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JP4655431B2 - Generator motor device for vehicle - Google Patents

Generator motor device for vehicle Download PDF

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JP4655431B2
JP4655431B2 JP2001248661A JP2001248661A JP4655431B2 JP 4655431 B2 JP4655431 B2 JP 4655431B2 JP 2001248661 A JP2001248661 A JP 2001248661A JP 2001248661 A JP2001248661 A JP 2001248661A JP 4655431 B2 JP4655431 B2 JP 4655431B2
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current
power generation
generator motor
armature
field
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Denso Corp
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  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用発電電動機装置に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、エンジン始動、発電、アイドルストップ時の車載機器駆動、さらには回生制動やトルクアシストなど種々の機能を一台の車両用発電電動機で行うことが公知となっており、特にこの車両用発電電動機として通常は構造が簡単で効率が高い同期機の採用が一般的である。
【0003】
車両用発電電動機に採用される同期機としては、磁石界磁型、界磁巻線型、磁石界磁と界磁巻線の併用型などが知られており、磁石界磁型は構造がもっとも簡単であるが、高速時減磁対策のために電機子に位相シフト電流(減磁電流)を流して発電電圧を低減する必要があり、この減磁電流通電により効率が低下する欠点があった。これに対して、界磁巻線型や併用型では高速時に界磁電流を減少することにより上記減磁問題を解決することができるが、界磁電流通電のために余分な電力消費が増大し、減磁していない場合の磁石界磁型よりも効率が低下するという欠点があった。
【0004】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、効率低下を抑止しつつ1台の車両用回転電機で多様な要求に対応可能な車両用発電電動機装置を提供することを、その目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の車両用発電電動機装置は、界磁巻線を有してエンジンと動力授受する交流発電電動機と、前記交流発電電動機とバッテリとの間に配置されて直交双方向電力変換を行うインバータと、前記界磁巻線に流す界磁電流を制御するスイッチング手段と、前記インバータを所定のデューティで駆動して前記交流発電電動機の電機子巻線に所定の電機子電流を通電するステータ電流制御手段と、
所定の低速回転時に前記インバータを所定の短絡デューティで駆動して前記電機子巻線を周期的に短絡、開放することにより前記交流発電電動機の発電電流を昇圧して前記バッテリを充電する昇圧発電モードを有する制御手段とを備える車両用発電電動機装置であって、
前記制御手段は、前記昇圧発電モード時に要求される前記交流発電電動機の発電出力(又は発電電流)及び回転数において装置効率が略最高となる前記電機子電流及び前記界磁電流の組み合わせを記憶し、前記昇圧発電モード時に前記電機子電流及び前記界磁電流を前記記憶した組み合わせに設定することを特徴としている。
【0006】
なお、上記した記載「発電電流(発電出力)」は「発電電流又は発電出力」を意味するものとする。
【0007】
すなわち、本発明によれば、エンジン回転数が低速回転であり、インバータのスイッチングにより界磁巻線型同期機である車両用発電電動機の電機子巻線を周期的に短絡させる動作(本明細書ではインバータ短絡動作ともいう)を行ってバッテリを充電する動作(以下、低速発電モード又は昇圧発電モードともいう)において、動作効率が最高となる電機子電流及び界磁電流のあらかじめ記憶する組み合わせとなるように、電機子電流及び界磁電流を設定してこの昇圧発電モードを実行するので、エンジン低速回転時における装置効率を最高レベルとして、燃費向上を実現することができる。
【0008】
好適には、インバータは、短絡動作期間のデューティ(短絡デューティ)を制御することにより電機子電流をその目標値(選択された電機子電流の値)にフィードバック制御される。
【0009】
更に説明する。
【0010】
一般に同期機である発電電動機はエンジン始動用のスタータと発電用のオルタネータの機能を一個の回転電機で実現できる利点がある。エンジン始動には大きな出力トルクが要求されるために同期機の界磁束を増大する必要がある。界磁束が大きいと高速回転時には発電電圧の過大化を招くので、発電電動機を界磁巻線型同期機として高速回転時の発電電圧を抑制することが好適である。この界磁巻線型発電電動機によりエンジン始動を行うには界磁電流を最大限にアップしてエンジン始動トルクを確保することが発電電動機の小型軽量化のために有効であり、当然、低速走行時や車両停止時などの低速回転時の発電においても界磁電流は多めに設定される。
【0011】
けれども、エンジン始動回転数範囲で大きな電機子電流が流せるということは、電機子コイルの逆起電圧を小さく設定している(電機子コイルのターン数を比較的小さく設定している)ことを意味し、その結果、エンジン始動回転ゾーンのすぐ上の低速回転領域(低速発電モード)においてバッテリ充電に必要な十分な発電電圧を確保できないことを意味する。すなわち、良く知られているように、バッテリの充電時にはバッテリ放電時よりもかなり高い電圧を発電電動機が発生する必要がある。このため、この低速発電モードでは、インバータのスイッチング素子のオンにより周期的に電機子巻線を短絡して発電エネルギーを磁気エネルギーとして発電電動機に蓄積し、その後、上記電機子巻線短絡を解除することにより電機子巻線の両端に高圧の発電電圧を発生させてバッテリの充電を可能とすることが好適である。この時、短絡デューティ(電機子巻線短絡期間)が小さいと磁気エネルギー蓄積が十分でないために発電電圧上昇量及びそれによるバッテリ充電可能期間が短縮され、逆に短絡デューティ(電機子巻線短絡期間)が大きいと磁気エネルギー蓄積が十分となるために発電電圧上昇量及びそれによるバッテリ充電可能期間が延長される。つまり、短絡デューティはバッテリ充電能力に関係するため、低速発電モードの発電電圧は、インバータの電機子電流(短絡デューティ)と界磁電流との両方によって制御可能となる。
【0012】
ここで、本発明者は、界磁電流をあまりに大きくすると界磁電流による電力損失が大きくなるため装置効率の点で得策でないことに気がついた。すなわち、ある低速回転数において必要な発電電圧を得るための界磁電流と電機子電流とには装置効率の点で好適な範囲があり、したがって予めそれを制御装置にデータとして記憶させたり、同等の制御を回路的に組み込んで低速発電モード時にそれを選択実行することにより、実現可能な高効率で低速発電モードを実行することができ、燃費向上を実現することができる。逆に言うと、界磁電流を抑えてそのDC電力損失を低減しつつ低速発電モードでバッテリ充電が可能となる。
【0013】
本構成では特に、低速発電モードとしてある程度、固定された回転数(たとえばアイドル回転数)で、かつ、この時の平均的な発電電流(発電出力)値(たとえば平均的な車載電気負荷機器の消費電力値)にて略最高装置効率を得られる電機子電流と界磁電流とを記憶することが好ましい。これは、低速発電モードにおいてたとえばアイドル回転数で運転される期間が時に長いため、この回転数領域にて最高装置効率を得ることにより、総合的に効率アップするからである。
【0014】
請求項2記載の車両用発電電動機装置は請求項1記載の車両用発電電動機装置において更に、前記制御手段は、前記昇圧発電モード時における前記電機子電流に関する電気量と前記界磁電流に関する電気量と前記発電出力(又は発電電流)と装置効率との関係を予め記憶し、要求される発電出力(又は発電電流)と前記記憶とに基づいて前記昇圧発電モード時の前記装置効率が略最高となる前記電機子電流及び前記界磁電流の組み合わせを選択することを特徴としている。
【0015】
本発明者は更に、低速発電モードにおいて、必要な発電電流(発電出力)が変化すると、電機子電流と界磁電流と最高装置効率との関係が変動することに気がついた。たとえば、電機子電流(短絡デューティ)が縮小するとバッテリ充電可能期間は短縮されるが発電電流(発電出力)が小さい場合にはそれで十分である。そこで、本構成では、あらかじめ発電電流(発電出力)ごとに電機子電流と界磁電流と最高装置効率との関係を記憶しておき、必要な発電電流(発電出力)に応じてこの記憶内容から常に最高装置効率となる電機子電流と界磁電流の各値を選択する。これにより、更に装置効率を向上することができる。
【0016】
本構成では特に、低速発電モードとしてある程度、固定された回転数たとえばアイドル回転数にて最高装置効率を得られる電機子電流と界磁電流とを記憶することが好ましい。これは、低速発電モードにおいてたとえばアイドル回転数で運転される期間が長いため、この回転数領域にて最高装置効率を得ることにより、総合的に効率アップするからである。
【0017】
なお、この時、制御回路又は発電電動機の温度上昇などにより電機子電流及び界磁電流の各最大値には制約が生じる場合が有る。当然、実際に用いられる電機子電流と界磁電流との組み合わせは、これら他の制限条件による制約の範囲内で選択されるべきであることは当然である。
【0018】
請求項3記載の構成は請求項1記載の車両用発電電動機装置において更に、前記交流発電電動機の回転数を検出する回転数検出手段を有し、
前記制御手段は、前記昇圧発電モード時における前記電機子電流に関する電気量と前記界磁電流に関する電気量と装置効率と前記回転数との関係を予め記憶し、検出された前記回転数と前記記憶とに基づいて前記昇圧発電モード時の前記装置効率が略最高となる前記電機子電流及び前記界磁電流の組み合わせを選択することを特徴としている。
【0019】
本発明者は更に、低速発電モードにおいて、回転数が変化すると、電機子電流と界磁電流と最高装置効率との関係が変動することに気がついた。たとえば低速発電モードにおいて回転数が上昇すると、必要な発電電流(発電出力)を得るための必要な電機子電流又は界磁電流は減少する。そこで、本構成では、あらかじめ回転数ごとに電機子電流と界磁電流と最高装置効率との関係を記憶しておき、現在の回転数に応じてこの記憶内容から常に最高装置効率となる電機子電流と界磁電流の各値を選択する。これにより、更に装置効率を向上することができる。
【0020】
本構成では特に、低速発電モード時の平均的な発電電流(発電出力)値(たとえば平均的な車載電気負荷機器の消費電力値)にて最高装置効率を得られる電機子電流と界磁電流とを記憶することが好ましい。
【0021】
請求項4記載の構成は請求項3記載の車両用発電電動機装置において更に、前記制御手段は、前記昇圧発電モード時における前記電機子電流に関する電気量と前記界磁電流に関する電気量と発電出力(発電電流)と装置効率と前記回転数との関係を予め記憶し、検出された前記回転数と要求される発電出力(発電電流)と前記記憶とに基づいて前記昇圧発電モード時の前記装置効率が略最高となる前記電機子電流及び前記界磁電流の組み合わせを選択することを特徴としている。
【0022】
すなわち、本構成では、低速発電モードにおいて、あらかじめ回転数及び発電電流(発電出力)ごとに電機子電流と界磁電流と最高装置効率との関係を記憶しておき、現在の回転数及び発電電流(発電出力)に応じてこの記憶内容から常に最高装置効率となる電機子電流と界磁電流の各値を選択する。これにより、更に装置効率を向上することができる。
【0039】
請求項記載の構成によれば請求項1乃至のいずれか記載の車両用発電電動機装置において更に、前記制御手段は、前記交流発電電動機を電動駆動して前記エンジンを始動するエンジン始動モードの少なくとも初期に前記界磁電流及び電機子電流を最大レベルに設定することを特徴とするので、エンジン始動時に小型の車両用発電電動機で大きなエンジン始動トルクを得ることができる。
【0043】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な態様を以下の実施例により説明する。
【0044】
(全体構成)
図1は本実施例の車両用発電電動機装置を装備した車両駆動系を示すブロック図である。
【0045】
1はエンジン、2は車両用発電電動機、3はインバータ、4はバッテリ、5は回転センサ、6はコントローラ、7は電磁クラッチ、8はベルト、9はエアコン用コンプレッサ(車載機器)、10はバッテリ4から発電電動機2の界磁巻線に通電される界磁電流を断続制御する界磁電流制御スイッチである。ベルト8には更に図示しない車載機器が連結されているが図示を省略する。
【0046】
エンジン1は、電磁クラッチ7が内蔵されたプーリを通じてベルト8に連結され、ベルト8は、発電電動機2のプーリ及びエアコン用コンプレッサ9に連結されている。
【0047】
発電電動機2は、界磁巻線型三相同期機からなり、インバータ3を通じてバッテリ4と直交双方向電力授受可能に接続されている。
【0048】
インバータ3は、スイッチング素子とそれと逆並列接続されたフライホイルダイオードとからなる6つのアーム(U相上アーム、U相下アーム、V相上アーム、V相上アーム、W相上アーム、W相上アーム)をもつ周知の三相インバータであって図示説明は省略する。
【0049】
コントローラ6は、回転センサ5から得た発電電動機2の回転角を基準としてインバータ3の上記各スイッチング素子を断続制御する。また、コントローラ6は、回転センサ5の出力信号から得た発電電動機2の回転数、バッテリ4の充電状態、図示しないエンジンECUからの情報などに基づいて、インバータ3を制御して電機子電流の大きさ及び位相を制御し、、界磁電流制御スイッチ10のデューティを調整して発電電動機2の界磁巻線に通電する界磁電流を制御し、電磁クラッチ7の接離を制御する。
【0050】
上述した装置構成自体は既によく知られているので、更なる詳細説明は省略する。
【0051】
(動作制御)
コントローラ6により行われるこの装置の動作制御を図2以下に示すフローチャートを参照して以下に具体的に説明する。
【0052】
まず、IGスイッチのオンによりコントローラ6などを初期化し、次に、発電電動機2の回転数やバッテリ電圧などの入力データを読み込み、エンジンECUと交信してエンジン運転状態を検出する(S100)。
【0053】
次に、読み込んだデータに基づいて、発電電動機2が作動するべき運転モードを決定する(S102)。なお、この実施例では、発電電動機2は次に説明するエンジン始動モード、昇圧発電モード、通常発電モード、車載機器駆動モ−ドの4つをもつものとする。この他に、トルクアシストモードや回生制動モードを追加してもよいことはもちろんである。
【0054】
次に、エンジン始動モードが選択されたかどうかを判断し(S104)、エンジン始動モードでなければ次のステップS106を迂回してステップS108へジャンプする。
【0055】
エンジン始動モードであればステップS106へ進み、電磁クラッチ7をつなぎ、界磁電流Ifの初期値を界磁電流の最大値(界磁電流制御スイッチのデューティ100%)、電機子電流Iaの最大値(インバータ3のスイッチング素子のデューティ100%又はスイッチング素子の最大電流で制限される電流値に対応するデューティ値)で発電電動機2を電動駆動してエンジンを始動し、エンジン回転数の増大とともにバッテリ容量節約や効率向上の観点から電機子電流Iaや界磁電流Ifを徐々に減少させてもよい。発電電動機2の回転数が自力増大可能な所定値N1に達したら、界磁電流Ifをエンジン始動モードの最終値に維持したまま、電動動作用の電機子電流Iaを0(インバータ3のスイッチング素子のデューティ0%)として発電電動機2の電動動作を停止し、次のステップS108へ進む。
【0056】
ステップS108では、昇圧発電モードが選択されたかどうかを判断し、昇圧発電モードでなければ次のステップS110を迂回してステップS112へジャンプする。
【0057】
昇圧発電モードであればステップS110へ進み、昇圧発電モードを実施する。ここで、昇圧発電モードについて更に詳しく説明する。この昇圧発電モードでは、所定の周期ごとにインバータ3の上アームのスイッチング素子をすべてオフし、かつ、下アームのスイッチング素子をすべてオンし、発電電動機2の三相電機子巻線を所定短絡期間だけ短絡する。この時、上アームのスイッチング素子はすべてオフされているので、バッテリが短絡されることはない。逆に、上アームのスイッチング素子をすべてオンし、かつ、下アームのスイッチング素子をすべてオフしてもよいことはもちろんである。また、3相全部ではなく二つの相の上又は下のどちらかのアームを短絡してもよい。この短絡期間に回転する電機子が発生する発電電圧により短絡された電機子巻線に大きな電流が流れ、電機子巻線インダクタンスに磁気エネルギーが蓄積される。この短絡期間が終了すると、インバータ3のスイッチング素子の短絡が解消され、その結果、電機子巻線両端に生じた大きな発電電圧によりインバータのフライホイルダイオードを通じてバッテリに充電電流が流れる。上記所定の周期を分母、上記短絡期間を分子として100%を掛けた値が短絡デューティであり、この短絡デューティの所定値までの増大は充電電流の増大に寄与する。
【0058】
更に、この実施例では、コントローラ6の内蔵不揮発メモリは、回転数と、発電電流(発電出力)と、最高装置効率が得られる電機子電流Ia(又は短絡デューティDs)と界磁電流Ifとのペアとの関係をマップとして記憶している。
【0059】
そこで、現在の回転数と要求される発電電流(発電出力)とをこのマップに代入して、最高装置効率が得られる電機子電流Iaと界磁電流Ifとのペアを読み出す。なお、ここでいう要求される発電電流(発電出力)とは、図示しない電流センサから得た値とされるが、あるいはバッテリ電圧とその目標電圧との差から演算した好適なバッテリ充電電流値に現在の車載電気機器の消費電流値を加算した値を演算して求めてもよい。そして、求めた電機子電流Iaが得られるように短絡デューティDsを調整し、この短絡デューティDsでインバータ3を周期短絡動作させ、また界磁電流制御スイッチのデューティを求めた界磁電流Ifの値に対応する値として、界磁電流制御スイッチを制御する。
【0060】
ステップS112では、通常発電モードが選択されたかどうかを判断し、通常発電モードでなければ次のステップS114を迂回してステップS116へジャンプする。
【0061】
通常発電モードであればステップS114へ進み、バッテリ電圧とその目標電圧との比較結果により界磁電流制御スイッチ10を断続制御してバッテリ電圧をその目標電圧に収束させる通常の発電制御を行い、次のステップ116へ進む。
【0062】
ステップ116では、車載機器駆動モ−ドが選択されたかどうかを判断し、車載機器駆動モ−ドでなければ次のステップS118を迂回してステップS100へリターンする。
【0063】
車載機器駆動モ−ドであればステップS118へ進み、車載機器駆動モ−ドを実施する。ここで、車載機器駆動モ−ドについて更に詳しく説明する。この車載機器駆動モ−ドでは、インバータ3のスイッチング素子を制御して擬似的な三相交流電圧波形を形成して発電電動機2の三相電機子巻線に印加する通常の電動機制御を行う。
【0064】
更に、この実施例では、コントローラ6の内蔵不揮発メモリは、回転数と、最高装置効率が得られる電機子電流Iaと界磁電流Ifとのペアとの関係をマップとして記憶している。
【0065】
そこで、現在の回転数をこのマップに代入して、最高装置効率が得られる電機子電流Iaと界磁電流Ifとのペアを読み出す。そして、求めた電機子電流Iaになるようにデューティを調整しつつインバータ3を周期運転し、また界磁電流制御スイッチ10のデューティを求めた界磁電流Ifの値に対応する値として、界磁電流制御スイッチ10を制御する。
【0066】
上記説明した制御によれば、装置構成の複雑化を招くことなく既述した最高装置効率を低速発電モードと車載機器駆動モ−ドとで実現することができる。
【0067】
(変形態様)
上記実施例で用いたマップのうち、回転数と、発電電流(発電出力)又は電動電流(電動出力)とのうちどちらか又は両方を省略してもよい。両方省略する場合には、ある特定の回転数及び電機子電流で最高装置効率が得られる電機子電流と界磁電流とのペアで低速発電モード又は車載機器駆動モ−ドを運転することができる。
【0068】
また、界磁電流Ifを記憶する代わりに界磁電流制御スイッチ10のデューティを記憶してもよい。
【0069】
(変形態様)
車載機器駆動モードにおいて、装置効率を最大にする電機子電流と界磁電流とのペアを選択している時に、運転者のハンドル操作によりパワステポンプが作動したりすると、発電電動機の負荷が急に大きくなる。そこで、この場合には、一時的に効率を最大とする電機子電流と界磁電流との組み合わせでの運転から、必要出力が得られる(又は出力が最大となる)電機子電流と界磁電流電流との組み合わせでの運転に変更することにより、発電電動機を大型化することなく装置効率の向上と大負荷駆動への対応とを両立させることができる。
【0070】
この具体的な制御を図3を参照して説明すると、ステップ120にて電動出力が不足しているかどうかを調べ、不足している場合にはステップS122にてのみ電動出力を必要なだけアップすればよい。なお、通常は、車載機器駆動モードでは車載機器駆動回転数があらかじめ決定されているので、回転数がこのあらかじめ決定された回転数より低下するかどうかで判定すればよい。低下する場合には電機子電流又は界磁電流を増加して電動出力を増大してこのあらかじめ決定された回転数を維持するようにすればよい。もちろん、この場合においても、このあらかじめ決定された回転数におけるあらかじめ記憶する電機子電流と界磁電流と装置効率との間のマップに基づいてできるだけ装置効率の低下の被害が小さい電機子電流と界磁電流との組み合わせを選択することが好ましい。
【0071】
なお、更に説明すると、ある車載機器をオンすると、発電電動機に掛かる負荷は急激に増大する。界磁コイルのインダクタンスが大きいために、界磁電流の増大による電動出力増大には時間がかかる。また、このある車載機器がオンされた直後には、このある車載機器の回転数を0から所定の好適値まで加速する必要があるために、発電電動機の出力は、このある車載機器が上記好適値に達した後でこの好適回転数値を維持するのに必要な電動出力よりも大きくする必要が有る。そこで、ある車載機器がオンされたことを検出した場合(電動出力不足を検出した場合)にはまず発電電動機を出力可能な最大電動出力運転することにより上記加速を良好とし、その後、適正な回転数を確保可能な電動出力となるように電機子電流及び界磁電流を調整すればよい。なお、ステップ120にて電動出力が不足しているかどうかの判定としては、回転数で判定する他、オンされた車載機器の予想負荷動力値の追加により必要な発電電動機の出力を得るための電機子電流と界磁電流との組み合わせが最高効率を逸脱するかどうかで判定してもよい。また、好適な回転数を維持するべく電機子電流及び界磁電流をフィードバック制御し、回転数が上記好適な回転数に収束した時点での電機子電流と界磁電流と計算した電動出力とを、あらかじめ記憶する電機子電流と界磁電流と電動出力と装置効率とのマップに代入し、この時に最良の装置効率が得られる電機子電流と界磁電流とのペアを選択して、このペアに電機子電流及び界磁電流をそれぞれ調整してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の車両用発電電動機装置の一例を装備する車両駆動系を示すブロック図である。
【図2】図1の装置の制御動作を示すフローチャートである。
【図3】図1の装置の制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 エンジン
2 車両用発電電動機
3 インバータ
4 バッテリ
5 回転センサ(回転数検出手段)
6 コントローラ(制御手段)
7 電磁クラッチ
8 ベルト
9 エアコン用コンプレッサ(車載機器)
10 界磁電流制御スイッチ(スイッチング手段)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicular generator motor apparatus.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
Conventionally, it has been known to perform various functions such as engine starting, power generation, on-vehicle equipment driving at idle stop, regenerative braking, torque assist, and the like with one vehicle generator motor, and in particular, this vehicle generator motor In general, a synchronous machine with a simple structure and high efficiency is generally used.
[0003]
As a synchronous machine used for a vehicular generator motor, a magnet field type, a field winding type, a combined use of a magnet field and a field winding, etc. are known, and the magnet field type has the simplest structure However, in order to prevent demagnetization at high speed, it is necessary to reduce the generated voltage by supplying a phase shift current (demagnetization current) to the armature. In contrast, the field winding type and combined type can solve the above demagnetization problem by reducing the field current at high speed, but extra power consumption increases due to field current conduction, There is a drawback that the efficiency is lower than that of the magnet field type when the magnet is not demagnetized.
[0004]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicular generator motor apparatus that can respond to various demands with a single vehicular rotating electrical machine while suppressing a decrease in efficiency. Yes.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The generator motor device for a vehicle according to claim 1 is disposed between an AC generator motor having a field winding and receiving power from an engine, and between the AC generator motor and a battery to perform orthogonal bidirectional power conversion. An inverter, switching means for controlling a field current flowing through the field winding, and a stator current for driving the inverter at a predetermined duty and passing a predetermined armature current through the armature winding of the AC generator motor Control means;
Periodically short-circuiting the armature winding by driving the inverter at a predetermined short duty at a predetermined low speed, the boost to charge the battery of the power generation current before Ki交 flow generator motor by opening A vehicular generator-motor apparatus comprising control means having a boost power generation mode,
The control means stores a combination of the armature current and the field current at which the apparatus efficiency is substantially the highest in the power generation output (or power generation current) and the rotation speed of the AC generator motor required in the boost power generation mode. In the boost power generation mode, the armature current and the field current are set to the stored combination.
[0006]
It should be noted that the above description “generated current (generated output)” means “generated current or generated output”.
[0007]
That is, according to the present invention, the engine speed is low speed, and the operation of periodically short-circuiting the armature winding of the vehicle generator motor that is a field winding type synchronous machine by switching of the inverter (in this specification, In the operation of charging the battery by performing an inverter short-circuit operation (hereinafter also referred to as a low-speed power generation mode or a boost power generation mode), the combination of the armature current and the field current in which the operation efficiency is maximized is stored in advance. In addition, since the step-up power generation mode is executed by setting the armature current and the field current, the fuel efficiency can be improved with the device efficiency at the low speed rotation of the engine as the highest level.
[0008]
Preferably, the inverter feedback-controls the armature current to its target value (the value of the selected armature current) by controlling the duty (short-circuit duty) during the short-circuit operation period.
[0009]
Further explanation will be given.
[0010]
Generally, a generator motor that is a synchronous machine has an advantage that functions of a starter for engine start and an alternator for power generation can be realized by a single rotating electric machine. Since a large output torque is required for starting the engine, it is necessary to increase the field flux of the synchronous machine. If the field flux is large, the generated voltage becomes excessive during high-speed rotation. Therefore, it is preferable to suppress the generated voltage during high-speed rotation by using a generator motor as a field winding type synchronous machine. In order to start the engine with this field winding type generator-motor, it is effective to maximize the field current and secure the engine starting torque to reduce the size and weight of the generator-motor. Even in the case of power generation during low-speed rotation such as when the vehicle is stopped, the field current is set to be large.
[0011]
However, the fact that a large armature current can flow in the engine starting speed range means that the back electromotive voltage of the armature coil is set to be small (the number of turns of the armature coil is set to be relatively small). As a result, this means that a sufficient generated voltage necessary for battery charging cannot be secured in the low-speed rotation region (low-speed power generation mode) immediately above the engine start rotation zone. In other words, as is well known, it is necessary for the generator motor to generate a considerably higher voltage when charging the battery than when discharging the battery. For this reason, in this low-speed power generation mode, the armature winding is periodically short-circuited by turning on the switching element of the inverter, the generated energy is stored in the generator motor as magnetic energy, and then the armature winding short-circuit is released. Thus, it is preferable to generate a high-voltage generated voltage at both ends of the armature winding so that the battery can be charged. At this time, if the short-circuit duty (armature winding short-circuit period) is small, the magnetic energy storage is not sufficient, so that the amount of generated voltage rise and the battery chargeable period are shortened, and conversely the short-circuit duty (armature winding short-circuit period) ) Is large, the magnetic energy storage is sufficient, so that the amount of increase in the generated voltage and the battery chargeable period are thereby extended. That is, since the short-circuit duty is related to the battery charging capacity, the generated voltage in the low-speed power generation mode can be controlled by both the armature current (short-circuit duty) of the inverter and the field current.
[0012]
Here, the present inventor has noticed that if the field current is increased too much, the power loss due to the field current increases, so that it is not advantageous in terms of device efficiency. That is, the field current and the armature current for obtaining a necessary generated voltage at a certain low speed have a suitable range in terms of device efficiency. Therefore, it can be stored in advance in the control device as data or equivalent. By incorporating this control as a circuit and selectively executing it in the low-speed power generation mode, the low-speed power generation mode can be executed with high efficiency that can be realized, and fuel efficiency can be improved. In other words, the battery can be charged in the low-speed power generation mode while suppressing the field current and reducing the DC power loss.
[0013]
In this configuration, in particular, the low-speed power generation mode has a fixed rotational speed (for example, idle rotational speed) to some extent, and an average generated current (power generation output) value (for example, average vehicle electric load device consumption) It is preferable to store an armature current and a field current that can obtain a substantially maximum device efficiency in terms of power value. This is because, for example, the period during which the engine is operated at the idling engine speed in the low-speed power generation mode is sometimes long, the overall efficiency is improved by obtaining the maximum device efficiency in this engine speed region.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in the vehicular generator / motor apparatus according to the first aspect, the control means further includes an electric quantity related to the armature current and an electric quantity related to the field current in the boost power generation mode. And the power generation output (or power generation current) and device efficiency are stored in advance, and the device efficiency in the boost power generation mode is substantially highest based on the required power generation output (or power generation current) and the storage. A combination of the armature current and the field current is selected.
[0015]
Furthermore, the present inventor has noticed that the relationship among the armature current, the field current, and the maximum device efficiency fluctuates when the required generated current (generated output) changes in the low-speed power generation mode. For example, when the armature current (short-circuit duty) is reduced, the battery chargeable period is shortened, but this is sufficient when the generated current (generated output) is small. Therefore, in this configuration, the relationship among the armature current, the field current, and the maximum device efficiency is stored in advance for each generated current (generated output), and this stored content is determined according to the required generated current (generated output). Select the armature and field current values that will always give the highest device efficiency. Thereby, the apparatus efficiency can be further improved.
[0016]
In this configuration, it is particularly preferable to store an armature current and a field current that can obtain the maximum device efficiency at a fixed rotational speed, for example, an idle rotational speed, to some extent as the low-speed power generation mode. This is because, for example, the operation period at the idling speed is long in the low-speed power generation mode, so that the overall efficiency is improved by obtaining the maximum device efficiency in this speed range.
[0017]
At this time, the maximum values of the armature current and the field current may be restricted due to the temperature rise of the control circuit or the generator motor. Naturally, the combination of the armature current and the field current actually used should be selected within the limits of these other limiting conditions.
[0018]
Structure of claim 3, wherein further the generator-motor apparatus for a vehicle according to claim 1, further comprising a rotational speed detecting means for detecting a rotational speed of the front Ki交 flow generator motor,
The control means stores in advance the relationship between the amount of electricity related to the armature current, the amount of electricity related to the field current, the device efficiency, and the rotational speed in the boost power generation mode, and the detected rotational speed and the storage Based on the above, the combination of the armature current and the field current at which the device efficiency in the boost power generation mode is substantially highest is selected.
[0019]
The inventor further noticed that the relationship among the armature current, the field current, and the maximum device efficiency fluctuates when the rotational speed is changed in the low-speed power generation mode. For example, when the rotational speed increases in the low-speed power generation mode, the armature current or field current necessary for obtaining the necessary generated current (generated output) decreases. Therefore, in this configuration, the relationship between the armature current, the field current, and the maximum device efficiency is stored in advance for each rotation speed, and the armature that always has the maximum device efficiency from this stored content according to the current rotation speed. Select values for current and field current. Thereby, the apparatus efficiency can be further improved.
[0020]
In this configuration, in particular, the armature current and the field current at which the highest device efficiency can be obtained with the average generated current (generated output) value in the low-speed power generation mode (for example, the average power consumption value of the on-vehicle electric load device) Is preferably stored.
[0021]
According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicular generator motor apparatus according to the third aspect, the control means further includes an electric quantity relating to the armature current, an electric quantity relating to the field current, and a power generation output (in the boost power generation mode). The relationship between the power generation current), the device efficiency, and the rotational speed is stored in advance, and the device efficiency in the boost power generation mode based on the detected rotational speed, the required power generation output (power generation current), and the storage. Is selected from the combination of the armature current and the field current that is substantially the highest.
[0022]
That is, in this configuration, in the low-speed power generation mode, the relationship between the armature current, the field current, and the maximum device efficiency is stored in advance for each rotation speed and generation current (power generation output), and the current rotation speed and generation current are stored. The values of the armature current and the field current, which are always the highest device efficiency, are selected from the stored contents according to (power generation output). Thereby, the apparatus efficiency can be further improved.
[0039]
According to a fifth aspect of the present invention, in the vehicular generator / motor apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the control means further includes an engine start mode in which the AC generator motor is electrically driven to start the engine. Since the field current and the armature current are set to the maximum levels at least in the initial stage, a large engine starting torque can be obtained with a small vehicular generator motor when starting the engine.
[0043]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the invention are illustrated by the following examples.
[0044]
(overall structure)
FIG. 1 is a block diagram showing a vehicle drive system equipped with the vehicular generator motor apparatus of this embodiment.
[0045]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 is an engine, 2 is a generator motor for vehicles, 3 is an inverter, 4 is a battery, 5 is a rotation sensor, 6 is a controller, 7 is an electromagnetic clutch, 8 is a belt, 9 is an air conditioner compressor (vehicle equipment), 10 is a battery 4 is a field current control switch that intermittently controls the field current supplied from 4 to the field winding of the generator motor 2. An in-vehicle device (not shown) is further connected to the belt 8, but the illustration is omitted.
[0046]
The engine 1 is connected to a belt 8 through a pulley in which an electromagnetic clutch 7 is built, and the belt 8 is connected to a pulley of the generator motor 2 and an air conditioner compressor 9.
[0047]
The generator motor 2 is composed of a field winding type three-phase synchronous machine, and is connected to the battery 4 through the inverter 3 so as to be able to exchange orthogonal bidirectional power.
[0048]
The inverter 3 has six arms (a U-phase upper arm, a U-phase lower arm, a V-phase upper arm, a V-phase upper arm, a W-phase upper arm, and a W-phase) composed of a switching element and a flywheel diode connected in reverse parallel thereto. This is a well-known three-phase inverter having an upper arm), and its illustration is omitted.
[0049]
The controller 6 intermittently controls the switching elements of the inverter 3 based on the rotation angle of the generator motor 2 obtained from the rotation sensor 5. Further, the controller 6 controls the inverter 3 based on the rotation speed of the generator motor 2 obtained from the output signal of the rotation sensor 5, the state of charge of the battery 4, information from an engine ECU (not shown), etc. The size and phase are controlled, the duty of the field current control switch 10 is adjusted, the field current supplied to the field winding of the generator motor 2 is controlled, and the contact / separation of the electromagnetic clutch 7 is controlled.
[0050]
Since the above-described apparatus configuration itself is already well known, further detailed description is omitted.
[0051]
(Operation control)
The operation control of this apparatus performed by the controller 6 will be specifically described below with reference to the flowcharts shown in FIG.
[0052]
First, the controller 6 and the like are initialized when the IG switch is turned on, and then input data such as the rotational speed and battery voltage of the generator motor 2 is read and communicated with the engine ECU to detect the engine operating state (S100).
[0053]
Next, an operation mode in which the generator motor 2 should operate is determined based on the read data (S102). In this embodiment, the generator motor 2 has four engine start modes, step-up power generation modes, normal power generation modes, and in-vehicle device drive modes described below. Of course, a torque assist mode and a regenerative braking mode may be added.
[0054]
Next, it is determined whether or not the engine start mode has been selected (S104). If it is not the engine start mode, the process skips the next step S106 and jumps to step S108.
[0055]
If it is the engine start mode, the process proceeds to step S106, the electromagnetic clutch 7 is engaged, the initial value of the field current If is the maximum value of the field current (the duty of the field current control switch is 100%), and the maximum value of the armature current Ia. The generator motor 2 is electrically driven to start the engine at (the duty value corresponding to the current value limited by the duty of the switching element of the inverter 3 or the maximum current of the switching element), and the battery capacity increases as the engine speed increases. From the viewpoint of saving and improving efficiency, the armature current Ia and the field current If may be gradually decreased. When the rotational speed of the generator motor 2 reaches a predetermined value N1 that can be increased by itself, the armature current Ia for electric operation is set to 0 (the switching element of the inverter 3) while maintaining the field current If at the final value of the engine start mode. Of the generator motor 2 is stopped and the process proceeds to the next step S108.
[0056]
In step S108, it is determined whether or not the boost power generation mode is selected. If the boost power generation mode is not selected, the process skips to next step S110 and jumps to step S112.
[0057]
If it is the step-up power generation mode, the process proceeds to step S110, and the step-up power generation mode is performed. Here, the boost power generation mode will be described in more detail. In this boosting power generation mode, all the switching elements of the upper arm of the inverter 3 are turned off and all the switching elements of the lower arm are turned on every predetermined cycle, and the three-phase armature winding of the generator motor 2 is turned on for a predetermined short-circuit period. Only short circuit. At this time, since all the switching elements of the upper arm are turned off, the battery is not short-circuited. Conversely, it goes without saying that all the switching elements of the upper arm may be turned on and all the switching elements of the lower arm may be turned off. Moreover, you may short-circuit either the upper or lower arm of two phases instead of all three phases. A large current flows through the armature winding that is short-circuited by the generated voltage generated by the armature that rotates during this short-circuit period, and magnetic energy is accumulated in the armature winding inductance. When this short-circuit period ends, the short circuit of the switching element of the inverter 3 is eliminated, and as a result, a charging current flows to the battery through the flywheel diode of the inverter due to a large generated voltage generated at both ends of the armature winding. A value obtained by multiplying the predetermined period by the denominator and the short-circuit period by 100% is the short-circuit duty, and an increase of the short-circuit duty to a predetermined value contributes to an increase in charging current.
[0058]
Furthermore, in this embodiment, the built-in nonvolatile memory of the controller 6 includes the rotation speed, the generated current (generated output), the armature current Ia (or the short-circuit duty Ds) and the field current If that provide the highest device efficiency. The relationship with the pair is stored as a map.
[0059]
Therefore, the current rotational speed and the required power generation current (power generation output) are substituted into this map, and a pair of the armature current Ia and the field current If that obtains the highest device efficiency is read out. The required generation current (generation output) here is a value obtained from a current sensor (not shown), or a suitable battery charging current value calculated from the difference between the battery voltage and its target voltage. You may obtain | require by calculating the value which added the current consumption value of the present vehicle-mounted electrical equipment. Then, the short-circuit duty Ds is adjusted so that the obtained armature current Ia is obtained, the inverter 3 is periodically short-circuited with this short-circuit duty Ds, and the field current If value obtained by determining the duty of the field current control switch The field current control switch is controlled as a value corresponding to.
[0060]
In step S112, it is determined whether or not the normal power generation mode is selected. If the normal power generation mode is not selected, the process skips to the next step S114 and jumps to step S116.
[0061]
If it is the normal power generation mode, the process proceeds to step S114, where the field current control switch 10 is intermittently controlled based on the comparison result between the battery voltage and the target voltage, and the normal power generation control for converging the battery voltage to the target voltage is performed. Proceed to step 116.
[0062]
In step 116, it is determined whether or not the in-vehicle device drive mode is selected. If the in-vehicle device drive mode is not selected, the process bypasses the next step S118 and returns to step S100.
[0063]
If it is the in-vehicle device drive mode, the process proceeds to step S118 and the in-vehicle device drive mode is executed. Here, the in-vehicle device drive mode will be described in more detail. In this in-vehicle device drive mode, normal motor control is performed in which the switching element of the inverter 3 is controlled to form a pseudo three-phase AC voltage waveform and applied to the three-phase armature winding of the generator motor 2.
[0064]
Furthermore, in this embodiment, the built-in nonvolatile memory of the controller 6 stores the relationship between the rotational speed and the pair of the armature current Ia and the field current If that obtains the highest device efficiency as a map.
[0065]
Therefore, the current rotational speed is substituted into this map, and a pair of the armature current Ia and the field current If that obtains the highest device efficiency is read out. Then, the inverter 3 is cyclically operated while adjusting the duty so as to obtain the obtained armature current Ia, and the field current control switch 10 duty is determined as a value corresponding to the value of the field current If obtained. The current control switch 10 is controlled.
[0066]
According to the control described above, the above-described maximum device efficiency can be realized in the low-speed power generation mode and the in-vehicle device drive mode without incurring the complexity of the device configuration.
[0067]
(Modification)
Of the map used in the above embodiment, either or both of the rotational speed and the generated current (generated output) or the electric current (electric output) may be omitted. When both are omitted, the low-speed power generation mode or the in-vehicle device drive mode can be operated with a pair of armature current and field current that provides the highest device efficiency at a specific rotation speed and armature current. .
[0068]
Further, the duty of the field current control switch 10 may be stored instead of storing the field current If.
[0069]
(Modification)
In the in-vehicle device drive mode, when the power steering pump is activated by the driver's steering wheel operation while the armature current / field current pair that maximizes the device efficiency is selected, the load on the generator motor suddenly increases. growing. Therefore, in this case, the necessary output can be obtained (or the output is maximized) and the field current from the operation with the combination of the armature current and the field current that temporarily maximizes the efficiency. By changing to operation in combination with current, it is possible to achieve both improvement in device efficiency and response to heavy load drive without increasing the size of the generator motor.
[0070]
This specific control will be described with reference to FIG. 3. In step 120, it is checked whether or not the electric output is insufficient. If it is insufficient, the electric output is increased as necessary only in step S122. That's fine. Normally, in the in-vehicle device drive mode, the in-vehicle device drive rotation speed is determined in advance, and therefore, it may be determined whether the rotation speed is lower than the predetermined rotation speed. In the case of a decrease, the armature current or field current may be increased to increase the electric output so as to maintain the predetermined rotation speed. Of course, in this case as well, the armature current and the field with the least damage of the device efficiency are minimized based on the map between the armature current, the field current and the device efficiency stored in advance at the predetermined rotational speed. It is preferable to select a combination with a magnetic current.
[0071]
In addition, when it demonstrates further, when a certain vehicle equipment is turned on, the load concerning a generator motor will increase rapidly. Since the inductance of the field coil is large, it takes time to increase the electric output by increasing the field current. In addition, immediately after the certain vehicle-mounted device is turned on, the rotational speed of the certain vehicle-mounted device needs to be accelerated from 0 to a predetermined preferable value. After reaching the value, it is necessary to make it larger than the electric power required to maintain this preferred rotational value. Therefore, when it is detected that a certain in-vehicle device is turned on (when a shortage of electric output is detected), first, the above-mentioned acceleration is improved by performing the maximum electric output operation capable of outputting the generator motor, and then the appropriate rotation What is necessary is just to adjust an armature current and a field current so that it may become the electric output which can ensure a number. In step 120, whether or not the electric output is insufficient is determined by the number of revolutions, and an electric machine for obtaining the output of the required generator motor by adding the expected load power value of the on-vehicle device that is turned on. The determination may be made based on whether the combination of the child current and the field current deviates from the maximum efficiency. In addition, the armature current and the field current are feedback-controlled to maintain a suitable rotational speed, and the armature current, the field current, and the calculated electric output when the rotational speed converges to the suitable rotational speed are calculated. Substituting into the map of armature current, field current, electric power output, and device efficiency stored in advance, and selecting the pair of armature current and field current that provides the best device efficiency at this time, Further, the armature current and the field current may be adjusted respectively.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a vehicle drive system equipped with an example of a vehicular generator motor apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a control operation of the apparatus of FIG.
FIG. 3 is a flowchart showing a control operation of the apparatus of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Generator motor 3 for vehicles Inverter 4 Battery 5 Rotation sensor (rotation number detection means)
6 Controller (control means)
7 Electromagnetic clutch 8 Belt 9 Air conditioner compressor (on-vehicle equipment)
10 Field current control switch (switching means)

Claims (5)

界磁巻線を有してエンジンと動力授受する交流発電電動機と、
前記交流発電電動機とバッテリとの間に配置されて直交双方向電力変換を行うインバータと、
前記界磁巻線に流す界磁電流を制御するスイッチング手段と、
前記インバータを所定のデューティで駆動して前記交流発電電動機の電機子巻線に所定の電機子電流を通電するステータ電流制御手段と、
所定の低速回転時に前記インバータを所定の短絡デューティで駆動して前記電機子巻線を周期的に短絡、開放することにより前記交流発電電動機の発電電流を昇圧して前記バッテリを充電する昇圧発電モードを有する制御手段と、
を備える車両用発電電動機装置であって、
前記制御手段は、
前記昇圧発電モード時に要求される前記交流発電電動機の発電出力(又は発電電流)及び回転数において装置効率が略最高となる前記電機子電流及び前記界磁電流の組み合わせを記憶し、
前記昇圧発電モード時に前記電機子電流及び前記界磁電流を前記記憶した組み合わせに設定することを特徴とする車両用発電電動機装置。
An AC generator motor that has a field winding and receives power from the engine;
An inverter arranged between the AC generator motor and the battery to perform orthogonal bidirectional power conversion;
Switching means for controlling a field current flowing in the field winding;
Stator current control means for driving the inverter with a predetermined duty to pass a predetermined armature current through the armature winding of the AC generator motor;
Periodically short-circuiting the armature winding by driving the inverter at a predetermined short duty at a predetermined low speed, the boost to charge the battery of the power generation current before Ki交 flow generator motor by opening Control means having a boost power generation mode;
A vehicular generator motor apparatus comprising:
The control means includes
Storing the combination of the armature current and the field current at which the apparatus efficiency is substantially the highest in the power generation output (or power generation current) and rotation speed of the AC generator motor required in the boost power generation mode;
The vehicular generator-motor apparatus, wherein the armature current and the field current are set to the stored combination in the boost power generation mode.
請求項1記載の車両用発電電動機装置において、
前記制御手段は、
前記昇圧発電モード時における前記電機子電流に関する電気量と前記界磁電流に関する電気量と前記発電出力(又は発電電流)と装置効率との関係を予め記憶し、要求される発電出力(又は発電電流)と前記記憶とに基づいて前記昇圧発電モード時の前記装置効率が略最高となる前記電機子電流及び前記界磁電流の組み合わせを選択することを特徴とする車両用発電電動機装置。
The vehicular generator motor apparatus according to claim 1,
The control means includes
A relationship between the amount of electricity related to the armature current, the amount of electricity related to the field current, the generated output (or generated current), and the device efficiency in the boost power generation mode is stored in advance, and the required generated output (or generated current) is stored. ) And the memory, a combination of the armature current and the field current at which the device efficiency in the boost power generation mode is substantially maximized is selected.
請求項1記載の車両用発電電動機装置において、
記交流発電電動機の回転数を検出する回転数検出手段を有し、
前記制御手段は、
前記昇圧発電モード時における前記電機子電流に関する電気量と前記界磁電流に関する電気量と装置効率と前記回転数との関係を予め記憶し、検出された前記回転数と前記記憶とに基づいて前記昇圧発電モード時の前記装置効率が略最高となる前記電機子電流及び前記界磁電流の組み合わせを選択することを特徴とする車両用発電電動機装置。
The vehicular generator motor apparatus according to claim 1,
It has a rotation speed detecting means for detecting a rotational speed of the front Ki交 flow generator motor,
The control means includes
The relationship between the amount of electricity related to the armature current and the amount of electricity related to the field current, the device efficiency, and the rotational speed in the boost power generation mode is stored in advance, and based on the detected rotational speed and the storage A generator motor apparatus for a vehicle, wherein a combination of the armature current and the field current at which the apparatus efficiency in the step-up power generation mode is substantially highest is selected.
請求項3記載の車両用発電電動機装置において、
前記制御手段は、
前記昇圧発電モード時における前記電機子電流に関する電気量と前記界磁電流に関する電気量と発電出力(発電電流)と装置効率と前記回転数との関係を予め記憶し、検出された前記回転数と要求される発電出力(発電電流)と前記記憶とに基づいて前記昇圧発電モード時の前記装置効率が略最高となる前記電機子電流及び前記界磁電流の組み合わせを選択することを特徴とする車両用発電電動機装置。
In the vehicular generator motor device according to claim 3,
The control means includes
A relationship between the amount of electricity related to the armature current, the amount of electricity related to the field current, the power generation output (power generation current), the device efficiency, and the rotational speed in the boost power generation mode is stored in advance, and the detected rotational speed A vehicle, wherein a combination of the armature current and the field current at which the device efficiency in the boost power generation mode is substantially highest is selected based on a required power generation output (power generation current) and the memory. Generator motor equipment.
請求項1乃至のいずれか記載の車両用発電電動機装置において、
前記制御手段は、前記交流発電電動機を電動駆動して前記エンジンを始動するエンジン始動モードの少なくとも初期に前記界磁電流及び電機子電流を最大レベルに設定することを特徴とする車両用発電電動機装置。
In the vehicular generator motor device according to any one of claims 1 to 4 ,
The vehicle generator motor apparatus is characterized in that the control means sets the field current and armature current to a maximum level at least at an initial stage of an engine start mode in which the AC generator motor is electrically driven to start the engine. .
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