專利名稱：車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和具有該系統(tǒng)的車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和具有該車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的車輛，尤其涉及一種包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和具有該車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的車輛。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，需要一種用作電動(dòng)車輛、混合動(dòng)力車輛以及類似車輛的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(馬達(dá)，motor)的小型的和高效的電動(dòng)機(jī)。為此，已經(jīng)對(duì)多種電動(dòng)機(jī)，例如同步磁阻電動(dòng)機(jī)和嵌入式磁體同步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了研究。
但是，磁阻電動(dòng)機(jī)會(huì)導(dǎo)致較大的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)(torque ripple)，當(dāng)磁阻電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)使用時(shí)，會(huì)引起很大噪聲和強(qiáng)烈振動(dòng)的問(wèn)題。電動(dòng)機(jī)的噪聲和振動(dòng)被認(rèn)為與轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)有關(guān)。
日本專利公開(kāi)No.2000-152577公開(kāi)了一種用于減小磁阻電動(dòng)機(jī)的這種轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的技術(shù)。在此技術(shù)中，為了減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，轉(zhuǎn)子的凸極的尖端(即，前端)面被修圓以允許電樞繞組的電感以正弦波的形狀改變。
但是，如日本專利公開(kāi)2000-152577中所公開(kāi)的，如果抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的措施是通過(guò)將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的凸極構(gòu)造成雙側(cè)對(duì)稱來(lái)實(shí)現(xiàn)，則平均轉(zhuǎn)矩將減小。因此，為了產(chǎn)生大轉(zhuǎn)矩，必須提供較大直徑的轉(zhuǎn)子。這種較大直徑的轉(zhuǎn)子將阻礙電動(dòng)機(jī)尺寸的小型化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)減小的小型的高功率的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以及具有該車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的車輛。
總之，本發(fā)明是一種車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括具有能夠圍繞輸出軸在正方向上和在反方向上旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，在所述反方向上的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小于在所述正方向上的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)；以及根據(jù)輸出軸在正方向上的旋轉(zhuǎn)，在使車輛前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的方向上旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸。
優(yōu)選地，該旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子成形為使得當(dāng)在反方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小于當(dāng)在正方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
更優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子具有多個(gè)凸極部，并且該多個(gè)凸極部的每個(gè)尖端部在反方向的一側(cè)的拐角處相對(duì)于在正方向的一側(cè)的拐角具有更大的缺損部。
優(yōu)選地，該車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括直流電源，布置在該直流電源和旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間的電流供給和接收路徑上的逆變器，以及從該旋轉(zhuǎn)電機(jī)獲得旋轉(zhuǎn)信息以控制逆變器的控制單元。該控制單元控制逆變器，以便相應(yīng)于加速指令在轉(zhuǎn)子內(nèi)產(chǎn)生在正方向上的轉(zhuǎn)矩，以使旋轉(zhuǎn)電機(jī)以動(dòng)力模式運(yùn)行，和相應(yīng)于減速指令在轉(zhuǎn)子內(nèi)產(chǎn)生在反方向上的轉(zhuǎn)矩，以使旋轉(zhuǎn)電機(jī)以再生模式運(yùn)行。
優(yōu)選地，該車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括直流電源，布置在該直流電源和旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間的電流供給和接收路徑上的逆變器，以及從該旋轉(zhuǎn)電機(jī)獲得旋轉(zhuǎn)信息以控制逆變器的控制單元。當(dāng)該旋轉(zhuǎn)電機(jī)在動(dòng)力模式下運(yùn)行以使車輛前進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，控制單元根據(jù)旋轉(zhuǎn)信息指令逆變器供給補(bǔ)償電流，以便在一部分旋轉(zhuǎn)域(rotation region)中減小旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
更優(yōu)選地，所述一部分旋轉(zhuǎn)域是對(duì)應(yīng)于其中車輛以徐行狀態(tài)行駛的域的旋轉(zhuǎn)域。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種車輛包括上述車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的任何一種，以及連接到旋轉(zhuǎn)軸的車輪。
根據(jù)本發(fā)明，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的減小使得在再生運(yùn)行模式下引起的并干擾駕駛員的噪聲減小。
還優(yōu)選地，與通過(guò)補(bǔ)償電流的控制相結(jié)合，可減小在動(dòng)力運(yùn)行模式下引起的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。


圖1是示出用在本發(fā)明的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)電機(jī)1的形狀的橫截面視圖。
圖2是示出圖1中的虛線圍住的部分5附近的放大視圖。
圖3是示出圖2中的轉(zhuǎn)子的凸極部12的放大視圖。
圖4是示出凸極和定子的激勵(lì)線圈之間的位置關(guān)系的圖。
圖5是用于說(shuō)明在轉(zhuǎn)子內(nèi)引起的轉(zhuǎn)矩的幅值的圖。
圖6是示出當(dāng)控制用在本發(fā)明中的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的最大功率時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)特性的圖。
圖7是用于說(shuō)明在凸極中設(shè)置有切口的情況下轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的改善的圖。
圖8是示出在尖端部中設(shè)置切口之前和之后轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)比率的變化的圖。
圖9是示出本發(fā)明的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的噪聲水平的實(shí)際測(cè)量示例的圖。
圖10是示出本發(fā)明的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100的構(gòu)造的圖。
圖11是用于說(shuō)明通過(guò)控制器40減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的措施的圖。
圖12是用于說(shuō)明本發(fā)明的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采取的抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的措施的圖。
具體實(shí)施例方式
下文將參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例，其中相同或?qū)?yīng)的部件用相同參考標(biāo)號(hào)指示，并且將不再重復(fù)說(shuō)明。
圖1是示出用在本發(fā)明的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)電機(jī)1的形狀的橫截面視圖。
參照?qǐng)D1，旋轉(zhuǎn)電機(jī)1包括定子2和轉(zhuǎn)子3。
定子2和轉(zhuǎn)子3中的每一個(gè)均由堆疊的電磁鋼板形成。轉(zhuǎn)子3的中心部具有貫穿電磁鋼板中心的旋轉(zhuǎn)軸4。旋轉(zhuǎn)電機(jī)1在用于驅(qū)動(dòng)車輛的動(dòng)力運(yùn)行模式下作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，并且在用于制動(dòng)車輛的再生運(yùn)行模式下作為發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
轉(zhuǎn)子3是形成有兩對(duì)凸極的四極轉(zhuǎn)子。凸極的每個(gè)尖端具有雙側(cè)不對(duì)稱的形狀，并且該尖端只有一側(cè)具有切口即缺損部。此切口的作用是，當(dāng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)1作為電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，導(dǎo)致在旋轉(zhuǎn)方向R1產(chǎn)生較大轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)而在旋轉(zhuǎn)方向R2產(chǎn)生較小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
在本發(fā)明中，旋轉(zhuǎn)電機(jī)1安裝在車輛內(nèi)，以便當(dāng)電動(dòng)機(jī)在產(chǎn)生較大轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的旋轉(zhuǎn)方向R1上旋轉(zhuǎn)時(shí)車輛前進(jìn)運(yùn)動(dòng)。
圖2是示出圖1中的虛線圍住的部分5附近的放大視圖。
參照?qǐng)D2，轉(zhuǎn)子3具有凸極部12。定子2包括定子磁軛13，連接到定子磁軛13的定子鐵心14、16，纏繞定子鐵心14的線圈18，和纏繞定子鐵心16的線圈20。
圖3是示出圖2中的轉(zhuǎn)子的凸極部12的放大視圖。
參照?qǐng)D2，在與車輛前進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相反的一側(cè)上在凸極部12的拐角處設(shè)置有切口。該切口這樣形成即，在從尖端部朝轉(zhuǎn)子中心的距離為長(zhǎng)度d的點(diǎn)附近，該凸極部的側(cè)壁和斜面之間的角度為θk。凸極部12的形狀相對(duì)于凸極部12的中心軸線雙側(cè)不對(duì)稱。該中心軸線從轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心延伸到凸極部12的尖端的中點(diǎn)。
圖4是示出凸極和定子的激勵(lì)線圈之間的位置關(guān)系的圖。
圖5是用于說(shuō)明在轉(zhuǎn)子中引起的轉(zhuǎn)矩的幅值的圖。
參照?qǐng)D4和5，在轉(zhuǎn)子的凸極具有雙側(cè)對(duì)稱形狀的情況下，從d軸線到q軸線的電角度θ和轉(zhuǎn)矩T之間的關(guān)系以波形W2示出。相反，在如圖4所示的雙側(cè)不對(duì)稱凸極的情況下，如波形W1所示，波形朝d軸線偏移。這是因?yàn)椋箻O中的切口部的力和吸引相鄰?fù)箻O中的沒(méi)有切口的部分的力之間的平衡改變。
另一方面，如果轉(zhuǎn)子具有切口，則可以認(rèn)為被激勵(lì)磁極吸引的鐵心的尺寸因該切口而減小，從而減小了轉(zhuǎn)矩本身。因此，如果設(shè)置切口，則盡管轉(zhuǎn)矩減小，仍可改善轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
圖6是示出當(dāng)控制用在本發(fā)明中的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的最大功率時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)特性的圖。
參照?qǐng)D6，第一象限代表其中電動(dòng)機(jī)速度為正并且轉(zhuǎn)矩也為正的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，第二象限代表其中電動(dòng)機(jī)速度為負(fù)并且轉(zhuǎn)矩為正的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，第三象限代表其中電動(dòng)機(jī)速度為負(fù)并且轉(zhuǎn)矩也為負(fù)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，第四象限代表其中電動(dòng)機(jī)速度為正并且轉(zhuǎn)矩為負(fù)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
換句話說(shuō)，第一象限代表當(dāng)車輛前進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)力運(yùn)行模式，第二象限代表當(dāng)車輛向后運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)力運(yùn)行模式，第三象限代表當(dāng)車輛向后運(yùn)動(dòng)時(shí)的再生運(yùn)行模式，第四象限代表當(dāng)車輛前進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的再生運(yùn)行模式。第一象限和第三象限為圍繞一點(diǎn)對(duì)稱的形狀，第二象限和第四象限也是圍繞一點(diǎn)對(duì)稱的形狀，這是因?yàn)樵谏鲜雒繉?duì)象限中，轉(zhuǎn)子沿反方向旋轉(zhuǎn)，但轉(zhuǎn)子中生成的轉(zhuǎn)矩的方向是相同的。
此外，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在圖1的方向R1上為正而在方向R2上為負(fù)。在圖6中，在第一象限的情況下，即在動(dòng)力運(yùn)行模式下，盡管轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)較大，但是與再生運(yùn)行模式的情況相比，轉(zhuǎn)矩的最大功率增加。
另一方面，在第四象限中，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)得到減小和改善，但產(chǎn)生較小的轉(zhuǎn)矩。
圖7是用于說(shuō)明在凸極中設(shè)置有切口的情況下轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的改善的圖。
參照?qǐng)D7，如虛線所示的波形W5，沒(méi)有切口的尖端部會(huì)導(dǎo)致較大的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。但是，如波形W6所示，具有切口的尖端部導(dǎo)致較小的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。在圖6的第二和第四象限中，設(shè)置切口的作用使轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)減小。
圖8是示出在尖端部設(shè)置切口之前和之后轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)比率的變化的圖。
如圖8所示，在采取抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的措施之前，即，在轉(zhuǎn)子的凸極的尖端部沒(méi)有設(shè)置切口的情況下，在再生運(yùn)行前進(jìn)旋轉(zhuǎn)模式下和動(dòng)力運(yùn)行前進(jìn)旋轉(zhuǎn)模式下轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)比率均為67％。但是，如果在轉(zhuǎn)子凸極的尖端部的一側(cè)上設(shè)置圖3所示的切口，則在再生運(yùn)行前進(jìn)旋轉(zhuǎn)模式-即圖6中的第一象限-的情況下，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)比率減小到23％。在動(dòng)力運(yùn)行前進(jìn)旋轉(zhuǎn)模式-即圖6中的第四象限-的情況下，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)比率增大到80％。
圖9是示出本發(fā)明的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的噪聲水平的實(shí)際測(cè)量示例的圖。
參照?qǐng)D9，在轉(zhuǎn)子的凸極不對(duì)稱的情況下，曲線X1代表在動(dòng)力運(yùn)行前進(jìn)旋轉(zhuǎn)模式下的噪聲水平，曲線X2代表在再生運(yùn)行前進(jìn)旋轉(zhuǎn)模式下的噪聲水平。較大轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)被認(rèn)為會(huì)導(dǎo)致較高的噪聲水平，而較小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)會(huì)導(dǎo)致較低的噪聲水平。
從圖9可見(jiàn)，曲線X2的噪聲水平低于曲線X1的噪聲水平。特別是，其中電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為2500-3000rpm的域經(jīng)常用于再生制動(dòng)，而此域中的噪聲尤其會(huì)干擾駕駛員，因此希望實(shí)現(xiàn)噪聲減小的效果。換句話說(shuō)，在駕駛車輛時(shí)，圖9中的C指示的域用于再生制動(dòng)。
圖10是示出本發(fā)明的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100的構(gòu)造的圖。
參照?qǐng)D10，車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100包括蓄電池38，在動(dòng)力運(yùn)行模式下從蓄電池38接收能量并在再生運(yùn)行模式下將能量返回蓄電池的3相逆變器36，以及通過(guò)3相逆變器36控制U相、V相和W相線圈的電流和電壓的旋轉(zhuǎn)電機(jī)1。3相逆變器36包括未示出的功率半導(dǎo)體器件，例如IGBT。
車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100還包括檢測(cè)駕駛員的加速器踏板位置的加速器踏板位置傳感器41，和從電動(dòng)機(jī)接收旋轉(zhuǎn)信息P以便相應(yīng)于加速器踏板位置傳感器41的輸出控制3相逆變器36的控制器40?？刂破?0包括未示出的CPU、ROM、RAM等。
車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100還包括連接到電動(dòng)機(jī)的輸出軸44的減速器34，和連接到減速器34的輸出軸42的車輪32。
圖11是用于說(shuō)明控制器40采取的減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的措施的圖。
參照?qǐng)D10和11，控制器40從旋轉(zhuǎn)電機(jī)1接收旋轉(zhuǎn)信息P，以便根據(jù)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)處的相位，指令3相逆變器36供給補(bǔ)償電流。結(jié)果通過(guò)該補(bǔ)償電流平均轉(zhuǎn)矩的各個(gè)波峰和波谷，并且引起轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的波形W3得到改善，從而變成如波形W4。
但是，由于控制器40的能力受限，難以在高速行駛期間采取這種通過(guò)補(bǔ)償電流抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的措施。
圖12是用于說(shuō)明本發(fā)明的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采取的抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的措施的圖。
參照?qǐng)D12，域A是這樣的域，即，當(dāng)在動(dòng)力運(yùn)行模式下以非常低的速度在徐行狀態(tài)下行駛時(shí)出現(xiàn)振動(dòng)問(wèn)題的域。
在此域A中，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低，即車輛速度低?？刂破鞯哪芰ψ阋钥刂圃诘蛙囕v速度情況下的補(bǔ)償電流，從而可通過(guò)供給轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償電流來(lái)減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。圖1到3中所示轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可能導(dǎo)致域A中的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)有一定程度的增加。但是，可通過(guò)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償電流的措施解決轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的增加量。因此，在動(dòng)力運(yùn)行模式下可以采取措施抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，而不會(huì)由于轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致平均轉(zhuǎn)矩減小。
即使在動(dòng)力運(yùn)行模式下，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加且車輛速度增加時(shí)，由于施加在車輛重量上的慣性，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)也不會(huì)對(duì)駕駛員產(chǎn)生過(guò)多干擾。
另一方面，在非常低速的行駛期間，車輛不是通過(guò)電動(dòng)機(jī)的再生制動(dòng)而是通過(guò)摩擦制動(dòng)被制動(dòng)。如圖9所示，電動(dòng)機(jī)的再生運(yùn)行在其中電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為大約2500-3000rpm的域中執(zhí)行。由于慣性力在此域中起作用，所以比低速行駛期間更不容易感知到轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。但是，已知駕駛員在其中速度減小的再生運(yùn)行模式下比在其中速度增加的動(dòng)力運(yùn)行模式下對(duì)噪聲更敏感。
域B是這樣的域，其中在再生運(yùn)行模式下制動(dòng)時(shí)來(lái)自旋轉(zhuǎn)電機(jī)的噪聲會(huì)造成問(wèn)題。在此域B中，由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高，所以如果要供給轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償電流，則需要一種速率比控制器的可控制循環(huán)高的過(guò)程。因此，鑒于控制器的能力，難以通過(guò)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償電流減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。因此，在域B中，基于轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)采取抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的措施。
在低速運(yùn)行期間不執(zhí)行再生運(yùn)行模式，而是通常在高速運(yùn)行期間執(zhí)行。對(duì)于再生運(yùn)行模式，在本發(fā)明中基于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)采取抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的措施。對(duì)于其中駕駛員被非常低速運(yùn)行期間的噪聲干擾的動(dòng)力運(yùn)行模式，控制器允許供給補(bǔ)償電流以采取抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的措施。這使得域A和B中的噪聲和振動(dòng)都減小。
此外，盡管本實(shí)施例示出凸極具有四個(gè)電極的情況下的示例，但是凸極的數(shù)量并不局限于四個(gè)，而是可以多于或少于四個(gè)。
另外，盡管本實(shí)施例示出關(guān)于磁阻電動(dòng)機(jī)的示例，但是本發(fā)明也可適當(dāng)?shù)貞?yīng)用于在轉(zhuǎn)子或定子內(nèi)嵌有永磁體的永磁電動(dòng)機(jī)。通過(guò)設(shè)計(jì)用于嵌入永磁體的位置等，可以獲得類似于在凸極中設(shè)置圖3所示切口的情況的效果。對(duì)于電動(dòng)機(jī)，可以通過(guò)補(bǔ)償電流為圖12中的區(qū)域A采取抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的措施。
應(yīng)理解，這里公開(kāi)的本發(fā)明的實(shí)施例僅作為示例而不是作為限制。本發(fā)明的范圍不是由上述說(shuō)明限定而是由所附權(quán)利要求限定，并且落入權(quán)利要求的界線和范圍內(nèi)的所有變化或者這些界線和范圍的等同物都將包含在權(quán)利要求內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括具有能夠圍繞輸出軸在正方向上和在反方向上旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(1)，在所述反方向上的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小于在所述正方向上的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)；以及根據(jù)所述輸出軸在所述正方向上的旋轉(zhuǎn)，在使車輛前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的方向上旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(1)包括定子(2)，和轉(zhuǎn)子(3)，該轉(zhuǎn)子成形為使得當(dāng)在所述反方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小于當(dāng)在所述正方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(3)包括多個(gè)凸極部(12)，并且所述多個(gè)凸極部的每個(gè)尖端部在反方向的一側(cè)的拐角處相對(duì)于在所述正方向的一側(cè)的拐角具有更大的缺損部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于還包括直流電源(38)；布置在所述直流電源(38)和所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(1)之間的電流供給和接收路徑上的逆變器(36)；以及從所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(1)獲得旋轉(zhuǎn)信息以控制所述逆變器(36)的控制單元(40)，其中所述控制單元(40)控制所述逆變器(36)，以便相應(yīng)于加速指令在所述轉(zhuǎn)子內(nèi)產(chǎn)生在所述正方向上的轉(zhuǎn)矩，以使所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(1)以動(dòng)力模式運(yùn)行，和相應(yīng)于減速指令在所述轉(zhuǎn)子(3)內(nèi)產(chǎn)生在所述反方向上的轉(zhuǎn)矩，以使所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(1)以再生模式運(yùn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于還包括直流電源(38)；布置在所述直流電源(38)和所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(1)之間的電流供給和接收路徑上的逆變器(36)；以及從所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(1)獲得旋轉(zhuǎn)信息以控制所述逆變器(36)的控制單元(40)，其中當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(1)處于使車輛前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力運(yùn)行模式時(shí)，所述控制單元(40)根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)信息指令所述逆變器(36)供給補(bǔ)償電流，以便在一部分旋轉(zhuǎn)域中減小所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(1)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述一部分旋轉(zhuǎn)域是對(duì)應(yīng)于其中所述車輛以徐行狀態(tài)行駛的域的旋轉(zhuǎn)域。
7.一種車輛，包括車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括具有能夠圍繞輸出軸在正方向上和在反方向上旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(1)，在所述反方向上的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小于在所述正方向上的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，和根據(jù)所述輸出軸在正方向上的旋轉(zhuǎn)，在使車輛前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的方向上旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸(4)；以及連接到所述旋轉(zhuǎn)軸(4)的車輪(32)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的車輛，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(1)包括定子(2)，和轉(zhuǎn)子(3)，該轉(zhuǎn)子成形為使得當(dāng)在所述反方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小于當(dāng)在所述正方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的車輛，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(3)包括多個(gè)凸極部(12)，并且所述多個(gè)凸極部(12)的每個(gè)尖端部在所述反方向的一側(cè)的拐角處相對(duì)于在所述正方向的一側(cè)的拐角具有更大的缺損部。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的車輛，其特征在于，所述車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括直流電源(38)；布置在所述直流電源(38)和所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(1)之間的電流供給和接收路徑上的逆變器(36)；以及從所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(1)獲得旋轉(zhuǎn)信息以控制所述逆變器(36)的控制單元(40)，其中所述控制單元(40)控制所述逆變器(36)，以便相應(yīng)于加速指令在所述轉(zhuǎn)子內(nèi)產(chǎn)生在所述正方向上的轉(zhuǎn)矩，以使所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(1)以動(dòng)力模式運(yùn)行，和相應(yīng)于減速指令在所述轉(zhuǎn)子(3)內(nèi)產(chǎn)生在所述反方向上的轉(zhuǎn)矩，以使所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(1)以再生模式運(yùn)行。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的車輛，其特征在于，所述車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括直流電源(38)；布置在所述直流電源(38)和所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(1)之間的電流供給和接收路徑上的逆變器(36)；以及從所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(1)獲得旋轉(zhuǎn)信息以控制所述逆變器(36)的控制單元(40)，其中當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(1)處于使車輛前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力運(yùn)行模式時(shí)，所述控制單元(40)根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)信息指令所述逆變器(36)供給補(bǔ)償電流，以便在一部分旋轉(zhuǎn)域中減小所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(1)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的車輛，其特征在于，所述一部分旋轉(zhuǎn)域是對(duì)應(yīng)于其中所述車輛以徐行狀態(tài)行駛的域的旋轉(zhuǎn)域。
全文摘要
旋轉(zhuǎn)電機(jī)(1)包括定子(2)和轉(zhuǎn)子(3)。轉(zhuǎn)子(3)的凸極部的尖端在側(cè)向上被切成雙向不對(duì)稱。因此轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)在再生運(yùn)轉(zhuǎn)期間減小。通過(guò)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)對(duì)于再生運(yùn)轉(zhuǎn)采取抑制轉(zhuǎn)矩脈沖的措施，因?yàn)轳{駛員在再生運(yùn)轉(zhuǎn)期間比在動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)期間對(duì)噪聲更敏感，該再生運(yùn)轉(zhuǎn)不在低速行駛期間執(zhí)行而通常在高速行駛期間執(zhí)行，對(duì)于其中駕駛員在非常低速行駛期間對(duì)噪聲敏感的動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)，優(yōu)選地由控制器通過(guò)供給補(bǔ)償電流來(lái)采取抑制轉(zhuǎn)矩脈沖的措施?？梢蕴峁┮环N轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)減小的小型的高功率車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以及包括該系統(tǒng)的車輛。
文檔編號(hào)H02K1/22GK1950991SQ200580013999
公開(kāi)日2007年4月18日 申請(qǐng)日期2005年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月17日
發(fā)明者神谷宗宏 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社