JP2020500497A - Method for limiting avalanche energy at end of motor mode for alternator-starter inverter by reducing current - Google Patents

Method for limiting avalanche energy at end of motor mode for alternator-starter inverter by reducing current Download PDF

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Abstract

本発明は、主に、−励磁コイル（２０）を備えるロータ（１９）と、−ロータ（１９）の励磁コイル（２０）の励磁回路（１４１）と、−複数の相（ｕ、ｖ、ｗ）を含むステータ（１８）と、−相（ｕ、ｖ、ｗ）に電気的に接続される複数のアーム（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）を含むインバータ（１５）であって、各アーム（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）がハイスイッチング素子とロースイッチング素子とを含む、インバータ（１５）とを含むスタータ-オルタネータ（１０）を制御するための方法において、スタータ-オルタネータ（１０）によるトルクの生成停止の要求が受けられる際に、スタータ-オルタネータ（１０）の電流を減少させるステップを含むことを特徴とする方法に関する。The present invention mainly comprises a rotor (19) having an exciting coil (20), an exciting circuit (141) of an exciting coil (20) of the rotor (19), and a plurality of phases (u, v, w). ) And an inverter (15) including a plurality of arms (B1, B2, B3) electrically connected to the -phase (u, v, w), wherein each arm (B1, A method for controlling a starter-alternator (10) including an inverter (15), wherein B2, B3) includes a high-switching element and a low-switching element. Reducing the current in the starter-alternator (10) when is received.

Description

本発明は、電流の減少によってオルタネータ−スタータのインバータのためのモータモードの終わりでアバランシェエネルギーを制限するための方法に関する。   The present invention relates to a method for limiting avalanche energy at the end of a motor mode for an alternator-starter inverter by reducing the current.

省エネ及び特に都市環境における汚染の低減を考慮することにより、自動車両製造業者は、「ストップ・アンド・ゴー」として知られるシステムなどの熱機関の自動停止／始動のためのシステムを交通条件にしたがって自分達のモデルに備え付けるようになる。   By considering energy savings and the reduction of pollution, especially in urban environments, motor vehicle manufacturers have developed systems for automatic stop / start of heat engines, such as a system known as "stop and go", according to traffic conditions. Get ready for your model.

スタータとして、すなわち電気モータとして動作し得る三相オルタネータは、仏国特許出願公開第２７４５４４５号明細書に記載される。   A three-phase alternator that can operate as a starter, ie as an electric motor, is described in patent application FR-A-2,745,445.

図１において分かるように、制御ユニットにより供給される信号のシーケンスによって制御されるこのタイプのオルタネータのコンバータ１は、ステータ２の相ｕ、ｖ、ｗに接続される。   As can be seen in FIG. 1, the converter 1 of this type of alternator, which is controlled by a sequence of signals supplied by the control unit, is connected to the phases u, v, w of the stator 2.

この目的のため、コンバータ１は、それがＯＮに切り換えられるときに相ｕ、ｖ、ｗをバッテリＢａｔｔの供給電圧Ｂ＋に接続する第１のスイッチング素子ＭＨＳ１、ＭＨＳ２、ＭＨＳ３と、それがＯＮに切り換えられるときにこの相ｕ、ｖ、ｗをアースＭに接続する第２のスイッチング素子ＭＬＳ１、ＭＬＳ２、ＭＬＳ３とを伴うアームＢ１、Ｂ２、Ｂ３を備える。スイッチング素子ＭＨＳ１、ＭＨＳ２、ＭＨＳ３は回路のいわゆる「ハイ」側に属し、一方、スイッチング素子ＭＬＳ１、ＭＬＳ２、ＭＬＳ３は回路のいわゆる「ロー」側に属する。   For this purpose, the converter 1 comprises a first switching element MHS1, MHS2, MHS3 connecting the phases u, v, w to the supply voltage B + of the battery Batt when it is switched on, and it switches on. Arm B1, B2, B3 with a second switching element MLS1, MLS2, MLS3 that connects this phase u, v, w to ground M when activated. Switching elements MHS1, MHS2, MHS3 belong to the so-called "high" side of the circuit, while switching elements MLS1, MLS2, MLS3 belong to the so-called "low" side of the circuit.

使用されるスイッチング素子は、例えばＭＯＳＦＥＴ型のパワートランジスタであり、その真性ダイオード３は双方向の電流を有するという特性をもつ。   The switching element used is, for example, a MOSFET type power transistor, and the intrinsic diode 3 has a characteristic that it has a bidirectional current.

図２ａにより示されるように、モータモードでの制御中にスイッチ、例えばトランジスタＭＨＳ１が開かれると、トランジスタＭＨＳ１は、バッテリ電流Ｉｂａｔｔの半分に対応する初期電流Ｉ１＝ｌａｖでアバランシェの状態になる。
As shown by FIG. 2a, if a switch, for example transistor MHS1, is opened during control in motor mode, transistor MHS1 will be in avalanche with an initial current I1 = lav corresponding to half the battery current Ibatt.

アバランシェは、バッテリ電流のこの同じ半分を配線インダクタンスから放出させるのに必要な時間ｔａｖにわたって続く。
The avalanche continues for the time tav required to release this same half of the battery current from the wiring inductance.

ここで、ＢＶｄｓｓはトランジスタのアバランシェ電圧である。 Here, BV dss is the avalanche voltage of the transistor.

結果として、アバランシェエネルギーは以下のようになる。
As a result, the avalanche energy is as follows.

このエネルギー値ＥＡＶはスイッチング素子を確実に比例配分させるために使用される。例えば、８００Ａのバッテリ電流Ｉｂａｔｔ、３０Ｖのアバランシェ電圧ＢＶｄｓｓ、１０Ｖのバッテリ電圧Ｖｂａｔｔ、及び、２ｕＨの配線インダクタンスＬ＝Ｌｐ− ＋ Ｌｐ＋に関して、考慮に入れられるアバランシェエネルギーはＥａｖ＝０．２４Ｊである。 This energy value EAV is used to ensure that the switching elements are proportionally distributed. For example, for a battery current I batt of 800 A, an avalanche voltage BV dss of 30 V, a battery voltage V batt of 10 V, and a wiring inductance L of 2 uH, L = Lp− + Lp +, the avalanche energy taken into account is E av = 0.24 J. It is.

例えば熱機関の始動の終わりにトルクの生成を停止するという要求に加えて、全てのスイッチング素子が同時に開いている場合には、図２ｂにより示されるように、スイッチング素子、例えばトランジスタＭＬＳ３が開かれ、それにより、電流Ｉ３＝ＩｂａｔｔがトランジスタＭＬＳ３を通過する。更に、ステータ２のフリーホイール経路が遮断されるため、機械の電流がバッテリＢａｔｔに戻るとアバランシェが停止する。したがって、トランジスタＭＬＳ３によって遮断される電流は以下の通りである。
If, for example, in addition to the requirement to stop generating torque at the end of the start of the heat engine, if all switching elements are open at the same time, the switching element, for example transistor MLS3, is opened, as shown by FIG. , Whereby the current I3 = I batt passes through the transistor MLS3. Furthermore, since the freewheel path of the stator 2 is interrupted, the avalanche stops when the current of the machine returns to the battery Batt. Therefore, the current interrupted by the transistor MLS3 is as follows.

アバランシェは以下の期間にわたって続く。
Avalanche lasts for the following periods:

その結果、最もストレスのかかるトランジスタが受けるアバランシェエネルギーＥａｖは以下の通りである。
As a result, the avalanche energy Eav received by the most stressed transistor is as follows.

このとき、アバランシェエネルギーＥａｖは、始動中の最悪のアバランシェの場合よりも１６倍大きい。上記の例では、アバランシェエネルギーが３．８Ｊに達することができる。このエネルギーは、スイッチング素子にとって破壊的となり得る或いは寸法に関して非常に制限的となる。   At this time, the avalanche energy Eav is 16 times larger than the worst avalanche during start-up. In the above example, the avalanche energy can reach 3.8 J. This energy can be destructive or very restrictive in size for the switching element.

仏国特許出願公開第２７４５４４５号明細書French Patent Application Publication No. 2745445

本発明の目的は、
−励磁コイルを備えるロータと、
−ロータの励磁コイルの励磁のための回路と、
−複数の相を備えるステータと、
−相に電気的に接続される複数のアームを備えるインバータであって、各アームがハイスイッチング素子とロースイッチング素子とを備える、インバータと、
を備えるオルタネータ−スタータの制御方法であって、
オルタネータ−スタータによるトルクの生成停止の要求が必要とされてから、方法が、オルタネータ−スタータの電流を減少させるステップを含むことを特徴とする方法を提案することによってこの欠点を効率的に排除することである。 The object of the present invention is
A rotor with an excitation coil;
A circuit for exciting the exciting coil of the rotor;
A stator having a plurality of phases;
An inverter comprising a plurality of arms electrically connected to the phase, wherein each arm comprises a high switching element and a low switching element,
An alternator-starter control method comprising:
After the need to stop torque generation by the alternator-starter is required, this disadvantage is effectively eliminated by proposing a method characterized in that the method comprises a step of reducing the current of the alternator-starter. That is.

したがって、本発明は、アバランシェ期間中のスイッチング素子へのいかなる損傷も回避できるようにするとともに、搭載ネットワークを過電圧から保護することもできるようにする。   Thus, the invention makes it possible to avoid any damage to the switching elements during the avalanche and also to protect the on-board network from overvoltages.

一実施形態によれば、ハイスイッチング素子はインバータのハイ側に属し、ロースイッチング素子はインバータのロー側に属する。   According to one embodiment, the high switching element belongs to the high side of the inverter and the low switching element belongs to the low side of the inverter.

一実施形態によれば、前記方法は、ロータを消磁するステップを含む。   According to one embodiment, the method includes the step of demagnetizing the rotor.

一実施形態によれば、電流を減少させるステップは、ロータを消磁するステップを含む。   According to one embodiment, reducing the current comprises demagnetizing the rotor.

一実施形態によれば、ロータを消磁させるステップは、励磁コイルの電流がフリーホイールモードで循環するように、励磁コイルの給電を遮断することによって行われる。   According to one embodiment, the step of demagnetizing the rotor is performed by interrupting the power supply of the excitation coil so that the current of the excitation coil circulates in freewheel mode.

一実施形態によれば、ロータを消磁させるステップは、励起コイルにマイナス電圧を印加することによって行われる。これにより、ロータの励磁コイルの急速な消磁を得ることができる。   According to one embodiment, the step of demagnetizing the rotor is performed by applying a negative voltage to the excitation coil. Thereby, rapid demagnetization of the exciting coil of the rotor can be obtained.

一実施形態によれば、前記方法は、インバータのコマンドとオルタネータ−スタータの起電力との間の進角をオルタネータ−スタータの電流を減少させる角度まで漸進的に変化させるステップを含む。   According to one embodiment, the method includes the step of progressively changing the advance angle between the command of the inverter and the electromotive force of the alternator-starter to an angle that reduces the alternator-starter current.

一実施形態によれば、前記方法は、
−最も多い閉状態のスイッチング素子を備えるインバータのハイ側又はロー側の一方を決定するステップ、
−インバータのハイ側又はロー側の予め決定された閉じられたスイッチング素子を開くステップ、及び、
−インバータの他方側に位置される閉状態のスイッチング素子を閉状態に維持するステップ、
も含む。 According to one embodiment, the method comprises:
Determining one of the high side or the low side of the inverter with the most closed switching elements;
Opening a predetermined closed switching element on the high or low side of the inverter; and
Maintaining the closed switching element located on the other side of the inverter closed;
Including.

これにより、これらのスイッチング素子によって散逸される電力を減少させるべく、閉状態のままであるスイッチング素子の電圧を最小限に抑えることができる。   This can minimize the voltage on the switching elements that remain closed to reduce the power dissipated by these switching elements.

一実施形態によれば、前記方法は、インバータのスイッチング素子の制御角を１８０°にすることから成る先行ステップを含む。   According to one embodiment, the method comprises a preceding step consisting in bringing the control angle of the switching element of the inverter to 180 °.

一実施形態によれば、方法は、インバータのハイ側又はロー側の一方の全てのスイッチング素子を閉じることによってステータの相を短絡させるステップを含む。これにより、ステータの電流がエネルギー源に戻るのを防ぐことができ、したがって、アバランシェ持続時間を短縮することができ、並びに、車載ネットワークにおける過剰な電圧を制限する或いは更には排除することができる。   According to one embodiment, the method comprises short-circuiting the phases of the stator by closing all switching elements on one of the high side or the low side of the inverter. This can prevent stator current from returning to the energy source, thus reducing the avalanche duration and limiting or even eliminating excessive voltage in the vehicle network.

一実施形態によれば、一方側と他方側の短絡が交互に行われる。これにより、スイッチング素子で加熱を分散させることができる。   According to one embodiment, short circuits on one side and the other side alternate. Thereby, the heating can be dispersed by the switching element.

一実施形態によれば、前記方法は、オルタネータ−スタータの電流が所定の閾値を下回るとき又はタイミングの期間の後に全てのスイッチング素子を開くステップを含む。   According to one embodiment, the method comprises the step of opening all switching elements when the alternator-starter current falls below a predetermined threshold or after a period of timing.

一実施形態によれば、ステータは三相又は二重三相型である。   According to one embodiment, the stator is of the three-phase or double-three-phase type.

一実施形態によれば、インバータと５００ｎＨを超える電気エネルギー源との間に寄生インダクタンスがある。このインダクタンスは、プラス経路及びマイナス経路におけるインダクタンスの和に対応する。   According to one embodiment, there is a parasitic inductance between the inverter and a source of electrical energy above 500 nH. This inductance corresponds to the sum of the inductance in the plus path and the minus path.

他の態様によれば、本発明の主題は、
−励磁コイルを備えるロータと、
−ロータの励磁コイルの励磁のための回路と、
−複数の相を備えるステータと、
−相に電気的に接続される複数のアームを備えるインバータであって、各アームがハイスイッチング素子とロースイッチング素子とを備え、ハイスイッチング素子がインバータのハイ側に属し、ロースイッチング素子がインバータのロー側に属する、インバータと、
を備えるオルタネータ−スタータの制御方法であって、
オルタネータ−スタータによるトルクの生成停止の要求が必要とされてから、方法が、
−最も多い閉状態のスイッチング素子を備えるインバータのハイ側又はロー側の一方を決定するステップと、
−インバータのハイ側又はロー側の予め決定された閉じられたスイッチング素子を開くステップと、
−インバータの他方側に位置される閉状態のスイッチング素子を閉状態に維持するステップと、
を含むことを特徴とする方法である。 According to another aspect, the subject of the present invention is:
A rotor with an excitation coil;
A circuit for exciting the exciting coil of the rotor;
A stator having a plurality of phases;
An inverter comprising a plurality of arms electrically connected to the phase, each arm comprising a high switching element and a low switching element, wherein the high switching element belongs to the high side of the inverter and the low switching element is An inverter belonging to the low side,
An alternator-starter control method comprising:
After the alternator-starter was required to stop generating torque, the method
Determining one of the high side or the low side of the inverter with the most closed switching elements;
Opening a predetermined closed switching element on the high or low side of the inverter;
-Maintaining a closed switching element located on the other side of the inverter in a closed state;
Is included.

したがって、本発明は、これらのスイッチング素子により離散される電力を減少させるべく、最も高い電流が通過するスイッチング素子の電圧を最小限に抑えることができるようにする。したがって、これにより、アバランシェ期間中のスイッチング素子への損傷が防止される。   Thus, the present invention enables the voltage of the switching element through which the highest current passes to be minimized in order to reduce the power dissipated by these switching elements. Therefore, this prevents the switching element from being damaged during the avalanche period.

一実施形態によれば、前記方法は、インバータのスイッチング素子の制御角を１８０°にすることから成る先行ステップを含む。   According to one embodiment, the method comprises a preceding step consisting in bringing the control angle of the switching element of the inverter to 180 °.

上記の特徴は、単独で又は本発明のこの他の態様と組み合わせて適用可能である。   The above features can be applied alone or in combination with other aspects of the invention.

他の態様によれば、本発明の主題は、
−励磁コイルを備えるロータと、
−ロータの励磁コイルの励磁のための回路と、
−複数の相を備えるステータと、
−相に電気的に接続される複数のアームを備えるインバータであって、各アームがハイスイッチング素子とロースイッチング素子とを備え、ハイスイッチング素子がインバータのハイ側に属し、ロースイッチング素子がインバータのロー側に属する、インバータと、
を備えるオルタネータ−スタータの制御方法であって、
オルタネータ−スタータによるトルクの生成停止の要求が必要とされてから、方法が、インバータのハイ側又はロー側の一方の全てのスイッチング素子を閉じることによってステータの相を短絡させるステップを含むことを特徴とする方法である。 According to another aspect, the subject of the present invention is:
A rotor with an excitation coil;
A circuit for exciting the exciting coil of the rotor;
A stator having a plurality of phases;
An inverter comprising a plurality of arms electrically connected to the phase, each arm comprising a high switching element and a low switching element, wherein the high switching element belongs to the high side of the inverter and the low switching element is An inverter belonging to the low side,
An alternator-starter control method comprising:
After the request to stop the production of torque by the alternator-starter is required, the method comprises the step of short-circuiting the phases of the stator by closing all the switching elements on either the high side or the low side of the inverter. Is a method.

したがって、本発明は、ステータの電流がエネルギー源に戻るのを防ぐことができるようにし、したがって、アバランシェ持続時間を短縮できるようにするとともに、車載ネットワークにおける過剰な電圧を制限する或いは更には排除ことができるようにする。   Thus, the present invention enables to prevent the current of the stator from returning to the energy source, thus reducing the avalanche duration and limiting or even eliminating the excessive voltage in the vehicle network. To be able to

一実施形態によれば、一方側と他方側の短絡が交互に行われる。これにより、スイッチング素子で加熱を分散させることができる。   According to one embodiment, short circuits on one side and the other side alternate. Thereby, the heating can be dispersed by the switching element.

上記の特徴は、単独で又は本発明のこの他の態様と組み合わせて適用可能である。   The above features can be applied alone or in combination with other aspects of the invention.

他の態様によれば、本発明の主題は、
−励磁コイルを備えるロータと、
−ロータの励磁コイルの励磁のための回路と、
−複数の相を備えるステータと、
−相に電気的に接続される複数のアームを備えるインバータであって、各アームがハイスイッチング素子とロースイッチング素子とを備え、ハイスイッチング素子がインバータのハイ側に属し、ロースイッチング素子がインバータのロー側に属する、インバータと、
を備えるオルタネータ−スタータの制御方法であって、
オルタネータ−スタータによるトルクの生成停止の要求が必要とされてから、方法が、オルタネータ−スタータの電流を減少させるステップ、又は、開放されるべきスイッチング素子を事前に選択するステップを含み、事前に選択する前記ステップが、
−最も多い閉状態のスイッチング素子を備えるインバータのハイ側又はロー側の一方を決定するステップと、
−インバータのハイ側又はロー側の予め決定された閉じられたスイッチング素子を開くステップと、
−インバータの他方側に位置される閉状態のスイッチング素子を閉状態に維持するステップと、
を含むことを特徴とする方法である。 According to another aspect, the subject of the present invention is:
A rotor with an excitation coil;
A circuit for exciting the exciting coil of the rotor;
A stator having a plurality of phases;
An inverter comprising a plurality of arms electrically connected to the phase, each arm comprising a high switching element and a low switching element, wherein the high switching element belongs to the high side of the inverter and the low switching element is An inverter belonging to the low side,
An alternator-starter control method comprising:
After a request to stop torque generation by the alternator-starter is required, the method includes reducing the alternator-starter current or pre-selecting the switching elements to be opened. Said step of
Determining one of the high side or the low side of the inverter with the most closed switching elements;
Opening a predetermined closed switching element on the high or low side of the inverter;
-Maintaining a closed switching element located on the other side of the inverter in a closed state;
Is included.

一実施形態によれば、開放されるべきスイッチング素子を事前に選択する前記ステップは、インバータのスイッチング素子の制御角を１８０°にすることから成る先行ステップを含む。   According to one embodiment, said step of pre-selecting the switching elements to be opened comprises a preceding step consisting in bringing the control angle of the switching elements of the inverter to 180 °.

上記の特徴は、単独で又は本発明のこの他の態様と組み合わせて適用可能である。   The above features can be applied alone or in combination with other aspects of the invention.

他の態様によれば、本発明の主題は、既に規定されたような方法の実施のためのソフトウェア命令を記憶するメモリを備える制御モジュールである。   According to another aspect, the subject of the present invention is a control module comprising a memory for storing software instructions for performing the method as defined above.

本発明は、以下の明細書本文を読むとともにこの明細書本文に添付の図を検討することによってより良く理解され得る。これらの図は、単なる例示として与えられ、決して本発明を限定しない。   BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention can be better understood by reading the following specification and by studying the figures that accompany this specification. These figures are given by way of example only and do not limit the invention in any way.

既に説明したオルタネータ−スタータのインバータの配線図である。It is a wiring diagram of the inverter of the alternator-starter already described. 既に説明したモータモードでの制御中のインバータのスイッチング素子の開放中のアバランシェ現象を示すグラフ図である。It is a graph which shows the avalanche phenomenon during opening of the switching element of the inverter under control in the motor mode already described. 既に説明したエンジンコンピュータにより発せられるトルクの生成の停止の要求後のインバータのスイッチング素子の同時開放中のアバランシェ現象を示すグラフ図である。FIG. 11 is a graph illustrating an avalanche phenomenon during simultaneous opening of switching elements of an inverter after a request to stop generation of torque generated by the engine computer described above. 本発明に係るアバランシェ効果を制限するための方法を実施するオルタネータ−スタータの概略機能図である。FIG. 3 is a schematic functional diagram of an alternator-starter implementing the method for limiting avalanche effect according to the present invention. オルタネータ−スタータの電力回路に属するインバータの概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of an inverter belonging to a power circuit of an alternator-starter. オルタネータ−スタータの制御モジュールにより生成される１８０°の開口角を伴う全波タイプのコマンドを示す図である。FIG. 4 shows a full-wave type command with an aperture angle of 180 ° generated by the alternator-starter control module. 全波制御とオルタネータ−スタータの起電力との間の進角を表す時間図である。FIG. 5 is a time chart showing the advance angle between the full-wave control and the electromotive force of the alternator-starter. 進角からのスイッチング素子の制御を示す機能図である。It is a functional diagram showing control of a switching element from an advance angle. ロータのコイルの励磁回路の概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of an excitation circuit of a rotor coil. 本発明に係る制御方法の実施により得られるアバランシェの期間中の電気機械内の電流の減少を示すグラフ図である。FIG. 4 is a graph showing a decrease in current in the electric machine during an avalanche obtained by implementing the control method according to the present invention. トルク生成の停止の要求後に多数決側のスイッチング素子を開く方法を示す時間図である。FIG. 7 is a time chart showing a method of opening a majority-side switching element after a request to stop torque generation. トルク生成の停止の要求後のステータの短絡中のインバータにおける電流レベルのグラフ図である。FIG. 9 is a graph of a current level in the inverter during a short circuit of the stator after a request to stop torque generation. 想定し得る全ての制御方法が連続して実施されるときの本発明に係る方法のステップの図である。FIG. 4 shows a diagram of the method steps according to the invention when all possible control methods are performed in succession.

図３は、本発明に係るオルタネータ−スタータ１０を概略的に示す。オルタネータ−スタータ１０は、バッテリＢａｔｔに接続される車載ワークとしても知られている電気ネットワークを備える車両に設置されるように設計される。車載ネットワークは、１２Ｖ、２４Ｖ又は４８Ｖのタイプとなり得る。   FIG. 3 schematically shows an alternator starter 10 according to the invention. The alternator-starter 10 is designed to be installed in a vehicle that has an electrical network, also known as an in-vehicle work, connected to the battery Batt. The in-vehicle network can be of the 12V, 24V or 48V type.

オルタネータ−スタータ１０は、発電機モードとしても知られているオルタネータモードで、又は、スタータモードを備えるモータモードで動作することができ、これらはいずれも当業者に知られている。   Alternator-starter 10 can operate in alternator mode, also known as generator mode, or in motor mode with starter mode, both of which are known to those skilled in the art.

オルタネータ−スタータ１０は、特に、電気工学部品１３、制御モジュール１４、及び、インバータ１５を備える。   The alternator-starter 10 comprises, in particular, an electrical component 13, a control module 14 and an inverter 15.

より具体的には、電気工学部品１３は電機子要素１８とインダクタ要素１９とを備える。一例によれば、電機子１８はステータであり、インダクタ１９は励磁コイル２０を備えるロータである。ステータ１８は数がＮ個の相を備える。関連する例では、ステータ１８が３つの相ｕ、ｖ、ｗを備える。変形例として、相の数Ｎは、五相機械に関しては５に等しく、六相又は二重三相タイプの機械に関しては６に等しく、或いは、七相機械に関しては７に等しくなり得る。   More specifically, the electrical engineering component 13 includes an armature element 18 and an inductor element 19. According to one example, armature 18 is a stator and inductor 19 is a rotor with excitation coil 20. The stator 18 has N phases. In a related example, the stator 18 comprises three phases u, v, w. Alternatively, the number N of phases may be equal to 5 for a five-phase machine, equal to 6 for a six-phase or double three-phase type machine, or equal to 7 for a seven-phase machine.

ステータ１８の相は、三角形又は星形の形状で結合され得る。三角形結合と星形結合との組み合わせも考えることができる。   The phases of the stator 18 may be combined in a triangular or star shape. Combinations of triangular and star connections are also conceivable.

制御モジュール１４は、以下で更に詳しく説明するように、励磁コイル２０に注入される励磁電流ｌｅｘを生成する励磁回路１４１を備える。励磁電流ｌｅｘは、例えば、図８に示されるシャントタイプのレジスタＲｓによって測定され得る。   The control module 14 includes an excitation circuit 141 that generates an excitation current lex to be injected into the excitation coil 20, as described in more detail below. The exciting current lex can be measured by, for example, a shunt-type resistor Rs shown in FIG.

また、制御モジュール１４は、エンジンコンピュータ２３から得られて信号コネクタ２４を介して受けられる制御信号にしたがってインバータ１５を制御する例えばマイクロコントローラを備える制御回路１４２も備える。制御モジュール１４は、後述するインバータ１５の制御方法を実施するためのソフトウェア命令を記憶するメモリを備える。   The control module 14 also includes a control circuit 142 including, for example, a microcontroller that controls the inverter 15 according to a control signal obtained from the engine computer 23 and received via the signal connector 24. The control module 14 includes a memory that stores software instructions for implementing a method of controlling the inverter 15 described below.

ロータ１９の角度位置Ｐ＿ａｎｇ及び角速度は、ホール効果アナログセンサＨ１、Ｈ２、Ｈ３と、ロータ１９と一体回転する関連する磁気ターゲット２５とによって測定され得る。   The angular position P_ang and angular velocity of the rotor 19 can be measured by Hall effect analog sensors H1, H2, H3 and an associated magnetic target 25 that rotates with the rotor 19.

図４に明確に示されるように、インバータ１５はアームＢ１、Ｂ２、Ｂ３を有する。各アームＢ１、Ｂ２、Ｂ３は、それがＯＮに切り換えられるときに相巻線ｕ、ｖ、ｗをバッテリＢａｔｔの供給電圧Ｂ＋に接続する「ハイ」素子として知られる第１のスイッチング素子ＭＨＳ１、ＭＨＳ２、ＭＨＳ３と、それがＯＮに切り換えられるときにこの相巻線ｕ、ｖ、ｗをアースＭに接続する「ロー」素子として知られる第２のスイッチング素子ＭＬＳ１、ＭＬＳ２、ＭＬＳ３とを備える。スイッチング素子ＭＨＳ１、ＭＨＳ２、ＭＨＳ３は回路のいわゆる「ハイ」側に属し、一方、スイッチング素子ＭＬＳ１、ＭＬＳ２、ＭＬＳ３は回路のいわゆる「ロー」側に属する。   As clearly shown in FIG. 4, the inverter 15 has arms B1, B2 and B3. Each arm B1, B2, B3 has a first switching element MHS1, MHS2 known as a "high" element that connects the phase windings u, v, w to the supply voltage B + of the battery Batt when it is switched on. , MHS3 and a second switching element MLS1, MLS2, MLS3 known as a "low" element connecting this phase winding u, v, w to ground M when it is switched on. Switching elements MHS1, MHS2, MHS3 belong to the so-called "high" side of the circuit, while switching elements MLS1, MLS2, MLS3 belong to the so-called "low" side of the circuit.

使用されるスイッチング素子ＭＨＳ１、ＭＨＳ２、ＭＨＳ３、ＭＬＳ１、ＭＬＳ２、ＭＬＳ３は、ＭＯＳＦＥＴ型のパワートランジスタであることが好ましく、その真性ダイオード２６は双方向電流を有するという特性をもつ。   The switching elements MHS1, MHS2, MHS3, MLS1, MLS2, MLS3 used are preferably MOSFET type power transistors, and the intrinsic diode 26 has the characteristic of having a bidirectional current.

インバータ１５とバッテリＢａｔｔとの間には５００ｎＨを超える寄生インダクタンスＬがある。このインダクタンスＬは、プラス経路Ｌｐ＋のインダクタンスとマイナス経路Ｌｐ−のインダクタンスとの和に対応する。   There is a parasitic inductance L exceeding 500 nH between the inverter 15 and the battery Batt. This inductance L corresponds to the sum of the inductance of the plus path Lp + and the inductance of the minus path Lp−.

図５は、制御回路１４２による全波制御の生成を示す。この制御によれば、回路１４２は、角度位置ｐ＿ａｎｇが０の値を伴う（モジュラス３６０°）第１の角度切り換え閾値又は例えば１８０°の値を伴う第２の角度切り換え閾値を超えるときに相巻線ｕ、ｖ、ｗの端部を供給電圧Ｂ＋又はアースＭのいずれかに接続するためにインバータ１５のアームＢ１、Ｂ２、Ｂ３のハイスイッチング素子及びロースイッチング素子を交互に制御する。言い換えると、スイッチング素子ＭＨＳ１、ＭＨＳ２、ＭＨＳ３、ＭＬＳ１、ＭＬＳ２、ＭＬＳ３の制御角ＡＯは、１８０°の値又は任意の他の値を有することができる。   FIG. 5 shows generation of full-wave control by the control circuit 142. According to this control, the circuit 142 determines when the angular position p_ang exceeds a first angle switching threshold with a value of 0 (modulus 360 °) or a second angle switching threshold with a value of, for example, 180 °. The high and low switching elements of the arms B1, B2, B3 of the inverter 15 are alternately controlled to connect the ends of the lines u, v, w to either the supply voltage B + or the ground M. In other words, the control angle AO of the switching elements MHS1, MHS2, MHS3, MLS1, MLS2, MLS3 can have a value of 180 ° or any other value.

本発明によれば、エンジンコンピュータ２３により発せられるトルクの生成の停止要求後、制御モジュール１４は、インバータ１５内の電流を減少させるように機械を制御する。   In accordance with the present invention, after a request to stop generating torque generated by engine computer 23, control module 14 controls the machine to reduce the current in inverter 15.

この目的のため、制御モジュール１４は、機械の起電力（ＦＥＭ）の振幅を減少させるために、ロータ１９の励磁コイル２０の消磁を命じる。より具体的には、図８において分かるように、ロータ１９の励磁回路１４１は、バッテリのプラス端子Ｂ＋とアースＭとの間に接続される２つのトランジスタＴ１、Ｔ２を有する第１の分岐部と、消磁ダイオードＤｄｍａｇ及び第３のトランジスタＴ３を有する第２の分岐部とを備える。   To this end, the control module 14 commands the demagnetization of the excitation coil 20 of the rotor 19 to reduce the amplitude of the machine electromotive force (FEM). More specifically, as can be seen in FIG. 8, the excitation circuit 141 of the rotor 19 comprises a first branch having two transistors T1, T2 connected between the positive terminal B + of the battery and ground M. , A demagnetizing diode Ddmag and a second branch having a third transistor T3.

ロータ１９の励磁コイル２０は、第１に、トランジスタＴ１，Ｔ２間の接点に接続され、第２に、ダイオードＤｄｍａｇとトランジスタＴ３との間の接点に接続される。   The exciting coil 20 of the rotor 19 is connected firstly to the contact between the transistors T1 and T2, and secondly to the contact between the diode Ddmag and the transistor T3.

矢印Ｆ１により表される磁化経路をたどって、プラス端子Ｂ＋から得られる電流は、アースＭに戻る前に、トランジスタＴ１、励磁コイル２０、及び、トランジスタＴ３を通過する。   Following the magnetization path represented by arrow F1, the current obtained from the plus terminal B + passes through transistor T1, excitation coil 20, and transistor T3 before returning to ground M.

トルク生成の停止の要求後、制御モジュール１４は、機械の起電力の振幅を減少させるために励磁コイル２０の消磁を制御する。矢印Ｆ２により表される遅効消磁経路をたどって、電流は、フリーホイールモードで励磁コイル２０内及びトランジスタＴ２，Ｔ３内を循環する。   After the request to stop generating torque, the control module 14 controls the demagnetization of the exciting coil 20 to reduce the amplitude of the electromotive force of the machine. Following the slow degaussing path represented by arrow F2, the current circulates in exciting coil 20 and in transistors T2 and T3 in freewheel mode.

矢印Ｆ３により表される急速消磁経路をたどって、マイナス端子から得られる電流は、トランジスタＴ３、励磁コイル２０、及び、プラス端子Ｂ＋に電気的に接続される消磁ダイオードＤｄｍａｇを通過する。言い換えると、ロータ１９の励磁コイル２０の急速消磁は、励磁コイル２０にマイナス電圧を印加することによって行われる。   Following the rapid degaussing path represented by arrow F3, the current obtained from the minus terminal passes through transistor T3, exciting coil 20, and a degaussing diode Ddmag electrically connected to plus terminal B +. In other words, rapid demagnetization of the exciting coil 20 of the rotor 19 is performed by applying a negative voltage to the exciting coil 20.

急速消磁に関しては消磁時間を４０ｍｓまで短縮でき、一方、フリーホイールモードにおける従来の消磁においては消磁時間が約１５０ｍｓにわたって続く。   For rapid degaussing, the degaussing time can be reduced to 40 ms, while conventional degaussing in freewheel mode lasts for about 150 ms.

更に、制御回路１４２は、オルタネータ−スタータ１０により収集される直流電流を減少させる角度まで、オルタネータ−スタータ１０の起電力に対して１８０°（又は１８０°未満）の全波制御の間で進角ＡＡを徐々に変えることができる。   In addition, the control circuit 142 may advance between 180 ° (or less than 180 °) full wave control of the electromotive force of the alternator-starter 10 to an angle that reduces the DC current collected by the alternator-starter 10. AA can be changed gradually.

進角ＡＡは、ステータの電流Ｉｓと機械の起電力ＦＥＭとの間の位相差であると考えられる。図６は、電気角に関して０〜１８０°になる進角ＡＡのオフセットを示す。   The advance angle AA is considered to be the phase difference between the stator current Is and the machine electromotive force FEM. FIG. 6 shows the offset of the advance angle AA from 0 to 180 ° with respect to the electrical angle.

進角ＡＡは、熱機関の始動段階中に２５°から９０°までの間で制御されることが好ましく、その後、始動の終わりに、オルタネータ−スタータ１０により収集される直流電流を車両の車載ネットワークから減少させるために、０°まで減少される。進角ＡＡは、機械の速度と温度とにしたがって調整され得る。   The advance angle AA is preferably controlled between 25 ° and 90 ° during the start-up phase of the heat engine, after which at the end of the start-up the direct current collected by the alternator-starter 10 is transferred to the vehicle's on-board network. To 0 ° to reduce from The advance angle AA can be adjusted according to the speed and temperature of the machine.

図７に示されるように、進角ＡＡは、ホール効果センサＨ１、Ｈ２、Ｈ３により受信される測定値から、角度処理モジュール３０から得られる角度位置Ｐ＿ａｎｇに加えられる。結果として得られる角度は、その後、インバータ１５を制御する制御回路１４２によって制御される。   As shown in FIG. 7, the advance angle AA is added to the angular position P_ang obtained from the angle processing module 30 from the measurements received by the Hall effect sensors H1, H2, H3. The resulting angle is then controlled by a control circuit 142 that controls the inverter 15.

図９において分かるように、ロータ１９の消磁及び／又は適切な進角ＡＡの適用は、起電力ＦＥＭの減少を伴うことなく観察され得る電流Ｉｂａｔｔ’に対して半分を超える量だけ電流Ｉｂａｔｔを減少させることができるようにする。   As can be seen in FIG. 9, demagnetization of the rotor 19 and / or application of an appropriate advance angle AA reduces the current Ibatt by more than half the amount of the current Ibatt ′ that can be observed without a reduction in the electromotive force FEM. To be able to

また、スイッチング素子ＭＨＳ１、ＭＨＳ２、ＭＨＳ３、ＭＬＳ１、ＭＬＳ２、ＭＬＳ３の制御角ＡＯを１８０°にすることができる。   Further, the control angle AO of the switching elements MHS1, MHS2, MHS3, MLS1, MLS2, MLS3 can be set to 180 °.

その後、制御モジュール１４は、最も多い閉状態のスイッチング素子を備えるインバータ１０のハイ側又はロー側、例えば図４では閉じられた素子ＭＨＳ１，ＭＨＳ２を備えるハイ側を決定する。   Thereafter, the control module 14 determines the high side or the low side of the inverter 10 with the most closed switching elements, for example the high side with the closed elements MHS1, MHS2 in FIG.

図１０に示されるように、瞬間ｔ１において、既に決定された閉じられたスイッチング素子ＭＨＳ１、ＭＨＳ２は、その後、アバランシェの期間ｔａｖの全体にわたって開放しているが、インバータ１５の他の側に位置される閉状態のスイッチング素子ＭＬＳ３は、この状態に維持される。これは、閉状態のままでいる素子ＭＬＳ３の電圧Ｖ３を最小にするという効果を有し、それにより、素子ＭＬＳ３を通過する電流Ｉｂａｔｔが高い場合であっても、このスイッチング素子により散逸される電力は低いままである。したがって、これにより、アバランシェ期間ｔａｖ中のスイッチング素子の劣化が防止される。   As shown in FIG. 10, at the instant t1, the already determined closed switching elements MHS1, MHS2 are then open throughout the avalanche period tav, but are located on the other side of the inverter 15. The switching element MLS3 in the closed state is maintained in this state. This has the effect of minimizing the voltage V3 of the element MLS3, which remains closed, so that the power dissipated by this switching element, even if the current Ibatt through the element MLS3 is high. Remains low. Therefore, this prevents the switching element from deteriorating during the avalanche period tav.

アバランシェ期間ｔａｖの終わりの瞬間ｔ２でスイッチング素子ＭＨＳ１、ＭＨＳ２の電圧Ｖ１，Ｖ２がゼロになる。   At the instant t2 at the end of the avalanche period tav, the voltages V1 and V2 of the switching elements MHS1 and MHS2 become zero.

スイッチング素子ＭＬＳ３は、瞬間ｔ３でのアバランシェ期間の後に開いている。素子ＭＬＳ３が閉じた状態に維持されている期間Ｔ１は、１００μｓ〜２ｍｓである。   Switching element MLS3 is open after an avalanche period at instant t3. A period T1 during which the element MLS3 is maintained in the closed state is 100 μs to 2 ms.

ステータ１８が二重三相タイプである場合、２つの三相システムは、最も多いスイッチング素子ＭＨＳ１、ＭＨＳ２、ＭＨＳ３、ＭＬＳ１、ＭＬＳ２、ＭＬＳ３がそれらの開放前にＯＮに切り換えられるハイ側又はロー側を決定するために独立して制御される。   If the stator 18 is of the double three-phase type, the two three-phase systems have a high side or a low side on which the most switching elements MHS1, MHS2, MHS3, MLS1, MLS2, MLS3 are switched on before their opening. Independently controlled to determine.

いわゆる「ハイ」短絡を行なうこともでき、この「ハイ」短絡によれば、スイッチング素子ＭＨＳ１、ＭＨＳ２、ＭＨＳ３はＯＮに切り換えられるべく閉状態にあり、スイッチング素子ＭＬＳ１、ＭＬＳ２、ＭＬＳ３は開状態にある。その後、相ｕ、ｖ、ｗが電位Ｂ＋に同時に接続される。   A so-called “high” short circuit can also be performed. According to the “high” short circuit, the switching elements MHS1, MHS2, and MHS3 are closed so as to be turned on, and the switching elements MLS1, MLS2, and MLS3 are open. . Thereafter, phases u, v, w are simultaneously connected to potential B +.

変形例として、いわゆる「ロー」短絡を行うことができ、この「ロー」短絡によれば、スイッチング素子ＭＬＳ１、ＭＬＳ２、ＭＬＳ３は閉状態にあり、スイッチング素子ＭＨＳ１、ＭＨＳ２、ＭＨＳ３は開状態にある。その後、相ｕ、ｖ、ｗがアースＭの電位に同時に接続される。   As a variant, a so-called "low" short circuit can be performed, according to which the switching elements MLS1, MLS2, MLS3 are closed and the switching elements MHS1, MHS2, MHS3 are open. Thereafter, phases u, v, w are simultaneously connected to the potential of ground M.

スイッチング素子ＭＨＳ１、ＭＨＳ２、ＭＨＳ３、ＭＬＳ１、ＭＬＳ２、ＭＬＳ３において加熱を分散させるために、ハイ短絡及びロー短絡の状態を交互にすることができる。短絡の適用期間の分布を５０％／５０％とすることができ、すなわち、ハイ短絡及びロー短絡はほぼ同一の期間にわたって適用される。変形例として、ハイ短絡及びロー短絡の適用期間は異なる。   In order to disperse the heating in the switching elements MHS1, MHS2, MHS3, MLS1, MLS2, MLS3, the state of the high short circuit and the state of the low short circuit can be alternated. The distribution of the application period of the short circuit can be 50% / 50%, that is, the high short circuit and the low short circuit are applied over almost the same period. As a modification, the application periods of the high short circuit and the low short circuit are different.

図１１おいて分かるように、ステータ１８の短絡は、スイッチング素子ＭＨＳ１、ＭＨＳ２、ＭＨＳ３、ＭＬＳ１、ＭＬＳ２、ＭＬＳ３内の電流Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３を相殺する。そのため、ステータ１８の電流がバッテリＢａｔｔに戻るのを防止することができる。このようにして、自動車両の車載ネットワーク上の過電圧が制限される。ステータ１８の短絡の確立期間Ｔ２は１ｍｓを超え得る。   As can be seen in FIG. 11, a short circuit in stator 18 cancels out currents I1, I2, I3 in switching elements MHS1, MHS2, MHS3, MLS1, MLS2, MLS3. Therefore, it is possible to prevent the current of the stator 18 from returning to the battery Batt. In this way, overvoltages on the in-vehicle network of the motor vehicle are limited. The establishment period T2 of the short circuit of the stator 18 may exceed 1 ms.

前述した様々な方法（ロータの磁化、進角ＡＡの変更、最も多いＯＮに切り換えられたスイッチング素子の選択、又は、ステータ１８の短絡）は、互いに独立に実施され得るが、図１２に示されるように、これらの方法を組み合わせて実施することもできる。   The various methods described above (changing the magnetization of the rotor, changing the advance angle AA, selecting the most switched ON switching elements, or shorting the stator 18) can be performed independently of each other, but are shown in FIG. As described above, these methods can also be implemented in combination.

したがって、ステップ１０１において、制御モジュール１４は、ロータ１９の消磁を制御することができ、その後、ステップ１０２において、オルタネータ−スタータ１０により収集される直流電流を減少させる角度への進角ＡＡの変化を制御することができる。タイミングステップ１０３の後、ステップ１０４において、インバータ１０のスイッチング素子ＭＨＳ１、ＭＨＳ２、ＭＨＳ３、ＭＬＳ１、ＭＬＳ２、ＭＬＳ３の制御角ＡＯが１８０°に戻される。   Thus, in step 101, the control module 14 can control the demagnetization of the rotor 19, and then in step 102, change the advance angle AA to an angle that reduces the DC current collected by the alternator-starter 10. Can be controlled. After the timing step 103, in step 104, the control angle AO of the switching elements MHS1, MHS2, MHS3, MLS1, MLS2, and MLS3 of the inverter 10 is returned to 180 °.

タイミングステップ１０５の後、制御モジュール１４は、ステップ１０６において、最も多い閉状態のスイッチング素子ＭＨＳ１、ＭＨＳ２、ＭＨＳ３、ＭＬＳ１、ＭＬＳ２、ＭＬＳ３を備えるインバータ１５の側を決定し、ステップ１０７でこれらのスイッチング素子を開く。   After the timing step 105, the control module 14 determines in step 106 the side of the inverter 15 comprising the most closed switching elements MHS1, MHS2, MHS3, MLS1, MLS2, MLS3, and in step 107 these switching elements. open.

その後、ステップ１０８においてステータ１８の短絡のためのコマンドが与えられ、また、タイミングステップ１０９の後、方法は、最後に、インバータ１０の全てのスイッチング素子を開くステップ１１０を含む。   Thereafter, a command for a short circuit of the stator 18 is provided in a step 108, and after the timing step 109, the method finally comprises a step 110 of opening all the switching elements of the inverter 10.

或いは、オルタネータ−スタータ１０の電流が所定の閾値を下回ると、スイッチング素子ＭＨＳ１、ＭＨＳ２、ＭＨＳ３、ＭＬＳ１、ＭＬＳ２、ＭＬＳ３が開く。   Alternatively, when the current of the alternator-starter 10 falls below a predetermined threshold, the switching elements MHS1, MHS2, MHS3, MLS1, MLS2, MLS3 open.

発明の理解を容易にするために、三相タイプのステータ１８に関連して本発明を説明してきた。しかしながら、本発明は、任意の数Ｎの相を有するシステムにも適用可能である。   To facilitate understanding of the invention, the invention has been described with reference to a three-phase type stator 18. However, the invention is also applicable to systems having any number N of phases.

前述の説明が単に一例として与えられたものであって本発明の分野を限定するものではなく、それからの逸脱が、異なる要素を他の均等物で置き換えることによって構成されないことが分かる。   It is to be understood that the foregoing description is provided by way of example only, and not limitation of the field of the invention, and that departures therefrom are not constituted by replacing different elements with other equivalents.

更に、本発明の異なる特徴、変形、及び／又は、実施形態は、それらが不適合又は相互に排他的でなければ、様々な組み合わせに従って互いに関連付けられ得る。   Furthermore, different features, variations, and / or embodiments of the invention may be associated with one another according to various combinations, unless they are incompatible or mutually exclusive.

Claims (12)

−励磁コイル（２０）を備えるロータ（１９）と、
−前記ロータ（１９）の前記励磁コイル（２０）の励磁のための回路（１４１）と、
−複数の相（ｕ、ｖ、ｗ）を備えるステータ（１８）と、
−前記相（ｕ、ｖ、ｗ）に電気的に接続される複数のアーム（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）を備えるインバータ（１５）であって、各アーム（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）がハイスイッチング素子（ＭＨＳ１、ＭＨＳ２、ＭＨＳ３）とロースイッチング素子（ＭＬＳ１、ＭＬＳ２、ＭＬＳ３）とを備える、インバータ（１５）と、
を備えるオルタネータ−スタータ（１０）の制御方法において、
前記オルタネータ−スタータ（１０）によるトルクの生成停止の要求が必要とされてから、前記方法は、前記オルタネータ−スタータ（１０）の電流を減少させるステップを含むことを特徴とする方法。 A rotor (19) with an excitation coil (20);
A circuit (141) for exciting the exciting coil (20) of the rotor (19);
A stator (18) comprising a plurality of phases (u, v, w);
An inverter (15) comprising a plurality of arms (B1, B2, B3) electrically connected to the phases (u, v, w), wherein each arm (B1, B2, B3) is a high switching element An inverter (15) including (MHS1, MHS2, MHS3) and a low switching element (MLS1, MLS2, MLS3);
A method for controlling an alternator-starter (10) comprising:
The method of claim 11, further comprising reducing a current in the alternator-starter (10) after a request to stop torque generation by the alternator-starter (10) is required. 電流を減少させる前記ステップは、前記ロータ（１９）を消磁させるステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。   The method of claim 1, wherein reducing the current comprises demagnetizing the rotor (19). 前記ロータ（１９）を消磁させる前記ステップは、前記励磁コイル（２０）の前記電流がフリーホイールモードで循環するように、前記励磁コイル（２０）の給電を遮断することによって行われることを特徴とする請求項２に記載の方法。   The step of demagnetizing the rotor (19) is performed by cutting off power supply to the exciting coil (20) such that the current of the exciting coil (20) circulates in a freewheel mode. 3. The method of claim 2, wherein the method comprises: 前記ロータ（１９）を消磁させる前記ステップは、前記励起コイル（２０）にマイナス電圧を印加することによって行われることを特徴とする請求項２に記載の方法。   The method of claim 2, wherein the step of demagnetizing the rotor (19) is performed by applying a negative voltage to the excitation coil (20). 前記インバータ（１５）のコマンドと前記オルタネータ−スタータ（１０）の起電力との間の進角（ＡＡ）をオルタネータ−スタータ（１０）の前記電流を減少させる角度まで漸進的に変化させるステップを含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。   Progressively changing the advance angle (AA) between the command of the inverter (15) and the electromotive force of the alternator-starter (10) to an angle that reduces the current of the alternator-starter (10). A method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that: 前記ハイスイッチング素子が前記インバータのハイ側に属し、前記ロースイッチング素子が前記インバータのロー側に属し、
−前記最も多い閉状態のスイッチング素子（ＭＨＳ１、ＭＨＳ２、ＭＨＳ３、ＭＬＳ１、ＭＬＳ２、ＭＬＳ３）を備える前記インバータ（１５）の前記ハイ側又はロー側の一方を決定するステップ、
−前記インバータ（１５）の前記ハイ側又はロー側の前記予め決定された閉じられたスイッチング素子（ＭＨＳ１、ＭＨＳ２、ＭＨＳ３、ＭＬＳ１、ＭＬＳ２、ＭＬＳ３）を開くステップ、及び、
−前記インバータ（１５）の他方側に位置される閉状態の前記スイッチング素子（ＭＨＳ１、ＭＨＳ２、ＭＨＳ３、ＭＬＳ１、ＭＬＳ２、ＭＬＳ３）を前記閉状態に維持するステップ、
も含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。 The high switching element belongs to the high side of the inverter, the low switching element belongs to the low side of the inverter,
Determining one of the high side or the low side of the inverter (15) comprising the most closed switching elements (MHS1, MHS2, MHS3, MLS1, MLS2, MLS3);
Opening said predetermined closed switching element (MHS1, MHS2, MHS3, MLS1, MLS2, MLS3) on said high side or low side of said inverter (15); and
Maintaining the closed switching elements (MHS1, MHS2, MHS3, MLS1, MLS2, MLS3) located on the other side of the inverter (15) in the closed state;
The method according to claim 1, further comprising: 前記インバータ（１５）の前記スイッチング素子（ＭＨＳ１、ＭＨＳ２、ＭＨＳ３、ＭＬＳ１、ＭＬＳ２、ＭＬＳ３）の制御角（ＡＯ）を１８０°にすることから成る先行ステップを含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。   7. The method according to claim 6, further comprising the step of setting the control angle (AO) of the switching elements (MHS1, MHS2, MHS3, MLS1, MLS2, MLS3) of the inverter (15) to 180 °. 8. the method of. 前記インバータ（１５）の前記ハイ側又はロー側の一方の全ての前記スイッチング素子（ＭＨＳ１、ＭＨＳ２、ＭＨＳ３、ＭＬＳ１、ＭＬＳ２、ＭＬＳ３）を閉じることによって前記ステータ（１８）の前記相（ｕ、ｖ、ｗ）を短絡させるステップを含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。   By closing all the switching elements (MHS1, MHS2, MHS3, MLS1, MLS2, MLS3) on either the high side or the low side of the inverter (15), the phases (u, v, 8. The method according to claim 1, comprising the step of short-circuiting w). 前記オルタネータ−スタータ（１０）の前記電流が所定の閾値を下回るとき又はタイミングの期間の後に全ての前記スイッチング素子（ＭＨＳ１、ＭＨＳ２、ＭＨＳ３、ＭＬＳ１、ＭＬＳ２、ＭＬＳ３）を開くステップを含むことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。   Opening the switching elements (MHS1, MHS2, MHS3, MLS1, MLS2, MLS3) when the current of the alternator-starter (10) falls below a predetermined threshold or after a period of timing. 9. The method according to any one of the preceding claims. 前記ステータ（１８）が三相又は二重三相型であることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any of the preceding claims, wherein the stator (18) is of the three-phase or double-three-phase type. 前記インバータ（１５）と５００ｎＨを超える電気エネルギー源との間に寄生インダクタンスがあることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。   Method according to any of the preceding claims, characterized in that there is a parasitic inductance between the inverter (15) and a source of electrical energy above 500 nH. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法を実施するためのソフトウェア命令を記憶するメモリを備える制御モジュール。   A control module comprising a memory for storing software instructions for performing the method according to any one of claims 1 to 11.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000060191A (en) * 1998-08-05 2000-02-25 Robert Bosch Gmbh Circuit device for reducing magnetic energy accumulated in excitation winding of generator
JP2002010694A (en) * 2000-06-23 2002-01-11 Denso Corp Control unit for field-winding type rotating electirc machine
JP2008183961A (en) * 2007-01-29 2008-08-14 Nissan Motor Co Ltd Four-wheel drive control unit
JP2009524390A (en) * 2006-01-20 2009-06-25 ヴァレオ エキプマン エレクトリク モトゥール Reversible multiphase electric rotating machine and control method thereof
WO2013088552A1 (en) * 2011-12-15 2013-06-20 三菱電機株式会社 Power converter and control method for power converter
JP2015104257A (en) * 2013-11-26 2015-06-04 アイシン精機株式会社 Inverter device and inverter-integrated motor device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2745445B1 (en) 1996-02-28 1998-05-07 Valeo Electronique VEHICLE ALTERNATOR USED AS A GENERATOR AND AN ELECTRIC MOTOR FOR STARTING THE VEHICLE'S INTERNAL COMBUSTION ENGINE
EP1466779A3 (en) * 2003-04-10 2006-09-06 Hitachi, Ltd. Motor control device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000060191A (en) * 1998-08-05 2000-02-25 Robert Bosch Gmbh Circuit device for reducing magnetic energy accumulated in excitation winding of generator
JP2002010694A (en) * 2000-06-23 2002-01-11 Denso Corp Control unit for field-winding type rotating electirc machine
JP2009524390A (en) * 2006-01-20 2009-06-25 ヴァレオ エキプマン エレクトリク モトゥール Reversible multiphase electric rotating machine and control method thereof
JP2008183961A (en) * 2007-01-29 2008-08-14 Nissan Motor Co Ltd Four-wheel drive control unit
WO2013088552A1 (en) * 2011-12-15 2013-06-20 三菱電機株式会社 Power converter and control method for power converter
JP2015104257A (en) * 2013-11-26 2015-06-04 アイシン精機株式会社 Inverter device and inverter-integrated motor device

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