JP2016201861A5 - - Google Patents

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Description

また、電動機装置は、内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段を備え、制御手段は、次の2相モードおよび3相モードを有する。
すなわち、3相モードは、3相の巻線(U〜W)にバッテリの電圧を印加するときに高電位側になる巻線の組合せとして、第1組合せ(W、U)、第2組合せ(U、V)および第3組合せ(V、W)を順次繰り返すモードである。また、2相モードは、第1組合せ(W、U)、第2組合せ(U、V)および第3組合せ(V、W)の内、少なくとも1つの組合せを実行しないモードである。さらに、制御手段は、内燃機関の回転数に対する第1の閾値を有し、回転数検出手段による検出値が第1の閾値よりも大きいときに、2相モードを使用する。
さらに、電動機装置は、内燃機関の行程を判定する行程判定手段を備える。そして、制御手段は、行程判定手段による判定の結果に応じて、回転電機を電動機として動作させるか否かを決める。
Further, the electric motor device includes a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the internal combustion engine, and the control means has the following two-phase mode and three-phase mode.
That is, in the three-phase mode, the first combination (W, U) and the second combination (the combination of the windings that become the high potential side when the battery voltage is applied to the three-phase windings (U to W) ( U, V) and the third combination (V, W) are sequentially repeated. The two-phase mode is a mode in which at least one combination is not executed among the first combination (W, U), the second combination (U, V), and the third combination (V, W). Furthermore, the control means has a first threshold for the rotational speed of the internal combustion engine, and uses the two-phase mode when the value detected by the rotational speed detection means is larger than the first threshold.
Furthermore, the electric motor device includes a stroke determination unit that determines a stroke of the internal combustion engine. And a control means determines whether a rotary electric machine is operated as an electric motor according to the result of the determination by a stroke determination means.

これにより、2相モードを使用することで、回転電機を電動機として動作させるのに必要な消費電力を低減することができるとともに、スイッチや巻線への通電を分散させて発熱を抑えることができる。また、2相モードの使用により回転電機の回転駆動力が低下しても、内燃機関による回転電機の連れ回しを利用することで、逆転や停止を防止することができる。このため、車両用の電動機装置において、コストダウンおよび小型化を促進することができる。
また、内燃機関の行程に応じて、より細かく、回転電機の動作を電動機と発電機との間で切り替えることで、さらに、燃費低減効果を高めることができる。
Thus, by using the two-phase mode, it is possible to reduce the power consumption necessary for operating the rotating electrical machine as an electric motor, and to suppress heat generation by distributing the energization to the switches and windings. . Further, even if the rotational driving force of the rotating electrical machine decreases due to the use of the two-phase mode, the reverse rotation and the stop can be prevented by using the rotation of the rotating electrical machine by the internal combustion engine. For this reason, cost reduction and size reduction can be promoted in the electric motor apparatus for vehicles.
Further, the fuel consumption reduction effect can be further enhanced by switching the operation of the rotating electrical machine between the electric motor and the generator more finely according to the stroke of the internal combustion engine.

電動機装置の全体構成図である(参考例1)。It is a whole block diagram of an electric motor apparatus ( reference example 1 ). 大モードの動作におけるスイッチのオンオフの推移を示す推移図である(参考例1)。It is a transition diagram which shows transition of the on / off of the switch in operation | movement of a large mode ( reference example 1 ). インバータに対する操作においてスイッチの内、オンオフするものの組合せの一例を示す表である(参考例1)。It is a table | surface which shows an example of the combination of what turns on / off among the switches in operation with respect to an inverter ( reference example 1 ). 回転電機を電動機として動作させたときの回転数とトルクとの相関である(参考例1)。This is the correlation between the rotational speed and torque when the rotating electrical machine is operated as an electric motor ( Reference Example 1 ). 電動機装置の動作例を示す特性図である(参考例1)。It is a characteristic view which shows the operation example of an electric motor apparatus ( reference example 1 ). 電動機装置の全体構成図である(参考例2)。It is a whole block diagram of an electric motor apparatus ( reference example 2 ). インバータに対する操作においてスイッチの内、オンオフするものの組合せを示す表である(参考例2)。It is a table | surface which shows the combination of what turns on / off among the switches in operation with respect to an inverter ( reference example 2 ). (a)は回転電機を電動機として動作させたときの回転数とトルクとの相関であり、(b)は回転電機を発電機として動作させたときの回転数と発電電流との相関である(参考例2)。(A) is the correlation between the rotational speed and the torque when the rotating electrical machine is operated as an electric motor, and (b) is the correlation between the rotational speed and the generated current when the rotating electrical machine is operated as a generator ( Reference Example 2 ). 電動機装置の全体構成図である(実施例1)。 1 is an overall configuration diagram of an electric motor device ( Example 1 ). FIG. 内燃機関の行程別の電動機と発電機との切替推移を示すタイムチャートである(実施例1)。FIG. 3 is a time chart showing the transition of switching between an electric motor and a generator for each stroke of the internal combustion engine ( Example 1 ). FIG .

参考例1の構成〕
参考例1の電動機装置1の構成を、図1を用いて説明する。
電動機装置1は、車両に設けられるものであり、車載バッテリ(以下、単にバッテリ2と呼ぶ。)からの給電により出力を発生させて内燃機関3を始動したり、内燃機関3の出力をアシストしたり、内燃機関3の駆動力により誘起される電圧によってバッテリ2を充電したりするものであり、電動機と発電機の機能を両方併せ持つ(以下、電動機装置1をシステム1と呼ぶ。)。
そして、システム1は、以下の回転電機4、インバータ回路5、および、制御手段6を備える。
[Configuration of Reference Example 1 ]
The structure of the electric motor apparatus 1 of the reference example 1 is demonstrated using FIG.
The electric motor device 1 is provided in a vehicle and generates an output by feeding power from an on-vehicle battery (hereinafter simply referred to as a battery 2) to start the internal combustion engine 3 or assist the output of the internal combustion engine 3. Or the battery 2 is charged by a voltage induced by the driving force of the internal combustion engine 3 and has both functions of an electric motor and a generator (hereinafter, the electric motor device 1 is referred to as a system 1).
The system 1 includes the following rotating electrical machine 4, inverter circuit 5, and control means 6.

参考例1の効果〕
参考例1のシステム1によれば、制御手段6は、3相モードおよび2相モードを有し、回転数検出手段12による検出値が第1の閾値C0よりも大きいときに、2相モードを使用する。
これにより、2相モードを使用することで、回転電機4を電動機として動作させるのに必要な消費電力を低減することができるとともに、スイッチSや巻線7U〜7Wへの通電を部分的に省略することで発熱を抑えることができる。また、2相モードの使用により回転電機4の回転駆動力が低下しても、内燃機関3による回転電機4の連れ回しを利用することで、逆転や停止を防止することができる。このため、システム1において、コストダウンおよび小型化を促進することができる。
[Effect of Reference Example 1 ]
According to the system 1 of the reference example 1 , the control means 6 has a three-phase mode and a two-phase mode, and the two-phase mode is set when the detection value by the rotation speed detection means 12 is larger than the first threshold value C0. use.
Thus, by using the two-phase mode, it is possible to reduce the power consumption necessary for operating the rotating electrical machine 4 as an electric motor, and partially omit energization to the switch S and the windings 7U to 7W. By doing so, heat generation can be suppressed. Further, even if the rotational driving force of the rotating electrical machine 4 decreases due to the use of the two-phase mode, the reverse rotation and the stop can be prevented by using the rotation of the rotating electrical machine 4 by the internal combustion engine 3. For this reason, in the system 1, cost reduction and size reduction can be promoted.

参考例2の構成〕
参考例2のシステム1を、参考例1のシステム1と異なる点を中心に説明する。
参考例2のシステム1によれば、図5に示すように、巻線7U〜7Wに中間タップU、V、Wを設けることで、実ターン数を相毎で可変にしている。
なお、実ターン数とは、巻線7U〜7Wのそれぞれの内、電動機としての動作においてバッテリ2からの給電により通電される部分のターン数、または、発電機としての動作において誘起電圧をバッテリ2に供給する部分のターン数である。
このため、回転電機4の巻線7U〜7Wでは、電動機としての動作においてバッテリ2からの給電により通電される部分、または、発電機としての動作において誘起電圧をバッテリ2に供給する部分の抵抗値が可変である。
[Configuration of Reference Example 2 ]
The system 1 of the reference example 2 will be described focusing on differences from the system 1 of the reference example 1.
According to the system 1 of Reference Example 2, as shown in FIG. 5, by the winding 7U~7W providing an intermediate tap 8 U, 8 V, 8 W , has a variable number of actual turns in each phase.
Note that the actual number of turns means the number of turns in each of the windings 7U to 7W that is energized by power feeding from the battery 2 in the operation as an electric motor, or the induced voltage in the operation as a generator. This is the number of turns of the part to be supplied.
For this reason, in the windings 7U to 7W of the rotating electrical machine 4, the resistance value of the portion that is energized by the power supply from the battery 2 in the operation as the electric motor or the portion that supplies the induced voltage to the battery 2 in the operation as the generator. Is variable.

具体的には、巻線7Uでは、2つの巻線7U1、7U2が直列接続しており、巻線7U1、7U2の接続部に中間タップUが設けられている。同様に、巻線7Vでは、2つの巻線7V1、7V2が直列接続しており、巻線7V1、7V2の接続部に中間タップVが設けられており、巻線7Wでは、2つの巻線7W1、7W2が直列接続しており、巻線7W1、7W2の接続部に中間タップWが設けられている。これにより、回転電機4では、実ターン数を相毎に可変となっている。 Specifically, the winding 7U, 2 one winding 7U1,7U2 are connected in series, the intermediate tap 8 U is provided in the connection portion of the winding 7U1,7U2. Similarly, the winding 7V, 2 one winding 7V1,7V2 are connected in series, and the center tap 8 V is provided to the connection portion of the winding 7V1,7V2, the winding 7W, 2 one winding 7W1,7W2 are connected in series, the intermediate tap 8 W is provided in the connection portion of the winding 7W1,7W2. Thereby, in the rotary electric machine 4, the actual number of turns is variable for each phase.

また、巻線7U1、7U2、7V1、7V2、7W1、7W2は全て互に同一ターン数であり、巻線7U2、7V2、7W2のそれぞれにおいて中間タップU、V、Wを形成しない方の端子がスター結線されている。
なお、以下の説明では、巻線7U1、7V1、7W1のそれぞれにおいて中間タップU、V、Wを形成しない方の端子を、U端子9U、V端子9V、W端子9Wとする。また、巻線7U1、7U2、7V1、7V2、7W1、7W2それぞれのターン数を、説明を簡単にするため、全て同一の整数nとする。
Moreover, all the windings 7U1,7U2,7V1,7V2,7W1,7W2 are mutually the same number of turn, in each of the windings 7U2,7V2,7W2 those who do not form an intermediate tap 8 U, 8 V, 8 W Terminal is star-connected.
In the following description, the terminal of the person who in each of the windings 7U1,7V1,7W1 does not form an intermediate tap 8 U, 8 V, 8 W , U terminal 9U, V terminal 9V, and W terminals 9W. Further, the number of turns of the windings 7U1, 7U2, 7V1, 7V2, 7W1, and 7W2 are all set to the same integer n for the sake of simplicity.

次に、参考例2のシステム1は、インバータ回路5を2つ備える。
また、インバータ回路5は、両方とも、2つのスイッチSが直列に接続し、かつ、2つの半導体スイッチSの直列接続が3つ並列に接続した3相ブリッジ回路である。
Next, the system 1 of Reference Example 2 includes two inverter circuits 5.
The inverter circuits 5 are both three-phase bridge circuits in which two switches S are connected in series, and three series connections of two semiconductor switches S are connected in parallel.

そして、一方のインバータ回路5では、直列接続の一方の端子がバッテリ2のプラス極に接続するとともに、他方の端子がアースに接続し、さらに、直列接続の3つの中点がそれぞれU端子9U、V端子9V、W端子9Wに接続している。また、他方のインバータ回路5では、直列接続の一方の端子がバッテリ2のプラス極に接続するとともに、他方の端子がアースに接続し、さらに、直列接続の3つの中点がそれぞれ中間タップU、V、Wに接続している(以下、U端子9U、V端子9V、W端子9Wに接続するインバータ回路5をインバータ回路5aと呼び、中間タップU、V、Wに接続するインバータ回路5をインバータ回路5bと呼ぶことがある。)。 In one inverter circuit 5, one terminal connected in series is connected to the positive electrode of the battery 2, the other terminal is connected to the ground, and three middle points connected in series are the U terminal 9U, It is connected to V terminal 9V and W terminal 9W. In the other inverter circuit 5, one terminal connected in series is connected to the positive electrode of the battery 2, the other terminal is connected to the ground, and the three middle points connected in series are the intermediate taps 8 U, respectively. connection are connected to the 8 V, 8 W (hereinafter, U terminal 9U, V terminal 9V, the inverter circuit 5 connected to the W-terminal 9W called the inverter circuit 5a, the intermediate tap 8 U, 8 V, 8 W The inverter circuit 5 that performs this operation may be referred to as an inverter circuit 5b.)

同様に、インバータ回路5bの3つの直列接続の内、中点が中間タップUに接続するものに含まれる2つのスイッチSに関し、高電位側、低電位側のスイッチSをそれぞれスイッチSup2、Sun2と呼ぶことがある。また、中点が中間タップVに接続するものに含まれる2つのスイッチSに関し、高電位側、低電位側のスイッチSをそれぞれスイッチSvp2、Svn2と呼ぶことがある。さらに、中点が中間タップWに接続するものに含まれる2つのスイッチSに関し、高電位側、低電位側のスイッチSをそれぞれスイッチSwp2、Swn2と呼ぶことがある。 Similarly, the three series-connected inverter circuit 5b, relates the two switches S, the high potential side, of the low-side switch S each switch included in what midpoint is connected to the intermediate tap 8 U Sup2, Sun2 Sometimes called. Moreover, midpoint relates two switches S contained in those connected to the intermediate tap 8 V, a high potential side, it may switch S on the low potential side is referred to as a switch Svp2, Svn2 respectively. Furthermore, the midpoint is relates two switches S contained in those connected to the intermediate tap 8 W, the high-potential side, it may switch S on the low potential side is referred to as a switch Swp2, Swn2 respectively.

そして、参考例2のシステム1によれば、制御手段6は、インバータ回路5a、5bが有する12個のスイッチSの中から、逐次、オンオフするものを選択するとともに、逐次、選択すべきスイッチSを変更する(以下、12個のスイッチSの中から、逐次、オンオフするものを選択するとともに、逐次、選択すべきスイッチSを変更する操作をインバータ操作と呼ぶことがある。)。 And according to the system 1 of the reference example 2 , the control means 6 selects the switch S that is sequentially turned on and off from the 12 switches S that the inverter circuits 5a and 5b have, and the switch S that should be selected sequentially. (Hereinafter, among the 12 switches S, one that is sequentially turned on and off is selected, and the operation that sequentially changes the switch S to be selected may be referred to as an inverter operation).

ここで、図6は、3相モードかつ大モード、3相モードかつ小モード、3相モードかつ中モードのそれぞれにおいて、12個のスイッチSの内、オンオフするものの組合せを示すものである。
すなわち、3相モードかつ大モード、および、3相モードかつ小モードでは、それぞれ、第7〜第9パターン、第10〜第12パターンが順次繰り返される。また、3相モードかつ中モードでは、第13〜第15パターン、または、第16〜第18パターンが順次繰り返される。なお、3相モードかつ中モードでは、例えば、第13パターン→第17パターン→第15パターン→第18パターン→のように、第13〜第15パターンのグループと、第16〜第18パターンのグループとを交互に繰り返すことで、巻線7U〜7WやスイッチSの駆動電流による発熱を分散して抑制することができる。
なお、2相モードかつ大モード、2相モードかつ小モード、および、2相モードかつ中モードに関しては、参考例1の2相モード1〜4に準じるものであり、説明を省略する。
Here, FIG. 6 shows combinations of the 12 switches S that are turned on and off in each of the three-phase mode and large mode, the three-phase mode and small mode, the three-phase mode and medium mode.
That is, in the three-phase mode and large mode, and in the three-phase mode and small mode, the seventh to ninth patterns and the tenth to twelfth patterns are sequentially repeated, respectively. In the three-phase mode and the middle mode, the thirteenth to fifteenth patterns or the sixteenth to eighteenth patterns are sequentially repeated. In the three-phase mode and the medium mode, for example, a group of 13th to 15th patterns and a group of 16th to 18th patterns such as 13th pattern → 17th pattern → 15th pattern → 18th pattern → By alternately repeating the above, heat generated by the drive currents of the windings 7U to 7W and the switch S can be dispersed and suppressed.
The two-phase mode and the large mode, the two-phase mode and the small mode, and the two-phase mode and the medium mode are the same as the two-phase modes 1 to 4 of the reference example 1 and will not be described.

さらに、参考例2のシステム1は、バッテリ2の電圧を検出する電圧検出手段15を備える(なお、電圧検出手段15は、例えば、周知構造のA/D変換回路として設けられている。)
そして、制御手段6は、回転数検出手段12および電圧検出手段15の検出値に応じて、大、小、中モードの中から1つを選択してインバータ操作を実行し、回転電機4を電動機または発電機として動作させる。
まず、制御手段6は、電圧検出手段15による検出値の経時変化を用いて予測されるバッテリ2の充電収支、または、内燃機関3を始動するときの電圧検出手段15による検出値に基づき、回転電機4を電動機として動作させるか否かを決める。
Furthermore, the system 1 of Reference Example 2 includes voltage detection means 15 that detects the voltage of the battery 2 (note that the voltage detection means 15 is provided as an A / D conversion circuit having a known structure, for example).
Then, the control means 6 selects one of the large, small, and medium modes according to the detection values of the rotation speed detection means 12 and the voltage detection means 15 and executes the inverter operation to Or operate as a generator.
First, the control means 6 rotates based on the charge balance of the battery 2 predicted using the change over time of the detection value by the voltage detection means 15 or the detection value by the voltage detection means 15 when the internal combustion engine 3 is started. It is determined whether or not the electric machine 4 is operated as an electric motor.

参考例2の効果〕
参考例2のシステム1によれば、回転電機4は、各相の巻線7U〜7Wに中間タップを設けることで、実ターン数を相毎で可変にしている。
また、制御手段6は、2つのインバータ回路5a、5bが有するスイッチSの中から、逐次、オンオフするものを選択するとともに、逐次、選択すべきスイッチSを変更するインバータ操作を実行することで、回転電機4の動作を制御する。さらに、制御手段6は、インバータ操作を実行することで、相毎に実ターン数を変更する。
[Effect of Reference Example 2 ]
According to the system 1 of the reference example 2 , the rotating electrical machine 4 makes the actual number of turns variable for each phase by providing the intermediate tap 8 in the windings 7U to 7W of each phase.
Further, the control means 6 selects one that is sequentially turned on / off from among the switches S that the two inverter circuits 5a and 5b have, and sequentially executes an inverter operation that changes the switch S to be selected, The operation of the rotating electrical machine 4 is controlled. Further, the control means 6 changes the actual number of turns for each phase by executing an inverter operation.

実施例1の構成〕
実施例1のシステム1を実施例2のシステム1と異なる点を中心に説明する。
実施例1のシステム1は、内燃機関3の行程を判定する行程判定手段17を備える。そして、制御手段6は、行程判定手段17による判定の結果に応じて、回転電機4を電動機として動作させるか否かを決める。
ここで、行程判定手段17の機能は、制御手段6として機能するECUにより実現する。また、行程判定手段17は、例えば、回転数検出手段12から出力される信号(クランク角を示す信号)、および、内燃機関3の吸気圧を示す信号等により、内燃機関3の行程を判定する。
[Configuration of Example 1 ]
Describes systems 1 of the first embodiment mainly in the system 1 differs from Example 2.
The system 1 according to the first embodiment includes a stroke determination unit 17 that determines the stroke of the internal combustion engine 3. Then, the control unit 6 determines whether or not to operate the rotating electrical machine 4 as an electric motor according to the determination result by the stroke determination unit 17.
Here, the function of the stroke determination means 17 is realized by an ECU functioning as the control means 6. Further, the stroke determination unit 17 determines the stroke of the internal combustion engine 3 based on, for example, a signal (a signal indicating a crank angle) output from the rotation speed detection unit 12 and a signal indicating the intake pressure of the internal combustion engine 3. .

なお、回転電機4を電動機として動作させる期間以外の時期では、制御手段6は、回転電機4を発電機として動作させる。また、制御手段6は、電動機として動作させる期間を、バッテリ2の充電収支に応じて延長したり、短縮したりする。つまり、バッテリ2の充電量が低下すると見込まれる場合、制御手段6は、電動機として動作させる期間を短縮する。
以上により、実施例1のシステム1によれば、内燃機関3の行程に応じて、より細かく、回転電機4の動作を電動機と発電機との間で切り替えることで、さらに、燃費低減効果を高めることができる。
Note that the control means 6 operates the rotating electrical machine 4 as a generator at a time other than the period during which the rotating electrical machine 4 operates as an electric motor. Further, the control means 6 extends or shortens the period for operating as an electric motor according to the charge balance of the battery 2. That is, when it is anticipated that the charge amount of the battery 2 will fall, the control means 6 shortens the period operated as an electric motor.
As described above, according to the system 1 of the first embodiment , the fuel consumption reduction effect is further enhanced by switching the operation of the rotating electrical machine 4 between the electric motor and the generator more finely according to the stroke of the internal combustion engine 3. be able to.

また、実施例1のシステム1によれば、電動機として動作させる期間の中で、さらに内燃機関3による連れ回しが期待できる爆発行程や排気行程で2相モードを実施し、他の時期に3相モードを実施する。
これにより、2相モードの使用によるシステム1のコストダウンおよび小型化を促進することができる。
Further, according to the system 1 of the first embodiment , the two-phase mode is implemented in the explosion stroke and the exhaust stroke that can be expected to be driven by the internal combustion engine 3 during the period of operation as the electric motor, and the three-phase mode is performed at other times. Implement the mode.
Thereby, the cost reduction and size reduction of the system 1 by use of 2 phase mode can be promoted.

〔変形例〕
本願発明の態様は実施例に限定されず、種々の変形例を考えることができる。
例えば、実施例のシステム1によれば、相毎に中間タップU、V、Wが1個ずつ設けられていたが、たとえば、中間タップU〜Wを各々2個以上設けるとともに、中間タップU〜Wの個数増加に応じてインバータ回路5を増やしてもよい。
[Modification]
The aspect of the present invention is not limited to the embodiments, and various modifications can be considered.
For example, according to the system 1 of the embodiment, one intermediate tap 8 U, 8 V, 8 W is provided for each phase. For example, two or more intermediate taps 8 U to 8 W are provided. , may be increased inverter circuit 5 in accordance with the number increasing intermediate tap 8 U~ 8 W.

また、実施例1のシステム1によれば、回転電機4の巻線7U〜7Wに中間タップU〜Wを設けるとともに、巻線7U〜7Wに複数のインバータ回路5を接続することで、制御手段6による実ターン数の変更を可能にしていたが、例えば、相毎の実ターン数を可変にするため、各相の巻線7U〜7Wにおいてリレースイッチのオンオフにより相毎の実ターン数を増減するようにしてもよい。 Further, according to the system 1 of Example 1, the winding 7U~7W provided with an intermediate tap 8 U~ 8 W of the rotating electric machine 4, by connecting a plurality of inverter circuits 5 to the winding 7U~7W, Although the actual number of turns can be changed by the control means 6, for example, in order to make the actual number of turns for each phase variable, the actual number of turns for each phase by turning on and off the relay switch in the windings 7U to 7W of each phase. You may make it increase / decrease.

ここで、実施例1のシステム1によれば、例えば、短絡モードにおいて、スイッチSun1、Svn1、Swn1をオンして発電電流を短絡させてもよく、スイッチSun1、Svn1、Swn1に加えてスイッチSun2、Svn2、Swn2をオンしてもよい。 Here, according to the system 1 of the first embodiment , for example, in the short circuit mode, the switches Sun1, Svn1, and Swn1 may be turned on to short-circuit the generated current. In addition to the switches Sun1, Svn1, and Swn1, the switch Sun2, Svn2 and Swn2 may be turned on.

さらに、実施例のシステム1によれば、2相モードとして、第1〜第3パターンをいずれも実行しないモードを例示したが、例えば、3相モードの第1〜第3パターンの少なくとも1つだけ実行しないようにしてもよい。例えば、参考例1のシステム1において、第1パターン(巻線7W、7Uが高電位側になる組合せ)を実行せずに第2、第3パターンを実行する場合、第1パターンに代えて第4パターンを採用し、第4、第2、第3パターンの3パターンを繰り返すことで、部分的に2相モードを実現してもよい。   Furthermore, according to the system 1 of the embodiment, the mode in which none of the first to third patterns is executed is illustrated as the two-phase mode. For example, at least one of the first to third patterns of the three-phase mode is illustrated. It may not be executed. For example, in the system 1 of Reference Example 1, when the second and third patterns are executed without executing the first pattern (the combination in which the windings 7W and 7U are on the high potential side), the first pattern is replaced with the first pattern. The two-phase mode may be partially realized by adopting four patterns and repeating three patterns of the fourth, second, and third patterns.

1 システム(電動機装置) 2 バッテリ 3 内燃機関 4 回転電機 6 制御手段 7U〜7W 3相の巻線 12 回転数検出手段 C0 第1の閾値 S スイッチ 17 工程判定手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 System (electric motor apparatus) 2 Battery 3 Internal combustion engine 4 Electric rotating machine 6 Control means 7U-7W Three-phase winding 12 Rotation speed detection means C0 1st threshold value S Switch 17 process determination means

Claims (8)

3相の巻線(7U〜7W)を有する回転電機(4)と、前記巻線(7U〜7W)への電圧の印加をオンオフするスイッチ(S)と、このスイッチ(S)に指令を与えて前記回転電機(4)の動作を制御する制御手段(6)とを備え、
この制御手段(6)による制御に基づき、バッテリ(2)から給電して前記回転電機(4)を電動機として動作させるとともに、この電動機としての動作により発生する出力によって内燃機関(3)の出力をアシストする車両用の電動機装置(1)において、
前記内燃機関(3)の回転数を検出する回転数検出手段(12)を備え、
前記制御手段(6)は、
前記3相の巻線(7U〜7W)に前記バッテリ(2)の電圧を印加するときに高電位側になる前記巻線(7U〜7W)の組合せとして、第1組合せ(7W、7U)、第2組合せ(7U、7V)および第3組合せ(7V、7W)を順次繰り返す3相モードと、
前記第1組合せ(7W、7U)、前記第2組合せ(7U、7V)および前記第3組合せ(7V、7W)の内、少なくとも1つの組合せを実行しない2相モードとを有し、
さらに、前記制御手段(6)は、前記内燃機関(3)の回転数に対する第1の閾値(C0)を有し、前記回転数検出手段(12)による検出値が前記第1の閾値(C0)よりも大きいときに、前記2相モードを使用し、
前記電動機装置(1)は、さらに、前記内燃機関(3)の行程を判定する行程判定手段(17)を備え、
前記制御手段(6)は、前記行程判定手段(17)による判定の結果に応じて、前記回転電機(4)を前記電動機として動作させるか否かを決めることを特徴とする電動機装置(1)。
A rotating electrical machine (4) having three-phase windings (7U to 7W), a switch (S) for turning on / off voltage application to the windings (7U to 7W), and giving a command to the switch (S) Control means (6) for controlling the operation of the rotating electrical machine (4),
Based on the control by the control means (6), power is supplied from the battery (2) to operate the rotating electrical machine (4) as an electric motor, and the output of the internal combustion engine (3) is generated by the output generated by the operation as the electric motor. In the electric motor device (1) for the vehicle to assist,
A rotational speed detecting means (12) for detecting the rotational speed of the internal combustion engine (3);
The control means (6)
As a combination of the windings (7U to 7W) that become a high potential side when the voltage of the battery (2) is applied to the three-phase windings (7U to 7W), a first combination (7W, 7U), A three-phase mode that sequentially repeats the second combination (7U, 7V) and the third combination (7V, 7W);
A two-phase mode that does not execute at least one of the first combination (7W, 7U), the second combination (7U, 7V), and the third combination (7V, 7W);
Further, the control means (6) has a first threshold value (C0) with respect to the rotational speed of the internal combustion engine (3), and the detected value by the rotational speed detection means (12) is the first threshold value (C0). Is greater than), use the two-phase mode ,
The electric motor device (1) further includes stroke determination means (17) for determining a stroke of the internal combustion engine (3).
The control means (6) determines whether or not to operate the rotating electrical machine (4) as the electric motor according to the result of the determination by the stroke determination means (17 ). .
請求項1に記載の電動機装置(1)において、
前記制御手段(6)は、前記2相モードとして3つ以上の選択肢を有し、前記2相モードを使用するときに、前記3つ以上の選択肢の内、少なくとも2つを順次切り替えることを特徴とする電動機装置(1)。
In the electric motor device (1) according to claim 1,
The control means (6) has three or more options as the two-phase mode, and sequentially switches at least two of the three or more options when using the two-phase mode. An electric motor device (1).
請求項1または請求項2に記載の電動機装置(1)において、
前記回転電機(4)は、前記巻線(7U〜7W)の内、前記バッテリ(2)からの給電により通電される部分のターン数である実ターン数を相毎で可変にしたものであり、
前記制御手段(6)は、相毎に前記実ターン数を変更することを特徴とする電動機装置(1)。
In the electric motor device (1) according to claim 1 or 2,
In the rotating electrical machine (4), the actual number of turns, which is the number of turns of the portion energized by the power supply from the battery (2) in the windings (7U to 7W), is variable for each phase. ,
The electric motor device (1), wherein the control means (6) changes the actual turn number for each phase.
請求項3に記載の電動機装置(1)において、
前記制御手段(6)は、前記内燃機関(3)の回転数に対する第2の閾値を有し、前記回転数検出手段(12)による検出値と前記第2の閾値との比較の結果に応じて、相毎に前記実ターン数を変更することを特徴とする電動機装置(1)。
In the electric motor device (1) according to claim 3,
The control means (6) has a second threshold value for the rotational speed of the internal combustion engine (3), and depends on the result of comparison between the detected value by the rotational speed detection means (12) and the second threshold value. Then, the electric motor device (1), wherein the actual number of turns is changed for each phase.
請求項1ないし請求項4の内のいずれか1つに記載の電動機装置(1)において、
前記回転電機(4)を前記電動機として動作させる期間には、前記行程判定手段(17)により圧縮行程であると判定された時期が含まれることを特徴とする電動機装置(1)。
In the electric motor device (1) according to any one of claims 1 to 4,
The period for which the rotating electrical machine (4) is operated as the electric motor includes a time determined by the stroke determining means (17) as a compression stroke .
請求項1ないし請求項5の内のいずれか1つに記載の電動機装置(1)において、
前記バッテリ(2)の電圧を検出する電圧検出手段(15)を備え、
前記制御手段(6)は、前記電圧検出手段(15)による検出値の経時変化を用いて予測される前記バッテリ(2)の充電収支、または、前記内燃機関(3)を始動するときの前記電圧検出手段(15)による検出値に基づき、前記回転電機(4)を前記電動機として動作させるか否かを決めることを特徴とする電動機装置(1)。
In the electric motor device (1) according to any one of claims 1 to 5 ,
Voltage detection means (15) for detecting the voltage of the battery (2),
The control means (6) is a charge balance of the battery (2) predicted by using a change with time of the detection value by the voltage detection means (15), or when the internal combustion engine (3) is started. An electric motor apparatus (1) characterized by deciding whether or not to operate the rotating electric machine (4) as the electric motor based on a value detected by the voltage detecting means (15 ).
請求項1ないし請求項6の内のいずれか1つに記載の電動機装置(1)において、
前記回転電機(4)の回転子は、前記内燃機関(3)のクランクシャフトに直結されていることを特徴とする電動機装置(1)。
In the electric motor device (1) according to any one of claims 1 to 6,
The electric motor device (1) , wherein a rotor of the rotating electrical machine (4) is directly connected to a crankshaft of the internal combustion engine (3 ).
請求項1ないし請求項7の内のいずれか1つに記載の電動機装置(1)において、
前記3相の巻線(7U〜7W)に接続するインバータ回路(5)を有し、
前記回転電機(4)は、前記インバータ回路(5)が有する半導体スイッチ(S)のオンオフを操作することで、前記回転電機(4)の動作を制御し、
前記制御手段(6)は、前記インバータ回路(5)の操作でオンされていない前記半導体スイッチ(S)に付随する寄生ダイオードによる前記バッテリ(2)の充電を制御することを特徴とする電動機装置(1)

In the electric motor device (1) according to any one of claims 1 to 7,
An inverter circuit (5) connected to the three-phase windings (7U to 7W);
The rotating electrical machine (4) controls the operation of the rotating electrical machine (4) by operating on / off of the semiconductor switch (S) included in the inverter circuit (5),
The control means (6) controls charging of the battery (2) by a parasitic diode associated with the semiconductor switch (S) that is not turned on by the operation of the inverter circuit (5). (1).

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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11414065B2 (en) * 2018-12-17 2022-08-16 Quantentech Limited Hybrid electric vehicle system and control method

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6051951A (en) * 1997-02-20 2000-04-18 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Generator motor for internal combustion engine
JP4536199B2 (en) * 2000-03-24 2010-09-01 株式会社日立製作所 air compressor
JP3933108B2 (en) * 2003-08-01 2007-06-20 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 Electric drive control device, electric drive control method and program thereof
JP2005110470A (en) * 2003-10-02 2005-04-21 Toshiba Kyaria Kk Operation controller for motor
JP5197924B2 (en) * 2006-04-13 2013-05-15 シャープ株式会社 Motor controller, refrigerator, air conditioner
JP4643508B2 (en) * 2006-07-13 2011-03-02 本田技研工業株式会社 Electric motor control device
EP2677134B1 (en) * 2006-11-15 2016-03-23 Mitsubishi Electric Corporation Automotive hybrid engine assist system
JP4978429B2 (en) * 2007-11-01 2012-07-18 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 Electric motor control device, electric vehicle and hybrid electric vehicle
JP5477659B2 (en) * 2010-12-17 2014-04-23 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 Rotating electrical machine control device
JP5808300B2 (en) * 2012-09-18 2015-11-10 日立建機株式会社 Construction machinery
RU2550813C2 (en) * 2013-07-18 2015-05-20 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Control method of motor-generator

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