JP3018503B2 - 車両用電源装置 - Google Patents
車両用電源装置Info
- Publication number
- JP3018503B2 JP3018503B2 JP2409576A JP40957690A JP3018503B2 JP 3018503 B2 JP3018503 B2 JP 3018503B2 JP 2409576 A JP2409576 A JP 2409576A JP 40957690 A JP40957690 A JP 40957690A JP 3018503 B2 JP3018503 B2 JP 3018503B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- phase
- vehicle
- bridge
- composite bridge
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用電源装置に関
し、詳しくは、内燃機関の始動性又は静粛性の向上に有
益な車両用電源装置に関する。
し、詳しくは、内燃機関の始動性又は静粛性の向上に有
益な車両用電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、車両用発電機を内燃機関始動
用の始動電動機として用いる提案がある。この装置は電
機子に巻装された三相巻線とバッテリとを接続する複合
ブリッジを有しており、この複合ブリッジは、三相全波
整流器を構成して三相巻線から出力される三相交流電圧
を全波整流してバッテリを充電する複数のダイオ−ド
と、各ダイオ−ドの両端を所定タイミングで短絡してバ
ッテリから上記三相巻線に始動用の三相交流電流を供給
する複数のトランジスタとからなる。
用の始動電動機として用いる提案がある。この装置は電
機子に巻装された三相巻線とバッテリとを接続する複合
ブリッジを有しており、この複合ブリッジは、三相全波
整流器を構成して三相巻線から出力される三相交流電圧
を全波整流してバッテリを充電する複数のダイオ−ド
と、各ダイオ−ドの両端を所定タイミングで短絡してバ
ッテリから上記三相巻線に始動用の三相交流電流を供給
する複数のトランジスタとからなる。
【０００３】また、内燃機関により駆動される車両用三
相交流回転機を内燃機関の爆発に同期して発電、電動動
作させ、それにより内燃機関の爆発に伴うトルク脈動を
低減するという提案が知られている。
相交流回転機を内燃機関の爆発に同期して発電、電動動
作させ、それにより内燃機関の爆発に伴うトルク脈動を
低減するという提案が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の車両用発電機を始動電動機として用いる案で
は、始動電流が定格発電電流より格段に大きいことか
ら、上記複合ブリッジのインバ−タ用のトランジスタと
して大許容電流をもつ大型のパワ−トランジスタを使用
せざるを得ず、それらの冷却にも充分に配慮せねばなら
ないという厄介な問題が生じる。。
た従来の車両用発電機を始動電動機として用いる案で
は、始動電流が定格発電電流より格段に大きいことか
ら、上記複合ブリッジのインバ−タ用のトランジスタと
して大許容電流をもつ大型のパワ−トランジスタを使用
せざるを得ず、それらの冷却にも充分に配慮せねばなら
ないという厄介な問題が生じる。。
【０００５】一方、内燃機関により駆動される車両用三
相交流回転機を内燃機関の爆発に同期して発電、電動動
作させる案では、発電、電動動作の頻繁な繰り返しに伴
ってバッテリ電圧が変動したり、配線抵抗による電力損
失が無視できないという問題が生じる。また、発電及び
電動の両方において大電流が流れるのでトランジスタの
電力損失が大きいという欠点がある。更に、このような
頻繁な発電電動動作の繰り返しに伴うバッテリの急速充
放電の繰り返しによりバッテリの内部電力損失の増大及
び発熱、及び、バッテリの耐用期間の短縮が懸念され
る。
相交流回転機を内燃機関の爆発に同期して発電、電動動
作させる案では、発電、電動動作の頻繁な繰り返しに伴
ってバッテリ電圧が変動したり、配線抵抗による電力損
失が無視できないという問題が生じる。また、発電及び
電動の両方において大電流が流れるのでトランジスタの
電力損失が大きいという欠点がある。更に、このような
頻繁な発電電動動作の繰り返しに伴うバッテリの急速充
放電の繰り返しによりバッテリの内部電力損失の増大及
び発熱、及び、バッテリの耐用期間の短縮が懸念され
る。
【０００６】本発明は、これらの問題点に鑑みなされた
ものであり、複合ブリッジのトランジスタの小型化を図
り、始動及び発電電動動作における電力損失を軽減する
とともに、これらの機能強化にもかかわらずバッテリ耐
用期間の短縮の不安が無い車両用電源装置を提供するこ
とをその目的としている。
ものであり、複合ブリッジのトランジスタの小型化を図
り、始動及び発電電動動作における電力損失を軽減する
とともに、これらの機能強化にもかかわらずバッテリ耐
用期間の短縮の不安が無い車両用電源装置を提供するこ
とをその目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の車両用電源装置
は、内燃機関により駆動される車両用三相交流回転機
と、該車両用三相交流回転機の三相電機子巻線の各出力
端に三相全波整流ブリッジ形式で接続されるダイオ−ド
と、該各ダイオ−ドに個別に並列接続されるトランジス
タとからなる複合ブリッジと、前記複合ブリッジの直流
出力端に接続され、前記複合ブリッジを介して前記車両
用三相交流回転機と電力を授受する高圧コンデンサと、
前記三相電機子巻線の各出力端に各入力端が接続され、
前記三相電機子巻線から出力される三相交流電圧を整流
するハ−フブリッジと、前記ハ−フブリッジの出力端に
一端が接続され、他端が前記複合ブリッジの直流出力端
の一端に接続されるとともに車両定格電圧負荷を駆動す
る低圧蓄電手段と、前記車両用三相交流回転機の発電電
圧を制御する制御手段と、を備えることを特徴としてい
る。
は、内燃機関により駆動される車両用三相交流回転機
と、該車両用三相交流回転機の三相電機子巻線の各出力
端に三相全波整流ブリッジ形式で接続されるダイオ−ド
と、該各ダイオ−ドに個別に並列接続されるトランジス
タとからなる複合ブリッジと、前記複合ブリッジの直流
出力端に接続され、前記複合ブリッジを介して前記車両
用三相交流回転機と電力を授受する高圧コンデンサと、
前記三相電機子巻線の各出力端に各入力端が接続され、
前記三相電機子巻線から出力される三相交流電圧を整流
するハ−フブリッジと、前記ハ−フブリッジの出力端に
一端が接続され、他端が前記複合ブリッジの直流出力端
の一端に接続されるとともに車両定格電圧負荷を駆動す
る低圧蓄電手段と、前記車両用三相交流回転機の発電電
圧を制御する制御手段と、を備えることを特徴としてい
る。
【０００８】ハ−フブリッジとしては、ＳＣＲ、トラン
ジスタなど各種の３端子スイッチング素子を採用するこ
とができる。
ジスタなど各種の３端子スイッチング素子を採用するこ
とができる。
【０００９】
【作用】低圧蓄電手段充電モードにおいて、ハーフブリ
ッジを作動させ複合ブリッジのトランジスタを遮断する
とともに、制御手段が励磁巻線への通電電流を減少して
発電電圧を減少させる。これにより低圧蓄電手段が充電
される。そして、高圧コンデンサは低圧蓄電手段以下の
電圧時に充電され、低圧蓄電手段以上の電圧時に充電さ
れない。
ッジを作動させ複合ブリッジのトランジスタを遮断する
とともに、制御手段が励磁巻線への通電電流を減少して
発電電圧を減少させる。これにより低圧蓄電手段が充電
される。そして、高圧コンデンサは低圧蓄電手段以下の
電圧時に充電され、低圧蓄電手段以上の電圧時に充電さ
れない。
【００１０】機関トルク脈動吸収に用いる高圧コンデン
サ充電モードにおいて、ハーフブリッジ及び複合ブリッ
ジのトランジスタを遮断するとともに、制御手段が励磁
巻線への通電電流を増大して発電電圧を増加させる。こ
れにより高圧コンデンサが充電され、低圧蓄電手段は発
電側から分離される。機関始動及び機関トルク脈動吸収
に用いる高圧コンデンサ放電モードにおいて、ハーフブ
リッジを遮断し、複合ブリッジのトランジスタを交互導
通させるとともに、制御手段が励磁巻線への通電電流を
適宜制御する。これにより高圧コンデンサからの放電電
力により、回転機が電動機として駆動される。
サ充電モードにおいて、ハーフブリッジ及び複合ブリッ
ジのトランジスタを遮断するとともに、制御手段が励磁
巻線への通電電流を増大して発電電圧を増加させる。こ
れにより高圧コンデンサが充電され、低圧蓄電手段は発
電側から分離される。機関始動及び機関トルク脈動吸収
に用いる高圧コンデンサ放電モードにおいて、ハーフブ
リッジを遮断し、複合ブリッジのトランジスタを交互導
通させるとともに、制御手段が励磁巻線への通電電流を
適宜制御する。これにより高圧コンデンサからの放電電
力により、回転機が電動機として駆動される。
【００１１】
【発明の効果】したがって本発明によれば、複合ブリッ
ジを通じて高圧コンデンサと車両用三相交流回転機との
間で高電圧の電力を授受し、ハ−フブリッジにより車両
定格電圧負荷を駆動する低圧蓄電手段を充電する構成を
採用しているので、始動電流及びトルク脈動吸収用の発
電電動電流を格段に低減することができ、それにより、
回転機、複合ブリッジのトランジスタ及びダイオ−ド、
高電圧配線の抵抗損失、発熱、サイズ、コストを大幅に
減少することができる。例えば、車両定格電圧を１４
Ｖ、高圧コンデンサの最大電圧を２８０Ｖとすれば、電
流を２０分の１とすることができ、それにより抵抗損失
は４００分の１とすることができる。
ジを通じて高圧コンデンサと車両用三相交流回転機との
間で高電圧の電力を授受し、ハ−フブリッジにより車両
定格電圧負荷を駆動する低圧蓄電手段を充電する構成を
採用しているので、始動電流及びトルク脈動吸収用の発
電電動電流を格段に低減することができ、それにより、
回転機、複合ブリッジのトランジスタ及びダイオ−ド、
高電圧配線の抵抗損失、発熱、サイズ、コストを大幅に
減少することができる。例えば、車両定格電圧を１４
Ｖ、高圧コンデンサの最大電圧を２８０Ｖとすれば、電
流を２０分の１とすることができ、それにより抵抗損失
は４００分の１とすることができる。
【００１２】また本発明によれば、高圧コンデンサ及び
上記高電圧定格の複合ブリッジを始動動作及び内燃機関
のトルク脈動抑止用に用いているので、車両定格電圧負
荷を駆動する低圧蓄電手段の電圧が変動することを防止
することができ、更に低圧蓄電手段としてバッテリを用
いた場合でもその耐用期間の短縮を防止することができ
る。
上記高電圧定格の複合ブリッジを始動動作及び内燃機関
のトルク脈動抑止用に用いているので、車両定格電圧負
荷を駆動する低圧蓄電手段の電圧が変動することを防止
することができ、更に低圧蓄電手段としてバッテリを用
いた場合でもその耐用期間の短縮を防止することができ
る。
【００１３】更に本発明によれば、高電圧電源装置と低
電圧電源装置を全く独立に二系統設ける場合に比べて装
置構成が格段に簡潔化することができる。
電圧電源装置を全く独立に二系統設ける場合に比べて装
置構成が格段に簡潔化することができる。
【００１４】
【実施例】本発明の車両用電源装置の一実施例を図１に
示す。この車両用電源装置は、エンジン（図示せず）の
回転軸に連結される三相交流回転機１を有し、この三相
回転機１は、回転子に巻装された励磁巻線１１と、固定
子に巻装された電機子巻線１２と、回転子に設けられダ
ンパ導体回路１３とを備えている。ダンパ導体回路１３
はいわゆるかご形誘導電動機のかご形導体回路と同一構
造及び同一機能を有するものである。
示す。この車両用電源装置は、エンジン（図示せず）の
回転軸に連結される三相交流回転機１を有し、この三相
回転機１は、回転子に巻装された励磁巻線１１と、固定
子に巻装された電機子巻線１２と、回転子に設けられダ
ンパ導体回路１３とを備えている。ダンパ導体回路１３
はいわゆるかご形誘導電動機のかご形導体回路と同一構
造及び同一機能を有するものである。
【００１５】スタ−接続された電機子巻線１２の各出力
端には、複合ブリッジ２及びハ−フブリッジ３が接続さ
れている。複合ブリッジ２は、三相全波整流ブリッジ接
続された６個のダイオ−ド２１と、各ダイオ−ド２１と
個別に並列接続された６個のＭＯＳトランジスタ２２と
からなり、ハ−フブリッジ３は、電機子巻線１２の各出
力端にアノ−ドが個別に接続されカソ−ドが共通接続さ
れた３個のＳＣＲ３１からなる。
端には、複合ブリッジ２及びハ−フブリッジ３が接続さ
れている。複合ブリッジ２は、三相全波整流ブリッジ接
続された６個のダイオ−ド２１と、各ダイオ−ド２１と
個別に並列接続された６個のＭＯＳトランジスタ２２と
からなり、ハ−フブリッジ３は、電機子巻線１２の各出
力端にアノ−ドが個別に接続されカソ−ドが共通接続さ
れた３個のＳＣＲ３１からなる。
【００１６】複合ブリッジ２の高位出力端は高圧コンデ
ンサ４の一端に直結され、高圧コンデンサ４の他端は接
地されている。ハ−フブリッジ３の共通カソ−ド端は定
各電圧１４．４Ｖのバッテリ（本発明でいう低圧蓄電手
段）６の正極に接続され、バッテリ６の他端は接地され
ている。また、高圧コンデンサ４の上記一端はスイッチ
５を介して解氷装置からなる高電圧負荷９の高位端に接
続され、バッテリ６の正極は車両用電気負荷８の一端に
接続されている。高電圧負荷９の低位端及び車両用電気
負荷８の他端は接地されている。
ンサ４の一端に直結され、高圧コンデンサ４の他端は接
地されている。ハ−フブリッジ３の共通カソ−ド端は定
各電圧１４．４Ｖのバッテリ（本発明でいう低圧蓄電手
段）６の正極に接続され、バッテリ６の他端は接地され
ている。また、高圧コンデンサ４の上記一端はスイッチ
５を介して解氷装置からなる高電圧負荷９の高位端に接
続され、バッテリ６の正極は車両用電気負荷８の一端に
接続されている。高電圧負荷９の低位端及び車両用電気
負荷８の他端は接地されている。
【００１７】更に、バッテリ６の正極と高圧コンデンサ
４の高位端はコンバ−タ７により接続されている。この
コンバ−タ７は、双方向ＤＣ−ＤＣコンバ−タであっ
て、一端がバッテリ６の正極に接続されたリアクトル７
１と、リアクトル７１の他端と高圧コンデンサ４の高位
端とを接続するＭＯＳトランジスタ７２と、リアクトル
７１の他端を接地するＭＯＳトランジスタ７３とを備え
ており、更に、各トランジスタ７２、７３には逆流防止
ダイオ−ド７４、７５が個別に並列接続されている。
４の高位端はコンバ−タ７により接続されている。この
コンバ−タ７は、双方向ＤＣ−ＤＣコンバ−タであっ
て、一端がバッテリ６の正極に接続されたリアクトル７
１と、リアクトル７１の他端と高圧コンデンサ４の高位
端とを接続するＭＯＳトランジスタ７２と、リアクトル
７１の他端を接地するＭＯＳトランジスタ７３とを備え
ており、更に、各トランジスタ７２、７３には逆流防止
ダイオ−ド７４、７５が個別に並列接続されている。
【００１８】励磁巻線１１、ＭＯＳトランジスタ２２、
７２、７３、ＳＣＲ３１は、制御手段１００により通電
制御される。この制御手段１００は、図２に示すよう
に、受け取る各種信号を演算するマイコン１０１と、マ
イコン１０１から出力される信号に基づいて必要なスイ
ッチング信号を発生するドライブ回路１０２、１０３、
１０４、１０５からなる。このようなマイコン制御回路
自体は周知であり、本発明の要部から離れるので、詳細
な回路説明は省略する。ただ、車両用三相交流回転機に
は回転子（図示せず）の角度位置を検出する回転子位置
センサが装備されており、回転子位置信号が制御手段１
００に入力される。
７２、７３、ＳＣＲ３１は、制御手段１００により通電
制御される。この制御手段１００は、図２に示すよう
に、受け取る各種信号を演算するマイコン１０１と、マ
イコン１０１から出力される信号に基づいて必要なスイ
ッチング信号を発生するドライブ回路１０２、１０３、
１０４、１０５からなる。このようなマイコン制御回路
自体は周知であり、本発明の要部から離れるので、詳細
な回路説明は省略する。ただ、車両用三相交流回転機に
は回転子（図示せず）の角度位置を検出する回転子位置
センサが装備されており、回転子位置信号が制御手段１
００に入力される。
【００１９】以下、この車両用電源装置の動作を説明す
る。 （低圧蓄電手段充電モ−ド） 低圧蓄電手段充電モ−ドでは、制御手段１００は回転子
位置信号に基づいて（複合ブリッジ２に入力する三相交
流電圧の位相に基づいてもよい）必要なスイッチング制
御を実施し、発電される三相交流電圧の位相に同期して
ハ−フブリッジ３の各ＳＣＲ３１を交互に導通させ、一
方、複合ブリッジ２のトランジスタ２２は遮断する。ま
た、制御手段１００はドライブ回路１０２のデュ−ティ
比制御スイッチング動作により励磁電流を制御し、回転
機１の発電電圧をバッテリ６に適当な値とする。これに
より、バッテリ６は充電され、バッテリ６は車両用電気
負荷８を駆動する。 （高電圧負荷駆動モ−ド） 高電圧負荷駆動モ−ドでは、制御手段１００はハ−フブ
リッジ３の各ＳＣＲ３１及び複合ブリッジ２のトランジ
スタ２２を遮断する。また、制御手段１００はドライブ
回路１０２のデュ−ティ比制御スイッチング動作により
励磁電流を制御し、回転機１の発電電圧を高電圧負荷９
に適当な値（３００Ｖ）まで増大する。
る。 （低圧蓄電手段充電モ−ド） 低圧蓄電手段充電モ−ドでは、制御手段１００は回転子
位置信号に基づいて（複合ブリッジ２に入力する三相交
流電圧の位相に基づいてもよい）必要なスイッチング制
御を実施し、発電される三相交流電圧の位相に同期して
ハ−フブリッジ３の各ＳＣＲ３１を交互に導通させ、一
方、複合ブリッジ２のトランジスタ２２は遮断する。ま
た、制御手段１００はドライブ回路１０２のデュ−ティ
比制御スイッチング動作により励磁電流を制御し、回転
機１の発電電圧をバッテリ６に適当な値とする。これに
より、バッテリ６は充電され、バッテリ６は車両用電気
負荷８を駆動する。 （高電圧負荷駆動モ−ド） 高電圧負荷駆動モ−ドでは、制御手段１００はハ−フブ
リッジ３の各ＳＣＲ３１及び複合ブリッジ２のトランジ
スタ２２を遮断する。また、制御手段１００はドライブ
回路１０２のデュ−ティ比制御スイッチング動作により
励磁電流を制御し、回転機１の発電電圧を高電圧負荷９
に適当な値（３００Ｖ）まで増大する。
【００２０】電機子１２で発生した三相交流高電圧は複
合ブリッジ２の各ダイオードで三相全波整流されて高電
圧負荷９に供給される。この時、高圧コンデンサ４も３
００Ｖまで充電される。なお、この高電圧負荷モードは
スイッチ５の導通を制御手段１００が検知することによ
り開始され、スイッチ５の遮断を制御手段１００が検知
することにより終了する。 （始動機関モード） 機関始動モードでは、制御手段１００は複合ブリッジ２
のトランジスタ２２に必要なスイッチング制御を実施
し、電機子巻線１２に三相交流電圧を印加する。それに
より、固定子に発生する回転磁界によりかご形導体回路
としてのダンパ導体回路１３に誘導電流が流れ、それに
より回転子に起動トルクが生じ、機関が始動される。そ
の後、回転子位置信号に基づいてトランジスタ２２をス
イッチング制御するとともに励磁巻線に通電して無整流
子直流電動機として加速する。
合ブリッジ２の各ダイオードで三相全波整流されて高電
圧負荷９に供給される。この時、高圧コンデンサ４も３
００Ｖまで充電される。なお、この高電圧負荷モードは
スイッチ５の導通を制御手段１００が検知することによ
り開始され、スイッチ５の遮断を制御手段１００が検知
することにより終了する。 （始動機関モード） 機関始動モードでは、制御手段１００は複合ブリッジ２
のトランジスタ２２に必要なスイッチング制御を実施
し、電機子巻線１２に三相交流電圧を印加する。それに
より、固定子に発生する回転磁界によりかご形導体回路
としてのダンパ導体回路１３に誘導電流が流れ、それに
より回転子に起動トルクが生じ、機関が始動される。そ
の後、回転子位置信号に基づいてトランジスタ２２をス
イッチング制御するとともに励磁巻線に通電して無整流
子直流電動機として加速する。
【００２１】この時、制御手段１００はドライブ回路１
０２のデュ−ティ比制御スイッチング動作により励磁電
流を増加し、回転子の磁極を増強して起動トルクを増加
する。 重要なことは、始動電力を高圧コンデンサ４に
蓄積しているので、起動電流を低減して抵抗損失を大幅
に減らし、複合ブリッジ２のトランジスタ２２も小型化
でき、高圧コンデンサ４の内部抵抗による損失も小さい
ことである。 （機関トルク脈動抑圧モ−ド） 機関トルク脈動抑圧モ−ドは、往復式内燃機関の爆発に
よるトルク変動を抑制するものである。すなわち、エン
ジントルクが低い場合にはトランジスタ２２のスイッチ
ング制御により電機子巻線１２へ所定位相の三相パルス
電圧を印加して回転子を駆動し、機関の発生トルクを助
勢する。したがってこの場合には、高圧コンデンサ４は
車両用三相交流回転機１に放電する。
０２のデュ−ティ比制御スイッチング動作により励磁電
流を増加し、回転子の磁極を増強して起動トルクを増加
する。 重要なことは、始動電力を高圧コンデンサ４に
蓄積しているので、起動電流を低減して抵抗損失を大幅
に減らし、複合ブリッジ２のトランジスタ２２も小型化
でき、高圧コンデンサ４の内部抵抗による損失も小さい
ことである。 （機関トルク脈動抑圧モ−ド） 機関トルク脈動抑圧モ−ドは、往復式内燃機関の爆発に
よるトルク変動を抑制するものである。すなわち、エン
ジントルクが低い場合にはトランジスタ２２のスイッチ
ング制御により電機子巻線１２へ所定位相の三相パルス
電圧を印加して回転子を駆動し、機関の発生トルクを助
勢する。したがってこの場合には、高圧コンデンサ４は
車両用三相交流回転機１に放電する。
【００２２】逆に、エンジントルクが高い場合にはトラ
ンジスタ２２をオフして電機子巻線１２が発生する三相
交流電圧をダイオ−ド２１で三相全波整流して高圧コン
デンサ４を充電する。図３（ａ）にエンジンの回転変動
を示し、図３（ｂ）にこの回転変動を打ち消すために発
生するトルクを示し、図４（ｃ）に図３（ｂ）中の電動
動作時のトルクの変化をパルス幅として示したもであ
る。すなわち、トランジスタ２２は回転子位置信号に基
づく図４（ｄ）のようなＰＷＭ（パルス幅変調）信号を
与えられ、電動作用と発電作用とを切り換える。このよ
うにすれば、エンジンのトルク変動による振動を低減す
ることができる。なおこのモ−ドにおいて、制御手段１
００は、励磁巻線１１に通電するパルス電流のデュ−テ
イ比を制御してトルク制御することもできる。このよう
にすれば、機関トルク脈動抑圧が可能となる。
ンジスタ２２をオフして電機子巻線１２が発生する三相
交流電圧をダイオ−ド２１で三相全波整流して高圧コン
デンサ４を充電する。図３（ａ）にエンジンの回転変動
を示し、図３（ｂ）にこの回転変動を打ち消すために発
生するトルクを示し、図４（ｃ）に図３（ｂ）中の電動
動作時のトルクの変化をパルス幅として示したもであ
る。すなわち、トランジスタ２２は回転子位置信号に基
づく図４（ｄ）のようなＰＷＭ（パルス幅変調）信号を
与えられ、電動作用と発電作用とを切り換える。このよ
うにすれば、エンジンのトルク変動による振動を低減す
ることができる。なおこのモ−ドにおいて、制御手段１
００は、励磁巻線１１に通電するパルス電流のデュ−テ
イ比を制御してトルク制御することもできる。このよう
にすれば、機関トルク脈動抑圧が可能となる。
【００２３】重要なことは、制振電力の一時蓄積を独立
の高圧コンデンサ４により行っているので、バッテリ６
の負担及びその電源電圧変動を低減できることである。
また、コンデンサの定格を例えば３００Ｖと高圧にでき
るので、各種抵抗電力損失が減少できる。更にバッテリ
６の耐用期間の延長にも役立つ。次に、コンバ−タ７の
作用について説明する。
の高圧コンデンサ４により行っているので、バッテリ６
の負担及びその電源電圧変動を低減できることである。
また、コンデンサの定格を例えば３００Ｖと高圧にでき
るので、各種抵抗電力損失が減少できる。更にバッテリ
６の耐用期間の延長にも役立つ。次に、コンバ−タ７の
作用について説明する。
【００２４】このコンバ−タ７はバッテリ６と高圧コン
デンサ４との間で電力を相互融通するためのものであっ
て、バッテリ６の電圧と高圧コンデンサ４の電圧を制御
手段によりモニタ−した結果に基づいて適宜、トランジ
スタ７２、７３をスイッチング制御して行う。すなわ
ち、バッテリ６から高圧コンデンサ４へ送電するには、
トランジスタ７３を短時間導通させてリアクトル７１に
磁気エネルギを蓄積し、その後でトランジスタ７３を遮
断して発生したリアクトル７１の高電圧をダイオ−ド７
４を通じて高圧コンデンサ４に印加する。これを高速で
繰り返す。高圧コンデンサ４からバッテリ６へ送電する
には、トランジスタ７３を遮断し、トランジスタ７２を
高速でオンオフし、高圧コンデンサ４からの電流により
リアクトル７１に蓄積された磁気エネルギをトランジス
タ７２の遮断後、電流としてバッテリ６に供給する。
デンサ４との間で電力を相互融通するためのものであっ
て、バッテリ６の電圧と高圧コンデンサ４の電圧を制御
手段によりモニタ−した結果に基づいて適宜、トランジ
スタ７２、７３をスイッチング制御して行う。すなわ
ち、バッテリ６から高圧コンデンサ４へ送電するには、
トランジスタ７３を短時間導通させてリアクトル７１に
磁気エネルギを蓄積し、その後でトランジスタ７３を遮
断して発生したリアクトル７１の高電圧をダイオ−ド７
４を通じて高圧コンデンサ４に印加する。これを高速で
繰り返す。高圧コンデンサ４からバッテリ６へ送電する
には、トランジスタ７３を遮断し、トランジスタ７２を
高速でオンオフし、高圧コンデンサ４からの電流により
リアクトル７１に蓄積された磁気エネルギをトランジス
タ７２の遮断後、電流としてバッテリ６に供給する。
【００２５】上記実施例で用いた車両用三相交流回転機
１の一例を図５に示す。内燃機関２００の駆動軸すなわ
ちクランクシャフト２０１にはクラッチディスク２０２
が直結されている。クラッチディスク２０２には車両用
三相交流回転機１の回転子１９が回転自在かつ軸方向変
位可能に嵌装されており、更に回転子１９の図中右端面
にはクラッチディスク２０２の左端面と小間隔を隔てて
対向している。回転子１９の図中左端面にはリング状の
凹部が設けられていて、この凹部に励磁巻線１１が巻装
されたヨーク１７が収容されている。ヨーク１７は回転
子１９とは異なって回転不能に配設されており、ヨーク
１７の右端部１７ａは薄肉となっている。また、回転子
１９の外周面にはダンパ導体回路（図示せず）が設けら
れており、この回転子１９の外周面と所定間隔を隔てて
電機子巻線１２が巻装された固定子１８が設けられてい
る。
１の一例を図５に示す。内燃機関２００の駆動軸すなわ
ちクランクシャフト２０１にはクラッチディスク２０２
が直結されている。クラッチディスク２０２には車両用
三相交流回転機１の回転子１９が回転自在かつ軸方向変
位可能に嵌装されており、更に回転子１９の図中右端面
にはクラッチディスク２０２の左端面と小間隔を隔てて
対向している。回転子１９の図中左端面にはリング状の
凹部が設けられていて、この凹部に励磁巻線１１が巻装
されたヨーク１７が収容されている。ヨーク１７は回転
子１９とは異なって回転不能に配設されており、ヨーク
１７の右端部１７ａは薄肉となっている。また、回転子
１９の外周面にはダンパ導体回路（図示せず）が設けら
れており、この回転子１９の外周面と所定間隔を隔てて
電機子巻線１２が巻装された固定子１８が設けられてい
る。
【００２６】起動時には、電機子巻線１２に周波数が次
第に上昇する三相交流電流を通電し、それにより上記ダ
ンパ導体回路により回転子１９はかご形誘導電動機作用
により回転する。回転がある程度以上になれば回転子位
置信号に基づいて電機子電流を最適制御し、その後、励
磁巻線１１に通電して無整流子電動機として作動させ
る。すなわち、励磁電流の通電によりヨ−ク１７の右端
部１７ａが磁気飽和して漏洩磁束により軟磁性の回転子
１９は軟磁性のクラッチディスク２０２に吸引され、回
転子１９は内燃機関２００のクランクシャフト２０１に
直結され、機関２００が始動される。
第に上昇する三相交流電流を通電し、それにより上記ダ
ンパ導体回路により回転子１９はかご形誘導電動機作用
により回転する。回転がある程度以上になれば回転子位
置信号に基づいて電機子電流を最適制御し、その後、励
磁巻線１１に通電して無整流子電動機として作動させ
る。すなわち、励磁電流の通電によりヨ−ク１７の右端
部１７ａが磁気飽和して漏洩磁束により軟磁性の回転子
１９は軟磁性のクラッチディスク２０２に吸引され、回
転子１９は内燃機関２００のクランクシャフト２０１に
直結され、機関２００が始動される。
【００２７】なおこの実施例では、上記した機関トルク
脈動抑圧モ−ドの動作は振動が目立つアイドリング時に
実施される。
脈動抑圧モ−ドの動作は振動が目立つアイドリング時に
実施される。
【図１】本発明の車両用電源装置の一実施例を示す回路
図
図
【図２】第１図の制御手段のブロック図
【図３】トルク変動図
【図４】制御電圧波形図
【図５】本実施例で採用した車両用三相交流回転機の断
面図
面図
１ 車両用三相交流回転機 ２ 複合ブリッジ ３ ハ−フブリッジ ４ 高圧コンデンサ ６ バッテリ ７ コンバ−タ ８ 車両用電気負荷 ９ 高電圧負荷 １００ 制御手段
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−121500（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−26500（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−146977（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−204360（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−107400（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−195400（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−277499（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−62600（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 9/08 H02P 9/14
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃機関により駆動される車両用三相交
流回転機と、該車両用三相交流回転機の三相電機子巻線
の各出力端に三相全波整流ブリッジ形式で接続されるダ
イオ−ドと、該各ダイオ−ドに個別に並列接続されるト
ランジスタとからなる複合ブリッジと、前記複合ブリッ
ジの直流出力端に接続され、前記複合ブリッジを介して
前記車両用三相交流回転機と電力を授受する高圧コンデ
ンサと、前記三相電機子巻線の各出力端に各入力端が接
続され、前記三相電機子巻線から出力される三相交流電
圧を整流するハ−フブリッジと、前記ハ−フブリッジの
出力端に一端が接続され、他端が前記複合ブリッジの直
流出力端の一端に接続されるとともに車両定格電圧負荷
を駆動する低圧蓄電手段と、前記車両用三相交流回転機
の発電電圧を制御する制御手段と、を備えることを特徴
とする車両用電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2409576A JP3018503B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 車両用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2409576A JP3018503B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 車両用電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04251599A JPH04251599A (ja) | 1992-09-07 |
| JP3018503B2 true JP3018503B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=18518903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2409576A Expired - Fee Related JP3018503B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 車両用電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3018503B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6333622B1 (en) * | 2000-05-16 | 2001-12-25 | General Electric Company | Synchronous generator having auxiliary power windings and variable frequency power source |
| JP2004072980A (ja) * | 2002-08-09 | 2004-03-04 | Denso Corp | 車載用フライホイルバッテリ |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP2409576A patent/JP3018503B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04251599A (ja) | 1992-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3797972B2 (ja) | 車両用発電電動機システム | |
| JP4116292B2 (ja) | ハイブリッド車用電動発電システム | |
| US6806687B2 (en) | Vehicle motor-generator apparatus utilizing synchronous machine having field winding | |
| KR100457956B1 (ko) | 차량용 회전전기의 제어장치 및 제어법 | |
| US7635039B2 (en) | Series hybrid electric vehicle | |
| US4825139A (en) | Electric power supply unit, in particular for a motor vehicle, and an electric rotary machine for such a unit | |
| JP5206130B2 (ja) | コイル界磁式同期モーター回生システムおよびその制御方法 | |
| KR100649989B1 (ko) | 전환형 자기 저항 장치용 변환기 회로, 전환형 자기 저항 구동 장치, 전환형 자기 저항 구동 장치의 동작 방법, 및 전환형 자기 저항 장치의 위상 권선을 통전시키는 방법 | |
| JP3512950B2 (ja) | 内燃機関用の発電装置 | |
| US8810051B2 (en) | Inverter generator | |
| US20060017290A1 (en) | Fast torque control of a belted alternator starter | |
| JP3770220B2 (ja) | ハイブリッド自動二輪車及びハイブリッド自動二輪車用動力伝達装置 | |
| US6699081B1 (en) | Marine propulsion device with a switched reluctance starter motor and generator system | |
| EP1503074A1 (en) | Drive circuit for rotating electric device and electrical unit for vehicle | |
| US6304056B1 (en) | Pulsed charge power delivery circuit for a vehicle having a combined starter/alternator | |
| JP4123706B2 (ja) | 車両用交流電動発電機のインバータ制御装置 | |
| JP3602778B2 (ja) | 電気を生成する装置 | |
| JP3018503B2 (ja) | 車両用電源装置 | |
| JP2000083329A (ja) | 内燃機関の電磁弁制御装置用エネルギ供給装置 | |
| JP2943319B2 (ja) | 車両用始動充電装置 | |
| JP3928835B2 (ja) | ハイブリッド車用発電電動機装置 | |
| JP3147438B2 (ja) | 車両用発電電動機 | |
| JPH0880095A (ja) | 内燃機関駆動式発電システム | |
| JP5094748B2 (ja) | 内燃機関用アクチュエータ装置 | |
| JP2000333427A (ja) | 始動・充電回路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |