DE102015110956B4 - Rotating electric machine and engine starting system - Google Patents

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Abstract

Rotierende elektrische Maschine (17), die mechanisch mit einer Kraftmaschine (23) gekoppelt ist, mitStatorwicklungen (Lu, Lv, Lw),einer Feldwicklung (Lf), undeiner Startsteuerungseinheit (17a), die eine Steuerung durchführt, um einen Strom von einer Batterie (19) zu der Feldwicklung zu führen, um die Kraftmaschine zu starten, wobeidie Startsteuerungseinheit aufweist:einen Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt (172), der bei Empfang eines Stoppanforderungssignals (SA) zum Stoppen der Kraftmaschine von einer externen Einheit (EX) Strom zu den Statorwicklungen führt, wobei durch ein Ausschalten eines Schaltelements (Qf) eine Stromzufuhr zu der Feldwicklung (Lf) gestoppt wird, um auf der Grundlage eines Spannungswerts (Vd) der Batterie und eines Stromwerts (Is) der Statorwicklungen zu bestimmen, ob die Batterie in der Lage sein wird, Leistung zuzuführen, die zum Starten der Kraftmaschine notwendig ist, undeinen Signalausgabeabschnitt (171), der eine Stoppzulassungssignal (SB) zu der externen Einheit ausgibt, um ein Starten der Kraftmaschine zuzulassen, falls der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass die Batterie in der Lage sein wird, Leistung zuzuführen, die zum Starten der Kraftmaschine notwendig ist.A rotary electric machine (17) mechanically coupled to an engine (23), having stator windings (Lu, Lv, Lw), a field winding (Lf), and a start control unit (17a) performing control to generate a current from a battery (19) leading to the field winding to start the engine, the starting control unit comprising: a startability determination section (172) which, upon receipt of a stop request signal (SA) for stopping the engine from an external unit (EX), supplies current to the stator windings, wherein current supply to the field winding (Lf) is stopped by turning off a switching element (Qf) to determine whether the battery will be able based on a voltage value (Vd) of the battery and a current value (Is) of the stator windings to supply power necessary for starting the engine, and a signal output section (171) which outputs a stop permission signal (SB) to the external outputs a unit to allow the engine to start if the startability determination section determines that the battery will be able to supply power necessary to start the engine.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

1. Gebiet der Erfindung1. Field of the Invention

Die vorliegende Erfindung betrifft eine rotierende elektrische Maschine und ein Kraftmaschinenstartsystem für ein Fahrzeug.The present invention relates to a rotary electric machine and an engine starting system for a vehicle.

2. Beschreibung des Standes der Technik2. Description of the Prior Art

Die DE 10 2009 029 227 A1 offenbart eine Start-Stopp-Steuerung für einen Start-Stopp-Betriebsmodus einer Brennkraftmaschine in einem Fahrzeug, wobei die Brennkraftmaschine mit einer von einer elektrischen Energiequelle gespeisten Startvorrichtung gestartet wird. Um die Zuverlässigkeit des Start-Stopp-Betriebsmodus zu erhöhen, wird ein Betriebszustand der elektrischen Energiequelle erfasst und eine Stopp-Freigabe aktiviert, falls der Betriebszustand der elektrischen Energiequelle für einen Start der Brennkraftmaschine mit der Startvorrichtung ausreichend ist.the DE 10 2009 029 227 A1 discloses a start-stop control for a start-stop operating mode of an internal combustion engine in a vehicle, wherein the internal combustion engine is started with a starting device powered by an electrical energy source. In order to increase the reliability of the start-stop operating mode, an operating state of the electrical energy source is detected and a stop release is activated if the operating state of the electrical energy source is sufficient for starting the internal combustion engine with the starting device.

Die DE 100 30 290 A1 offenbart eine automatische Start-Stopp-Steuerung, bei der ein automatisches Stoppen (Abschalten) unterbunden wird, wenn die Batterie auf unterhalb eines Schwellwerts entladen ist. Jedoch wird die Brennkraftmaschine automatisch gestartet, wenn der Ladezustand auf unterhalb des Schwellwerts abfällt.the DE 100 30 290 A1 discloses an automatic start-stop control in which automatic stopping (shutdown) is prohibited when the battery is discharged below a threshold value. However, the engine is automatically started when the SOC falls below the threshold.

Die DE 10 2009 047 034 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben einer Steuerung für eine Startvorrichtung mit einem Startermotor zum Starten einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs mit einem Bordnetz, wobei der Startermotor durch die Steuerung angesteuert wird, und zwar insbesondere für einen Start-Stopp-Betriebsmodus des Fahrzeugs. Um eine Belastung des Bordnetzes, insbesondere einen Spannungseinbruch, beim Startvorgang zu reduzieren, wird von der Steuerung zumindest ein Parameter zur Bestimmung eines Zustands des Bordnetzes erfasst und wird der Startermotor zumindest in Abhängigkeit von dem Parameter angesteuert.the DE 10 2009 047 034 A1 discloses a method for operating a controller for a starting device with a starter motor for starting an internal combustion engine of a vehicle with an on-board network, the starter motor being controlled by the controller, specifically in particular for a start-stop operating mode of the vehicle. In order to reduce a load on the vehicle electrical system, in particular a voltage dip, during the starting process, at least one parameter for determining a state of the vehicle electrical system is recorded by the controller and the starter motor is activated at least as a function of the parameter.

Die DE 10 2008 049 804 A1 offenbart ein Fahrzeugenergiebordnetz mit einer elektrischen Maschine, insbesondere einer Synchronmaschine oder einem Startergenerator, welche einen Erregerkreis und einen Statorkreis umfasst, und mit einem elektrischen Energiespeicher, wobei der Erregerkreis und der Statorkreis unabhängig voneinander mit dem elektrischen Energiespeicher verbunden sind.the DE 10 2008 049 804 A1 discloses a vehicle power supply system with an electrical machine, in particular a synchronous machine or a starter generator, which includes an exciter circuit and a stator circuit, and with an electrical energy store, the exciter circuit and the stator circuit being connected to the electrical energy store independently of one another.

Es ist eine Startfähigkeitsvorhersagevorrichtung zum Vorhersagen bekannt, ob eine in einem Fahrzeug eingebaute Batterie in der Lage sein wird, eine Kraftmaschine zu starten, oder nicht. Siehe beispielsweise JP 2008 - 230 433 A . Die in diesem Patentdokument beschriebene Startfähigkeitsvorhersagevorrichtung ist konfiguriert, die Spannung und den Strom der in dem Fahrzeug eingebauten Batterie zu messen, wenn diese nicht geladen wird. Diese Startfähigkeitsvorhersagevorrichtung schätzt die Spannung der Batterie beim Starten der Kraftmaschine auf der Grundlage der Spannungs-Strom-Charakteristik der Batterie, und sagt voraus, dass die Kraftmaschine nicht gestartet werden kann, wenn die geschätzte Spannung niedriger als eine Schwellwertspannung ist.There is known a startability prediction device for predicting whether or not a battery mounted on a vehicle will be able to start an engine. See for example JP 2008 - 230 433 A . The startability prediction device described in this patent document is configured to measure the voltage and current of the on-vehicle battery when it is not being charged. This startability prediction device estimates the voltage of the battery when starting the engine based on the voltage-current characteristic of the battery, and predicts that the engine cannot be started when the estimated voltage is lower than a threshold voltage.

Jedoch weist die vorstehend beschriebene Startfähigkeitsvorhersagevorrichtung die nachstehend beschriebenen Probleme auf. Zunächst ist es wahrscheinlich, dass die Spannung oder der Strom, die bzw. der gemessen wird, wenn dem Elektromotor eines Starters Leistung zugeführt wird, sich von der Spannung oder dem Strom unterscheiden, die bzw. der gemessen wird, wenn dem Elektromotor des Starters Leistung zugeführt wird. Weiterhin gibt es, wenn dem Elektromotor des Starters Leistung für die Messung zugeführt wird, Bedenken, dass die Kraftmaschine unbeabsichtigt arbeiten (drehen) kann, da die Feldstromvorrichtung des Elektromotors mit Strom versorgt wird, was die Erzeugung eines Ausgangsdrehmoments verursacht.However, the startability prediction device described above has problems described below. First, the voltage or current measured when power is applied to the electric motor of a starter is likely to differ from the voltage or current measured when power is applied to the electric motor of the starter is supplied. Furthermore, when power is supplied to the electric motor of the starter for measurement, there is a concern that the engine may operate (rotate) unintentionally since the field current device of the electric motor is energized, causing output torque to be generated.

Zweitens bestimmt die vorstehend beschriebene Startfähigkeitsvorhersagevorrichtung auf der Grundlage von Daten, die beim vorherigen Starten der Kraftmaschine erhalten worden sind, ob die Batterie sich in einem Zustand befindet, bei dem sie in der Lage ist, die Kraftmaschine zu starten. Jedoch ändert sich der Zustand der Batterie in Abhängigkeit von dem Betriebszustand der Kraftmaschine während der Zeitdauer von dem vorhergehenden Starten der Kraftmaschine bis zu dem nächsten Starten der Kraftmaschine. Falls die Änderung des Batteriezustands groß ist, wird ein Vorhersagefehler groß, selbst wenn die Vorhersage unter Verwendung der Spannungs-Strom-Charakteristik der Batterie durchgeführt wird.Secondly, the above-described startability prediction device determines whether the battery is in a state capable of starting the engine, based on data obtained when the engine was previously started. However, the state of the battery changes depending on the operating state of the engine during the period from the previous engine starting to the next engine starting. If the change in the battery state is large, a prediction error becomes large even if the prediction is performed using the voltage-current characteristics of the battery.

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Probleme zu lösen.The object of the present invention is to solve these problems.

Gemäß einer Ausgestaltung wird diese Aufgabe gelöst durch eine rotierende elektrische Maschine, wie sie in Patentanspruch 1 angegeben ist.According to one embodiment, this object is achieved by a rotating electrical machine as specified in patent claim 1.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung wird die vorstehend genannte Aufgabe gelöst durch ein Kraftmaschinenstartsystem, wie es in Patentanspruch 6 angegeben ist.According to another embodiment, the above object is achieved by a force engine starting system as specified in claim 6.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den abhängigen Patentansprüchen angegeben.Advantageous configurations are specified in the dependent patent claims.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist eine rotierende elektrische Maschine und ein Kraftmaschinenstartsystem angegeben, die jeweils eine zuverlässige Bestimmung ermöglichen, ob eine Kraftmaschine gestartet werden kann oder nicht, ohne Bedenken, dass die Kraftmaschine einen Betrieb unerwartet startet.According to the embodiment, a rotary electric machine and an engine starting system are provided, each enabling reliable determination of whether or not an engine can be started without concern that the engine unexpectedly starts operation.

Andere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung einschließlich der Zeichnungen und der Patentansprüche deutlich.Other advantages and features of the invention will become apparent from the following description including the drawings and the patent claims.

Figurenlistecharacter list

Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung, die den Aufbau eines Kraftmaschinestartsystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
  • 2 eine schematische Darstellung, die den Aufbau einer rotierenden elektrischen Maschine veranschaulicht, die in dem Kraftmaschinenstartsystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel enthalten ist,
  • 3 eine schematische Darstellung, die den Aufbau eines Leistungsumwandlungsabschnitts veranschaulicht, der in der rotierenden elektrischen Maschine enthalten ist,
  • 4 ein Flussdiagramm, das Schritte einer Startsteuerungsverarbeitung veranschaulicht, die durch die rotierende elektrische Maschine durchgeführt wird,
  • 5 ein Flussdiagramm, das Schritte eines Ladesteuerungsbetriebs veranschaulicht, der durch die rotierende elektrische Maschine durchgeführt wird,
  • 6 einen Graphen, der Beziehungen zwischen dem Spannungswert einer Batterie zur Verwendung beim Starten der Kraftmaschine und Ladezeit oder Ladestrom veranschaulicht,
  • 7 ein Zeitverlaufsdiagramm, das ein Beispiel für zeitliche Änderungen verschiedener Werte des Kraftmaschinenstartsystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
  • 8 eine schematische Darstellung, die den Aufbau eines Kraftmaschinenstartsystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
  • 9 eine schematische Darstellung, die den Aufbau eines Kraftmaschinenstartsystems gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht, 10 eine schematische Darstellung, die den Aufbau einer Startsteuerungseinheit veranschaulicht, die in dem Kraftmaschinenstartsystem gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung enthalten ist,
  • 11 eine schematische Darstellung, die den Aufbau eines Kraftmaschinenstartsystems gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
  • 12 den Aufbau einer Modifikation des Hauptteils der rotierenden elektrischen Maschine, die in dem Kraftmaschinenstartsystem gemäß dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung enthalten ist, und
  • 13 eine schematische Darstellung, die den Aufbau einer Modifikation der rotierenden elektrischen Maschine veranschaulicht, die in dem Kraftmaschinenstartsystem gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung enthalten ist.
Show it:
  • 1 12 is a schematic diagram showing the structure of an engine starting system according to a first embodiment of the invention.
  • 2 12 is a schematic diagram illustrating the structure of a rotary electric machine included in the engine starting system according to the first embodiment.
  • 3 a schematic diagram illustrating the structure of a power conversion section included in the rotary electric machine,
  • 4 a flowchart illustrating steps of start control processing performed by the rotary electric machine,
  • 5 a flowchart illustrating steps of a charge control operation performed by the rotary electric machine,
  • 6 a graph illustrating relationships between the voltage value of a battery for use in starting the engine and charging time or charging current,
  • 7 12 is a timing chart showing an example of changes over time in various values of the engine starting system according to the first embodiment of the invention.
  • 8th 12 is a schematic diagram showing the structure of an engine starting system according to a second embodiment of the invention.
  • 9 12 is a schematic diagram showing the structure of an engine starting system according to a third embodiment of the invention. 10 12 is a schematic diagram showing the structure of a start control unit included in the engine starting system according to a third embodiment of the invention.
  • 11 12 is a schematic diagram showing the structure of an engine starting system according to a fourth embodiment of the invention.
  • 12 the configuration of a modification of the main part of the rotary electric machine included in the engine starting system according to the first or second embodiment of the invention, and
  • 13 12 is a schematic diagram illustrating the structure of a modification of the rotary electric machine included in the engine starting system according to a third embodiment of the invention.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPILE DER ERFINDUNGPREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION

Erstes AusführungsbeispielFirst embodiment

Ein Kraftmaschinenstartsystem 10A gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist unter Bezugnahme auf 1 bis 7 beschrieben. 1 zeigt einen Aufbau eines Hybridfahrzeugs 100, das mit dem Kraftmaschinenstartsystem 10A versehen ist. Das Fahrzeug 100 weist Batterien 11, 19 und 20, eine elektrische Last 12, einen Wandler 13, Räder 14, ein Getriebe (T/M) 15, rotierende elektrische Maschinen (Motor-Generatoren) (MG) 16 und 17, Leistungsübertragungselemente 18 und 22, einen Wechselrichter (Umrichter) 21, eine Kraftmaschine 23, und eine Leistungsumwandlungssteuerungseinheit 24 auf. Das Kraftmaschinenstartsystem 10A weist zumindest die rotierende elektrische Maschine 17 und einen Spannungssensor 30 auf (siehe 2).An engine starting system 10A according to a first embodiment of the invention is shown with reference to FIG 1 until 7 described. 1 12 shows a structure of a hybrid vehicle 100 provided with the engine starting system 10A. The vehicle 100 has batteries 11, 19 and 20, an electric load 12, a converter 13, wheels 14, a transmission (T/M) 15, rotary electric machines (motor-generators) (MG) 16 and 17, power transmission elements 18 and 22 , an inverter (converter) 21 , an engine 23 , and a power conversion control unit 24 . The engine starting system 10A includes at least the rotary electric machine 17 and a voltage sensor 30 (see FIG 2 ).

Die Batterie 11, die separat von der Batterie 19 vorgesehen ist, ist eine Leistungsquelle bzw. Energiequelle, die Leistung einer zweiten Stromleitung CL zuführt. Die Batterie 19 ist eine Leistungsquelle, die Leistung zum Starten oder erneutem Starten der Kraftmaschine 23 zuführt, und ebenfalls Leistung der zweiten Stromleitung CL durch einen Schalter SW3 zuführt. Die Batterie 20 ist eine Leistungsquelle, die Leistung einer dritten Stromleitung HL durch einen Schalter SW1 zuführt. Jede der Batterien 11, 19 und 20 ist eine Sekundärbatterie wie ein Lithiumionenbatterie oder eine Bleisäurenspeicherbatterie. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden Bleisäurenspeicherbatterien als die Batterien 11 und 19 verwendet, und wird eine Lithiumionenbatterie als die Batterie 20 verwendet.The battery 11, which is provided separately from the battery 19, is a power source that supplies power to a second power line CL. The battery 19 is a power source that supplies power for starting or restarting the engine 23 and also supplies power to the second power line CL through a switch SW3. The battery 20 is a power source that supplies power to a third power line HL through a switch SW1. Each of the batteries 11, 19 and 20 is a secondary battery such as a lithium ion battery or a lead acid storage battery battery. According to this embodiment, lead-acid storage batteries are used as the batteries 11 and 19, and a lithium ion battery is used as the battery 20. FIG.

Jede der ersten Stromleitung PL, der zweiten Stromleitung CL und der dritten Stromleitung HL ist ein Leistungsübertragungskabel, das mit einem Relaisverbinder versehen sein kann. Ein Schalter SW2 ist zwischen der zweiten Stromleitung CL und der ersten Stromleitung PL angeordnet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Spannungen der ersten Stromleitung PL und der zweiten Stromleitung CL (beispielsweise 12 V) kleiner als die Spannung der dritten Stromleitung HL (beispielsweise 660 V).Each of the first power line PL, the second power line CL, and the third power line HL is a power transmission cable that may be provided with a relay connector. A switch SW2 is arranged between the second power line CL and the first power line PL. According to this embodiment, the voltages of the first power line PL and the second power line CL (e.g. 12V) are lower than the voltage of the third power line HL (e.g. 660V).

Die elektrische Last 12 weist Komponenten oder Elemente auf, die mit der durch die zweite Stromleitung CL zugeführten Leistung arbeiten. Beispielsweise weist die elektrische Last 12 Instrumente, ein Autonavigationssystem, Lampen (Scheinwerfer, Innenbeleuchtung, Rücklichter usw.), ein Kühl- und Wärmegerät (eine Klimaanlage oder eine Heizung), Motoren zum Antrieb von Scheibenwischern und dergleichen auf. Der Wandler 13 wandelt Leistung um, die zwischen der zweiten Stromleitung CL und der dritten Stromleitung HL übertragen wird, der Wechselrichter 21 wandelt Leistung, die der rotierenden elektrischen Maschine 16 zuzuführen ist, wenn diese als ein Motor fungiert, und wandelt Leistung, die von der rotierenden elektrischen Maschine 16 zugeführt wird, wenn diese als ein Generator fungiert, zum Laden der Batterie 20 um. Der Wandler 13 und der Wechselrichter 21 arbeiten entsprechend Signalen, die individuell aus der Leistungsumwandlungssteuerungseinheit 24 übertragen werden (siehe die gestrichelte Linie in 1).The electrical load 12 has components or elements that operate on the power supplied through the second power line CL. For example, the electric load 12 includes instruments, a car navigation system, lamps (headlights, courtesy lights, taillights, etc.), a cooling and heating device (an air conditioner or a heater), motors for driving wipers, and the like. The converter 13 converts power transmitted between the second power line CL and the third power line HL, the inverter 21 converts power to be supplied to the rotary electric machine 16 when it functions as a motor, and converts power supplied from the rotating electrical machine 16 when functioning as a generator for charging the battery 20 µm. The converter 13 and the inverter 21 operate according to signals transmitted individually from the power conversion control unit 24 (see the broken line in Fig 1 ).

Die rotierende elektrische Maschine 17, die in dem Kraftmaschinenstartsystem 10A enthalten ist, ist mechanisch mit der Kraftmaschine 23 durch das Leistungsübertragungselement 18 verbunden. Die rotierende elektrische Maschine 17 ist in der Lage, als Motor und als Generator zu fungieren. Die rotierende elektrische Maschine 17 fungiert als Motor, um die Kraftmaschine 23 zu starten, um die Bewegungsleistung der Kraftmaschine 23 zu unterstützen, und um die später beschriebene Startfähigkeit der Batterie 19 zu bestimmen. Demgegenüber fungiert die rotierende elektrische Maschine 17 als Generator, wenn dieser mit Bewegungsleistung aus der Kraftmaschine 23 oder den Rädern 14 versorgt wird.The rotary electric machine 17 included in the engine starting system 10</b>A is mechanically connected to the engine 23 through the power transmission member 18 . The rotary electric machine 17 is capable of functioning as a motor and a generator. The rotary electric machine 17 functions as a motor to start the engine 23, to assist the motive power of the engine 23, and to determine the later-described startability of the battery 19. On the other hand, the rotary electric machine 17 functions as a generator when supplied with motive power from the engine 23 or the wheels 14 .

Das Leistungsübertragungselement 18 kann eine Welle (eine Drehwelle), ein Nocken, ein Verbindungselement (Link), eine Kurbelwelle, ein Riemen, ein Zahnrad und/oder eine Zahnstange-Ritzel-Kombination sein.The power-transmitting member 18 may be a shaft (a rotary shaft), a cam, a link, a crankshaft, a belt, a gear, and/or a rack and pinion combination.

Die Bewegungsleistungsquelle des Fahrzeugs 100 ist durch die Kraftmaschine 23 und die rotierende elektrische Maschine 16 bereitgestellt. Die rotierende elektrische Maschine 16, die mechanisch mit der Kraftmaschine 23 durch das Leistungsübertragungselement 23 verbunden ist, kann als Motor und als Generator fungieren. Die durch die Kraftmaschine 23 und/oder die rotierende elektrische Maschine 16 erzeugte Bewegungsleistung wird durch das Getriebe 15 und das Leistungsübertragungselement 18 auf die Räder 14 übertragen, um das Fahrzeug 100 anzutreiben. Das Getriebe 15 kann entweder ein manuelles Getriebe (Schaltgetriebe) oder ein Automatikgetriebe sein.The motive power source of the vehicle 100 is provided by the engine 23 and the rotary electric machine 16 . The rotary electric machine 16 mechanically connected to the engine 23 through the power transmission member 23 can function as a motor and a generator. The motive power generated by the engine 23 and/or the rotary electric machine 16 is transmitted through the transmission 15 and the power transfer member 18 to the wheels 14 to propel the vehicle 100 . The transmission 15 may be either a manual transmission (gearbox) or an automatic transmission.

Die rotierende elektrische Maschine 16 fungiert als Motor, wenn dieser Leistung aus der Batterie 20 durch den Wechselrichter 21 zugeführt wird. Demgegenüber fungiert die rotierende elektrische Maschine 16 als Generator, wenn dieser Bewegungsleistung durch das Leistungsübertragungselement 18 zugeführt wird. Der rotierenden elektrischen Maschine 16 wird Bewegungsleistung durch das Leistungsübertragungselement 18 zugeführt, wenn beispielsweise die Kraftmaschine 23 arbeitet oder wenn das Fahrzeug fährt, ohne dass es Bewegungsleistung benötigt (Trägheitsfahrt, Gefällefahrt oder dergleichen).The rotary electric machine 16 functions as a motor when power is supplied thereto from the battery 20 through the inverter 21 . On the other hand, the rotary electric machine 16 functions as a generator when motive power is supplied thereto through the power transmission member 18 . The rotary electric machine 16 is supplied with motive power through the power transmission member 18 when, for example, the engine 23 operates or when the vehicle runs without requiring motive power (inertia running, downhill running, or the like).

Wie es in 2 gezeigt ist, weist die rotierende elektrische Maschine 17 eine Startersteuerungseinheit 17a und einen Hauptteil 17b der rotierenden elektrischen Maschine auf. Die Startersteuerungseinheit ist zum Signalaustausch mit einer externen Einheit EX in der Lage, und führt eine Steuerung zum Antrieb des Hauptteils 17b der rotierenden elektrischen Maschine zum Starten der Kraftmaschine 23 durch. Die externe Einheit EX kann eine ECU (elektronische Steuerungseinheit) oder ein Computer sein. Wie es in 3 gezeigt ist, weist der Hauptteil der rotierenden elektrischen Maschine 17b Statorwicklungen Lu, Lv und Lw sowie eine Feldwicklung Lf auf.like it in 2 1, the rotary electric machine 17 includes a starter control unit 17a and a rotary electric machine body 17b. The starter control unit is capable of signal exchange with an external unit EX, and performs control for driving the rotary electric machine main part 17 b to start the engine 23 . The external unit EX may be an ECU (Electronic Control Unit) or a computer. like it in 3 As shown, the main part of the rotary electric machine 17b has stator windings Lu, Lv and Lw and a field winding Lf.

Die Startersteuerungseinheit 17a führt eine Steuerung zum Empfang von Leistung aus der Batterie 19 und zum Durchlassen eines Stroms, der zum Starten der Kraftmaschine 23 erforderlich ist, zu der Feldwicklung Lf (siehe 3) sowie eine Steuerung zum Aufrechterhalten von Leistung durch, die zum Starten der Kraftmaschine 23 erforderlich ist, bevor die Kraftmaschine 23 gestoppt wird. Die Startersteuerungseinheit 17a gemäß 2 weist einen Signalausgabeabschnitt 171, einen Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 172, einen Ladesteuerungsabschnitt 173 und einen Leistungsumwandlungssteuerungsabschnitt 174 auf.The starter control unit 17a performs control for receiving power from the battery 19 and passing a current necessary for starting the engine 23 to the field winding Lf (see FIG 3 ) and control for maintaining power required to start the engine 23 before the engine 23 is stopped. The starter control unit 17a according to 2 has a signal output section 171, a startability determination section 172, a charging control section 173 and a power conversion control section 174.

Der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 172 bestimmt, ob eine Leistung, die zum Starten der Kraftmaschine 23 erforderlich ist, verfügbar ist oder nicht, wenn eine Stoppbedingung zum Stoppen der Kraftmaschine 23 erfüllt ist. Das heißt, dass der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 172 bestimmt, ob ein Kraftmaschinenstarten möglich ist oder nicht, das heißt, ob die Kraftmaschine 23 gestartet werden kann oder nicht. Der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 172 sendet ein Bestimmungsergebnissignal SC zu dem Signalausgabeabschnitt 171, falls er bestimmt, dass das Kraftmaschinenstarten möglich ist. Falls der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 172 bestimmt, dass das Kraftmaschinenstarten nicht möglich ist, sendet er ein Ladeanforderungssignal SD zu dem Ladesteuerungsabschnitt 173, um die Batterie 19 zu laden. Danach wartet der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 172, bis er ein Ladeabschlusssignal SE von dem Ladesteuerungsabschnitt 173 empfängt, und bestimmt dann die Startfähigkeit erneut. Anders ausgedrückt führt der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 172 die Steuerung zum Laden der Batterie 19 durch, bis bestimmt wird, dass das Kraftmaschinenstarten möglich ist.The startability determination section 172 determines whether power required for starting of the engine 23 is required is available or not when a stop condition for stopping the engine 23 is satisfied. That is, the startability determination section 172 determines whether or not engine starting is possible, that is, whether the engine 23 can be started or not. The startability determination section 172 sends a determination result signal SC to the signal output section 171 if it determines that the engine starting is possible. If the startability determination section 172 determines that engine starting is not possible, it sends a charge request signal SD to the charge control section 173 to charge the battery 19 . Thereafter, the startability determination section 172 waits until it receives a charge completion signal SE from the charge control section 173, and then determines the startability again. In other words, the startability determination section 172 performs the control for charging the battery 19 until it is determined that engine starting is possible.

Um die Startfähigkeit zu bestimmen, sendet der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 172 ein Bestimmungsbefehlssignal SF zu der Leistungsumwandlungssteuerungseinheit 174. In Reaktion auf das Bestimmungsbefehlssignal SF führt die Leistungsumwandlungssteuerungseinheit 174 eine Leistungsumwandlung derart durch, dass ein Statorstrom Is zu den Statorwicklungen Lu, Lv und Lw geführt wird (siehe 3, 6 und 7), ohne dass ein Feldstrom If zu der Feldwicklung Lf des Hauptteils 17b der rotierenden elektrischen Maschine geführt wird (If=0). Der Feldstrom If und der Statorstrom Is entsprechen einem Strom zum Zweck der Bestimmung bzw. Bestimmungsstrom SH. Der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 172 bestimmt die Startfähigkeit auf der Grundlage eines Spannungswerts Vd der Batterie 19, der durch den Spannungssensor 30 gemessen wird, und eines Stromwerts (des in 3 gezeigten Statorstrom Is), der durch einen Stromsensor 31 gemessen wird.In order to determine the startability, the startability determination section 172 sends a determination command signal SF to the power conversion control unit 174. In response to the determination command signal SF, the power conversion control unit 174 performs power conversion such that a stator current Is is supplied to the stator windings Lu, Lv and Lw (see 3 , 6 and 7 ) without a field current If being supplied to the field winding Lf of the rotary electric machine main part 17b (If=0). The field current If and the stator current Is correspond to a determination-purpose current SH. The startability determining section 172 determines the startability based on a voltage value Vd of the battery 19 measured by the voltage sensor 30 and a current value (the 3 shown stator current Is) which is measured by a current sensor 31.

Der Ladesteuerungsabschnitt 173 führt eine Steuerung zum Laden der Batterie 19 unter Verwendung der durch die rotierende elektrische Maschine 17 erzeugten Leistung durch, ohne dass die Kraftmaschine 23 gestoppt wird. Das Laden der Batterie 19 wird durchgeführt, wenn der Ladesteuerungsabschnitt 173 das Ladeanforderungssignal SD aus dem Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 172 empfangen hat, der bestimmt hat, dass das Kraftmaschinenstarten nicht möglich ist. In Reaktion auf das Ladenanforderungssignal SD sendet der Ladesteuerungsabschnitt 173 ein Ladebefehlssignal SG zu dem Leistungsumwandlungssteuerungsabschnitt 174.The charge control section 173 performs control to charge the battery 19 using the power generated by the rotary electric machine 17 without stopping the engine 23 . Charging of the battery 19 is performed when the charge control section 173 has received the charge request signal SD from the startability determination section 172, which has determined that engine starting is not possible. In response to the charge request signal SD, the charge control section 173 sends a charge command signal SG to the power conversion control section 174.

Der Leistungsumwandlungssteuerungsabschnitt 174 führt eine Leistungsumwandlung durch. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel führt der Leistungsumwandlungssteuerungsabschnitt 174 eine Steuerung derart durch, dass Leistung, die aus der Batterie 19 durch die erste Stromleitung PL zugeführt wird, umgewandelt wird und dem Hauptteil 17d der rotierenden elektrischen Maschine bei Empfang des Bestimmungsbefehlssignals SF zugeführt wird. Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird der Statorstrom Is zu dem Statorwicklungen Lu, Lv und Lw geführt, ohne dass der Feldstrom If zu der Feldwicklung Lf geführt wird. Außerdem führt der Leistungsumwandlungssteuerungsabschnitt 174 eine Steuerung derart durch, dass die elektromotorische Kraft EF (oder elektrische Leistung), die durch den Hauptteil 17b der rotierenden elektrischen Maschine erzeugt wird, umgewandelt wird und der Batterie 19 bei Empfang des Ladebefehlssignals SG zugeführt wird.The power conversion control section 174 performs power conversion. According to this embodiment, the power conversion control section 174 performs control such that power supplied from the battery 19 through the first power line PL is converted and supplied to the rotary electric machine main body 17d upon receipt of the determination command signal SF. As described above, the stator current Is is supplied to the stator windings Lu, Lv and Lw without the field current If being supplied to the field winding Lf. In addition, the power conversion control section 174 performs control such that the electromotive force EF (or electric power) generated by the rotary electric machine body 17b is converted and supplied to the battery 19 upon receipt of the charge command signal SG.

Wenn das Bestimmungsergebnissignal SC von den Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 172 empfangen wird, gibt der Signalausgabeabschnitt 171 ein Stoppzulassungssignal SB zum Zulassen des Stoppens der Kraftmaschine 23 zu der externen Einheit EX aus. In Reaktion auf das Stoppzulassungssignal SB führt die externe Einheit EX eine Steuerung zum Stoppen der Kraftmaschine 23 durch (beispielsweise ein Abschneiden der Kraftstoffzufuhr).When the determination result signal SC is received from the startability determination section 172, the signal output section 171 outputs a stop permission signal SB for allowing the engine 23 to stop to the external unit EX. In response to the stop permission signal SB, the external unit EX performs control to stop the engine 23 (eg, fuel cut).

Wie es in 3 gezeigt ist, weist der Leistungsumwandlungssteuerungsabschnitt 174 eine Wechselrichtersteuerungseinrichtung 174a und einen Wechselrichter 174b auf. Die Wechselrichtersteuerungseinheit 174a steuert den Betrieb von Schaltelementen Q1 bis Q6 und Qf entsprechend verschiedenen Signalen einschließlich des Bestimmungsbefehlssignals SF, das aus dem Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 172 empfangen wird, und des Ladebefehlssignals SG, das aus dem Ladesteuerungsabschnitt 173 empfangen wird.like it in 3 As shown, the power conversion control section 174 includes an inverter controller 174a and an inverter 174b. Inverter control unit 174a controls the operation of switching elements Q1 to Q6 and Qf according to various signals including determination command signal SF received from startability determination section 172 and charge command signal SG received from charge control section 173 .

Der Wechselrichter 174b weist die Schaltelemente Q1 bis Q6 und Qf sowie Dioden D1 bis D1 und Df auf. Jedes der Schaltelemente Q1 bis Q6 und Qf kann ein Halbleiterschaltelement wie ein FET (beispielsweise MOSFET, JFET, MESFET), ein IGBT, ein GTO oder ein Leistungstransistor sein. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Schaltelemente Q1 bis Q6 und Qf IGBTs. Diese Schaltelemente Q1 bis Q6 und Qf werden entsprechend Signalen, die separat aus der Wechselrichtersteuerungseinrichtung 174a gesendet werden, ein- und ausgeschaltet. Jede der Dioden D1 bis D6 und Df ist zwischen dem Kollektoranschluss und dem Emitteranschluss eines entsprechendem der Schaltelemente Q1 bis Q6 und Qf angeschlossen. Jede der Dioden D1 bis D6 und Df fungiert als eine Freilaufdiode. Die Schaltelemente Q1 bis Q3 und die Dioden D1 bis D3 sind auf der oberen Zweigseite angeordnet, und die Schaltelemente Q4 bis Q6 und die Dioden D4 bis D6 sind auf der unteren Zweigseite angeordnet. Ein gemeinsames Potential G des Wechselrichters 174b ist das Massepotential, das bei Erdung 0 V ist.Inverter 174b includes switching elements Q1 through Q6 and Qf, and diodes D1 through D1 and Df. Each of the switching elements Q1 to Q6 and Qf may be a semiconductor switching element such as an FET (eg, MOSFET, JFET, MESFET), an IGBT, a GTO, or a power transistor. According to this embodiment, the switching elements Q1 to Q6 and Qf are IGBTs. These switching elements Q1 to Q6 and Qf are turned on and off according to signals separately sent from the inverter controller 174a. Each of the diodes D1 to D6 and Df is connected between the collector terminal and the emitter terminal of a corresponding one of the switching elements Q1 to Q6 and Qf. Each of the diodes D1 to D6 and Df functions as a flywheel diode. The switching elements Q1 to Q3 and diodes D1 to D3 are arranged on the upper arm side, and switching elements Q4 to Q6 and diodes D4 to D6 are arranged on the lower arm side. A common potential G of the inverter 174b is the ground potential, which is 0V when grounded.

Wie es in 3 gezeigt ist, sind die Schaltelemente des Wechselrichters 174b in drei Phasen (gemäß diesem Ausführungsbeispiel U-Phase, V-Phase und W-Phase) gruppiert und werden durch die Wechselrichtersteuerungseinrichtung 174a für jede der drei Phasen gesteuert. Die U-Phasen-Schaltungselemente weisen die Schaltelemente Q1 und Q4 sowie die Dioden D1 und D4 auf. Die V-Phasen-Schaltungselemente weisen die Schaltelemente Q2 und Q5 sowie die Dioden D2 und D5 auf. Die W-Phasen-Schaltungselemente weisen die Schaltelemente Q3 und Q6 sowie die Dioden D3 und D6 auf. Die Schaltelemente Q1 und Q4 der U-Phase sind in Reihe geschaltet, um eine Halbbrücke zu bilden. Die Schaltelemente Q2 und Q5 der V-Phase sind in Reihe geschaltet, um eine Halbbrücke zu bilden. Die Schaltelemente Q3 und Q6 der W-Phase sind in Reihe geschaltet, um eine Halbbrücke zu bilden. Die Verbindungsknoten dieser Halbbrücken sind mit den Statorwicklungen Lu, Lv und Lw des Wechselrichters 174b durch Leitungen Ku, Kv und Kw jeweils verbunden. Wenn die Schaltelemente Q1 und Q4 angetrieben bzw. angesteuert werden, fließt ein U-Phasen-Strom Iu durch die Statorwicklung Lu durch die Leitung Ku. Wenn die Schaltelemente Q2 und Q5 angesteuert werden, fließt ein V-Phasen-Strom Iv durch die Statorwicklung Lv durch die Leitung Kv. Wenn die Schaltelemente Q3 und Q6 angesteuert werden, fließt ein W-Phasen-Strom Iw durch die Statorwicklung Lw durch die Leitung Kw. Der U-Phasen-Strom Iu, der V-Phasen-Strom Iv und der W-Phasen-Strom Iw werden als der Statorstrom Is durch den Stromsensor 31 gemessen.like it in 3 As shown, the switching elements of the inverter 174b are grouped into three phases (U-phase, V-phase, and W-phase in this embodiment) and are controlled by the inverter controller 174a for each of the three phases. The U-phase circuit elements include switching elements Q1 and Q4 and diodes D1 and D4. The V-phase circuit elements include switching elements Q2 and Q5 and diodes D2 and D5. The W-phase switching elements include switching elements Q3 and Q6 and diodes D3 and D6. The U-phase switching elements Q1 and Q4 are connected in series to form a half bridge. The V-phase switching elements Q2 and Q5 are connected in series to form a half bridge. The W-phase switching elements Q3 and Q6 are connected in series to form a half bridge. The connection nodes of these half-bridges are connected to the stator windings Lu, Lv and Lw of the inverter 174b by lines Ku, Kv and Kw, respectively. When the switching elements Q1 and Q4 are driven, a U-phase current Iu flows through the stator winding Lu through the line Ku. When the switching elements Q2 and Q5 are driven, a V-phase current Iv flows through the stator winding Lv through the line Kv. When the switching elements Q3 and Q6 are driven, a W-phase current Iw flows through the stator winding Lw through the wire Kw. The U-phase current Iu, the V-phase current Iv, and the W-phase current Iw become as the stator current Is measured by the current sensor 31 .

Die vorstehend beschriebenen U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen-Schaltungselemente innerhalb des Wechselrichters 174b sind zu dem Schaltelement Qf parallel geschaltet. Das Schaltelement Qf ist in Reihe mit der Feldwicklung Lf des Hauptteils 17b der rotierenden elektrischen Maschine geschaltet. Ein durch die Feldwicklung Lf fließender Strom wird als der Feldstrom If durch einen Stromsensor 32 gemessen.The above-described U-phase, V-phase, and W-phase switching elements within the inverter 174b are connected in parallel to the switching element Qf. The switching element Qf is connected in series with the field winding Lf of the rotary electric machine body 17b. A current flowing through the field winding Lf is measured by a current sensor 32 as the field current If.

In 3 ist der Hauptteil 17b der rotierenden elektrischen Maschine derart gezeigt, dass dessen Statorwicklungen Lu, Lv und Lw im Stern geschaltet sind. Jedoch können die Statorwicklung Lu, Lv und Lw im Dreieck geschaltet sein, oder können im Stern-Dreieck (y-Δ) geschaltet sein.In 3 For example, the main part 17b of the rotary electric machine is shown with its stator windings Lu, Lv and Lw connected in star. However, the stator windings Lu, Lv, and Lw may be delta-connected, or may be star-delta (y-Δ)-connected.

Nachstehend ist die Startsteuerungsverarbeitung, die wiederholt in der rotierenden elektrischen Maschine 17 durchgeführt wird, unter Bezugnahme auf 4 beschrieben, in der Schritt S19 dem Signalausgabeabschnitt 171 entspricht, die Schritte S11, S14 und S15 dem Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 172 (einschließlich des Leistungsumwandlungssteuerungsabschnitts 174) entsprechen, und Schritt S22 (die in 5 gezeigte Ladesteuerungsverarbeitung) dem Ladesteuerungsabschnitt 173 (einschließlich des Leistungsumwandlungssteuerungsabschnitts 174) entspricht. Dabei sei angenommen, dass die Kraftmaschine 23 arbeitet und der Trennschalter (Schalter SW2) eingeschaltet ist. Die Ein-/AusSteuerung für den Trennschalter (Schalter SW2) wird durch die Startsteuerungseinheit 17a durchgeführt.The following is the start control processing that is repeatedly performed in the rotary electric machine 17 with reference to FIG 4 described in which step S19 corresponds to the signal output section 171, steps S11, S14 and S15 correspond to the startability determination section 172 (including the power conversion control section 174), and step S22 (the ones in 5 charging control processing shown) corresponds to the charging control section 173 (including the power conversion control section 174). Here, assume that the engine 23 is operating and the disconnecting switch (switch SW2) is on. The on/off control for the circuit breaker (switch SW2) is performed by the start control unit 17a.

Diese Startsteuerungsverarbeitung beginnt in Schritt S10, in dem bestimmt wird, ob die Stoppbedingung zum Stoppen der Kraftmaschine 23 erfüllt ist oder nicht. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird diese Bestimmung durchgeführt, indem überprüft wird, ob die Stoppanforderung SA aus der externen Einheit EX empfangen worden ist. Falls das Bestimmungsergebnis in Schritt S10 negativ ist, wartet die Verarbeitung, bis die Stoppanforderung SA empfangen wird.This start control processing begins in step S10, in which it is determined whether or not the stop condition for stopping the engine 23 is satisfied. According to this embodiment, this determination is made by checking whether the stop request SA has been received from the external unit EX. If the determination result in step S10 is negative, the processing waits until the stop request SA is received.

Falls das Bestimmungsergebnis in Schritt S10 positiv ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S11 über, um das Schaltelement Qf zum Stoppen der Stromzufuhr zu der Feldwicklung Lf in Reaktion auf das Bestimmungsbefehlssignal SF auszuschalten. Als Ergebnis verringert sich der Feldstrom If. In dem nachfolgenden Schritt S12 bestimmt die Verarbeitung, ob der durch die Feldwicklung Lf fließende Feldstrom If 0 (A) erreicht hat oder nicht. Die Verarbeitung wartet solange, wie das Bestimmungsergebnis in Schritt S12 negativ ist.If the determination result in step S10 is affirmative, the processing proceeds to step S11 to turn off the switching element Qf to stop the current supply to the field winding Lf in response to the determination command signal SF. As a result, the field current If decreases. In the subsequent step S12, the processing determines whether or not the field current If flowing through the field winding Lf has reached 0 (A). The processing waits as long as the determination result in step S12 is negative.

Falls das Bestimmungsergebnis positiv geworden ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S13 über, in dem der Trennschalter ausgeschaltet wird. In dem nachfolgenden Schritt S14 werden in Reaktion auf das Bestimmungsbefehlssignal SF die Schaltelemente Q1 bis Q6 angesteuert, um die Stromzufuhr zu den Statorwicklungen Lu, Lv und Lw zu starten. Dabei fungiert der Hauptteil 17b der rotierenden elektrischen Maschine als ein Motor. Als Ergebnis des Startens der Stromzufuhr zu den Statorwicklungen Lu, Lv und Lw startet ein Fließen der Phasenströme Iu, Iv und Iw, und ändert sich (normalerweise verringert sich) der Spannungswert Vd oder die Anschlussspannung der Batterie 19.If the determination result has become affirmative, the processing proceeds to step S13, where the circuit breaker is turned off. In the subsequent step S14, in response to the determination command signal SF, the switching elements Q1 to Q6 are driven to start current supply to the stator windings Lu, Lv and Lw. At this time, the rotary electric machine body 17b functions as a motor. As a result of starting the current supply to the stator windings Lu, Lv and Lw, the phase currents Iu, Iv and Iw start flowing, and the voltage value Vd or the terminal voltage of the battery 19 changes (normally decreases).

In dem nachfolgenden Schritt S15 wird die Startfähigkeit auf der Grundlage des durch den Spannungssensor 30 gemessenen Spannungswert Vd und des durch den Stromsensor 31 gemessenen Statorstrom Is überprüft.In the subsequent step S<b>15 , the startability is determined based on the voltage value measured by the voltage sensor 30 Vd and the stator current Is measured by the current sensor 31 are checked.

In dem nachfolgenden Schritt S16 wird auf der Grundlage des Überprüfungsergebnisses in Schritt S15 bestimmt, ob das Kraftmaschinenstarten möglich ist oder nicht. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird auf der Grundlage des Bestimmungsergebnisses in Schritt S15 bestimmt, dass das Kraftmaschinenstarten möglich ist, falls für eine vorbestimmte Bestimmungszeitdauer des Statorstrom Is oberhalb eines Schwellwertstroms Ith beibehalten wird (Is>Ith) und der Spannungswert Vd oberhalb einer Schwellwertspannung Vth beibehalten wird (Vd≥Vth). Falls während der Bestimmungszeitdauer der Statorstrom Is unterhalb des Schwellwertstroms Ith abfällt (Is<Ith) oder der Spannungswert Vd unterhalb der Schwellwertspannung Vth abfällt (Vd<Vth), wird bestimmt, dass das Kraftmaschinenstarten nicht möglich ist.In the subsequent step S16, it is determined whether or not the engine starting is possible based on the check result in step S15. According to this embodiment, it is determined based on the determination result in step S15 that engine starting is possible if the stator current Is is maintained above a threshold current Ith (Is>Ith) and the voltage value Vd is maintained above a threshold voltage Vth for a predetermined determination period ( Vd≥Vth). If, during the determination period, the stator current Is falls below the threshold current Ith (Is<Ith) or the voltage value Vd falls below the threshold voltage Vth (Vd<Vth), it is determined that engine starting is not possible.

Falls das Bestimmungsergebnis in Schritt S16 positiv ist, bedeutet dies, dass die Batterie 19 zum Starten der Kraftmaschine 23 notwendige Leistung zuführen kann. Dementsprechend werden in Schritt S17 die Schaltelemente Q1 bis Q6 ausgeschaltet, um die Stromzufuhr zu den Statorwicklungen Lu, Lv und Lw zu stoppen, die für die Überprüfung durchgeführt wurde, und dann wird der Trennungsschalter in Schritt S18 eingeschaltet. Dabei wird, da eine Vorbereitung zum Stoppen der Kraftmaschine 23 durchgeführt worden ist, das Stoppzulassungssignal SB zu der externen Einheit EX entsprechend dem Bestimmungsergebnissignal SC in Schritt S19 übertragen. Die externe Einheit EX führt eine Steuerung zum Stoppen der Kraftmaschine 23 in Reaktion auf das Stoppzulassungssignal SB durch.If the determination result in step S<b>16 is affirmative, it means that the battery 19 can supply power necessary for starting the engine 23 . Accordingly, in step S17, the switching elements Q1 to Q6 are turned off to stop the current supply to the stator windings Lu, Lv and Lw, which has been performed for the check, and then the disconnection switch is turned on in step S18. At this time, since preparation for stopping the engine 23 has been performed, the stop permission signal SB is transmitted to the external unit EX according to the determination result signal SC in step S19. The external unit EX performs control to stop the engine 23 in response to the stop permission signal SB.

Falls demgegenüber das Bestimmungsergebnis in Schritt S16 negativ ist, bedeutet dies, dass die Batterie 19 geladen werden muss. Dementsprechend stoppt die Verarbeitung die Stromzufuhr zu den Statorwicklungen Lu, Lv und Lw in Schritt S20, schaltet den Trennschalter in Schritt S21 und führt dann in Schritt S22 die in 5 gezeigte Ladesteuerung durch.On the other hand, if the determination result in step S16 is negative, it means that the battery 19 needs to be charged. Accordingly, the processing stops the current supply to the stator windings Lu, Lv and Lw in step S20, turns on the circuit breaker in step S21, and then performs the in step in step S22 5 charging control shown.

Diese Ladesteuerungsverarbeitung beginnt in Schritt S30, in dem eine Ladezeit CT oder eine Ladestromgröße CV auf der Grundlage des Spannungswerts Vd und des Statorstroms Is eingestellt wird, die während der Bestimmungszeitdauer gemessen worden sind. Dabei ist der Ladestromwert CV der integrierte Wert der Batterie 19 zum Laden der Batterie zugeführten Stroms. Die Ladezeit CT ist eine Zeitdauer, während der die Ladestromgröße CV zum Laden der Batterie 19 geführt wird. Dabei können die Ladezeit CT und/oder die Ladestromgröße CV eingestellt werden. Schritt S30 kann entfallen. In diesem Fall werden die Ladezeit CT und die Ladestromgröße CV auf vorbestimmte Werte eingestellt.This charging control processing starts in step S30, in which a charging time CT or a charging current amount CV is set based on the voltage value Vd and the stator current Is measured during the determination period. Here, the charging current value CV is the integrated value of current supplied to the battery 19 for charging the battery. The charging time CT is a period during which the charging current amount CV for charging the battery 19 is supplied. The charging time CT and/or the charging current value CV can be adjusted. Step S30 can be omitted. In this case, the charging time CT and the charging current amount CV are set to predetermined values.

6 zeigt eine gekrümmte durchgezogene Kennlinie L1 und eine gerade strichpunktierte Kennlinie L2, die jeweils eine Beziehung zwischen dem Spannungswert Vd und der Ladezeit CT oder der Ladestromgröße CV veranschaulichen. In diesem Graphen gibt die linke vertikale Achse die Ladezeit CT an, gibt die rechte vertikale Achse die Ladestromgröße CV an, und gibt die horizontale Achse den Spannungswert Vd an. Wenn der Spannungswert Vd größer ist, da die Restkapazität der Batterie 19 größer ist, können die Ladezeit CT und die Ladestromgröße CV kleiner eingestellt werden. Wenn demgegenüber der Spannungswert Vd kleiner ist, da die Restkapazität der Batterie 19 kleiner ist, müssen die Ladezeit CT und die Ladestromgröße CV größer eingestellt werden. Die Beziehung zwischen dem Spannungswert Vd und der Ladezeit CT kann entweder durch die Kennlinie L1 oder durch die Kennlinie L2 definiert werden. Somit können die Beziehung zwischen der Anschlussspannung Vd und der Ladestromgröße CV entweder durch die Kennlinie L1 oder die Kennlinie L2 definiert werden. Durch Messen des Spannungswerts Vd können die Ladezeit CT und die Ladestromgröße CV entsprechend der Kennlinie L1 oder der Kennlinie L2 eingestellt werden. 6 12 shows a curved solid characteristic L1 and a straight chain characteristic L2 each showing a relationship between the voltage value Vd and the charging time CT or the charging current amount CV. In this graph, the left vertical axis indicates charging time CT, the right vertical axis indicates charging current magnitude CV, and the horizontal axis indicates voltage value Vd. When the voltage value Vd is larger, since the remaining capacity of the battery 19 is larger, the charging time CT and the charging current magnitude CV can be set smaller. On the other hand, when the voltage value Vd is smaller, since the remaining capacity of the battery 19 is smaller, the charging time CT and the charging current amount CV must be set larger. The relationship between the voltage value Vd and the charging time CT can be defined by either the characteristic L1 or the characteristic L2. Thus, the relationship between the terminal voltage Vd and the charging current amount CV can be defined by either the characteristic L1 or the characteristic L2. By measuring the voltage value Vd, the charging time CT and the charging current amount CV can be adjusted according to the characteristic L1 or the characteristic L2.

Bei Einstellen der Ladezeit CT oder der Ladestromgröße CV können der Statorstrom Is oder die elektrische Leistung Ps (=VdxIs) anstelle des Spannungswert Vd verwendet werden. Weiterhin können zwei oder mehr des Spannungswerts Vd, des Statorstroms Is und der Leistung Ps verwendet werden. In diesem Fall können, da unterschiedliche Werte für die Ladezeit oder die Ladestromgröße CV erhalten werden, einer dieser Werte, ein Durchschnitt dieser Werte oder ein gewichteter Durchschnitt dieser Wert verwendet werden.When setting the charging time CT or the charging current magnitude CV, the stator current Is or the electric power Ps (=VdxIs) can be used instead of the voltage value Vd. Furthermore, two or more of the voltage value Vd, the stator current Is, and the power Ps can be used. In this case, since different values are obtained for the charging time or the charging current amount CV, one of these values, an average of these values, or a weighted average of these values can be used.

Unter erneuter Bezugnahme auf 5 wird in Schritt S31 das Laden in Reaktion auf das Ladeanforderungssignal SD und das Ladebefehlssignal SG gestartet, nachdem die Ladezeit CT und die Ladestromgröße CV eingestellt sind. Dabei wird die Bewegungskraft der Kraftmaschine 23, die noch nicht gestoppt ist, verwendet. Insbesondere wird bewirkt, dass der Hauptteil 17b der rotierenden elektrischen Maschine als Generator unter Verwendung der von der Kraftmaschine 23 über das Leistungsübertragungselement 18 übertragenen Bewegungskraft fungiert. Die durch den Hauptteil 17b der rotierenden elektrischen Maschine erzeugten elektromotorischen Kraft EF wird auf die Batterie 19 durch den Leistungsumwandlungssabschnitt 174 und die erste Stromleitung PL übertragen (siehe 1 und 2).Referring again to 5 In step S31, charging is started in response to the charge request signal SD and the charge command signal SG after the charge time CT and the charge current amount CV are set. At this time, the motive power of the engine 23 which is not yet stopped is used. Specifically, the rotary electric machine body 17 b is caused to function as a generator using the motive power transmitted from the engine 23 via the power transmission member 18 . The electromotive force EF generated by the rotary electric machine body 17b is transmitted to the battery 19 through the power conversion section 174 and the first power line PL (see FIG 1 and 2 ).

In dem nachfolgenden Schritt S32 wird erfasst, ob eine Ladestoppbedingung erfüllt worden ist oder nicht. Falls das Erfassungsergebnis in diesem Schritt positiv ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S33 über, und andernfalls wird dieser Schritt erneut ausgeführt. Die Ladestoppbedingung kann von der Ladezeit CT oder der Ladestromgröße CV abhängen. In Schritt S33 wird das Laden in Reaktion auf das Ladeabschlusssignal SE und das Ladeanforderungssignal SG gestoppt, und dann wird die Ladesteuerungsverarbeitung beendet.In the subsequent step S32, it is detected whether or not a charging stop condition has been satisfied. If the detection result in this step is affirmative, the processing proceeds to step S33, and otherwise this step is executed again. The charge stop condition may depend on the charge time CT or the charge current magnitude CV. In step S33, charging is stopped in response to the charge completion signal SE and the charge request signal SG, and then the charge control processing is ended.

Nachstehend sind ein Beispiel für eine Steuerung, die durch die in 2 und 3 gezeigte Startsteuerungseinheit 17a durchgeführt wird, sowie eine Variante dieser Steuerung unter Bezugnahme auf das Zeitverlaufsdiagramm gemäß 7 beschrieben. Die horizontale Achse des Zeitverlaufsdiagramms stellt die Zeit dar. Die vertikale Achse des Zeitverlaufsdiagramms stellt ein Stoppbedingungsherstellungs-Flag FL, den Schalter SW2 (Trennschalter), den Startorstrom Is, den Feldstrom If, den Spannungswert Vd und die Drehzahl R der Kraftmaschine 23 in dieser Reihenfolge von oben dar. Dabei sei angenommen, dass die Kraftmaschine 23 vor dem Zeitpunkt t1 arbeitet.The following is an example of a control that is supported by the in 2 and 3 shown start control unit 17a is performed, and a variant of this control with reference to the timing chart of FIG 7 described. The horizontal axis of the timing chart represents time. The vertical axis of the timing chart represents a stop condition establishment flag FL, the switch SW2 (disconnector), the starter current Is, the field current If, the voltage value Vd, and the rotation speed R of the engine 23 in that order from above. Here, it is assumed that the engine 23 is operating before time t1.

Wenn das Stoppanforderungssignal SA aus der externen Einheit EX zu dem Zeitpunkt t1 empfangen wird und die Stoppbedingung erfüllt ist (JA in Schritt S10 gemäß 4), wird das Stoppbedingungsherstellungs-Flag FL von AUS auf EIN geschaltet (in 7 von „L“ auf „H“ gesetzt). Als Ergebnis wird die Stromzufuhr zu dem Hauptteil 17b der rotierenden elektrischen Maschine gestoppt und wird darauf gewartet, dass der Feldstrom If 0 erreicht (Schritt S12 in 4). In diesem Beispiel beträgt der Feldstrom If zu dem Zeitpunkt t1 IF1, und erreicht 0 (A) zu dem Zeitpunkt t2. Der Statorstrom Is verringert sich von Is2 auf 0 (A) während dieser Zeitdauer von t1 bis t2. Im Übrigen hängt diese Zeitdauer von den Umständen ab.When the stop request signal SA is received from the external unit EX at time t1 and the stop condition is satisfied (YES in step S10 according to FIG 4 ), the stop condition establishment flag FL is switched from OFF to ON (in 7 changed from "L" to "H"). As a result, the power supply to the rotary electric machine main body 17b is stopped, and it is waited for the field current If to reach 0 (step S12 in FIG 4 ). In this example, the field current If is IF1 at time t1, and reaches 0 (A) at time t2. The stator current Is decreases from Is2 to 0 (A) during this period from t1 to t2. Incidentally, this length of time depends on the circumstances.

Darauffolgend wird der Schalter SW2 zu dem Zeitpunkt t2 von EIN auf AUS geschaltet, wenn der Feldstrom If 0 erreicht (Schritt S13 in 4), um zu bestimmen, ob die Batterie 19 Leistung speichert oder nicht, die zum Starten der Kraftmaschine 23 beim nächsten Mal notwendig ist (Schritt S15 in 5). Diese Bestimmung kann durchgeführt werden, indem überprüft wird, ob während eines Prüfintervalls Chk1 von dem Zeitpunkt t2 bis zu dem Zeitpunkt t3 der Statorstrom Is unterhalb des Schwellwertstrom Ith beibehalten werden kann und der Spannungswert Vd oberhalb der Schwellwertspannung Vth beibehalten werden kann.Subsequently, the switch SW2 is turned from ON to OFF at time t2 when the field current If reaches 0 (step S13 in FIG 4 ) to determine whether or not the battery 19 stores power necessary for starting the engine 23 next time (step S15 in 5 ). This determination can be made by checking whether the stator current Is can be maintained below the threshold current Ith and the voltage value Vd can be maintained above the threshold voltage Vth during a test interval Chk1 from time t2 to time t3.

In dem Beispiel, das durch die durchgezogene Linie in 7 gezeigt ist, kann der Statorstrom Is auf Is1 beibehalten werden, was kleiner als der Schwellwertstrom Ith ist (Ith>Is1). Jedoch verringert sich der Spannungswert Vd der Batterie 19 von Vds auf Vd2 beim Ausschalten des Schalters 2, und verringert sich weiter auf Vd1, was kleiner als die Schwellwertspannung Vth ist, nach dem Prüfintervall Chk1 (Vd3>Vd2>Vth>Vd1). In der Variante des Beispiels, die durch die mit zwei Punkten gestrichelte Linie in 7 gezeigt ist, kann der Spannungswert Vd oberhalb der Schwellwertspannung Vth beibehalten werden, jedoch fällt der Statorstrom Is unterhalb des Schwellwertstroms Ith ab. In einer weiteren Variante fällt der Spannungswert Vd unter die Schwellwertspannung Vth ab, und fällt der Statorstrom Is unterhalb des Schwellwertstroms Ith ab. In diesen Beispielen wird in Schritt S15 gemäß 4 bestimmt, dass das Kraftmaschinenstarten nicht möglich ist. Daher wird die Stromzufuhr zu dem Statorstrom Is gestoppt, das heißt, der Statorstrom Is wird zu dem Zeitpunkt t3 auf 0 (A) eingestellt.In the example indicated by the solid line in 7 As shown, the stator current Is can be maintained at Is1, which is smaller than the threshold current Ith (Ith>Is1). However, the voltage value Vd of the battery 19 decreases from Vds to Vd2 when the switch 2 turns off, and further decreases to Vd1, which is smaller than the threshold voltage Vth, after the check interval Chk1 (Vd3>Vd2>Vth>Vd1). In the variant of the example indicated by the dashed line with two dots in 7 As shown, the voltage level Vd can be maintained above the threshold voltage Vth, but the stator current Is falls below the threshold current Ith. In a further variant, the voltage value Vd falls below the threshold voltage Vth and the stator current Is falls below the threshold current Ith. In these examples, in step S15 according to 4 determines that engine starting is not possible. Therefore, the current supply to the stator current Is is stopped, that is, the stator current Is is set to 0 (A) at time t3.

Darauffolgend wird der Schalter SW2 von AUS auf EIN geschaltet (Schritt S21 in 4), und wird bewirkt, dass Hauptteil 17b der rotierenden elektrischen Maschine als Generator fungiert, um die Batterie 19 ohne Stoppen der Kraftmaschine 23 nach dem Zeitpunkt t3 zu laden. Dabei wird die Drehzahl R der Kraftmaschine 23 auf oberhalb von 0 (U/min), normalerweise oberhalb der Leerlaufdrehzahl beibehalten. Dementsprechend kann die Drehzahl R nicht konstant sein, wie es durch die mit zwei Punkten unterbrochene Linie gezeigt ist. In dem in 7 gezeigten Beispiel wird die Ladezeit CT auf der Grundlage der Kennlinie L1 bestimmt und wird die Ladestromgröße CV (Is3 in 7) auf der Grundlage der Kennlinie L2 in Abhängigkeit von dem Spannungswert Vd zu dem Zeitpunkt t3 bestimmt. Danach wird die Batterie 19 geladen, wobei der Ladestrom von dem Zeitpunkt t3 bis zu dem Zeitpunkt t4 nach dem Verstreichen eines Ladeintervalls CS entsprechend der Ladezeit CT (CS=CT) auf Is3 beibehalten wird. Dabei fließt der Feldstrom If mit einer Größe von If2 durch die elektromotorische Kraft EF. Im Übrigen kann, falls der Ladestrom CT nicht bei Is3 beibehalten werden kann, die Batterie 19 mit einem maximalen Strom geladen werden, der durch die elektromotorische Bewegungskraft EF der rotierenden elektrischen Maschine 17b erhalten werden kann.Subsequently, the switch SW2 is turned from OFF to ON (step S21 in 4 ), and the rotary electric machine main part 17b is caused to function as a generator to charge the battery 19 without stopping the engine 23 after time t3. At this time, the revolving speed R of the engine 23 is maintained above 0 (rpm), normally above the idling speed. Accordingly, the rotational speed R cannot be constant as shown by the two-dot chain line. in the in 7 In the example shown, the charging time CT is determined based on the characteristic L1, and the charging current magnitude CV (Is3 in 7 ) is determined based on the characteristic L2 versus the voltage value Vd at time t3. Thereafter, the battery 19 is charged with the charging current maintained at Is3 from the time t3 to the time t4 after the lapse of a charging interval CS corresponding to the charging time CT (CS=CT). At this time, the field current If having a magnitude of If2 flows through the electromotive force EF. Incidentally, if the charging current CT cannot be maintained at Is3, the battery 19 can be charged with a maximum current that can be obtained by the motive electromotive force EF of the rotary electric machine 17b.

Wenn nach dem Verstreichen des Ladeintervalls CS der Zeitpunkt t4 erreicht wird, wird, da die Ladestoppbedingung erfüllt ist, das Laden der Batterie 19 gestoppt (Schritte S32 und S33 in 5). Darauffolgend wird die Stromzufuhr zu dem Hauptteil 17b der rotierenden elektrischen Maschine erneut gestoppt, und es wird darauf gewartet, dass der Feldstrom If 0 (A) erreicht (Schritt S12 in 4). In dem Beispiel von 7 erreicht der Feldstrom If 0 (A) zu dem Zeitpunkt t5. Danach wird geprüft, ob die Batterie 19 Leistung speichert, die zum Starten der Kraftmaschine 23 beim nächsten Mal notwendig ist (Schritt S15 in 4). Das Verfahren dieser Prüfung ist ähnlich zu demjenigen, das während des Prüfintervalls Chk1 durchgeführt wird.When time t4 is reached after the elapse of the charging interval CS, since the charging stop condition is satisfied, charging of the battery 19 is stopped (steps S32 and S33 in FIG 5 ). Subsequently, the current supply to the rotary electric machine main body 17b is stopped again, and it is waited for the field current If to reach 0 (A) (step S12 in FIG 4 ). In the example of 7 the field current If reaches 0 (A) at time t5. Thereafter, it is checked whether the battery 19 stores power necessary for starting the engine 23 next time (Step S15 in 4 ). The procedure of this check is similar to that performed during check interval Chk1.

Es wird geprüft, ob während eines Prüfintervalls Chk2 von dem Zeitpunkt t5 bis zu dem Zeitpunkt t6 der Statorstrom Is unterhalb des Schwellwertstroms Ith beibehalten werden kann und der Spannungswert Vd oberhalb der Schwellwertspannung Vth beibehalten werden kann. In dem Beispiel, das durch die durchgezogene Linie in 7 gezeigt ist, kann der Statorstrom Is bei Is1 beibehalten werden, was kleiner als der Schwellwertstrom ist (Ith>Is1). Der Spannungswert Vd der Batterie 19 verringert sich von Vd7, was der Anfangswert ist, wenn die Batterie 19 geladen worden ist, auf Vd6 mit Ausschalten des Schalter SW2, und verringert sich zu dem Zeitpunkt t6 nach dem Verstreichen des Prüfintervalls Chk2 weiter auf Vd5. Jedoch kann der Spannungswert Vd der Batterie 19 oberhalb der Schwellwertspannung Vth beibehalten werden (Vd7>Vd6>Vd5>Vth). Dementsprechend ist das Prüfergebnis in Schritt S15 in 4 „JA“. Als Ergebnis wird das Stoppzulassungssignal SB zu der externen Einheit EX zu dem Zeitpunkt t6 in Schritt S19 in 4 übertragen. Die externe Einheit EX führt eine Steuerung zum Stoppen der Kraftmaschine 23 in Reaktion auf das Stoppzulassungssignal SB durch. Als Ergebnis wird die Drehzahl R zu dem Zeitpunkt t7 0 (U/min). Nach dem Zeitpunkt t7, zu dem die Kraftmaschine 23 gestoppt wird, wird das Stoppbedingungsherstellungs-Flag FL auf niedrig gesetzt (zurückgesetzt).It is checked whether the stator current Is can be maintained below the threshold current Ith and the voltage value Vd can be maintained above the threshold voltage Vth during a check interval Chk2 from time t5 to time t6. In the example indicated by the solid line in 7 As shown, the stator current Is can be maintained at Is1, which is smaller than the threshold current (Ith>Is1). The voltage value Vd of the battery 19 decreases from Vd7, which is the initial value when the battery 19 has been charged, to Vd6 with turning off the switch SW2, and further decreases to Vd5 at time t6 after the elapse of the check interval Chk2. However, the voltage value Vd of the battery 19 can be maintained above the threshold voltage Vth (Vd7>Vd6>Vd5>Vth). Accordingly, the check result in step S15 is in 4 "YES". As a result, the stop permission signal SB is sent to the external unit EX at time t6 in step S19 4 transfer. The external unit EX performs control to stop the engine 23 in response to the stop permission signal SB. As a result, the rotation speed R at time t7 becomes 0 (rpm). After time t7 when the engine 23 is stopped, the stop condition establishment flag FL is set low (reset).

Obwohl es in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, wird, falls vor dem Verstreichen des Prüfintervalls Chk2 nach dem Zeitpunkt t5 der Statorstrom Is nicht unterhalb des Schwellwertstroms Ith beibehalten werden kann und der Spannungswert Vd nicht oberhalb der Schwellwertspannung Vth beibehalten werden kann, das Ladeintervall CS erneut zum Laden der Batterie 19 bereitgestellt. Das heißt, dass das Ladeintervall C zweimal oder öfter durchgeführt wird. Dies ermöglicht es, die verbleibende Kapazität der Batterie 19 zuverlässig wiederherzustellen, um die Kraftmaschine 23 zuverlässiger zu starten.Although not shown in the drawings, if before the elapse of the check interval Chk2 after time t5, the stator current Is cannot be maintained below the threshold current Ith and the voltage value Vd cannot be maintained above the threshold voltage Vth, the charging interval CS again provided for charging the battery 19. That is, the charging interval C is performed twice or more. This makes it possible to reliably restore the remaining capacity of the battery 19 to start the engine 23 more reliably.

Danach startet, wenn die Startbedingungen zum Starten der Kraftmaschine 23 erfüllt sind, die externe Einheit EX die Kraftmaschine 23 durch Übertragen eines Startsignals zu der Startsteuerungseinheit 18a, um den Hauptteil 17b der rotierenden elektrischen Maschine zu starten, und durch Zuführen von Kraftstoff zu der Kraftmaschine 23. Die Startbedingungen können eine Bedingung, dass das Fahrpedal betätigt worden ist, eine Bedingung, dass das Bremspedal losgelassen worden ist (nicht betätigt wird), und eine Bedingung aufweisen, dass ein Startvorgang (Startbedienung) durchgeführt worden ist.Thereafter, when the starting conditions for starting the engine 23 are satisfied, the external unit EX starts the engine 23 by transmitting a start signal to the start control unit 18a to start the rotary electric machine body 17b and supplying fuel to the engine 23 The starting conditions may include a condition that the accelerator pedal has been depressed, a condition that the brake pedal has been released (not depressed), and a condition that a starting operation (starting operation) has been performed.

Zweites AusführungsbeispielSecond embodiment

Nachstehend ist ein zweites Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf 8 beschrieben, wobei sich auf die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel konzentriert wird.A second embodiment is shown below with reference to FIG 8th described, focusing on the differences from the first embodiment.

In 8 bezeichnet das Bezugszeichen 110 ein Benzinfahrzeug. Das Fahrzeug 110 weist die Batterien 11 und 19, die elektrische Last 12, die Räder 14, das Getriebe 15, die rotierende elektrische Maschine 17, Leistungsübertragungselemente 18 und 22 sowie die Kraftmaschine 23 auf.In 8th reference numeral 110 denotes a gasoline vehicle. Vehicle 110 includes batteries 11 and 19 , electric load 12 , wheels 14 , transmission 15 , rotary electric machine 17 , power transmission elements 18 and 22 , and engine 23 .

Wie gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel das Kraftmaschinenstartsystem 10A zumindest die rotierende elektrische Maschine 17 und den Spannungssensor 30 auf. Die Startsteuerungseinheit 17a und der Hauptteil 17b der rotierenden elektrischen Maschine können derart konfiguriert sein, dass sie dieselben wie gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind (siehe 2 und 3). In dieser Konfiguration kann, da die Startsteuerungsverarbeitung gemäß 4 und die Ladesteuerungsverarbeitung gemäß 5 durchgeführt werden können, die Steuerung durchgeführt werden, wie sie in der vorstehend beschriebenen 7 gezeigt ist.According to this embodiment, like the first embodiment, the engine starting system 10</b>A includes at least the rotary electric machine 17 and the voltage sensor 30 . The starting control unit 17a and the rotary electric machine body 17b may be configured to be the same as those according to the first embodiment (see FIG 2 and 3 ). In this configuration, since the start control processing according to 4 and the charge control processing according to FIG 5 can be performed, the control can be performed as described in the above 7 is shown.

Drittes AusführungsbeispielThird embodiment

Nachstehend ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf 9 und 10 beschrieben, wobei sich auf die Unterschiede zu den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen konzentriert wird.A third embodiment of the invention is shown below with reference to FIG 9 and 10 described, focusing on the differences from the first and second embodiments.

In 9 bezeichnet das Bezugszeichen 120 ein Hybridfahrzeug. Das Hybridfahrzeug 120 weist die Batterien 11, 19 und 20, die elektrische Last 12, die Räder 14, das Getriebe 15, rotierende elektrische Maschinen 51 und 16, Leistungsübertragungselemente 18 und 22, einen Wechselrichter 21, die Kraftmaschine 23, die Leistungsumwandlungssteuerungseinheit 24 und einen Startsteuerungseinheit 50 auf. Die Startsteuerungseinheit 50, die rotierende elektrische Maschine 51 und der Spannungssensor 30 (siehe 10) bilden ein Kraftmaschinenstartsystem 10B.In 9 reference numeral 120 denotes a hybrid vehicle. The hybrid vehicle 120 has the batteries 11, 19 and 20, the electric load 12, the wheels 14, the transmission 15, rotary electric machines 51 and 16, power transmission elements 18 and 22, an inverter 21, the engine 23, the power conversion control unit 24 and a Start control unit 50 on. The start control unit 50, the rotary electric machine 51 and the voltage sensor 30 (see 10 ) form an engine starting system 10B.

Das Fahrzeug 120 unterscheidet sich von dem in 1 gezeigten Fahrzeug 100 hinsichtlich des Aufbaus des Kraftmaschinenstartsystems. Genauer ist die Startsteuerungseinheit 17a in dem Fahrzeug 100 in der rotierenden elektrischen Maschine 17 angeordnet. Demgegenüber ist in dem Fahrzeug 120 die Startsteuerungseinheit 50 separat von der rotierenden elektrischen Maschine 51 vorgesehen. Die Startsteuerungseinheit 50, die äquivalent zu der Startsteuerungseinheit 17a ist, ist zwischen den externen Einheit EX und der rotierenden elektrischen Maschine 51 angeordnet. Anders ausgedrückt ist das Hybridfahrzeug 120 ein Fahrzeug, das im Vergleich zu einem herkömmlichen Hybridfahrzeug zusätzlich mit der Startsteuerungseinheit 50 versehen ist. Die Startsteuerungseinheit 50 kann eine ECU oder ein Computer sein.The vehicle 120 differs from that in 1 The vehicle 100 shown in the structure of the engine starting system. More specifically, the start control unit 17a is arranged in the vehicle 100 in the rotary electric machine 17 . On the other hand, in the vehicle 120 , the start control unit 50 is provided separately from the rotary electric machine 51 . The start control unit 50, which is equivalent to the start control unit 17a, is between the external unit EX and the rotary electric machine 51 are arranged. In other words, the hybrid vehicle 120 is a vehicle that is additionally provided with the start control unit 50 compared to a conventional hybrid vehicle. The start control unit 50 may be an ECU or a computer.

Die in 10 gezeigte Startsteuerungseinheit 50 weist einen Kraftmaschinenstoppabschnitt 50a, einen Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 50b, einen Ladesteuerungsabschnitt 50c und einen Leistungsumwandlungssteuerungsabschnitt 50d auf. Der Kraftmaschinenstoppabschnitt 50a weist eine Funktion zum Stoppen der Kraftmaschine 23 auf, wenn der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 50b bestimmt, dass es möglich ist, elektrische Leistung zuzuführen, die zum Starten der Kraftmaschine 23 notwendig ist. Der Maschinenstoppabschnitt 50a kann derart konfiguriert sein, dass er derselbe wie der Signalausgabeabschnitt 171 gemäß 2 ist, oder dass er sowohl die Funktion des Signalausgabeabschnitts 171 als auch die Funktion der externen Einheit EX aufweist. In dem letzteren Fall wird die Steuerung zum Stoppen der Kraftmaschine 23 (beispielsweise zum Stoppen der Kraftstoffzufuhr) entsprechend dem Bestimmungsergebnissignal SC durchgeführt, das aus dem Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 50b übertragen wird.In the 10 The start control unit 50 shown has an engine stop section 50a, a startability determination section 50b, a charge control section 50c, and a power conversion control section 50d. The engine stop section 50a has a function of stopping the engine 23 when the startability determination section 50b determines that it is possible to supply electric power necessary for starting the engine 23 . The engine stop section 50a may be configured to be the same as the signal output section 171 according to FIG 2 or that it has both the function of the signal output section 171 and the function of the external unit EX. In the latter case, the control for stopping the engine 23 (for example, stopping fuel supply) is performed in accordance with the determination result signal SC transmitted from the startability determination section 50b.

Der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 50b ist derart konfiguriert, dass er derselbe wie der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 172 gemäß 2 ist. Der Ladesteuerungsabschnitt 50s ist derart konfiguriert, dass er derselbe wie der Ladesteuerungsabschnitt 173 gemäß 2 ist. Der Leistungsumwandlungssteuerungsabschnitt 50d ist derart konfiguriert, dass er derselbe wie der Leistungsumwandlungssteuerungsabschnitt 174 gemäß 2 ist. Die rotierende elektrische Maschine 51 ist derart konfiguriert, dass sie dieselbe wie der Hauptteil 17b der rotierenden elektrischen Maschine gemäß 2 ist.The startability determination section 50b is configured to be the same as the startability determination section 172 according to FIG 2 is. The charging control section 50s is configured to be the same as the charging control section 173 according to FIG 2 is. The power conversion control section 50d is configured to be the same as the power conversion control section 174 according to FIG 2 is. The rotary electric machine 51 is configured to be the same as the rotary electric machine main part 17b according to FIG 2 is.

In dieser Konfiguration kann, da die in 4 gezeigte Startsteuerungsverarbeitung und die in 5 gezeigte Ladesteuerungsverarbeitung durchgeführt werden können, die Steuerung durchgeführt werden, wie sie in der vorstehend beschriebenen 7 gezeigt ist.In this configuration, since the in 4 start control processing shown and the in 5 charging control processing shown can be performed, the control can be performed as described in the above 7 is shown.

Viertes AusführungsbeispielFourth embodiment

Nachstehend ist ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf 11 beschrieben, wobei sich auf Unterschiede zu den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen konzentriert wird.A fourth embodiment of the invention is shown below with reference to FIG 11 will be described, focusing on differences from the first to third embodiments.

In 11 bezeichnet das Bezugszeichen 130 ein Benzinfahrzeug. Das Benzinfahrzeug 130 weist die Batterien 11 und 19, die elektrische Last 12, die Räder 14, das Getriebe 15, die rotierende elektrische Maschine 51, die Leistungsübertragungselemente 18 und 22, die Kraftmaschine 23 und die Startsteuerungseinheit 50 auf.In 11 reference numeral 130 designates a gasoline vehicle. The gasoline vehicle 130 includes the batteries 11 and 19 , the electric load 12 , the wheels 14 , the transmission 15 , the rotary electric machine 51 , the power transmission elements 18 and 22 , the engine 23 , and the start control unit 50 .

Die Startsteuerungseinheit 50, die rotierende elektrische Maschine 51 und der Spannungssensor 30 (siehe 10) bilden das Kraftmaschinenstartsystem 10B. In dieser Konfiguration kann, da die in 4 gezeigte Startsteuerungsverarbeitung und die in 5 gezeigte Ladesteuerungsverarbeitung durchgeführt werden können, die Steuerung durchgeführt werden, wie sie in der vorstehend beschriebenen 7 gezeigt ist.The start control unit 50, the rotary electric machine 51 and the voltage sensor 30 (see 10 ) form the engine starting system 10B. In this configuration, since the in 4 start control processing shown and the in 5 charging control processing shown can be performed, the control can be performed as described in the above 7 is shown.

Andere AusführungsbeispieleOther embodiments

Selbstverständlich können verschiedene Modifikationen an den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen durchgeführt werden.Of course, various modifications can be made to the above embodiments.

Jede der rotierenden elektrischen Maschine 17, die in den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen beschrieben worden sind, und der rotierenden elektrischen Maschine 51, die in den dritten und vierten Ausführungsbeispielen beschrieben ist, sind in der Lage, sowohl als Motor als auch als Generator zu fungieren (siehe 1, 8, 9 und 11). Jedoch kann jedes der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele derart modifiziert werden, dass sie einen Motor und einen Generator enthalten. In diesem Fall kann der Motor eine rotierende elektrische Maschine sein, die eingestellt ist, als ein Motor zu fungieren, und der Generator kann eine rotierende elektrische Maschine sein, die zum Fungieren als Generator eingestellt ist. 12 zeigt ein Beispiel für die Modifikation des ersten oder zweiten Ausführungsbeispiels, gemäß der ein Motor 17c und ein Generator 17d anstelle des Hauptteils 17b der rotierenden elektrischen Maschine (siehe 2) vorgesehen sind. 13 zeigt ein Beispiel für die Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels, gemäß der ein Motor 51a und ein Generator 51b anstelle der rotierenden elektrischen Maschine 51 (siehe 9) vorgesehen sind. Ein in 13 gezeigtes Kraftmaschinenstartsystem 10c weist zumindest die Startsteuerungseinheit 50, den Motor 51a, den Generator 51b und den Spannungssensor 30 auf. Obwohl nicht dargestellt, kann die rotierende elektrische Maschine 51 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel (siehe 11) ebenfalls durch den Motor 51a und den Generator 51b ersetzt werden.Each of the rotary electric machine 17 described in the first and second embodiments and the rotary electric machine 51 described in the third and fourth embodiments is capable of functioning as both a motor and a generator ( please refer 1 , 8th , 9 and 11 ). However, each of the embodiments described above may be modified to include a motor and a generator. In this case, the motor may be a rotary electric machine set to function as a motor, and the generator may be a rotary electric machine set to function as a generator. 12 Fig. 12 shows an example of the modification of the first or second embodiment, according to which a motor 17c and a generator 17d are used in place of the rotary electric machine body 17b (see Fig 2 ) are provided. 13 FIG. 12 shows an example of the modification of the third embodiment, according to which a motor 51a and a generator 51b are used instead of the rotary electric machine 51 (see FIG 9 ) are provided. a in 13 Engine starting system 10c, as shown, includes at least start control unit 50, motor 51a, generator 51b, and voltage sensor 30. FIG. Although not illustrated, the rotary electric machine 51 according to the fourth embodiment (see 11 ) can also be replaced by the motor 51a and the generator 51b.

Gemäß den ersten bis vierten Ausführungsbeispielen sind der Spannungssensor 30 und der Stromsensor 31 separat von der Startsteuerungseinheit 17a oder 50 vorgesehen. Jedoch kann bzw. können der Spannungssensor 30 und/oder der Stromsensor 31 einstückig (integral) mit der Startsteuerungseinheit 17a oder 50 vorgesehen sein. Dasselbe gilt für den Stromsensor 32 und den Schalter 32.According to the first to fourth embodiments, the voltage sensor 30 and the current sensor 31 are provided separately from the start control unit 17a or 50. FIG. However, can or can For example, the voltage sensor 30 and/or the current sensor 31 may be provided integrally with the start control unit 17a or 50. The same applies to the current sensor 32 and the switch 32.

Gemäß den ersten bis vierten Ausführungsbeispielen ist die Startsteuerungseinheit 17a oder 50 separat von der externen Einheit EX vorgesehen (siehe 2, 9, 11 und 12). Jedoch kann die Startsteuerungseinheit 17a oder 50 einstückig (integral) mit der externen Einheit EX vorgesehen sein.According to the first to fourth embodiments, the start control unit 17a or 50 is provided separately from the external unit EX (see FIG 2 , 9 , 11 and 12 ). However, the start control unit 17a or 50 may be provided integrally with the external unit EX.

Gemäß den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen sind der Signalausgabeabschnitt 171 und der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 172 (siehe 2) separat voneinander vorgesehen. Jedoch können der Signalausgabeabschnitt 171 und der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 172 miteinander integriert sein. Gemäß den dritten und vierten Ausführungsbeispielen sind der Kraftmaschinenstoppabschnitt 50a und der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 50b separat voneinander vorgesehen. Jedoch können der Kraftmaschinenstoppabschnitt 50a und der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 50b miteinander integriert sein.According to the first and second embodiments, the signal output section 171 and the startability determination section 172 (see 2 ) provided separately from each other. However, the signal output section 171 and the startability determination section 172 may be integrated with each other. According to the third and fourth embodiments, the engine stop section 50a and the startability determination section 50b are provided separately from each other. However, the engine stop section 50a and the startability determination section 50b may be integrated with each other.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele und andere Ausführungsbeispiele bieten die folgenden Vorteile.

  1. (1) Die rotierende elektrische Maschine 17 weist den Spannungssensor 30 zum Messen der Spannung der Batterie 19, den Stromsensor 31 zum Messen eines durch die Statorwicklungen Lu, Lv und Lw fließenden Stroms und die Startsteuerungseinheit 17a auf. Die Startsteuerungseinheit 17a weist den Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 172 auf, der konfiguriert ist, einen Strom den Statorwicklungen Lu, Lv und Lw zuzuführen, ohne dass Strom zu der Feldwicklung Lf geführt wird, um auf der Grundlage des durch den Spannungssensor 30 gemessenen Stromwerts Vd und des durch den Stromsensor 31 gemessenen Statorstroms Is zu bestimmen, ob die Batterie 19 in der Lage sein wird, Strom zuzuführen, der zum Starten der Kraftmaschine 23 notwendig ist, wenn das Stoppanforderungssignal SA zum Stoppen der Kraftmaschine 23 von der externen Einheit EX empfangen wird, das heißt, wenn die Stoppbedingung zum Stoppen der Kraftmaschine erfüllt ist. Die Startsteuerungseinheit 17a weist weiterhin den Signalausgabeabschnitt 171 auf, der konfiguriert ist, das Stoppzulassungssignal SB zu der externen Einheit EX zu übertragen, um ein Stoppen der Kraftmaschine 23 zuzulassen, wenn der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 172 bestimmt, dass es möglich ist, Leistung zuzuführen, die zum Starten der Kraftmaschine 23 notwendig ist (siehe 1 bis 8 und 12).
The above-described embodiments and other embodiments offer the following advantages.
  1. (1) The rotary electric machine 17 has the voltage sensor 30 for measuring the voltage of the battery 19, the current sensor 31 for measuring a current flowing through the stator windings Lu, Lv and Lw, and the start control unit 17a. The start control unit 17a has the startability determination section 172 configured to supply a current to the stator windings Lu, Lv and Lw without supplying current to the field winding Lf, based on the current value Vd measured by the voltage sensor 30 and the current value measured by the Current sensor 31 measured stator current Is to determine whether the battery 19 will be able to supply current necessary for starting the engine 23 when the stop request signal SA for stopping the engine 23 is received from the external unit EX, that is, when the stop condition for stopping the engine is satisfied. The start control unit 17a further includes the signal output section 171 configured to transmit the stop permission signal SB to the external unit EX to allow the engine 23 to stop when the startability determination section 172 determines that it is possible to supply power necessary for starting of the engine 23 is necessary (see 1 until 8th and 12 ).

Der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 172 misst den Spannungswert Vd der Batterie 19 und den durch die Statorwicklungen Lu, Lv und Lw fließenden Statorstrom Is, wenn die Stoppbedingung erfüllt ist (insbesondere unmittelbar vor Stoppen der Kraftmaschine 23). Es wird auf der Grundlage des gemessenen Spannungswerts Vd und des Stromwerts bestimmt, ob die Batterie 19 in der Lage sein wird oder nicht, Leistung zuzuführen, die zum Starten der Kraftmaschine 23 notwendig ist. Da diese Bestimmung ungeachtet des Verlaufs (der Historie) des Betriebszustands der Kraftmaschine 23 vor Stoppen gemacht wird, ist die Zuverlässigkeit hoch. Da weiterhin der Feldwicklung Lf kein Strom zugeführt wird, wenn den Statorwicklungen Lu, Lv und Lw der Statorstrom Is zugeführt wird, so dass die rotierende elektrische Maschine 17 kein Drehmoment erzeugt, kann verhindert werden, dass die Kraftmaschine 23 unerwartet arbeitet (betrieben wird).

  • (2) Die Startsteuerungseinheit 17a oder 50 weist weiterhin den Ladesteuerungsabschnitt 173 oder 50c auf, der konfiguriert ist, zu veranlassen, dass die Kraftmaschine 23 weiterhin arbeitet, ohne dass die Kraftmaschine 23 gestoppt wird, und eine Steuerung zum Laden der Batterie 19 mit der Leistung durchzuführen, die durch die rotierende elektrische Maschine 17 oder 51 erzeugt wird, wenn der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 172 oder 50b bestimmt, dass sie nicht in der Lage sein wird, Leistung zum Starten der Kraftmaschine 23 zuzuführen. Der Signalausgabeabschnitt 171 und der Kraftmaschinenstoppabschnitt 50a sind konfiguriert, zu bewirken, dass der Ladesteuerungsabschnitt 173 oder 50c die Batterie 19 lädt, bis die Ladestoppbedingung erfüllt ist (siehe 4, 5 und 7). Gemäß dieser Konfiguration lädt der Ladesteuerungsabschnitt 173 und 50c die Batterie 19, selbst nachdem die Stoppbedingung erfüllt ist, indem zwangsweise die Kraftmaschine 23 zum Arbeiten gezwungen wird, um Leistung zu erzeugen, bis die Ladestoppbedingung erfüllt ist. Da die Restkapazität der Batterie 19 durch dieses Laden wiederhergestellt werden kann, kann die Kraftmaschine 23 zuverlässiger gestartet werden und kann die Bestimmungsgenauigkeit erhöht werden.
  • (3) Die Ladestoppbedingung umfasst die Ladezeit CT und/oder die Ladestromgröße CV. Entsprechend dieser Konfiguration kann der Zeitpunkt, zu dem das Laden der Batterie 19 beendet wird, leicht eingestellt werden.
  • (4) Der Ladesteuerungsabschnitt 173 und 50c ist konfiguriert, die Ladezeit CT und/oder die Ladestromgröße CV auf der Grundlage des durch den Spannungssensor 30 gemessenen Spannungswerts Vd zu ändern (siehe 5 bis 7), falls der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 172 oder 50b bestimmt, dass sie nicht in der Lage sein wird, ausreichende Leistung zum Starten der Kraftmaschine 23 zuzuführen. Entsprechend dieser Konfiguration ist es möglich, die Zeit von dem Zeitpunkt, zu dem die Stoppbedingung erfüllt ist, bis zu dem Zeitpunkt, wenn die Kraftmaschine 23 gestoppt wird, zu optimieren oder minimieren. Weiterhin ist es möglich, die Häufigkeit, mit der der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 172 oder 50b die Bestimmung durchführt, zu minimieren, so dass der elektrische Leistungsverbrauch gespart werden kann.
  • (5) Der Schalter SW2 ist vorgesehen, um eine Verbindung zwischen der ersten Stromleitung PL, die mit der Batterie 19 verbunden ist, und der zweiten Stromleitung CL, die mit der Batterie 11 als eine separate Energiequelle verbunden ist, herzustellen oder zu unterbrechen. Die Startsteuerungseinheit 17a und 50 steuert den Schalter SW2 derart, dass die erste Stromleitung PL und die zweite Stromleitung CL miteinander von dem Zeitpunkt an, zu dem die Stoppbedingung erfüllt ist, bis zu dem Zeitpunkt verbunden sind, zu dem die Bestimmung, ob Leistung zum Starten der Kraftmaschine 23 verfügbar ist oder nicht, gemacht wird. Entsprechend dieser Konfiguration wird es möglich, zuverlässig auf der Grundlage der Restkapazität der Batterie 19 zu bestimmen, ob die Kraftmaschine gestartet werden kann, indem der Schalter SW2 zum Unterbrechen der Verbindung zwischen der ersten Stromzufuhrleitung PL und der zweiten Stromzufuhrleitung CL ausgeschaltet wird, wenn die Bestimmung bezüglich der Startfähigkeit gemacht wird.
  • (6) Das Kraftmaschinenstartsystem 10B und 10C weist den Spannungssensor 30 zum Messen der Spannung der Batterie 19, den Stromsensor 31 zum Messen eines durch die Statorwicklungen Lu, Lv und Lw fließenden Stroms und die Startsteuerungseinheit 50 auf. Die Startsteuerungseinheit 50 weist den Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 50b auf, der konfiguriert ist, einen Strom den Statorwicklungen Lu, Lv und Lw zuzuführen, ohne dass Strom zu der Feldwicklung Lf geführt wird, um auf der Grundlage des durch den Spannungssensor 30 gemessenen Spannungswerts Vd und des durch den Stromsensor 31 gemessenen Statorstroms Is zu bestimmen, ob die Batterie 19 in der Lage sein wird oder nicht, Leistung zuzuführen, die zum Starten der Kraftmaschine 23 notwendig ist, wenn die Stoppbedingung zum Stoppen der Kraftmaschine 23 erfüllt ist. Die Startsteuerungseinheit 50 weist weiterhin den Kraftmaschinenstoppabschnitt 50a auf, der konfiguriert ist, die Kraftmaschine 23 zu stoppen, wenn der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 50b bestimmt, dass es möglich ist, Leistung zuzuführen, die zum Starten der Kraftmaschine 23 notwendig ist (siehe 9 bis 11 und 13).
The startability determination section 172 measures the voltage value Vd of the battery 19 and the stator current Is flowing through the stator windings Lu, Lv, and Lw when the stop condition is satisfied (specifically, immediately before the engine 23 stops). It is determined whether or not the battery 19 will be able to supply power necessary for starting the engine 23 based on the measured voltage value Vd and the current value. Since this determination is made regardless of the history of the operating state of the engine 23 before stopping, the reliability is high. Furthermore, since no current is supplied to the field winding Lf when the stator current Is is supplied to the stator windings Lu, Lv and Lw so that the rotary electric machine 17 does not generate torque, the engine 23 can be prevented from unexpectedly operating (operating).
  • (2) The start control unit 17a or 50 further includes the charging control section 173 or 50c configured to cause the engine 23 to keep operating without stopping the engine 23 and a controller for charging the battery 19 with the power which is generated by the rotary electric machine 17 or 51 when the startability determination section 172 or 50b determines that it will be unable to supply power for starting the engine 23 . The signal output section 171 and the engine stop section 50a are configured to cause the charge control section 173 or 50c to charge the battery 19 until the charge stop condition is satisfied (see FIG 4 , 5 and 7 ). According to this configuration, the charge control section 173 and 50c charges the battery 19 even after the stop condition is satisfied by forcibly making the engine 23 work to generate power until the charge stop condition is satisfied. Since the remaining capacity of the battery 19 can be restored by this charging, the engine 23 can be started more reliably and the determination accuracy can be increased.
  • (3) The charging stop condition includes the charging time CT and/or the charging current magnitude CV. According to this configuration, the timing when charging of the battery 19 is stopped can be adjusted easily.
  • (4) The charge control section 173 and 50c is configured to calculate the charge time CT and/or the charge current amount CV based on the to change the voltage value Vd measured by the voltage sensor 30 (see 5 until 7 ) if the startability determination section 172 or 50b determines that it will not be able to supply sufficient power to start the engine 23 . According to this configuration, it is possible to optimize or minimize the time from when the stop condition is satisfied to when the engine 23 is stopped. Furthermore, it is possible to minimize the number of times the startability determination section 172 or 50b makes the determination, so that electric power consumption can be saved.
  • (5) The switch SW2 is provided to make or break a connection between the first power line PL connected to the battery 19 and the second power line CL connected to the battery 11 as a separate power source. The start control unit 17a and 50 controls the switch SW2 such that the first power line PL and the second power line CL are connected to each other from the point in time when the stop condition is satisfied to the point in time when the determination of whether to start power is required of the engine 23 is available or not is made. According to this configuration, it becomes possible to reliably determine whether the engine can be started based on the remaining capacity of the battery 19 by turning off the switch SW2 for cutting off the connection between the first power supply line PL and the second power supply line CL when the determination is made regarding the ability to start.
  • (6) The engine starting system 10B and 10C includes the voltage sensor 30 for measuring the voltage of the battery 19, the current sensor 31 for measuring a current flowing through the stator windings Lu, Lv and Lw, and the starting control unit 50. The start control unit 50 has the startability determination section 50b configured to supply a current to the stator windings Lu, Lv and Lw without supplying current to the field winding Lf, based on the voltage value Vd measured by the voltage sensor 30 and the voltage value Vd measured by the voltage sensor 30 The stator current Is measured by the current sensor 31 to determine whether or not the battery 19 will be able to supply power necessary for starting the engine 23 when the stop condition for stopping the engine 23 is satisfied. The start control unit 50 further includes the engine stop section 50a configured to stop the engine 23 when the startability determination section 50b determines that it is possible to supply power necessary for starting the engine 23 (see FIG 9 until 11 and 13 ).

Der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 50b misst den Spannungswert Vd der Batterie 19 und den durch die Statorwicklungen Lu, Lv und Lw fließenden Statorstrom Is, wenn die Stoppbedingung erfüllt ist (insbesondere unmittelbar vor Stoppen der Kraftmaschine 23). Es wird auf der Grundlage des gemessenen Spannungswerts Vd und des Stroms Is bestimmt, ob die Batterie 19 in der Lage sein wird oder nicht, Leistung zuzuführen, die zum Starten der Kraftmaschine 23 notwendig ist. Da diese Bestimmung ungeachtet des Verlaufs (der Historie) des Betriebszustands der Kraftmaschine 23 vor einem Stoppen gemacht wird, ist die Zuverlässigkeit davon hoch. Da weiterhin der Feldwicklung kein Strom zugeführt wird, wenn den Statorwicklungen Lu, Lv und Lw der Statorstrom Is zugeführt wird, so dass die rotierende elektrische Maschine 17 kein Drehmoment erzeugt, kann verhindert werden, dass die Kraftmaschine 23 unerwartet arbeitet (in Betrieb ist).The startability determination section 50b measures the voltage value Vd of the battery 19 and the stator current Is flowing through the stator windings Lu, Lv, and Lw when the stop condition is satisfied (specifically, immediately before the engine 23 stops). It is determined whether or not the battery 19 will be able to supply power necessary for starting the engine 23 based on the measured voltage value Vd and the current Is. Since this determination is made regardless of the history of the operating state of the engine 23 before stopping, the reliability thereof is high. Furthermore, since no current is supplied to the field winding when the stator current Is is supplied to the stator windings Lu, Lv, and Lw so that the rotary electric machine 17 does not generate torque, the engine 23 can be prevented from unexpectedly operating (operating).

Wie es vorstehend beschrieben worden ist, weist eine rotierende elektrische Maschine 17, die mechanisch mit eine Kraftmaschine 23 gekoppelt ist, einen Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt 172, der bei Empfang eines Stoppanforderungssignals SA aus einer externen Einheit EX Strom aus einer Batterie 19 zu deren Statorwicklungen führt, ohne dass Strom zu deren Feldwicklung geführt wird, um auf der Grundlage eines Spannungswerts Vd der Batterie und eines Stromwerts Is der Statorwicklungen zu bestimmen, ob die Batterie in der Lage sein wird, zum Starten der Kraftmaschine notwendige Leistung zuzuführen. Die rotierende elektrische Maschine weist weiterhin einen Signalausgabeabschnitt 171 auf, der eine Stoppzulassungssignal SB zum Zulassen eines Startens der Kraftmaschine zu der externen Einheit ausgibt, falls der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass die Batterie in der Lage sein wird, zum Starten der Kraftmaschine notwendige Leistung zuzuführen.As described above, a rotary electric machine 17 mechanically coupled to an engine 23 has a startability determination section 172 which, upon receipt of a stop request signal SA from an external unit EX, supplies power from a battery 19 to its stator windings without Current is supplied to its field winding to determine whether the battery will be able to supply power necessary for starting the engine based on a voltage value Vd of the battery and a current value Is of the stator windings. The rotary electric machine further includes a signal output section 171 that outputs a stop permission signal SB for allowing the engine to start to the external unit if the startability determination section determines that the battery will be able to supply power necessary for starting the engine.

Claims (10)

Rotierende elektrische Maschine (17), die mechanisch mit einer Kraftmaschine (23) gekoppelt ist, mit Statorwicklungen (Lu, Lv, Lw), einer Feldwicklung (Lf), und einer Startsteuerungseinheit (17a), die eine Steuerung durchführt, um einen Strom von einer Batterie (19) zu der Feldwicklung zu führen, um die Kraftmaschine zu starten, wobei die Startsteuerungseinheit aufweist: einen Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt (172), der bei Empfang eines Stoppanforderungssignals (SA) zum Stoppen der Kraftmaschine von einer externen Einheit (EX) Strom zu den Statorwicklungen führt, wobei durch ein Ausschalten eines Schaltelements (Qf) eine Stromzufuhr zu der Feldwicklung (Lf) gestoppt wird, um auf der Grundlage eines Spannungswerts (Vd) der Batterie und eines Stromwerts (Is) der Statorwicklungen zu bestimmen, ob die Batterie in der Lage sein wird, Leistung zuzuführen, die zum Starten der Kraftmaschine notwendig ist, und einen Signalausgabeabschnitt (171), der eine Stoppzulassungssignal (SB) zu der externen Einheit ausgibt, um ein Starten der Kraftmaschine zuzulassen, falls der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass die Batterie in der Lage sein wird, Leistung zuzuführen, die zum Starten der Kraftmaschine notwendig ist.A rotary electric machine (17) mechanically coupled to a prime mover (23), having stator windings (Lu, Lv, Lw), a field winding (Lf), and a start control unit (17a) performing control to generate a current of leading a battery (19) to the field winding to start the engine, wherein the start control unit comprises: a startability determination section (172) which, upon receipt of a stop request signal (SA) for stopping the engine from an external unit (EX), supplies current to the stator windings, whereby by turning off a switching element (Qf), current supply to the field winding ( Lf) to determine whether the battery will be able to supply power necessary for starting the engine based on a voltage value (Vd) of the battery and a current value (Is) of the stator windings, and a signal output section (171) outputting a stop permission signal (SB) to the external unit to allow the engine to start if the startability determination section determines that the battery will be able to supply power necessary for starting the engine. Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 1, wobei die Startsteuerungseinheit weiterhin einen Ladesteuerungsabschnitt (173) aufweist, der eine Steuerung durchführt, um zu bewirken, dass die Kraftmaschine den Betrieb ohne Stoppen der Kraftmaschine fortsetzt, um die Batterie mit Leistung zu laden, die durch die rotierende elektrische Maschine erzeugt wird, wenn der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass die Batterie nicht in der Lage sein wird, ausreichende Leistung zum Starten der Kraftmaschine zuzuführen, wobei der Signalausgabeabschnitt konfiguriert ist, das Stoppzulassungssignal auszugeben, nachdem der Ladesteuerungsabschnitt die Batterie geladen hat, wobei als Ergebnis davon Ladestoppbedingungen zum Stoppen des Ladens der Batterie erfüllt sind.Rotating electrical machine after claim 1 wherein the start control unit further comprises a charge control section (173) that performs control to cause the engine to continue operation without stopping the engine to charge the battery with power generated by the rotary electric machine when the startability determination section determines that the battery will not be able to supply sufficient power to start the engine, wherein the signal output section is configured to output the stop permission signal after the charge control section has charged the battery, as a result of which charge stop conditions for stopping charging of the battery are met. Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 2, wobei die Ladestoppbedingungen eine Ladezeit (CT) und/oder eine Ladestromgröße (CV) der Batterie aufweisen.Rotating electrical machine after claim 2 , wherein the charge stop conditions include a charge time (CT) and/or a charge current magnitude (CV) of the battery. Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 3, wobei der Ladesteuerungsabschnitt die Ladezeit und/oder die Ladestromgröße in Abhängigkeit von dem Spannungswert ändert, wenn der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass die Batterie nicht in der Lage sein wird, ausreichende Leistung zum Starten der Kraftmaschine zuzuführen.Rotating electrical machine after claim 3 wherein the charge control section changes the charge time and/or the charge current magnitude depending on the voltage value when the startability determination section determines that the battery will not be able to supply sufficient power to start the engine. Rotierende elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiterhin mit einer ersten Stromleitung (PL), die mit der Batterie verbunden ist, einer zweiten Stromleitung (CL), die mit einer von der Batterie separat vorgesehenen Energiequelle verbunden ist, und einem Schalter (SW2) zur Herstellung und zur Unterbrechung einer Verbindung zwischen der ersten Stromleitung und der zweiten Stromleitung, wobei die Startsteuerungseinheit konfiguriert ist, den Schalter zu steuern, eine Verbindung zwischen der ersten Stromleitung und zweiten Stromleitung zumindest von dem Zeitpunkt an, zu dem die Stoppbedingungen erfüllt sind, bis zu dem Zeitpunkt herzustellen, wenn der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt bestimmt, ob die Batterie in der Lage sein wird, zum Starten der Kraftmaschine notwendige Leistung zuzuführen.Rotating electric machine according to any of Claims 1 until 4 , further comprising a first power line (PL) connected to the battery, a second power line (CL) connected to a power source separate from the battery, and a switch (SW2) for making and breaking a connection between the first power line and the second power line, wherein the start control unit is configured to control the switch to establish a connection between the first power line and second power line at least from the time when the stop conditions are satisfied until the time when the startability determination section determines whether the battery will be able to supply necessary power to start the engine. Kraftmaschinenstartsystem (10A, 10B, 10C) zum Stoppen einer Kraftmaschine (23), wenn Stoppbedingungen zum Stoppen der Kraftmaschine erfüllt sind und zum Starten der Kraftmaschine, wenn Startbedingungen zum Starten der Kraftmaschine erfüllt sind, mit einer rotierenden elektrischen Maschine (51), die mechanisch mit der Kraftmaschine gekoppelt ist und Statorwicklungen (Lu, Lv, Lw) sowie eine Feldwicklung (Lf) aufweist, einer Startsteuerungseinheit (50), die eine Steuerung durchführt, um einen Strom aus einer Batterie (19) zu einer Feldwicklung zum Starten der Kraftmaschine zu führen, einem Spannungssensor (30) zum Messen einer Spannung der Batterie, und einem Stromsensor (31) zum Messen eines Stroms, der durch die Statorwicklungen fließt, wobei die Startsteuerungseinheit aufweist: einen Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt (50b), der einen Strom (Is) zu den Statorwicklungen führt, wobei durch ein Ausschalten eines Schaltelements (Qf) eine Stromzufuhr zu der Feldwicklung (Lf) gestoppt wird, wenn die Stoppbedingungen erfüllt sind, um auf der Grundlage eines durch den Spannungssensor gemessenen Spannungswerts (Vd) und eines durch den Stromsensor gemessenen Stromwerts (Is) zu bestimmen, ob die Batterie in der Lage sein wird, zum Starten der Kraftmaschine notwendige Leistung zuzuführen, und einen Kraftmaschinenstoppabschnitt (50a), der die Kraftmaschine stoppt, wenn der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass die Batterie in der Lage sein wird, zum Starten der Kraftmaschine notwendige Leistung zuzuführen.An engine starting system (10A, 10B, 10C) for stopping an engine (23) when stopping conditions for stopping the engine are satisfied and for starting the engine when starting conditions for starting the engine are satisfied a rotating electrical machine (51) mechanically coupled to the prime mover and having stator windings (Lu, Lv, Lw) and a field winding (Lf), a start control unit (50) that performs control to supply current from a battery (19) to a field winding for starting the engine, a voltage sensor (30) for measuring a voltage of the battery, and a current sensor (31) for measuring a current flowing through the stator windings, wherein the launch control unit has: a startability determination section (50b) that supplies a current (Is) to the stator windings, wherein current supply to the field winding (Lf) is stopped by turning off a switching element (Qf) when the stopping conditions are satisfied, based on a by the determining whether the battery will be able to supply power necessary for starting the engine, based on a voltage value (Vd) measured by the voltage sensor and a current value (Is) measured by the current sensor, and an engine stop section (50a) that stops the engine when the startability determination section determines that the battery will be able to supply power necessary for starting the engine. Kraftmaschinenstartsystem nach Anspruch 6, wobei die Startsteuerungseinheit weiterhin einen Ladesteuerungsabschnitt (173) aufweist, der eine Steuerung durchführt, um zu bewirken, dass die Kraftmaschine den Betrieb ohne Stoppen der Kraftmaschine fortsetzt, um die Batterie mit Leistung zu laden, die durch die rotierende elektrische Maschine erzeugt wird, wenn der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass die Batterie nicht in der Lage sein wird, ausreichende Leistung zum Starten der Kraftmaschine zuzuführen, wobei der Kraftmaschinenstoppabschnitt konfiguriert ist, ein Stoppzulassungssignal auszugeben, nachdem der Ladesteuerungsabschnitt die Batterie geladen hat, wobei als Ergebnis davon Ladestoppbedingungen zum Stoppen des Ladens der Batterie erfüllt sind.engine starting system claim 6 wherein the start control unit further comprises a charge control section (173) that performs control to cause the engine to continue operation without stopping the engine to charge the battery with power generated by the rotary electric machine when the startability determination section determines that the battery will not be able to supply sufficient power to start the engine, and the engine stop section is configured to output a stop permission signal after charging control section has charged the battery, as a result of which charging stop conditions for stopping charging of the battery are satisfied. Kraftmaschinenstartsystem nach Anspruch 7, wobei die Ladestoppbedingungen eine Ladezeit (CT) und/oder eine Ladestromgröße (CV) der Batterie aufweisen.engine starting system claim 7 , wherein the charge stop conditions include a charge time (CT) and/or a charge current magnitude (CV) of the battery. Kraftmaschinenstartsystem nach Anspruch 8, wobei der Ladesteuerungsabschnitt die Ladezeit und/oder die Ladestromgröße in Abhängigkeit von dem durch den Spannungssensor gemessenen Spannungswert ändert, wenn der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass die Batterie nicht in der Lage sein wird, ausreichende Leistung zum Starten der Kraftmaschine zuzuführen.engine starting system claim 8 wherein the charge control section changes the charge time and/or the charge current magnitude depending on the voltage value measured by the voltage sensor when the startability determination section determines that the battery will not be able to supply sufficient power to start the engine. Kraftmaschinenstartsystem nach einem der Ansprüche 6 bis 9, weiterhin mit einer ersten Stromleitung (PL), die mit der Batterie verbunden ist, einer zweiten Stromleitung (CL), die mit einer von der Batterie separat vorgesehenen Energiequelle verbunden ist, und einem Schalter (SW2) zur Herstellung und zur Unterbrechung einer Verbindung zwischen der ersten Stromleitung und der zweiten Stromleitung, wobei die Startsteuerungseinheit konfiguriert ist, den Schalter zu steuern, eine Verbindung zwischen der ersten Stromleitung und zweiten Stromleitung zumindest von dem Zeitpunkt an, zu dem die Stoppbedingungen erfüllt sind, bis zu dem Zeitpunkt herzustellen, wenn der Startfähigkeitsbestimmungsabschnitt bestimmt, ob die Batterie in der Lage sein wird, zum Starten der Kraftmaschine notwendige Leistung zuzuführen.Engine starting system according to any one of Claims 6 until 9 , further comprising a first power line (PL) connected to the battery, a second power line (CL) connected to a power source separate from the battery, and a switch (SW2) for making and breaking a connection between the first power line and the second power line, wherein the start control unit is configured to control the switch to establish a connection between the first power line and second power line at least from the time when the stop conditions are satisfied until the time when the startability determination section determines whether the battery will be able to supply necessary power to start the engine.
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