與發(fā)電機30同樣地具有多個第一定子芯部和第二定子芯部，且被構(gòu)造為使第一定子芯部和第二定子芯部中的一者相對于另一者移動。

在上述實施例中，作為應(yīng)用變速裝置的裝置的示例，描述具有四個車輪的車輛v。然而，本發(fā)明中的變速裝置的應(yīng)用并不限于此，可應(yīng)用于具有三個或更少車輪的車輛、具有五個或更多車輪的車輛和不具有車輪的車輛。

例如，本發(fā)明中的變速裝置可應(yīng)用于具有車輪的車輛。本發(fā)明中的變速裝置例如可應(yīng)用于機車、三輪機車、公共汽車、卡車、高爾夫球車、手推車、atv(allterrainvehicle，全地形車輛)、rov(recreationaloff-highwayvehicle，休閑越野車)和軌道式車輛。

例如，本發(fā)明中的變速裝置可應(yīng)用于驅(qū)動與車輪不同的驅(qū)動機構(gòu)的車輛。例如，本發(fā)明中的變速裝置可應(yīng)用于工業(yè)車輛(例如鏟車)、掃雪機、農(nóng)用車輛、軍用車輛、雪上摩托車、工程機械、小型滑行艇(水上車輛)、船舶、舷外機、舷內(nèi)機、飛機和直升機。

旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)包含驅(qū)動構(gòu)件。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)例如可以是螺旋槳、葉輪、履帶、或軌道皮帶。旋轉(zhuǎn)機構(gòu)并不限于驅(qū)動車輛的機構(gòu)。旋轉(zhuǎn)機構(gòu)可以是對車輛所具有的功能部分進行驅(qū)動的機構(gòu)。

本發(fā)明中的變速裝置例如可應(yīng)用于發(fā)動機風扇、掃雪機、割草機、農(nóng)機具、燃氣發(fā)動機熱泵和通用機械。

在上述實施例中，作為控制裝置的示例，描述包含微控制器的控制裝置15。但本發(fā)明并不限于此?？刂蒲b置例如可以包含布線邏輯。

本發(fā)明的發(fā)電機可以不安裝于發(fā)動機的曲軸箱。本發(fā)明的變速裝置可以布置在遠離發(fā)動機的位置。例如，變速裝置可以配置能夠相對于車輛的車體裝卸的車輛驅(qū)動變速單元。這種車輛驅(qū)動變速單元是相對于車體裝卸的單個物理主體的裝置。車輛驅(qū)動變速單元可以構(gòu)造為使得車輛驅(qū)動變速單元所包含的所有部件(例如發(fā)電機、馬達等)能夠作為單個主體而相對于車體裝卸。

轉(zhuǎn)矩要求是用于增加、減少或保持從變速裝置輸出到旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的轉(zhuǎn)矩的要求。因此，用于使從變速裝置輸出到旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的轉(zhuǎn)矩從零增加的要求符合轉(zhuǎn)矩要求。用于使從變速裝置輸出到旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的轉(zhuǎn)矩成為零的要求符合轉(zhuǎn)矩要求。用于使從變速裝置輸出到旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的轉(zhuǎn)矩保持為零的要求大致上不等同于用于從變速裝置向旋轉(zhuǎn)機構(gòu)輸出轉(zhuǎn)矩的要求。因此，用于使從變速裝置輸出到旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的轉(zhuǎn)矩保持于零要求不符合轉(zhuǎn)矩要求。換言之，從變速裝置輸出到旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的轉(zhuǎn)矩保持于零時，不輸入轉(zhuǎn)矩要求。在本發(fā)明中，當轉(zhuǎn)矩要求輸入變速裝置時，控制裝置使供給電流調(diào)整單元改變用于繞組的通過定子芯的磁回路的磁阻。當從變速裝置向旋轉(zhuǎn)機構(gòu)輸出轉(zhuǎn)矩時，控制裝置于根據(jù)輸入到變速裝置的轉(zhuǎn)矩要求，使供給電流調(diào)整單元改變用于繞組觀察的通過定子芯的磁回路的磁阻。

通過改變用于繞組的通過定子芯的磁回路的磁阻而進行繞組的電感的改變。用于繞組的通過定子芯的磁回路的磁阻的改變既可以分為多個階段地進行，或可在單個階段中進行，或可以連續(xù)地進行。換言之，發(fā)電機的輸出電流特性可以分為多個階段進行改變，或可以在單個階段中改變，或可以連續(xù)地改變。

圖9所示的虛線h1表示用于繞組的通過定子芯的磁回路的磁阻較小時獲得的示例性輸出電流特性。圖9所示的實線h2表示用于繞組的通過定子芯的磁回路的磁阻較大時獲得的示例性輸出電流特性。即，圖9所示的發(fā)電機的輸出電流特性并不表示將本實施例中用于繞組的通過定子芯的磁回路的磁阻的變化限制為兩個階段。發(fā)電機的輸出電流特性可分以在多個階段進行改變，或可以在單個階段進行改變，或可以連續(xù)地改變。在多個階段、單個階段或連續(xù)地進行改變的輸出電流特性中包括圖9所示的虛線h1和實線h2表示的輸出電流特性。在本發(fā)明中，用于繞組的通過定子芯的磁回路的磁阻的改變可以在兩個階段中進行。

將描述供給電流調(diào)整單元將發(fā)電機的狀態(tài)從高電阻狀態(tài)和低電阻狀態(tài)中的一種狀態(tài)改變?yōu)榱硪环N狀態(tài)的情形。在低電阻狀態(tài)下的用于繞組的通過定子芯的磁回路的磁阻小于在高電阻狀態(tài)下的用于繞組的通過定子芯的磁回路的磁阻。例如，在改變發(fā)電機的狀態(tài)以增大用于繞組的通過定子芯的磁回路的磁阻的情形下，改變前的發(fā)電機的狀態(tài)為低電阻狀態(tài)，改變后的發(fā)電機的狀態(tài)為高電阻狀態(tài)。在改變發(fā)電機的狀態(tài)以減少用于繞組的通過定子芯的磁回路的磁阻的情形下，改變前的發(fā)電機的狀態(tài)為高電阻狀態(tài)，改變后的發(fā)電機的狀態(tài)為低電阻狀態(tài)。因此，在高電阻狀態(tài)和低電阻狀態(tài)的每一者下，對用于繞組的通過定子芯的磁回路的絕對磁阻并無特別限定。高電阻狀態(tài)和低電阻狀態(tài)是相對意義上的界定。高電阻狀態(tài)下的繞組的電感小于低電阻狀態(tài)下的繞組的電感。

在以下描述的示例中，高電阻狀態(tài)下的發(fā)電機的輸出電流特性的示例性輸出電流特性與圖9所示的虛線h1相對應(yīng)，低電阻狀態(tài)下的發(fā)電機的示例性輸出電流特性與圖9所示的實線h2相對應(yīng)。在對應(yīng)于虛線h1和實線h2的交點m的旋轉(zhuǎn)速度(m)下，高電阻狀態(tài)下的發(fā)電機與低電阻狀態(tài)下的發(fā)電機在相同旋轉(zhuǎn)速度(m)下輸出相同大小的電流。即，在用于繞組的通過定子芯的磁回路的磁阻的改變前后獲得的發(fā)電機的輸出電流特性曲線(h1、h2)具有在它們之間的交點，存在與該交點相對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)速度(m)。此處，輸出電流特性曲線表示相對于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度的發(fā)電機的輸出電流的曲線。

如圖9所示，將本發(fā)明的發(fā)電機構(gòu)造為使得，在由供給電流調(diào)整單元將發(fā)電機的狀態(tài)從低電阻狀態(tài)改變?yōu)楦唠娮锠顟B(tài)的情形下，高電阻狀態(tài)下的發(fā)電機(h2)在以比旋轉(zhuǎn)速度(m)更大的旋轉(zhuǎn)速度(m+)旋轉(zhuǎn)時，能夠輸出電流(i2)，電流(i2)比低電阻狀態(tài)下的發(fā)電機(參照h1)在以旋轉(zhuǎn)速度(m+)旋轉(zhuǎn)時所能輸出的最大電流更大。在本發(fā)明的發(fā)電機中，改變發(fā)電機的狀態(tài)以使用于繞組的通過定子芯的磁回路的磁阻增大，因此使發(fā)電機能夠輸出在改變之前在旋轉(zhuǎn)速度相對較高時不能輸出的大電流。

如圖9所示，將本發(fā)明的發(fā)電機構(gòu)造為使得，即，在供給電流調(diào)整單元將發(fā)電機的狀態(tài)從高電阻狀態(tài)改變?yōu)榈碗娮锠顟B(tài)的情形下，低電阻狀態(tài)下的發(fā)電機(h1)在以比旋轉(zhuǎn)速度(m)小的旋轉(zhuǎn)速度(m-)旋轉(zhuǎn)時，能夠輸出比高電阻狀態(tài)下的發(fā)電機(h2)在以旋轉(zhuǎn)速度(m-)旋轉(zhuǎn)時所能輸出的最大電流大的電流。在本發(fā)明的發(fā)電機中，改變發(fā)電機的狀態(tài)以使用于繞組的通過定子芯的磁回路的磁阻變低，因此使發(fā)電機能夠輸出在改變前在旋轉(zhuǎn)速度相對較低時無法輸出的較大電流。

如上所述，將本發(fā)明的發(fā)電機構(gòu)造為使得，在供給電流調(diào)整單元改變用于繞組的通過定子芯的磁回路的磁阻后，發(fā)電機能夠在比旋轉(zhuǎn)速度(m)大或小的旋轉(zhuǎn)速度(m-或m+)下輸出比改變前的發(fā)電機在上述旋轉(zhuǎn)速度下能夠輸出的最大電流更大的電流。

本發(fā)明的變速裝置能夠?qū)⑴c從發(fā)動機輸出的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩不同的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和與從發(fā)動機輸出的旋轉(zhuǎn)速度不同的旋轉(zhuǎn)速度供給到旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(例如，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu))。

控制裝置15根據(jù)轉(zhuǎn)矩要求對供給電流調(diào)整單元131和作為馬達電力控制單元的轉(zhuǎn)換器16和/或逆變器17兩者進行控制。在該情形下，可以在供給電流調(diào)整單元根據(jù)轉(zhuǎn)矩要求執(zhí)行使電感改變的控制的相同時刻或不同時刻，控制裝置根據(jù)轉(zhuǎn)矩要求執(zhí)行使馬達電力控制單元的操作模式改變的控制。此處，使馬達電力控制單元的操作模式改變的控制是使轉(zhuǎn)換器和/或逆變器的接通/斷開的模式從一種預(yù)定模式到另一種預(yù)定模式的控制。此處，記載的模式可以是接通/斷開循環(huán)固定的模式，或可以是接通/斷開的循環(huán)隨時間變化的模式。使馬達電力控制部單元的操作模式改變的控制與馬達電力控制單元的操作自身的控制不同。馬達電力控制單元的操作自身的控制是指用以基于預(yù)定的接通/斷開的模式使馬達電力控制單元操作的控制。

應(yīng)當理解，上述實施例中所使用的用于說明而并非意圖以限定方式解釋的術(shù)語和表述，并不排除此處示出且提到的特征的任何等同內(nèi)容，并且允許落入本發(fā)明的要求保護范圍內(nèi)的各種變化。本發(fā)明可以具體化為多個不同的形式。本公開應(yīng)當被理解為提供本發(fā)明原理的實施例。本文中描述多個示意性實施例，應(yīng)當理解這些示例并非意圖將本發(fā)明限定為本文描述和/或闡釋的優(yōu)選實施例。本文描述的實施并非為了限定。本發(fā)明包括基于本公開而本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠認識到的包含等同元件、修改、刪除、組合、更改及/或替換的所有實施例。權(quán)利要求中的限制應(yīng)當基于權(quán)利要求中采用的語言進行廣義地解釋而非限制于本說明書中描述或本申請審查期間的示例。本發(fā)明應(yīng)當基于權(quán)利要求采用的語言進行廣義地解釋。

附圖標記列表

t變速裝置

v車輛

10，20，30發(fā)動機

11，21，31轉(zhuǎn)子

12，22，32定子

14發(fā)動機

15控制裝置

16轉(zhuǎn)換器

17逆變器

18馬達

131，231，331供給電流調(diào)整單元

141發(fā)動機輸出調(diào)整單元

151轉(zhuǎn)矩要求接收單元

152調(diào)整控制單元

323第一定子芯部

324第二定子芯部

344供給電壓調(diào)整單元