JP2017202778A - Control device for rotary electric machine - Google Patents
Control device for rotary electric machine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017202778A JP2017202778A JP2016096306A JP2016096306A JP2017202778A JP 2017202778 A JP2017202778 A JP 2017202778A JP 2016096306 A JP2016096306 A JP 2016096306A JP 2016096306 A JP2016096306 A JP 2016096306A JP 2017202778 A JP2017202778 A JP 2017202778A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- electrical machine
- rotating electrical
- assist
- control unit
- 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
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
- B60W30/18027—Drive off, accelerating from standstill
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
- B60K6/48—Parallel type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
- B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
- B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
- B60W2510/24—Energy storage means
- B60W2510/242—Energy storage means for electrical energy
- B60W2510/244—Charge state
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Abstract
Description
本発明は、回転電機を制御する制御装置に関する。 The present invention relates to a control device that controls a rotating electrical machine.
従来、車両の走行開始後にモータジェネレータ(回転電機)を駆動して、車両を駆動させる駆動力源の駆動力をアシストするトルクアシスト制御部を備えるものがある(特許文献1参照)。この特許文献1に記載のものでは、バッテリの電気的接続が切断していることを検出した場合に、トルクアシスト制御部の動作を禁止している。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is one that includes a torque assist control unit that assists the driving force of a driving force source that drives a motor generator (rotary electric machine) after driving of the vehicle to drive the vehicle (see Patent Document 1). In the thing of this patent document 1, when it detects that the electrical connection of a battery is cut | disconnected, the operation | movement of a torque assist control part is prohibited.
ところで、バッテリの電気的接続が切断している場合に限らず、アシスト時にモータジェネレータで大電力が消費されることでバッテリの電圧が低下すると、電子制御ブレーキシステムや電動パワーステアリング等の安全機器の性能が低下するおそれがある。これに対して、バッテリの電圧が安全機器の動作電圧よりも低くなるおそれがある場合に、アシストを禁止すると車両の加速性能が低下することとなる。 By the way, not only when the electrical connection of the battery is disconnected, but when the battery voltage drops due to the high power consumed by the motor generator at the time of assist, safety devices such as electronically controlled brake systems and electric power steering Performance may be reduced. On the other hand, if the battery voltage is likely to be lower than the operating voltage of the safety device, prohibiting the assist will reduce the acceleration performance of the vehicle.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、安全機器等の電気負荷の動作電圧を確保しつつ、アシストを実行することのできる回転電機の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a main object of the present invention is to provide a control device for a rotating electrical machine capable of executing an assist while securing an operating voltage of an electrical load such as a safety device. There is to do.
上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を採用した。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
第1の手段は、駆動力を発生するエンジン(101)と、前記エンジンの駆動力をアシスト可能な回転電機(17)と、前記回転電機に供給される電力を調節することで前記回転電機を駆動する駆動回路(13)と、所定電圧以上を動作電圧とする電気負荷(24)と、前記駆動回路及び前記電気負荷に電力を供給するバッテリ(22)と、を備える車両に適用され、前記回転電機を制御する制御装置であって、前記車両の走行開始後に前記駆動回路を制御して前記回転電機を駆動させて、前記エンジンの駆動力をアシストするアシスト制御部(14)と、前記バッテリの電圧を取得する電圧取得部(41、41A)と、前記アシスト制御部による前記アシストの実行中に、前記電圧取得部により取得される前記電圧が前記所定電圧以上になるように、前記アシスト制御部により前記駆動回路を制御させて前記回転電機を継続駆動させる電圧制御部(14、20)と、を備えることを特徴とする。 The first means includes an engine (101) that generates a driving force, a rotating electric machine (17) that can assist the driving force of the engine, and an electric power supplied to the rotating electric machine to adjust the rotating electric machine. Applied to a vehicle comprising: a drive circuit (13) for driving; an electric load (24) whose operating voltage is equal to or higher than a predetermined voltage; and a battery (22) for supplying power to the drive circuit and the electric load, An assist control unit (14) for controlling the rotating electrical machine, wherein the driving circuit is driven to drive the rotating electrical machine after the vehicle starts to travel to assist the driving force of the engine, and the battery The voltage acquired by the voltage acquisition unit (41, 41A) and the voltage acquisition unit during execution of the assist by the assist control unit is equal to or higher than the predetermined voltage. As such, it characterized by comprising the voltage control unit for the rotating electric machine continuously driven and (14, 20), by controlling the drive circuit by the assist control unit.
上記構成によれば、車両は、駆動力を発生するエンジンと、エンジンの駆動力をアシスト可能な回転電機とを備えている。また、回転電機に供給される電力を調節することで回転電機を駆動する駆動回路と、所定電圧以上を動作電圧とする電気負荷とに、バッテリから電力が供給される。動作電圧は、電気負荷が規定の性能を発揮可能な電圧であり、電気負荷の保証電圧や定格電圧等である。 According to the above configuration, the vehicle includes the engine that generates the driving force and the rotating electrical machine that can assist the driving force of the engine. In addition, power is supplied from the battery to a drive circuit that drives the rotating electrical machine by adjusting the power supplied to the rotating electrical machine, and to an electric load that has a predetermined voltage or higher as an operating voltage. The operating voltage is a voltage at which the electrical load can exhibit the specified performance, such as a guaranteed voltage or a rated voltage of the electrical load.
ここで、アシスト制御部は、車両の走行開始後に駆動回路を制御して回転電機を駆動させて、エンジンの駆動力をアシストする。このとき、回転電機の駆動により大電力が消費されると、バッテリの電圧が低下して所定電圧未満となり、電気負荷の動作電圧を確保できなくなるおそれがある。そこで、電圧制御部は、アシスト制御部によるアシストの実行中に、電圧取得部により取得されるバッテリの電圧が所定電圧以上になるように、アシスト制御部により駆動回路を制御させて回転電機を継続駆動させる。したがって、電気負荷の動作電圧を確保しつつ、アシストを継続して実行することができる。 Here, the assist control unit assists the driving force of the engine by controlling the drive circuit after driving of the vehicle to drive the rotating electrical machine. At this time, if a large amount of electric power is consumed by driving the rotating electrical machine, the voltage of the battery decreases to become less than a predetermined voltage, and there is a possibility that the operating voltage of the electric load cannot be secured. Therefore, the voltage control unit continues the rotating electrical machine by controlling the drive circuit by the assist control unit so that the battery voltage acquired by the voltage acquisition unit becomes equal to or higher than a predetermined voltage during the execution of the assist by the assist control unit. Drive. Therefore, the assist can be continuously executed while ensuring the operating voltage of the electric load.
第2の手段では、前記電圧制御部は、前記アシスト制御部による前記アシストの実行中に、前記電圧取得部により取得される前記電圧が前記所定電圧よりも高く設定した下限電圧以上である場合は、前記アシスト制御部による前記駆動回路の制御を制限しない。 In the second means, the voltage control unit, when the assist is performed by the assist control unit, when the voltage acquired by the voltage acquisition unit is equal to or higher than a lower limit voltage set higher than the predetermined voltage. The control of the drive circuit by the assist control unit is not limited.
上記構成によれば、アシスト制御部によるアシストの実行中に、電圧取得部により取得される電圧が所定電圧よりも高く設定した下限電圧以上である場合は、記アシスト制御部による駆動回路の制御が制限されない。このため、バッテリの電圧が下限電圧以上である場合は、通常のアシストを実行することができる。 According to the above configuration, if the voltage acquired by the voltage acquisition unit is equal to or higher than the lower limit voltage set higher than the predetermined voltage during execution of the assist by the assist control unit, the drive circuit is controlled by the assist control unit. Not limited. For this reason, when the voltage of a battery is more than a lower limit voltage, normal assistance can be performed.
第3の手段では、前記電圧制御部は、前記アシスト制御部による前記アシストの実行中に、前記電圧取得部により取得される前記電圧が前記所定電圧よりも高く設定した下限電圧まで低下した場合に前記下限電圧で維持されるように、前記アシスト制御部により前記駆動回路を制御させて前記回転電機を継続駆動させる。 In the third means, when the voltage control unit decreases the lower limit voltage set higher than the predetermined voltage during execution of the assist by the assist control unit, the voltage acquired by the voltage acquisition unit. The drive circuit is controlled by the assist control unit so that the rotating electrical machine is continuously driven so as to be maintained at the lower limit voltage.
上記構成によれば、アシスト制御部によるアシストの実行中に、電圧取得部により取得される電圧が所定電圧よりも高く設定した下限電圧まで低下した場合に下限電圧で維持されるように、アシスト制御部により駆動回路が制御されて回転電機が継続駆動される。このため、アシストの実行中にバッテリの電圧が低下した場合でも、バッテリの電圧を所定電圧よりも高く設定した下限電圧で維持することができる。その結果、所定電圧以上を動作電圧とする電気負荷の動作を安定させることができる。 According to the above configuration, the assist control is performed so that, when the assist control unit performs the assist, the voltage acquired by the voltage acquisition unit is maintained at the lower limit voltage when the voltage decreases to a lower limit voltage set higher than a predetermined voltage. The drive circuit is controlled by the unit, and the rotating electrical machine is continuously driven. For this reason, even when the battery voltage decreases during the execution of the assist, the battery voltage can be maintained at the lower limit voltage set higher than the predetermined voltage. As a result, it is possible to stabilize the operation of the electric load having an operating voltage equal to or higher than a predetermined voltage.
第4の手段では、前記電圧制御部は、前記アシスト制御部による前記アシストの実行中に、前記電圧取得部により取得される前記電圧が前記所定電圧未満になった場合に前記所定電圧以上になるように、前記アシスト制御部により前記駆動回路を制御させて前記回転電機を継続駆動させる。 In the fourth means, the voltage control unit becomes equal to or higher than the predetermined voltage when the voltage acquired by the voltage acquisition unit becomes less than the predetermined voltage during execution of the assist by the assist control unit. As described above, the rotating electrical machine is continuously driven by controlling the driving circuit by the assist control unit.
上記構成によれば、アシスト制御部によるアシストの実行中に、電圧取得部により取得される電圧が所定電圧未満になった場合に所定電圧以上になるように、アシスト制御部により駆動回路が制御されて回転電機が継続駆動される。このため、バッテリの電圧が所定電圧未満になった場合に所定電圧以上になるようにする簡易な制御により、電気負荷の動作電圧を概ね確保しつつ、アシストを継続して実行することができる。 According to the above configuration, the drive circuit is controlled by the assist control unit so that when the voltage acquired by the voltage acquisition unit becomes less than the predetermined voltage during execution of the assist by the assist control unit, the voltage is higher than the predetermined voltage. The rotating electrical machine is continuously driven. For this reason, the assist can be continuously executed while the operating voltage of the electric load is generally secured by the simple control that causes the voltage of the battery to become equal to or higher than the predetermined voltage when the voltage becomes lower than the predetermined voltage.
第5の手段では、前記電圧制御部は、前記アシスト制御部による前記アシストの実行中に、前記電圧取得部により取得される前記電圧が前記所定電圧未満になると予測した場合に前記所定電圧未満にならないように、前記アシスト制御部により前記駆動回路を制御させて前記回転電機を継続駆動させる。 In the fifth means, when the voltage control unit predicts that the voltage acquired by the voltage acquisition unit is less than the predetermined voltage during execution of the assist by the assist control unit, the voltage control unit reduces the voltage to less than the predetermined voltage. In order to prevent this, the assist control unit controls the drive circuit to continuously drive the rotating electrical machine.
上記構成によれば、アシスト制御部によるアシストの実行中に、電圧取得部により取得される電圧が前記所定電圧未満になると予測された場合に所定電圧未満にならないように、アシスト制御部により駆動回路が制御されて回転電機が継続駆動される。このため、アシストの実行中にバッテリの電圧が急激に低下する場合であっても、バッテリの電圧を予測して所定電圧未満にならないようにすることができる。 According to the above configuration, when the assist control unit performs the assist, the assist control unit causes the drive circuit to prevent the voltage acquired by the voltage acquisition unit from being less than the predetermined voltage when it is predicted that the voltage will be less than the predetermined voltage. Is controlled and the rotating electrical machine is continuously driven. For this reason, even when the battery voltage rapidly decreases during the execution of the assist, it is possible to predict the battery voltage so that it does not become lower than the predetermined voltage.
第6の手段では、前記車両は、前記エンジンの運転状態を制御するエンジンECU(20)と、前記回転電機の駆動状態を制御する回転電機ECU(14)とを備え、前記アシスト制御部及び前記電圧制御部は、前記回転電機ECUにより構成され、前記回転電機ECUは、前記エンジンECUから前記回転電機に発生させる駆動力の指令値を入力し、前記アシストの実行中に、前記電圧取得部により取得される前記電圧が前記所定電圧以上になるように、前記指令値に基づいて前記駆動回路を制御して前記回転電機を継続駆動させる。 In a sixth means, the vehicle includes an engine ECU (20) that controls an operating state of the engine, and a rotating electrical machine ECU (14) that controls a driving state of the rotating electrical machine, the assist control unit and the The voltage control unit is configured by the rotating electrical machine ECU, and the rotating electrical machine ECU inputs a command value of a driving force generated by the rotating electrical machine from the engine ECU, and the voltage acquisition unit performs the assist during execution of the assist. Based on the command value, the drive circuit is controlled to continuously drive the rotating electrical machine so that the acquired voltage is equal to or higher than the predetermined voltage.
上記構成によれば、アシスト制御部及び電圧制御部は、回転電機ECUにより構成されている。そして、回転電機ECUは、エンジンECUから回転電機に発生させる駆動力の指令値を入力し、アシストの実行中に、電圧取得部により取得される電圧が所定電圧以上になるように、指令値に基づいて駆動回路を制御して回転電機を継続駆動させる。このため、エンジンECUの制御を変更する必要がなく、回転電機ECUの制御により、電気負荷の動作電圧を確保しつつ、アシストを継続して実行することができる。 According to the above configuration, the assist control unit and the voltage control unit are configured by the rotating electrical machine ECU. The rotating electrical machine ECU inputs the command value of the driving force generated by the rotating electrical machine from the engine ECU, and sets the command value so that the voltage acquired by the voltage acquiring unit is equal to or higher than the predetermined voltage during the execution of the assist. Based on this, the drive circuit is controlled to continuously drive the rotating electrical machine. For this reason, it is not necessary to change the control of the engine ECU, and the assist can be continuously executed while ensuring the operating voltage of the electric load by the control of the rotating electrical machine ECU.
第7の手段では、前記車両は、前記エンジンの運転状態を制御するエンジンECU(20)と、前記回転電機の駆動状態を制御する回転電機ECU(14)とを備え、前記アシスト制御部は、前記回転電機ECUにより構成され、前記電圧制御部は、前記エンジンECUにより構成され、前記回転電機ECUは、前記エンジンECUから前記回転電機に発生させる駆動力の指令値を入力し、前記車両の走行開始後に前記指令値に基づいて前記駆動回路を制御して前記回転電機を駆動させて、前記エンジンの駆動力をアシストし、前記エンジンECUは、前記回転電機ECUによる前記アシストの実行中に、前記電圧取得部により取得される前記電圧が前記所定電圧以上になるように前記指令値を制御して、前記回転電機ECUにより前記駆動回路を制御させて前記回転電機を継続駆動させる。 In a seventh means, the vehicle includes an engine ECU (20) that controls an operating state of the engine and a rotating electrical machine ECU (14) that controls a driving state of the rotating electrical machine, and the assist control unit includes: The rotating electrical machine ECU is configured, the voltage control unit is configured by the engine ECU, and the rotating electrical machine ECU inputs a command value of a driving force generated by the rotating electrical machine from the engine ECU, and the vehicle travels After the start, the drive circuit is controlled based on the command value to drive the rotating electrical machine to assist the driving force of the engine, and the engine ECU performs the assist during the execution of the assist by the rotating electrical machine ECU. The command value is controlled so that the voltage acquired by the voltage acquisition unit is equal to or higher than the predetermined voltage, and the drive is performed by the rotating electrical machine ECU. To control the road said to the rotary electric machine continuously driven by.
上記構成によれば、アシスト制御部は、回転電機ECUにより構成されている。そして、回転電機ECUは、エンジンECUから回転電機に発生させる駆動力の指令値を入力し、車両の走行開始後に指令値に基づいて駆動回路を制御して回転電機を駆動させて、エンジンの駆動力をアシストする。また、電圧制御部は、エンジンECUにより構成されている。そして、エンジンECUは、回転電機ECUによるアシストの実行中に、電圧取得部により取得される電圧が所定電圧以上になるように指令値を制御して、回転電機ECUにより駆動回路を制御させて回転電機を継続駆動させる。このため、回転電機ECUの制御を変更する必要がなく、エンジンECUの制御により、電気負荷の動作電圧を確保しつつ、アシストを継続して実行することができる。 According to the above configuration, the assist control unit is configured by the rotating electrical machine ECU. Then, the rotating electrical machine ECU inputs a command value of the driving force to be generated from the engine ECU to the rotating electrical machine, controls the drive circuit based on the command value after driving of the vehicle, drives the rotating electrical machine, and drives the engine Assist force. The voltage control unit is configured by an engine ECU. Then, the engine ECU controls the command value so that the voltage acquired by the voltage acquisition unit is equal to or higher than a predetermined voltage during the execution of the assist by the rotating electrical machine ECU, and rotates the rotating electrical machine ECU by controlling the drive circuit. Continue driving the electric machine. For this reason, it is not necessary to change the control of the rotating electrical machine ECU, and the assist can be continuously executed while securing the operating voltage of the electric load by the control of the engine ECU.
以下、車両に搭載された回転電機システムとして具現化した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, an embodiment embodied as a rotating electrical machine system mounted on a vehicle will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、車載回転電機システム100は、回転電機ユニット10、エンジンECU(Electronic Control Unit)20、バッテリ22、第2コンデンサ23、電気負荷24等を備えている。回転電機ユニット10は、回転電機17、インバータ13、回転電機ECU14等を備えている。回転電機ユニット10は、モータ機能付き発電機であり、機電一体型のISG(Integrated Starter Generator)として構成されている。回転電機17は、3相電機子巻線としてのX,Y、Z相巻線11X,11Y,11Z、界磁巻線12を備えている。バッテリ22は、例えば12Vの電圧を出力するPbバッテリである。なお、バッテリ22として、Pbバッテリと異なる種類のバッテリで12Vを出力するバッテリや、12V以外の電圧を出力するバッテリ等を採用することもできる。
As shown in FIG. 1, the in-vehicle rotating
X,Y、Z相巻線11X,11Y,11Zは、図示しない固定子鉄心に巻回されて固定子を構成している。本実施形態において、X,Y、Z相巻線11X,11Y,11Zのそれぞれの第1端同士は、中性点にて接続されている。すなわち、回転電機ユニット10は、Y結線されたものである。
The X, Y, and
界磁巻線12は、固定子鉄心の内周側に対向配置された図示しない界磁極に巻回されて回転子を構成している。界磁巻線12に励磁電流を流すことにより、界磁極が磁化される。界磁極が磁化されたときに発生する回転磁界によって各相巻線11X,11Y,11Zから交流電圧が出力される。本実施形態において、回転子は、車載エンジン101(図1では車載エンジンのボディを模式的に表示)のクランク軸から回転動力を得て回転する。エンジン101は、例えばガソリンを燃料とするエンジンであり、燃料の燃焼により駆動力を発生する。なお、エンジン101は、ガソリンエンジンに限らず、軽油を燃料として用いるディーゼルエンジンや、その他の燃料を用いるエンジンであってもよい。
The field winding 12 is wound around a field pole (not shown) disposed opposite to the inner peripheral side of the stator core to constitute a rotor. By passing an exciting current through the field winding 12, the field pole is magnetized. An AC voltage is output from each phase winding 11X, 11Y, 11Z by a rotating magnetic field generated when the field pole is magnetized. In the present embodiment, the rotor rotates by obtaining rotational power from the crankshaft of the in-vehicle engine 101 (the body of the in-vehicle engine is schematically shown in FIG. 1). The
インバータ13は、各相巻線11X,11Y,11Zから出力された交流電圧を直流電圧に変換する。また、インバータ13は、バッテリ22から供給される直流電圧を交流電圧に変換して各相巻線11X,11Y,11Zへ出力する。インバータ13(整流回路及び駆動回路に相当)は、電機子巻線の相数と同数の上下アームを有するブリッジ回路である。詳しくは、インバータ13は、X相モジュール13X、Y相モジュール13Y、及びZ相モジュール13Zを備え、3相全波整流回路を構成している。また、インバータ13は、回転電機17に供給される電力を調節することで回転電機17を駆動する駆動回路を構成している。
The
X,Y,Z相モジュール13X,13Y,13Zのそれぞれは、上アームスイッチSp、及び下アームスイッチSnを備えている。本実施形態では、各スイッチSp,Snとして、電圧制御形の半導体スイッチング素子を用いており、具体的には、NチャネルMOSFETを用いている。上アームスイッチSpには、上アームダイオードDpが逆並列に接続され、下アームスイッチSnには、下アームダイオードDnが逆並列に接続されている。本実施形態では、各ダイオードDp,Dnとして、各スイッチSp,Snのボディダイオードを用いている。なお、各ダイオードDp,Dnとしては、ボディダイオードに限らず、例えば各スイッチSp,Snとは別部品のダイオードであってもよい。
Each of the X, Y, and
X相モジュール13XのX端子PXには、X相巻線11Xの第2端が接続されている。X端子PXには、上アームスイッチSp低電位側端子(ソース)と下アームスイッチSnの高電位側端子(ドレイン)とが接続されている。上アームスイッチSpのドレインには、回転電機ユニット10のB端子(出力端子に相当)が接続され、下アームスイッチSnのソースには、回転電機ユニット10のE端子を介して接地部位(グランドGND)としてのエンジン101のボディが接続されている。B端子は、上記バッテリ22の正極に接続される端子であり、着脱自在のコネクタ状に形成されている。
A second end of the X-phase winding 11X is connected to the X terminal PX of the
Y相モジュール13YのY端子PYには、Y相巻線11Yの第2端が接続されている。Y端子PYには、上アームスイッチSpと下アームスイッチSnとの接続点が接続されている。上アームスイッチSpのドレインには、B端子が接続され、下アームスイッチSnのソースには、E端子を介してグランドGNDとしてのエンジン101のボディが接続されている。
The second end of the Y-phase winding 11Y is connected to the Y terminal PY of the Y-
Z相モジュール13ZのZ端子PZには、Z相巻線11Zの第2端が接続されている。Z端子PZには、上アームスイッチSpと下アームスイッチSnとの接続点が接続されている。上アームスイッチSpのドレインには、B端子が接続され、下アームスイッチSnのソースには、E端子を介してグランドGNDとしてのエンジン101のボディが接続されている。各下アームスイッチSnのソース(低圧側接続点P2)を、エンジン101のボディに接続する構造については後述する。
The second end of the Z-phase winding 11Z is connected to the Z terminal PZ of the Z-
各相モジュール13X,13Y,13Zのそれぞれを構成する各スイッチSp,Snの直列接続体には、第1コンデンサ15と、ツェナーダイオード16とが並列接続されている。インバータ13の高圧側接続点P1と低圧側接続点P2との間の電圧を検出する電圧センサ41(電圧検出部及び電圧取得部に相当)が設けられている。なお、高圧側接続点P1とB端子とを接続する配線18が第1導電部材に相当し、低圧側接続点P2からエンジン101のボディまでを接続する導電性の各部材が第2導電部材に相当する。配線18は、導電性の金属により棒状に形成されたバスバー、及び回転電機ECU14を搭載する制御基板上に導電性の金属膜により形成されたパターン配線を含んでいる。
A
回転電機ECU14は、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェース等を含むマイコンとして構成されている。回転電機ECU14は、その内部の図示しないICレギュレータにより、界磁巻線12に流す励磁電流を調整する。これにより、回転電機ユニット10の発電電圧(B端子の電圧)を制御する。また、回転電機ECU14は、車両の走行開始後にインバータ13を制御して回転電機17を駆動させて、エンジン101の駆動力をアシストする。なお、回転電機17は、エンジン101の始動時にクランク軸に回転を付与可能であり、スタータとしての機能も有している。回転電機ECU14は、通信端子であるL端子及び通信線を介して、回転電機ユニット10外部の制御装置であるエンジンECU20と接続されている。エンジンECU20は、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェース等を含むマイコンとして構成されており、エンジン101の運転状態を制御する。回転電機ECU14は、エンジンECU20との間で双方向通信(例えば、LINプロトコルを用いたシリアル通信)を行い、エンジンECU20と情報のやりとりをする。
The rotating
本実施形態において、回転電機ECU14は、エンジンECU20から送信されたシリアル通信信号に基づいて目標発電電圧を把握し、発電電圧(B端子の電圧)がこの目標発電電圧になるように界磁巻線12に印加するPWM電圧を制御する。これにより、励磁電流を調整し、回転電機ユニット10の発電状態を制御する。また、回転電機ECU14は、上記シリアル通信信号に基づいて目標トルク(駆動力の指令値に相当)を把握し、回転電機17が発生するトルクがこの目標トルクになるように、界磁巻線12に印加するPWM電圧及びインバータ13から各相巻線11X,11Y,11Zへ供給される交流電圧を制御する。
In the present embodiment, the rotating
B端子には、リレー21を介して、エンジンECU20とバッテリ22の正極端子とが接続されている。バッテリ22の負極端子には、グランドGNDとしてのエンジン101のボディが接続されている。B端子には、第2コンデンサ23と、電気負荷24とが接続されている。電気負荷24は、例えば車両の電子制御ブレーキシステムや電動パワーステアリング等、所定電圧以上を動作電圧とする電気負荷を含んでいる。動作電圧は、電気負荷が規定の性能を発揮可能な電圧であり、電気負荷の保証電圧や定格電圧等である。電気負荷24は、エアコンディショナーや、車載オーディオ、ヘッドランプ等を含んでいてもよい。なお、リレー21は、イグニッションスイッチのオンによってオン状態とされる。
The
次に、図2の断面図を参照して、回転電機ユニット10の機械的構造を説明する。
Next, the mechanical structure of the rotating
回転電機ユニット10において、フロントボディ52およびリヤボディ53は、上記回転電機17のステータ55を回転軸方向に挟み込んだ状態で、締付ボルト54により連結されている。フロントボディ52およびリヤボディ53は、アルミニウム合金等の熱伝導性及び導電性に優れた材料によって形成されている。フロントボディ52およびリヤボディ53を包括した構成は、ハウジングに相当する。ステータ55は、フロントボディ52およびリヤボディ53に固定されたステータコア55aと、ステータコア55aに巻回された上記各相巻線11X,11Y,11Zとを備えている。
In the rotating
一方、フロントボディ52およびリヤボディ53には、軸受57a、57bによって、回転軸56が回転可能に取り付けられている。回転軸56には、ロータ58が固定されている。回転軸56は、ロータ58を形成する一対のロータコア58a、58bに圧入されている。ロータコア58a、58bは、上記界磁巻線12を挟み込んで互いに結合されている。ロータ58はステータ55に対して半径方向内方に対向しており、ロータコア58a、58bの外周面とステータコア55aの内周面との間には、僅かな隙間が形成されている。
On the other hand, a rotating
さらに、回転軸56の前端部(図2における左端部)には、プーリ60が一体回転可能に取り付けられている。プーリ60には、エンジン101からの駆動力を伝達するベルト(図示せず)が張架されている。
Further, a
回転軸56の後端部(図2における右端部)には、一対のスリップリング56a、56bが、回転軸56の全周にわたって形成されている。スリップリング56a、56bには、それぞれロータ58のワイヤーハーネス58dが接続されており、ワイヤーハーネス58dによってスリップリング56a、56bは、前述した界磁巻線12に接続されている。
A pair of
各々のスリップリング56a、56bには、一対の給電ブラシ61a、61bが当接している。給電ブラシ61a、61bは、合成樹脂材料によって形成されたブラシホルダ62を介して、リヤボディ53に取り付けられている。給電ブラシ61a、61bは、上記バッテリ22に接続されている。バッテリ22は、給電ブラシ61a、61b、スリップリング56a、56bおよびワイヤーハーネス58dを介して界磁巻線12と電気的に接続している。給電ブラシ61a、61bは、ロータ58が回転することにより、スリップリング56a、56bに対して摺接し、界磁巻線12へ電力を供給する。
A pair of power supply brushes 61a and 61b are in contact with the
さらに、回転軸56の後端部には、センサ磁極56cが形成されており、センサ磁極56cは、複数の磁極を有している。センサ磁極56cは、非磁性材料により形成された磁石ホルダ56dを介して、回転軸56に保持されている。
Further, a sensor
リヤボディ53よりも回転軸56の後端部側(図2における右側)には、放熱板63(第2部材及び放熱部材に相当)が配置されている。放熱板63は、アルミニウム合金等の熱伝導性及び導電性に優れた材料によって一体成形されており、略平板状に形成されている。放熱板63は、半径方向に延びた平板状の底面部63aを備えており、底面部63aの一面63c(以下、前面63cという)が、リヤボディ53の後端部と対向するように前方を向き、他面63b(以下、後面63bという)が後方を向くように、リヤボディ53の外周面に取り付けられている。放熱板63は、中央部を回転軸56が貫通するように、略C形状を呈しており、回転軸56および給電ブラシ61a、61bを半径方向外方において取り囲んでいる。
A heat radiating plate 63 (corresponding to a second member and a heat radiating member) is disposed on the rear end side (right side in FIG. 2) of the
底面部63aの後面63bには、上記インバータ13が取り付けられている。放熱板63の後面63bにおいて、インバータ13は上記各相モジュール13X,13Y,13Zに分割された形態で取り付けられている。
The
放熱板63の後面63bには、基板ケース65が取り付けられている。基板ケース65は、合成樹脂材料によって容器状に一体成形されている。基板ケース65内には、後方に位置するように、制御基板66が取り付けられている。換言すれば、基板ケース65を介して、制御基板66は放熱板63の後面63b側に配置されている。制御基板66は、絶縁性の樹脂が含浸した基材上に、銅箔等によってパターン配線(図示せず)が設けられることにより形成されている。制御基板66上には、図1に示した回転電機ECU14を含んだ複数の電子要素が配置されている。
A
また、制御基板66上には、回転センサ67が設けられている。回転センサ67は、ホールIC等の磁電変換素子によって形成されており、前述のセンサ磁極56cと回転軸方向に対向している。回転センサ67は、回転軸56の回転による磁束変化を検出し、ロータ58の回転角度、回転速度、回転加速度等を検出している。
A
リヤボディ53の後端面には、リヤエンドカバー68が取り付けられている。リヤエンドカバー68は、放熱板63とともに制御基板66を挟む位置に配置されている。リヤエンドカバー68は合成樹脂材料にて器状に形成され、制御基板66と対向した平面部68aと、平面部68aに連結して外周部において前方に延びた筒状部68bとを有している。リヤエンドカバー68は、リヤボディ53との間において、制御基板66、スリップリング56a、56b、給電ブラシ61a、61bを覆うように取り付けられている。また、筒状部68bの前端とリヤボディ53の後端面とは、回転軸方向に対向している。
A
ここで、図1で示した各下アームスイッチSnのソース(低圧側接続点P2)を、エンジン101のボディに接続する構造について説明する。
Here, a structure for connecting the source (low-pressure side connection point P2) of each lower arm switch Sn shown in FIG. 1 to the body of the
上述したように、インバータ13は、放熱板63の底面部63bに取り付けられている。そして、各下アームスイッチSnのソースは、放熱板63に電気的に接続されている。放熱板63は、リヤボディ53及びフロントボディ52に電気的に接続されている。リヤボディ53及びフロントボディ52は、スチール製の連結部材69を介してエンジン101のボディに電気的に接続されている。
As described above, the
そして、低圧側接続点P2からエンジン101のボディまでの第2導電部材の電気抵抗は、予め測定されている。また、高圧側接続点P1からB端子までの第1導電部材の電気抵抗は、予め測定されている。
The electrical resistance of the second conductive member from the low-pressure side connection point P2 to the body of the
[アシスト制御]
次に、車両の走行開始後に回転電機17を駆動させて、エンジン101の駆動力をアシストするアシスト制御について説明する。このアシスト制御は、回転電機ECU14(アシスト制御部及び電圧制御部に相当)により実行される。
[Assist control]
Next, assist control for assisting the driving force of the
アシスト制御部は、車両の走行開始後にインバータ13を制御して回転電機17を駆動させて、エンジン101の駆動力をアシストする。このとき、回転電機17の駆動により大電力が消費されると、バッテリ22の電圧が低下する。電気負荷24は、所定電圧以上を動作電圧とする電気負荷を含んでいる。このため、バッテリ22の電圧が低下して所定電圧未満となり、電気負荷24の動作電圧を確保できなくなるおそれがある。
The assist control unit assists the driving force of the
そこで、本実施形態では、電圧制御部は、アシスト制御部によるアシストの実行中に、電圧センサ41により検出される電圧(バッテリ22の電圧に相当)が所定電圧以上になるように、アシスト制御部によりインバータ13を制御させて回転電機17を継続駆動させる。すなわち、回転電機ECU14は、エンジンECU20から回転電機17に発生させる目標トルクを入力し、アシストの実行中に、電圧センサ41により検出される電圧が所定電圧以上になるように、目標トルクに基づいてインバータ13を制御して回転電機17を継続駆動させる。
Therefore, in the present embodiment, the voltage control unit is configured so that the voltage (corresponding to the voltage of the battery 22) detected by the
詳しくは、電圧制御部は、アシスト制御部によるアシストの実行中に、電圧センサ41により検出される電圧が所定電圧よりも高く設定した下限電圧以上である場合は、アシスト制御部によるインバータ13の制御を制限しない。そして、電圧制御部は、電圧センサ41により検出される電圧が下限電圧まで低下した場合に下限電圧で維持されるように、アシスト制御部によりインバータ13を制御させて回転電機17を継続駆動させる。具体的には、電圧センサ41により検出される電圧が下限電圧になるように、インバータ13をフィードバック制御すればよい。
Specifically, the voltage control unit controls the
図3は、上記アシスト制御の手順を示すフローチャートである。回転電機ECU14は、電圧センサ41により検出される電圧が下限電圧以上であるか否か判定する(S11)。回転電機ECU14は、検出される電圧が下限電圧以上であると判定した場合(S11:YES)、目標トルクを発生するように回転電機17を駆動させる(S12)。一方、回転電機ECU14は、検出される電圧が下限電圧以上でないと判定した場合(S11:NO)、検出される電圧が下限電圧になるように回転電機17を駆動させる(S13)。なお、検出される電圧が下限電圧になるように回転電機17を駆動させる場合は、回転電機17が発生するトルクは目標トルク以下となる。
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure of the assist control. The rotating
上記アシスト制御は、以下の利点を有する。 The assist control has the following advantages.
・電気負荷24の動作電圧を確保しつつ、アシストを継続して実行することができる。
The assist can be continuously executed while the operating voltage of the
・バッテリ22の電圧が下限電圧以上である場合は、回転電機17による駆動力が制限されず、通常のアシストを実行することができる。
When the voltage of the
・アシストの実行中にバッテリ22の電圧が低下した場合でも、バッテリ22の電圧を所定電圧よりも高く設定した下限電圧で維持することができる。その結果、所定電圧以上を動作電圧とする電気負荷24の動作を安定させることができる。
Even when the voltage of the
・回転電機17による駆動力を制限しない場合と比較して、エンジンECU20の制御を変更する必要がなく、回転電機ECU14の制御により、電気負荷24の動作電圧を確保しつつ、アシストを継続して実行することができる。
Compared with the case where the driving force by the rotating
なお、上記アシスト制御を、以下のように変更して実行することもできる。 The assist control can be executed with the following modifications.
・電圧制御部は、アシスト制御部によるアシストの実行中に、電圧センサ41により取得される電圧が所定電圧未満になった場合に所定電圧以上になるように、アシスト制御部によりインバータ13を制御させて回転電機17を継続駆動させてもよい。具体的には、電圧センサ41により検出される電圧が所定電圧未満になった場合に、回転電機17へ供給する電圧を所定量減少させるようにインバータ13を制御させればよい。こうした構成によれば、バッテリ22の電圧が所定電圧未満になった場合に所定電圧以上になるようにする簡易な制御により、電気負荷24の動作電圧を概ね確保しつつ、アシストを継続して実行することができる。
The voltage control unit causes the assist control unit to control the
図4は、上記アシスト制御の手順を示すフローチャートである。回転電機ECU14は、電圧センサ41により検出される電圧が所定電圧未満であるか否か判定する(S21)。回転電機ECU14は、検出される電圧が所定電圧未満でないと判定した場合(S21:NO)、目標トルクを発生するように回転電機17を駆動させる(S22)。一方、回転電機ECU14は、検出される電圧が所定電圧未満であると判定した場合(S21:YES)、回転電機17へ供給する電圧を所定量減少させて、検出される電圧が所定電圧以上になるように回転電機17を駆動させる(S23)。所定量は、任意に設定することができ、大きな値に設定して回転電機17へ供給する電圧を一度で減少させてもよいし、小さな値に設定して回転電機17へ供給する電圧を繰り返し減少させてもよい。なお、検出される電圧が所定電圧以上になるように回転電機17を駆動させる場合は、回転電機17が発生するトルクは目標トルク以下となる。
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of the assist control. The rotating
・電圧制御部は、アシスト制御部によるアシストの実行中に、電圧センサ41により検出される電圧が所定電圧未満になると予測した場合に所定電圧未満にならないように、アシスト制御部によりインバータ13を制御させて回転電機17を継続駆動させてもよい。具体的には、電圧センサ41により検出される電圧の低下速度からバッテリ22の電圧を予測し、回転電機17へ供給する電圧を予め減少させればよい。また、検出される電圧の低下速度に基づいて、供給する電圧を予め減少させる量を可変としてもよい。また、検出される電圧と所定電圧との差に基づいて、供給する電圧を予め減少させる量を可変としてもよい。こうした構成によれば、アシストの実行中にバッテリ22の電圧が急激に低下する場合であっても、バッテリ22の電圧を予測して所定電圧未満にならないようにすることができる。
The voltage control unit controls the
図5は、上記アシスト制御の手順を示すフローチャートである。回転電機ECU14は、電圧センサ41により検出される電圧が所定電圧未満になるか否か予測する(S31)。回転電機ECU14は、検出される電圧が所定電圧未満になると予測しなかった場合(S31:NO)、目標トルクを発生するように回転電機17を駆動させる(S32)。一方、回転電機ECU14は、検出される電圧が所定電圧未満になると予測した場合(S31:YES)、回転電機17へ供給する電圧を予め減少させて、検出される電圧が所定電圧未満にならないように回転電機17を駆動させる(S33)。なお、検出される電圧が所定電圧未満にならないように回転電機17を駆動させる場合は、回転電機17が発生するトルクは目標トルク以下となる。
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of the assist control. The rotating
・アシスト制御部を回転電機ECU14により構成し、電圧制御部をエンジンECU20により構成することもできる。この場合、回転電機ECU14は、エンジンECU20から回転電機17に発生させる目標トルク(駆動力の指令値に相当)を入力し、車両の走行開始後に目標トルクに基づいてインバータ13を制御して回転電機17を駆動させて、エンジン101の駆動力をアシストする。エンジンECU20は、回転電機ECU14によるアシストの実行中に、電圧センサ41により取得される電圧が所定電圧以上になるように目標トルクを制御して、回転電機ECU14によりインバータ13を制御させて回転電機17を継続駆動させればよい。こうした構成によれば、回転電機17の駆動力を制限しない場合と比較して、回転電機ECU14の制御を変更する必要がなく、エンジンECU20の制御により、電気負荷24の動作電圧を確保しつつ、アシストを継続して実行することができる。
-An assist control part can be comprised by rotary electric machine ECU14, and a voltage control part can also be comprised by engine ECU20. In this case, the rotating
図6は、上記アシスト制御の手順を示すフローチャートである。エンジンECU20は、電圧センサ41により検出される電圧が下限電圧以上であるか否か判定する(S41)。エンジンECU20は、検出される電圧が下限電圧以上であると判定した場合(S41:YES)、ドライバの要求に基づいて目標トルクを設定する(S42)。一方、エンジンECU20は、検出される電圧が下限電圧以上でないと判定した場合(S41:NO)、検出される電圧が下限電圧になるように目標トルクを設定する(S43)。なお、検出される電圧が下限電圧になるように目標トルクを設定する場合は、回転電機17が発生するトルクはドライバの要求に基づいて設定する目標トルク以下となる。
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure of the assist control. The
・電圧センサ41により、インバータ13の高圧側接続点P1と低圧側接続点P2との間の電圧が検出される。高圧側接続点P1とB端子とは、第1導電部材(配線18)により接続されている。このため、B端子から高圧側接続点P1まで電圧が供給される際に、第1導電部材の電気抵抗により電圧低下が生じる。また、低圧側接続点P2と接地部位としてのエンジン101とは、第2導電部材(放熱板63、リヤボディ53及びフロントボディ52、連結部材69)により電気的に接続されている。このため、低圧側接続点P2の電位と接地部位の電位とには、第2導電部材の電気抵抗によりずれが生じる。したがって、電圧センサ41により検出されるインバータ13の高圧側接続点P1と低圧側接続点P2との間の電圧と、B端子と接地部位との間の電圧とにはずれが生じる。
The
ここで、上述したように、第1導電部材及び第2導電部材の電気抵抗は、予め測定されている。このため、電圧制御部は、B端子の電圧が目標供給電圧になるように、電圧センサ41により検出される電圧と第1導電部材及び第2導電部材の電気抵抗とに基づいて、回転電機17の駆動を制御してもよい。例えば、第1導電部材及び第2導電部材に流れる電流を電流センサにより検出し、検出された電流に第1導電部材及び第2導電部材の電気抵抗を掛けることで電圧低下分を算出する。なお、第1導電部材及び第2導電部材に流れる電流を推定し、推定された電流を用いて電圧低下分を算出してもよい。目標供給電圧としては、上記下限電圧や上記所定電圧を採用することができる。具体的には、電圧制御部は、電圧センサ41により検出される電圧が、目標供給電圧から第1導電部材及び第2導電部材の電気抵抗による電圧低下分を引いた電圧となるように、インバータ13により回転電機17の駆動を制御するといった構成を採用することができる。こうした構成によれば、B端子の電圧を正確に把握した上で、B端子に接続された電気負荷24の動作電圧を確保することができる。
Here, as described above, the electrical resistances of the first conductive member and the second conductive member are measured in advance. For this reason, the
・図1に破線で示すように、バッテリ22の端子電圧を直接検出する電圧センサ41A(電圧取得部に相当)を設けてもよい。そして、電圧制御部は、アシスト制御部によるアシストの実行中に、この電圧センサ41Aにより検出される電圧が所定電圧以上になるように、アシスト制御部によりインバータ13を制御させて回転電機17を継続駆動させてもよい。
As shown by a broken line in FIG. 1, a voltage sensor 41A (corresponding to a voltage acquisition unit) that directly detects the terminal voltage of the
・電圧制御部は、インバータ13に供給される電圧が指令電圧になるように、上記電圧センサ41Aにより検出される電圧と第1導電部材及び第2導電部材の電気抵抗とに基づいて、回転電機17の駆動を制御してもよい。こうした構成によれば、バッテリ22の端子電圧を直接検出する電圧センサ41Aの検出値に基づいて、回転電機17を駆動する場合であっても、第1導電部材及び第2導電部材の電気抵抗による電圧低下を考慮して、回転電機17により目標トルクを発生させることができる。
The voltage control unit is configured to rotate the rotating electrical machine based on the voltage detected by the voltage sensor 41A and the electric resistances of the first conductive member and the second conductive member so that the voltage supplied to the
[発電制御]
次に、エンジン101により回転電機17を駆動して交流発電させて、インバータ13により交流電圧を直流電圧に変換してB端子へ出力する発電制御について説明する。この発電制御は、車両の減速時に回生発電として行われるものであってもよいし、エンジン運転中に行われるものであってもよい。この発電制御は、回転電機ECU14(電圧制御部に相当)により実行される。
[Power generation control]
Next, power generation control will be described in which the rotating
上述したように、電圧センサ41により検出されるインバータ13の高圧側接続点P1と低圧側接続点P2との間の電圧と、B端子と接地部位との間の電圧とにはずれが生じる。そこで、本実施形態では、電圧制御部は、B端子の電圧が目標発電電圧になるように、電圧センサ41により検出される電圧と第1導電部材及び第2導電部材の電気抵抗とに基づいて、回転電機17による発電電圧を制御する。具体的には、電圧制御部は、電圧センサ41により検出される電圧が、目標発電電圧に第1導電部材及び第2導電部材の電気抵抗による電圧低下分を加えた電圧となるように、インバータ13の制御に基づき回転電機17による発電電圧を制御する。例えば、第1導電部材及び第2導電部材に流れる電流を電流センサにより検出し、検出された電流に第1導電部材及び第2導電部材の電気抵抗を掛けることで電圧低下分を算出する。なお、第1導電部材及び第2導電部材に流れる電流を推定し、推定された電流を用いて電圧低下分を算出してもよい。
As described above, there is a difference between the voltage between the high-voltage side connection point P1 and the low-voltage side connection point P2 of the
上記発電制御は、以下の利点を有する。 The power generation control has the following advantages.
・回転電機ユニット10から大電流が流れる場合であっても、第1導電部材及び第2導電部材による電圧低下を考慮して、B端子の電圧を目標発電電圧に制御することができる。
Even when a large current flows from the rotating
・インバータ13が取り付けられた放熱板63を第2導電部材として利用する構成において、放熱板63による電圧低下を考慮して、B端子の電圧を目標電圧に制御することができる。
In the configuration in which the
・回転電機17を収容するハウジング(フロントボディ52及びリヤボディ53)を第2導電部材として利用する構成において、ハウジングによる電圧低下を考慮して、B端子の電圧を目標電圧に制御することができる。
In the configuration in which the housing (
・回転電機17を収容するハウジングとエンジン101とを連結する連結部材69を第2導電部材として利用する構成において、連結部材69による電圧低下を考慮して、B端子の電圧を目標電圧に制御することができる。
In the configuration in which the connecting
・高圧側接続点P1とB端子とを配線18により接続する構成において、配線18による電圧低下を考慮して、B端子の電圧を目標電圧に制御することができる。
In the configuration in which the high-voltage side connection point P1 and the B terminal are connected by the
なお、上記実施形態を以下のように変更して実施することもできる。 Note that the above-described embodiment may be modified as follows.
・電圧センサ41が回転電機ECU14内に設けられていてもよい。その場合、高圧側接続点P1及び低圧側接続点P2も回転電機ECU14内に位置することとなる。
The
・第1導電部材及び第2導電部材として、それらに含まれる部材の数を適宜変更可能であり、上記の各部材以外の部材を採用することもできる。 -As the 1st conductive member and the 2nd conductive member, the number of members contained in them can be changed suitably, and members other than each above-mentioned member can also be adopted.
・回転電機17として、多相多重巻線を有する回転電機を採用することもできる。回転電機17として、界磁巻線12に代えて、ロータ58に磁石を備えるものを採用することもできる。その場合は、回転電機17の構成に応じて、インバータ13の制御を変更すればよい。なお、インバータ13の構成も、X,Y,Z相モジュール13X,13Y,13Z全体を一体のモジュールとして構成したり、X,Y,Z相モジュール13X,13Y,13Zのうち2つを一体のモジュールとして構成したりしてもよい。また、回転電機17として、車両を駆動することが可能な駆動力を発生するMG(Motor Generator)を採用することもできる。
-As the rotating
10…回転電機ユニット、13…インバータ、17…回転電機、22…バッテリ、24…電気負荷、41…電圧センサ、41A…電圧センサ、101…エンジン。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記車両の走行開始後に前記駆動回路を制御して前記回転電機を駆動させて、前記エンジンの駆動力をアシストするアシスト制御部(14)と、
前記バッテリの電圧を取得する電圧取得部(41、41A)と、
前記アシスト制御部による前記アシストの実行中に、前記電圧取得部により取得される前記電圧が前記所定電圧以上になるように、前記アシスト制御部により前記駆動回路を制御させて前記回転電機を継続駆動させる電圧制御部(14、20)と、
を備えることを特徴とする回転電機の制御装置。 An engine (101) that generates a driving force, a rotating electric machine (17) that can assist the driving force of the engine, and a driving circuit (13) that drives the rotating electric machine by adjusting electric power supplied to the rotating electric machine. ), An electric load (24) having an operating voltage equal to or higher than a predetermined voltage, and a battery (22) for supplying electric power to the drive circuit and the electric load, and a control for controlling the rotating electrical machine A device,
An assist control section (14) for assisting the driving force of the engine by driving the rotating electrical machine by controlling the drive circuit after the vehicle starts running;
A voltage acquisition unit (41, 41A) for acquiring the voltage of the battery;
During the execution of the assist by the assist control unit, the drive circuit is continuously controlled by the assist control unit so that the voltage acquired by the voltage acquisition unit becomes equal to or higher than the predetermined voltage. A voltage controller (14, 20)
A control device for a rotating electrical machine comprising:
前記アシスト制御部及び前記電圧制御部は、前記回転電機ECUにより構成され、
前記回転電機ECUは、前記エンジンECUから前記回転電機に発生させる駆動力の指令値を入力し、前記アシストの実行中に、前記電圧取得部により取得される前記電圧が前記所定電圧以上になるように、前記指令値に基づいて前記駆動回路を制御して前記回転電機を継続駆動させる請求項1〜5のいずれか1項に記載の回転電機の制御装置。 The vehicle includes an engine ECU (20) that controls an operating state of the engine, and a rotating electrical machine ECU (14) that controls a driving state of the rotating electrical machine,
The assist control unit and the voltage control unit are configured by the rotating electrical machine ECU,
The rotating electrical machine ECU inputs a command value of a driving force to be generated by the rotating electrical machine from the engine ECU, and the voltage acquired by the voltage acquiring unit is equal to or higher than the predetermined voltage during execution of the assist. The control device for a rotating electrical machine according to claim 1, wherein the rotating electrical machine is continuously driven by controlling the drive circuit based on the command value.
前記アシスト制御部は、前記回転電機ECUにより構成され、
前記電圧制御部は、前記エンジンECUにより構成され、
前記回転電機ECUは、前記エンジンECUから前記回転電機に発生させる駆動力の指令値を入力し、前記車両の走行開始後に前記指令値に基づいて前記駆動回路を制御して前記回転電機を駆動させて、前記エンジンの駆動力をアシストし、
前記エンジンECUは、前記回転電機ECUによる前記アシストの実行中に、前記電圧取得部により取得される前記電圧が前記所定電圧以上になるように前記指令値を制御して、前記回転電機ECUにより前記駆動回路を制御させて前記回転電機を継続駆動させる請求項1〜5のいずれか1項に記載の回転電機の制御装置。 The vehicle includes an engine ECU (20) that controls an operating state of the engine, and a rotating electrical machine ECU (14) that controls a driving state of the rotating electrical machine,
The assist control unit is configured by the rotating electrical machine ECU,
The voltage control unit is configured by the engine ECU,
The rotating electrical machine ECU inputs a command value of a driving force to be generated by the rotating electrical machine from the engine ECU, and controls the drive circuit based on the command value after the vehicle starts running to drive the rotating electrical machine. Assisting the driving force of the engine,
The engine ECU controls the command value so that the voltage acquired by the voltage acquisition unit is equal to or higher than the predetermined voltage during execution of the assist by the rotating electrical machine ECU, and the rotating electrical machine ECU controls the command value. The control device for a rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the rotating electrical machine is continuously driven by controlling a drive circuit.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016096306A JP2017202778A (en) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | Control device for rotary electric machine |
DE102017109918.2A DE102017109918A1 (en) | 2016-05-12 | 2017-05-09 | Control device for a rotating electrical machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016096306A JP2017202778A (en) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | Control device for rotary electric machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017202778A true JP2017202778A (en) | 2017-11-16 |
Family
ID=60163386
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016096306A Pending JP2017202778A (en) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | Control device for rotary electric machine |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017202778A (en) |
DE (1) | DE102017109918A1 (en) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013256174A (en) | 2012-06-12 | 2013-12-26 | Nissan Motor Co Ltd | Drive device for vehicle |
-
2016
- 2016-05-12 JP JP2016096306A patent/JP2017202778A/en active Pending
-
2017
- 2017-05-09 DE DE102017109918.2A patent/DE102017109918A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102017109918A1 (en) | 2017-11-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4116292B2 (en) | Electric power generation system for hybrid vehicles | |
US7816805B2 (en) | Power supply system with multiphase motor and multiphase inverter | |
CN102795119B (en) | Method and apparatus to operate a powertrain system including an electric machine having a disconnected high-voltage battery | |
US8587229B2 (en) | Method and electrical machine for braking a thermal engine of vehicle during the stop phase thereof | |
WO2017195799A1 (en) | Rotating electrical machine unit | |
JP5079030B2 (en) | Control device for power converter | |
JP5133952B2 (en) | AC generator rectifier for vehicle | |
JP5966946B2 (en) | Vehicle power generation control device | |
KR101886092B1 (en) | System and method for start power generation of vehicle | |
JP4478185B2 (en) | Engine starter for vehicle | |
CN110168925B (en) | Control device for power conversion circuit, and rotating electric machine unit | |
US8324747B2 (en) | Starting method for brushless wound field starter-generator without rotating diode rectifier | |
CN103347728A (en) | Method for adjusting an actual torque delivered by an electric motor in a motor vehicle to a target torque | |
JPH08116699A (en) | Electric power generator for vehicle | |
JP5638465B2 (en) | Vehicle power supply system | |
JP2017202778A (en) | Control device for rotary electric machine | |
JP6834460B2 (en) | Rotating machine control device, rotating machine unit | |
JP6645405B2 (en) | Rotary electric machine control device, rotary electric machine unit | |
JP6665773B2 (en) | Rotary electric machine rotation rise abnormality detection device, rotating electric machine unit | |
JP7225720B2 (en) | Power generation torque control device for rotary electric machine | |
JP6458517B2 (en) | Rotating electric machine | |
JP2005151687A (en) | Controller and controlling method of motor-driven 4wd vehicle | |
TWI764427B (en) | straddle vehicle | |
JP7185480B2 (en) | power converter | |
WO2018097014A1 (en) | Fault detection device for rotation sensor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190422 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200206 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200212 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200316 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200428 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20210330 |