JP2008529458A - 自動車のオルタネータ兼スタータの機能の管理 - Google Patents

自動車のオルタネータ兼スタータの機能の管理 Download PDF

Info

Publication number
JP2008529458A
JP2008529458A JP2007551700A JP2007551700A JP2008529458A JP 2008529458 A JP2008529458 A JP 2008529458A JP 2007551700 A JP2007551700 A JP 2007551700A JP 2007551700 A JP2007551700 A JP 2007551700A JP 2008529458 A JP2008529458 A JP 2008529458A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotating electrical
management
electrical equipment
electrical device
links
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007551700A
Other languages
English (en)
Inventor
ルーイズ クリストフ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Equipements Electriques Moteur SAS filed Critical Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Publication of JP2008529458A publication Critical patent/JP2008529458A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/14Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
    • H02P9/26Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P9/30Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/04Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/02Details
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/08Control of generator circuit during starting or stopping of driving means, e.g. for initiating excitation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/14Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
    • H02P9/26Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P9/30Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • H02P9/305Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling voltage
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2101/00Special adaptation of control arrangements for generators
    • H02P2101/30Special adaptation of control arrangements for generators for aircraft
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Abstract

【課題】自動車用のリバーシブルな多相回転電気機器の信頼性を高め、コストを下げる。
【解決手段】 自動車の機能のためのリバーシブルな多相回転電気機器(2)を作動させる方法において、前記回転電気機器(2)内に一体化されるか、そのすぐ近くに一体化されたパワーモジュール(20)と、複数のハード配線されたリンク(3)を介して、物理的情報を交換する遠隔制御ユニット(1)により、回転電気機器の高レベル管理および低レベル管理を実行することを特徴とする。本発明は、オルタネータ兼スタータに適用できる。
【選択図】図1

Description

本発明は、自動車の機能のためのリバーシブルな多相回転電気機器を製造する方法に関する。
本発明は、一般的には、電子アーキテクチャの選択、およびリバーシブルな多相回転電気機器、例えばオルタネータ兼スタータの機能の管理に関する。
本発明は、特に自動車の分野に用途があるが、一般的にはダイレクトドライブをするか、またはベルトによる、任意のオルタネータ兼スタータ、または自動車のオルタネータ、または自動車のオルタネータ兼スタータの制御に適用できる。
従来の(すなわち非リバーシブルな)オルタネータでは、回転電気機器によりどんな電流が出力されるにせよ、役割が車載システムの電圧を制御するようになっているレギュレータが存在する。このレギュレータは、制御式タイプでよい。
このレギュレータは、低スループットリンクにより、制御ボックス、特にエンジンの制御ボックスとインターフェースされ、例えば、LIN(ローカルインターコネクトネットワーク−「LIN仕様パッケージ」改訂2.0、2003年9月23日)が、このレギュレータにレギュレーション命令を送信するようになっている。このタイプの「レギュレータ制御ボックス」システムは、レギュレーションの制御とは別の回転電気機器の特別な制御を必要としない。
リバーシブルな電気機器を備えるシステムでは、国際公開特許第WO04/006423号に記載されているように、電気機器内には、パワー電子回路および制御回路が内蔵されている。このオルタネータ兼スタータは、回転電気機器の電気機械式アセンブリを含むボックス内またはボックス上に、一体化できる制御兼パワーモジュールを含むという点で、一体化されていると称される。
このモジュールは、一方で(オルタネータモードにおける)電圧整流要素として、更に(スタータモードすなわちモータモードにおける)前記回転電気機器の位相巻線をスイッチングするため要素として、MOSパワートランジスタのブリッジを有するパワーユニットだけでなく、回転電気機器のロータの励磁巻線に給電するためのチョッパーユニットと、他方で、回路を制御するためのドライバー回路およびドライバー管理回路を有する制御ユニットとを備えている。
この制御およびパワーモジュールは、(オルタネータモードにおける)整流電圧のレギュレートを管理し、更に(モータすなわちスタータモードにおける)スタートも管理する。換言すれば、外部からのオルタネータ兼スタータの制御は、基本的にはスタータモードで機能するか、またはオルタネータモードで機能しなければならないかを示すことに基本的に限定される。
しかしながら、現在では、燃料節約のために「ストップアンドゴー」アルゴリズム(自動車のストップフェーズ中の熱エンジンのストップ、およびドライバーが何らかの動作をとるとすぐに、または別の基準に基づいて行われる再スタート)の存在により、スタート機能が開発されている。
このような高度オルタネータ兼スタータの開発には、センサによって生じた比較的多数の情報アイテム、および他方の比較的複雑なソフトウェアを使用すること(従って比較的大きいメモリ記憶容量および実行のための比較的高い処理パワーを必要とする)を考慮することが必要である。
かかる情報を受けるには、オルタネータ兼スタータの後部にマルチピンコネクタ(例えば36チャンネルのコネクタ)を設け、回転電気機器に、比較的高価なソフトウェアおよび処理リソースを設けなければならない。
そのため、熱環境および振動環境が苛酷であると、信頼性とコストに問題が生じる。
本発明の目的は、上記問題に対応する電子アーキテクチャおよびオルタネータ兼スタータの機能の管理技術を提案することにある。
この目的のため、本発明の第1の特徴は、自動車の機能のためにリバーシブルな多相回転電気機器を作動させる方法であって、前記回転電気機器内に一体化されるか、そのすぐ近くに一体化されたパワーモジュールと、複数のハード配線されたリンクを介して、物理的情報を交換する遠隔制御ユニットとにより、回転電気機器の高レベル管理、および低レベル管理を実行することを特徴とする方法を提案するものである。
前記物理的情報は、前記回転電気機器のすぐ近く、例えば後方に位置するか、または回転電気機器のボックス内に一体化されたパワーモジュールからのコマンドである。
リバーシブルな多相回転電気機器の高レベルの管理とは、特にスタート機能(およびストップアンドゴー機能のための再スタート)の管理に有効なセンサの完全な管理だけでなく、自動ストップ/再スタートアルゴリズムおよび診断も行うバッテリーの充電、または正常状態を管理するためのアルゴリズムも意味する。この高レベル管理は、例えば回転電気機器の機能に必要な簡単な命令(低レベルコマンド)を設定することにより、前記回転電気機を制御するために、自動車のシステム間通信バスから発生される情報の管理を含んでいる。
実際に、かかる回転電気機器の低レベル管理とは、特に回転電気機器がスタータモード、すなわち、モータモードか機能しなければならないか、またはオルタネータモードで機能しなければならないかを回転電気機器に表示する命令、回転電気機器が出力する自動車のシステム電圧または電流をレギュレートするための命令、回転電気機器の機能に関する診断(熱、電気または機械的障害の管理)、および(スタートを阻害する)少なくとも1つの自動車の作動の安全性の機能を意味する。
最後に、物理情報の管理は、(スタータモード、すなわちモータモードにおける)位相電圧の供給、または(オルタネータモードにおける)同期制御の実行を行うMOSパワートランジスタの制御だけでなく、回転電気機器によって発生される電圧または電流のレギュレートを保証するための、励磁電流の制御も含む。
従って、本発明は、回転電気機器の後部にパワー電子回路を組み込むことにより、回転電気機器と遠隔制御パワーモジュールとの間で、大電力(すなわち回転電気機器のアーマチュア巻線に給電するインバータのMOSトランジスタによって送られる電力)を送るケーブルを不要にすることができ、従って、回転電気機器が極めて深刻な熱環境および振動環境に置かれても、信頼性と安全性を得ることができる。
更に、回転電気機器の機能の管理を、一方の(回転電気機器の外側で実行される)高レベル部分および低レベル部分と、他方の(回転電気機器で実行される)ハードウェア部分とに分割することにより、オフセット制御する利点から、極めて深刻な熱環境および振動環境から、アイソレートできること、ソフトウェアおよびハードウェアリソースを容易に利用できること、車載システムのアプリケーションおよびアーキテクチャと比較して、フレキシビリティを大きくできること(1つのバッテリーだけ、並列な2つのバッテリー、特にスタート時の直列の2つのバッテリー、バッテリーとスーパーコンデンサなどを組み合わせたシステム)の利点を享受できる。
実際に、オフセット制御ユニットにおいて、1つのマイクロプロセッサしか設けられないので、自動車の車載システムの性質(14V、42V)がどのようなものであれ、単一の標準アーキテクチャとなる。更に、オフセット制御ユニットを設けることによって、このユニット内に一体化されるリソースに関して、限定しなくてもよくなる。
更に、このことは、既に存在する中央制御ユニット(インテリジェント補助ボックス、エンジン制御ボックス、いくつかのバッテリー、またはスーパーコンデンサなどを使用するシステムの場合に、車載システムを管理するボックス)に高レベル管理と低レベル管理とを統合する可能性を提供できる。
その理由は、この統合を行うには、パワー電子回路に関するリソース(ソフトウェアリソースの統合およびデジタル、および/またはアナログ入力/出力の追加)は不要であるからである。従って、システム(回転電気機器およびオフセット電子回路)のコストに関しても有利である。
最後に、ハード配線されたリンクを使用することにより、通信プロトコルに応じて、デジタル情報となるか、またはアナログ情報となるかのいずれにおいても、リンクごとに、単一アイテムの情報を送信することが可能となる。
従って、前記複数のリンク内のハード配線されたリンクは、
・前記回転電気機器のロータの位置に関する情報、および/または
・前記回転電気機器の温度に関する情報、および/または
・前記回転電気機器の作動モードを選択するためのコマンド、および/または
・前記システムの作動の安全性の管理に関する少なくとも1つのコマンド、および/または
・前記回転電気機器のパワーブリッジのスイッチのためのスイッチング命令を送信するようになっている。
更に、回転電気機器の作動の安全性の管理は、回転電気機器のモータモード、および/またはスタータモードを禁止するコマンドを含んでいる。
前記複数のリンクは、
・少なくとも1つの電源リンク、および/または
・アース接続部を備えている。
更に、第1実施例によれば、制御ユニットは、回転電気機器の励磁回路を備えている。この場合、複数のリンクは、回転電気機器の誘導巻線の端部を接続する2つの電気リンクを備えている。
第2実施例によれば、回転電気機器には、ロータの電流を制御する励磁回路が含まれるが、この回路は、制御ユニットには含まれない。この場合、前記複数のハード配線リンクにおけるハード配線リンクは、
・励磁トランジスタを制御するコマンド、および/または
・保護トランジスタを制御するコマンド、および/または
・前記回転電気機器のロータ電流に関する情報、および/または
・回転電気機器のロータ電圧に関する情報を送信するようになっている。
本発明の第2の特徴は、複数のハード配線リンクを介し、遠隔制御ユニットに結合されている回転電気機器内、またはそのすぐ近くに一体化されたパワーもジュールを備え、前記制御ユニットは、前記回転電気機器の高レベル、および低レベルの管理を実行するようになっている、自動車のためのリバーシブルな多相回転電気機器にある。
最後に、本発明の第3の特徴は、複数のハード配線されたリンクを介し、前記回転電気機器のパワーモジュールに結合されるようになっている遠隔地のリバーシブルな多相回転電気機器の高レベルおよび低レベル管理を実行するための自動車用制御ユニットにある。
制御ユニットは、エンジン制御ボックス、インテリジェント補助ボックス(IAB)、エンジン補助ボックス(EAB)、バッテリー切断ユニット、バッテリーの充電および作動状態を管理するボックス、または数個のバッテリーまたはスーパーコンデンサの間のスイッチングを管理するボックスとすることができる。
変形例では、特に上記機器が十分なハードウェア、および/またはソフトウェアリソースを有しないか、またはこの目的のために設計されていない場合、制御ユニットは、オルタネータ兼スタータの制御背尿の制御ユニットの形態をとり得る。このユニットは、(専用またはシステム間)バス、例えばCANバス、またはその均等物を介し、機器の上記部品のうちの少なくとも1つとインターフェースできる。
制御ユニットは、回転電気機器の高レベル、および低レベル管理の機能専用だけとすることができ、また、同時に他の機能を満たすことができる。
回転電気機器のパワーモジュールとリモート制御ユニットとの間の通信は、回転電気機器が置かれている深刻な熱環境および振動環境にもかかわらず、作動のロバストネスおよび安全性を保証し、しかも、回転電気機器を正しく機能させるのに必要な情報を送信できるものでなければならない。
上記情報は、特に、回転電気機器の作動モード(オルタネータモードまたはスタータモード)を選択、スタートモードにおけるパワートランジスタのスイッチングのための命令、システムの作動の安全性(回転電気機器のモータモード、またはスタートモードの禁止)などに関係する。パワーモジュールは、特にパワーブリッジの温度、またはブリッジおよび回転電気機器の機能の診断に関する情報を制御ユニットに送ることもできる。更にパワーモジュールは、ロータの相対的位置を示すためのホール効果センサを備える。
最後に、制御ユニットとパワーモジュールの間で、1つ以上の電源ラインを通すことができる。
次の説明を読めば、本発明の上記以外の特徴および利点も明らかとなると思う。この説明は、単なる例示にすぎず、添付図面を参照して読まれたい。
図中、同一または同様な要素には、全図面にわたって、同一の符号をつけてある。
図1は、本発明に係わるリバーシブルな回転電気機器の管理の原理を示す。
リバーシブルな回転電気機器2、例えばオルタネータ兼スタータ、特にそのパワーモジュール20に、制御ユニット1が結合されている。
この結合は、複数のハード配線されたリンク3を介して実行される。制御ユニット2と回転電気機器2とは、一方が他方に対してオフセットしている、すなわち、ゼロでない距離に位置しているという点で、互いに離間している。従って、前記複数のリンク3のワイヤーは、長さがゼロであり、例えば数十センチまたは数メートルにもなっている。ハード配線リンクは、アナログまたはデジタル情報を伝達するためのワイヤーである。
複数のリンク3を介して、前記回転電気機器を制御する制御ユニット1により、回転電気機器2の機能の高レベルおよび低レベルの管理が実行される。高レベルの管理として、特に
・スタート(および再スタート)機能に有効なセンサの管理、
・通常、ストップアンドゴーと称される1つ以上の自動ストップ/再スタートアルゴリズム、および
・バッテリーの充電状態の管理および/または診断を挙げることができる。
この目的のために、制御ユニット1は、ハードウェアリソース(特にマイクロプロセッサ、メモリ、マルチチャンネルコネクタなど)と、比較的複雑なソフトウェアリソースとを含んでいる。
制御ユニット1は、ハードワイヤーリンク13(アナログまたはデジタルリンク)が受信する自動車のセンサからの情報、およびシステム間通信バス(特にエンジン制御装置を接続する自動車のメイン通信バス)からの情報を、低レベルコマンドに変換する。従って、この制御ユニットは、システム間バス上にスタート要求命令が存在する場合、回転電気機器に、例えばスタート命令(低レベルコマンド)を送ることができ、ブレーキペダルの位置、ギアボックスの位置、およびクラッチの位置を示すセンサからの情報を送ることができる。
実際に、かかる回転電気機器の低レベル管理とは、特に次のことを意味する。
・回転電気機器がスタータモードで機能すべきか、またはオルタネータモードで機能すべきかのいずれかを回転電気機器に表示する命令、
・オルタネータモードでのレギュレート命令、
・回転電気機器の機能に関する診断(熱、電気または機械的な障害の管理)。
最後に、回転電気機器のハードウェア管理は、モジュール20で実行され、管理として次のことを挙げることができる。
三相回転電気機器の場合、(スタータモード、すなわちモータモードにおける)位相電圧PHU、PHVおよびPHWを印加するMOSパワートランジスタの制御、および(オルタネータモードにおける)同期整流の実行。
回転電気機器が発生する電圧または電流のレギュレート。
実際には、モジュール20は、回転電気機器2のケーシングの内部に位置してもよいし、またはそのすぐ近くに位置してもよいし、その後部に固定してもよい。
このパワー電子回路20は、基本的には、MOSパワートランジスタと、これらトランジスタを制御するドライバー回路を備えている。好ましいが、発明を限定しない実施例では、これらパワー電子回路はロータのための位置センサ、および/または回転電気機器のパワーブリッジのための温度センサも含むことができる。
図2の回路図は、本発明の非限定的な第1実施例を示す。
このモードでは、システム間通信リンク12はCANバス(コントローラエリアネットワーク−ISO11898)である。
制御ユニット1は、複数のケーブルライン13を介し、一組のセンサSEnSORSに接続されたマイクロプロセッサ(μP)16、例えば16ビットのマイクロプロセッサを備えている。マイクロプロセッサ16はスタートコマンド信号+DEMを受けるように、ワイヤー14を介して、自動車のスタータスイッチ(図示せず)にも接続されている。
マイクロプロセッサ16は、回転電気機器の高レベルの管理を制御するようになっており、このマイクロプロセッサ16は、特にバッテリー管理BMS(バッテリー管理システム)と、自動ストップアンドゴーS&S(ストップアンドスタート)アルゴリズムとを含んでいる。
マイクロプロセッサは、特に回転電気機器2のためのハードウェア管理コマンドを管理するように管理プログラムを実行する。
これらコマンドには、特に次のものがある。
・回転電気機器MS34の機能モードのためのコマンド、
・スタータモードにおけるインバータのパワートランジスタのスイッチングを制御する信号SCU35、SCV36およびSCW37、および
・励磁回路を制御することにより、回転電気機器によって発生される電流のレギュレート。
複数のハードワイヤーリンク3により、制御ユニット1と回転電気機器2との間のこのような情報の交換が可能となっている。
制御ユニット1は、複数のハードワイヤーライン13のための数個のセンサ(図示せず)に接続された作動安全ユニット(SDF)17も含むことが好ましいことに留意すべきである。これらセンサによって発生された信号に従い、ユニット17は、マイクロプロセッサ16へ送信される情報を発生し、更にユニット17は、ソフトウェア管理の障害(例えばマイクロプロセッサの誤作動)にもかかわらず、スタートを禁止できるスタート禁止信号ID19(例えばギアが係合していることをギアボックスセンサが表示する場合)を発生する。
このことは、信号MS34を強制的にアースできることにする手段18、本例では、トランジスタによって行われる。更に、できるだけ回転電気機器の近くで、モータモードすなわちスタータモードを禁止できるようにするために、リンク317によりパワーモジュール20に情報IDが伝送される。その理由は、ユニット1とマシン2との間で信号LS34が短絡された場合、信号IDのロジックステートが許可する場合にしかスタートできないので、回転電気機器の作動の安全性が保証されるからである。
ユニット17が、ソフトウェアの障害によって影響されないよう、ハードワイヤーロジック内で、全体が実現されることにも注目すべきである。
制御ユニット1は、図2の回路図を参照して既に説明した部品の他に、次のものを備えている。
・例えばハードワイヤーロジックで実現される入力管理ユニット110。
・システム間CANバス12と、マイクロプロセッサ16との間に配置される、CANトランジスタ114が続くフィルタ。
・例えばハードワイヤーロジックで実現される入力/出力管理ユニット115。
・電源回路。
・励磁回路117。
これらの部品について、次に説明する。
ユニット110は、
・ハードワイヤーリンク13を介したセンサ信号(ギアボックス、クラッチ位置、ブレーク回路圧力)、および
・リンク14を通すか、スタート制御信号+DEMを受信する。
またこのユニットは、フィルタにかけられたセンサ信号111をマイクロプロセッサ16に送り、
・フィルタにかけられた信号+DEM112をマイクロプロセッサ16に送り、
・フィルタにかけられたセンサ信号の一部113を、作動安全ユニット17へ送る。
システム間CANバス12とマイクロプロセッサ16との間に配置されたCANトランシーバ114(およびその入力フィルタリング)は、このCANバスの物理的インターフェースを実現している。マイクロプロセッサ16により、トランシーバ114から受信される信号、およびトランシーバ114に送信される信号はそれぞれRXおよびTXと表示されている。
入力/出力管理ユニット15は、リンク30、31および32を通し、ロータ位置センサからの信号を受信し、リンク33を通してブリッジの温度を表示する信号THSを受信する。更にこの管理ユニットは、ロータ位置センサの信号からのスタータモードにおけるインバータのパワートランジスタのスイッチングを制御する信号SCU35、SCV36およびSCW37を送る。
電源回路116は、ユニット1、回転電気機器のパワーモジュールのドライバーおよびロータ1センサに給電できる。
リンク+EX311および−EX312により、回転電気機器のロータ巻線の間に励磁回路117が接続されている。この励磁回路は、励磁チョッパーとロータを磁化するためのフリーホイールダイオードを備え、更に必要な場合にロータの急速な消磁(例えば励磁チョッパーの負荷ダンプまたは短絡)を可能にする保護トランジスタも含むことができる。
回転電気機器2に関し、この回転電気機器は(スタータモードにおいて)位相電圧を印加するか、または(オルタネータモードで)同期整流を実行するMOSパワートランジスタの制御を含むパワーモジュール20を備える。このモジュール20は、位相信号PHU、PHVおよびPHWを発生するドライバー回路および回転電気機器のインバータのMOSパワートランジスタの1組を備えている。回転電気機器2は、ロータの位置を示すセンサを備えた、パワーモジュール20から独立した、またはこのモジュールに組み込まれたユニット21も含むことがある。非限定的な実施例では、前記センサはホール効果センサであり3つ設けられている。
複数のリンク30は、下記の信号を伝送するためのリンクを含んでいる。すなわち、
・ドライバー回路の作動モード(MS=1のときのスタータモードおよびMS=0のときのオルタネータモード)を制御する信号MS34。
・モータモード、すなわちスタータモードの禁止を可能にする信号ID317。
・回転電気機器(本例では三相の回転電気機器)の位相の各々に対するそれぞれの位相SCU35、SCV36およびSCW37の各々のパワートランジスタのスイッチングを制御する信号。
・回転電気機器のロータの相対的位置を制御ユニット1に示すホール効果センサから生じる信号ICU30、ICV31およびICW32。
また複数のリンク3は、次の要素を含んでいる。
・前記センサに給電するための電源ワイヤーVCAP38。
・ドライバーに給電するための電源イヤーALG39。
・アース接続部310およびパワーモジュール20内に組み込まれた温度センサに接続された接続部THS33。
図3の回路図は、パワーモジュール20内またはその近くに励磁回路が組み込まれた、本発明の第2の非限定的実施例を示す。制御ユニット1は図2の例と同一であるが、励磁回路117を有していない。この場合、制御ユニットはパワー要素も含まない。これによって、電子回路を制御するようになっている(例えばPCBタイプの)簡単で、かつ安価な基板を使用することが可能となる。
この場合、複数のハードワイヤーリンク3のうち、次のコマンドを送信するためのリンクも設けられている。すなわち、励磁回路内に位置する励磁チョッパーのためのコマンドEXC313、例えば制御ユニット1からのコマンド、および
励磁回路の保護トランジスタのためのコマンドDMAG314(このコマンドにより、例えば負荷ダンプの場合にロータをより迅速に消磁することができ、更に励磁トランジスタが短絡した場合に回転電気機器を保護できる)。
更に、複数のハードワイヤーリンク3のうち、
励磁電圧の値に関する情報および励磁電流に関する情報をそれぞれ伝送する2つのリンクUEXC315およびIEXC316も設けられている。
このモードでは、システム間通信リンク12もCANバスである(コントローラエリアネットワーク−ISO11898)であることに留意すべきである。
本発明に係わる回転電気機器の機能の管理の原理を示す回路図である。 回転電気機器のパワーモジュール内に組み込まれた励磁回路を有する、本発明に係わる作動原理の第1実施例を示す回路図である。 リモート制御ユニット内に励磁回路が組み込まれた、本発明に係わる作動原理の第2実施例を示す回路図である。
符号の説明
1 制御ユニット
2 回転電気機器
3 ハードワイヤーリンク
12 システム間通信バス
13 ハードワイヤーリンク
16 マイクロプロセッサ
17 作動安全ユニット
20 モジュール

Claims (16)

  1. 自動車の機能発揮のためにリバーシブルな多相回転電気機器(2)を作動させる方法において、前記回転電気機器(2)内に一体化されるか、そのすぐ近くに一体化されたパワーモジュール(20)と、ハード配線された複数のリンク(3)を介して、物理的情報を交換する遠隔制御ユニット(1)とにより、回転電気機器の高レベル管理および低レベル管理を実行することを特徴とする方法。
  2. 高レベル管理は、
    ・スタート機能および再スタート機能に有効なセンサ(13)の管理、または
    ・少なくとも1つの自動ストップ/再スタートアルゴリズム、または
    ・バッテリーの充電または正常状態または診断の状態の管理、または
    ・回転機器の制御のために、車輌のシステム間通信バス(12)から出る情報の高レベルの管理を含む請求項1記載の方法。
  3. 回転電気機器の低レベル管理は、
    ・回転電気機器の機能モードの選択、または
    ・自動車システムの電圧または回転電気機器によって出力される電流のレギュレート、または
    ・自動車のための少なくとも1つの作動安全機能、または回転電気機器の診断を備える、請求項1または2記載の方法。
  4. 前記複数のハード配線されたリンク内のハード配線されたリンクは、
    ・前記回転電気機器のロータの位置に関する情報(30〜32)、または
    ・前記回転電気機器の温度に関する情報(33)
    を送信するようになっている、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
  5. 前記複数のハード配線された電気内のハード配線されたリンクは、
    ・前記回転電気機器の作動モードを選択するためのコマンド、または
    ・前記システムの作動の安全性の管理に関する少なくとも1つのコマンド(317)、または
    ・前記回転電気機器のパワーブリッジ(35〜37)内のスイッチのためのスイッチング命令を送信するようになっている、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
  6. 前記複数のリンク(3)は、
    ・少なくとも1つの電源リンク(38、39)、または
    ・アース接続部(310)を備える、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
  7. 前記自動車の作動の安全性の管理に関するコマンドは、自動車または前記回転電気機器のスタータモードを禁止するコマンド(317)を備える、請求項5記載の方法。
  8. 前記複数のリンク(3)は、前記回転電気機器の界磁巻線の端部を接続する2つの電気リンクを備える、請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
  9. 前記複数のハード配線リンク(3)におけるハード配線リンクは、
    ・励磁トランジスタを制御するコマンド、または
    ・保護トランジスタを制御するコマンド、または
    ・前記回転電気機器のロータ電流に関する情報、または
    ・回転電気機器のロータ電圧に関する情報を送信するようになっている、請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
  10. 複数のハード配線リンク(3)を介し、遠隔制御ユニット(1)に結合されている回転電気機器内、またはそのすぐ近くに一体化されたパワーもジュール(20)を備え、前記制御ユニット(1)は、前記回転電気機器の高レベルおよび低レベルの管理を実行するようになっている、自動車のためのリバーシブルな多相回転電気機器(2)。
  11. 前記パワーモジュール(20)は、数個のパワーステージから構成されており、各パワーステージは、回転電気機器の1つの位相の制御専用となっており、パワートランジスタおよびそれらに関連するドライバーを含む、請求項10記載の回転電気機器。
  12. 前記パワーモジュール(20)は、ロータ電流を制御する励磁ステージ(22)を備える、請求項10または11に記載の回転電気機器。
  13. 複数のハード配線されたリンク(3)を介し、前記回転電気機器のパワーモジュール(20)に結合されるようになっている遠隔地のリバーシブルな多相回転電気機器(2)の高レベルおよび低レベル管理を実行するための自動車用制御ユニット(1)。
  14. 高レベル管理は、
    ・スタート機能および再スタート機能に有効なセンサ(13)の管理、および/または
    ・少なくとも1つの自動ストップ/再スタートアルゴリズム、および/または
    ・バッテリーの充電、および/または正常状態、および/または診断の状態の管理、および/または
    ・回転機器の制御のために、車輌のシステム間通信バス(12)から出る情報の管理を含む、請求項13に記載の自動車用制御ユニット。
  15. 機械の低レベルの管理は、次のものよりなる請求項13または14に記載の制御ユニット。
    ・機械の作動モードの選択、および/または
    ・自動車のための少なくとも1つの作動安全機能、および/または
    ・自動車のシステム、または機械による出力電流の電圧の制御、および/または
    ・機械の診断。
  16. 前記回転電気機器の励磁回路(117)をも備える、請求項13〜15のいずれかに記載の制御ユニット。
JP2007551700A 2005-01-26 2006-01-17 自動車のオルタネータ兼スタータの機能の管理 Pending JP2008529458A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0500812A FR2881295B1 (fr) 2005-01-26 2005-01-26 Gestion du fonctionnement d'un alterno-demarreur de vehicule automobile
PCT/FR2006/000099 WO2006079700A1 (fr) 2005-01-26 2006-01-17 Gestion du fonctionnement d'un alterno-demarreur de vehicule automobile

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008529458A true JP2008529458A (ja) 2008-07-31

Family

ID=34953688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007551700A Pending JP2008529458A (ja) 2005-01-26 2006-01-17 自動車のオルタネータ兼スタータの機能の管理

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7742855B2 (ja)
EP (1) EP1844230B1 (ja)
JP (1) JP2008529458A (ja)
KR (1) KR20070104438A (ja)
CN (1) CN101107440B (ja)
BR (1) BRPI0606182A2 (ja)
FR (1) FR2881295B1 (ja)
MX (1) MX2007008943A (ja)
WO (1) WO2006079700A1 (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5046021B2 (ja) * 2007-11-06 2012-10-10 トヨタ自動車株式会社 電源回路
FR2925618B1 (fr) * 2007-12-21 2009-12-18 Valeo Equip Electr Moteur Procede de controle securise par des signaux dedies d'un systeme a alterno-demarreur couple a un moteur thermique d'un vehicule, et liaisons filaires correspondantes
FR2925617B1 (fr) * 2007-12-21 2009-12-18 Valeo Equip Electr Moteur Procede et dispositif de controle securise d'un systeme a alterno-demarreur couple a un moteur thermique d'un vehicule et systeme a alterno-demarreur correspondant
EP2222946B1 (fr) * 2007-12-21 2016-12-07 Valeo Equipements Electriques Moteur Procede et dispositif de controle securise d'un systeme a alterno-demarreur couple a un moteur thermique d'un vehicule, et systeme a alterno-demarreur et liaisons filaires correspondant
US7948120B2 (en) 2008-12-02 2011-05-24 Lockheed Martin Corporation Modular power distribution backplane, system, and method
FR2941337B1 (fr) 2009-01-20 2016-12-02 Peugeot Citroen Automobiles Sa Alternateur.
FR2949914B1 (fr) * 2009-09-07 2014-11-21 Valeo Equip Electr Moteur Alternateur a redressement synchrone pour vehicule automobile, equipe de moyens electroniques de gestion de defauts
DE102009029288A1 (de) * 2009-09-09 2011-03-10 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine mit einer reduzierten Anzahl von Steuerleitungen
FR2963998B1 (fr) * 2010-08-23 2012-08-03 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede et dispositif de securisation du fonctionnement d'une machine electrique tournante equipant un vehicule automobile
CN102969950B (zh) * 2011-09-01 2015-09-09 大洋电机新动力科技有限公司 一种分层多核结构的电机控制器
FR2982092B1 (fr) * 2011-11-02 2015-01-02 Valeo Systemes De Controle Moteur Module de puissance et dispositif electrique pour l'alimentation et la charge combinees respectivement d'un accumulateur et d'un moteur
CN103135445B (zh) * 2011-12-02 2015-12-09 中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司 基于组件技术的可重构伺服装置
US9533580B2 (en) * 2012-03-07 2017-01-03 Mitsubishi Electric Corporation Power converter for vehicle generator-motor and method for controlling vehicle generator-motor
US10097125B2 (en) * 2015-09-15 2018-10-09 Borgwarner Inc. Alternator including wireless voltage regulator
US10215145B2 (en) 2017-02-27 2019-02-26 Honda Motor Co., Ltd. Dual controller area network (CAN) starter
FR3083399B1 (fr) * 2018-06-28 2020-08-21 Valeo Equip Electr Moteur Systeme de commande d'un interrupteur, bras de commutation et installation electrique

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07303301A (ja) * 1994-04-28 1995-11-14 Isuzu Motors Ltd 回生リターダ制御装置
JP2003225000A (ja) * 2002-01-29 2003-08-08 Mitsubishi Electric Corp 車両用電源装置
JP2005304199A (ja) * 2004-04-13 2005-10-27 Mitsubishi Electric Corp 車両用回転電機装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5097140A (en) * 1991-05-07 1992-03-17 Chrysler Corporation Alternator starter
DE19910330A1 (de) * 1999-03-09 2000-09-14 Bayerische Motoren Werke Ag Vorrichtung zur Überwachung einer Starteinrichtung
FR2806223B1 (fr) * 2000-03-10 2003-10-03 Valeo Equip Electr Moteur Machine electrique tournante polyphasee
DE10254069A1 (de) * 2002-11-19 2004-06-03 Daimlerchrysler Ag Antriebssystem mit einem Verbrennungsmotor und einer elektrischen Maschine
US20040178752A1 (en) * 2002-12-13 2004-09-16 International Rectifier Corporation Gate driver ASIC for an automotive starter/alternator
FR2854746B1 (fr) * 2003-05-07 2005-08-05 Valeo Equip Electr Moteur Procede de commande d'une machine electrique tournante polyphasee et reversible pour vehicule automobile a moteur thermique
JP4075699B2 (ja) * 2003-06-20 2008-04-16 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07303301A (ja) * 1994-04-28 1995-11-14 Isuzu Motors Ltd 回生リターダ制御装置
JP2003225000A (ja) * 2002-01-29 2003-08-08 Mitsubishi Electric Corp 車両用電源装置
JP2005304199A (ja) * 2004-04-13 2005-10-27 Mitsubishi Electric Corp 車両用回転電機装置

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0606182A2 (pt) 2017-09-19
FR2881295B1 (fr) 2007-03-23
US7742855B2 (en) 2010-06-22
CN101107440B (zh) 2012-11-14
CN101107440A (zh) 2008-01-16
EP1844230A1 (fr) 2007-10-17
US20090125176A1 (en) 2009-05-14
MX2007008943A (es) 2007-09-14
WO2006079700A1 (fr) 2006-08-03
FR2881295A1 (fr) 2006-07-28
EP1844230B1 (fr) 2016-11-16
KR20070104438A (ko) 2007-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008529458A (ja) 自動車のオルタネータ兼スタータの機能の管理
CN109693709B (zh) 具有增强安全性的冗余的电动转向设备
US11325500B2 (en) On-board electrical network for a motor vehicle
CN107054258B (zh) 使用具有集成的电压转换器的继电器的车辆电力分配
US8212512B2 (en) Generator motor for vehicle and control method for the same
CN101903630B (zh) 与机动车的热力发动机耦接的交流发电机-起动机组装部件的故障保护控制的方法和设备、以及交流发电机-起动机组装部件和相应的布线连接
JP2005328690A (ja) 車両用回転電機
WO2008133287A1 (ja) 車両の制御装置および制御方法
CN105209285A (zh) 用于驱动发动机的驱动单元
EP2969638A1 (en) Method and arrangement for operating a hybrid electrical vehicle
JP6860424B2 (ja) 電動車両の制御装置
WO2017203807A1 (ja) ブレーキシステムおよび電動ブレーキ駆動装置
US6215277B1 (en) Electrical charging system
CN112519706A (zh) 用于操作机动车辆的车载电气网络的方法
JP6441338B2 (ja) 自動車のオルタネータ兼スタータの制御方法および制御装置ならびに対応するオルタネータ兼スタータ
US6414402B1 (en) Motor vehicle starter monitoring system with automatic control unit activation
US9038589B2 (en) Method for controlling a micro-hybrid system
CN104038111B (zh) 具有直流电机制动器的驱动系统
JP5174617B2 (ja) 回転電機装置及びその制御装置
CN113199940A (zh) 用于操作机动车辆的车载电网的方法
Kattwinkel et al. Mechatronic solution for electronic turbocharger
JP2004320861A (ja) 車両用3相電動発電機の制御装置
JP4239949B2 (ja) ハイブリッド制御システム
JP4708087B2 (ja) 回転電機制御装置
KR101297444B1 (ko) 자동차용 가역 다상 회전식 전기 장치 및 그를 작동시키는방법과 그 전기 장치를 실행하는 제어 유닛과 그 전기장치를 포함한 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081110

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111004

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20111221

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20120104

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120404

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130604