DE60130600T2 - Motor, elektrisches Fahrzeug und elektrisches Hybridfahrzeug - Google Patents

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Yasuhiro Hirakata-shi Kondo
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Description

  • Sachgebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Motor hauptsächlich zur Verwendung in Verbindung mit einem elektrischen Fahrzeug, oder dergleichen, ein elektrisches Fahrzeug und ein elektrisches Hybrid-Fahrzeug.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Herkömmlich ist ein Verbrennungsmotor allgemein als eine primäre Antriebsquelle für ein Kraftfahrzeug verwendet worden.
  • In den vergangenen Jahren wird die Luftverschmutzung, die globale Erwärmung der Atmosphäre, oder dergleichen, ein Diskussionspunkt, und die Entwicklung eines elektrischen Fahrzeugs unter Verwendung eines elektrischen Motors als dessen primäre Antriebsquelle ist, im Hinblick auf den Schutz der globalen Umgebung, vorangetrieben worden.
  • Unter anderem sind ein elektrisches Fahrzeug, wie beispielsweise ein elektrisches Brennstoffzellen-Fahrzeug, das eine Brennstoffzelle als Antriebsquelle verwendet, und ein elektrisches Hybrid-Fahrzeug, das eine Batterie als Antriebsquelle verwendet, im Rampenlicht für die letzen paar Jahre gewesen.
  • In dem Fall des früheren elektrischen Brennstoffzellen-Fahrzeugs ist, da ein elektrischer Motor für den Antrieb verwendet wird, insgesamt kein Abgas vorhanden, sowohl Vibrationen als auch Geräusche sind äußerst niedrig verglichen mit einem Verbrennungsmotor, und, zusätzlich, wird eine Brennstoffzelle, die eine größere Energiedichte als eine gewöhnliche Batterie besitzt, als Stromquelle verwendet, und deshalb ist ein Vorteil dahingehend vorhanden, dass das elektrische Brennstoffzellen-Fahrzeug einen viel längeren Fahrweg pro Aufladung besitzt.
  • Auch ist, als dieses elektrische Hybrid-Fahrzeug, ein Parallel-Hybrid-Elektrofahrzeug, oder dergleichen, entwickelt worden, das direkt Antriebsräder antreibt, indem ein herkömmlicher Motor, der einfach mit Kraftstoff zu versorgen ist, mit einem Motor, der als Energie sauber ist, um diese Energie zu verwenden, entwickelt worden ( Japanische Patentoffenlegung Nr. 59-63910 und US-Patent Nr. 4533011 ).
  • In dieser Hinsicht wird die gesamte Offenbarung der Japanischen Patentoffenlegung Nr. 59-63910 und des US-Patents Nr. 4533011 hier unter Bezugnahme auf deren Gesamtheit eingeschlossen.
  • Als Aufbau eines solchen elektrischen Hybrid-Fahrzeugs ist allgemein ein Fahrzeug bekannt gewesen, bei dem ein Fahren mit dem elektrischen Motor oder ein Fahren mit dem Verbrennungsmotor geeignet entsprechend verschiedenen Zuständen, wie beispielsweise Fahrgeschwindigkeit und Fahrbereich, über die Verwendung einer Verbindung, wie beispielsweise einer Kupplung, um Antriebskräfte (mechanische Leistung) auf diesen Verbrennungsmotor und den Motor zu den Antriebsrädern über eine Energie-Übertragungseinrichtung, wie beispielsweise ein Getriebe zum Fahren, zu übertragen, umgeschaltet wird.
  • Auch wird bei dieser Art eines elektrischen Hybrid-Fahrzeugs der Motor dazu gebracht, eine Antriebskraft zum Beispiel während einer Beschleunigung des Fahrzeugs zu erzeugen, und diese wird zu einem Abtrieb von dem Verbrennungsmotor hinzugefügt, um sie auf die Antriebsräder zu übertragen, wodurch eine Beschleunigungsfunktion, die für das Fahrzeug erforderlich ist, sichergestellt wird, der Abtrieb des Verbrennungsmotors begrenzt wird und eine Verringerung im Kraftstoffverbrauch in dem Abgas des Motors eingeplant wird.
  • Weiterhin ist es, in dem Fall des elektrischen Hybrid-Fahrzeugs, während zum Beispiel eine Verzögerung des Fahrzeugs erforderlich ist, eine übliche Praxis, den Motor als einen Generator für die regenerative Energie-Erzeugung mittels kinetischer Energie des Fahrzeugs, die auf den Motor von den Antriebsrädern über die Antrieb- Übertragungseinrichtung übertragen wird, anzutreiben, und die regenerative Energie, die so erhalten ist, für eine Speicherung zurückzugewinnen. Genauer gesagt wird die zurückgewonnene Energie direkt in einer Stromspeichereinrichtung selbst, wie beispielsweise einer Stromversorgungsbatterie für den Motor, angesammelt.
  • Im Gegensatz dazu sind ein Verfahren und ein Aufbau zum Zurückgewinnen und Ansammeln regenerativer Energie in dem Fall des Brennstoffzellen-Kraftfahrzeugs gegenüber dem Fall des elektrischen Hybrid-Fahrzeugs unterschiedlich.
  • Genauer gesagt ist die Brennstoffzelle selbst mit einer Hilfszelle, oder dergleichen, für die ausschließliche Verwendung beim Speichern regenerativer Energie versehen, allerdings ist sie nicht geeignet, direkt irgendeine regenerative Energie strukturell aufzunehmen.
  • Als Motor zum Antrieb für beispielsweise ein solches Brennstoffzellen-Kraftfahrzeug ist allerdings ein klein dimensionierter, hoch effizienter Motor mit Innen-Permanentmagnet mit hohem Abtrieb optimal, allerdings erzeugt, wenn ein Rotor des Motors während eines Fahrens oder während einer regenerativen Steuerung gedreht wird, ein Permanentmagnet-Rotor Spannung. Diese erzeugte Spannung wird zu einer Stromversorgung (Brennstoffzelle) über einen Invertierer als umgekehrt erzeugte Spannung zugeführt. Da die Brennstoffzelle für Überspannung empfindlich ist und nicht für ein direktes Aufnehmen strukturell irgendeiner regenerativen Energie, wie dies vorstehend beschrieben ist, geeignet ist, sind eine Hilfszelle, oder dergleichen, so verbunden, um die regenerative Energie zurückzuführen (siehe 4).
  • In dieser Hinsicht ist es im Prinzip möglich, zu verhindern, dass eine rückwärts erzeugte Spannung von dem Motor an die Brennstoffzelle angelegt wird, indem getrennte Umschalteinrichtungen zwischen dem Motor und der Brennstoffzelle vorgesehen sind, um elektrisch beide zu trennen, allerdings ist die Beschreibung für einen allgemeinen Fall vorgenommen worden, bei dem keine solche Umschalteinrichtung vorgesehen ist.
  • Deshalb wird die rückwärts erzeugte Spannung auch an die Brennstoffzelle während eines gewöhnlichen Fahrens oder während einer regenerativen Steuerung angelegt. Allerdings besitzt, da sich der Motor nicht unter einer sehr hohen Geschwindigkeit während eines gewöhnlichen Fahrens oder während einer regenerativen Steuerung unter üblicher Ge schwindigkeit dreht, die rückwärts erzeugte Spannung, die durch den Motor erzeugt ist, einen niedrigen Wert, und dabei entsteht auch dann kein Problem, wenn die rückwärts erzeugte Spannung an die Brennstoffzelle selbst angelegt wird.
  • Allerdings wird, während eines Fahrens unter hoher Geschwindigkeit, das bedeutet dann, wenn sich der Motor unter einer hohen Geschwindigkeit dreht, eine hohe, rückwärts erzeugte Spannung an die Brennstoffzelle angelegt. Demzufolge wird dann, wenn ein Wert einer solchen rückwärts erzeugten Spannung die Zellenspannung übersteigt, der Motor nicht in der Lage sein, sich zu drehen, und deshalb wird dann, wenn der Motor unter höherer Geschwindigkeit gedreht werden sollte, eine so genannte „feld-erweichende Steuerung" („field weakening control") als Steuerung durchgeführt, um die Stromphase vorzuverlegen, um dadurch die erzeugte Spannung, die so erzeugt ist, dass sie niedrig ist, zu begrenzen.
  • Wenn allerdings eine Stromsteuereinheit, wie beispielsweise ein Invertierer, ausfallen sollte und nicht in der Lage sein sollte, während eines solchen Fahrens unter hoher Geschwindigkeit gesteuert zu werden, würde eine beträchtlich hohe rückwärts erzeugte Spannung an die Brennstoffzelle angelegt werden, was wiederum sehr gefährlich ist.
  • Andererseits ist es, obwohl ein solcher problematischer Fall angenommen wird, möglich, einen Motor zu verwenden, bei dem eine niedrige, erzeugte Spannung erzeugt wird, um die erzeugte Spannung niedrig zu machen, so dass es notwendig ist, die Anzahl von Fluss-Verbindungen der Statorwicklung zu verringern. Deshalb ist es notwendig, einen Permanentmagneten zu verwenden, der eine niedrigere Charakteristik besitzt, oder den Umfang eines Permanentmagneten zu verringern, der verwendet wird, oder die Anzahl von Windungen der Statorwicklung zu verringern, und deshalb ist ein Problem dahingehend vorhanden, das der Motor ein Motor mit einem niedrigen Abtrieb, einer geringen Effektivität und einer niedrigen Leistung wird, durch den ein hoher Eingangsstrom fließt (erstes Problem).
  • Andererseits wird, in dem vorstehend beschriebenen elektrischen Hybrid-Fahrzeug, wenn ein Hilfsabtrieb durch Antreiben des Motors während einer Beschleunigung des Fahrzeugs vorgenommen wird, eine beträchtlich große Menge an elektrischer Energie der Stromspeichereinrichtung, um elektrische Energie zuzuführen, wie beispielsweise die Batterie, ver braucht. Deshalb ist, wenn der Motor dazu gebracht wird, einen Hilfsabtrieb in einem Zustand zu erzeugen, in dem eine kleine Menge an elektrischer Energie in der Elektroenergie-Speichereinrichtung während einer Beschleunigung des Fahrzeugs gespeichert ist, und zwar während einer Beschleunigung des Fahrzeugs, die Elektroenergie-Speichereinrichtung dahingehend anfällig, dass sie zerstört wird.
  • Dementsprechend ist es in einem solchen Fall sehr bevorzugt, den Motor in einen Zustand, bei dem der Betrieb unterbrochen ist (der die Erregung unterbrechende Zustand des Motors), ohne Erzeugen eines Hilfsabtriebs durch den Motor, zu versetzen.
  • Auch ist es, während eines gleichmäßigen Fahrens (Fahren unter einer konstanten Geschwindigkeit) des elektrischen Hybrid-Fahrzeugs, möglich, das Fahrzeug ohne eine Störung nur mit dem Abtrieb des Motors, der gerade damit befasst ist, zu fahren, während der Kraftstoffverbrauch des Motors ausreichend niedrig gehalten wird, und der Motor wird, da der Verbrauch an elektrischer Energie der Elektroenergie-Speichereinrichtung mehr ist als dies notwendig ist, dahingehend anfällig, dass die Elektroenergie-Speichereinrichtung zerstört wird, allgemein dazu gebracht, dass er in einen im Betrieb unterbrochenen Zustand versetzt wird.
  • In dem herkömmlichen elektrischen Hybrid-Fahrzeug ist allerdings dann, wenn das Fahrzeug über die Verwendung des Verbrennungsmotorabtriebs gefahren wird, der Rotor des Motors so angepasst, um sich immer synchron zu einer Abtriebswelle des Motors zu drehen. Der Rotor des Motors ist direkt mit der Abtriebswelle des Verbrennungsmotors verbunden, oder ist mit der Abtriebswelle des Verbrennungsmotors über ein Zahnrad, oder dergleichen, verbunden (siehe zum Beispiel Japanische Patentoffenlegungen Anmeldung Nr.'n 8-193531 und 9-14360 ).
  • In dieser Hinsicht wird die gesamte Offenbarung der Japanischen Patentoffenlegungen Nr.'n 8-193531 und 9-14360 hier unter Bezugnahme auf deren Gesamtheit eingeschlossen.
  • Aus diesem Grund wird, in dem herkömmlichen elektrischen Hybrid-Fahrzeug, wenn der Motor dazu gebracht worden ist, dass er sich in einem im Betrieb angehaltenen Zustand entsprechend einem Fahrzustand des Fahrzeugs, einem Energie speichernden Zustand (zum Beispiel Aufrechterhalten der Kapazität der Batterie) oder dergleichen der elektrischen Stromspeichereinrichtung während eines Fahrens des Fahrzeugs unter Verwendung des Abtriebs des Verbrennungsmotors befindet, der Rotor des Motors zu einer Last für den Verbrennungsmotor, was ein Faktor dafür geworden ist, den Kraftstoffverbrauch des Motors zu erhöhen.
  • In dem Fall, bei dem ein magneto-elektrischer Motor teilweise als ein Motor verwendet wird, bewirkt ein magnetischer Fluss, wenn ein Rotor des elektrischen Motors direkt mit einer Antriebswelle des Fahrzeugs verbunden ist oder ein Antriebssystem dreht, der sich mit einem Stator eines Permanentmagneten, der an dem Rotor vorgesehen ist, verbindet, einen Eisenverlust in dem Stator des elektrischen Motors.
  • Dieser Eisenverlust verringert, da er gerade dann auftritt, wenn der Motor nicht erregt ist, die Effektivität des Verbrennungsmotors, da der Motor Wärme erzeugt. Demzufolge wird der Fahrweg pro Aufladung verkürzt und deshalb ist dies ein Problem des elektrischen Hybrid-Fahrzeugs (zweites Problem).
  • Als eine Lösung eines solchen Problems scheint es angebracht zu sein, einen Reluktanz-Motor, der insgesamt keinen Magneten verwendet, einzusetzen, allerdings wird, wenn der Reluktanz-Motor verwendet wird, die Größe des Motors vergleichbar groß, um den erforderlichen Abtrieb zu erreichen.
  • Das elektrische Hybrid-Fahrzeug besitzt keinen Raum so wie einen üblichen Fahrzeugraum, da es mit zwei Antriebssystemen ausgestattet ist: einem Verbrennungsmotor (Internal Combustion Engine – ICE) und einem elektrischen Motor als Fahrquelle. Deshalb ist es nicht wünschenswert, dass, wie vorstehend beschrieben ist, der Motor von einer großen Baugröße wird, allerdings ist es schwierig, den Reluktanz-Motor zu verwenden.
  • Weiterhin wird dann, wenn der Motor nicht geeignet aufgrund einer Fehlfunktion einer Mikrocomputer-Steuerschaltung gesteuert wird, wenn das elektrische Hybrid-Fahrzeug unter hoher Geschwindigkeit nur durch den Abtrieb des ICE fährt, das folgende Problem auftreten. Genauer gesagt wird, da der Rotor des Motors so angepasst ist, um sich immer synchron zu der Abtriebswelle des Verbrennungsmotors strukturell zu drehen, er als ein Generator für die Erzeugung regenerativer Energie so angetrieben, dass überschüssige Spannung an die Elektroenergie-Speichereinrichtung, wie beispielsweise eine Stromversorgungsbatterie, angelegt wird. In diesem Fall führt insbesondere eine ausreichende Menge an elektrischer Energie, die durch die Elektroenergie-Speichereinrichtung gespeichert ist, zu einer Verschlechterung oder Beschädigung der elektrischen Speichereinrichtung, was möglicherweise zu einem gefährlichen Zustand führen kann (drittes Problem).
  • Das Dokument EP 0 923 186 offenbart einen elektrischen Motor vom Typ mit Permanentmagnetrotor, der einen Statorkern, der ein magnetisches Drehfeld erzeugt, und einen Rotorkern, der darin vorgesehen ist, bei dem jeder Magnetpol durch einen Permanentmagneten gebildet ist, besitzt. Der Rotorkern weist ein erstes Kernelement und ein zweites Kernelement auf, die koaxial in Bezug auf die Drehachse des Rotorkerns zu einer Einheit zusammengefasst sind. Ein Permanentmagnet einer vorgegebenen Querschnittsform ist pro magnetischem Pol in dem ersten Kernelement eingebettet, und ein Schlitz ist in dem zweiten Kernelement entlang eines Magnetkreises des magnetischen Flusses von dem Statorkern an einer Position in dem zweiten Kernelement, entsprechend zu jedem Permanentmagneten, gebildet. Diese Anordnung erhöht das Reluktanz-Drehmoment und die Effektivität des elektrischen Motors.
  • Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um das vorstehend beschriebene, herkömmliche Problem zu lösen, und zielt darauf, einen klein dimensionierten hoch effizienten Motor mit hohem Abtrieb zu schaffen, der dazu geeignet ist, erzeugte Spannung, die so erzeugt ist, um gleich zu oder geringer als zum Beispiel eine Spannung einer Brennstoffzelle zu sein, zu begrenzen, gerade dann, wenn der Rotor unter hoher Geschwindigkeit während eines Fahrens zum Beispiel eines Kraftfahrzeuges unter hoher Geschwindigkeit (elektrisches Fahrzeug, wie beispielsweise ein Brennstoffzellen-Kraftfahrzeug, oder ein elektrisches Hybrid-Fahrzeug) läuft, und wobei sich weiterhin der Abtrieb davon nicht verringert.
  • Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zu der Verbesserung der Funktionsweise und der Sicherheit eines Brennstoffzellen-Fahrzeugs, das einen solchen Motor verwendet, beizutragen.
  • Auch ist die vorliegende Erfindung im Hinblick auf solche herkömmlichen Probleme gemacht worden, und zielt darauf, die Effizienz und die Sicherheit in einem elektrischen Hybrid-Fahrzeugsystem jeweils zu erhöhen und sicherzustellen.
  • Dies wird durch die Merkmale, wie sie in Anspruch 1 angegeben sind, gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Ein Motor weist auf:
    einen Rotor, der eine Vielzahl erster Rotatorabschnitte, die jeweils einen Permanentmagneten besitzen, und einen oder eine Vielzahl zweiter Rotatorabschnitte umfasst, die jeweils magnetische Ausprägungen haben, wobei der erste und der zweite Rotatorabschnitt in eine Richtung einer Drehwelle aneinandergrenzend angeordnet sind; und
    einen Stator, der ein Magnetfeld zum Antreiben des Rotors erzeugt, wenn elektrischer Strom zugeführt wird.
  • Aufgrund des vorstehend beschriebenen Aufbaus ist der Motor dazu geeignet, einen Umfang eines Permanentmagneten des gesamten Rotors zu verringern, um so das Auftreten einer erzeugten Spannung zu begrenzen, indem ein Teil des Motors zu einem Reluktanz-Motor gerade dann gemacht wird, wenn sich der Rotor unter einer hohen Geschwindigkeit während eines Fahrens unter hoher Geschwindigkeit dreht. Deshalb ist gerade dann, wenn eine elektrische Energie umwandelnde Einheit, wie beispielsweise ein Invertierer, ausfallen sollte, und es unmöglich sein sollte, dass er gesteuert wird, kein Problem in der Sicherheit vorhanden, da die rückwärts erzeugte Spannung, die an die Brennstoffzelle angelegt werden soll, so begrenzt wird, dass sie gleich zu oder geringer als deren Zellenspannung ist.
  • Auch kann ein erster Rotatorabschnitt zu einem Motor mit hohem Abtrieb und hoher Effektivität gemacht werden, da er mit einem Permanentmagneten versehen ist. Weiterhin besitzt der erste Rotatorabschnitt eine Ausprägung durch Einbetten eines Permanentmagneten darin, und ist dazu geeignet, das Reluktanz-Drehmoment zusätzlich zu dem Magnet-Drehmoment zu verwenden, und ein Motor mit höherem Abtrieb und höherer Effektivität kann erhalten werden. In dieser Hinsicht ist ein zweiter Rotatorabschnitt so aufgebaut, dass er eine magnetische Ausprägung besitzt, indem der Rotor mit einer unregelmäßigen Geometrie versehen wird oder mit einem Schlitz innerhalb des Rotors, oder dergleichen, versehen wird.
  • Die Vielzahl der ersten Rotatorabschnitte muss nicht aneinandergrenzend zueinander angeordnet werden.
  • Aufgrund des vorstehend beschriebenen Aufbaus ist der Motor dazu geeignet, ein Polankerverhältnis des zweiten Rotatorabschnitts anzuheben, um dadurch das Reluktanz-Drehmoment, das in dem zweiten Rotatorabschnitt hervorgerufen ist, indem ein Leckagefluss eines Permanentmagneten verursacht wird, der weiterhin in dem ersten Rotatorabschnitt angeordnet ist, zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen Effekt, so dass er rund um den zweiten Rotatorabschnitt von beiden Seiten geht, um magnetisch den zweiten Rotatorabschnitt zu sättigen.
  • Deshalb kann der Motor als Motor mit kleiner Baugröße, hohem Drehmoment, hohem Abtrieb und hoher Effektivität unter einer niedrigen, erzeugten Spannung aufgebaut werden und die Motorgröße kann auch weiter verringert werden.
  • Auch wird, wenn eine Vielzahl jeder der ersten Rotatorabschnitte und der zweiten Rotatorabschnitte vorhanden ist, eine magnetische Sättigung durch einen Leckagefluss so, wie dies vorstehend beschrieben ist, vorgenommen, und eine Anzahl der zweiten Rotatorabschnitte wird in einem Polankerverhältnis und Reluktanz-Drehmoment verbessert, und deshalb wird der Motor ein Motor mit einem höheren Drehmoment, einem höheren Abtrieb und einer höheren Effektivität unter einer niedrigen, erzeugten Spannung, und kann weiterhin miniaturisiert werden.
  • Der erste Rotatorabschnitt und der zweite Rotatorabschnitt können magnetisch kombiniert werden.
  • Aufgrund des vorstehend beschriebenen Aufbaus ist der Motor in der Lage, ein Polankerverhältnis des zweiten Rotatorabschnitts anzuheben, um dadurch das Reluktanz-Drehmoment, das in dem zweiten Rotatorabschnitt dadurch hervorgerufen wird, dass ein Leckagefluss eines Permanentmagneten, der weiterhin in dem ersten Rotatorabschnitt angeordnet ist, zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Effekten, zu erhöhen, so dass er rund um den zweiten Rotatorabschnitt geht, um magnetisch den zweiten Rotatorabschnitt zu sättigen.
  • Deshalb kann der Motor als Motor mit einem hohen Drehmoment, einem hohem Abtrieb und einer hohen Effektivität bei einer niedrigen, erzeugten Spannung aufgebaut werden und die Motorgröße kann auch miniaturisiert werden.
  • Der zweite Rotatorabschnitt kann eine Form haben, die eine Vielzahl von umgekehrt kreisförmigen, bogenförmigen Kerben auf einem Umfangsabschnitt einer kreisförmigen Platte oder einer zylindrischen Säule besitzt, und dass ein voller oder teilweiser Konturbereich der Kerbe an einer Position vorgesehen ist, wo der volle oder teilweise Konturbereich dem Permanentmagneten gegenüberliegt.
  • Aufgrund des vorstehend beschriebenen Aufbaus ist der Motor in der Lage, ein Polankerverhältnis des zweiten Rotatorabschnitts anzuheben, um dadurch das Reluktanz-Drehmoment, das in dem zweiten Rotatorabschnitt verursacht wird, zu erhöhen, indem ein magnetischer Fluss eines Permanentmagneten, der in dem ersten Rotatorabschnitt angeordnet ist, zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen Effekt bewirkt wird, so dass er in die Statorseite fließt, was bewirkt, dass ein Leckagefluss herum zu dem zweiten Rotatorabschnitt geht, um effektiv magnetisch den zweiten Rotatorabschnitt zu sättigen.
  • Deshalb kann der Motor zu einem Motor mit einem hohen Drehmoment, einem hohen Abtrieb und einer hohen Effektivität unter einer niedrigen, erzeugten Spannung gemacht werden, und die Motorgröße kann auch miniaturisiert werden.
  • Der erste Rotatorabschnitt und der zweite Rotatorabschnitt können aneinandergrenzend so angeordnet sein, dass die Stromphasen zum Erzeugen des maximalen Drehmoments von beiden tatsächlich zu derselben Phase werden.
  • Aufgrund des vorstehend beschriebenen Aufbaus ist der Motor für ein höheres Drehmoment, einen höheren Abtrieb und eine höhere Effektivität bei einer niedrigen, erzeugten Spannung geeignet, indem bewirkt wird, dass die Stromphasen zum Erzeugen des jeweiligen maximalen Drehmoments des ersten Rotatorabschnitts und des zweiten Rotato rabschnitts in derselben Phase zueinander sind, zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Effekten. Die Motorgröße kann auch weiter miniaturisiert werden.
  • Der Stator kann eine Statorwicklung mit einer verteilten Wicklung oder eine Statorwicklung mit einer konzentrierten Wicklung haben.
  • Wenn der Stator eine Statorwicklung mit einer verteilten Wicklung besitzt, besitzt der Motor ein kleines Versatz-Drehmoment und ein geringes Drehmomentschwanken. Andererseits kann dann, wenn der Stator eine Statorwicklung mit einer konzentrierten Wicklung besitzt, ein Motor mit einem hohen Drehmoment aufgebaut werden, und ein Motor-Installationsverfahren ist einfach und leicht.
  • Eine Antriebseinheit kann mit einem Motor, wie er vorstehend beschrieben ist, und einer Brennstoffzelle als eine Energieversorgung für den Motor ausgestattet sein.
  • Die Antriebseinheit, wie sie vorstehend beschrieben ist, kann von einer kleinen Größe, mit einem hohen Abtrieb, sein und die darüber hinaus sicher ist. Die Antriebseinheit besitzt eine längere Fahrstrecke pro Aufladung durch Kombinieren eines Motors mit einer kleinen Größe, einem hohen Drehmoment, einem hohen Abtrieb und einer hohen Effektivität unter einer niedrigen, erzeugten Spannung mit einer Brennstoffzelle.
  • Ein elektrisches Fahrzeug kann eine Antriebseinheit, wie sie vorstehend beschrieben ist, aufweisen. Ein solches elektrisches Fahrzeug kann mit einer geringen Größe, mit einem hohen Abtrieb, und sicher, aufgebaut werden. Das elektrische Fahrzeug besitzt eine lange Fahrstrecke pro Aufladung.
  • Ein elektrisches Hybrid-Fahrzeug weist auf:
    eine Elektroenergie-Speichereinheit zum Speichern elektrischer Leistung;
    einen Motor zum Antreiben unter Verwendung von elektrischer Leistung der Elektroenergie-Speichereinrichtung;
    eine Motor-Steuereinrichtung zum Steuern des Motors;
    einen Leistungsregler, der zwischen dem Motor und der Elektroenergie-Speichereinrichtung vorhanden ist, um ihre Leistung umzuwandeln;
    einen Motor zum Antreiben unter Verwendung von Brennstoff; und
    eine Motor-Steuereinrichtung, um den Motor zu steuern, wobei das elektrische Hybrid-Fahrzeug unter Verwendung einer Antriebskraft des Motors und einer Antriebskraft des Verbrennungsmotors fährt, und wobei der Motor besitzt:
    • (1) einen Rotor, der einen ersten Rotatorabschnitt, der einen Permanentmagneten besitzt, und einen zweiten Rotatorabschnitt, der eine magnetische Ausprägung, der in der Richtung einer Drehwelle verbunden ist, besitzt; und
    • (2) einen Stator, der ein magnetisches Feld zum Antreiben des Rotors erzeugt.
  • In dem elektrischen Hybrid-Fahrzeug, das vorstehend beschrieben ist, sind der erste Rotatorabschnitt und der zweite Rotatorabschnitt unter einem solchen mechanischen Winkel miteinander verbunden, dass eine Stromphase, bei der ein maximales Drehmoment des ersten Rotatorabschnitts auftritt, und eine Stromphase, bei der ein maximales Drehmoment des zweiten Rotatorabschnitts auftritt, tatsächlich in derselben Phase vorliegen.
  • Das elektrische Hybrid-Fahrzeug kann weiterhin aufweisen:
    eine Abnormalitäts-Überwachungseinrichtung, die Auftreten eines abnormalen Zustands in der Elektroenergie-Speichereinrichtung überwacht; und
    eine Leistungsregler-Steuereinrichtung, die eine Funktion des Leistungsreglers auf Basis eines Signals von der Abnormalitäts-Überwachungseinrichtung steuert.
  • Die Abnormalitäts-Überwachungseinrichtung kann wenigstens eine Spannungs-Überwachungseinrichtung zum Überwachen von Spannung der Energie-Speichereinrichtung, eine Strom-Überwachungseinrichtung zum Überwachen von Strom der Energie-Speichereinrichtung, eine Temperatur-Überwachungseinrichtung zum Überwachen von Temperatur der Energie-Speichereinrichtung und eine Leistungsregler- Überwachungseinrichtung zum Überwachen von Abnormalität des Leistungsreglers aufweisen.
  • Ein elektrisches Hybrid-Fahrzeugsystem, das den vorstehend beschriebenen Aufbau besitzt, besitzt einen Motor, der mit einem Rotor ausgestattet ist, der einen ersten Rotatorabschnitt, der einen Permanentmagneten besitzt, und einen zweiten Rotatorabschnitt, der eine magnetische Ausprägung besitzt, die in einer Richtung einer Drehwelle gekoppelt sind, und einen Stator, der ein magnetisches Feld zum Antreiben des Rotors durch eine Stromzuführung besitzt, und an dem Fahrzeug, mit dem Ausgang von dem Motor als Fahrquelle, montiert ist, aufweist. Dadurch wird zum Beispiel, als Motorabtrieb, ein Leckagefluss eines Permanentmagneten, der in dem ersten Rotatorabschnitt angeordnet ist, dazu gebracht werden, dass er um den zweiten Rotatorabschnitt 701 läuft, um magnetisch den zweiten Rotatorabschnitt zu sättigen, wodurch ein Polankerverhältnis des zweiten Rotatorabschnitts so angehoben wird, um dadurch das Reluktanz-Drehmoment, das in dem zweiten Rotatorabschnitt hervorgerufen wird, zu erhöhen. Demzufolge kann ein hoher Ausgang bzw. Abtrieb realisiert werden, und deshalb wird gerade dann, wenn der Motor durch den Verbrennungsmotor in einen Zustand gebracht wird, in dem sich der Motor in einem in seinem Betrieb angehaltenen Zustand befindet, während der gleiche Abtrieb zu dem elektrischen Hybrid-Fahrzeugsystem unter Verwendung eines herkömmlichen Magnetomotors beibehalten wird, ein Teil des Magneten, der für den Rotor verwendet wird, verringert. Dementsprechend ist es möglich, zu bewirken, dass die Spannung nicht erzeugt wird, um so den Eisenverlust zu verringern.
  • 1 zeigt eine Schnittansicht, die einen Motor entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 2 zeigt eine Vorderansicht, die einen ersten Rotatorabschnitt darstellt;
  • 3 zeigt eine Vorderansicht, die einen zweiten Rotatorabschnitt, entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, darstellt;
  • 4 zeigt ein Blockdiagramm, das ein Kraftfahrzeug-Brennstoffzellen-Antriebssystem darstellt;
  • 5 zeigt eine Vorderansicht, die einen anderen ersten Rotatorabschnitt darstellt;
  • 6 zeigt eine Vorderansicht, die einen anderen zweiten Rotatorabschnitt entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 7 zeigt eine Vorderansicht, die einen anderen zweiten Rotatorabschnitt darstellt;
  • 8 zeigt eine Vorderansicht, die einen anderen zweiten Rotatorabschnitt darstellt;
  • 9 zeigt eine Schnittansicht, die einen Motor entsprechend einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 10 zeigt eine Schnittansicht, die einen anderen Motor entsprechend der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 11 zeigt eine erläuternde Ansicht, um die Verbindung des ersten Rotatorabschnitts mit dem zweiten Rotatorabschnitt entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darzustellen;
  • 12 zeigt eine perspektivische Teilansicht, die den Motor entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 13 zeigt eine Vorderansicht, die einen anderen zweiten Rotatorabschnitt entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 14 zeigt ein schematisches Blockdiagramm, das ein elektrisches Hybrid-Fahrzeug entsprechend einer Ausführungsform B1 der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 15 zeigt ein Blockdiagramm, das ein Motorantriebssystem eines elektrischen Hybrid-Fahrzeugs entsprechend einer Ausführungsform B2 der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 16 zeigt ein schematisches Blockdiagramm, das ein elektrisches Hybrid-Fahrzeug entsprechend einer Ausführungsform B3 der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 17 zeigt ein Blockdiagramm, das ein Motorantriebssystem eines elektrischen Hybrid-Fahrzeugs entsprechend einer Ausführungsform B4 der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 18 zeigt ein schematisches Blockdiagramm, das ein elektrisches Hybrid-Fahrzeug entsprechend einer Ausführungsform B5 der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 19 zeigt ein Blockdiagramm, das ein Motorantriebssystem eines elektrischen Hybrid-Fahrzeugs entsprechend einem Stand der Technik darstellt;
  • 20 zeigt ein schematisches Blockdiagramm, das einen Motor zur Verwendung in Verbindung mit einem elektrischen Hybrid-Fahrzeug entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
  • 21 zeigt eine vierteilige Ansicht, die einen Rotor eines Fahrzeugs zur Verwendung in Verbindung mit einem elektrischen Hybrid-Fahrzeug entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
    • 1
    Permanentmagnet
    2
    erste Rotatorabschnitte
    3
    zweite Rotatorabschnitte
    4
    Drehwelle
    5
    Rotor
    6
    Wicklung
    7
    Stator
    8
    Nieten-Stift
    9
    Einkerbung
    10
    Brennstoffzelle
    11
    Invertierer
    12
    Motor
    13
    Antriebswelle
    14
    Differenzialgetriebe
    15
    Räder
    16
    Hilfszelle
    17
    Phasenverschiebung, die für maximale Drehmomentphasen so vorgesehen ist,
    dass sie in Übereinstimmung sind
    18
    herumlaufender Leckagefluss
    19
    Schlitz
    20
    äußerer Umfang
    101
    Verbrennungsmotor
    102
    Getriebe
    103
    Motor
    104
    Leistungsregulierer
    105
    Elektroenergie-Speichereinrichtung
    106
    Rad
    107
    Hauptkarosserie
    201
    Elektroenergie-Speichereinrichtung
    202
    IGBT
    203
    Schalteinrichtung
    2010
    Abnormalitäts-Überwachungseinrichtung
    2011
    Mikrocomputer-Abnormalitäts-Überwachungseinrichtung
    2012
    Temperatursensor
    2015
    Stromdetektor
    2019
    Positionswandler
  • Nachfolgend wird, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, die Beschreibung der vorliegenden Erfindung vorgenommen.
  • (Erste Ausführungsform)
  • 1 zeigt eine Schnittansicht, die einen Motor entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 12 zeigt eine perspektivische Teilansicht, die den Motor entsprechend der ersten Ausführungsform darstellt.
  • Ein Motor entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 1 dargestellt ist, mit zwei ersten Rotatorabschnitten versehen, wobei die Ausprägung davon durch einen Permanentmagneten 1 gebildet ist, und, zwischen diesen zwei ersten Rotatorabschnitten 2, ist benachbart dazu ein zweiter Rotatorabschnitt 3 angeordnet, der mit einer magnetischen Ausprägung durch Formen geometrisch ähnlich eines Zahnrads (siehe 3) versehen ist. Diese zwei ersten Rotatorabschnitte 2 und der zweite Rotatorabschnitt 3 sind in der Richtung derselben Drehwelle 4 verbunden und befestigt, um einen Rotor 5 zu bilden (siehe 12).
  • Der Motor entsprechend der vorliegenden ersten Ausführungsform ist durch den vorstehend beschriebenen Rotor 5 und einen Stator 7 zum Erzeugen eines Magnetfeldsystems, das den Rotor 5 durch Zuführen von Strom zu der Wicklung 6 antreibt, gebildet.
  • Der erste Rotatorabschnitt 2 ist, wie in 2 dargestellt ist, durch Stapeln elektromagnetischer Stahlplatten aufgebaut, und ist so aufgebaut, dass ein kreisförmiger, bogenartiger Permanentmagnet 1, der nach innen konvex ist, der Endbereiche nahe zu einem äußeren Umfang des Rotatorabschnitts 2 besitzt, eingebettet ist.
  • Der erste Rotatorabschnitt 2 besitzt, unter Heranziehen eines solchen Aufbaus, eine magnetische Ausprägung und erzeugt ein magnetisches Drehmoment und ein Reluktanz-Drehmoment synchron zu einem Magnetfeld, das durch den Stator 7 erzeugt wird. Hierbei ist die magnetische Ausprägung eine Eigenschaft, dass eine Differenz in der magnetischen Reluktanz in Abhängigkeit von dem Ort vorhanden ist. Genauer gesagt besitzt, in dem Fall des Aufbaus, der in 2 dargestellt ist, ein Pfad 90 eines magnetischen Flusses, der in der Figur gezeigt ist, in der Mitte keinen magnetischen Spalt, und deshalb führt der magnetische Fluss leicht hindurch (das bedeutet eine niedrige, magnetische Reluktanz). Im Gegensatz dazu besitzt ein Pfad 91 in der Mitte einen Permanentmagneten 1, und es ist ein magnetischer Spalt vorhanden, und deshalb ist es schwierig, dass der magnetische Fluss hindurchfährt (das bedeutet eine hohe, magnetische Reluktanz).
  • Dabei sind auch, wie in 2 dargestellt ist, Durchgangslöcher zwischen einer Drehwelle 4 und dem Permanentmagneten 1 vorgesehen, und Befestigungseinrichtungen, wie beispielsweise Nieten-Stifte 8 oder Schrauben, sind durch diese Durchgangslöcher eingesetzt, um eine Vielzahl der elektromagnetischen Stahlplatten zu befestigen.
  • Der zweite Rotatorabschnitt 3 ist, wie in 3 dargestellt ist, so aufgebaut, dass Kerben 9 in einer Anzahl entsprechend der Zahl der Pole, von denen jede eine konvexe Form zu der Drehwelle 4 hin besitzt, auf dem äußeren Umfang des Rotatorabschnitts 3 vorgesehen sind, und der Rotatorabschnitt 3 besitzt eine magnetische Ausprägung. In dieser Hinsicht ist an dem zweiten Rotatorabschnitt 3 kein Permanentmagnet vorgesehen.
  • Unter der Annahme, dass ein Innendurchmesser der Form des Permanentmagneten 1 r1 ist und ein Außendurchmesser r2 ist, dessen Winkel auf der Innenseite θ1 ist und dessen Winkel auf der Außenseite θ2 ist, wie es in 2 dargestellt ist, R ein Durchmesser einer Form der Kerbe 9 ist, und dessen Winkel θ ist, wird angenommen, dass die nachfolgende Beziehung der numerischen Formel 1 erfüllt wird. r1 ≤ R ≤ r2, θ1 ≤ θ ≤ θ2 (Numerische Formel 1)
  • Der zweite Rotatorabschnitt 3 erzeugt nur ein Reluktanz-Drehmoment synchron zu dem magnetischen Feld, das durch den Stator 7 erzeugt wird, und zwar aufgrund dessen magnetischer Ausprägung. Der zweite Rotatorabschnitt 3 erzeugt kein Magnet-Drehmoment, da er keinen Permanentmagneten 1 besitzt.
  • Die ersten Rotatorabschnitte 2 und der zweite Rotatorabschnitt 3 sind an derselben Drehwelle 4 befestigt und drehen sich als ein Teil.
  • In der Außenseite des Rotors 5 sind ein Stator 7, der mit Wicklungen 6 gewickelt ist, angeordnet, und ein elektrischer Strom fließt durch die Wicklung 6, um dadurch ein magnetisches Feld für den drehenden Antrieb des Rotors 5 zu erzeugen.
  • 4 stellt einen Aufbau einer Antriebseinheit für ein elektrisches Fahrzeug mit einer Brennstoffzelle 10 als Energieversorgung dar. Die Brennstoffzelle 10 ist eine Vorrichtung, um elektrische Energie unter Verwendung von Wasserstoff als Brennstoff heraus zu nehmen, und bewirkt, dass Wasserstoff eine Reaktion umgekehrt zu einer Elektrolyse mit Sauerstoff in Luft durchführt. Elektrische Energie, die von dieser Brennstoffzelle 10 erzeugt ist, wird geeignet in elektrische Energie durch einen Invertierer 11 umgewandelt und wird zu einem Motor 12 zugeführt, um dadurch den Motor 12 anzutreiben. Der Motor 12 wird so angetrieben und gedreht, um eine Antriebswelle 13 zu drehen, und dreht Räder 15 über ein Differenzialgetriebe 14, um zu erreichen, dass das Fahrzeug fährt. Unter einem Fahren wird, da sich der Motor 12 dreht, eine erzeugte Spannung dazu gebracht, dass sie eine umgekehrt erzeugte Spannung an die Brennstoffzelle 10 anlegt.
  • In dem vorliegenden Fahrzeug fließt, wenn eine große Beschleunigungskraft hervorgerufen werden sollte, ein hoher Strom durch den Motor 12, um ein hohes Drehmoment in dem Motor 12 zu erzeugen. Andererseits wird dann, wenn das Fahrzeug verlangsamt werden sollte, eine rückführende, elektromotorische Kraft, die erzeugt wird, regeneriert, allerdings ist, da keine regenerative Energie direkt in der Brennstoffzelle 10 aufgenommen werden kann, eine Hilfszelle 16, oder dergleichen, getrennt vorgesehen.
  • Die Räder 15 und die Antriebswelle 13 drehen sich unter einer hohen Geschwindigkeit, wenn das vorliegende Fahrzeug so beschleunigt wird, um in einen Fahrzustand unter hoher Geschwindigkeit einzutreten, und der Rotor 5 des Fahrzeugs 12 dreht sich auch unter einer hohen Geschwindigkeit so, dass eine hohe, erzeugte Spannung in dem Motor 12 erzeugt wird, und eine hohe umgekehrte, erzeugte Spannung wird an die Brennstoffzelle 10 angelegt. Da dann, wenn diese umgekehrte, erzeugte Spannung die Spannung in der Brennstoffzelle 10 übersteigt, der Motor 12 nicht mehr in der Lage ist, sich zu drehen, wird, wenn der Motor 12 unter einer höheren Geschwindigkeit gedreht werden sollte, die Strom-Phase normalerweise so vorverlegt, um einen Teil der erzeugten Spannung des Motors 12 aufzuheben, um eine so genannte „felderweichende Steuerung" durchzuführen.
  • Wenn allerdings eine Stromumwandlungseinheit, wie beispielsweise ein Invertierer 11, ausfallen sollte, und es nicht mehr möglich sein sollte, dass er während eines Fahrens unter hoher Geschwindigkeit gesteuert wird, wird eine wesentlich höhere, umgekehrte, erzeugte Spannung als dann, wenn die Spannung der Brennstoffzelle 10 daran angelegt wird, erzeugt werden, und die Brennstoffzelle 10 wird sehr gefährlich, da sie im Aufbau gegen eine Überspannung anfällig ist.
  • In einem Motor entsprechend der vorliegenden ersten Ausführungsform wird, mit der Vorsehung des ersten Rotatorabschnitts 2 so, dass er den Permanentmagneten 1 an beiden Seiten des zweiten Rotatorabschnitts 3, der eine magnetische Ausprägung besitzt, hat, der zweite Rotatorabschnitt 3 magnetisch über die effektive Benutzung des rund laufenden Leckageflusses 18, wie dies in 1 dargestellt ist, gesättigt, um so das Polankerverhältnis anzuheben. Demzufolge ist es möglich, das Reluktanz-Drehmoment, das in dem zweiten Rotatorabschnitt 3 hervorgerufen ist, zu erhöhen, und der Motor wird umdrehungsmäßig dadurch angetrieben, dass vollständiger Gebrauch nicht nur von dem Magnet-Drehmoment, sondern auch von dem Reluktanz-Drehmoment, gemacht wird. Deshalb ist die Größe des Permanentmagneten 1 gegenüber der Größe des Ausgangs-Drehmoments klein.
  • Mit anderen Worten wird die erzeugte Spannung, die dann erzeugt ist, wenn sich der Rotor 5 langsam dreht, niedrig, und die umgekehrte, erzeugte Spannung, die an die Brennstoffzelle 10 angelegt wird, kann auch begrenzt werden. Deshalb ist gerade dann, wenn der Invertierer 11, oder dergleichen, ausfallen sollte und es nicht möglich sein wird, dass er während eines Fahrens unter hoher Geschwindigkeit gesteuert wird, eine umgekehrte, erzeugte Spannung, die erzeugt wird, niedrig, und deshalb ist dies nicht für die Brennstoffzelle 10 gefährlich.
  • Um den Motor tatsächlich zu entwerfen, wird ein Aufbauverhältnis des ersten Rotatorabschnitts 2 zu dem zweiten Rotatorabschnitt 3 in einer solchen Art und Weise bestimmt, dass keine durch eine Last erzeugte Spannung während einer Drehung unter einer maximalen Geschwindigkeit gleich zu oder geringer als die Brennstoffzellenspannung wird.
  • In dieser Hinsicht ist es, unter Berücksichtigung nur der Unterbindung des Auftretens einer erzeugten Spannung, ideal, dass, für den Rotor für den Motor, nur ein Rotor, der so aufgebaut ist, dass er eine magnetische Ausprägung besitzt, verwendet wird und dass er rotationsmäßig durch das Reluktanz-Drehmoment angetrieben wird. Mit anderen Worten wird gerade dann, wenn sich der Motor unter einer hohen Geschwindigkeit während eines Fahrens unter hoher Geschwindigkeit dreht, keine erzeugte Spannung erzeugt, da der Rotor keinen Permanentmagneten besitzt. Mit einem solchen Aufbau wird allerdings, wenn ein Versuch unternommen wird, denselben Abtrieb wie bei einem Synchronmotor mit Permanentmagneten zu erhalten, der rotationsmäßig über die Verwendung eines herkömmlichen Magnet-Drehmoments angetrieben wird, die Motorgröße beträchtlich groß.
  • Als eine momentane Tendenz in Bezug auf Kraftfahrzeuge ist es erwünscht, eine Größe des Kraftfahrzeugs selbst klein zu gestalten und den Innenraum des Kraftfahrzeugs groß zu gestalten, und es ist nicht erwünscht, dass die Größe des Motors zu groß ist und der Innenraum verkleinert wird. In dem Fall eines Kraftfahrzeugs mit Brennstoffzelle ist die Größe des Motors vorzugsweise so klein wie möglich, da bereits nur ein vollständiger Satz einer Brennstoffzellen-Anordnung einen wesentlichen Raum einnimmt. Demzufolge sind zwei erste Rotatorabschnitte 2 vorgesehen, von denen jeder einen Permanentmagneten 1 besitzt, und zwischen diesen ersten Rotatorabschnitten 2 ist ein zweiter Rotatorabschnitt 3, der eine magnetische Ausprägung besitzt, eingesetzt, und ein Rotor 5, der in einer Richtung einer Drehwelle 4 verbunden ist, wird verwendet, wodurch ein Motor mit einem hohen Abtrieb aufgebaut wird, was ermöglicht, dass die Größe des Motors klein wird und die Motorspannung, die erzeugt ist, klein wird.
  • Weiterhin besitzt dann, wenn der erste Rotatorabschnitt 2 selbst verwendet wird, eine Stromphase zum Erzeugen des maximalen Drehmoments allgemein einen elektrischen Winkel von 30° bis 40°, und andererseits besitzt, wenn der zweite Rotatorabschnitt 3 selbst verwendet wird, eine Stromphase zum Erzeugen des maximalen Drehmoments allgemein einen elektrischen Winkel von ungefähr 50°, und normalerweise stimmen beide nicht miteinander überein. Um zu erreichen, dass beide Stromphasen miteinander übereinstimmen, wird der zweite Rotatorabschnitt 3 mit einer Phasenverschiebung 15 entsprechend einer Differenz zwischen den zwei ausgestattet, wie dies in 6 dargestellt ist, und der erste Rotatorabschnitt 2 und der zweite Rotatorabschnitt 3 werden in einer Richtung derselben Drehwelle 4 miteinander verbunden, um einen Rotor 5 zu bilden, so dass das maximale Drehmoment weiter erhöht werden kann und ein Motor mit einem höheren Abtrieb hergestellt werden kann, wobei die Größe des Motors weiterhin verringert wird.
  • In dieser Hinsicht sind, entsprechend der vorliegenden Ausführungsform, der erste Rotatorabschnitt 2 und der zweite Rotatorabschnitt 3 durch einen Nieten-Stift 8 durchdrungen, wodurch sie befestigt sind. Aus diesem Grund weicht eine Position eines Lochs für den Nieten-Stift 8, dargestellt in 6, um eine Phasenverschiebung (angegeben mit einem Bezugszeichen 17 in 6) in einer Gegenuhrzeigerrichtung ab, wobei die Drehwelle 4 so, wie dies vorstehend beschrieben ist, von einer Position eines Lochs für den Nieten-Stift 8, dargestellt in 3, zentriert wird.
  • In dieser Hinsicht kann eine Form eines Permanentmagneten 1, der in dem ersten Rotatorabschnitt 2 angeordnet ist, linear sein, wie dies in 5 dargestellt ist.
  • Auch ist die Statorwicklung 6 in einer verteilten Wicklung aufgebaut, wodurch ein Motor, der weiterhin ein kleines Versatz-Drehmoment und ein geringes Drehmomentschwanken zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Effekten besitzt, erhalten werden kann.
  • Im Gegensatz dazu ist die Statorwicklung 6 in einer konzentrierten Wicklung aufgebaut, wodurch ein Motor bzw. ein Montageverfahren davon einfach und leicht unter einem hohen Drehmoment zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Effekten erhalten werden kann.
  • In dieser Hinsicht kann, für den zweiten Rotor, ein Rotor verwendet werden, der einen äußeren Umfang 20 mit einer Kerbe besitzt, wie dies in 13 dargestellt ist. Durch Anwenden einer solchen Form ist es möglich, einen Viskose-Widerstand während einer Drehung, wenn er, zum Beispiel, in einem viskosen Fluid, wie in dem Fall eines hermetischen Motors für einen Luftkompressor, verwendet wird, zusätzlich zu den vorstehenden Effekten, zu verringern, und zwar kleiner als eine Nutenform, ohne dass irgendein anderer Umfang vorgesehen ist, was es möglich macht, den mechanischen Verlust zu verringern.
  • Auch sind der erste Rotatorabschnitt 2 und der zweite Rotatorabschnitt 3 vorzugsweise in einer solchen Art und Weise gestapelt, dass der Permanentmagnet 1 des ersten Rotatorabschnitts 2 und eine Kontur einer Kerbe 9, die dem zweiten Rotatorabschnitt 3 entspricht, gegenseitig überlappen, wie dies in 11 dargestellt ist. Hierzu stellt 11 ein Beispiel dar, bei dem ein Teil der Kontur der Kerbe 9 dem Permanentmagneten 1 gegenüberliegt, allerdings kann die gesamte Kontur der Kerbe 9 dem Permanentmagneten 1 gegenüberliegen.
  • Hierzu ist, in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, die Beschreibung für einen Fall vorgenommen worden, bei dem der erste Rotatorabschnitt 2 eine magnetische Ausprägung besitzt, allerdings kann der Aufbau so angeordnet sein, dass eine Vielzahl von Permanentmagneten vorhanden ist, die so angeordnet sind, um dadurch die magnetische Ausprägung zu beseitigen.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Unter Bezugnahme auf 7 wird eine Beschreibung einer zweiten Ausführungsform vorgenommen.
  • In einem Motor entsprechend der zweiten Ausführungsform, wie er in der ersten Ausführungsform beschrieben ist, sind zwei Rotatorabschnitte, die jeweils einen Permanentmagneten haben, vorgesehen, ein zweiter Rotatorabschnitt, der eine magnetische Ausprägung besitzt, ist zwischen diesen ersten Rotatorabschnitten eingesetzt, und diese sind in der Richtung der Drehwelle so verbunden und befestigt, um einen Rotor zu bilden. In diesem Fall wird, für den zweiten Rotatorabschnitt, ein Motorsystem des Rotors mit einer so genannten geschalteten Reluktanz in der ersten Ausführungsform verwendet. Allerdings kann, da für den zweiten Rotatorabschnitt irgendein Motor verwendet werden kann, solange wie er ein Reluktanz-Motor ist, ein Rotatorabschnitt verwendet werden, der eine Rotorstruktur eines Motorsystems mit einer so genannten synchronen Reluktanz besitzt, der durch Einschneiden eines solchen Schlitzes 19, wie er in 7 dargestellt ist, in eine Mehrfachschicht erhalten ist.
  • Hierbei wird, unter der Annahme, dass ein Durchmesser eines Schlitzes am nächsten zu dem äußeren Durchmesser des Rotors Ra ist, sein Winkel θa ist, ein Durchmesser eines Schlitzes am nächsten zu einer Mitte des Rotors Rb ist und sein Winkel θb ist, angenommen, dass diese die nachfolgende Beziehung (numerische Formel 2) unter Verwendung von r1 und θ1 der 2 erfüllen. Ra < r1 < Rb, θa < θ1 < θb (Numerische Formel 2)
  • Durch Aufbauen des Rotors so, wie dies vorstehend beschrieben ist, kann der ähnliche Effekt wie zu der ersten Ausführungsform erhalten werden, und weiterhin kann ein Motor, bei dem das Versatz-Drehmoment und ein Drehmomentschwanken verringert sind, erhalten werden.
  • In dieser Hinsicht weicht, wie in dem Fall der ersten Ausführungsform, dann, wenn der erste Rotatorabschnitt selbst verwendet wird, und wenn der zweite Rotatorabschnitt selbst verwendet wird, um zu bewirken, dass beide Phasen zum Erzeugen des maximalen Drehmoments jeweils zueinander übereinstimmen, der zweite Rotatorabschnitt um eine Phasenverschiebung 17 ab, wie dies in 8 dargestellt ist, und der erste Rotatorabschnitt und der zweite Rotatorabschnitt sind in einer Richtung derselben Drehwelle verbunden und befestigt, um einen Rotor aufzubauen, wodurch das maximale Drehmoment weiterhin erhöht werden kann und ein Motor mit einem höheren Abtrieb hergestellt werden kann, wobei die Motorgröße weiter verringert ist.
  • Auch sind der erste Rotatorabschnitt 2 und der zweite Rotatorabschnitt 3 vorzugsweise in einer solchen Art und Weise gestapelt bzw. gestaffelt, dass der Permanentmagnet 1 des ersten Rotatorabschnitts 2 und ein vollständiger oder Teilschlitz 19 in einem Bereich, der dem zweiten Rotatorabschnitt 3 entspricht, gegenseitig überlappen.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • Unter Bezugnahme auf 9 wird die Beschreibung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgenommen.
  • In der ersten Ausführungsform ist ein zweiter Rotatorabschnitt 3 zwischen den ersten Rotatorabschnitten 2 eingesetzt worden, allerdings kann der Aufbau so angeordnet sein, dass, wie in 9 dargestellt ist, drei erste Rotatorabschnitte 2 und zwei zweite Rotatorabschnitte 3 vorgesehen sind, und dass der zweite Rotatorabschnitt 3 zwischen den zwei ersten Rotatorabschnitten 2 eingesetzt ist, die sich jeweils benachbart zueinander befinden.
  • Durch die Anwendung eines solchen Aufbaus kann der ähnliche Effekt wie bei der ersten und der zweiten Ausführungsform erhalten werden, und zusätzlich wird, da zwei Stufen eines sandwichartigen Aufbaus verbunden sind, der Effekt noch signifikanter, und eine weitere Erhöhung in dem Motorabtrieb und eine weitere Miniaturisierung des Motors können erwartet werden.
  • Weiterhin wird dann, wenn, wie in 10 dargestellt ist, die sandwichförmige Struktur der ersten Rotatorabschnitte 2 und des zweiten Rotatorabschnitts 3 in drei Stufen in der Richtung der Drehwelle, oder in mehr Stufen als drei, verbunden ist, der vorstehend beschriebene Effekt noch deutlicher erhalten.
  • Schließlich kann in dem Fall, bei dem der Motor entsprechend den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen mit einem Verbrennungsmotor kombiniert wird, um ein elektrisches Hybrid-Fahrzeugsystem zu bilden, eine erzeugte Spannung, die erzeugt wird, niedrig auch dann gemacht werden, wenn sich ein Rotor eines Motors, mit dem die Antriebswelle direkt verbunden ist, dreht, während er nur durch den Motor angetrieben wird. Dementsprechend kann ein Eisenverlust, der hervorgerufen wird, klein gemacht werden, und deshalb ist es möglich, ein Hybrid-System mit einer höheren Effektivität aufzubauen und weiterhin den Kraftstoffverbrauch zu verbessern.
  • In dieser Hinsicht kann der zweite Rotatorabschnitt 3 entsprechend der dritten Ausführungsform so aufgebaut werden, wie dies in 3 dargestellt ist, oder so, wie dies in 7 dargestellt ist. Auch wird, in Bezug auf eine Verbindung zwischen dem ersten Rotatorabschnitt 2 und dem zweiten Rotatorabschnitt 3, die Verbindung vorzugsweise in einer solchen Art und Weise vorgenommen, dass sich der Permanentmagnet 1 des ersten Rotatorabschnitts 2 und zumindest entweder die Kerbe 9 oder der Schlitz 19 des zweiten Rotatorabschnitts 3 gegenseitig überlappen, wie dies unter Bezugnahme auf 11 beschrieben ist.
  • Die Beschreibung ist auch, in jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, für einen Fall vorgenommen worden, bei dem der erste Rotatorabschnitt 2, der den Permanentmagneten 1 besitzt, mit dem zweiten Rotatorabschnitt 3, der keinen Permanentmagneten besitzt, verbunden worden ist, allerdings sind irgendwelche der zwei ersten Rotatorabschnitte 2 miteinander verbunden und der zweite Rotatorabschnitt 3 kann nicht zwischen diesen Rotatorabschnitten 2 eingesetzt werden. Mit anderen Worten können alle ersten Rotatorabschnitte 2 nicht mit dem zweiten Rotatorabschnitt 3 verbunden werden.
  • Eine Antriebseinheit, die mindestens einen Motor entsprechend der vorliegenden Erfindung besitzt, und eine Brennstoffzelle gehören auch zu der vorliegenden Erfindung, und wenn die Antriebseinheit an einem Kraftfahrzeug installiert ist, kann, da eine elektromotorische Gegenkraft, die auf die Brennstoffzelle aufgebracht wird, auch so begrenzt wird, dass sie gerade dann klein ist, wenn der Invertierer, oder dergleichen, nicht während eines Fahrens unter hoher Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs arbeitet, eine sichere, klein dimensionierte Antriebseinheit mit hohem Abtrieb erhalten werden.
  • Weiterhin gehört ein elektrisches Fahrzeug, das mit der vorstehend beschriebenen Antriebseinheit versehen ist, auch zu der vorliegenden Erfindung. Deshalb ist es möglich, ein klein dimensioniertes elektrisches Fahrzeug mit hohem Abtrieb und einer sicheren Brennstoffzelle zu schaffen, das eine lange Fahrstrecke pro Aufladung besitzt.
  • Wie anhand der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, ist die vorliegende Erfindung dazu geeignet, einen klein dimensionierten Motor mit hohem Ausgang und hoher Effektivität zu schaffen, der das Auftreten einer erzeugten Spannung begrenzt.
  • In dieser Hinsicht ist der Aufbau des vorstehend beschriebenen Motors gemäß der vorliegenden Erfindung nicht nur auf das elektrische Fahrzeug anwendbar, sondern auch zum Beispiel bei einem Motor für ein elektrisches Hybrid-Fahrzeug, das nachfolgend beschrieben wird.
  • Als nächstes wird, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, die Beschreibung eines elektrischen Hybrid-Fahrzeugs entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgenommen.
  • (Ausführungsform B1)
  • 14 zeigt ein Blockdiagramm, das ein elektrisches Hybrid-Fahrzeug entsprechend einer Ausführungsform B1 der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • In 14 bezeichnet das Bezugszeichen 101 eine Energiequelle für das elektrische Hybrid-Fahrzeug, wobei ein Verbrennungsmotor unter Verwendung von Kraftstoff angetrieben wird; 102 bezeichnet ein Getriebe; 103 einen Motor, der dazu geeignet ist, dass er eine Antriebswelle für ein Fahrzeug, zusammen mit dem Motor 1, oder unabhängig davon, wird; 105 bezeichnet eine Elektroenergie-Speichereinrichtung, wie beispielsweise eine Batterie; 104 bezeichnet einen Stromregler, um einen elektrischen Strom so umzuwandeln, dass er von der Elektroenergie-Speichereinrichtung 105 zu dem Motor 103 zugeführt wird, oder dass eine elektrische Energie von dem Motor 103 zu der Elektroenergie-Speichereinrichtung 105 übertragen wird; 107 bezeichnet eine Hauptkarosserie, um das elektrische Hybrid-Fahrzeug zu bilden; und 106 bezeichnet Räder, um die Hauptkarosserie 107 anzutreiben.
  • 20 zeigt ein schematisches Blockdiagramm, das einen Motor 103 zur Verwendung in dem elektrischen Hybrid-Fahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. In 20 besitzt ein Motor 103 einen Rotor, der durch einen ersten Rotatorabschnitt 700 aufgebaut ist, der einen Permanentmagneten, zum Betreiben als einen Magneto-Motor, besitzt, einen zweiten Rotatorabschnitt 701, der eine magnetische Ausprägung, um als ein Reluktanz-Motor zu arbeiten, und eine Drehwelle 702, und einen Stator 703, der um den Rotor herum vorgesehen ist, um ein Feldsystem zu erzeugen, das den Rotor, indem Strom zugeführt wird, antreibt.
  • In dieser Hinsicht ist der detaillierte Aufbau des Motors, der in 20 dargestellt ist, derselbe wie der Aufbau des Motors (beschrieben zum Beispiel in 1), der in der Ausführungsform beschrieben ist. Mit anderen Worten entsprechen der erste Rotatorabschnitt 700, der zweite Rotatorabschnitt 701, die Drehwelle 702 und der Stator 703 dem ersten Rotatorabschnitt 2, dem zweiten Rotatorabschnitt 3, der Drehwelle 4 und dem Stator 7 jeweils.
  • In dieser Hinsicht sind, in dem Motor zur Verwendung in Verbindung mit einem elektrischen Hybrid-Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung, der erste Rotatorabschnitt und der zweite Rotatorabschnitt so aufgebaut, dass sie miteinander in der Richtung der Drehwelle verbunden sind, und in der vorliegenden Ausführungsform ist der zweite Rotatorabschnitt 701 so aufgebaut worden, dass er zwischen den ersten Rotatorabschnitten 700 zwischengefügt ist, wie dies in der Figur dargestellt ist. Allerdings ist der Aufbau des ersten Rotatorabschnitts 700 und des zweiten Rotatorabschnitts 701 nicht hierauf beschränkt, sondern der erste Rotatorabschnitt 700 kann so aufgebaut sein, dass er zwischen den zweiten Rotatorabschnitten 701 zwischengefügt ist.
  • Auch können sowohl der erste Rotatorabschnitt 700 als auch der zweite Rotatorabschnitt 701 so aufgebaut sein, dass sie miteinander verbunden sind. Kurz gesagt können der erste Rotatorabschnitt 700 und der zweite Rotatorabschnitt 701 so aufgebaut sein, dass sie in der Richtung der Drehwelle 702, unabhängig der jeweiligen Anzahlen, verbunden sind.
  • Das elektrische Hybrid-Fahrzeug der vorliegenden Ausführungsform, das einen solchen Aufbau besitzt, besitzt einen Motor 103, der ausgestattet ist mit: einem Rotor 702, der den ersten Rotatorabschnitt 700 aufweist, der einen Permanentmagneten besitzt, und den zweiten Rotatorabschnitt 701, der die magnetische Ausprägung besitzt, die in der Richtung der Drehwelle verbunden ist; und einen Stator, der ein Feldsystem zum Antreiben des Rotors durch Zuführen von Strom erzeugt.
  • Durch Befestigen des Motors 103 an dem Fahrzeug als eine Energieversorgungsquelle ist das elektrische Hybrid-Fahrzeug in der Lage, denselben Abtrieb wie der herkömmliche Motor, mittels eines Abtriebs aufgrund eines Reluktanz-Drehmoments, das durch den zweiten Rotatorabschnitt 702, als Motorabtrieb, erzeugt wird, aufrecht zu erhalten, und zwar verglichen mit einem elektrischen Hybrid-Fahrzeugsystem, das den herkömmlichen Magneto-Motor verwendet.
  • Allerdings ist es gerade dann, wenn der Motor 3 durch den Antriebsmotor 1 gedreht wird, während sich der Motor 3 in einem in seinem Betrieb angehaltenen Zustand befindet, oder wenn der Motor 103 gedreht wird, um zu bewirken, dass das elektrische Hybrid-Fahrzeug bergab fährt, oder dergleichen, möglich, das Auftreten einer erzeugten Spannung zu begrenzen, da ein Umfang eines Permanentmagneten zur Verwendung mit dem Rotor verringert wird, um den Eisenverlust des Motors zu verringern, um einen bemessenen Ausgang und die Effizienz des Motors auf dasselbe oder ein höheres Niveau einzustellen, und um den Fahrweg pro Aufladung des elektrischen Hybrid-Fahrzeugs zu erhöhen.
  • In dieser Hinsicht wird ein Leckagefluss von Permanentmagneten, die in den ersten Rotatorabschnitten 700 an beiden Enden angeordnet sind, beim Betreiben des Motors 103, so bewirkt, dass er um den zweiten Rotatorabschnitt 701 von beiden Seiten herum läuft, um magnetisch den zweiten Rotatorabschnitt zu sättigen, um dadurch ein Polverhältnis der Ausprägung des zweiten Rotatorabschnitts 701 zu erhöhen. Dadurch ist es möglich, das Reluktanz-Drehmoment, das in dem zweiten Rotatorabschnitt hervorgerufen wird, zu erhöhen und dadurch einen Abtrieb gleich zu dem oder höher als das herkömmliche Beispiel zu erhalten.
  • Auch ist es gerade dann, wenn sich der Motor 103 in einem in seinem Betrieb angehaltenen Zustand befindet, das bedeutet wenn der Motor unter einer hohen Geschwindigkeit nur durch den Abtrieb von dem Verbrennungsmotor 101 fährt, möglich, da ein Umfang eines Magneten zur Verwendung mit dem Rotor verringert wird, die Spannung, die durch Drehen des Motors während der Drehung unter hoher Geschwindigkeit erzeugt wird, zu verringern, und zu verhindern, dass die Speichereinrichtung 105 für die elektrische Energie, wie beispielsweise eine Stromversorgungs-Batterie, zerstört und beschädigt wird.
  • (Ausführungsform B2)
  • 15 zeigt ein Blockdiagramm, das ein System zum Antreiben eines Motors für ein elektrisches Hybrid-Fahrzeug entsprechend einer Ausführungsform B2 der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • In 15 bezeichnet das Bezugszeichen 201 eine Elektroenergie-Speichereinrichtung, die, zum Beispiel, durch eine Batterie, oder dergleichen, realisiert ist; 202 bezeichnet einen Halbleiter, um elektrische Energie umzuwandeln, wie beispielsweise einen IGBT (ein Beispiel eines Hochleistungs-Transistors); 203 bezeichnet eine Umschalteinrichtung, um einen Halbleiter 2 EIN/AUS zu schalten; 205 bezeichnet einen Motor entsprechend der vorliegenden Ausführungsform B2, der versehen ist mit: einem Rotor, der den ersten Rotatorabschnitt, der einen Permanentmagneten besitzt, und den zweiten Rotatorabschnitt, der eine magnetische Ausprägung besitzt, der in der Richtung der Drehwelle verbunden ist, aufweist; und einen Stator, der ein Magnetfeld erzeugt, um den Rotor durch Zuführen von Strom anzutreiben; und 204 bezeichnet einen Mikrocomputer, der eine Steuereinrichtung des Motors 205 umfasst.
  • Auch bezeichnet das Bezugszeichen 206 einen Strom-Regulierer, um elektrischen Strom so umzuwandeln, um ihn von der Elektroenergie-Speichereinrichtung 201 zu dem Motor 205 zuzuführen, oder zum Umwandeln elektrischer Energie, die von dem Motor 205 zu der Speichereinrichtung 205 für elektrische Energie zugeführt werden soll; 207 bezeichnet eine Spannungs-Überwachungseinrichtung, um eine Spannung der Elektroenergie-Speichereinrichtung 201 zu überwachen; und 208 bezeichnet eine Strom-Überwachungseinrichtung, um einen Strom der Elektroenergie-Speichereinrichtung 201 zu überwachen.
  • Auch bezeichnet das Bezugszeichen 209 eine Temperatur-Überwachungseinrichtung, um die Temperatur der Elektroenergie-Speichereinrichtung 201 zu überwachen; 2010 bezeichnet eine Abnormalitäts-Überwachungseinrichtung, die die Spannungs-Überwachungseinrichtung 207, die Strom-Überwachungseinrichtung 208, die Temperatur-Überwachungseinrichtung 9, oder dergleichen, umfasst; 2011 bezeichnet eine Mikrocom- Puter-Abnormalitäts-Überwachungseinrichtung, um den Mikrocomputer 204 zu überwachen; 2012 bezeichnet einen Temperatursensor zum Erfassen einer Temperatur der Elektroenergie-Speichereinrichtung 201; 2013 bezeichnet einen Temperatursensor, um eine Temperatur des Halbleiters 204 zu erfassen; und 2014 bezeichnet einen Temperatursensor, um eine Temperatur des Motors 205 zu überwachen.
  • Auch bezeichnet das Bezugszeichen 2015 einen Stromdetektor, um einen elektrischen Strom zu erfassen, der in die Elektroenergie-Speichereinrichtung 201 hinein fließt oder davon heraus fließt; 2016 bis 2018 bezeichnen Stromdetektoren zum Erfassen eines elektrischen Stroms, der in den Motor 205 hinein fließt oder davon heraus fließt; und 2019 bezeichnet einen Positionswandler des Rotors für den Motor 205.
  • Nachfolgend wird eine Beschreibung der Betriebsweise eines elektrischen Hybrid-Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Ausführungsform B2, die so aufgebaut ist, wie dies vorstehend beschrieben ist, vorgenommen. In dieser Hinsicht wird, in der nachfolgenden Beschreibung, die Elektroenergie-Speichereinrichtung 201 mit einer Batterie als ein Beispiel beschrieben.
  • Um zu beginnen überwacht, wenn sich der Mikrocomputer 204 in einem normalen Betrieb befindet, die Spannungs-Überwachungseinrichtung 207 innerhalb der Abnormalitäts-Überwachungseinrichtung 2010 eine Spannung der Batterie, die Strom-Überwachungseinrichtung 208 überwacht einen Strom und die Temperatur-Überwachungseinrichtung 209 überwacht eine Temperatur.
  • Wenn ein gefährlicher Zustand, das bedeutet irgendeiner der folgenden Zustände, die durch eine Überladung, eine zu starke Überentladung, oder dergleichen, hervorgerufen wird, an der Batterie auftritt, wird eine Betriebsweise, die nachfolgend beschrieben wird, durchgeführt.
  • Genauer gesagt gibt dann, wenn alle oder irgendeiner der folgenden Fälle vorliegt, d.h. wenn die Spannung eine Toleranz übersteigt, wenn der Strom dahin geht, dass er unter einer Spannung fließt, die die Toleranz übersteigt, wenn der Strom unter einer Spannung gleich zu oder niedriger als die Toleranz heraus fließt und wenn die Temperatur die Toleranz übersteigt, die Abnormalitäts-Überwachungseinrichtung 2010 ein Abnormalitäts- Erfassungssignal zu dem Mikrocomputer 204 in Abhängigkeit eines Zustands oberhalb dieser Toleranz aus, und, bei Empfang des Abnormalitäts-Erfassungssignals, gibt der Mikrocomputer 204 ein Halbleiter-AUS-Befehlssignal zu der Umschalteinrichtung 203 aus, die den Halbleiter 202 auf AUS schaltet.
  • Dieser Vorgang unterbricht die elektrische Energie von dem Motor 205 zu der Batterie, oder die elektrische Energie von der Batterie zu dem Motor 205, um so zu ermöglichen, dass die Batterie geschützt wird.
  • In der vorstehend beschriebenen Betriebsweise wird dann, wenn die Strom-Überwachungseinrichtung 208 oder der Stromdetektor 2015 in einen abnormalen Zustand übergeht und keine Abnormalität eines Stroms in der Batterie erfassen kann, der Temperatursensor 2012 erfassen, dass die Temperatur der Batterie die Toleranz übersteigt. Folglich wird, auf der Basis dieses Erfassungs-Ergebnisses, die Abnormalitäts-Überwachungseinrichtung 2010 ein Abnormalitäts-Erfassungssignal zu dem Mikrocomputer 204 ausgeben.
  • Als nächstes gibt der Mikrocomputer 204 ein Halbleiter-AUS-Befehlssignal zu der Umschalteinrichtung 203 aus, die den Halbleiter 201 auf AUS schaltet, um dadurch die Batterie zu schützen.
  • Auch erfasst gerade dann, wenn die Spannungs-Überwachungseinrichtung 207 in einen abnormalen Zustand übergeht und keine Abnormalität in der Spannung der Batterie erfassen kann, der Temperatursensor 2012, dass die Temperatur der Batterie die Toleranz übersteigt, so dass, auf der Basis hiervon, die Abnormalitäts-Überwachungseinrichtung2010 ein Abnormalitäts-Erfassungssignal zu dem Mikrocomputer 204 ausgibt.
  • Als nächstes gibt der Mikrocomputer 204 ein Halbleiter-AUS-Signal zu der Umschalteinrichtung 203 aus und die Umschalteinrichtung 203 schaltet den Halbleiter 202 auf AUS, wodurch die Batterie in derselben Art und Weise wie dann geschützt werden kann, wenn sich die Strom-Überwachungseinrichtung 208 in einem abnormalen Zustand befindet.
  • Die Batterie wird, andererseits, wenn der Mikrocomputer 204 abnormal ist, in einen gefährlichen Zustand übergehen, wie dies vorstehend beschrieben ist, und der Mikrocomputer 204 wird nicht normal irgendein Halbleiter-AUS-Befehlssignal zu der Umschalteinrichtung 203 gerade dann ausgeben, wenn der Mikrocomputer 204 ein Abnormalitäts-Erfassungssignal von der Abnormalitäts-Überwachungseinrichtung 2010 eingibt. Aus diesem Grund ist eine Möglichkeit vorhanden, dass ein Nachteil dahingehend auftritt, dass die Umschalteinrichtung 203 nicht den Halbleiter 202 auf AUS schalten kann.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist, um zu verhindern, dass ein solcher Nachteil, wie er vorstehend beschrieben ist, auftritt, die Mikrocomputer-Abnormalitäts-Überwachungseinrichtung 2011 so angepasst, um immer den Mikrocomputer 204 zu überwachen.
  • Dadurch ist es möglich, die Batterie auch dann zu schützen, wenn der Mikrocomputer 204 in einen abnormalen Zustand gelangt, da die Mikrocomputer-Abnormalitäts-Überwachungseinrichtung 2011 direkt die Umschalteinrichtung 203 steuert und die Umschalteinrichtung 203 ein Halbleiter-AUS-Signal zu dem Halbleiter 202 ausgibt, um den Halbleiter 202 auf AUS zu schalten.
  • Gerade dann, wenn der Mikrocomputer 204 in einen abnormalen Zustand übergeht, unterbricht diese Betriebsweise den elektrischen Strom von dem Motor 205 zu der Batterie, oder den elektrischen Strom von der Batterie zu dem Motor 205, um so in der Lage zu sein, dass die Batterie geschützt wird.
  • (Ausführungsform B3)
  • 16 zeigt ein Blockdiagramm, das ein elektrisches Hybrid-Fahrzeug entsprechend einer Ausführungsform B3 der vorliegenden Erfindung darstellt. In 16 sind Bauteile, die identisch zu solchen in 14 sind, mit identischen Bezugszeichen bezeichnet. Auch bezeichnet das Bezugszeichen 3010 einen Motor.
  • Ein elektrisches Hybrid-Fahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist gegenüber der Ausführungsform B1 in dem Aufbau des Motors 3010 unterschiedlich.
  • Genauer gesagt ist ein Motor 3010 in einem elektrischen Hybrid-Fahrzeug entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ausgestattet mit (1) einem Rotor, der einen ersten Rotatorabschnitt 700 aufweist, der einen Permanentmagneten besitzt, und einen zweiten Rotatorabschnitt 701, der eine magnetische Ausprägung besitzt, die in einer axialen Richtung einer Drehwelle 702 verbunden sind, aufweist, und (2) einem Stator, der ein Feld-System zum Antreiben des Rotors durch Zuführen von Strom so, wie dies in 21 dargestellt ist, erzeugt, wobei der erste Rotatorabschnitt 700 und der zweite Rotatorabschnitt 701 so aufgebaut sind, dass sie unter einem solchen mechanischen Winkel miteinander verbunden sind, dass Stromphasen zum Erzeugen eines maximalen Drehmoments jeweils tatsächlich in Phase vorliegen.
  • In dieser Hinsicht zeigt 21 eine perspektivische Ansicht, um schematisch eines dieser vier Teile, die aufgeteilt sind, darzustellen, wenn ein Rotor des Motors 3010 in vier Teile aufgeteilt ist.
  • In 21 ist jede Position, in der ein maximales Drehmoment hervorgerufen wird, durch Bezugszeichen 710a bis 710c dargestellt, und eine Anfangsposition ist durch ein Bezugszeichen 711 dargestellt. Die Anfangsposition 711 zeigt die Position an, bevor der mechanische Winkel zu einer Position verschoben ist, wo das maximale Drehmoment erzielt wird.
  • Entsprechend einem elektrischen Hybrid-Fahrzeug der vorliegenden Ausführungsform, die einen solchen Aufbau besitzt, ist ein Motor 3010, der mit einem Rotor ausgestattet ist, der einen ersten Rotatorabschnitt 700, der einen Permanentmagneten besitzt, und einen zweiten Rotatorabschnitt 701, der eine magnetische Ausprägung besitzt, die in einer Richtung einer Drehwelle 702 unter einem solchen mechanischen Winkel verbunden ist, dass Stromphasen zum Erzeugen eines maximalen Drehmoments jeweils in derselben Phase vorliegen, und einen Stator aufweist, der ein Feld-System zum Antreiben des Rotors durch Zuführen von Strom, erzeugt, wodurch der nachfolgende Effekt erzielt wird.
  • Mit anderen Worten kann, da ein hoher Abtrieb unter Verwendung eines Reluktanz-Drehmoments als der Motorabtrieb realisiert werden kann, ein Abtrieb gleich zu dem System des elektrischen Hybrid-Fahrzeugs unter Verwendung eines herkömmlichen Magneto-Motors beibehalten werden. Allerdings ist es gerade dann, wenn synchron zu einer Antriebskraft des Verbrennungsmotors 101 gedreht wird, der sich im Betrieb befindet, während sich der Motor in einem in seinem Betrieb angehaltenen Zustand befindet, oder wenn der Motor 3 gedreht wird, um zu bewirken, dass das elektrische Hybrid-Fahrzeug bergab, oder dergleichen, fährt, da ein Umfang eines Magneten zur Verwendung in Verbindung mit dem Rotor verringert wird, möglich, das Auftreten einer erzeugten Spannung zu begrenzen, um einen Eisenverlust zu verringern, und den Fahrweg pro Aufladung des elektrischen Hybrid-Fahrzeugs zu verlängern.
  • In diesem Fall wird, wie in der Ausführungsform B1, beim Betrieb des Motors 3010, ein Leckagefluss der Permanentmagnete, die in den ersten Rotatorabschnitten 700 an beiden Enden angeordnet sind, so bewirkt, dass er um den zweiten Rotatorabschnitt 701 von beiden Seiten aus geht, um magnetisch den zweiten Rotatorabschnitt zu sättigen, um dadurch ein Polankerverhältnis des zweiten Rotatorabschnitts 701 anzuheben. Deshalb ist es möglich, das Reluktanz-Drehmoment, das in dem zweiten Rotatorabschnitt hervorgerufen wird, zu erhöhen und dadurch einen Abtrieb gleich zu oder höher als das herkömmliche Beispiel zu erhalten.
  • Auch ist es gerade dann, wenn sich der Motor 3010 in einem in seinem Betrieb angehaltenen Zustand befindet, das bedeutet wenn das Fahrzeug unter einer hohen Geschwindigkeit nur durch den Abtrieb von dem Verbrennungsmotor 1 fährt, da ein Umfang eines Magneten zur Verwendung mit dem Rotor verringert wird, möglich, die Spannung, die durch Drehung des Motors 3 während der Drehung unter einer hohen Geschwindigkeit erzeugt wird, zu verringern und zu verhindern, dass die Speichereinrichtung 5 für die elektrische Energie, wie beispielsweise eine Stromversorgungs-Batterie, zerstört und beschädigt wird.
  • Weiterhin ist, da der erste Rotatorabschnitt 700 und der zweite Rotatorabschnitt 701 dazu geeignet sind, jeweils das maximale Drehmoment auszugeben, der Motor 3010 dazu geeignet, einen höheren Abtrieb zu erreichen, wodurch der Effekt vorhanden ist, dass ein hoch effizientes elektrisches Hybrid-Fahrzeug erhalten werden kann.
  • (Ausführungsform B4)
  • 17 zeigt ein Blockdiagramm, das ein Motorantriebssystem eines elektrischen Hybrid-Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform B4 der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • In 17 sind Bauteile, die identisch zu solchen in 15 sind, mit den identischen Bezugszeichen bezeichnet. Auch bezeichnet das Bezugszeichen 4020 einen Motor, der denselben Aufbau wie der Motor 3010 besitzt, der in der Ausführungsform B3 beschrieben ist.
  • Ein elektrisches Hybrid-Fahrzeug, das den vorstehend beschriebenen Aufbau besitzt, verwendet, gemäß der vorliegenden Ausführungsform, in einem System zum Antreiben eines Motors, verbunden mit einer Abnormalitäts-Überwachungseinrichtung 2010 zum Überwachen irgendeiner Abnormalität der Elektroenergie-Speichereinrichtung 201 und der Mikrocomputer-Abnormalitäts-Überwachungseinrichtung 2011, die in der Ausführungsform B2 beschrieben worden ist, einen Motor, der mit einem Rotor ausgestattet ist, der einen ersten Rotatorabschnitt, der einen Permanentmagneten besitzt, und einen zweiten Rotatorabschnitt, der eine magnetische Ausprägung besitzt, die in einer Richtung der Drehwelle unter einem solchen mechanischen Winkel verbunden ist, dass Stromphasen zum Erzeugen eines maximalen Drehmoments, jeweils, in derselben Phase vorliegen, und einen Stator, der ein Feld-System zum Antreiben des Rotors durch Zuführen von Strom erzeugt, was in der Ausführungsform B3 beschrieben worden ist.
  • Deshalb werden die Betriebsweisen der Abnormalitäts-Überwachungseinrichtung 2010 und der Mikrocomputer-Abnormalitäts-Überwachungseinrichtung 2011 in einem System zum Antreiben des Motors eines elektrischen Hybrid-Fahrzeugs entsprechend der vorliegenden Ausführungsform in derselben Art und Weise wie die Ausführungsform B2 durchgeführt, und derselbe Effekt kann erhalten werden.
  • (Ausführungsform B5)
  • 18 zeigt ein schematisches Blockdiagramm, das ein elektrisches Hybrid-Fahrzeugsystem entsprechend jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen darstellt.
  • In 18 sind Bauteile, die identisch zu solchen in den 15 und 17 sind, mit den identischen Bezugszeichen bezeichnet, und eine Beschreibung davon wird weggelassen.
  • Das Bezugszeichen 5020 bezeichnet eine herkömmliche Fahrquelle für ein Fahrzeug, wobei ein Motor unter Verwendung von Kraftstoff angetrieben wird; 5021 bezeichnet ein Getriebe; 5023 bezeichnet eine Hauptkarosserie, die ein elektrisches Hybrid-Fahrzeug bildet; 5022 bezeichnet Räder zum Antreiben der Hauptkarosserie 107. Allerdings wird angenommen, dass ein Rotor für den Motor 4020 direkt oder indirekt mit der Antriebswelle des elektrischen Hybrid-Fahrzeugs verbunden ist. Auch ist ein Motor 5000 ein Motor, der in der vorliegenden Ausführungsform B1 oder B3 verwendet werden kann.
  • Entsprechend einem elektrischen Hybrid-Fahrzeug der vorliegenden Ausführungsform, das einen solchen Aufbau besitzt, ist es, wenn das elektrische Hybrid-Fahrzeug nur mit dem Abtrieb des Verbrennungsmotors läuft, oder durch die Schwerkraft bergab fährt, oder durch irgendein externes, getrenntes Fahrzeug, oder dergleichen, gezogen wird, und sich der Motor 4020 in einem in seinem Betrieb angehaltenen Zustand befindet (ein in der Stromversorgung unterbrochener Zustand des Motors), da ein Umfang eines Magneten zur Verwendung in Verbindung mit dem Rotor des Motors 5000 reduziert ist, obwohl sich der Rotor des Motors 5000 durch den Antrieb des elektrischen Hybrid-Fahrzeugs dreht, möglich, das Auftreten einer erzeugten Spannung zu begrenzen, um einen Eisenverlust zu reduzieren, und weiterhin den Fahrweg pro Aufladung des elektrischen Hybrid-Fahrzeugs zu verlängern.
  • Auch wird es gerade dann, wenn das elektrische Hybrid-Fahrzeug unter einer hohen Geschwindigkeit nur durch den Abtrieb von dem Verbrennungsmotor 20 läuft, wie dies vorstehend beschrieben ist, und sich der Motor 5 unter einer hohen Geschwindigkeit dreht, da ein Umfang eines Magneten zur Verwendung in Verbindung mit dem Rotor verringert ist, möglich, eine solche hohe erzeugte Spannung, dass sie die Spannung der Stromversorgung der Batterie übersteigt, ähnlich dem herkömmlichen Fall, zu verringern und zu verhindern, dass die Elektroenergie-Speichereinrichtung 201, die durch eine Stromversorgungsbatterie, oder dergleichen, realisiert wird, zerstört oder beschädigt wird.
  • In einem Motor-Antriebssystem für das elektrische Hybrid-Fahrzeug gibt, wenn der Halbleiter 202 eine solche EIN/AUS-Steuerung durchführt, um zu bewirken, dass die Elektroenergie-Speichereinrichtung 201 in einen gefährlichen Zustand für einen Fall, wie beispielsweise eine Fehlfunktion, eintritt, während eine Spannung erzeugt wird, die durch die Drehung des Motors 5000 erzeugt wird, nicht die Spannung der Elektroenergie-Speichereinrichtung 201, der Spannungs-Überwachungseinrichtung 207 oder der Strom-Überwachungseinrichtung 208 übersteigt, die Abnormalitäts-Überwachungseinrichtung 2010, die die Temperatur-Überwachungseinrichtung 209 umfasst, ein Abnormalitäts-Erfassungssignal zu dem Mikrocomputer 4 aus, und der Mikrocomputer 204 arbeitet in einem AUS-Zustand des Halbleiters 202, einschließlich einer unterbrochenen Stromversorgung des Halbleiters 202, um zu verhindern, dass die Elektroenergie-Speichereinrichtung 2010 zerstört wird oder beschädigt wird.
  • Als nächstes veranlasst, wenn der Mikrocomputer 204 nicht irgendein Abnormalitäts-Erfassungssignal von der Spannungs-Überwachungseinrichtung 207 oder der Strom-Überwachungseinrichtung 208, der Abnormalitäts-Überwachungseinrichtung 2010, einschließlich der Temperatur-Überwachungseinrichtung 209, erkennt oder wenn ein abnormaler Zustand in einer Strom-Befehls-Ausgabe für die Steuerung des Motors 5000 durch den Mikrocomputer 204 vorgefunden wird, oder wenn ein solcher abnormaler Zustand, der Strom von dem Stromdetektor 2015 bis 2018 nicht erkennt, in dem Betrieb des Mikrocomputers vorgefunden wird, die Mikrocomputer-Abnormalitäts-Überwachungseinrichtung 2011 einen AUS-Zustand des Halbleiters 202, einschließlich einer unterbrochenen Stromzuführung, was es möglich macht, zu verhindern, dass die Elektroenergie-Speichereinrichtung 2010 zerstört oder beschädigt wird.
  • 19 zeigt ein vereinfachtes Blockdiagramm, das ein Motor-Antriebssystem eines elektrischen Hybrid-Fahrzeugsystems entsprechend dem Stand der Technik darstellt. In 19 bezeichnet das Bezugszeichen 601 eine Elektroenergie-Speichereinrichtung, wie beispielsweise eine Stromversorgungs-Batterie; 603 bezeichnet einen Stromregler, um den elektrischen Strom von der Elektroenergie-Speichereinrichtung 601 zu dem Motor 604, oder von dem Motor 604 zu der Elektroenergie-Speichereinrichtung 601, umzuwandeln; 604 bezeichnet einen Motor, der eine Fahrquelle zum Antreiben des elektrischen Hybrid-Fahrzeugs wird; und 602 bezeichnet ein Hochspannungsrelais, um die Elektroenergie-Speichereinrichtung 601 dahingehend zu schützen, dass sie mit der Elektroenergie-Speichereinrichtung 601 und dem Stromregler 603 verbunden wird.
  • In diesem Fall ist ein Motor vorgesehen, der mit einem Rotor, der einen ersten Rotatorabschnitt, der einen Permanentmagneten besitzt, und einen zweiten Rotatorabschnitt, der eine magnetische Ausprägung besitzt, die in der Richtung einer Drehwelle gekoppelt ist, und mit einem Stator ausgestattet ist, der ein Feld-System zum Antreiben des Rotors durch Zuführen von Strom, entsprechend der vorliegenden Ausführungsform B1 oder B3, erzeugt, oder ein Motor vorgesehen, der einen ersten Rotatorabschnitt, der einen Perma nentmagneten besitzt, und einen zweiten Rotatorabschnitt, der eine magnetische Ausprägung besitzt, aufweist, die unter einem solchen Winkel miteinander verbunden sind, dass Stromphasen zum Erzeugen eines maximalen Drehmoments jeweils in derselben Phase vorliegen, und weiterhin ist ein Stromregler entsprechend der Ausführungsform B2 oder B4 montiert, wodurch es möglich wird, ein Hochspannungsrelais 602 wegzulassen, das in dem herkömmlichen Aufbau benötigt worden ist, oder gegen einen kostengünstigeren Halbleiterschalter zu ersetzen, was es demzufolge möglich macht, die Kosten des teuren Hochspannungsrelais zu verringern.
  • In dieser Hinsicht sind, in jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, in Bezug auf die charakteristischen Eigenschaften eines Motors, um an einem elektrischen Hybrid-Fahrzeug montiert zu werden, ein hohes Drehmoment und ein Hochgeschwindigkeitsbereich nicht so sehr gefordert.
  • Aus diesem Grund wird es, in einem elektrischen Hybrid-Fahrzeug entsprechend der vorliegenden Erfindung, da eine Erhöhung in der maximalen Geschwindigkeit des Motors alleine aus einer verringerten, erzeugten Spannung des Motors resultiert, möglich, eine komplizierte Berechnung für die Kontrolle einer herkömmlichen Feld-Schwächung, oder dergleichen, wegzulassen, die Software kann verringert werden, und die Kosten können, wenn diese durch eine Hardware aufgebaut ist, durch Verringern der Schaltungskomponenten, oder dergleichen, reduziert werden.
  • In dieser Hinsicht entspricht die Leistungsregler-Steuereinrichtung einem Mikrocomputer, einem Halbleiter und einer Umschalteinrichtung entsprechend jeder Ausführungsform, und die Stromregler-Überwachungseinrichtung entspricht der Mikrocomputer-Abnormalitäts-Überwachungseinrichtung entsprechend jeder Ausführungsform.
  • Wie anhand der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, sind, entsprechend der vorliegenden Erfindung, da ein auf einem hohen Abtrieb basierendes Reluktanz-Drehmoment als Abtrieb des Motors realisiert werden kann, die Effekte vorhanden, dass es möglich ist, einen Eisenverlust zu verringern, den Fahrweg ohne Aufladung des elektrischen Hybrid-Fahrzeugs zu verlängern und weiterhin zu verhindern, dass die Batterie, wie beispielsweise eine Stromversorgung, zerstört oder beschädigt wird, während derselbe Abtrieb wie bei dem elektrischen Hybrid-Fahrzeugsystem unter Verwendung eines herkömmlichen Motors beibehalten wird.
  • Zusätzlich ist es, entsprechend der vorliegenden Erfindung, möglich, Bauteile des groß dimensionierten Relais wegzulassen und das elektrische Hybrid-Fahrzeug unter niedrigen Kosten herzustellen.

Claims (10)

  1. Motor, der umfasst: einen Rotor (5), der eine Vielzahl erster Rotatorabschnitte (2), die jeweils einen Permanentmagneten (1) aufweisen, und einen oder eine Vielzahl zweiter Rotatorabschnitte (3) umfasst, die jeweils magnetische Ausprägung (magnetic saliency) haben, wobei die ersten und zweiten Rotatorabschnitte in einer Richtung einer Drehwelle (4) aneinandergrenzend angeordnet sind; und einen Stator (7), der ein Magnetfeld zum Antreiben des Rotors (5) erzeugt, wenn elektrischer Strom zugeführt wird; dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Rotatorabschnitt (3) von ersten Rotatorabschnitten (2) eingeschlossen wird; ein zweiter Rotatorabschnitt (3) eine Form hat, die eine Vielzahl von Einkerbungen (9) an einem Umfangsabschnitt einer kreisförmigen Platte oder einer zylindrischen Säule aufweist, und ein Voll- oder Teilkonturabschnitt der Einkerbung (9) an einer Position vorhanden ist, an der der Voll- oder Teilkonturabschnitt dem Permanentmagneten (1) gegenüber liegt.
  2. Motor nach Anspruch 1, wobei ein erster Rotatorabschnitt (2) und ein zweiter Rotatorabschnitt (3) magnetisch verbunden sind.
  3. Motor nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Rotatorabschnitt (2) und der zweite Rotatorabschnitt (3) aneinandergrenzend so angeordnet sind, dass Stromphasen, die das maximale Drehmoment beider erzeugen, in der gleichen Phase liegen.
  4. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Stator (7) eine Statorwicklung in Form einer verteilten Wicklung oder eine Statorwicklung in Form einer konzentrierten Wicklung aufweist.
  5. Antriebseinheit, die mit einem Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und einer Brennstoffzelle (10) als Energiequelle für den Motor (12) ausgestattet ist.
  6. Elektrofahrzeug, das eine Antriebseinheit nach Anspruch 5 umfasst.
  7. Elektrisches Hybrid-Fahrzeug, das umfasst: eine Elektroenergie-Speichereinrichtung (105, 301) zum Speichern elektrischer Leistung; einen Motor (103, 205) zum Antreiben unter Verwendung von elektrischer Leistung der Elektroenergie-Speichereinrichtung (105, 201), wobei der Motor (103, 205) der Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ist; eine Motorsteuereinrichtung (204) zum Steuern des Motors (103, 205); einen Leistungsregler (104, 206), der zwischen dem Motor und der Elektroenergie-Speichereinrichtung (105, 201) vorhanden ist, um ihre Leistung umzuwandeln; einen Verbrennungsmotor (101) zum Antreiben unter Verwendung von Brennstoff; und eine Verbrennungsmotor-Steuereinrichtung zum Steuern des Verbrennungsmotors (101), wobei das elektrische Hybrid-Fahrzeug unter Verwendung einer Antriebskraft des Motors (103, 205) und einer Antriebskraft des Verbrennungsmotors (101) fährt.
  8. Elektrisches Hybrid-Fahrzeug nach Anspruch 7, wobei der erste Rotatorabschnitt (2) und der zweite Rotatorabschnitt (3) in einem solchen mechanischen Winkel gekoppelt sind, dass eine Stromphase, bei der maximales Drehmoment des ersten Rotatorabschnitts (2) auftritt, und eine Stromphase, bei der maximales Drehmoment des zweiten Rotatorabschnitts (3) auftritt, in der gleichen Phase liegen.
  9. Elektrisches Hybrid-Fahrzeug nach Anspruch 7 oder 8, das des Weiteren umfasst: eine Abnormalitäts-Überwachungseinrichtung (2010), die das Auftreten eines abnormalen Zustands in der Elektroenergie-Speichereinrichtung (201) überwacht; und eine Leistungsregler-Steuereinrichtung, die eine Funktion des Leistungsreglers auf der Basis eines Signals von der Abnormalitäts-Überwachungseinrichtung steuert.
  10. Elektrisches Hybrid-Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei die Abnormalitäts-Überwachungseinrichtung (2010) wenigstens eines der Mittel aufweist: eine Spannungsüberwachungseinrichtung zum Überwachen von Spannung der Energie-Speichereinrichtung (201), eine Stromüberwachungseinrichtung (2015) zum Überwachen von Strom der Energie-Speichereinrichtung, eine Temperaturüberwachungseinrichtung (212) zum Überwachen von Temperatur der Energie-Speichereinrichtung und eine Leistungsregler-Überwachungseinrichtung zum Überwachen von Abnormalität des Leistungsreglers.
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DE (1) DE60130600T2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9368850B2 (en) 2007-12-26 2016-06-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell system and fuel cell vehicle

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003092863A (ja) * 2001-09-20 2003-03-28 Nissan Motor Co Ltd 永久磁石埋込同期モータ
JP3811426B2 (ja) * 2002-05-15 2006-08-23 株式会社日立製作所 永久磁石式回転電機
KR20040105698A (ko) * 2002-05-29 2004-12-16 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 전동발전기
US20050057106A1 (en) * 2002-12-10 2005-03-17 Ballard Power Systems Corporation Methods and systems for electric machines having windings
US20040217666A1 (en) * 2002-12-11 2004-11-04 Ballard Power Systems Corporation Rotor assembly of synchronous machine
JP3872758B2 (ja) * 2003-01-08 2007-01-24 株式会社日立製作所 電源制御装置
US20040142221A1 (en) * 2003-01-22 2004-07-22 Naotake Kawamura Fuel cell system
US20040251763A1 (en) * 2003-06-13 2004-12-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Motor
JP2005073450A (ja) * 2003-08-27 2005-03-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd モータジェネレータ
US7201244B2 (en) * 2003-10-03 2007-04-10 Letourneau, Inc. Vehicle for materials handling and other industrial uses
US7768170B2 (en) * 2004-01-16 2010-08-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Rotary electric machine
DE102004004617A1 (de) * 2004-01-29 2005-09-08 Magnet-Motor Gesellschaft Für Magnetmotorische Technik Mbh Elektrische Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug
JP4335124B2 (ja) * 2004-12-09 2009-09-30 ファナック株式会社 同期制御装置
US20060170389A1 (en) * 2005-01-31 2006-08-03 Caterpillar Inc Medium voltage switched reluctance motors used in traction applications
JP4010319B2 (ja) * 2005-02-09 2007-11-21 ダイキン工業株式会社 コア及び回転子並びにモータ及び圧縮機
JP4626405B2 (ja) * 2005-06-01 2011-02-09 株式会社デンソー ブラシレスモータ
US7208894B1 (en) 2005-11-01 2007-04-24 Earle John L Electric vehicle motor and control system with high efficiency regeneration
JP5256801B2 (ja) * 2007-07-05 2013-08-07 パナソニック株式会社 電動機
CN104350665A (zh) * 2012-06-14 2015-02-11 大金工业株式会社 嵌入磁体型旋转电机
FR2993109A1 (fr) * 2012-07-06 2014-01-10 Leroy Somer Moteurs Machine electrique comportant plusieurs troncons a concentration de flux.
JP6019875B2 (ja) * 2012-07-23 2016-11-02 株式会社ジェイテクト 回転電機
CN105075079B (zh) * 2013-02-14 2017-07-21 三菱电机株式会社 永磁铁埋入式电动机、压缩机和冷冻空调装置
CN105453395B (zh) 2013-08-09 2018-06-08 株式会社成田 磁力旋转装置、电动机以及电动发电机
JP2015159706A (ja) * 2014-01-22 2015-09-03 日本精工株式会社 電動機、電動パワーステアリング装置及び車両
EP2991207A1 (de) * 2014-08-29 2016-03-02 Siemens Aktiengesellschaft Dynamoelektrische Maschine mit Reluktanz- und Permanentmagnetrotor
CN106451963A (zh) * 2015-08-06 2017-02-22 香港理工大学 磁场调制式电机及电控无级变速器
FR3067880B1 (fr) * 2017-06-15 2020-07-17 Moteurs Leroy-Somer Machine electrique tournante
US20210028632A1 (en) * 2019-07-25 2021-01-28 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery system
CN110492665B (zh) * 2019-09-20 2021-02-02 哈尔滨工业大学 内嵌永磁体转子飞轮脉冲同步发电机系统
CN111049345B (zh) * 2020-01-06 2022-03-11 浙江大学 轴向磁通游标电机
KR102302474B1 (ko) 2020-01-08 2021-09-16 엘지전자 주식회사 전동기 및 이를 구비한 압축기
CN113765240A (zh) * 2021-09-18 2021-12-07 广东美芝制冷设备有限公司 电机、压缩机以及制冷设备
CN114389422B (zh) * 2022-01-14 2023-12-22 无锡星驱科技有限公司 一种凸极式混合励磁电机

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4578609A (en) * 1982-09-29 1986-03-25 The Garrett Corporation Permanent magnet dynamoelectric machine
JPH02119544A (ja) * 1988-10-26 1990-05-07 Matsushita Electric Works Ltd 永久磁石回転子
US5168190A (en) * 1989-08-28 1992-12-01 Kabushikigaisha Sekogiken Reluctance-type motor
US5191256A (en) * 1989-12-15 1993-03-02 American Motion Systems Interior magnet rotary machine
US5508576A (en) * 1990-07-12 1996-04-16 Seiko Epson Corporation Rotor for brushless electromotor
FR2708804B1 (fr) * 1993-08-04 1995-10-20 Labinal Dispositif de démarrage de turbine, notamment de turbine à gaz.
JPH0759310A (ja) 1993-08-06 1995-03-03 Toyota Motor Corp ハイブリッド型同期モータ
US5842534A (en) * 1995-05-31 1998-12-01 Frank; Andrew A. Charge depletion control method and apparatus for hybrid powered vehicles
JP3740770B2 (ja) * 1995-12-28 2006-02-01 日本精工株式会社 密閉型アクチュエ−タ
JPH09294362A (ja) 1996-04-26 1997-11-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 回転子およびそれを用いたブラシレスｄｃモータ
WO1997050164A1 (en) * 1996-06-25 1997-12-31 John Judson A.c. electrical machine and method of transducing power between two different systems
JPH1118339A (ja) * 1997-06-27 1999-01-22 Aisin Aw Co Ltd モータ
AU9229898A (en) * 1997-09-18 1999-04-05 James E. Hollopeter Variable speed universal machine system
JP3906883B2 (ja) * 1997-10-29 2007-04-18 株式会社富士通ゼネラル 永久磁石電動機
US6054775A (en) * 1998-03-07 2000-04-25 Vocaturo; Joseph M. Acoustically resonant internal combustion engine-generator (A.R.E.G.)
JP2000050584A (ja) 1998-07-27 2000-02-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電動機

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9368850B2 (en) 2007-12-26 2016-06-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell system and fuel cell vehicle
DE112008003475B4 (de) 2007-12-26 2022-03-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Brennstoffzellensystem und Brennstoffzellenfahrzeug

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