CN110891839A - 车辆 - Google Patents

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CN110891839A
CN110891839A CN201880047539.9A CN201880047539A CN110891839A CN 110891839 A CN110891839 A CN 110891839A CN 201880047539 A CN201880047539 A CN 201880047539A CN 110891839 A CN110891839 A CN 110891839A
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CN
China
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engine
crankshaft
vehicle
motor
state
Prior art date
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Pending
Application number
CN201880047539.9A
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English (en)
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日野阳至
村山拓仁
小杉诚
松本邦昭
大庭辰诞
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Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
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    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02N11/04—Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
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Abstract

本教导旨在使包括磁体式马达的车辆能够在增大对加速器操作器的操作的响应性的情况下、尤其是在增大车辆出发时的响应性的情况下向前移动。本教导提供了一种车辆，其包括：发动机；磁体式马达；蓄电装置；从动构件；加速器操作器；以及控制部，其构造成控制磁体式马达和发动机使得，在发动机的燃烧动作停止且从动构件未被驱动的状态下，响应于接收到由驾驶员操作加速器操作器而引起的转矩请求，磁体式马达在发动机的燃烧动作停止的情况下，通过蓄电装置中的电力使曲轴旋转，来驱动从动构件，以使车辆行驶。

Description

车辆
技术领域
本教导涉及一种车辆。
背景技术
专利文献1(PTL 1)示出一种车辆，其包括作为发动机的内燃机和作为磁体式马达的起动发电机，该磁体式马达向内燃机传递动力并从内燃机接收动力。单个起动发电机既用作用于使内燃机起动的起动器，又用作用于在内燃机起动后通过由内燃机驱动而发电的发电机。PTL 1提出了一种将起动发电机用于除起动器和发电机以外的目的(例如用于辅助内燃机)的技术。例如，根据PTL 1的起动发电机在使用者通过操作加速器握把而使车辆加速的情况下，在增大内燃机的转速的方向上辅助内燃机。
例如，专利文献2(PTL 2)示出一种包括也用作发电机的电动马达的车辆。例如，根据PTL 2的电动马达在发动机起动之后且节流阀开度为预定开度以上时(例如，在加速、上坡行驶等时)，对发动机进行电动辅助。
在根据PTL 1和PTL 2的车辆中，当车辆加速时，通过辅助发动机，来试图在维持加速性能的情况下减少燃料喷射量。
引用列表
专利文献
PTL 1：日本专利5874314号
PTL 2：日本专利申请公报2015-074296号
发明内容
技术问题
对于包括磁体式马达的车辆，期望车辆在增大驾驶员对加速器操作器的操作的响应性的情况下向前移动。尤其是期望增大车辆出发时的响应性。
本教导的目的在于使包括磁体式马达的车辆能够在增大对加速器操作器的操作的响应性的情况下、尤其是在增大车辆出发时的响应性的情况下向前移动。
问题的解决方案
本发明人对磁体式马达的辅助进行了详细的研究，以使得车辆能够在增大对加速器操作器的操作的响应性的情况下向前移动。
传统地，利用磁体式马达的驱动被认为是对利用发动机的基本驱动进行辅助的附加功能。因此，包括发动机和磁体式马达的车辆被认为主要由发动机驱动。因此，基于以下思想来设计由磁体式马达辅助的传统车辆：首先，发动机从转速较低且旋转不稳定的状态转变到可以输出使旋转稳定的动力的状态；然后，磁体式马达附加地工作，这是指给予辅助。设计这样的车辆涉及在发动机转速增大的情况下磁体式马达何时开始辅助的问题。
上述设计思想在使车辆能够在对加速器操作器的操作的响应性大幅增大的情况下向前移动时面临困难。
本发明人在根本上回顾了用于车辆的设计思想，以便获得不同于传统设计思想的新设计思想，该传统设计思想在磁体式马达给予辅助的情况下下采用发动机驱动以用于行驶。
在车辆中，诸如车轮之类的从动构件基于曲轴的动力而使车辆向前移动。当从驱动从动构件的曲轴看时，曲轴可以由多个动力源驱动。即使使用不同类型的动力源来驱动，曲轴的用于驱动从动构件的动力本身不会不同。例如，当从动构件由曲轴的动力驱动时，驱动从动构件的动力不因曲轴是通过发动机旋转还是通过磁体式马达旋转而不同。即，曲轴的用于驱动从动构件的动力水平可以变化，但是该动力为动力这一事实没有区别。
本发明人试图在车辆出发时在发动机开始燃烧动作之前，使用磁体式马达来使车辆行驶。
马达具有其转速越低、感应电压越低的性能，该感应电压阻碍电力的接收。因此，马达具有其转速越低、马达输出的动力越大的性能。因此，与在较高的转速范围内相比，磁体式马达因此能够在相对较低的转速范围内输出更高的转矩。此外，磁体式马达的电响应(供给至磁体式马达的电力变化)可以比发动机的机械响应(例如，节流阀开度的变化)更快速。因此，可以对出发时的操作量的变化提供更及时的响应。这使得车辆能够在增大对加速操作的响应性的情况下向前移动。
基于上述发现完成了本教导，并且根据本教导的一方面的车辆可以采用以下构造。
(1)在本教导的一个方面，车辆包括：
发动机，其包括曲轴，发动机构造成通过曲轴输出动力；
磁体式马达，其包括转子和定子，转子连接至曲轴，使得在未插入离合器的情况下允许转子和曲轴之间的动力传递，并且使得转子以固定的速度比相对于曲轴旋转，定子与转子相对地配置，转子与定子中的任一者包括永磁体，磁体式马达构造成至少在发动机的燃烧动作开始时使曲轴旋转并且在由发动机驱动时发电；
蓄电装置，其向磁体式马达供电；
从动构件，其构造成由从发动机和/或磁体式马达输出的动力驱动，以使车辆向前移动；
加速器操作器，其接收由驾驶员操作加速器操作器而引起的转矩请求；以及
控制部，其构造成控制磁体式马达和发动机，使得在发动机的燃烧动作停止且从动构件未被驱动的状态下，响应于接收到由驾驶员操作加速器操作器而引起的转矩请求，磁体式马达在发动机的燃烧动作停止的情况下，通过蓄电装置中的电力使曲轴旋转，来驱动从动构件，以使车辆行驶。
在(1)的车辆中，转子和曲轴之间的动力传递在未插入离合器的情况下执行，使得转子以固定的速度比相对于曲轴旋转。因此，转子与曲轴之间的动力传递不会断开。(1)的车辆以具有这种动力传递系统为前提。
(1)的车辆包括构造成控制磁体式马达和发动机的控制部。控制部构造成使得，如果在发动机的燃烧动作停止且从动构件未被驱动的状态下接收到由驾驶员操作加速器操作器而引起的转矩请求，则磁体式马达在发动机的燃烧动作停止的情况下，通过蓄电装置中的电力使曲轴旋转，来驱动从动构件，以使车辆行驶。曲轴以固定的速度比相对于磁体式马达的转子旋转。
在磁体式马达中，转速越低，则感应电压越低，该感应电压阻碍从蓄电装置接收电力。因此，在曲轴停止的状态下并且在曲轴开始旋转之后的状态下，磁体式马达很可能从蓄电装置接收大量电力。这使得磁体式马达能够以较大的动力使曲轴旋转。使曲轴的旋转快速地加速。结果，包括磁体式马达的车辆能够在增大对加速器操作器的出发操作的响应性的情况下向前移动。
(2)本教导的另一方面是(1)的车辆，其中
控制部构造成控制磁体式马达和发动机，使得在磁体式马达在发动机的燃烧动作停止的情况下通过蓄电装置中的电力使曲轴旋转来驱动从动构件的状态下，响应于接收到由驾驶员附加地或连续地操作加速器操作器而引起的转矩请求，控制部将燃料供给至发动机并开始发动机的燃烧动作，使得从动构件由发动机和磁体式马达驱动，以使车辆行驶。
在(2)的车辆中，在发动机的燃烧动作开始时，磁体式马达已经驱动曲轴，并且车辆正在行驶。这可以减少在发动机的燃烧动作开始时施加给曲轴的负载。因此，如果接收到附加的或连续的转矩请求，则可以通过磁体式马达和发动机来使曲轴的旋转快速地加速。结果，包括磁体式马达的车辆具有增大的对加速器操作器的出发操作的响应性。
本发明的有益效果
本教导可以提供一种包括磁体式马达的车辆，该车辆能够在增大对出发操作的响应性的情况下向前移动。
本文中使用的术语仅用于定义特定实施例，而不意图限制本教导。
如本文所使用的，术语“和/或”包括相关联的一个或多个所列项目的任何和所有组合。
如本文中使用的，术语“包括”、“包含”或“具有”及其变型规定了所述特征、步骤、操作、元件、组件和/或其等同物的存在，并且可以包括步骤、操作、元件、组件和/或其群组中的一个或多个。
如本文所使用的，术语“附接”、“连接”、“联接”和/或其等同物在广义上被使用，并且包括直接和间接附接、连接和联接。另外，术语“连接”和“联接”不仅可以表示物理或机械连接或联接，还可以表示直接或间接电连接或联接。
除非另有定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本教导所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。
还将理解，诸如常用词典中所定义的那些术语之类的术语应被解释为具有与其在本公开和相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过度形式化的含义被解释，除非本文明确定义。
将理解，本教导的描述公开了许多技术和步骤。
这些中的每一者都有各自的权益，并且每一者也可以与一种或多种其他公开的技术结合使用，或者在一些情况下与所有其他公开的技术结合使用。
因此，为了清楚起见，该描述将避免以不必要的方式重复各个步骤的每种可能的组合。
然而，应当在理解这样的组合完全在本教导和权利要求的范围之内的情况下阅读说明书和权利要求。
本说明书描述了新型车辆。
在下面给出的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以便提供对本教导的透彻理解。
然而，将显而易见的是，本领域的技术人员可以在没有这些具体细节的情况下实践本教导。
本公开被认为是本教导的示例，并且不旨在将本教导限制于以下附图或描述所示出的特定实施例。
车辆是运输系统。该车辆是有人驾驶车辆或无人运输系统。车辆例如是轮式车辆。车辆例如是跨乘式车辆。车辆是例如摩托车。摩托车的非限制性示例包括速可达型、轻便型、越野型和公路型摩托车。跨乘式车辆不限于摩托车，而可以是例如ATV(All TerrainVehicle，全地形车辆)等。车辆不限于跨乘式车辆，而可以是例如具有车厢的四轮车辆。本教导的车辆不限于轮式车辆，而可以是例如具有螺旋桨的船舶。车辆可以是高尔夫球车。车辆可以是履带式雪地车。车辆可以是扫雪车。
优选地，车辆满足以下三个要求中的至少一者：
(i)车辆能够以倾斜姿势转弯；
(ii)车辆构造成使得控制发动机和/或磁体式马达的操作，以便根据驾驶员对加速器操作器的操作量来改变曲轴的转速，并且使得根据曲轴的转速来切换是允许还是断开曲轴与从动构件之间的动力传递；以及
(iii)车辆构造成使得当曲轴的转速处于低速区域时，曲轴与从动构件之间的动力传递断开，而当曲轴的转速处于低速区域以外时，允许动力传递。
低速区域的下限值为0rpm。低速区域的上限值没有特别限制，并且例如，可以高于或低于怠速转速。
关于以上(i)，当能够以倾斜姿势转弯的车辆转弯时，车辆向弯道内侧倾斜，以便抵抗转弯时作用在车辆上的离心力。能够以倾斜姿势转弯的车辆的示例包括能够以倾斜姿势转弯的跨乘式车辆(例如，摩托车、机动三轮车)。关于以上(ii)，满足以上(ii)的车辆构造成使得根据加速器操作器的操作，来控制曲轴的转速(即，发动机和/或磁体式马达的操作)和是允许还是断开曲轴与从动构件之间的动力传递的切换。关于以上(iii)，满足以上(iii)的车辆可以被推行和牵引。满足以上(i)至(iii)中的至少一者的车辆涵盖：满足以上(i)至(iii)中的一者的车辆；满足以上(i)和(ii)的车辆；满足以上(ii)和(iii)的车辆；满足以上(i)和(iii)的车辆；以及满足以上(i)、(ii)和(iii)的全部的车辆。
在满足以上(i)至(iii)中的至少一者的车辆(特别是至少满足以上(i)的车辆)中，需要轻快性，因此通常高度重视出发时的加速性能。出发时的加速性能很大程度上受离合器设置、特别是离合器失速设置的影响。本文中使用的加速性能与行驶某一距离(例如几十米)的时间或速度有关，并且不同于本文中使用的对出发操作的向前移动的响应性。我们将本文中使用的响应性称为启动平稳度，并且与从接收到出发操作到车辆出发的时间的长短有关。本文中使用的响应性与车辆行为根据出发时的操作量的变化而改变所花费的时间的长短有关。对出发操作的较高的响应性有助于出发时的控制稳定性。
发动机的示例包括单缸发动机和具有两个或更多个气缸的发动机。优选地，发动机是例如在四冲程期间具有高负载区域和低负载区域的四冲程发动机。在四冲程期间具有高负载区域和低负载区域的四冲程发动机例如是单缸发动机、两缸发动机、非等间隔爆炸型三缸发动机或非等间隔爆炸型四缸发动机。与其他类型的发动机相比，在四冲程期间具有高负载区域和低负载区域的四冲程发动机在较低的转速下具有较低的旋转稳定性。因此，难以降低连接的转速。根据本教导的一些方面的车辆即使是包括在四冲程期间具有高负载区域和低负载区域的四冲程发动机，也可以在增大对加速操作的响应性的情况下向前移动。然而，发动机例如可以是在四冲程期间不具有高负载区域和低负载区域的四冲程发动机。
发动机的燃烧动作是发动机燃烧期间的发动机动作。例如，以下状态不与发动机的燃烧动作相对应：在发动机燃烧的步骤中未执行燃烧时，曲轴由马达旋转。发动机的燃烧动作在曲轴开始旋转并供给燃料之后开始，即，当发动机中的混合气体(其是指所供给的燃料-空气混合物)初次燃烧时开始。因此，发动机的燃烧动作开始的时刻是在曲轴开始旋转并供给燃料之后，发动机中的混合气体初次燃烧的时刻。
磁体式马达包括转子和定子。转子和定子中的任一者包括永磁体。另一者包括线圈。有刷DC马达是定子中包括永磁体的磁体式马达的示例。无刷马达是转子中包括永磁体的磁体式马达的示例。无刷马达的相数没有特别限制。它可以具有单相或三相。磁体式马达用作在开始发动机的燃烧动作时使曲轴旋转的马达。磁体式马达可以构造成用作发电机，以在由发动机驱动时发电。除了磁体式马达之外，车辆还可以包括发电机。磁体式马达可以是径向间隙型也可以是轴向间隙型。径向间隙型的磁体式马达可以是外转子型也可以是内转子型。转子连接到曲轴，使得在不插入离合器的情况下允许转子和曲轴之间的动力传递。转子和曲轴之间的动力传输未断开。例如，转子可以直接联接至曲轴。例如，转子可以通过插入转子与曲轴之间的固定速度比齿轮来连接至曲轴。转子优选地连接至曲轴，使得始终允许转子和曲轴之间的动力传递。
蓄电装置是存储电力的装置。蓄电装置具有向磁体式马达供电的电容，该电容至少使磁体式马达自身通过蓄电装置中的电力使曲轴旋转，来驱动从动构件，以使车辆行驶。蓄电装置不受特别限制，并且例如可以是电池或电容器。蓄电装置向磁体式马达供电。可以通过接收磁体式马达所生成的电力来对蓄电装置充电。蓄电装置的数量可以是一个或者两个或更多个。车辆还可以包括除了向磁体式马达供电的蓄电装置之外的蓄电装置。
根据本教导的一方面的从动构件例如是车轮。从动构件例如可以是螺旋桨。从动构件的数量没有特别限制。在包括前轮和后轮的车辆中，仅前轮、仅后轮或者前轮和后轮两者可以用作从动构件。
加速器操作器是接收由驾驶员操作加速器操作器而引起的转矩请求的构件。加速器操作器没有特别限制，并且可以是加速器握把、加速器踏板、由杆构成的组件或由按钮构成的组件。加速器操作器可以例如经由机械线连接至发动机中所包括的节流阀。例如，加速器操作器可以电连接至用于驱动节流阀的马达和控制装置。
控制部具有控制发动机的功能和控制磁体式马达的功能。例如，在磁体式马达是有刷DC马达的情况下，控制磁体式马达的功能是例如接通/断开向磁体式马达供电的功能。在磁体式马达是无刷马达的情况下，控制磁体式马达的功能是例如对反相器电路的控制，并且更具体地是对多个开关部件中的每一者的接通/断开控制。控制部的硬件构造没有特别限制。控制部可以由包括中央处理单元和存储装置的计算机构成。控制部可以部分或全部由作为电子电路的布线逻辑(wired logic)构成。整个控制部可以物理地构造成单件，或者可以物理地构造成不同装置的组合。例如，可以将具有控制发动机的功能的装置和具有控制磁体式马达的功能的装置构造成单独的部件。
从发动机和/或磁体式马达输出的动力通过曲轴传递到从动构件。车辆包括用于在曲轴与从动构件之间进行动力传递的动力传递装置。动力传递装置是包括变速器和离合器的概念。因此，动力传递装置可以包括或可以不包括变速器。动力传递装置可以包括或包括不包括离合器。离合器没有特别限制，并且可以是通过骑行者对离合器的操作来操作的手动离合器或者可以是不通过骑行者对离合器的操作来操作的自动离合器。离合器可以是湿式离合器或干式离合器。离合器可以是爪形离合器或摩擦离合器。离合器的示例包括：由致动器、马达等控制的电动离合器；由油压控制的液压控制离合器；由气压控制的气压控制离合器；和由线圈等通电时产生的电磁力控制的电磁离合器。自动离合器的示例包括离心离合器。离心离合器是使用离心力在允许和断开动力传递之间切换的离合器。离心离合器可以是鼓式离合器、皮带式离合器(皮带离合器)或离心多盘离合器中的任何一种。皮带离合器也称为皮带离合器接合式无级变速器。皮带离合器既具有无级变速器的功能，又包括离合器的功能。皮带离合器包括驱动轮和从动轮，并且构造成通过改变驱动轮中包括的两个滑轮之间的间隔来实现作为无级变速器的功能，同时实现作为离合器的功能。两个滑轮中的至少一个滑轮布置成能够沿轴向方向移动。两个滑轮之间的间隔例如等于两个滑轮所限定的凹槽的底部宽度。凹槽的底部宽度可以等于第一距离以作为其最大值。凹槽的底部宽度可以等于第二距离以作为其最小值。当凹槽的底部宽度在等于或窄于第一距离并且宽于皮带的底部宽度的范围内时，皮带不会被夹持在驱动轮中包括的两个滑轮之间。在这种情况下，几乎不执行动力传递。当凹槽的底部宽度等于或大于皮带的底部宽度并且等于或窄于第二距离时，皮带被夹持在驱动轮中包括的两个滑轮之间。在这种情况下，执行动力传递。皮带离合器具有简单的构造，但是仍然可以实现无级变速器和离合器的功能。例如，驱动侧滑轮移动机构构造成借助于由从曲轴输出的动力所引起的离心力，来使驱动轮中包括的两个滑轮中的至少一个滑轮移动。驱动侧滑轮移动机构可以构造成代替离心力，借助于致动器来使至少一个滑轮移动。
车辆构造成使得，如果在发动机的燃烧动作停止且从动构件未被驱动的状态下接收到由驾驶员操作加速器操作器而引起的转矩请求，则车辆通过马达运转而行驶。发动机的燃烧动作停止且从动构件未被驱动的状态也称为驱动停止状态。马达运转是指磁体式马达在发动机的燃烧动作停止的情况下使用蓄电装置中的电力，以使曲轴旋转。在车辆中，可能的是，在接收到转矩请求时，主开关已经被操作使得向诸如控制装置之类的电气设备供电，或者也可能的是，当接收到转矩请求时，开始向电气设备供电。在接收到转矩请求时或之后开始马达运转。
当曲轴与从动构件之间的动力传递断开时，马达运转不会驱动从动构件，因此不会使车辆行驶。当曲轴与从动构件之间的动力传递接通时，马达运转可以驱动从动构件，因此可以使车辆行驶。车辆可以构造成在发动机的燃烧动作停止且从动构件未被驱动的状态下，允许或不允许动力传递。在车辆构造成在发动机的燃烧动作停止且从动构件未被驱动的状态下不允许动力传递的情况下，响应于转矩请求而开始的马达运转至少继续到动力传递为止。因此，马达运转在发动机的燃烧动作停止的情况下使车辆行驶。
如果在从动构件由马达运转驱动的状态下接收到附加的或连续的转矩请求，则优选除了马达运转之外还开始发动机的燃烧动作。从动构件由磁体式马达和发动机两者驱动。使得可以更快速地加速。可以进一步提高车辆出发时的响应性。例如，在发动机的燃烧动作开始之后，终止马达运转。终止马达运转的时刻没有特别限制，其示例包括曲轴的转速超过预定速度的时刻、从动构件的转速超过预定速度的时刻以及车辆的车速超过预定速度的时刻。
例如，在动力传递装置中，执行曲轴与从动构件之间的动力传递的允许和断开。允许和断开动力传递可以在包括空档机构的变速器中或在离合器中执行。空挡机构是能够转换到空挡位置的机构。包括空挡机构的变速器可以是无级变速器或有级变速器。包括空挡机构的无级变速器的示例包括具有用于夹持皮带的两个滑轮的无级变速器，两个滑轮之间的间隔可调节至使得借助于离心力或电子控制来解除皮带夹持的距离。包括空挡机构的有级变速器没有特别限制，并且可以是惯常公知的有级变速器。变速器可以是自动变速器或手动变速器。离合器如上所述。
附图说明
图1是根据第一实施例的跨乘式车辆的说明图。
图2是示意性地示出图1所示的发动机及其周围的概略构造的局部剖视图。
图3是示意性地示出发动机的曲柄角度位置与所需转矩之间的关系的说明图。
图4是示出图2的磁体式马达的垂直于其旋转轴线所截取的横截面的剖视图。
图5是示意性地示出图1所示的跨乘式车辆的控制系统的框图。
图6是概述跨乘式车辆在出发时的状态转变的状态转变图。
图7是概述跨乘式车辆在减速时的状态转变的状态转变图。
图8是示意地示出第二实施例的跨乘式车辆中包括的磁体式马达的分解立体图。
图9是示意性地示出图8所示的磁体式马达的立体图。
图10是示意地示出图8所示的磁体式马达中的定子的动作的图表。
图11是示出图8所示的磁体式马达上的旋转控制的原理的图表。
图12是示出处于驱动停止状态的皮带离合器的局部剖视图。
图13是示出图12所示的皮带离合器中的驱动轮及其周围的侧视图。
图14是示出从驱动停止状态转换到状态(A)之后皮带离合器的局部剖视图。
图15是示出图15所示的皮带离合器中的驱动轮及其周围的侧视图。
图16是示出在状态(A)下加速时皮带离合器的局部剖视图。
图17是示出图17所示的皮带离合器中的主动轮和从动轮及其周围的侧视图。
图18是示出从状态(A)转换到状态(B)后皮带离合器的局部剖视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本教导的一些实施例。本教导不限于以下实施例。
<第一实施例>
图1是根据第一实施例的跨乘式车辆1的说明图。图的上部示意性地示出跨乘式车辆1的侧视图。图的下部示出跨乘式车辆1出发、减速和再次加速的过程中经过时间和车速之间的关系。
图1所示的跨乘式车辆1包括车身2和车轮3a、3b。具体地，跨乘式车辆1是摩托车。跨乘式车辆1是车辆的示例。
跨乘式车辆1包括发动机EG。发动机EG是四冲程单缸发动机。发动机EG具有曲轴15。发动机EG通过曲轴15输出动力。
跨乘式车辆1包括磁体式马达M。磁体式马达M包括转子30和定子40。转子30包括永磁体37。转子30连接至曲轴15，使得在不插入离合器的情况下允许转子30和曲轴15之间的动力传递，并且使得转子30能够以固定的速度比相对于曲轴15旋转。定子40与转子30相对地配置。磁体式马达M至少在发动机EG的燃烧动作开始时使曲轴15旋转。在该实施例中，磁体式马达M构造成当由发动机EG驱动时，用作发电机以发电。
跨乘式车辆1包括蓄电装置4。蓄电装置4向磁体式马达M供电。蓄电装置4被充有在磁体式马达M用作发电机时所生成的电力。
跨乘式车辆1包括加速器操作器8。加速器操作器8构造成接收来自驾驶员的转矩请求，并且被操作以指示发动机EG进行输出。加速器操作器8构造成当由驾驶员操作时，接收关于发动机EG的输出增大或减小的指令。
跨乘式车辆1包括车轮3b。车轮3b是从动构件的示例。车轮3b构造成由发动机EG输出的动力驱动，以使跨乘式车辆1向前移动。
跨乘式车辆1包括动力传递装置PT。动力传递装置PT构造成将动力从曲轴15传递至车轮3b。动力传递装置PT包括变速器TR和离合器CL。变速器TR例如是无级变速器。变速器TR能够改变变速比，该变速比是输出的转速与输入的转速的比值。变速器TR能够改变与相对于曲轴15的转速的车轮3b的转速相对应的变速比。例如，离合器CL是鼓式离心离合器。
跨乘式车辆1包括用作控制部的控制装置60。控制装置60构造为控制磁体式马达M和发动机EG。控制装置60控制磁体式马达M和发动机EG，以使跨乘式车辆1以下述方式行驶。
如果控制装置60在发动机EG的燃烧动作停止且车轮3b未被驱动的状态下，接收到由驾驶员操作加速器操作器8而引起的转矩请求；则磁体式马达M在发动机EG的燃烧动作停止的状态下，通过蓄电装置4中的电力来使曲轴15旋转，从而驱动车轮3b，使得跨乘式车辆1行驶(状态(A))。在状态(A)中，发动机EG的燃烧动作停止，并且磁体式马达M使马达运转，从而使跨乘式车辆1出发并行驶(出发时马达运转)。
如果控制装置60在如下状态下接收到由驾驶员附加地或连续地操作加速器操作器8而引起的转矩请求：磁体式马达M在发动机EG的燃烧动作停止时通过蓄电装置4中的电力来使曲轴15旋转以驱动车轮3b；则控制装置60向发动机EG供给燃料并开始发动机EG的燃烧动作，使得车轮3b由发动机EG和磁体式马达M驱动，以使跨乘式车辆1行驶(状态(B))。在状态(B)中，发动机EG执行燃烧动作，并且磁体式马达M继续出发时马达运转。状态(B)在状态(A)之后发生。
如果控制装置60在跨乘式车辆1处于状态(B)时接收到由驾驶员附加地或连续地操作加速器操作器8而引起的转矩请求；则控制装置60使磁体式马达M停止向曲轴15提供正转方向上的正转矩，并且使车轮3b由发动机EG驱动，从而使跨乘式车辆1行驶(状态(C))。状态(C)不一定在状态(B)之后并相继于状态(B)发生。在跨乘式车辆1处于状态(A)时，如果接收到由驾驶员操作加速器操作器8而引起的转矩请求，则状态(C)可以发生。
在状态(C)中，跨乘式车辆1由发动机EG驱动，以行驶。发动机EG所施加的驱动力依赖于加速器操作器8上的操作量而变化。当在跨乘式车辆1减速时未接收到转矩请求时，控制装置60使发动机EG的燃烧动作停止，并且执行减速时马达运转，从而磁体式马达M通过蓄电装置4中的电力使曲轴旋转，以便在减速的情况下使曲轴15的旋转继续(状态(D))。在跨乘式车辆1减速的至少一部分时段中，执行减速时马达运转。状态(D)不一定在状态(C)之后并相继于状态(C)发生。状态(D)可以在状态(B)之后并相继于状态(B)发生。状态(D)也可以在状态(A)之后发生。在这种情况下，在状态(A)和状态(D)两者中，均继续发动机EG的燃烧动作停止的状态。
如果控制装置60在跨乘式车辆1减速时接收到由驾驶员操作加速器操作器8而引起的转矩请求，则控制装置60执行加速时马达运转，从而磁体式马达M通过蓄电装置4中的电力使曲轴15旋转，以便使曲轴15的旋转加速(状态(E))。状态(E)在状态(D)之后发生。在状态(E)中，跨乘式车辆1至少由磁体式马达M驱动。在状态(E)中，跨乘式车辆1可由磁体式马达M和发动机EG驱动。更具体地，在状态(E)中，除了加速时马达运转动作之外，控制装置60还可以向发动机EG供给燃料并使发动机EG燃烧。发动机EG的燃烧可以与加速时马达运转动作同时开始，或者可以在加速时马达运转动作开始之后开始。
如果控制装置60在跨乘式车辆1处于状态(E)时接收到由驾驶员附加地或连续地操作加速器操作器8而引起的转矩请求，则控制装置60停止使磁体式马达M向曲轴15提供正转方向上的正转矩，并且使车轮3b由发动机EG驱动，以使跨乘式车辆1行驶(状态(C))。状态(C)不一定在状态(E)之后并相继于状态(E)发生。当跨乘式车辆1处于状态(D)时，响应于由驾驶员操作加速器操作器8而引起的转矩请求，状态(C)可以发生。
跨乘式车辆1能够以图1所示的状态转变行驶。图1所示的状态转变是跨乘式车辆1可经受的状态转变的示例。跨乘式车辆1可能不一定始终根据图1所示的示例性状态转变行驶。跨乘式车辆1的状态转变依赖于车辆状况和行驶状况。具体而言，跨乘式车辆1的状态转变依赖于例如接收到的转矩请求和蓄电装置4中存储的电量。响应于接收到一些转矩请求，处于状态(A)的跨乘式车辆1可以在不转变为状态(B)或状态(C)的情况下减速并终止行驶。处于状态(D)的跨乘式车辆1可以在不转变为状态(E)或状态(C)的情况下继续减速并终止行驶。依赖于蓄电装置4中存储的电量，可以不执行通过磁体式马达的行驶，或者可以不执行减速马达运转和/或加速马达运转。在状态(C)中，磁体式马达M可以暂时向曲轴15提供正转方向上的正转矩。在状态(C)中，发动机EG可以暂时停止燃烧动作。
跨乘式车辆1还包括主开关5。主开关5是用于向跨乘式车辆1的每个部件供电的开关。跨乘式车辆1包括起动器开关6。起动器开关6是可由驾驶员操作的开关。在该实施例中，起动器开关6是当由驾驶员操作时接收出发许可请求的开关。跨乘式车辆1包括加速器操作器8。加速器操作器8构造成根据加速器操作器8上的操作来给出转矩请求，例如使发动机EG进行输出的指令。具体地，加速器操作器8是加速器握把。
在跨乘式车辆1中，在驱动停止状态下，当对主开关5进行操作时，开始向控制装置60供电。然后，当对起动器开关6进行操作时，允许跨乘式车辆1出发。然后，当对加速器操作器8进行操作时，磁体式马达M在发动机EG的燃烧动作停止的情况下使跨乘式车辆1行驶。
可以省略起动器开关6。在这样的构造中，在驱动停止状态下，当对主开关5进行操作时，开始向控制装置60供电，并且对加速器操作器8的操作使磁体式马达M在发动机EG的燃烧动作停止的情况下使跨乘式车辆1行驶。替代地，跨乘式车辆1可以构造成响应于加速器操作器8上的操作而开始行驶，而无需主开关5上的操作。
图2是示意性地示出图1所示的发动机EG及其周围的概略构造的局部剖视图。
发动机EG包括曲柄箱11、气缸12、活塞13、连杆14和曲轴15。活塞13布置在气缸12中并且能够在气缸12中往复运动。曲轴15布置在曲柄箱11中并且能够在其中旋转。曲轴15经由连杆14联接至活塞13。气缸盖16附接至气缸12的上侧。气缸12、气缸盖16和活塞13限定燃烧室。气缸盖16具有排气阀18和进气阀(未示出)。排气阀18控制废气从气缸12中排出。进气阀控制向气缸12中的燃烧室供给混合气体。排气阀18和进气阀通过设置到与曲轴15连动地旋转的凸轮轴C上的凸轮(未图示)的动作而操作。曲轴15通过插入曲轴与曲柄箱之间的一对轴承17而以可自由旋转的方式由曲柄箱11支撑。
发动机EG中包括的曲轴15具有第一端部15a(图中的右端部)，磁体式马达M附接到该第一端部。曲轴15与磁体式马达M之间未设置离合器。发动机EG中包括的曲轴15具有第二端部15b(图中的左端部)，动力传递装置PT设置到第二端部15b上。
发动机EG包括减压装置D。减压装置D在图2中概述。减压装置D用于在压缩冲程中减小气缸12中的压力。在压缩冲程中，减压装置D打开排气阀18，以使一部分混合气体从气缸12中排出。减压装置D构造成如果曲轴15的转速等于或低于为减压装置D设置的减压上限速度，则在压缩冲程中打开排气阀18。与曲轴15连动地旋转的凸轮轴C设置有使减压装置D打开排气阀18的机构。减压装置D例如使用伴随凸轮轴C的旋转的离心力，以用于打开排气阀18的动作。由于减压装置D在压缩冲程中使气缸12内的混合气体的压力降低，因此，作用在活塞13上的压缩反作用力减小。在高负载区域中，减小了对活塞13的动作的负载。
发动机EG还包括节流阀(未示出)和燃料喷射装置J(见图5)。节流阀以基于加速器操作器8(见图1)上的操作量的开度打开。节流阀根据其开度来调节流动的空气量，因此调节供给至气缸12的空气量。燃料喷射装置J喷射燃料，因此将燃料供给至燃烧室12中。由流过节流阀的空气和从燃料喷射装置J喷射的燃料组成的混合气体被供给至气缸12中的燃烧室。发动机EG设置有火花塞19。火花塞19点燃气缸12中的混合气体，使得混合气体燃烧。
发动机EG是内燃机。发动机EG被供给有燃料。发动机EG执行燃烧动作，从而使混合气体燃烧，以输出动力(转矩)。
更具体地，包含供给至燃烧室的燃料的混合气体被燃烧，使得活塞13移动。混合气体的燃烧使活塞13往复运动。与活塞13的往复运动连动地，曲轴15旋转。动力通过曲轴15输出到发动机EG的外部。通过曲轴15接收从发动机EG输出的动力的车轮3b(见图1)驱动跨乘式车辆1。
发动机EG通过曲轴15输出动力。曲轴15的动力通过动力传递机构PT(见图1)传递至车轮3b。跨乘式车辆1由通过曲轴15从发动机EG接收动力的车轮3b驱动。
图3是示意性地示出发动机EG的曲柄角度位置与所需转矩之间的关系的说明图。图3示出在未进行发动机EG的燃烧动作的情况下曲轴15旋转所需的转矩。
发动机EG是四冲程发动机。发动机EG在由四个冲程组成的一个燃烧周期期间具有高负载区域TH和低负载区域TL，在高负载区域TH中，较高的负载放置于曲轴15的旋转上，在低负载区域TL中，较低的负载放置于曲轴的旋转上。高负载区域是指发动机EG的一个燃烧周期中的负载转矩大于一个燃烧周期中的负载转矩的平均值Av的区域。以曲轴15的旋转角度为基准，低负载区域TL等于或宽于高负载区域TH。具体而言，低负载区域TL比高负载区域TH宽。换句话说，对应于低负载区域TL的旋转角度区域比对应于高负载区域TH的旋转角度区域宽。发动机EG在其旋转期间重复燃烧冲程(膨胀冲程)、排气冲程、进气冲程和压缩冲程。压缩冲程与高负载区域TH重叠。
发动机EG的一个燃烧周期包括一个燃烧冲程、一个排气冲程、一个进气冲程和一个压缩冲程。在进气冲程中，混合气体被供给至燃烧室。在压缩冲程中，活塞13压缩燃烧室中的混合气体。在膨胀冲程中，由火花塞19点燃的混合气体燃烧并推动活塞13。在排气冲程中，燃烧后产生的废气从燃烧室中排出。
图4是示出图2所示的磁体式马达M的垂直于其旋转轴线所截取的横截面的剖视图。将参照图2和图4来描述磁体式马达M。
磁体式马达M是永磁体式三相无刷马达。磁体式马达M还用作永磁体式三相无刷发电机。
磁体式马达M包括转子30和定子40。根据该实施例的磁体式马达M是径向间隙型。磁体式马达M是外转子型。即，转子30是外转子。定子40是内定子。
转子30包括转子本体部31。转子本体部31由例如强磁性材料制成。转子本体部31呈有底筒状。转子本体部31包括：筒状的凸台部32；盘状的底壁部33；以及筒状的背轭部34。底壁部33和背轭部34一体地形成。这里，将底壁部33和背轭部34构造成单独的部件是可以接受的。底壁部33和背轭部34经由筒状的凸台部32固定到曲轴15上。转子30未设置被供给电流的绕组。
转子30包括永磁体37。转子30包括多个磁极部37a。多个磁极部37a由永磁体37构成。多个磁极部37a设置在背轭部34的内周表面上。在该实施例中，永磁体37包括多个永磁体。因此，转子30包括多个永磁体。多个磁极部37a分别设置在多个永磁体中。永磁体37可以替代地构造成单个环形永磁体。在这样的构造中，单个永磁体被磁化，使得多个磁极部37a在内周表面上并排出现。
多个磁极部37a设置为使得N极和S极沿磁体式马达M的周向方向交替地出现。在该实施例中，与定子40相对的转子30的磁极数为二十四个。转子30的磁极数是指与定子40相对的磁极数。磁极部37a与定子40之间未布置磁性材料。磁极部37a沿磁体式马达M的径向方向布置在定子40的外侧。背轭部34沿径向方向布置在磁极部37a的外侧。磁体式马达M中包括的磁极部37a的数量大于齿43的数量。转子30可以是内部永磁体式(IPM型)，其中，磁极部37a嵌入磁体材料中；然而，优选地，转子30是表面永磁体式(SPM型)，其中，磁极部37a从磁性材料中露出，如本实施例中所采用的。
冷却风扇F设置到转子30的底壁部33上。
定子40包括定子芯ST和多个定子绕组W。定子芯ST包括沿周向方向间隔配置的多个齿43。多个齿43一体地从定子芯ST径向向外延伸。在该实施例中，总共十八个齿43沿周向方向间隔配置。换句话说，定子芯ST总共具有沿周向方向间隔布置的十八个槽SL。齿43沿周向方向等间隔配置。
磁极部37a的数量等于槽的数量的4/3。每个槽是相邻的齿43之间的间隔。槽的数量等于齿43的数量。优选地，磁极37a的数量大于槽的数量的2/3，如本实施例中所示。进一步优选地，磁极37a的数量等于或大于槽的数量。还更优选地，磁极37a的数量大于槽的数量。特别优选地，磁极37a的数量等于槽的数量的4/3。这是由于在较低的转速下磁体式马达发电机的输出转矩增大，这使得车辆能够在进一步增大响应性的情况下向前移动。
定子绕组W围绕每个齿43缠绕。即，多相定子绕组W穿过槽SL布置。在图4所示的状态下，定子绕组W处于槽SL中。每个多相定子绕组W属于U相、V相和W相中的任何一个。定子绕组W例如以U相、V相和W相的顺序配置。绕组W的卷绕方法没有特别限定。绕组W可以以集中绕组方式或分布绕组方式缠绕。
转子30在其外表面上包括多个检测对象部38，以用于检测转子30的旋转位置。磁效应用于检测多个检测对象部38。转子30的外表面上设置有沿周向方向间隔配置的多个检测对象部38。检测对象部38由强磁性材料制成。
转子位置检测装置50是检测转子30的位置的装置。转子位置检测装置50布置在允许与多个检测对象部38相对的位置。转子位置检测装置50包括拾取线圈和磁体。转子位置检测装置50磁性地检测检测对象部38。用于检测转子位置的转子位置检测装置可以由检测磁极部37的霍尔IC构成。
磁体式马达M的转子30连接至曲轴15，使得转子30随着曲轴15的旋转而旋转。更具体地，转子30连接至曲轴15，使得转子30以固定的速度比相对于曲轴15旋转。转子30直接连接至发动机EG的曲轴15。在该实施例中，转子30在未插入任何离合器的情况下附接到曲轴15。转子30与曲轴15之间未插入诸如皮带、链条、齿轮、减速器或增速器之类的动力传递机构。转子30以1：1的速度比相对于曲轴15旋转。磁体式马达M构造成在发动机EG的燃烧动作时使转子30旋转。磁体式马达M的旋转轴线与曲轴15的旋转轴线基本一致。
在发动机起动时，磁体式马达M驱动曲轴15正转，以起动发动机EG。在发动机EG的燃烧动作时，磁体式马达M由发动机EG驱动以发电。因此，磁体式马达M具有通过驱动曲轴15正转而起动发动机EG的功能以及通过在发动机EG的燃烧动作时由发动机EG驱动而发电的功能。在发动机EG起动之后的至少一部分时段中，磁体式马达M由曲轴15的正转驱动，以用作发电机。在发动机EG进行燃烧动作的至少一部分时段中，磁体式马达M和发动机EG可以通过使用蓄电装置4中的电力，而向曲轴15提供曲轴15的正转方向上的正转矩。
图5是示出图1所示的跨乘式车辆1的概略电气构造的框图。跨乘式车辆1设置有反相器61。控制装置60控制跨乘式车辆1的各个部件，包括反相器61。
磁体式马达M和蓄电装置4连接至反相器61。当磁体式马达M用作马达时，蓄电装置4向磁体式马达M供电。蓄电装置4中充有由磁体式马达M生成的电力。
蓄电装置4经由主开关5连接至反相器61和耗电设备(未示出)。耗电设备是在操作时消耗电力的设备。耗电设备70的示例包括诸如前灯7之类的配件(见图1)。
反相器61包括多个开关部件611至616。本实施例的反相器61包括六个开关部件611至616。开关部件611至616构成三相桥式反相器。多个开关部件611至616与多相定子绕组W的各相连接。具体而言，在多个开关部件611至616中，串联连接的每两个开关部件构成半桥。分别与各相相对应的半桥并联连接至蓄电装置4。构成各相的半桥的开关部件611至616中的一个与多相定子绕组W的对应相相连接。
开关部件611至616控制蓄电装置4与磁体式马达M之间的电流。具体地，开关部件611至616选择性地允许或阻止电流在蓄电装置4和多相定子绕组W之间通过。更具体地，当磁体式马达M用作马达时，通过开关部件611至616上的接通/断开操作而被选择性地允许或停止对多相定子绕组W通电。当磁体式马达M用作发电机时，通过开关部件611至616上的接通/断开操作而选择性地允许或阻止电流在每个定子绕组W与蓄电装置4之间通过。通过使开关部件611至616依次接通/断开，对从磁体式马达M输出的三相AC执行电压控制和整流。开关部件611至616控制磁体式马达M向蓄电装置4输出的电流。
开关部件611至616中的每一个具有开关元件。开关元件例如是晶体管，更具体地，是FET(Field Effect Transistor，场效应晶体管)。
燃料喷射装置J、火花塞19和蓄电装置4连接至控制装置60。转子位置检测装置50也连接至控制装置60。控制装置60基于由转子位置检测装置50所获得的检测结果来获取曲轴15的转速。尽管跨乘式车辆1构造成使得转子位置检测装置50获取曲轴15的转速，但是获取曲轴15的转速的方法不限于该示例。除了转子位置检测装置50之外或者代替转子位置检测装置50，在跨乘式车辆1中可以设置用于检测用作从动构件的车轮3b的转速的检测器。
控制装置60基于例如节流阀位置传感器80(未示出)所获得的检测结果，来获取加速器操作器8上的操作量和操作量的增大率。
控制装置60包括驱动和发电控制部62以及燃烧控制部63。
驱动和发电控制部62控制每个开关部件611至616的接通/断开操作，以控制磁体式马达M的操作。驱动和发电控制部62包括驱动控制部621和发电控制部622。
燃烧控制部63控制火花塞19和燃料喷射装置J，以控制发动机EG的燃烧动作。燃烧控制部63控制火花塞19和燃料喷射装置J，以控制发动机EG的动力。燃烧控制部63根据节流阀SV的开度来控制火花塞19和燃料喷射装置J，该开度由从节流阀位置传感器80输出的信号来表示。
控制装置60由包括中央处理单元(未示出)和存储装置(未示出)的计算机组成。中央处理单元基于控制程序来执行算术处理。存储装置存储与程序和算术运算有关的数据。燃烧控制部63以及包括驱动控制部621和发电控制部622的驱动和发电控制部62由计算机(未示出)和可由计算机执行的控制程序来实施。因此，由燃烧控制部63并且由包括驱动控制部621和发电控制部622的驱动和发电控制部62分别执行的下述操作可以被认为是由控制装置60执行的操作。驱动和发电控制部62以及燃烧控制部63可以例如构造为彼此隔开一定距离放置的单独的装置，或者一体地成为单个装置。
起动器开关6连接至控制装置60。起动器开关6在起动发动机EG时由驾驶员致动。主开关5根据对主开关5的操作而向控制装置60供电。
控制装置60的驱动和发电控制部62以及燃烧控制部63控制发动机EG和磁体式马达M。将参照图6和图7来描述在跨乘式车辆1中执行的控制。
图6是概述在出发时跨乘式车辆的状态转变的状态转变图。图6示出从驱动停止状态到状态(C)的过程。在该图中，由实线表示的状态转变包含在图1所示的示例性状态转变中。由虚线表示的状态转变是其他状态转变。跨乘式车辆1可以具有与图6所示的状态转变不同的状态转变。
驱动停止状态是发动机EG的燃烧动作停止且车轮3b不被驱动的状态。在驱动停止状态下，车轮3b既不由发动机EG也不由磁体式马达M驱动。跨乘式车辆1不通过驱动力行驶。然而，跨乘式车辆1可以通过惯性行驶。在驱动停止状态下，主开关5上的操作使从蓄电装置4到控制装置60的供电开始。在该条件下，起动器开关6上的操作使控制装置60允许跨乘式车辆1出发。
在驱动停止状态下，如果接收到由驾驶员操作加速器操作器8而引起的转矩请求(C1)，则控制装置60(驱动控制部621)控制反相器61的每个开关部件611至616的接通/断开操作，以将电力从蓄电装置4供给至向磁体式马达M，并且更具体地，供给至各相的定子绕组W。因此，出发时马达运转开始。供电量根据加速器操作器8上的操作量的增大而增大。结果，曲轴15的转速增大，从而跨乘式车辆1出发并行驶(状态(A))。该实施例的跨乘式车辆1包括离心离合器作为离合器CL。在驱动停止状态下，曲轴15与车轮3b之间的动力传递断开。因此，跨乘式车辆1的出发时间是曲轴15的转速至少超过在曲轴15开始与车轮3b进行动力传递的瞬间所获得的转速(离合器接合转速)时。然而，本教导不限于该示例。跨乘式车辆可以不一定包括离合器。通过这样的构造，开始使曲轴旋转会使跨乘式车辆出发。出发之后，磁体式马达M驱动车轮3b，以使跨乘式车辆1行驶。在状态(A)中，磁体式马达M的输出依赖于对加速器操作器8的操作量而变化。因此，在状态(A)中，跨乘式车辆1的速度依赖于磁体式马达M的输出而变化。
在状态(A)中，如果在跨乘式车辆1行驶时接收到由加速器操作器8上的附加的或连续的操作而引起的转矩请求(C2)，则控制装置60(燃烧控制部63)控制火花塞19和燃料喷射装置J，以开始发动机EG的燃烧动作。结果，跨乘式车辆1由发动机EG和磁体式马达M两者驱动(状态(B))。从状态(A)到状态(B)的转变的时间没有特别限制，除了必须在接收到由加速器操作器8的附加的或连续的操作而引起的转矩请求时进行转变。例如，可以根据曲轴15的转速、车轮3b的转速、跨乘式车辆1的速度、蓄电装置4的充电状态(蓄电量)、出发时马达运转的持续时间或出发时马达运转下的行驶距离，或者可以基于它们中的一些的组合，来确定从状态(A)到状态(B)的转变的时刻。
在状态(B)中，如果在跨乘式车辆1行驶时接收到由加速器操作器8上的附加的或连续的操作而引起的转矩请求(C3)，则控制装置60(驱动控制部621)控制反相器61的每个开关部件611至616上的接通/断开操作，使得从蓄电装置4到磁体式马达M的供电停止。因此，磁体式马达M停止向曲轴15提供正转方向上的正转矩。结果，跨乘式车辆1由发动机EG驱动(状态(C))。另外，控制装置60(发电控制部622)控制反相器61的每个开关部件611至616的接通/断开操作，使得磁体式马达M所生成的电力供给至蓄电装置4。因此，所生成的电力被存储在蓄电装置4中。当从状态(B)转变为状态(C)时，磁体式马达M停止驱动曲轴15正转。此后，在状态(C)中，磁体式马达M可以在跨乘式车辆1由发动机EG驱动时驱动曲轴15正转。
以这种方式，当在驱动停止状态下接收到转矩请求时，跨乘式车辆1转变为状态(A)，以在发动机EG的燃烧动作停止的情况下由磁体式马达M驱动。当在状态(A)中接收到附加的或连续的转矩请求时，跨乘式车辆1转变为状态(B)，以由发动机EG和磁体式马达M驱动。当在状态(B)中接收到附加的或连续的转矩请求时，跨乘式车辆1转变为状态(C)，以由发动机EG驱动。出发时的状态转变不限于上述情况。状态转变的另一个示例如下。
在状态(A)中，如果在跨乘式车辆1行驶时停止接收转矩请求(C4)，则控制装置60使磁体式马达M停止使曲轴15旋转。因此，跨乘式车辆1从状态(A)转变为驱动停止状态。因此，跨乘式车辆1减速并停止。这里，当停止接收转矩请求时，控制装置60可以使磁体式马达M连续地使曲轴15旋转，使得曲轴15的转速可以小于曲轴15与车轮3b之间的动力传递被断开的转速(离合器松开转速)。因此，跨乘式车辆1减速并停止，但是曲轴15保持旋转。这使得磁体式马达M在再次接收到转矩请求时能够快速恢复跨乘式车辆1的驱动。可以根据经过时间、蓄电装置4的蓄电状态等来使由磁体式马达M继续的曲轴15的旋转停止。
例如，在状态(B)中，如果在跨乘式车辆1行驶时停止接收转矩请求(C5)，则控制装置60可以执行以下任何一项。控制装置60可以使发动机EG的燃烧动作停止，并且也可以使磁体式马达M停止驱动车轮3b(C5a)。因此，跨乘式车辆1的状态转变为驱动停止状态。替代地，控制装置60可以在继续发动机EG的燃烧动作时使磁体式马达M停止驱动车轮3b，使得曲轴15的转速可以小于曲轴15和车轮3b之间的动力传递被断开的转速(离合器松开转速)(C5b)。因此，发动机EG怠速。跨乘式车辆1的状态转变为状态(C)。替代地，控制装置60可以在停止发动机EG的燃烧动作时使磁体式马达M连续地驱动车轮3b，使得曲轴15的转速可以小于曲轴15与车轮3b之间的动力传输被断开的转速(离合器松开转速)(C5c)。磁体式马达M的旋转持续性如上所述。
在驱动停止状态下，依赖于蓄电装置4的蓄电状态等，控制装置60可以在不使磁体式马达M使跨乘式车辆1行驶的情况下开始发动机EG的燃烧动作(C6)。在状态(A)中，依赖于蓄电装置4的蓄电状态等，控制装置60可以在停止磁体式马达M的马达运转时开始发动机EG的燃烧动作，使得磁体式马达M和发动机EG两者均不驱动曲轴15(C7)。
图7是概述跨乘式车辆在减速时的状态转变的状态转变图。图7示出从状态(C)到驱动停止状态的过程。在该图中，由实线表示的状态转变包含在图1所示的示例性状态转变中。由虚线表示的状态转变是其他状态转变。跨乘式车辆1可以具有与图7所示的状态转变不同的状态转变。
状态(C)是跨乘式车辆1至少由发动机EG驱动的状态。在状态(C)中，跨乘式车辆1正在行驶。在状态(C)中，如果未接收到转矩请求，则跨乘式车辆1减速。如本文所使用的，未接收到转矩请求的状态可仅包括加速器操作器8上的操作量为零的状态。未接收到转矩请求的状态还可以包括如下状态：加速器操作器8仅以较小的操作量进行操作，使得不能接收到使跨乘式车辆1加速或以恒定速度行驶的转矩请求并且因此跨乘式车辆1减速。当在跨乘式车辆1减速时未接收到转矩请求时(C11)，控制装置60停止发动机的燃烧动作，并且在跨乘式车辆1减速的至少一部分时段中执行减速时马达运转，以便在减速的情况下使曲轴15的旋转继续(状态(D))。
在减速时马达运转中，控制装置60控制开关部件611至616的接通/断开操作，以使磁体式马达M通过蓄电装置4中的电力使曲轴15旋转(正转)。磁体式马达M消耗蓄电装置4中的电力，以提供曲轴15的正转方向上的正转矩，使得例如在减速的情况下使曲轴15的正转继续。控制装置60控制每个开关部件611至616上的接通/断开操作，使得例如与每个开关部件611至616断开时相比，曲轴15的转速更缓慢地降低。
在减速期间，磁体式马达M可以在执行减速时马达运转的时段之外的时段中用作发电机。控制装置60可以控制开关部件611至616上的接通/断开操作，使得减小磁体马达M施加给曲轴15的负载(发电负载)。控制装置60可以控制开关部件分611至616上的接通/断开操作，使得每个定子绕组W中产生的电流在定子绕组W中短路。控制装置60可以使开关部件611至616断开。
在状态(D)中，如果接收到转矩请求(C12)，则控制装置60执行加速时马达运转，以使曲轴15的旋转加速(状态(E))。在加速时马达运转中，控制装置60也控制开关部件611至616上的接通/断开操作，使得磁体式马达M通过蓄电装置4中的电力使曲轴15旋转(正转)。磁体式马达M消耗蓄电装置4中的电力，以提供曲轴15的正转方向上的正转矩，使得使曲轴15的正转加速。
在状态(E)中，控制装置60控制火花塞19和燃料喷射装置J，以开始发动机EG的燃烧动作，并且执行加速时马达运转。结果，跨乘式车辆1由发动机EG和磁体式马达M两者驱动。
在状态(E)中，如果在跨乘式车辆1行驶时接收到由加速器操作器8上的附加的或连续的操作而引起的转矩请求(C13)，则控制装置60(驱动控制部621)控制反相器61的每个开关部件611至616上的接通/断开操作，使得从蓄电装置4到磁体式马达M的供电停止。因此，磁体式马达M停止向曲轴15提供正转方向上的正转矩。结果，跨乘式车辆1由发动机EG驱动(状态(C))。另外，控制装置60(发电控制部622)控制反相器61的每个开关部件611至616的接通/断开操作，使得磁体式马达M所生成的电力供给至蓄电装置4。因此，所生成的电力被存储在蓄电装置4中。当从状态(E)转变为状态(C)时，磁体式马达M停止驱动曲轴15正转。此后，磁体式马达M可以在跨乘式车辆1由发动机EG驱动时驱动曲轴15正转。
以这种方式，在状态(C)中，当跨乘式车辆1减速而未接收到任何转矩请求，发生向状态(D)的转变，在该状态(D)下，发动机EG的燃烧动作停止，并且磁体式马达M执行减速时马达运转。如果在状态(D)中接收到转矩请求，则跨乘式车辆1转变到状态(E)，以由发动机EG和磁体式马达M驱动。在状态(E)中，如果附加地或连续地接收到转矩请求，则跨乘式车辆1转变为状态(C)，以由发动机EG驱动。这里，应当注意，减速时或从减速切换到加速时的状态转变不限于上述情况。状态转变的另一个示例如下。
在状态(D)中，如果在减速时马达运转期间未接收到转矩请求(C14)，则控制装置60使磁体式马达M使曲轴15停止旋转。因此，跨乘式车辆1的状态从状态(D)转变为驱动停止状态。因此，跨乘式车辆1减速并停止。控制装置60使磁体式马达M停止使曲轴15旋转的时刻没有特别限制，除了应处于未接收转矩请求的时段之外。例如，可以根据曲轴15的转速、跨乘式车辆1的速度、减速时马达运转的持续时间、蓄电装置4的蓄电状态等来确定时刻。当由于跨乘式车辆1减速而使曲轴15的转速变得小于曲轴与车轮3b之间的动力传递被断开的转速(离合器松开转速)时，控制装置60可以使磁体式马达M使曲轴15连续旋转。因此，跨乘式车辆1减速并停止，但是曲轴15保持旋转。这使得磁体式马达M在再次接收到转矩请求时能够快速恢复跨乘式车辆1的驱动。可以根据经过时间、蓄电装置4的蓄电状态等来使由磁体式马达M继续的曲轴15的旋转停止。
在状态(E)中，如果在跨乘式车辆1行驶时停止接收转矩请求(C15)，则控制装置60可以控制发动机EG和磁体式马达M，使得例如跨乘式车辆1的状态转变为驱动停止状态、状态(C)或状态(D)中的任何一个(C15a、C15b、C15c)。从状态(E)到驱动停止状态的转变(C15a)、从状态(E)到状态(C)的转变(C15b)以及从状态(E)到状态(D)的转变(C15c)与图6所示的转变(C5a、C5b、C5c)相同，因此省略了其说明。
在状态(C)中，依赖于蓄电装置4的蓄电状态等，控制装置60可以在未经历减速时马达运转的情况下，停止发动机EG的燃烧动作(C16)。在状态(D)中，依赖于蓄电装置4的蓄电状态等，控制装置60可以在未经历加速时马达运转的情况下，开始发动机EG的燃烧动作并且停止磁体式马达M的马达运转(C17)。
<第二实施例>
现在将参照图8至图11描述第二实施例。在下文中，与第一实施例中的组件相同或相对应的组件将分别由与第一实施例中相同的附图标记来表示。第一实施例和第二实施例的不同之处在于磁体式马达M。
图8是示意性地示出根据第二实施例的跨乘式车辆1中包括的磁体式马达M的分解立体图。图9是示意性地示出图8所示的磁体式马达M的立体图。图10是示意性地示出图8所示的磁体式马达M中的定子的动作的图表。图11是示出图8所示的磁体式马达M的旋转控制的原理的图表。
根据第二实施例的跨乘式车辆1包括与第一实施例的磁体式马达M不同的磁体式马达M。根据第二实施例的磁体式马达M包括由第一定子183和第二定子187组成的定子142。稍后将描述的调节机构150允许第二定子187绕曲轴15相对于第一定子183旋转。图8是具有以此方式配置的第一定子183和第二定子187的磁体式马达M的分解立体图。图9是示出磁体式马达M的组装状态以及调节机构150的立体图。图10是示出第二定子187沿着转子144的旋转方向相对于第一定子183所经历的往复运动的旋转角度和动作的图表。图11是示出从高转矩/低速旋转到低转矩/高速旋转的磁体式马达M上的旋转控制的原理的图表。
如图8所示，磁体式马达M包括转子144，并且转子144构造成以盘状方式绕曲轴15旋转。转子144具有轭部146，该轭部146包括环形部174、锥形部175、第一圆筒部176、第二圆筒部178、环形部177和永磁体148。与转子144相对的是多个第一齿181，它们以其第一端表面181a面对转子144的方式配置。每个第一齿181具有外围侧面181c，该外围侧面与其第一和第二端表面(181a，181b)不同并且其上缠绕有定子绕组182。上述每个第一齿181形成为使得面对转子144的端表面181a宽于相对的端表面181b。因此，相邻的第一齿181之间的间隔在靠近面对转子144的端表面181a的位置处较窄，并且在靠近相对的端表面181b的位置处较宽。
放置有定子绕组182的多个第一齿181与定子绕组182一体地模制，以整体上构成呈环形的第一定子183。基于不涉及弱磁控制的基本驱动方法，基于根据基本驱动方法的电流控制来控制用于产生转矩的电流，该转矩施加到第一定子183的第一齿181的定子绕组182，该基本驱动方法不含有弱磁场控制。
第二齿184配置成与第一齿181的端表面181b相对，端表面181b与面对转子144的端表面181a相对。第二齿184的数量等于第一齿181的数量。第二齿184的第一端部184a面对第一齿181的端表面181b配置。第二齿184具有第二端部184b，第二端部184b压配合在并固定在形成在环形基部185中的多个安装孔186中。
第二定子187由第二齿184和具有安装孔186的基部185组成，第二齿184压配合在并固定在安装孔186中。优选地，第二齿184和基部185被模制，尽管未在图中示出。
图9示出形成在第二定子187的基部185中的狭缝188，狭缝188与安装孔186连通并从安装孔186延伸。磁体式马达M具有转子144、第一定子183和第二定子187，它们之间以很小的间隔彼此相对并且沿着输出轴方向一个接一个地配置。第二定子187能够在预定范围内相对于第一齿181转动。第一齿181布置成面对磁体148。磁体179设置到旋转体侧轭部173。第二定子187的旋转将稍后详细描述。
如图所示，在磁体式马达M中，设置到第二定子187中包括的基部185的一部分周向侧表面上的齿轮接合齿189与调节机构150中包括的第三减速齿轮191的小径齿轮啮合。调节机构150包括第三减速齿轮191、第二减速齿轮192、第一减速齿轮193和致动器194。致动器194没有特别限制，并且例如可以是是马达或螺线管。第三减速齿轮191具有与第二减速齿轮192的小径齿轮啮合的大径齿轮。第二减速齿轮192具有与第一减速齿轮193的小径齿轮啮合的大径齿轮。第一减速齿轮193具有大直径齿轮，该大直径齿轮与固定到致动器194的旋转轴的远端上的蜗轮195啮合。
与控制装置60相连接的致动器194被正转和反转驱动，控制装置60能够接收从蓄电装置4供给的电力。致动器194的正转和反转由蜗轮195在正交于旋转轴的方向上被转换并减速，然后被传递到第一减速齿轮193的大径齿轮，然后经过第二减速齿轮192和第三减速齿轮191同时根据齿数比分三阶段减速，然后传递至第二定子187的齿轮接合齿189。因此，第二定子187能够在转子144的旋转方向上相对于第一定子183略微旋转。因此，第二定子187沿着转子144的旋转方向(图中的标记a所指的方向)以较小的旋转角度经历无级往复运动。
参照图10(a)、图10(b)、图10(c)，将描述第二定子187沿着转子144的旋转方向相对于第一定子183经历的上述往复运动。图10(a)、图10(b)、图10(c)中省略了图9所示的定子绕组182、狭缝188、齿轮接合齿189和调节机构150，以清楚地示出第二定子187的第二齿184相对于第一定子183的第一齿181的移位状态。
图10(a)示出第二齿184相对于第一齿181的位置关系，该位置关系对应于图9所示的磁体式马达M的高转矩/低速旋转。在该实施例中，该位置关系用作基准位置。第二定子187的上述转动允许第二齿184在箭头a所指的转子144的方向上从图10(a)所示的基准位置转动(往复运动)到图10(b)所示的中间位置，然后转动到图10(c)所示的最大移动位置，基准位置是指第二齿184与第一齿181相对的位置，最大移动位置是指每个第二齿184位于(例如，在中点)一个第一齿181和与该一个第一齿相邻的另一个第一齿181之间的位置。图10(b)所示的中间位置表示允许无级和间歇转动的可选位置。
参照图11，将描述根据该实施例的磁体式马达M从高转矩/低速旋转到低转矩/高速旋转的旋转控制的原理。在图11(a)、图11(b)中，未示出缠绕在第一齿181上的定子绕组182及其模制以及第二齿184和基部185的模制，以使得易于理解。
图11(a)示出高转矩/低速旋转下的状态，其中，第二齿184被定位成与第一齿181相对，如图10(a)所示。图11(b)示出低转矩/高速旋转下的状态，其中，每个第二齿184位于一个第一齿181和与该一个第一齿181相邻的另一个第一齿181之间，如图10(c)所示。图11(a)示出转子144的永磁体148与第一齿181相对并且第二齿184与第一齿181相对的状态。即，图11(a)示出与图10(a)所示的状态相同的状态。图11(b)示出如下状态：每个第二齿184位于一个第一齿181和与该一个第一齿181相邻的另一个第一齿181之间，而转子144的永磁体148与第一齿181之间的位置关系没有任何变化。即，图11(b)示出与图10(c)所示的状态相同的状态。
参照图11(a)，转子144的轭部146、第一齿181、第二齿184和基部185具有较高的磁导率。永磁体148的表面与彼此面对的第一齿181的表面之间的间隔h以及第一齿181的表面与彼此面对的第二齿184的表面之间的间隔k非常窄。因此，空气中的磁阻较低。如上所述，第一齿181的面对转子144的端表面181a比另一端表面181b宽。因此，相邻第一齿181的面对转子144的端表面181a之间所形成的间隔j与其他端表面之间的距离相比非常窄。然而，间隔j比距转子144的间隔h宽。这些间隔具有“h≒k＜j”的关系。因此，在永磁体148i(假定为N极)和与永磁体148i相邻的永磁体148i-1(假定为S极)之间产生的磁通几乎不通过间隔j，而是形成通过间隔h、第一齿181i、间隔k、第二齿184i、基部185、第二齿184i-1、间隔k、第一齿181i-1、间隔h和轭部146的强磁通流198a。此外，在永磁体148i(N极)和与永磁体148i相邻的另一个永磁体148i+1(S极)之间产生的磁通几乎不通过间隔j，而是形成经过间隔h、第一齿181i、间隔k、第二齿184i、基部185、第二齿184i+1、间隔k、第一齿181i+1、间隔h和轭部146的强磁通流198b。此外，当永磁体148i不是N极而是S极时，也会发生相同的现象，使得产生强磁通流动以经过相对应的永磁体148、相对应的第一齿181、相对应的第二齿184、基部185和轭部146，除了磁通流动的方向相反之外。
这些强磁通流充当磁阻，该磁阻使得磁体式马达M难以从高转矩/低速旋转转变到低转矩/高速旋转。因此，在该实施例中，如图9和图10所示，允许第二齿184在箭头a所指的转子144的旋转方向上，在从基准位置到每个第二齿184位于第一齿与该第一齿相邻的另一个第一齿之间的位置(最大移动位置)的较窄的角度范围内旋转(往复运动)，在基准位置，第二齿184与第一齿181相对。
假设第二齿184从图11(a)所示的基准位置旋转到图11(b)所示的最大移动位置。因此，彼此相对的每个第一齿181的一部分与每个第二齿184的一部分之间出现间隔m。间隔m比当第一齿181和第二齿184彼此相对时出现的间隔k宽。此外，由于第二齿184配置成比基部185更为突出，因此每个第一齿181与基部185之间出现间隔n。间隔n比第一齿181与第二齿184之间的间隔m宽。
这些间隔具有“m＜n”的关系。由于间隔n比间隔m宽，因此从磁阻的观点来看，间隔n对于间隔m可以忽略。在图11(b)所示的状态下，当每个第二齿184移动到一个第一齿181和另一个相邻的第一齿181之间的位置时，可以认为在每个第二齿与相对应的第一齿的端表面181b之间，间隔m是最短距离，该端表面181b与面对转子144的端表面181a相对。
如上所述，第一齿181的面对转子144的端表面181a比其他端表面181b宽。因此，相邻的第一齿181的面对转子144的端表面181a之间形成的间隔j非常窄。在图11(b)所示的状态下，间隔j和间隔m具有“j＜m”的关系。即，一个第一齿181的面对转子144的端表面181a与和该一个第一齿181相邻的另一个第一齿181的面对转子144的端表面181a之间的距离(j)比每个第二齿184与相对应的第一齿181的端表面181b之间的最短距离(间隔m)短。
通过创建该状态，即，通过创建各个构件的间隔具有“h<j<m<n”的关系的状态，如图11(b)所示，在一个永磁体148i(N极)和另一个相邻的永磁体148i-1(S极)之间产生的磁通由于间隔m和间隔n提供的磁通阻而未从第一齿181i流动到第二齿184i-1和基部185，而是形成仅经过第一齿181i、间隔j、第一齿181i-1和轭部146的弱磁通流199a。此外，一个永磁体148i(N极)和另一个相邻的永磁体148i+1(S极)之间产生的磁通由于间隔m和间隔n提供的磁通阻而未从第一齿181i流到第二齿184i+1和基部185，而是形成仅通过第一齿181i、间隔j、第一齿181i+1和轭部146的弱磁通流199b。因此，来自永磁体148的磁通不流过第一齿181的定子绕组182(未示出)，因此抑制了由流过定子绕组182的磁通所引起的转子144的旋转方向上的磁通阻，使得可以允许高速旋转。同样地，来自永磁体148的磁通几乎不流入第一齿181的线圈芯部，这导致在永磁体148与使定子绕组182通电的第一齿181之间生成的转子144上的转矩降低。因此，可以允许低转矩/高速旋转。
因此，如到目前为止所述的，在该实施例中，简单地通过使第二定子187在转子144的旋转方向上相对于第一定子183移动，磁体式马达M就能够增大或减小从转子144的永磁体148流动到第一齿181的磁通。以这种方式，可以易于改变旋转输出特性。因此，磁体式马达M可以易于调节来自转子144的磁通，以便生成与每单位时间存储在蓄电装置4中的电量相对应的发电电流。还可以产生大于每单位时间存储在蓄电装置4中的电量的发电电流，以抑制向发动机EG施加额外的发电负载。
根据上述第二实施例的磁体式马达M可以改变驱动车轮3b时的输出性能。具体地，在根据第二实施例的磁体式马达M中，例如，在曲轴15开始旋转时，第二齿184和第一齿181如10(a)和图11(a)所示地配置，使得可以输出较高的转矩。在根据第二实施例的磁体式马达M中，例如，在曲轴15开始旋转之后，第二齿184和第一齿181如图10(c)和图11(b)所示地配置，使得可以允许高速旋转。此外，在磁体式马达M用作发电机的情况下，可以通过改变第二齿184和第一齿181的配置来改变发电性能。
如上所述，在根据本教导的车辆中，磁体式马达优选地构造成或控制为使得在曲轴开始旋转时和曲轴开始旋转之后，转速/转矩特性不同。在该构造中，优选地，与曲轴开始旋转之后表现出的转速/转矩特性相比，当曲轴开始旋转时表现出的转速/转矩特性在低速区域中输出更高的转矩。出发时马达运转可以更有效地执行。还优选地，与曲轴开始旋转时表现出的转速/转矩特性相比，曲轴开始旋转之后表现出的转速/转矩特性允许在高速区域中输出更高的转矩或者允许在高速区域中输出转矩。可以更有效地执行减速时马达运转和/或加速时马达运转。磁体式马达还优选构造成或控制为使得在从驱动停止状态到状态(C)的转变期间转速/转矩特性变化。在该构造中，优选地，改变转速/转矩特性，以便在曲轴开始旋转时或车辆开始向前移动时输出更高的转矩。磁体式马达还优选地构造成或控制为使得在减速时马达运转和加速时马达运转之间表现出不同的转速/转矩特性。在该构造中，优选地，改变转速/转矩特性，使得加速时马达运转中所输出的转矩高于减速时马达运转中所输出的转矩。
转速/转矩特性的变化不限于第二实施例所示的变化，并且例如可以基于弱磁控制来实现。优选通过如第二实施例所示的改变定子和/或转子的配置，来实现转速/转矩特性的变化。改变定子和/或转子的配置没有特别限制，并且不仅可以通过本申请的第二实施例所示的方法来实现，而且还可以例如通过调节转子与定子之间的气隙的长度来实现。对于有刷DC马达，能够改变定子和/或转子的配置的有刷DC马达的示例包括构造成使得永磁体的位置能够在圆周方向上变化的有刷DC马达。
<第三实施例>
现在将参照图12至图18来描述第三实施例。在下文中，与第一实施例中的组件相同或相对应的组件将分别由与第一实施例中相同的附图标记来表示。第一实施例和第三实施例的不同之处在于动力传递装置PT。根据第三实施例的动力传递装置PT包括皮带离合器220。
皮带离合器220包括驱动轮222、从动轮224、V型皮带225和驱动侧滑轮移动机构232。V型皮带225是皮带的示例。皮带不必限于V型皮带，并且例如可以是平皮带。驱动侧滑轮移动机构232是滑轮移动机构的示例。
驱动轮222布置成从曲轴15接收动力。驱动轮222固定在发动机EG的曲轴15周围。从动轮224布置成向车轮3b传递动力(见图1)。从动轮224设置在从动轴223周围。从动轴223接收到的动力传递至车轮3b。V型皮带225围绕驱动轮222和从动轮224卷绕。驱动轮222包括不可移动滑轮228和可移动滑轮229，如图12所示。不可移动滑轮228设置在曲轴15周围。可移动滑轮229设置成与不可移动滑轮228相对。可移动滑轮229能够沿着曲轴15向相反的方向移动。不可移动滑轮228和可移动滑轮229具有限定凹槽的内表面。凹槽例如具有V形横截面。
从动轮224包括不可移动滑轮230和可移动滑轮231。不可移动滑轮230设置在从动轴223周围。可移动滑轮231设置成与不可移动滑轮230相对。可移动滑轮231能够沿着从动轴223在相反的方向上移动。不可移动滑轮230和可移动滑轮231具有限定凹槽的内表面。凹槽例如具有V形横截面。在发动机EG起动时，曲轴15和驱动轮222旋转。由于驱动轮222的转矩通过V型皮带225传递到从动轮224，因此驱动轮222的旋转使从动轮224和从动轴223旋转。
驱动侧滑轮移动机构232使驱动轮222的可移动滑轮229沿着曲轴15移动。如图12所示，驱动侧滑轮移动机构232包括不可移动构件251、可移动构件252、弹性构件250和配重253。不可移动构件251设置到曲轴15上，使得不可移动构件251与曲轴15一起旋转并且在轴向方向上无法相对于曲轴15移动。可移动构件252设置到曲轴15上，使得可移动构件252与曲轴15一起旋转并且能够在轴向方向上相对于曲轴15移动。可移动构件252在轴向方向上与不可移动构件251间隔布置。布置在不可移动构件251与可移动构件252之间的弹性构件250使可移动构件252在远离不可移动构件251的方向上偏置。弹性构件250例如是弹簧。可移动构件252联接到驱动轮222的可移动滑轮229。因此，可移动滑轮229在远离不可移动滑轮228的方向上偏置。由于曲轴15接收到动力，配重253中发生离心力，从而驱动侧滑轮移动机构232在朝向可移动滑轮228的方向上推动并移动可移动滑轮229。图12示出没有发生离心力的状态。图18示出发生离心力的状态。
由于驱动侧滑轮移动机构232使可移动滑轮229以上述方式移动，因此限定在不可移动滑轮228和可移动滑轮229之间的凹槽的底部宽度在从第一距离到第二距离的范围内变化。稍后将给出详细信息。在该实施例中，驱动侧滑轮移动机构232构造成仅使两个滑轮中的一个移动；然而，驱动侧滑轮移动机构232也可以构造成使两个滑轮都移动。
皮带离合器220包括用于使从动轮224的可移动滑轮231沿着从动轴223移动的从动侧滑轮移动机构(未图示)。从动轮224的可移动滑轮231在朝向不可移动滑轮230的方向上偏置。从动侧滑轮移动机构在皮带张力克服偏压力的方向上推动并移动可移动滑轮231，以使可移动滑轮231远离不可移动滑轮230。
在驱动停止状态下，如图12和图13所示，限定在不可移动滑轮228与可移动滑轮229之间的凹槽具有等于第一距离的底部宽度。第一距离比V型皮带225的底部宽度宽。第一距离例如是凹槽的底部宽度所允许的最大值。在该条件下，可移动滑轮229远离不可移动滑轮228，使得V型皮带225的侧面与驱动轮222的不可移动滑轮228完全分离。V型皮带225具有与曲轴15相接触的底表面。然而，V型皮带225具有分别与不可移动滑轮228和可移动滑轮229相分离的侧表面。在该状态下，即使当曲轴15旋转时，驱动轮222的转矩也几乎不会传递到V型皮带225。此时，从动轮224的可移动滑轮231最接近不可移动滑轮230，使得从动轮224具有最窄的凹槽宽度。这使得V型皮带225与从动轴223最远，因此V型皮带225具有最大卷绕直径。
当从驱动停止状态转换到状态(A)时，由于离心力，驱动侧滑轮移动机构232推动并移动驱动轮222的可移动滑轮229，以使V型皮带225的相对的侧面分别与不可移动滑轮228和可移动滑轮229接触，如图14和图15所示。此时，驱动轮222和V型皮带225之间的相对间隙不是在位置Pmax处而是在位置Pin处最窄。位置Pmax是在曲轴15的表面上的位置中离从动轮224最远的位置。位置Pin是在与V型皮带225的旋转方向相反的方向上从位置Pmax略微偏移的位置。在该位置Pin处，V型皮带225的相对的侧面分别与不可移动滑轮228和可移动滑轮229接触，并且驱动轮222的转矩开始传递到V型皮带225。凹槽的底部宽度等于V型皮带225的底部宽度。因此，磁体式马达M使跨乘式车辆1在发动机EG的燃烧动作停止的情况下开始行驶。
如图16和图17所示，在状态(A)中，如果跨乘式车辆1加速，则驱动侧滑轮移动机构232将驱动轮222的可移动滑轮229推动并移动到比图14所示的位置更远。这使得驱动轮222的凹槽宽度变窄。结果，V型皮带225与曲轴15分离，并且驱动轮222的转矩通过V型皮带225传递到从动轮224。此时，驱动轮222上的卷绕直径较小，而从动轮224上的卷绕直径较大。因此，从动轮224具有较低的转速但是较高的转矩。在该条件下，凹槽的底部宽度比V型皮带225的底部宽度窄。
在状态(A)中，如果跨乘式车辆1进一步加速，则转换到状态(B)。如图18所示，在状态(B)中，驱动侧滑轮移动机构232将驱动轮222的可移动滑轮229推动并移动到比图16所示的位置更远，以使驱动轮222的凹槽宽度变窄，使得V型皮带225距曲轴15更远。与此同时，从动侧滑轮移动机构将从动轮224的可移动滑轮231推动并移动到比图16中所示的位置更远，以使从动轮224的凹槽宽度变宽，使得V型皮带225接近从动轴223。此时，凹槽的底部宽度比V型皮带225的底部宽度窄，并且比第二距离宽。第二距离例如是凹槽的底部宽度所允许的最小值。
当跨乘式车辆1在状态(A)至(E)中的任何一者下行驶时，驱动侧滑轮移动机构232使可移动滑轮229在轴向方向上移动，使得凹槽的底部宽度在等于或窄于V型皮带225的底部宽度并宽于第二距离的范围内变化。当从状态(A)到(E)中的任何一者转换到驱动停止状态时，驱动侧滑轮移动机构232使可移动滑轮229移动，使得凹槽的底部宽度变得比V型皮带225的底部宽度宽。在驱动停止状态下，驱动侧滑轮移动机构232移动可移动滑轮229，使得凹槽的底部宽度等于第一距离。在发动机EG和磁体式马达M均未操作的状态下，凹槽的底部宽度比V型皮带225的底部宽度宽，因此驾驶员在推动跨乘式车辆1时相对容易。驱动侧滑轮移动机构232的构造不限于该实施例所示的构造，也可以是惯常公知的构造。
附图标记列表
1 跨乘式车辆
3a、3b 车轮
4 蓄电装置
8 加速器操作器
60 控制装置
EG 发动机
M 磁体式马达

Claims (6)

1.一种车辆，其包括：
发动机，其包括曲轴，所述发动机构造成通过所述曲轴输出动力；
磁体式马达，其包括转子和定子，所述转子连接至曲轴，使得在未插入离合器的情况下允许所述转子和所述曲轴之间的动力传递，并且使得所述转子以固定的速度比相对于所述曲轴旋转，所述定子与所述转子相对地配置，所述转子和所述定子中的任一者包括永磁体，所述磁体式马达构造成至少在所述发动机的燃烧动作开始时使所述曲轴旋转并且在被所述发动机驱动时发电；
蓄电装置，其向所述磁体式马达供电；
从动构件，其构造成由从所述发动机和/或所述磁体式马达输出的动力驱动，以使所述车辆向前移动；
加速器操作器，其接收由驾驶员操作所述加速器操作器而引起的转矩请求；以及
控制部，其构造成控制所述磁体式马达和所述发动机使得，在所述发动机的燃烧动作停止且所述从动构件未被驱动的状态下，响应于接收到由所述驾驶员操作所述加速器操作器而引起的所述转矩请求，所述磁体式马达在所述发动机的燃烧动作停止的情况下，通过所述蓄电装置中的电力使所述曲轴旋转，来驱动所述从动构件，以使所述车辆行驶。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，
所述控制部构造成控制所述磁体式马达和所述发动机使得，在所述磁体式马达在所述发动机的燃烧动作停止的情况下通过所述蓄电装置中的电力使所述曲轴旋转来驱动所述从动构件的状态下，响应于接收到由所述驾驶员附加地或连续地操作所述加速器操作器而引起的所述转矩请求，所述控制部将燃料供给至所述发动机并开始所述发动机的燃烧动作，使得所述从动构件由所述发动机和所述磁体式马达驱动，以使所述车辆行驶。
3.根据权利要求1或2所述的车辆，包括动力传递装置，所述动力传递装置用于允许所述曲轴与所述从动构件之间的动力传递，
所述动力传递装置包括皮带离合器，
所述皮带离合器包括：
驱动轮，其布置成从所述曲轴接收动力；
从动轮，其布置成将动力传递到所述从动构件；
皮带，其围绕所述驱动轮和所述从动轮卷绕；以及
滑轮移动机构，其构造成使所述驱动轮中包括的两个滑轮中的至少一个滑轮在轴向方向上移动，使得限定在所述两个滑轮之间的凹槽的底部宽度在从第一距离到第二距离的范围内变化，所述第一距离比所述皮带的底部宽度宽，所述第二距离比所述皮带的底部宽度窄。
4.根据权利要求3所述的车辆，其中，
所述滑轮移动机构使所述至少一个滑轮在所述轴向方向上移动，使得在所述发动机的燃烧动作停止且所述从动构件未被驱动的状态下，限定在所述两个滑轮之间的所述凹槽的底部宽度宽于所述皮带的底部宽度。
5.根据权利要求3或4所述的车辆，其中，
所述滑轮移动机构使所述至少一个滑轮在所述轴向方向上移动，使得当所述磁体式马达在所述发动机的燃烧动作停止的情况下使所述车辆开始行驶时，限定在所述两个滑轮之间的所述凹槽的底部宽度等于或窄于所述皮带的底部宽度。
6.根据权利要求3至5中的任一项所述的车辆，其中，
所述滑轮移动机构使所述至少一个滑轮在所述轴向方向上移动，使得当所述发动机的燃烧动作开始时，限定在所述两个滑轮之间的所述凹槽的底部宽度比所述皮带的底部宽度窄。
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