本發(fā)明涉及電力供給系統(tǒng)、控制裝置、車輛和車輛驅(qū)動用引擎發(fā)電機(jī)單元。

背景技術(shù)：

例如，專利文獻(xiàn)1(ptl1)示出車輛。專利文獻(xiàn)1所示的車輛是混合動力車輛。該車輛包括引擎、加速踏板、第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)和驅(qū)動輪。第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)聯(lián)接至引擎的輸出軸。第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)主要作為發(fā)電機(jī)而發(fā)揮功能。第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)與第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)電性連接。第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)主要作為馬達(dá)而發(fā)揮功能。通過在第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)和第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)中流通電流，而進(jìn)行發(fā)電和電力運(yùn)行/消耗。第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)聯(lián)接到車輛的驅(qū)動輪。

在專利文獻(xiàn)1所示的車輛中，駕駛員對加速踏板的踩踏表示要求車輛加速。如果專利文獻(xiàn)1所示的車輛設(shè)置有電子控制節(jié)流閥裝置，則能夠任意調(diào)整引擎所吸入的空氣量。因此，以如下方式控制車輛。第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)(馬達(dá))的目標(biāo)輸出基于駕駛員對加速踏板踩踏量及車速來確定。由第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)(發(fā)電機(jī))產(chǎn)生的目標(biāo)電力根據(jù)第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的目標(biāo)輸出來確定。根據(jù)要產(chǎn)生的目標(biāo)電力確定引擎的目標(biāo)輸出?？刂埔娴奈肟諝饬亢腿剂蠂娚淞浚垣@得目標(biāo)輸出。在該控制中，控制第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)的發(fā)電電力，并且控制第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出。在專利文獻(xiàn)1所示的車輛具有與其引擎節(jié)流閥機(jī)械聯(lián)接的加速踏板的情況下，根據(jù)引擎的實際輸出控制第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)的發(fā)電電力和第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出。在專利文獻(xiàn)1中，如上所述，控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電力(輸出)，以允許應(yīng)用于具有不同特性的各種類型的車輛。

引用列表

專利文獻(xiàn)

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

在專利文獻(xiàn)1所示的車輛中，例如，為了增大供給至作為馬達(dá)的第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電流，進(jìn)行控制以以使引擎的吸入空氣量和燃料噴射量增大。引擎的轉(zhuǎn)速增大，結(jié)果，作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮功能的第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)輸出的電壓增大。這里，存在發(fā)電機(jī)的電流輸出與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速增大相比較難增大的問題。因此，若欲增大發(fā)電機(jī)的電流輸出，則需要引擎的輸出功率過度增大。這可能會降低燃料效率。對響應(yīng)于引擎的輸出功率的增大而增大的電壓的處理也可能降低燃料效率。

本發(fā)明的目的在于提供能夠響應(yīng)于增大電流的要求進(jìn)行調(diào)整從而抑制燃料效率的降低的電力供給系統(tǒng)、控制裝置、車輛和驅(qū)動車輛用引擎發(fā)電機(jī)單元。

解決問題的技術(shù)方案

為了解決上述問題，本發(fā)明采用以下構(gòu)造。

(1)一種電力供給系統(tǒng)，其被配置為向要求能夠變化的電流的電負(fù)載裝置供給電力，

所述電力供給系統(tǒng)包括：

引擎，其輸出旋轉(zhuǎn)功率，所述引擎包括對所述旋轉(zhuǎn)功率進(jìn)行調(diào)整的引擎輸出調(diào)整部；

發(fā)電機(jī)，其從所述引擎接收旋轉(zhuǎn)功率并且向所述電負(fù)載裝置供給電流，所述發(fā)電機(jī)包括轉(zhuǎn)子、定子和供給電流調(diào)整部，所述轉(zhuǎn)子連接至所述引擎，所述轉(zhuǎn)子包括永久磁鐵，所述定子與所述轉(zhuǎn)子相對地布置，所述定子包括繞組和定子芯，所述繞組纏繞在所述定子芯上，所述供給電流調(diào)整部被配置為通過改變從所述繞組觀察的通過所述定子芯的磁回路的磁阻來改變所述繞組的電感，從而調(diào)整供給至所述電負(fù)載裝置的電流；和

控制裝置，其被配置為在要求增大供給至所述電負(fù)載裝置的電流的情況下，對所述引擎輸出調(diào)整部以及通過改變所述繞組的電感而調(diào)整電流的所述供給電流調(diào)整部兩者進(jìn)行控制，由此控制供給至所述電負(fù)載裝置的電流。

在(1)的電力供給系統(tǒng)中，引擎輸出調(diào)整部調(diào)整引擎的旋轉(zhuǎn)功率。此外，供給電流調(diào)整部改變從發(fā)電機(jī)的繞組觀察的通過定子芯的磁回路的磁阻。因此，供給電流調(diào)整部改變繞組的電感，以調(diào)整供給至電負(fù)載裝置的電流。

在發(fā)電機(jī)中，改變從繞組觀察的通過定子芯的磁回路的磁阻時所獲得的電流變化與電壓變化的比率不同于改變引擎的旋轉(zhuǎn)功率時所獲得的電流變化與電壓變化的比率。例如，通過改變從繞組觀察的通過定子芯的磁回路的磁阻，可以使電流變化相對于電壓變化較大。

在(1)的電力供給系統(tǒng)中，控制裝置控制引擎輸出調(diào)整部和供給電流調(diào)整部兩者。以這種方式，(1)的電力供給系統(tǒng)能夠一面抑制引擎的旋轉(zhuǎn)功率的過度增大和電壓的過度增大，一面增大供給至電負(fù)載裝置的電流。此外，控制裝置控制引擎輸出調(diào)整部和供給電流調(diào)整部兩者。這使得綜合地控制引擎的旋轉(zhuǎn)功率的調(diào)整和繞組的電感的調(diào)整。因此，引擎輸出調(diào)整部和供給電流調(diào)整部能夠一面抑制引擎的旋轉(zhuǎn)功率的過度增大和電壓的過度增大，一面進(jìn)行調(diào)整以增大供給至電負(fù)載裝置的電流。因此，可以抑制由旋轉(zhuǎn)功率的過度增大和電壓的過度增大而引起的損耗。因此，(1)的電力供給系統(tǒng)能夠一面抑制燃料效率的降低，一面響應(yīng)于增大電流的要求進(jìn)行調(diào)整。

(2)根據(jù)(1)所述的電力供給系統(tǒng)，其中

從所述繞組觀察的通過所述定子芯的磁回路包括至少一個非磁性體間隙，并且

所述供給電流調(diào)整部通過改變所述至少一個非磁性體間隙中位于所述繞組與所述轉(zhuǎn)子之間的非磁性體間隙的磁阻來改變所述繞組的電感，從而調(diào)整供給至所述電負(fù)載裝置的電流。

在(2)的構(gòu)造中，供給電流調(diào)整部通過改變位于繞組與轉(zhuǎn)子之間的非磁性體間隙的磁阻來改變繞組的電感。永久磁鐵隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而移動使得在繞組與轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生交替磁場。例如，減小位于繞組與轉(zhuǎn)子之間的非磁性體間隙的磁阻導(dǎo)致交替磁場的損耗減少。這可以相對于供給至轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)功率而增大電流。因此，可以增大供給至電負(fù)載裝置的電流的調(diào)整量。

(3)根據(jù)(1)或(2)所述的電力供給系統(tǒng)，其中

從所述繞組觀察的通過所述定子芯的磁回路包括至少一個非磁性體間隙，并且

所述供給電流調(diào)整部通過改變所述至少一個非磁性體間隙中將所述繞組的電感設(shè)定為最大可設(shè)定值時磁阻最大的非磁性體間隙的磁阻而改變所述繞組的電感，從而調(diào)整供給至所述電負(fù)載裝置的電流。

當(dāng)繞組的電感被設(shè)定為最高可設(shè)定值時，(3)的構(gòu)造改變磁阻最大的非磁性體間隙的磁阻。這使得易于使繞組的電感的變化量增大。因此，可以增大電流的調(diào)整量。

(4)根據(jù)(1)至(3)中任一項所述的電力供給系統(tǒng)，其中

所述供給電流調(diào)整部根據(jù)所述控制裝置所進(jìn)行的控制來改變從所述繞組觀察的通過所述定子芯的磁回路的磁阻，由此改變所述繞組的電感，使得與所述繞組交鏈的磁通的變化率小于所述繞組的電感的變化率，從而調(diào)整供給的電流。

在(4)的構(gòu)造中，供給電流調(diào)整部改變繞組的電感，使得與繞組交鏈的磁通的變化率小于繞組的電感的變化率。與繞組交鏈的磁通對電壓和電流具有影響。繞組的電感主要對電流具有影響。因此，供給電流調(diào)整部能夠在電壓的變化率小于電流的變化率的情況下來調(diào)整所供給的電流。即，供給電流調(diào)整部能夠一面抑制電壓的制約的影響，一面調(diào)整電流。因此，(4)的構(gòu)造能夠一面進(jìn)一步抑制燃料效率的降低，一面響應(yīng)于增大電流的要求。

(5)根據(jù)(1)至(4)中任一項所述的電力供給系統(tǒng)，其中

所述供給電流調(diào)整部根據(jù)所述控制裝置進(jìn)行的控制，使所述定子芯的至少一部分相對于所述繞組的位置移動而改變從所述繞組觀察的通過所述定子芯的磁回路的磁阻，由此改變所述繞組的電感，從而調(diào)整供給至所述電負(fù)載裝置的電流。

在(5)的構(gòu)造中，供給電流調(diào)整部使定子芯的至少一部分的位置相對于繞組的位置移動，來改變從繞組觀察的通過定子芯的磁回路的磁阻。因此，可以易于改變繞組的電感。因此，易于對供給至電負(fù)載裝置的電流進(jìn)行調(diào)整。

(6)根據(jù)(5)所述的電力供給系統(tǒng)，其中

所述供給電流調(diào)整部根據(jù)所述控制裝置進(jìn)行的控制，以維持所述定子芯相對于所述轉(zhuǎn)子的位置的方式使所述定子芯相對于所述繞組的位置移動，來改變從所述繞組觀察的通過所述定子芯的磁回路的磁阻，由此改變所述繞組的電感，從而調(diào)整供給至所述電負(fù)載裝置的電流。

(6)的構(gòu)造以維持定子芯相對于轉(zhuǎn)子的位置的方式使定子芯相對于繞組的位置移動。這能夠抑制從轉(zhuǎn)子的永久磁鐵向定子芯流動的磁通的變化。即，抑制了由永久磁鐵產(chǎn)生并與繞組交鏈的磁通的變化。結(jié)果，抑制當(dāng)定子芯相對于繞組的位置移動時所引起的電壓的變化。因此，(6)的構(gòu)造能夠一面進(jìn)一步抑制燃料效率的降低，一面響應(yīng)于增大電流的要求。

(7)根據(jù)(1)至(5)中任一項所述的電力供給系統(tǒng)，其中

所述供給電流調(diào)整部根據(jù)所述控制裝置進(jìn)行的控制，使所述繞組移動來改變從所述繞組觀察的通過所述定子芯的磁回路的磁阻，由此改變所述繞組的電感，從而調(diào)整供給至所述電負(fù)載裝置的電流。

(7)的如下構(gòu)造以維持定子芯相對于轉(zhuǎn)子的位置的方式使繞組相對于定子芯的位置移動。這能夠抑制從轉(zhuǎn)子的永久磁鐵向定子芯流動的磁通的變化。即，抑制由永久磁鐵產(chǎn)生并與繞組交鏈的磁通的變化。結(jié)果，抑制當(dāng)定子芯相對于繞組的位置移動時所引起的電壓的變化。因此，(7)的構(gòu)造能夠一面進(jìn)一步抑制燃料效率的降低，一面響應(yīng)于增大電流的要求。

(8)根據(jù)(1)至(5)中任一項所述的電力供給系統(tǒng)，其中

所述發(fā)電機(jī)包括供給電壓調(diào)整部，所述供給電壓調(diào)整部通過改變從所述轉(zhuǎn)子的永久磁鐵流動并與所述繞組交鏈的交鏈磁通，來改變所述繞組的感應(yīng)電壓，從而調(diào)整供給至所述電負(fù)載裝置的電壓。

(8)的構(gòu)造能夠以不同于由引擎輸出調(diào)整部調(diào)整旋轉(zhuǎn)功率的方式調(diào)整來自發(fā)電機(jī)的電壓輸出。這提高了控制的自由度，從而抑制燃料效率的降低。

(9)根據(jù)(1)至(5)中任一項所述的電力供給系統(tǒng)，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隔著非磁性體間隙與所述轉(zhuǎn)子相向的相向部，所述第二定子芯部不包含所述相向部，并且

所述供給電流調(diào)整部根據(jù)所述電力供給系統(tǒng)的電流要求來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，由此改變從所述繞組觀察的通過所述定子芯的磁回路的磁阻。

在(9)的構(gòu)造中，供給電流調(diào)整部使定子芯所包括的多個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。例如與定子芯和不同于定子芯的構(gòu)件中的一者相對于另一者移動的構(gòu)造相比，該構(gòu)造較大地改變從繞組觀察的通過定子芯的磁回路的磁阻。因此，可以根據(jù)電力供給系統(tǒng)的電流要求，在更寬的范圍內(nèi)對供給至電負(fù)載裝置的電流進(jìn)行調(diào)整。因此，(9)的構(gòu)造能夠一面進(jìn)一步抑制燃料效率的降低，一面響應(yīng)于在更寬的范圍內(nèi)增大電流的要求。

(10)根據(jù)(9)所述的電力供給系統(tǒng)，其中

所述供給電流調(diào)整部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便從第一狀態(tài)移位至第二狀態(tài)，由此改變從所述繞組觀察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中的每一者與所述第二定子芯部之間的非磁性體間隙長度短于所述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長度，

所述第二狀態(tài)是所述多個第一定子芯部中的每一者與所述第二定子芯部之間的非磁性體間隙長度長于所述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長度。

在(10)的構(gòu)造中，在第一狀態(tài)下，多個第一定子芯部的每一者和第二定子芯部之間的非磁性體間隙長度短于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長度。在第二狀態(tài)下，多個第一定子芯部中的每一者和第二定子芯部之間的非磁性體間隙長度長于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長度。

因此，在第一狀態(tài)下，由繞組中的電流產(chǎn)生的磁通中通過相鄰的第一定子芯部之間的非磁性體間隙流動的一部分磁通主要通過第一定子芯部與第二定子芯部之間的非磁性體間隙流動。即，由繞組中的電流產(chǎn)生的磁通主要通過相鄰的第一定子芯部和第二定子芯部兩者流動。在第二狀態(tài)下，通過第一定子芯部的磁回路的磁阻較高。從繞組觀察的通過定子芯的磁回路的磁阻更大地改變。因此，(10)的構(gòu)造能夠一面進(jìn)一步抑制燃料效率的降低，一面響應(yīng)于進(jìn)一步增大電流的要求。

(11)一種控制裝置，其用于根據(jù)(1)至(10)中任一項所述的電力供給系統(tǒng)，

所述控制裝置連接至所述引擎輸出調(diào)整部和所述供給電流調(diào)整部，

所述控制裝置包括：

電流要求接收部，其被配置為接收表示供給至所述電負(fù)載裝置的電流的要求的電流要求；和

調(diào)整控制部，其被配置為當(dāng)由所述電流要求接收部接收的電流要求為增大供給至所述電負(fù)載裝置的電流的要求時，通過控制所述引擎輸出調(diào)整部和所述供給電流調(diào)整部兩者對供給至所述電負(fù)載裝置的電流進(jìn)行控制。

(11)的控制裝置能夠控制電力供給系統(tǒng)，以便一面抑制燃料效率的降低，一面響應(yīng)于增大電流的要求。

(12)一種車輛，其包括：

根據(jù)(1)至(10)中任一項所述的電力供給系統(tǒng)；

作為電負(fù)載裝置的馬達(dá)，其基于從所述電力供給系統(tǒng)供給的電力動作；和

驅(qū)動構(gòu)件，其由所述馬達(dá)驅(qū)動，以驅(qū)動所述車輛。

在(12)的車輛中，根據(jù)車輛的行駛狀況從電力供給系統(tǒng)向馬達(dá)供給的電流的要求改變。如果需要增大供給至馬達(dá)的電流，則電力供給系統(tǒng)能夠一面抑制燃料效率的降低，一面響應(yīng)于增大電流的要求。因此，(12)的車輛能夠一面抑制燃料效率的降低，一面應(yīng)對車輛行駛狀態(tài)的變化。

(13)一種車輛驅(qū)動用引擎發(fā)電機(jī)單元，其包括：

根據(jù)(1)至(10)中任一項所述的電力供給系統(tǒng)；和

連接器，其能夠與設(shè)置在車輛中的車輛用連接器相連接，以中繼從發(fā)電機(jī)供給至作為電負(fù)載裝置的馬達(dá)的電流，

引擎、所述發(fā)電機(jī)和控制裝置以可拆卸的方式一體地安裝至所述車輛。

(13)的車輛驅(qū)動用引擎發(fā)電機(jī)單元可易于裝卸于車輛。這使得易于對以下單元進(jìn)行維護(hù)動作：該單元一面抑制燃料效率的降低，一面響應(yīng)于與車輛驅(qū)動狀況相對應(yīng)的增大電流的要求。此外，引擎發(fā)電機(jī)單元可以易于重裝到具有能夠存儲引擎發(fā)電機(jī)單元的結(jié)構(gòu)的其他類型的車輛。一個引擎發(fā)電機(jī)單元可以在互不相同的時間段安裝到多個不同的車輛。即，多個車輛之間可以共用一個引擎發(fā)電機(jī)單元。

(14)一種車輛，其包括：

根據(jù)(13)所述的車輛驅(qū)動用引擎發(fā)電機(jī)單元；

存儲部，其存儲所述車輛驅(qū)動用引擎發(fā)電機(jī)單元；

車輛用連接器，其能夠與連接器相連接；

作為電負(fù)載裝置的馬達(dá)，其基于從所述電力供給系統(tǒng)供給的電力進(jìn)行動作；和

驅(qū)動構(gòu)件，其由所述馬達(dá)驅(qū)動，以驅(qū)動所述車輛。

在(14)的車輛中，引擎發(fā)電機(jī)單元容易裝卸。因此，易于進(jìn)行車輛的維護(hù)。此外，一個引擎發(fā)電機(jī)單元可以在互不相同的時間段安裝到多個不同的車輛。即，多個車輛可以共用一個引擎發(fā)電機(jī)單元。

本發(fā)明的有益效果

本發(fā)明能夠一面抑制燃料效率的降低，一面響應(yīng)于增大電流的要求而進(jìn)行調(diào)整。

附圖說明

圖1是示出安裝有根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的電力供給系統(tǒng)的設(shè)備的概略構(gòu)造的方框圖。

圖2是示出圖1所示的電力供給系統(tǒng)的概略構(gòu)造的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖3(a)是說明圖2所示的發(fā)電機(jī)中所包含的供給電流調(diào)整部所進(jìn)行的調(diào)整的示意圖；和(b)是繞組的電感被設(shè)定為比(a)小的值時的狀態(tài)的示意圖。

圖4是示意性地示出圖3所示的發(fā)電機(jī)中所包含的繞組的等效電路的電路圖。

圖5是電力供給系統(tǒng)的動作的流程圖。

圖6(a)是說明根據(jù)第二實施例的電力供給系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)中所包含的供給電流調(diào)整部所進(jìn)行的調(diào)整的示意圖；和(b)是繞組的電感被設(shè)定為比(a)小的值時的狀態(tài)的示意圖。

圖7是示出根據(jù)第三實施例的電力供給系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)的示意圖。

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

圖9是示出圖7所示的發(fā)電機(jī)中的相對于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速的輸出電流特性的曲線圖。

具體實施方式

對本發(fā)明人關(guān)于響應(yīng)于增大電流的要求的電力供給系統(tǒng)所進(jìn)行的研究加以說明。

在專利文獻(xiàn)1所示的車輛中，作為馬達(dá)的第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)例如在高速旋轉(zhuǎn)時需供給至較高的電壓。該車輛增大了引擎的吸入空氣量和燃料噴射量。因此，該車輛使從作為發(fā)電機(jī)的第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)向第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)供給的電壓增大。

當(dāng)需要增大供給至馬達(dá)的電流時，如專利文獻(xiàn)1所示的車輛增大了引擎的吸入空氣量和燃料噴射量。例如，在急加速或爬坡行駛時發(fā)生需要增大供給至馬達(dá)的電流的情況。引擎的轉(zhuǎn)速增大，從發(fā)電機(jī)輸出的電壓增大。發(fā)電電壓的增大導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的發(fā)電電流增大。

發(fā)電電流在繞組中流通。發(fā)電電流受繞組阻抗的阻礙。阻抗可以表示為發(fā)電機(jī)的繞組的電感和旋轉(zhuǎn)的角速度的乘積ωl。隨著引擎轉(zhuǎn)速的增大，阻礙發(fā)電電流的繞組的阻抗增大。

因此，在專利文獻(xiàn)1所示的車輛中，若欲使發(fā)電機(jī)的發(fā)電電流的增大，則與發(fā)電電流的增大相比，引擎的旋轉(zhuǎn)功率更大地增大。這可能導(dǎo)致?lián)p耗增大。

此外，在專利文獻(xiàn)1所示的車輛中，若欲使發(fā)電機(jī)的發(fā)電電流增大，則與發(fā)電電流的增大相比，發(fā)電機(jī)的電壓更大地增大。因此，與其連接的電氣零件需要具有高擊穿電壓。發(fā)電機(jī)的輸出電流例如通過設(shè)置在發(fā)電機(jī)和馬達(dá)之間的開關(guān)元件的接通/斷開來精確地控制。承受增大的電壓的具有高擊穿電壓的開關(guān)元件具有較大的接通電阻。這導(dǎo)致由于開關(guān)元件的熱損耗而引起效率降低。

因此，專利文獻(xiàn)1所示的車輛導(dǎo)致燃料效率的降低。

本發(fā)明人進(jìn)一步研究了上述問題。結(jié)果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：在專利文獻(xiàn)1所示的車輛中出現(xiàn)的上述問題的原因在于未考慮電流與電壓之間的區(qū)別而對輸出進(jìn)行控制，使得電流和電壓彼此之間的連動性較高。

為了解決上述問題，本發(fā)明人進(jìn)一步進(jìn)行了深入的研究。

認(rèn)為從發(fā)電機(jī)輸出的電流的增大主要是由電壓的增大而引起的，并且這并不是專利文獻(xiàn)1所示的車輛所獨有的。電壓例如通過轉(zhuǎn)速的增大、磁力的增大或繞組匝數(shù)的增大而增大。由于電樞反應(yīng)，電流隨著轉(zhuǎn)速的增大而達(dá)到飽和。磁力的增大或繞組匝數(shù)的增大導(dǎo)致尺寸增大。

增大從發(fā)電機(jī)輸出的電流的一種可能的方法是降低由電感所引起的電樞反應(yīng)。然而，認(rèn)為減小繞組的電感會導(dǎo)致減少交鏈磁通，這使得難以增大電流。

本發(fā)明人著眼于磁回路。影響電感的磁回路是從繞組觀察的磁回路。從繞組觀察的磁回路不同于從轉(zhuǎn)子的磁體延伸并通過繞組的磁回路。本發(fā)明人所進(jìn)行的研究是：對從繞組觀察的磁回路和從轉(zhuǎn)子的磁體延伸并通過繞組的磁回路之間進(jìn)行明確地區(qū)分。因此，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：通過改變從繞組觀察的磁回路的磁阻能夠引起電感的較大改變。

因此，本發(fā)明人獲得以下發(fā)現(xiàn)：在電力供給系統(tǒng)中，除了調(diào)整引擎的旋轉(zhuǎn)功率之外，通過改變繞組的電感來調(diào)整電流使得可以減小電流和電壓之間的連動性。通過降低電流和電壓之間的連動性一面維持電流和電壓之間的平衡，一面增大電流。

基于以上發(fā)現(xiàn)完成了本發(fā)明的電力供給系統(tǒng)。在本發(fā)明的電力供給系統(tǒng)中，引擎輸出調(diào)整部調(diào)整旋轉(zhuǎn)功率。供給電流調(diào)整部改變從繞組觀察的通過定子芯的磁回路的磁阻。以這種方式，供給電流調(diào)整部改變繞組的電感，從而調(diào)整供給至電負(fù)載裝置的電流。改變從繞組觀察的通過定子芯的磁回路的磁阻時所獲得的電流變化與電壓變化的比率高于當(dāng)例如改變驅(qū)動源的轉(zhuǎn)速時所獲得的電流變化與電壓變化的比率。因此，與例如不改變電感的情況相比，本發(fā)明的電力供給系統(tǒng)能夠一面抑制電壓變化與電流變化之間的連動性，一面調(diào)整電流。因此，與例如不改變電感的情形相比，本發(fā)明的電力供給系統(tǒng)能夠一面抑制旋轉(zhuǎn)功率的過度增大和電壓的過度增大，一面增大供給至電負(fù)載裝置的電流。這導(dǎo)致引擎的燃料效率提高。此外，抑制了電壓的過度增大。這允許采用具有低擊穿電壓的開關(guān)元件。具有低擊穿電壓的開關(guān)元件在接通時電阻較低。熱損耗被抑制，因此可以獲得較高的燃料效率。

另外，在本發(fā)明的電力供給系統(tǒng)中，控制裝置控制引擎輸出調(diào)整部和供給電流調(diào)整部兩者。因此，綜合地控制引擎的旋轉(zhuǎn)功率的調(diào)整和繞組的電感的調(diào)整。這使得易于精確地調(diào)整引擎的旋轉(zhuǎn)功率的時序的調(diào)整和繞組的電感的時序的調(diào)整。因此，即使在響應(yīng)于增大電流的要求的調(diào)整過程中，也可以抑制引擎的旋轉(zhuǎn)功率的過度增大和電壓的過度增大。在要求增大供給至電負(fù)載裝置的電流的情況下，控制裝置例如一面引導(dǎo)供給電流調(diào)整部以減小繞組的電感，一面引導(dǎo)引擎輸出調(diào)整部以增大引擎的旋轉(zhuǎn)功率。即使在使輸出電流增大的過程中，也可以抑制旋轉(zhuǎn)功率的過度增大和電壓的過度增大。因此，獲得較高的效率。

如上所述，本發(fā)明的電力供給系統(tǒng)能夠一面抑制燃料效率的降低，一面響應(yīng)于增大電流的要求。

在下文中，基于優(yōu)選實施例并參照附圖描述本發(fā)明。

[第一實施例]

圖1是示出安裝有根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的電力供給系統(tǒng)p的設(shè)備的概略構(gòu)造的方框圖。

圖1示出作為安裝有電力供給系統(tǒng)p的設(shè)備的示例的車輛v。車輛v包括電力供給系統(tǒng)p和車體d。車輛v的車體d包括車輪wa、wb、wc、wd、要求指示部a、車輛用連接器17b、逆變器j和馬達(dá)18。

馬達(dá)18與車輪wa至wd的驅(qū)動輪wc、wd連接。馬達(dá)18驅(qū)動驅(qū)動輪wc、wd旋轉(zhuǎn)，使得車輛v行駛。

馬達(dá)18通過從電力供給系統(tǒng)p供給的電力而進(jìn)行動作。供給至馬達(dá)18的電流和電壓的要求根據(jù)車輛v行駛的狀況而變化。例如，在車輛v加速或爬坡行駛時，發(fā)出使供給至馬達(dá)18的電流增大的要求。

馬達(dá)18表示本發(fā)明的電負(fù)載裝置的一個示例。驅(qū)動輪wc、wd表示本發(fā)明的驅(qū)動構(gòu)件的一個示例。

電力供給系統(tǒng)p是車輛v的驅(qū)動源。電力供給系統(tǒng)p包括發(fā)電機(jī)10、引擎14、控制裝置15和轉(zhuǎn)換器16。電力供給系統(tǒng)p不向電力供給系統(tǒng)p的外部輸出機(jī)械功率。電力供給系統(tǒng)p向電力供給系統(tǒng)p的外部輸出電力。電力供給系統(tǒng)p向馬達(dá)18供給電力。電力供給系統(tǒng)p的細(xì)節(jié)將在下文進(jìn)行說明。

要求指示部a輸出電流要求。要求指示部a具有加速操作器。

更具體地說，要求指示部a由車輛v的駕駛員操作。因此，要求指示部a輸出車輛v的加速要求。車輛v的加速要求對應(yīng)于用于驅(qū)動驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩wc、wd。車輛v的加速要求也為要求車輛v的輸出的輸出要求。車輛v的輸出對應(yīng)于馬達(dá)18的輸出。車輛v的加速要求對應(yīng)于馬達(dá)18的輸出轉(zhuǎn)矩的要求。馬達(dá)18的輸出轉(zhuǎn)矩對應(yīng)于供給至馬達(dá)18的電流。

要求指示部a輸出至電力供給系統(tǒng)p的電流要求對應(yīng)于供給至馬達(dá)18的電流的要求。即，要求指示部a輸出至電力供給系統(tǒng)p的電流要求為從電力供給系統(tǒng)p向馬達(dá)18所輸出的電流的要求。要求指示部a將電流要求輸出至電力供給系統(tǒng)p。具體地說，要求指示部a輸出表示要求的信號。

在本實施例中，要求指示部a向電力供給系統(tǒng)p輸出電流要求和電壓要求。例如，在主要要求增大馬達(dá)18的輸出轉(zhuǎn)矩的情況下，要求增大電流。例如，在主要要求增大馬達(dá)18的轉(zhuǎn)速的情況下，要求增大電壓。

電力供給系統(tǒng)p經(jīng)由逆變器j向馬達(dá)18供給電流。

逆變器j向馬達(dá)18供給用于驅(qū)動馬達(dá)18的電流。本實施例的馬達(dá)18是三相無刷馬達(dá)。逆變器j將從電力供給系統(tǒng)p輸出的dc轉(zhuǎn)換成相位相互錯開120度的三相電流。該三相電流的相位分別對應(yīng)于三相無刷馬達(dá)的三相。馬達(dá)18通過經(jīng)由逆變器j從電力供給系統(tǒng)p供給的電力來進(jìn)行動作。逆變器j可以包含在馬達(dá)18中。

例如，可以采用感應(yīng)馬達(dá)或步進(jìn)馬達(dá)作為馬達(dá)18。例如，也可以采用具有電刷的dc馬達(dá)作為馬達(dá)18。在馬達(dá)18是dc馬達(dá)的情況下，不設(shè)置逆變器j。

[電流供給系統(tǒng)]

圖2是示出圖1所示的電力供給系統(tǒng)p的概略構(gòu)造的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

本實施例的電力供給系統(tǒng)p構(gòu)成車輛驅(qū)動用引擎發(fā)電機(jī)單元p’。圖1所示的車輛v的車體d具有存儲部b。引擎發(fā)電機(jī)單元p’放置在存儲部b中。車輛驅(qū)動用引擎發(fā)電機(jī)單元p’可以裝卸于車輛v的車體d(參見圖1)。

車輛驅(qū)動用引擎發(fā)電機(jī)單元p’包括電力供給系統(tǒng)p、連接器17a和控制連接器19a。電力供給系統(tǒng)p包括發(fā)電機(jī)10、引擎14和控制裝置15。電力供給系統(tǒng)p還包括燃料箱10a、空氣濾清器10b、消音器10d和轉(zhuǎn)換器16。

發(fā)電機(jī)10、引擎14、控制裝置15、連接器17a、燃料箱10a、空氣濾清器10b、消音器10d以及轉(zhuǎn)換器16一體地組裝。因此，形成引擎發(fā)電機(jī)單元p’的引擎14、控制裝置15、連接器17a、燃料箱10a、空氣濾清器10b、消音器10d以及轉(zhuǎn)換器16一體地裝卸于車輛v的車體d。

引擎發(fā)電機(jī)單元p’是在物理上作為一個主體裝卸于車體d的裝置。引擎發(fā)電機(jī)單元p’被配置為引擎發(fā)電機(jī)單元p’中所包含的所有部分形成能夠裝卸于車體d的一個主體。引擎發(fā)電機(jī)單元p’中所包含的所有部分例如是發(fā)電機(jī)10、引擎14、控制裝置15等。引擎發(fā)電機(jī)單元p’可以被配置為不使用以下固定構(gòu)件(例如，螺釘)而裝卸于車體d：該固定構(gòu)件可裝卸于車體d和引擎發(fā)電機(jī)單元p’。例如，引擎發(fā)電機(jī)單元p’可以通過設(shè)置在車體d和/或引擎發(fā)電機(jī)單元p’中的安裝機(jī)構(gòu)而裝卸于車體d。引擎發(fā)電機(jī)單元p’可以被配置為通過使用以下固定構(gòu)件而裝卸于車體d：該固定構(gòu)件可裝卸于車體d和引擎發(fā)電機(jī)單元p’。引擎發(fā)電機(jī)單元p’可以被配置為作業(yè)人員使用工具或不使用工具對引擎發(fā)電機(jī)單元p’進(jìn)行直接地物理作業(yè)，由此進(jìn)行引擎發(fā)電機(jī)單元p’的裝卸作業(yè)。引擎發(fā)電機(jī)單元p’可以被配置為無作業(yè)人員對引擎發(fā)電機(jī)單元p’進(jìn)行直接的物理作業(yè)，而可通過機(jī)械裝置進(jìn)行引擎發(fā)電機(jī)單元p’的裝卸作業(yè)。引擎發(fā)電機(jī)單元p’可以被配置為在物理上作為一個主體，該主體能夠裝卸于車體d并且具有單獨裝卸于車體d的至少一個零件。引擎發(fā)電機(jī)單元p’可以被配置為能夠在被安裝到車輛v的車體d的情況下接受燃料的補(bǔ)給。引擎發(fā)電機(jī)單元p’可以被配置為在被安裝到車體d的情況下接受引擎潤滑油的補(bǔ)給。

在引擎發(fā)電機(jī)單元p’的任何零件發(fā)生故障的情況下，引擎發(fā)電機(jī)單元p’可以從車輛v上拆下來進(jìn)行修理。

當(dāng)引擎發(fā)電機(jī)單元p’被更換時，設(shè)置在電力供給系統(tǒng)p中的機(jī)構(gòu)部分被整體地更換。這可以削減在更換一部分的情況下對以下動作的需要：將機(jī)構(gòu)部分的一部分連接至其余部分并進(jìn)行調(diào)整。這使得易于進(jìn)行車輛v的維護(hù)。

引擎發(fā)電機(jī)單元p’可以易于重裝到與車輛v不同的設(shè)備。例如，引擎發(fā)電機(jī)單元p’可以易于重裝到與車輛v不同類型的車輛。這里，不同類型的車輛具有能夠存儲引擎發(fā)電機(jī)單元p’的結(jié)構(gòu)并且包括可與連接器17a連接的匹配連接器。例如，在多種類型的車輛中共用一個引擎發(fā)電機(jī)單元p’。

為了將引擎發(fā)電機(jī)單元p’安裝到車輛v的車體d上，連接器17a連接至設(shè)置在車輛v的車體d中的車輛用連接器17b(參見圖1)。連接器17a和車輛用連接器17b中繼從電力供給系統(tǒng)p的發(fā)電機(jī)10供給至馬達(dá)18的電流。

為了將引擎發(fā)電機(jī)單元p’安裝在車輛v的車體d上，控制連接器19a與設(shè)置在車輛v的車體d中的車輛用控制連接器19b(參見圖1)連接。控制連接器19a和車輛用控制連接器19b中繼從要求指示部a供給至電力供給系統(tǒng)p的控制裝置15的表示操作量的信號?？刂七B接器19a可以與連接器17a一體化。

引擎14為內(nèi)燃機(jī)。引擎14使燃料燃燒。因此，引擎14輸出機(jī)械動力。引擎14包括輸出軸c。輸出軸c例如為曲柄軸。圖2示意性地示出了引擎14和輸出軸c之間的連接關(guān)系。引擎14包括氣缸142、活塞143、連桿145和曲柄軸箱146。氣缸142和活塞143界定燃燒室?；钊?43和作為輸出軸c的曲柄軸經(jīng)由連桿145連接。

引擎14經(jīng)由空氣濾清器10b接受空氣的供給。引擎14從燃料箱10a接受燃料的供給。引擎14使從燃料箱10a供給的燃料在燃燒室內(nèi)燃燒，從而使活塞143往返移動。作為輸出軸c的曲柄軸將往返移動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)功率。引擎14通過輸出軸c輸出機(jī)械動力。在引擎14中由燃燒產(chǎn)生的廢氣經(jīng)由消音器10d排出。輸出軸c的轉(zhuǎn)速表示引擎14的轉(zhuǎn)速。

關(guān)于從引擎14到驅(qū)動輪wc、wd(參見圖1)的動力傳遞，引擎14與驅(qū)動輪wc、wd并未通過機(jī)械零件連接。電力供給系統(tǒng)p的機(jī)械系統(tǒng)在電力供給系統(tǒng)p內(nèi)閉合。即，從引擎14輸出的所有旋轉(zhuǎn)功率在電力供給系統(tǒng)p中被轉(zhuǎn)換成除了機(jī)械功率以外的功率。由引擎14產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)功率專門被轉(zhuǎn)換為電力。更具體地說，由引擎14產(chǎn)生的所有機(jī)械功率除了損耗之外的全部功率都由發(fā)電機(jī)10轉(zhuǎn)換成電力。由發(fā)電機(jī)10的轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的電力在電力供給系統(tǒng)p的外部由馬達(dá)18轉(zhuǎn)換成機(jī)械功率。

電力供給系統(tǒng)p不利用引擎14的旋轉(zhuǎn)功率來直接驅(qū)動布置在電力供給系統(tǒng)p外部的外部機(jī)構(gòu)。因此，引擎14的旋轉(zhuǎn)功率的控制難以受外部機(jī)構(gòu)的動作特性的制約。引擎14的旋轉(zhuǎn)功率的控制的自由度較高。

引擎14包括引擎輸出調(diào)整部141。引擎輸出調(diào)整部141調(diào)整引擎14的旋轉(zhuǎn)功率。引擎輸出調(diào)整部141包括節(jié)流閥調(diào)整機(jī)構(gòu)141a和燃料噴射裝置141b。節(jié)流閥調(diào)整機(jī)構(gòu)141a調(diào)整由引擎14吸入的空氣量。燃料噴射裝置141b將燃料供給至引擎14。引擎輸出調(diào)整部141控制引擎14的吸入空氣量和燃料噴射量。以這種方式，引擎輸出調(diào)整部141調(diào)整引擎14所輸出的旋轉(zhuǎn)功率。例如，引擎輸出調(diào)整部141增大引擎14的吸入空氣量和燃料噴射量。這導(dǎo)致引擎14的旋轉(zhuǎn)功率增大。隨著引擎14的旋轉(zhuǎn)功率增大，輸出軸c的轉(zhuǎn)速增大。輸出軸c的轉(zhuǎn)速表示引擎14的轉(zhuǎn)速。

引擎輸出調(diào)整部141改變引擎14的旋轉(zhuǎn)功率，從而調(diào)整發(fā)電機(jī)10產(chǎn)生的電壓和電流。

關(guān)于從引擎14到發(fā)電機(jī)10的動力傳遞，發(fā)電機(jī)10機(jī)械地連接至引擎14。發(fā)電機(jī)10連接至引擎14的輸出軸c。在該實施例中，發(fā)電機(jī)10與輸出軸c直接連接。發(fā)電機(jī)10從引擎14接收旋轉(zhuǎn)功率，并向馬達(dá)18供給電流。發(fā)電機(jī)10例如被附裝至引擎14的曲柄軸箱146?；蛘撸l(fā)電機(jī)10例如可以布置在遠(yuǎn)離曲柄軸箱146的位置。

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

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

轉(zhuǎn)子11包括永久磁鐵。更具體地說，轉(zhuǎn)子11包括多個磁極部111和背軛部112。磁極部111由永久磁鐵制成。背軛部112例如由強(qiáng)磁性材料制成。磁極部111布置在背軛部112和定子12之間。磁極部111附裝至背軛部112。多個磁極部111被布置成圍繞轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)軸線沿圓周方向z排列，即在轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)方向上排列。多個磁極部111被布置成n極和s極在圓周方向z上交替。發(fā)電機(jī)10是永久磁鐵式三相無刷發(fā)電機(jī)。用于供給電流的繞組未設(shè)置在轉(zhuǎn)子11上。

定子12布置成與轉(zhuǎn)子11相對。定子12包括多個繞組121和定子芯122。定子芯122由例如強(qiáng)磁性材料制成。定子芯122形成定子12的磁回路。多個繞組121纏繞在定子芯122上。定子芯122包括芯本體122a(參見圖3(a))和多個齒部122b。芯本體122a作為磁軛而發(fā)揮功能。多個齒部122b從芯本體122a朝向轉(zhuǎn)子11延伸。多個齒部122b從芯本體122a朝向轉(zhuǎn)子11突出。朝向轉(zhuǎn)子11延伸的齒部122b的前端面與轉(zhuǎn)子11的磁極部111隔著氣隙而彼此相對。定子芯122的齒部122b與轉(zhuǎn)子11的磁極部111彼此直接相向。多個齒部122b在圓周方向z上隔開布置并沿圓周方向z排列。多個繞組121中的每一者纏繞在多個齒部122b中的每一者上。每個繞組121纏繞成通過多個齒部122b之間的縫隙。每個繞組121對應(yīng)于三相(即u相、v相和w相)中的任一相。與u相、v相和w相相對應(yīng)的繞組121沿圓周方向z依序布置。

轉(zhuǎn)子11連接至引擎14的輸出軸c。轉(zhuǎn)子11隨著輸出軸c的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子11的磁極部111以磁極部111與定子芯122的齒部122b相對的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)。若轉(zhuǎn)子11旋轉(zhuǎn)，則與繞組121交鏈的磁通變化。結(jié)果，在繞組121中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。以此方式，發(fā)電機(jī)10進(jìn)行發(fā)電。發(fā)電機(jī)10將發(fā)電電流供給至馬達(dá)18。從發(fā)電機(jī)10輸出的電流被供給至馬達(dá)18。具體地說，從發(fā)電機(jī)10輸出的電流經(jīng)由轉(zhuǎn)換器16和逆變器j而供給至馬達(dá)18。隨著從發(fā)電機(jī)10輸出的電流增大，則從轉(zhuǎn)換器16供給至逆變器j的電流增大，使得供給至馬達(dá)18的電流增大。從發(fā)電機(jī)10輸出的電壓經(jīng)由轉(zhuǎn)換器16和逆變器j供給至馬達(dá)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中所具有的多個齒部122b從芯本體122a向軸向x突出。在本實施例中，軸向x是轉(zhuǎn)子11和定子12彼此相對的方向。

供給電流調(diào)整部131對從發(fā)電機(jī)10供給至馬達(dá)18的電流進(jìn)行調(diào)整。為了調(diào)整供給至馬達(dá)18的電流，供給電流調(diào)整部131改變繞組121的電感。供給電流調(diào)整部131改變從繞組121觀察的通過定子芯122的磁回路的磁阻。以這種方式，供給電流調(diào)整部131改變繞組121的電感。供給電流調(diào)整部131為電流調(diào)整機(jī)構(gòu)。從繞組121觀察的磁回路例如是閉環(huán)回路。從繞組121觀察的磁回路為如下回路：該回路通過繞組121的內(nèi)部路徑從繞組121的內(nèi)部路徑的一端部(靠近轉(zhuǎn)子的端部)到達(dá)相鄰繞組121的內(nèi)部路徑的一端部(靠近轉(zhuǎn)子的端部)，通過相鄰繞組121的內(nèi)部路徑從相鄰繞組121的內(nèi)部路徑的另一端部(遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子的端部)到達(dá)上述繞組121的內(nèi)部路徑的另一端部(遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子的端部)。繞組121的內(nèi)部路徑是在繞組121的內(nèi)部設(shè)置為沿轉(zhuǎn)子11和定子12彼此相對的方向延伸的路徑。從繞組121觀察的磁回路的一部分具有諸如氣隙等的非磁性體間隙。從繞組121觀察的磁回路例如包括定子芯122和非磁性體間隙。

關(guān)于由供給電流調(diào)整部131對電感所進(jìn)行的調(diào)整的細(xì)節(jié)將在下文進(jìn)行說明。

電力供給系統(tǒng)p的控制裝置15控制供給至作為電負(fù)載裝置的馬達(dá)18(參見圖1)的電流。當(dāng)要求增大供給至馬達(dá)18的電流時，控制裝置15控制供給至馬達(dá)18的電流?？刂蒲b置15當(dāng)被要求增大輸出給作為電負(fù)載裝置的馬達(dá)18的功率時，控制供給至馬達(dá)18的電流。

控制裝置15連接至引擎輸出調(diào)整部141和供給電流調(diào)整部131。向電力供給系統(tǒng)p所發(fā)出的電流要求根據(jù)要求指示部a的操作量而從要求指示部a輸出?？刂蒲b置15根據(jù)從要求指示部a輸出的電流要求來控制引擎輸出調(diào)整部141和供給電流調(diào)整部131。

本實施例的電力供給系統(tǒng)p通過控制裝置15來調(diào)整發(fā)電機(jī)10的電感與引擎14的旋轉(zhuǎn)之間的平衡。因此，作為安裝有電力供給系統(tǒng)p的設(shè)備的車體d(參見圖1)無需調(diào)整該平衡。電力供給系統(tǒng)p被視作如同接收電流要求的電池單元。安裝有電力供給系統(tǒng)p的車輛v無需直接對引擎14的吸入空氣量和燃料噴射量進(jìn)行控制的控制裝置，而可以從電力供給系統(tǒng)p獲得符合要求的電流。

控制裝置15包括電流要求接收部151和調(diào)整控制部152。

控制裝置15例如包括微控制器?？刂蒲b置15包括中央處理單元(未示出)和存儲裝置(未示出)。中央處理單元基于控制程序而進(jìn)行運(yùn)算處理。存儲裝置存儲與程序和運(yùn)算相關(guān)的數(shù)據(jù)。電流要求接收部151和調(diào)整控制部152通過中央處理單元執(zhí)行程序來實現(xiàn)。

電流要求接收部151接收電流要求。電流要求表示供給至馬達(dá)18的電流的要求。電流要求接收部151接收根據(jù)要求指示部a的操作量而輸出的電流要求。

調(diào)整控制部152控制引擎輸出調(diào)整部141和供給電流調(diào)整部131。因此，調(diào)整控制部152控制供給至馬達(dá)18的電流。

如果電流要求接收部151接收到的電流要求是增大供給至馬達(dá)18的電流的要求，則調(diào)整控制部152進(jìn)行控制以增大供給至馬達(dá)18的電流。為了增大馬達(dá)18的輸出功率，調(diào)整控制部152進(jìn)行控制以增大供給至馬達(dá)18的電流。

電力供給系統(tǒng)p還包括轉(zhuǎn)換器16。轉(zhuǎn)換器16對從發(fā)電機(jī)10輸出的電流進(jìn)行整流。轉(zhuǎn)換器16將從發(fā)電機(jī)10輸出的三相ac轉(zhuǎn)換成dc。轉(zhuǎn)換器16輸出dc。轉(zhuǎn)換器16例如具有逆變器電路。轉(zhuǎn)換器16例如具有三相橋接逆變器電路。三相橋接逆變器電路包括與三相相對應(yīng)的開關(guān)元件sa?；趯D(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行檢測的位置傳感器(未示出)提供的信號來控制開關(guān)元件sa的接通/斷開操作。

轉(zhuǎn)換器16的動作由控制裝置15控制。例如，轉(zhuǎn)換器16使開關(guān)元件的接通/斷開動作的時序相對于三相ac的特定的相位角而變化，由此可以調(diào)整供給至馬達(dá)18的電流。轉(zhuǎn)換器16例如阻斷利用發(fā)電機(jī)10產(chǎn)生的電流，由此即使在引擎14和發(fā)電機(jī)10動作時，也可使馬達(dá)18的旋轉(zhuǎn)停止。以這種方式，維持車輛v的停止?fàn)顟B(tài)。

由轉(zhuǎn)換器16進(jìn)行的調(diào)整主要用于限制發(fā)電機(jī)10產(chǎn)生的電流。由轉(zhuǎn)換器16進(jìn)行的調(diào)整不同于通過改變發(fā)電機(jī)10的電感而對電流進(jìn)行的控制。下面，將基于以下假設(shè)進(jìn)行說明：利用轉(zhuǎn)換器16所進(jìn)行的電流限制保持為最小。

轉(zhuǎn)換器16也可以包括具有二極管的橋接電路。即，轉(zhuǎn)換器16可以被配置為整流器。在這種情況下，不由控制裝置15對電流進(jìn)行控制。

[供給電流調(diào)整部]

圖3(a)和圖3(b)是說明設(shè)置在圖2所示的發(fā)電機(jī)10中的供給電流調(diào)整部131所進(jìn)行的調(diào)整的示意圖。圖3(a)示出了繞組121的電感被設(shè)定為最高可設(shè)定值的狀態(tài)。圖3(b)示出了繞組121的電感被設(shè)定為比圖3(a)小的值的狀態(tài)。

圖3(a)示出了設(shè)置在發(fā)電機(jī)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(jī)10包括spm(surfacepermanentmagnet，表面永磁)發(fā)電機(jī)。轉(zhuǎn)子11和定子12彼此相對。更具體地說，轉(zhuǎn)子11的磁極部111和定子12的定子芯122的齒部122b隔著氣隙而彼此相對。磁極部111朝向定子12而露出。

供給電流調(diào)整部131改變從繞組121觀察的通過定子芯122的磁回路f22的磁阻。以這種方式，供給電流調(diào)整部131改變繞組121的電感以調(diào)整供給至馬達(dá)18的電流。更詳細(xì)地說，供給電流調(diào)整部131移動定子芯122相對于繞組121的位置。以這種方式，供給電流調(diào)整部131改變從繞組121觀察的通過定子芯122的磁回路f22的磁阻。

繞組121被固定至發(fā)電機(jī)10的殼體(未示出)。定子芯122被支撐在殼體上，使得定子芯122相對于繞組121在軸向x上自由移動。繞組121未固定至齒部122b。在筒狀的每個繞組121和每個齒部122b之間設(shè)置有間隙。該間隙使得齒部122b能夠相對于繞組121自由移動。

供給電流調(diào)整部131使定子芯122移動，以使齒部122b在出入于纏繞成筒狀的繞組121中的方向上移動。在本實施例中，供給電流調(diào)整部131使定子芯122在軸向x上移動?？刂蒲b置15根據(jù)電流要求而使供給電流調(diào)整部131動作。

在圖3中，為了以易于理解的方式描述定子芯122的移動，供給電流調(diào)整部131以小齒輪齒條機(jī)構(gòu)和馬達(dá)的形式示意性地示出。這里，可以采用圖示以外的機(jī)構(gòu)作為使定子芯122移動的供給電流調(diào)整部131。例如，可以采用具有與定子芯同心布置并與定子芯螺紋接合的圓筒構(gòu)件的機(jī)構(gòu)。這樣的機(jī)構(gòu)能夠通過例如圓筒構(gòu)件相對于定子芯旋轉(zhuǎn)來使定子芯在軸向x上移動。

供給電流調(diào)整部131以維持定子芯122相對于轉(zhuǎn)子11的位置的方式使定子芯122相對于繞組121的位置移動。如圖3所示，虛線q表示轉(zhuǎn)子11在軸向x上與定子芯122連動地移動。用于維持轉(zhuǎn)子11與定子芯122之間的相對位置的結(jié)構(gòu)例如通過軸承部113可旋轉(zhuǎn)地支撐轉(zhuǎn)子11而形成。軸承部113的位置相對于定子芯122固定。

圖3(a)和圖3(b)圖示出由磁極部111產(chǎn)生的主要的磁通f1。每個磁通f1的線表示由磁極部111所產(chǎn)生的磁通f1所通過的主要的磁回路。磁通f1所通過的磁回路將被稱為磁回路f1。

由磁極部111產(chǎn)生的主要的磁通f1通過磁極部111、磁極部111與齒部122b之間的氣隙、齒部122b、芯本體122a和背軛部112而流動。換句話說，磁回路f1由磁極部111、磁極部111和齒部122b之間的氣隙、齒部122b、芯本體122a和背軛部112構(gòu)成。

這里，圖3(a)和圖3(b)示出在圓周方向上布置的多個齒部122b中的三個齒部122b。為了易懂地圖示出磁回路f1，圖3(a)和圖3(b)示出了磁極部111與三個齒部122b中的中間齒部122b相對的狀態(tài)。

隨著轉(zhuǎn)子11旋轉(zhuǎn)，由磁極部111產(chǎn)生并與繞組121交鏈的磁通的量改變。與繞組121交鏈的磁通的量的變化導(dǎo)致繞組121中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。即，進(jìn)行發(fā)電。

繞組121中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓取決于與繞組121交鏈的磁通的量。磁回路f1的磁阻越大，則與繞組121交鏈的磁通的量越少。磁回路f1的磁阻主要取決于齒部122b和磁極部111之間的氣隙的磁阻。齒部122b與磁極部111之間的氣隙的磁阻取決于齒部122b與磁極部111之間的氣隙的氣隙長度l1。

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

圖3(a)和圖3(b)圖示出由繞組121中流通的電流而產(chǎn)生的主要的磁通f2。在進(jìn)行發(fā)電時，由感應(yīng)電壓所引起的電流在繞組121中流通。在進(jìn)行發(fā)電時磁通f2通過在繞組121中流通的電流而產(chǎn)生。每個磁通f2的線表示由繞組121中的電流所產(chǎn)生的磁通f2所通過的主要的磁回路。磁通f2所通過的磁回路將被稱為磁回路f2。磁回路f2是從繞組121觀察的磁回路。從繞組121觀察的磁回路f2包括通過繞組121的內(nèi)部并且使磁回路f2整體的磁阻成為最小的路徑。

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，示出了在圓周方向上布置的多個齒部122b中的三個齒部122b。作為典型示例，圖示出了用于纏繞在三個齒部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通過纏繞有某繞組121的齒部122b和與某齒部122b相鄰的兩個齒部122b。

由繞組121中的電流產(chǎn)生的主要的磁通f2通過齒部122b、芯本體122a和相鄰的兩個齒部122b之間的氣隙。換句話說，磁回路f2由齒部122b、芯本體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的包含氣隙的一部分用粗線表示。磁回路f2的包含氣隙的粗線部分將簡稱為氣隙f2a。氣隙f2a位于繞組121和轉(zhuǎn)子11之間。磁回路f2中所包含的氣隙f2a位于繞組121和轉(zhuǎn)子11之間以及相鄰的齒部122b之間。氣隙f2a是非磁性體間隙。磁回路f2的與氣隙f2a相對應(yīng)的一部分設(shè)置為將相鄰的兩個齒部122b各自與轉(zhuǎn)子11相對的部分相連接。

從繞組121觀察的磁回路f2包括相鄰兩個齒部122b之間的氣隙f2a。磁回路f2實質(zhì)上不包括轉(zhuǎn)子11的背軛部112。由繞組121中的電流所產(chǎn)生的磁通f2的大部分基于如下理由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中的電流所產(chǎn)生的磁通f2，磁極部111僅被視為磁通的路徑。在本實施例中，磁極部111包含磁導(dǎo)率比空氣低的永久磁鐵。因此，磁極部111在磁回路f2中被視為與空氣等同。由于磁極部111與空氣等同，因此定子12與轉(zhuǎn)子11之間的氣隙的實質(zhì)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的距離包括軸向x上的磁極部111的厚度。因此，距離l11比從齒部122b到磁極部111的距離l1長。

此外，在本實施例中，由繞組121中的電流所產(chǎn)生的磁通f2的量小于由磁極部111的永久磁鐵所產(chǎn)生的磁通的量。由繞組121中的電流所產(chǎn)生的磁通f2的大部分難以到達(dá)隔著氣隙長度l11的背軛部112。由繞組121中的電流所產(chǎn)生的磁通f2中通過背軛部112的磁通較少。

因此，由繞組121中的電流所產(chǎn)生的磁通f2的大部分通過齒部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，繞組121的電感被設(shè)定為最高可設(shè)定值。在圖3(a)所示的狀態(tài)下，磁回路f2中所包含的氣隙f2a在磁回路f2的各部分中磁阻最大。氣隙f2a具有比磁回路f2中除氣隙f2a之外的剩余部分f2b大的磁阻。

繞組121的電感取決于從繞組121觀察的磁回路f2的磁阻。繞組121的電感與從繞組121觀察的磁回路f2的磁阻成反比。

這里，從繞組121觀察的磁回路f2的磁阻是由繞組121中的電流所產(chǎn)生的磁通f2流通的磁回路f2的磁阻。從繞組121觀察的通過定子芯122的磁回路f2的磁阻包括相鄰的兩個齒部122b之間的氣隙f2a的磁阻。在嚴(yán)格意義上，由繞組121中的電流產(chǎn)生的磁通f2通過定子12和轉(zhuǎn)子11兩者。然而，如上所述，由繞組121中的電流所產(chǎn)生的磁通的大部分通過相鄰的兩個齒部122b之間的氣隙f2a，而不通過轉(zhuǎn)子11的背軛部112。因此，與取決于通過轉(zhuǎn)子11的磁回路f1的磁阻相比，從繞組121觀察的磁阻更大地取決于通過定子12的磁回路f2的磁阻。即，與取決于從繞組121側(cè)觀察時通過轉(zhuǎn)子11的磁回路f1的磁阻相比，繞組121的電感更大地取決于從繞組121側(cè)觀察時通過定子芯122的磁回路f2的磁阻。因此，繞組121的電感實質(zhì)上取決于從繞組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)整部131使定子芯122相對于繞組121的相對位置移動。以這種方式，供給電流調(diào)整部131改變從繞組121觀察的磁回路f2的磁阻。以這種方式，供給電流調(diào)整部131改變繞組121的電感。例如，在供給電流調(diào)整部131使定子芯122沿著箭頭x1所指的方向移動的情況下，定子芯122的齒部122b朝向從纏繞成筒狀的繞組121中脫離的方向移動。

圖3(b)示出了具有比圖3(a)所示的狀態(tài)小的電感的狀態(tài)。

若定子芯122的齒部122b從繞組121中脫離，則繞組121中所存在的定子芯122的量減少。結(jié)果，繞組121中的磁通擴(kuò)大。從從繞組121觀察的磁回路f2的角度考慮，構(gòu)成磁回路f2的氣隙f2a的長度變長。這增大了繞組121和轉(zhuǎn)子11之間的氣隙f2a的磁阻。即，磁阻最大的氣隙f2a的磁阻增大。結(jié)果，從繞組121觀察的通過定子芯122的磁回路f2的磁阻增大。因此，繞組121的電感減小。

供給電流調(diào)整部131改變磁阻最大的氣隙f2a的磁阻。以這種方式，供給電流調(diào)整部131改變通過相鄰的齒部122b的磁回路f2的磁阻。與例如改變除氣隙f2a以外的部分的磁阻相比，這可能導(dǎo)致繞組121的電感較大地變化。

此外，供給電流調(diào)整部131改變繞組121的電感使得繞組121的電感的變化率高于與繞組121交鏈的磁通的變化率。以這種方式，供給電流調(diào)整部131調(diào)整電流。根據(jù)本實施例的發(fā)電機(jī)10的供給電流調(diào)整部131以維持定子芯122相對于轉(zhuǎn)子11的位置的方式使定子芯122相對于繞組121的位置移動。

隨著供給電流調(diào)整部131沿箭頭x1的方向移動定子芯122，轉(zhuǎn)子11也連動地沿箭頭x1的方向移動。因此，定子芯122相對于轉(zhuǎn)子11的位置得以維持。

這能夠抑制當(dāng)定子芯122移動時可能引起的齒部122b與磁極部111之間的氣隙長度l1的變化。因此，抑制從磁極部111向定子芯122流動的磁通f1的變化。即，抑制與繞組121交鏈的磁通f1的變化。

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

為了對發(fā)電機(jī)10所產(chǎn)生的電壓和電流的變化的概略進(jìn)行說明，而簡化了圖4中所示的電路。此外，關(guān)于轉(zhuǎn)換器16和逆變器j，假定其狀態(tài)固定而將省略其說明。

如圖4所示，繞組121電性地包括ac電壓源121a、電感器121b和電阻121c。

ac電壓源121a輸出主要取決于與繞組121交鏈的磁通φ的感應(yīng)電壓e。更具體地說，感應(yīng)電壓e取決于磁通f1和轉(zhuǎn)子11的轉(zhuǎn)速ω的乘積。電感器121b的電感l(wèi)主要取決于從繞組121觀察的通過定子芯122的磁回路f2的磁阻。電阻121c的電阻值r為繞組電阻。繞組121的阻抗zg示意性地表示為：

((ωl)²+r²)^1/2。

供給電流調(diào)整部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)整部131改變從繞組121觀察的通過定子芯122的磁回路f2的磁阻。因此，供給電流調(diào)整部131改變繞組121l的電感。改變電感l(wèi)導(dǎo)致阻抗zg的變化。結(jié)果，從發(fā)電機(jī)10供給的電流i得以調(diào)整。

供給電流調(diào)整部131改變繞組121的電感使得與繞組121交鏈的磁通φ的變化率低于繞組121l的電感的變化率。以這種方式，供給電流調(diào)整部131調(diào)整電流i。因此，以感應(yīng)電壓e的變化較小的方式來調(diào)整電流。

作為對從發(fā)電機(jī)10輸出的電流進(jìn)行調(diào)整的方法，除由供給電流調(diào)整部131進(jìn)行調(diào)整之外，也可以考慮改變引擎14的輸出(旋轉(zhuǎn)功率)。引擎輸出調(diào)整部141改變引擎14的轉(zhuǎn)速，以改變轉(zhuǎn)子11的轉(zhuǎn)速ω，從而調(diào)整供給至馬達(dá)18的電壓。

引擎14的輸出(旋轉(zhuǎn)功率)主要改變輸出軸c的轉(zhuǎn)速，即轉(zhuǎn)子11的轉(zhuǎn)速ω。轉(zhuǎn)子11的轉(zhuǎn)速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，僅采用改變引擎14的輸出軸c的轉(zhuǎn)速的方法不能避免供給電壓和供給電流之間的高連動性。

在此方面，發(fā)電機(jī)10根據(jù)電流要求使定子芯122相對于繞組121的位置移動，以改變從繞組121觀察的通過定子芯122的磁回路f2的磁阻。結(jié)果，繞組121的電感改變。因此，當(dāng)改變從繞組121觀察的磁回路f2的磁阻時所獲得的電流變化與電壓變化的比率與當(dāng)改變轉(zhuǎn)子11的轉(zhuǎn)速ω時所獲得的電流變化與電壓變化的比率不同。例如與僅由引擎輸出調(diào)整部141改變引擎14的輸出軸c的轉(zhuǎn)速的情況相比，本實施例的發(fā)電機(jī)能夠一面抑制電壓變化和電流變化的連動性，一面調(diào)整供給至馬達(dá)18的電流。

在本實施例中，定子芯122相對于繞組121的位置的移動導(dǎo)致從繞組121觀察的磁回路f2的磁阻的變化。結(jié)果，繞組121l的電感被改變，使得電流被調(diào)整。本實施例由于通過改變從繞組121觀察的通過定子芯122的磁回路f2的磁阻來改變電感l(wèi)，因此可以慢慢地改變電感l(wèi)。

作為改變電感的方法，還可以考慮改變繞組的實質(zhì)匝數(shù)，而非改變從繞組觀察的通過定子芯的磁回路的磁阻。例如，可以考慮選擇性地切換設(shè)置在繞組一端的端子與設(shè)置在繞組中間的端子以用作電流輸出端子。也可考慮使設(shè)置在繞組中間的端子與其他端子短路。這會改變影響電流的實質(zhì)匝數(shù)。結(jié)果，電感被改變。

這里，在改變繞組的實質(zhì)匝數(shù)的情況下，實質(zhì)匝數(shù)瞬間較大地改變。因此，繞組產(chǎn)生過大的電壓。另外，易于在短時間內(nèi)流通過大的電流。在改變實質(zhì)匝數(shù)的情況下，需要提供用于切換電流的開關(guān)元件。此外，為了承受過大的電壓，要求開關(guān)元件具有高擊穿電壓。為了應(yīng)對過大的電流的變化，繞組需要由粗線制成。由于這些原因，改變繞組的實質(zhì)匝數(shù)的方法效率較低。此外，發(fā)電機(jī)的尺寸增大。

在本實施例中，通過定子芯122的磁阻發(fā)生改變，使得繞組121l的電感變化。因此，繞組121l的電感可以慢慢地變化。這可以抑制繞組121中產(chǎn)生的電壓的急劇上升。因此，可將具有低擊穿電壓的零件連接至發(fā)電機(jī)10。這提供了較高的效率。這也無需提供用于切換電流的開關(guān)元件。這也允許繞組使用較細(xì)的線材。抑制發(fā)電機(jī)10的尺寸增大。

圖5是電力供給系統(tǒng)p的動作的流程圖。

電力供給系統(tǒng)p執(zhí)行控制處理?？刂蒲b置15控制供給至馬達(dá)18的電流和電壓?？刂蒲b置15重復(fù)圖5所示的控制處理。將參照圖2至圖3來說明電力供給系統(tǒng)p所輸出的電壓和電流的控制。

控制裝置15的電流要求接收部151接收電力要求(s11)。電流要求接收部151接收電流要求。電流要求表示供給至馬達(dá)18的電流的要求。電流要求接收部151接收要求指示部a的操作量。電流要求接收部151基于要求指示部a的操作量而電流要求。更具體地說，電流要求接收部151基于要求指示部a的操作量、車輛v的行駛狀態(tài)、目標(biāo)燃料效率的設(shè)定和對動作的追隨性的設(shè)定來獲得電流要求。

然后，調(diào)整控制部152基于電流要求接收部151接收的電流要求來控制供給至馬達(dá)18的電流(s12)。調(diào)整控制部152基于增大電流的要求來控制供給至馬達(dá)18的電流。更具體地說，在要求增大電流時，調(diào)整控制部152進(jìn)行控制以便增大供給至馬達(dá)18的電流。調(diào)整控制部152控制供給至馬達(dá)18的電流和電壓。調(diào)整控制部152基于要求指示部a的操作量來控制供給至馬達(dá)18的電流和電壓。

調(diào)整控制部152被配置為控制供給電流調(diào)整部131和引擎輸出調(diào)整部141兩者。調(diào)整控制部152控制由供給電流調(diào)整部131所進(jìn)行的調(diào)整量和由引擎輸出調(diào)整部141所進(jìn)行的調(diào)整量。調(diào)整控制部152控制由供給電流調(diào)整部131所進(jìn)行的調(diào)整量與由引擎輸出調(diào)整部141所進(jìn)行的調(diào)整量之間的分配。

控制裝置15控制電流的增大量與電壓的增大量之間的分配。關(guān)于控制裝置15所進(jìn)行的控制，對電壓的增大量較大的控制的典型示例和電流的增大量較大的控制的典型示例進(jìn)行說明。將電壓的增大量較大的控制的典型示例稱為電壓控制。將電流的增大量較大的控制的典型示例稱為電流控制?？刂蒲b置15根據(jù)接收到的要求，進(jìn)行電流控制、電壓控制或者電流控制和電壓控制的組合。

(電壓控制)

在電壓控制中，控制裝置15引導(dǎo)引擎輸出調(diào)整部141(參見圖2)增大引擎14的旋轉(zhuǎn)功率。具體地說，控制裝置15引導(dǎo)引擎輸出調(diào)整部141增大引擎14的吸入空氣量和燃料噴射量。引擎14的功率增大導(dǎo)致引擎14的轉(zhuǎn)速(即發(fā)電機(jī)10的轉(zhuǎn)子11的轉(zhuǎn)速ω)增大。

在電壓控制中，控制裝置15不使供給電流調(diào)整部131進(jìn)行減小繞組121的電感l(wèi)的調(diào)整。供給電流調(diào)整部131維持定子芯122的齒部122b完全進(jìn)入至筒狀的繞組121中的狀態(tài)，如圖3所示。

即，當(dāng)要求增大電壓時，控制裝置15不引導(dǎo)供給電流調(diào)整部131減小繞組121的電感l(wèi)?？刂蒲b置15引導(dǎo)引擎輸出調(diào)整部141增大旋轉(zhuǎn)功率的引擎14。

隨著轉(zhuǎn)速ω的增大，圖4所示的交流電壓源121a的感應(yīng)電壓e變大。感應(yīng)電壓e實質(zhì)上與轉(zhuǎn)速ω成正比。這導(dǎo)致從電力供給系統(tǒng)p輸出的電壓增大。即，供給至馬達(dá)18的電壓增大。

例如，當(dāng)馬達(dá)18根據(jù)已供給的電壓以恒定速度旋轉(zhuǎn)時，在馬達(dá)18中產(chǎn)生由旋轉(zhuǎn)所致的感應(yīng)電壓。馬達(dá)18的感應(yīng)電壓在阻礙從電力供給系統(tǒng)p向馬達(dá)18流動的電流的方向產(chǎn)生。因此，從電力供給系統(tǒng)p向馬達(dá)18流動的電流相對較小。即，馬達(dá)18自身的阻抗z18較大。在這種狀態(tài)下，在發(fā)電機(jī)10的繞組121中流通的電流相對較小。因此，繞組121的阻抗zg對電力供給系統(tǒng)p的輸出電壓所造成的影響較小。

隨著由引擎輸出調(diào)整部141的調(diào)整所致的轉(zhuǎn)速ω的增大，繞組121的阻抗zg增大。然而，當(dāng)馬達(dá)18的阻抗z18較大時，繞組121的阻抗zg的增大對電力供給系統(tǒng)p的輸出電壓所造成的影響較小。因此，供給至馬達(dá)18的電壓實質(zhì)上隨著轉(zhuǎn)速ω的增大而增大。供給至馬達(dá)18的電壓增大導(dǎo)致馬達(dá)18的轉(zhuǎn)速增大。

(電流控制)

在電流控制中，控制裝置15引導(dǎo)供給電流調(diào)整部131調(diào)整定子芯122的位置，使得繞組121l的電感減小。供給電流調(diào)整部131調(diào)整定子芯122的位置，以便增大從繞組121觀察的通過定子芯122的磁回路f2的磁阻。在本實施例中，供給電流調(diào)整部131使定子芯122朝向定子芯122的齒部122b從圖3所示的筒狀的繞組121中脫離的方向移動。結(jié)果，繞組121的電感l(wèi)減小。

在電力供給系統(tǒng)p中，控制裝置15根據(jù)增大電流的要求使供給電流調(diào)整部131增大從繞組121觀察的磁回路f2的磁阻。以這種方式，供給電流調(diào)整部131改變繞組121的電感。以這種方式，可以控制供給至作為電負(fù)載裝置的馬達(dá)18的電流。

例如，在電力供給系統(tǒng)p中，控制裝置15根據(jù)增大電流的要求引導(dǎo)供給電流調(diào)整部131增大從繞組121觀察的磁回路f2的磁阻。因此，供給電流調(diào)整部131減小繞組121的電感。這可以增大供給至作為電負(fù)載裝置的馬達(dá)18的電流.

供給電流調(diào)整部131通過改變位于繞組121和轉(zhuǎn)子11之間的氣隙f2a的磁阻來改變繞組121的電感。在繞組121與轉(zhuǎn)子11之間，隨著轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)而移動的磁極部111產(chǎn)生交替磁場。例如，減小位于繞組121和轉(zhuǎn)子11之間的氣隙f2a的磁阻導(dǎo)致交替磁場的損耗減少。確切地說，通過氣隙f2a的磁回路f2上的磁損耗減少。損耗的減少使得能夠輸出更大的電流。因此，能夠增大供給至作為電負(fù)載裝置的馬達(dá)18的電流的調(diào)整量。

在電流控制中，控制裝置15引導(dǎo)引擎輸出調(diào)整部141(圖2)以增大引擎14的旋轉(zhuǎn)功率。更具體地說，控制裝置15引導(dǎo)引擎輸出調(diào)整部141增大引擎14的吸入空氣量和燃料噴射量。引擎14的旋轉(zhuǎn)功率增大導(dǎo)致引擎14的轉(zhuǎn)速(即，發(fā)電機(jī)10的轉(zhuǎn)子11的轉(zhuǎn)速ω)增大。

隨著轉(zhuǎn)速ω增大，交流電壓源121a的感應(yīng)電壓e增大。感應(yīng)電壓e實質(zhì)上與轉(zhuǎn)速ω成正比。感應(yīng)電壓e增大導(dǎo)致從電力供給系統(tǒng)p輸出的電流增大。即，供給至馬達(dá)18的電流增大。

控制裝置15通過使用將例如電感、轉(zhuǎn)速和輸出電流建立對應(yīng)而存儲的映射表來執(zhí)行控制。通過例如預(yù)先在多個電感l(wèi)的條件下測定或模擬多個引擎14的轉(zhuǎn)速和輸出電流之間的關(guān)系來獲得映射表。引擎14的轉(zhuǎn)速和輸出電流之間的關(guān)系的示例例如為圖9的曲線圖所示的關(guān)系。在電流控制中，例如，控制裝置15將所要求的電流設(shè)定為目標(biāo)。例如，控制裝置15控制引擎輸出調(diào)整部141和供給電流調(diào)整部131，以獲得能夠以最低轉(zhuǎn)速實現(xiàn)目標(biāo)電流的電感l(wèi)。

這里，控制裝置15被配置為不使用映射表而通過例如對表達(dá)式進(jìn)行計算來控制引擎輸出調(diào)整部141和供給電流調(diào)整部131。

控制裝置15被配置為控制供給電流調(diào)整部131和引擎輸出調(diào)整部141兩者。控制裝置15一面引導(dǎo)引擎輸出調(diào)整部141增大引擎14的旋轉(zhuǎn)功率，一面引導(dǎo)供給電流調(diào)整部131減少繞組121的電感。

優(yōu)選地，供給電流調(diào)整部131使繞組121的電感減少的整個時段與引擎輸出調(diào)整部141使引擎14的旋轉(zhuǎn)功率增大的整個時段重疊。優(yōu)選地，供給電流調(diào)整部131使繞組121的電感減少的中途的期間與引擎輸出調(diào)整部141使引擎14的旋轉(zhuǎn)功率增大的中途的期間重疊。

由于，發(fā)電機(jī)10的轉(zhuǎn)子11的轉(zhuǎn)速ω因引擎輸出調(diào)整部141所進(jìn)行的調(diào)整而增大。另一方面，繞組121的電感l(wèi)因供給電流調(diào)整部131所進(jìn)行的調(diào)整而減少。結(jié)果，抑制取決于轉(zhuǎn)速ω和電感l(wèi)的乘積的繞組121的阻抗zg的增大。因此，電流的增大量與繞組121l的電感未減少時相比大。

例如，為了響應(yīng)增大電流的要求，可以考慮在不使繞組121的電感l(wèi)減少而使引擎14的旋轉(zhuǎn)功率增大。

在這種情況下，隨著旋轉(zhuǎn)功率的增大，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速ω增大。感應(yīng)電壓e相應(yīng)地增大。轉(zhuǎn)速ω增大使繞組的阻抗zg也增大。因此，與旋轉(zhuǎn)功率的增大量相比，供給至馬達(dá)的電流的增大量較小。

為了使電流增大，若不使繞組121的電感l(wèi)減少而使引擎14的旋轉(zhuǎn)功率增大，則與發(fā)電電流的增大相比，引擎14的旋轉(zhuǎn)功率過度增大。旋轉(zhuǎn)功率過度增大使引擎14的燃料效率降低。

此外，旋轉(zhuǎn)功率過度增大導(dǎo)致感應(yīng)電壓e過度增大。例如，在馬達(dá)18的轉(zhuǎn)速響應(yīng)于增大的電流而變?yōu)榛竞愣ǖ那闆r下，供給至馬達(dá)18的電流減少。這使得繞組121的阻抗zg較小。因此，響應(yīng)于過度增大的感應(yīng)電壓e的電壓從發(fā)電機(jī)10輸出。此外，雖然未在圖4中示出，轉(zhuǎn)換器16布置在發(fā)電機(jī)10和馬達(dá)18之間。響應(yīng)于感應(yīng)電壓e的高電壓被施加給轉(zhuǎn)換器16的開關(guān)元件。通常，具有高擊穿電壓的承受高電壓的開關(guān)元件具有較大的接通電阻。因此，開關(guān)元件導(dǎo)致?lián)p耗較大。

在這方面，本實施例的電力供給系統(tǒng)p被配置為供給電流調(diào)整部131響應(yīng)于電流增大的要求而使繞組121的電感l(wèi)減少。結(jié)果，抑制了繞組121的阻抗zg的增大。例如與電感l(wèi)未減少的情況相比，隨著引擎14的旋轉(zhuǎn)功率增大而獲得的電流的增大量較大。以這種方式，抑制了響應(yīng)于增大電流的要求而導(dǎo)致的旋轉(zhuǎn)功率的過度增大。這提高了引擎14的燃料效率。而且，抑制了輸出電壓的過度增大。這允許采用具有較小的接通電阻、具有低擊穿電壓的開關(guān)元件。因此，獲得較高的燃料效率。

本實施例的電力供給系統(tǒng)p能夠提高供給至電負(fù)載裝置的電流的調(diào)整與供給至電負(fù)載裝置的電壓的調(diào)整之間的獨立性。因此，電力供給系統(tǒng)p能夠進(jìn)行更適合于電流要求和電壓要求的各者的調(diào)整。

[第二實施例]

接著，對本發(fā)明的第二實施例進(jìn)行說明。在下面給出的第二實施例的說明中，將主要對與上述第一實施例的不同之處進(jìn)行說明。

圖6(a)和圖6(b)是說明根據(jù)第二實施例的設(shè)置在電力供給系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)20中的供給電流調(diào)整部所進(jìn)行的調(diào)整的示意圖。圖6(a)示出繞組221的電感被設(shè)定為最高可設(shè)定值的狀態(tài)。圖6(b)示出繞組221的電感被設(shè)定為比圖6(a)小的值的狀態(tài)。

圖6(a)所示的繞組221、定子芯222和轉(zhuǎn)子21之間的位置關(guān)系與參照圖3(a)所述的第一實施例中的位置關(guān)系相同。

磁回路f21是由磁極部211產(chǎn)生的磁通所通過的磁回路。磁回路f22是從繞組221觀察的磁回路。從繞組221觀察的磁回路f22包括通過繞組221的內(nèi)部且磁回路f22整體的磁阻最小的路徑。磁回路f22通過定子芯222。磁回路f22通過相鄰的兩個齒部222b。

通過定子芯222的磁回路f22包括氣隙f22a。氣隙f22a位于繞組221和轉(zhuǎn)子21之間。磁回路f22中包含的氣隙f22a位于繞組221和轉(zhuǎn)子21之間以及相鄰的兩個齒部222b之間。磁回路f22中包含的氣隙f22a設(shè)置為將相鄰的兩個齒部222b各自與轉(zhuǎn)子21相對的部分相連接。

從繞組221觀察的磁回路f22不通過轉(zhuǎn)子21的背軛部212。從繞組221觀察的磁回路f22包括相鄰的兩個齒部122b之間的氣隙f22a。

在圖6(a)所示的狀態(tài)下，磁回路f22中包含的氣隙f22a在磁回路f22的各部分中磁阻最大。氣隙f22a具有比磁回路f22中除氣隙f22a之外的剩余部分f22b大的磁阻。

在圖6(a)所示的發(fā)電機(jī)20中，供給電流調(diào)整部231根據(jù)電流要求而使繞組221移動。因此，供給電流調(diào)整部231改變從繞組221觀察的磁回路f22的磁阻。因此，供給電流調(diào)整部231改變繞組221的電感，以調(diào)整供給至馬達(dá)18(參見圖1)的電流。

供給電流調(diào)整部231在未使定子22的定子芯222移動的情況下而使繞組221移動。

更具體地說，定子芯222固定在殼體(未示出)上。轉(zhuǎn)子21可旋轉(zhuǎn)地支撐在殼體上。轉(zhuǎn)子21相對于軸向x固定。繞組221支撐在殼體上，使得繞組221可相對于殼體在軸向x上自由移動。

供給電流調(diào)整部231使繞組221在使得齒部222b移入和移出筒狀繞組221的方向上移動。在本實施例中，供給電流調(diào)整部231使繞組221在軸向x上移動。供給電流調(diào)整部231例如使繞組221沿箭頭x2所指的方向移動。發(fā)電機(jī)20中所設(shè)置的纏繞在齒部222b上的所有繞組221一體地移動。控制裝置15根據(jù)電流要求而使供給電流調(diào)整部231動作。

圖6(b)示出了具有比圖6(a)所示的狀態(tài)小的電感的狀態(tài)。圖6(b)中所示的狀態(tài)是繞組221沿箭頭x2的方向移動之后的狀態(tài)。

在本實施例中，供給電流調(diào)整部231根據(jù)電流要求僅使繞組221移動。以這種方式，供給電流調(diào)整部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)整部231改變從繞組221觀察的通過定子芯222的磁回路f22的磁阻。

例如，當(dāng)繞組221沿箭頭x2的方向(即朝向轉(zhuǎn)子21)移動時，定子芯222的齒部222b從繞組221中脫離。齒部222b從繞組221中脫離使繞組221中存在的定子芯222的量減少。結(jié)果，從繞組221觀察的磁回路f22中包含的氣隙f22a的長度變長。這增大了繞組221和轉(zhuǎn)子21之間的氣隙f22a的磁阻。即，磁阻最大的氣隙f22a的磁阻增大。結(jié)果，從繞組221觀察的磁回路f22的磁阻增大。因此，繞組221的電感減小。

供給電流調(diào)整部231改變磁阻最大的氣隙f22a的磁阻。因此，供給電流調(diào)整部231改變通過相鄰的齒部222b的磁回路f22的磁阻。因此，與例如改變除氣隙f22a之外的部分f22b的磁阻的情況相比，繞組221的電感易于發(fā)生較大的變化。

以這種方式，供給電流調(diào)整部231改變從繞組221觀察的磁回路f22的磁阻。因此，供給電流調(diào)整部231改變繞組221的電感。

例如，供給電流調(diào)整部231根據(jù)增大電流的要求，而增大從繞組221觀察的磁回路f22的磁阻。因此，供給電流調(diào)整部231減小繞組221的電感。結(jié)果，可以增大供給至作為電負(fù)載裝置的馬達(dá)18(參見圖1)的電流。

供給電流調(diào)整部231通過改變位于繞組221和轉(zhuǎn)子21之間的氣隙f22a的磁阻來改變繞組221的電感。該結(jié)果導(dǎo)致交替磁場損耗減小。因此，能夠增大供給至作為電負(fù)載裝置的馬達(dá)18的電流的調(diào)整量。

[第三實施例]

接著，對本發(fā)明的第三實施例進(jìn)行說明。在下面給出的第三實施例的說明中，將主要對與上述第一實施例的不同之處進(jìn)行說明。

圖7是示出根據(jù)第三實施例的電力供給系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)30示意圖。

圖7所示的設(shè)置在發(fā)電機(jī)30中的定子芯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中的每一者設(shè)置有隔著氣隙與轉(zhuǎn)子31相向的相向部323a。多個第一定子芯部323隔開間隔地呈環(huán)狀布置。即，多個第一定子芯部323沿圓周方向z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，第一定子芯部323也被稱為第一齒部323。第一定子芯部323的相向部323a的圓周方向z上的長度長于第一定子芯部323的除相向部323a以外的任意部分的圓周方向z上的長度。繞組321纏繞在每個第一定子芯部323上。

第二定子芯部324隔著第一定子芯部323而布置在與轉(zhuǎn)子31相對的位置。第一定子芯部323布置在第二定子芯部324與轉(zhuǎn)子31之間。第二定子芯部324未設(shè)置有與轉(zhuǎn)子31相向的相向部323a。第二定子芯部324包括環(huán)狀的定子磁軛部324a和多個第二齒部324b。第二齒部324b從定子磁軛部324a朝向第一定子芯部323突出。第二齒部324b的數(shù)量等于第一定子芯部323的數(shù)量。定子磁軛部324a和第二齒部324b可以配置為通過第二齒部324b的幾乎所有磁通均通過定子磁軛部324a流動。即，第二齒部324b可以與定子磁軛部324a一體地形成。或者，第二齒部324b可以與定子磁軛部324a分開地形成，使得它們可附接至定子磁軛部324a。第二齒部324b被布置成沿圓周方向z排列。第二齒部324b隔開與第一定子芯部323相等的間隔呈環(huán)狀布置。

本實施例的發(fā)電機(jī)30的供給電流調(diào)整部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)整部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。以這種方式，供給電流調(diào)整部331改變從繞組321觀察的磁阻。以這種方式，供給電流調(diào)整部331調(diào)整供給至馬達(dá)18的電流。

更詳細(xì)地說，第一定子芯部323固定在殼體(未圖示)上。第二定子芯部324被支撐為能夠沿圓周方向z旋轉(zhuǎn)。供給電流調(diào)整部331使第二定子芯部324圍繞轉(zhuǎn)子31的旋轉(zhuǎn)軸線沿圓周方向z旋轉(zhuǎn)。以這種方式，供給電流調(diào)整部331使第二定子芯部324從第一狀態(tài)(參見圖8(a))移動到第二狀態(tài)(參見圖8(b))。

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

在圖8(a)所示的狀態(tài)下，繞組321的電感被設(shè)定為最高可設(shè)定值。在圖8(b)所示的狀態(tài)下，繞組321的電感被設(shè)定為比圖8(a)小的值。

在圖8(a)所示的第一狀態(tài)下，在圓周方向z上，多個第二齒部324b中的每一者面向多個第一定子芯部件323中的每一者。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短于多個第一定子芯部323中相鄰的第一定子芯部之間的氣隙長度l33。更確切地說，氣隙長度l33是在第一定子芯部323的以下各部分之間形成的氣隙的長度：這些部分中的每一者在轉(zhuǎn)子31與定子32彼此相對的方向上布置在繞組321和轉(zhuǎn)子31之間。

在圖8(b)所示的第二狀態(tài)下，在圓周方向z上，多個第二齒部324b中的每一者位于相鄰的第一定子芯部323之間。在第二狀態(tài)下，多個第一齒部324b中的每一者與第二定子芯部324之間的氣隙長度l34長于多個第一定子芯部323中相鄰的第一定子芯部323之間的氣隙長度l33。

將對根據(jù)第三實施例的發(fā)電機(jī)30的供給電流調(diào)整部331所進(jìn)行的調(diào)整進(jìn)行說明。

圖8(a)和圖8(b)圖示出由磁極部311產(chǎn)生的磁通所通過的磁回路f31和從繞組321觀察的磁回路f32。從繞組321觀察的磁回路f32包括通過繞組321的內(nèi)部且磁回路f32整體的磁阻最小的路徑。磁回路f32通過定子芯322。磁回路f32通過兩個相鄰的第一定子芯部323(第一齒部323)。

磁回路f32包括三個氣隙。磁回路f32中與相鄰的兩個第一定子芯部件323(第一齒部323)之間的氣隙相對應(yīng)的部分將被稱為氣隙f32a。磁回路f32中與相鄰的兩個第一定子芯部323(第一齒部323)的每一者和第二定子芯部324之間的氣隙相對應(yīng)的部分將被稱為氣隙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中包含的氣隙f32a位于繞組321與轉(zhuǎn)子31之間以及相鄰的兩個第一定子芯部件323(第一齒部323)之間。氣隙f32a被設(shè)置為將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相連接。

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)中的每一者與第二定子芯部324之間的氣隙長度l32短于多個第一定子芯部323(第一齒部323)中相鄰的第一定子芯部之間的氣隙長度l33。氣隙長度l33在磁回路f32中是最長的氣隙長度。因此，在第一狀態(tài)下，相鄰的第一定子芯部323之間的氣隙f32a在從繞組321觀察的磁回路f32的各部分中磁阻最大。氣隙f32a具有比磁回路f32中除氣隙f32a之外的剩余部分f32b、f32c和f32d中任一者的磁阻均大的磁阻。氣隙f32a的磁阻大于第一定子芯部323與第二定子芯部324之間的氣隙f32c的磁阻。

由繞組321中的電流產(chǎn)生的磁通f32通過相鄰的第一定子芯部323和第二定子芯部324流動，如圖8(a)所示。從繞組321觀察的通過定子芯322的磁回路f32的磁阻取決于相鄰的第一定子芯部323之間的氣隙長度l33。氣隙長度l33在磁回路f32中是最大氣隙長度。

由磁極部311產(chǎn)生的磁通f31通過相鄰的兩個第一定子芯部件323。更詳細(xì)地說，磁通f31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、第一定子芯部323與磁極部311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的磁回路f31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中的每一者和第二定子芯部324之間的氣隙長度l34長于多個第一定子芯部323中的相鄰的第一定子芯部之間的氣隙長度l33。因此，從繞組321觀察的通過定子芯322的磁回路f32的磁阻大大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。結(jié)果，在第二狀態(tài)下，從繞組321觀察的磁回路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f31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f31從第一定子芯部323直接向相鄰的第一定子芯部323流動。由磁極部311產(chǎn)生的磁通f31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，切換由磁極部311產(chǎn)生的磁通f31的路徑，如上所述。在第二狀態(tài)下，即使沒有切換磁通f31的路徑，至少由磁極部311產(chǎn)生的磁通f31中通過相鄰的兩個第一定子芯部323之間的間隙的一部分磁通會增大。磁通f31中通過相鄰的兩個第一定子芯部323之間的間隙的一部分磁通的增大導(dǎo)致氣隙f32a的磁阻的實質(zhì)上增大。在磁性上，這等效于相鄰的兩個第一定子芯部323之間的氣隙長度l33增大。因此，包括氣隙f32a的磁回路f32的磁阻進(jìn)一步增大。繞組321的電感的變化率高于由磁極部311產(chǎn)生并與繞組321鉸鏈的磁通的變化率。

如上所述，繞組321的電感具有與從繞組321觀察的磁阻成反比的傾向。因此，第二狀態(tài)下的繞組321的電感小于第一狀態(tài)下的繞組321的電感。

例如，供給電流調(diào)整部331根據(jù)增大電流的要求，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，以便從第一狀態(tài)(參見圖8(a))移位至第二狀態(tài)(參見8(b))。以這種方式，供給電流調(diào)整部331改變從繞組321觀察的磁阻。因此，供給電流調(diào)整部331改變繞組321的電感。以這種方式，調(diào)整供給至馬達(dá)18(參見圖1)的電流。

供給電流調(diào)整部331改變氣隙f32a的磁阻。供給電流調(diào)整部331在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的情況下而改變氣隙f32a的磁阻。因此，供給電流調(diào)整部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在磁回路f32的各部分中磁阻最大。因此，例如與改變除氣隙f32a之外的部分的磁阻的情況相比，繞組321的電感的變化更大。

供給電流調(diào)整部331通過改變位于繞組321和轉(zhuǎn)子31之間的氣隙f32a的磁阻來改變繞組321的電感。該結(jié)果導(dǎo)致交替磁場損耗減少。因此，能夠增大供給至作為電負(fù)載裝置的馬達(dá)18的電流的調(diào)整量。

[電流特性]

圖9是示出相對于圖7所示的發(fā)電機(jī)30的轉(zhuǎn)子31的轉(zhuǎn)速的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(jī)30具有虛線h1所示的輸出電流特性的情況下，發(fā)電機(jī)30以在圖9的曲線圖中輸出電流與轉(zhuǎn)速的組合位于虛線h1以下的區(qū)域中的方式動作。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(jī)30具有由實線h2所示的輸出電流特性的情況下，發(fā)電機(jī)30以輸出電流和轉(zhuǎn)速的組合位于實線h2以下的區(qū)域中的方式動作。這里，圖9的曲線圖通過以易于理解的方式描述電流控制而示出了當(dāng)不使供給電壓調(diào)整部344(參見圖7)動作時所獲得的特性。

參照圖9的曲線圖對發(fā)電機(jī)30中進(jìn)行的調(diào)整進(jìn)行說明。

著眼于在虛線h1所示的第一狀態(tài)中所獲得的輸出電流，輸出電流隨著轉(zhuǎn)速的增大而增大。因此，電力供給系統(tǒng)的輸出電流也可通過轉(zhuǎn)子31的轉(zhuǎn)速來調(diào)整。轉(zhuǎn)子31的轉(zhuǎn)速對應(yīng)于引擎14的輸出軸c(參見圖2)的轉(zhuǎn)速。

在第一狀態(tài)下，輸出電流在轉(zhuǎn)子31的轉(zhuǎn)速相對較小的區(qū)域，隨著轉(zhuǎn)速的增大而急劇地增大。在第一狀態(tài)下，輸出電流在轉(zhuǎn)速相對較高的區(qū)域，隨著轉(zhuǎn)速的增大而平穩(wěn)地增大。即，在轉(zhuǎn)速相對較高的區(qū)域中，相對于轉(zhuǎn)速的變化的輸出電流的變化率較小。

例如，如果發(fā)電機(jī)30固定在第一狀態(tài)，則需要轉(zhuǎn)子31的轉(zhuǎn)速顯著地增大，以便在相對于轉(zhuǎn)速的變化的輸出電流的變化率較小的區(qū)域中增大輸出電流。

例如，當(dāng)車輛v(參見圖1)在行駛期間開始爬坡或者超過其他車輛時，高速行駛的車輛需要馬達(dá)18的輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)一步增大。在這種情況下發(fā)出增大電流的要求。

如果在供給電流調(diào)整部331的狀態(tài)固定的情況下發(fā)出用于實現(xiàn)進(jìn)一步加速的增大電流的要求，則需要進(jìn)一步增大轉(zhuǎn)子31的轉(zhuǎn)速，即引擎14的轉(zhuǎn)速。即，為了增大輸出電流，需要過度增大引擎14的旋轉(zhuǎn)功率。

例如，假設(shè)以下情形，即，當(dāng)轉(zhuǎn)速為n1并且輸出電流為i1時，發(fā)出增大電流的要求，使得電流需要增大到i2。在這種情況下，如果發(fā)電機(jī)30固定在與曲線圖中的h1相對應(yīng)的第一狀態(tài)，則轉(zhuǎn)子31的轉(zhuǎn)速會過度增大。換句話說，引擎14的轉(zhuǎn)速過度增大。這會降低引擎14本身的燃料效率。

繞組321的感應(yīng)電壓與轉(zhuǎn)子31的轉(zhuǎn)速大致成正比。轉(zhuǎn)速的顯著增大導(dǎo)致感應(yīng)電壓的顯著增大。為了承受電壓的顯著增大，電氣零件需要具有高擊穿電壓。這導(dǎo)致因電氣零件的擊穿電壓增大而產(chǎn)生效率降低。

在電流控制中，控制裝置15除了控制引擎輸出調(diào)整部141(參見圖6)之外還對供給電流調(diào)整部331進(jìn)行控制。以這種方式，控制裝置15根據(jù)電流要求改變從繞組321觀察的磁回路f32的磁阻。因此，控制裝置15改變繞組321的電感。以這種方式，調(diào)整供給至馬達(dá)18的電流。更具體地說，供給電流調(diào)整部331使第二定子芯部324從第一狀態(tài)(參見圖8(a))移動至第二狀態(tài)(參見圖8(b))。結(jié)果，輸出電流特性從虛線h1所示的特性改變?yōu)閳D9的實線h2所示的特性。

控制裝置15一面使引擎14的轉(zhuǎn)速增大到n2，一面使電感減少。這將使輸出電流增大到i2。

在電流控制中，控制裝置15綜合地控制由引擎輸出調(diào)整部141進(jìn)行的調(diào)整和由供給電流調(diào)整部331進(jìn)行的調(diào)整?？刂蒲b置15以如下方式控制引擎輸出調(diào)整部141和供給電流調(diào)整部331。在引擎輸出調(diào)整部141使引擎14的旋轉(zhuǎn)功率增大的過程結(jié)束之前，開始供給電流調(diào)整部331使繞組121的電感減少的過程。即，供給電流調(diào)整部331使繞組121的電感減少的中途的期間和引擎輸出調(diào)整部141使引擎14的旋轉(zhuǎn)功率增大的中途的期間重疊。

因此，由控制裝置15進(jìn)行的控制能夠使從電力供給系統(tǒng)p供給至馬達(dá)18的電流平穩(wěn)地增大。此外，可以在調(diào)整旋轉(zhuǎn)功率的過程中，抑制發(fā)生以下情況，即，從發(fā)電機(jī)30輸出的電流達(dá)到所要求的電流值之前，引擎14的旋轉(zhuǎn)功率過度增大。

對由控制裝置15執(zhí)行的電壓控制進(jìn)行說明。當(dāng)要求增大電壓時，控制裝置15不會減少電感l(wèi)?？刂蒲b置15不引導(dǎo)供給電流調(diào)整部331減少繞組321的電感l(wèi)，而引導(dǎo)引擎輸出調(diào)整部141(參見圖2)增大引擎14的旋轉(zhuǎn)功率。

在本實施例中，控制裝置15引導(dǎo)引擎輸出調(diào)整部141增大引擎14的旋轉(zhuǎn)功率，同時將供給電流調(diào)整部331(參見圖7)維持在與圖9的曲線圖中的虛線h1相對應(yīng)的第一狀態(tài)(參見圖8(a))。

發(fā)電機(jī)30中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓e(參見圖4)實質(zhì)上與轉(zhuǎn)速ω成正比。特別地，當(dāng)馬達(dá)18本身的阻抗zm較大時，要求增大電壓的情況通常會發(fā)生。在這種狀態(tài)下，繞組321的阻抗zg對電力供給系統(tǒng)p的輸出電壓所造成的影響較小。因此，從電力供給系統(tǒng)p輸出與感應(yīng)電壓e對應(yīng)的電壓。

電力供給系統(tǒng)p能夠不引導(dǎo)供給電流調(diào)整部331減少繞組321的電感l(wèi)，而響應(yīng)于增大電壓的要求。

代替本實施例的電力供給系統(tǒng)p，為了由無法改變電感的常用發(fā)電機(jī)提供如圖9的實線h2所示的輸出電流特性，需要增大繞組的厚度或磁鐵量。增大繞組的厚度或磁鐵量導(dǎo)致電力供給系統(tǒng)自身的尺寸增大。結(jié)果，電力供給系統(tǒng)p向車輛上的搭載性和可運(yùn)輸性降低。如果無法改變電感的常用發(fā)電機(jī)被配置為提供如實線h2所示的輸出電流特性，則該發(fā)電機(jī)無法提供如虛線h1所示的輸出電流特性。

作為對供給至馬達(dá)18的電流進(jìn)行調(diào)整的方法，例如，可考慮使用dc-dc轉(zhuǎn)換器。然而，配置為輸入和輸出能夠驅(qū)動車輛v的電力的dc-dc轉(zhuǎn)換器不能避免其零件(諸如內(nèi)置的變壓器等)響應(yīng)于所需電力的增大而尺寸增大。

在本實施例的電力供給系統(tǒng)中，控制裝置15根據(jù)電流要求控制供給電流調(diào)整部331以便改變從繞組321觀察的磁回路f32的磁阻。因此，控制裝置15改變繞組321的電感。這使得控制裝置15能夠在不增大繞組的厚度或磁鐵量的情況下根據(jù)電流要求而調(diào)整電流。

再次參照圖7對發(fā)電機(jī)30的供給電壓調(diào)整部344進(jìn)行說明。

發(fā)電機(jī)30除了供給電流調(diào)整部331之外還包括供給電壓調(diào)整部344。供給電壓調(diào)整部344被控制裝置15控制。

供給電壓調(diào)整部344改變從轉(zhuǎn)子31的磁極部311輸出并與繞組321交鏈的交鏈磁通。以這種方式，供給電壓調(diào)整部344改變繞組321的感應(yīng)電壓。以這種方式，供給電壓調(diào)整部344調(diào)整供給至馬達(dá)18的電壓。具體地說，供給電壓調(diào)整部344使轉(zhuǎn)子31在軸向x上移動。因此，供給電壓調(diào)整部344改變轉(zhuǎn)子31和定子之間的氣隙長度l31。轉(zhuǎn)子31沿軸向x的移動例如通過被配置為使軸承部313沿軸向x移動的供給電壓調(diào)整部344來實現(xiàn)，軸承部313以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐轉(zhuǎn)子31。轉(zhuǎn)子31與定子32之間的氣隙長度l31的改變導(dǎo)致轉(zhuǎn)子31與定子32之間的磁阻改變。結(jié)果，由磁極部311產(chǎn)生并與繞組321交鏈的磁通的量改變。由發(fā)電機(jī)30所產(chǎn)生的電壓相應(yīng)地改變。

如上所述，本實施例的電力供給系統(tǒng)能夠以不同于由引擎輸出調(diào)整部141調(diào)整引擎14的旋轉(zhuǎn)功率的方式來調(diào)整供給至馬達(dá)18的電壓。這一面抑制燃料效率的降低，一面提高了控制的自由度。

供給電壓調(diào)整部344能夠更大程度地抑制與繞組321交鏈的交鏈磁通的變化，由供給電流調(diào)整部331的動作所引起的變化越大，以如下方式實現(xiàn)的抑制程度更大。

從轉(zhuǎn)子31的磁極部311輸出并與繞組321交鏈的交鏈磁通通過定子芯322流動。具體地說，從磁極部311輸出并與繞組321交鏈的交鏈磁通通過第一定子芯部323和第二定子芯部324流動。

響應(yīng)于供給電流調(diào)整部331移動第二定子芯部324以便從第一狀態(tài)(參見圖8(a))移位至第二狀態(tài)(參見圖8(b))，第一定子芯部323與第二定子芯部324之間的氣隙長度l32、l34改變。結(jié)果，從轉(zhuǎn)子31的磁極部311輸出并與繞組321交鏈的交鏈磁通改變。

供給電壓調(diào)整部344改變轉(zhuǎn)子31和定子32之間的氣隙長度l31，以補(bǔ)償由供給電流調(diào)整部33的動作所引起的與繞組321交鏈的交鏈磁通的變化。這可以抑制由供給電流調(diào)整部331的動作所引起的與繞組321交鏈的交鏈磁通的變化。

供給電流調(diào)整部331通過與供給電壓調(diào)整部344所進(jìn)行的補(bǔ)償相結(jié)合，能夠一面抑制電壓的制約的影響，一面調(diào)整電流。

在上述第三實施例中，發(fā)電機(jī)30包括供給電流調(diào)整部331和供給電壓調(diào)整部344兩者。然而，在本發(fā)明的電力供給系統(tǒng)中，供給電壓調(diào)整部不是必需的。

以上參照圖9的電流特性曲線圖所述的第三實施例圖示出了一面控制電感一面調(diào)整供給至馬達(dá)18的電流。這里，應(yīng)當(dāng)注意，在第一實施例和第二實施例中，也可以一面控制電感一面調(diào)整供給至馬達(dá)18的電流。

在第三實施例中，作為第一定子芯部的示例說明的第一定子芯部323在與轉(zhuǎn)子相反的端部具有沿圓周方向z突出的突出部，圓周方向是指第一定子芯部并排布置的方向。然而，本發(fā)明的第一定子芯部也可不包括突出部。

在上述實施例中，以具有軸向間隙結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子和定子作為示例進(jìn)行了說明。本發(fā)明的電力供給系統(tǒng)也可應(yīng)用于轉(zhuǎn)子和定子隔著氣隙在徑向上彼此相對的徑向間隙結(jié)構(gòu)。這些實施例的軸向間隙結(jié)構(gòu)中限定的軸向x(圖3)是本發(fā)明的轉(zhuǎn)子和定子彼此相對的方向的一個示例。在徑向間隙結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn)子和定子在徑向上彼此相對。

在上述實施例中，以包括spm發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)為例進(jìn)行了說明?；蛘?，本發(fā)明的發(fā)電機(jī)可以是ipm(interiorpermanentmagnet，內(nèi)部永磁)發(fā)電機(jī)。

上述實施例中所示的氣隙是非磁性體間隙的一個示例。非磁性體間隙是由單一類型的非磁性體材料或多種類型的非磁性體材料制成的間隙。非磁性體材料并不特別限定。非磁性體材料的示例包括空氣、鋁和樹脂。非磁性體間隙優(yōu)選至少包括氣隙。

在上述實施例中，作為轉(zhuǎn)子11連接至引擎14的構(gòu)造的具體示例，對轉(zhuǎn)子11與引擎14的輸出軸c直接連接的構(gòu)造進(jìn)行了說明。這里，引擎14的輸出軸c和發(fā)電機(jī)10的轉(zhuǎn)子11可以經(jīng)由皮帶、齒輪或驅(qū)動軸所代表的傳動機(jī)構(gòu)而連接。

在上述實施例中，作為控制裝置的示例，對被配置為在電流控制中同時控制引擎輸出調(diào)整部141和供給電流調(diào)整部131兩者的控制裝置15進(jìn)行了說明。然而，本發(fā)明并不限于此?？刂蒲b置能夠在不同的時序控制引擎輸出調(diào)整部和供給電流調(diào)整部。

控制裝置并非必須在每次電流增大要求時，控制引擎輸出調(diào)整部和供給電流調(diào)整部兩者?；蛘撸刂蒲b置可以響應(yīng)于一次電流增大要求而控制引擎輸出調(diào)整部和供給電流調(diào)整部兩者，并且控制裝置可以響應(yīng)于一次電流增大要求而控制引擎輸出調(diào)整部或供給電流調(diào)整部。換句話說，控制裝置可以被配置為至少根據(jù)電流增大要求的內(nèi)容和/或電力供給系統(tǒng)的動作狀況，而響應(yīng)于一次電流增大要求，控制引擎輸出調(diào)整部和供給電流調(diào)整部兩者，或者響應(yīng)于一次電流增大要求，控制引擎輸出調(diào)整部或供給電流調(diào)整部?？刂蒲b置可以被配置為在響應(yīng)于一次電流增大要求而控制引擎輸出調(diào)整部和供給電流調(diào)整部兩者的情況下，在發(fā)出一次電流增大要求期間，開始對引擎輸出調(diào)整部和供給電流調(diào)整部中的至少一者進(jìn)行控制。在這種情況下，控制裝置可以在發(fā)出一次電流增大要求之后繼續(xù)對引擎輸出調(diào)整部和供給電流調(diào)整部中的至少一者進(jìn)行控制。這里，電流增大要求是為使電流增大的要求，不包括維持已增大的電流的要求。在進(jìn)行電流控制時，電壓可以根據(jù)電流控制而進(jìn)行變化。在進(jìn)行電壓控制時，電流可以根據(jù)電壓控制而進(jìn)行變化。

在上述實施例中，作為控制裝置的示例，對被配置為從要求指示部a接收電流要求和電壓的控制裝置15進(jìn)行了說明。然而，本發(fā)明并不限于此。在可行的示例中，控制裝置可以被配置為從輸出電流要求的裝置接收電流要求，并且從輸出電壓要求的其他裝置接收電壓要求。

在上述實施例中，作為控制裝置的示例，對被配置為進(jìn)行電流控制、電壓控制以及電流控制和電壓控制的組合的控制裝置15進(jìn)行了說明。然而，控制裝置可以只進(jìn)行電流控制和電壓控制。或者，控制裝置可以只進(jìn)行電流控制。

在上述實施例中，以加速操作器作為要求指示部a的示例進(jìn)行了說明。這里，本發(fā)明的電流要求并非始終需要加速器操作器的輸出。以下是要求指示部和要求指示部發(fā)出的電流要求的一些示例：

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；

由駕駛員操作的與加速操作器不同的開關(guān)和音量的輸出；或者

設(shè)置在電負(fù)載裝置中的操作器的輸出。

上述實施例對如下示例進(jìn)行了說明，即，被控制裝置15控制的供給電流調(diào)整部131通過根據(jù)增大電流的要求而使從繞組121觀察的磁回路f2的磁阻減少，由此減少繞組121的電感。然而，本發(fā)明的供給電流調(diào)整部也可不始終根據(jù)增大電流的要求而使從繞組觀察的磁回路的磁阻減少。

上述實施例對提供被配置為接收信號的控制裝置的示例進(jìn)行了說明。這里，向電力供給系統(tǒng)發(fā)出的電流要求并不限于電信號。本發(fā)明的控制裝置例如也可以通過與操作桿連接的線而動作。在該構(gòu)造中，供給電流調(diào)整部可以利用線傳遞的力來移動定子芯。

在上述實施例中，作為引擎輸出調(diào)整部的示例，對包括節(jié)流閥調(diào)整機(jī)構(gòu)141a和燃料噴射裝置141b的引擎輸出調(diào)整部141進(jìn)行了說明。引擎輸出調(diào)整部并不總是需要同時使用節(jié)流閥調(diào)整機(jī)構(gòu)和燃料噴射裝置兩者來調(diào)整旋轉(zhuǎn)功率。例如，引擎輸出調(diào)整部可以通過使用節(jié)流閥調(diào)整機(jī)構(gòu)和燃料噴射裝置中的一者來調(diào)整旋轉(zhuǎn)功率。本發(fā)明的引擎輸出調(diào)整部例如可以是對氣體燃料的流量進(jìn)行調(diào)整的閥裝置。本發(fā)明的引擎可以使用液體燃料或氣體燃料。

在上述實施例中，作為馬達(dá)18的示例對三相無刷馬達(dá)進(jìn)行了說明。本發(fā)明的馬達(dá)18可以是具有與本實施例中所說明的發(fā)電機(jī)相同構(gòu)造的馬達(dá)。例如，馬達(dá)18也可以與發(fā)電機(jī)30同樣地被構(gòu)造為包括多個第一定子芯部和第二定子芯部，并且被配置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，作為車輛的示例，對包括向馬達(dá)18供給電力的電力供給系統(tǒng)p的車輛v進(jìn)行了說明。然而，本發(fā)明的車輛并不限于此。例如，車輛可以設(shè)置有用于存儲從電力供給系統(tǒng)供給的電力的電池。此外，例如，車輛的馬達(dá)可以由電池中所存儲的電力驅(qū)動。此外，車輛的馬達(dá)例如可以通過從電力供給系統(tǒng)p和電池兩者同時供給的電力來操作。

在上述實施例中，作為應(yīng)用電力供給系統(tǒng)的設(shè)備，對具有四個車輪的車輛v進(jìn)行了說明。然而，本發(fā)明的電力供給系統(tǒng)的應(yīng)用并不限于此，也可應(yīng)用于具有三個以下車輪的車輛、五輪以上的車輛和不具有車輪的車輛。

本發(fā)明的電力供給系統(tǒng)例如可應(yīng)用于包括接收電力以驅(qū)動車輪的馬達(dá)的車輛。本發(fā)明的電力供給系統(tǒng)例如可應(yīng)用于摩托車、機(jī)動三輪車、公共汽車、卡車、高爾夫球車、手推車、atv(all-terrainvehicles，全地形車輛)、rov(recreationaloff-highwayvehicles，休閑越野車)和軌道式車輛。

本發(fā)明的電力供給系統(tǒng)例如可應(yīng)用于由馬達(dá)驅(qū)動除車輪之外的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的車輛。本發(fā)明的電力供給系統(tǒng)例如可應(yīng)用于由堆高機(jī)所代表工業(yè)車輛、掃雪機(jī)、農(nóng)用車輛、軍用車輛、雪上摩托車、工程機(jī)械、小型滑行艇(水上車輛)、船舶、舷外機(jī)、舷內(nèi)機(jī)、飛機(jī)和直升機(jī)。

本發(fā)明的電力供給系統(tǒng)例如可應(yīng)用于引擎風(fēng)扇、掃雪機(jī)、割草機(jī)、農(nóng)用工具、燃?xì)庖鏌岜煤屯ㄓ脵C(jī)械。

本發(fā)明的電力供給系統(tǒng)可應(yīng)用于通用的引擎發(fā)電裝置。

在上述實施例中，作為電力供給系統(tǒng)的示例，對引擎發(fā)電機(jī)單元進(jìn)行了說明。然而，本發(fā)明并不限于單元。例如，電力供給系統(tǒng)可以被構(gòu)造成各個組成部分分離地安裝到設(shè)備上。

在上述實施例中，作為引擎發(fā)電機(jī)單元的示例，對包括燃料箱10a、空氣濾清器10b和消音器10d的引擎發(fā)電機(jī)單元p’。然而，本發(fā)明的引擎發(fā)電機(jī)單元并不限于此。例如，燃料箱、空氣濾清器和消音器也可以設(shè)置在車輛v的車體中而非引擎發(fā)電機(jī)單元中。即，本發(fā)明的引擎只要至少包括用于使燃料燃燒而輸出旋轉(zhuǎn)功率的氣缸、活塞和輸出軸即可。本發(fā)明的引擎不包括燃料箱、空氣濾清器和消音器。

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

通過改變從繞組觀察的通過定子芯的磁回路的磁阻來實現(xiàn)繞組的電感的變化。從繞組觀察的通過定子芯的磁回路的磁阻的變化可以分為多個階段進(jìn)行，不分階段地進(jìn)行，或者可以連續(xù)地進(jìn)行。換句話說，發(fā)電機(jī)的輸出電流特性可以分為多個階段改變，不分階段地改變，或者可以連續(xù)地改變。圖9的虛線h1表示從繞組觀察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的實線h2表示從繞組觀察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(jī)的輸出電流特性不應(yīng)被解釋為將從繞組觀察的通過定子芯的磁回路的磁阻的變化限制為如本實施例所示的分兩個階段的變化。分為多個階段地、不分階段地或連續(xù)地變化的輸出電流特性中包含圖9的虛線h1和實線h2所示的輸出電流特性。在本發(fā)明中，從繞組觀察的通過定子芯的磁回路的磁阻的變化可以分為兩個階段進(jìn)行。

說明了供給電流調(diào)整部將發(fā)電機(jī)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)的情況。在低電阻狀態(tài)下從繞組觀察的通過定子芯的磁回路的磁阻小于在高電阻狀態(tài)下從繞組觀察的通過定子芯的磁回路的磁阻。例如，在發(fā)電機(jī)的狀態(tài)發(fā)生變化以增大從繞組觀察的通過定子鐵芯的磁回路的磁阻的情況下，變化前的發(fā)電機(jī)的狀態(tài)是低電阻狀態(tài)，變化后的發(fā)電機(jī)的狀態(tài)是高電阻狀態(tài)。在發(fā)電機(jī)的狀態(tài)發(fā)生變化以減小從繞組觀察的通過定子芯的磁回路的磁阻的情況下，變化前的發(fā)電機(jī)的狀態(tài)是高電阻狀態(tài)，變化后的發(fā)電機(jī)的狀態(tài)是低電阻狀態(tài)。因此，在高電阻狀態(tài)和低電阻狀態(tài)下，從繞組觀察的通過定子芯的磁回路的磁阻的絕對值并不特別限定。高電阻狀態(tài)和低電阻狀態(tài)是相對定義的。在高電阻狀態(tài)下，繞組的電感低于低電阻狀態(tài)下繞組的電感。

在下述示例中，低電阻狀態(tài)下的發(fā)電機(jī)的示例性輸出電流特性對應(yīng)于圖9的虛線h1，高電阻狀態(tài)下的發(fā)電機(jī)的示例性輸出電流特性對應(yīng)于圖9的實線h2。在與虛線h1和實線h2之間的交點m相對應(yīng)的轉(zhuǎn)速(m)下，高電阻狀態(tài)下的發(fā)電機(jī)和低電阻狀態(tài)下的發(fā)電機(jī)可以在相同的轉(zhuǎn)速(m)輸出相同大小的電流。即，從繞組觀察的通過定子芯的磁回路的磁阻變化之前和之后所獲得的發(fā)電機(jī)的輸出電流特性曲線(h1，h2)之間具有交點，并且存在與該交點對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)速度(m)。這里，輸出電流特性曲線是表示相對于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速的發(fā)電機(jī)的輸出電流的曲線。

如圖9所示，本發(fā)明的發(fā)電機(jī)被配置為在供給電流調(diào)整部將發(fā)電機(jī)的狀態(tài)從低電阻狀態(tài)改變?yōu)楦唠娮锠顟B(tài)的情況下，當(dāng)高電阻狀態(tài)下的發(fā)電機(jī)(h2)以比旋轉(zhuǎn)速度(m)大的旋轉(zhuǎn)速度(m+)旋轉(zhuǎn)時，能夠輸出比低電阻狀態(tài)下的發(fā)電機(jī)(h1)以轉(zhuǎn)速(m+)旋轉(zhuǎn)時所能輸出的最大電流大的電流(i2)。在本發(fā)明的發(fā)電機(jī)中，改變發(fā)電機(jī)的狀態(tài)以增大從繞組觀察的通過定子芯的磁回路的磁阻，從而使得發(fā)電機(jī)在轉(zhuǎn)速相對較大的情況下輸出改變之前無法輸出的較大的電流。

如圖9所示，本發(fā)明的發(fā)電機(jī)被配置為：在供給電流調(diào)整部將發(fā)電機(jī)的狀態(tài)從高電阻狀態(tài)改變?yōu)榈碗娮锠顟B(tài)的情況下，當(dāng)?shù)碗娮锠顟B(tài)下的發(fā)電機(jī)(h1)以比轉(zhuǎn)速(m)低的轉(zhuǎn)速(m-)旋轉(zhuǎn)時，能夠輸出比高電阻狀態(tài)下的發(fā)電機(jī)(h2)以轉(zhuǎn)速(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(jī)中，發(fā)電機(jī)的狀態(tài)發(fā)生變化以減小從繞組觀察的通過定子芯的磁回路的磁阻，從而使得發(fā)電機(jī)在轉(zhuǎn)速相對較低的情況下輸出改變之前無法輸出的較大的電流。

如上所述，本發(fā)明的發(fā)電機(jī)被配置為在供給電流調(diào)整部改變從繞組觀察的通過定子芯的磁回路的磁阻時，改變之后的發(fā)電機(jī)在以比轉(zhuǎn)速(m)大或小的轉(zhuǎn)速(m或m+)旋轉(zhuǎn)時，可輸出比改變之前的發(fā)電機(jī)以轉(zhuǎn)速(m-或m+)旋轉(zhuǎn)時所能輸出的最大電流大的電流。

應(yīng)當(dāng)理解，上述實施例中使用的術(shù)語和表述用于說明，并非為用于限定性地進(jìn)行解釋而使用，這些術(shù)語和表述不排除本文所示和所提及的特征的任何等同物，并且落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)的各種變化。本發(fā)明可以以許多不同的形式來實施。本公開應(yīng)被視為提供本發(fā)明的原理的示例。本文描述了了許多說明性實施例，但應(yīng)理解，這些實施例并不旨在將本發(fā)明限制于本文所述和/或本文所示的優(yōu)選實施例。本文所述的實施例不是限制性的。本發(fā)明包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員基于本公開所能認(rèn)識到的具有同等要素、修正、刪除、組合、改良和/或變更的任何和所有實施例。權(quán)利要求中的限定事項應(yīng)基于權(quán)利要求書中使用的用語進(jìn)行廣泛地解釋，而不應(yīng)限于本說明書中或在本申請的審查期間所述的示例。本發(fā)明應(yīng)基于權(quán)利要求書中使用的用語進(jìn)行廣泛地解釋。

附圖標(biāo)記列表

p電力供給系統(tǒng)

p’引擎發(fā)電機(jī)單元

10、20、30發(fā)電機(jī)

11、21、31轉(zhuǎn)子

12、22、32定子

14引擎

15控制裝置

17a連接器

131、231、331供給電流調(diào)整部

141引擎輸出調(diào)整部

151電流要求接收部

152調(diào)整控制部

323第一定子芯部

324第二定子芯部

344供給電壓調(diào)整部