JP3146743B2 - Retarder device - Google Patents

Retarder device

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JP3146743B2
JP3146743B2 JP8466093A JP8466093A JP3146743B2 JP 3146743 B2 JP3146743 B2 JP 3146743B2 JP 8466093 A JP8466093 A JP 8466093A JP 8466093 A JP8466093 A JP 8466093A JP 3146743 B2 JP3146743 B2 JP 3146743B2
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battery
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induction machine
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Abstract

PURPOSE:To carry out electric supply general vehicle electrical equipments without using a DC-DC converter by providing a means which makes a cage-like multiphase inductor serve as a motor or a generator according to an operation condition of an engine, and a means which makes it function as a generator by the help of a low pressure coil and a low pressure battery. CONSTITUTION:An ignition signal S1 of an engine 1, an engine speed N, a gear ratio (i) of a transmission 2 are input to a control device 20. A high and a low pressure coils 3e, 3d of an inductor 3 are controlled through a first and a second inverters 4, 8. The low pressure coil 3d is connected to the second inverter 8 through a low voltage battery 9 and a contacter 10 to be supplied to a vehicle electrical equipments. At the time of charging, the generated alternate voltage is charged to the low pressure battery 9 as dc current. At the time of electric discharging, the voltage of the low pressure battery 9 is applied. The first inverter 4 is connected to a high pressure battery 9, a chopper 7 and the high pressure coil 3e. By varying the voltage and frequency applied thereto, a torque of the inductor 3 is varied. Electric charging is carried out to the vehicle electrical equipments without using a DC-DC converter.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両に使用
されるリターダ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a retarder used for a vehicle such as an automobile.

【0002】[0002]

【従来の技術】特開平4−207907号公報には、機
関クランクシャフトと変速機との間に直列に配置された
かご形多相誘導機と、インバータを介してこの誘導機の
ステータ側に電気的に接続されたバッテリとを具備し、
機関制動時にこの誘導機により電気制動すると共に、そ
れを発電機として機能させ、機械的エネルギを電気エネ
ルギに変換してバッテリを充電し、機関始動時及び加速
時にこの充電された電気エネルギを利用してこの誘導機
を電動機として機能させ、スタータ及び加速アシスト装
置として使用するリターダ装置が記載されている。この
リターダ装置のかご形多相誘導機は、機関始動時及び加
速時に直接クランクシャフトを回転させるために、高ト
ルクを発生するものでなければならず、高電圧駆動誘導
機が使用され、バッテリの電圧もそれに合わせて高電圧
とされている。
2. Description of the Related Art Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 4-207907 discloses a squirrel-cage polyphase induction machine arranged in series between an engine crankshaft and a transmission, and an electric motor connected to a stator side of the induction machine via an inverter. And a battery connected to the
At the time of engine braking, the induction machine performs electric braking, and at the same time, functions as a generator, converts mechanical energy into electric energy to charge the battery, and uses the charged electric energy at the time of engine start and acceleration. A retarder device that makes a lever induction machine function as an electric motor and is used as a starter and an acceleration assist device is described. The squirrel-cage multi-phase induction machine of this retarder device must generate a high torque in order to directly rotate the crankshaft at the time of engine start and acceleration, and a high-voltage drive induction machine is used. The voltage is also set to a high voltage accordingly.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術におい
て、車両におけるヘッドライト等の電装品は、一般的な
直流低電圧仕様であり、前述のバッテリ電圧を降圧させ
るためのDC−DCコンバータが必要である。このコン
バータは高価なものであり、リターダ装置のコストを大
幅に増加させる。
In the above-mentioned prior art, electric components such as headlights in a vehicle have a general DC low-voltage specification, and the DC-DC converter for stepping down the battery voltage is required. It is. This converter is expensive and greatly increases the cost of the retarder device.

【0004】従って、本発明の目的は、高価なDC−D
Cコンバータを使用することなく、一般的な車両電装品
への電気供給をも可能にするリターダ装置を提供するこ
とである。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an expensive DC-D
An object of the present invention is to provide a retarder device capable of supplying electricity to general vehicle electrical components without using a C converter.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明によるリターダ装
置は、機関駆動系に装着され、そのステータが高圧巻線
と低圧巻線とから成る二重巻線構造を有するかご形多相
誘導機と、高圧バッテリと、機関電装品用の低圧バッテ
リと、前記高圧巻線及び前記高圧バッテリを使用して前
記かご形多相誘導機を機関運転状態により電動機又は発
電機として機能させる第1制御手段と、前記低圧巻線及
び前記低圧バッテリを使用して前記かご形多相誘導機を
機関運転状態により発電機として機能させる第2制御手
段、とを具備することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION A retarder device according to the present invention is mounted on an engine drive system and has a squirrel-cage polyphase induction machine whose stator has a double winding structure composed of a high voltage winding and a low voltage winding. A high-voltage battery, a low-voltage battery for engine electrical components, and first control means for using the high-voltage winding and the high-voltage battery to cause the cage-type polyphase induction machine to function as a motor or a generator depending on the engine operating state. And second control means for using the low-voltage winding and the low-voltage battery to cause the squirrel-cage polyphase induction machine to function as a generator according to the operating state of the engine.

【0006】[0006]

【作用】前述のリターダ装置は、機関駆動系に装着され
たかご形多相誘導機のステータが、高圧巻線と低圧巻線
とから成る二重巻線構造を有し、第1制御手段が高圧巻
線及び高圧バッテリを使用してかご形多相誘導機を機関
運転状態により電動機又は発電機として機能させ、第2
制御手段が低圧巻線及び機関電装品用の低圧バッテリを
使用してかご形多相誘導機を機関運転状態により発電機
として機能させる。
In the above-described retarder device, the cage of the cage type polyphase induction machine mounted on the engine drive system has a double winding structure composed of a high voltage winding and a low voltage winding, and the first control means includes: Using the high-voltage winding and the high-voltage battery to make the squirrel-cage polyphase induction machine function as a motor or a generator depending on the engine operating state,
The control means uses the low-voltage winding and the low-voltage battery for engine electrical components to cause the squirrel-cage polyphase induction machine to function as a generator according to the operating state of the engine.

【0007】[0007]

【実施例】図1は、本発明によるリターダ装置の構成を
示す概略図である。同図において、1はエンジン、2は
変速機、3は両者の間に直列に配置されたかご形三相誘
導機である。この誘導機3は、その断面を示す図2に示
すように、その回転軸3fの一端部が機関クランクシャ
フトに、また他端部が変速機2(図示せず)へそれぞれ
直結されている。回転軸3f回りに配置されるロータ鉄
心3aには、かご形巻線3bが装着され、またステータ
鉄心3cには、低圧巻線3d及び高圧巻線3eが装着さ
れている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a retarder device according to the present invention. In the figure, 1 is an engine, 2 is a transmission, and 3 is a squirrel-cage three-phase induction machine arranged in series between the two. As shown in FIG. 2 showing a cross section of the induction machine 3, one end of a rotating shaft 3f is directly connected to the engine crankshaft, and the other end is directly connected to the transmission 2 (not shown). A cage winding 3b is mounted on a rotor core 3a arranged around the rotation shaft 3f, and a low-voltage winding 3d and a high-voltage winding 3e are mounted on the stator core 3c.

【0008】誘導機3の高圧巻線3eは、第1インバー
タ4を介して、直流の高圧バッテリ5とそれと並列に配
置された抵抗器6及びその通電を制御するチョッパ7へ
電気的に接続され、また低圧巻線3dは、第2インバー
タ8を介して直流の低圧バッテリ9へ電気的に接続され
ている。第2インバータ8と低圧バッテリ9との間に
は、コンタクタ10が設けられている。この低圧バッテ
リ9は、車両の電装品へ電気を供給するためのものであ
る。第2インバータ8は、トランジスタ及びダイオード
から成り、充電側に制御される時、低圧巻線3dで発生
した交流電圧を直流電圧に変換して低圧バッテリ9へ充
電することを可能にすると共に、逆に放電側に制御され
る時、低圧バッテリ9の電圧を低圧巻線3dへ印加する
ことを可能にするものである。第1インバータ4も同様
なものであるが、さらに高圧巻線3eに印加する電圧及
び周波数を変化させて発生する磁束及び誘導機トルクを
変化させることができるものである。
The high-voltage winding 3 e of the induction machine 3 is electrically connected via a first inverter 4 to a DC high-voltage battery 5, a resistor 6 arranged in parallel with the DC high-voltage battery 5, and a chopper 7 for controlling the energization thereof. The low-voltage winding 3 d is electrically connected to a DC low-voltage battery 9 via a second inverter 8. A contactor 10 is provided between the second inverter 8 and the low-voltage battery 9. The low-voltage battery 9 is for supplying electricity to electric components of the vehicle. The second inverter 8 is composed of a transistor and a diode. When controlled on the charging side, the second inverter 8 converts an AC voltage generated in the low-voltage winding 3d into a DC voltage to charge the low-voltage battery 9 and, conversely, When the voltage is controlled to the discharging side, the voltage of the low voltage battery 9 can be applied to the low voltage winding 3d. The first inverter 4 is the same, but can change the magnetic flux generated by changing the voltage and frequency applied to the high-voltage winding 3e and the induction machine torque.

【0009】機関運転状態により、第1及び第2インバ
ータ4,8、チョッパ7、コンタクタ10を制御するた
めの制御装置20が設けられ、この制御装置20には、
高圧バッテリ5の電圧Vh及び電流I1、低圧バッテリ
9の電圧Vl、高圧巻線3eの電流I2、誘導器3のロ
ータ回転数すなわち機関回転数N、変速器2のギヤ比
i、エンジン1の点火信号S1、及び車両におけるアク
セル開度θ、ブレーキ油圧p、イグニッションオン信号
S2、スタータオン信号S3、車速v、ブレーキスイッ
チ信号S4等が入力される。
A control device 20 for controlling the first and second inverters 4 and 8, the chopper 7, and the contactor 10 according to the engine operating state is provided.
The voltage Vh and current I1 of the high-voltage battery 5, the voltage Vl of the low-voltage battery 9, the current I2 of the high-voltage winding 3e, the rotor speed of the inductor 3, ie, the engine speed N, the gear ratio i of the transmission 2, the ignition of the engine 1 A signal S1, an accelerator opening θ in the vehicle, a brake oil pressure p, an ignition-on signal S2, a starter-on signal S3, a vehicle speed v, a brake switch signal S4, and the like are input.

【0010】制御装置20による前述の制御は、図3に
示すメインフローチャートに従って行われる。このメイ
ンフローチャートは、イグニッションがオンされると、
すなわちイグニッションオン信号S2が入力されると同
時に実行され、イグニッションがオフされるまで、すな
わちイグニッションオン信号S2が入力されなくなるま
で繰り返されるものである。まず、ステップ101にお
いて、スタータスイッチオン信号S3が入力されている
かどうかが判断される。この判断が否定される時はステ
ップ102に進み、機関回転数Nがゼロであるかどうか
が判断される。この判断が肯定される時、すなわち機関
始動前であり、ステップ101に戻る。また、この判断
が否定される時、すなわち機関始動完了後であり、ステ
ップ103に進む。
The above-described control by the control device 20 is performed according to a main flowchart shown in FIG. This main flow chart shows that when the ignition is turned on,
That is, the process is executed at the same time as the input of the ignition-on signal S2, and is repeated until the ignition is turned off, that is, until the input of the ignition-on signal S2 is stopped. First, in step 101, it is determined whether or not the starter switch-on signal S3 has been input. When this determination is denied, the routine proceeds to step 102, where it is determined whether or not the engine speed N is zero. When this determination is affirmative, that is, before the engine is started, the process returns to step 101. When the determination is negative, that is, after the engine start is completed, the routine proceeds to step 103.

【0011】ステップ103において、機関回転数Nが
N1以上N2以下であるかどうか、すなわち機関アイド
ル運転状態を示す所定範囲内であるかどうかが判断され
る。この判断が否定される時ステップ104に進み、ア
クセル開度の増加量Δθが機関加速運転状態を示す値θ
1以上であるかどうかが判断される。この判断が否定さ
れる時ステップ105に進み、ブレーキスイッチ信号S
4が入力されているか、すなわち運転者によりブレーキ
が踏まれているかどうかが判断される。
In step 103, it is determined whether or not the engine speed N is equal to or more than N1 and equal to or less than N2, that is, whether or not the engine speed is within a predetermined range indicating the engine idling operation state. When this determination is denied, the routine proceeds to step 104, where the increase amount Δθ of the accelerator opening is a value θ indicating the engine acceleration operation state.
It is determined whether it is one or more. When this determination is denied, the routine proceeds to step 105, where the brake switch signal S
It is determined whether or not 4 has been input, that is, whether or not the brake has been depressed by the driver.

【0012】ステップ101における判断が肯定される
時、運転者が機関始動を意図している時であり、ステッ
プ108において機関始動時制御が実行される。またス
テップ103における判断が肯定される時、機関アイド
ル運転状態であり、ステップ109において機関アイド
ル時制御が実行される。またステップ104における判
断が肯定される時、機関加速運転状態であり、ステップ
110において機関加速時制御が実行される。またステ
ップ105における判断が肯定される時、機関制動中で
あり、ステップ111において機関制動時制御が実行さ
れる。またステップ101から105における判断がす
べて否定される時、機関定常運転状態であり、前述の機
関制動時制御でチョッパ7がオンされている可能性があ
るために、ステップ106においてそれをオフした後、
ステップ107において機関定常時制御が実行される。
When the determination in step 101 is affirmative, it is when the driver intends to start the engine, and in step 108, the engine start control is executed. When the determination in step 103 is affirmative, the engine is in the idling operation state, and in step 109, the engine idling control is executed. When the determination in step 104 is affirmative, the engine is in the accelerating operation state, and in step 110, the engine acceleration control is executed. When the determination in step 105 is affirmative, engine braking is being performed, and in step 111, engine braking control is executed. When all the determinations in steps 101 to 105 are denied, the engine is in the steady operation state, and the chopper 7 may be turned on in the above-described engine braking control. ,
In step 107, the engine steady state control is executed.

【0013】機関始動時制御は図4に示すフローチャー
トに従って行われる。この制御は、誘導器3を電動機と
して機能させ、スタータとして使用するための制御であ
る。まずステップ201において、機関回転数Nがゼロ
であるかどうかが判断される。この判断が肯定される時
ステップ202に進み、高圧バッテリ5の現在の電圧V
hが誘導器3をスタータとして駆動できる最低電圧V1
以上であるかどうかが判断される。
The engine start control is performed according to a flowchart shown in FIG. This control is a control for causing the inductor 3 to function as a motor and to use the inductor 3 as a starter. First, in step 201, it is determined whether or not the engine speed N is zero. When this determination is affirmed, the routine proceeds to step 202, where the current voltage V of the high voltage battery 5 is
h is the minimum voltage V1 at which the inductor 3 can be driven as a starter
It is determined whether this is the case.

【0014】この判断が肯定される時ステップ203に
進み、コンタクタ10がオフされる。これは、通常、第
2インバータ8が充電側に制御されており、誘導機3を
スタータとして使用する時に負荷となるこの充電を停止
するためである。次にステップ204において、誘導機
3の高圧巻線3eに発生する磁束φがその最大値φMA X
となるように第1インバータ4を制御すると共に、ステ
ップ205において、誘導機3の機関回転数Nに応じた
最適トルクTを算出し、ステップ206において、誘導
機3にこのトルクTを発生させるためのパルス信号をベ
クトル演算して第1インバータ4に与え誘導機3を電動
機として機能させる。
When the determination is affirmative, the routine proceeds to step 203, where the contactor 10 is turned off. This is because the second inverter 8 is normally controlled on the charging side, and this charging, which becomes a load when the induction machine 3 is used as a starter, is stopped. In step 204, the magnetic flux phi is the maximum value that occurs in the high voltage winding 3e of the induction machine 3 phi MA X
In step 205, the first inverter 4 is controlled to calculate the optimum torque T according to the engine speed N of the induction machine 3, and in step 206, the induction machine 3 generates the torque T. The above pulse signal is vector-operated and supplied to the first inverter 4 so that the induction machine 3 functions as an electric motor.

【0015】次にステップ207において、機関回転数
Nが機関アイドル運転状態を示す最低回転数N1以上で
あるかどうかが判断され、この判断が否定される時、ス
テップ202に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
一方ステップ207における判断が肯定される時、機関
始動が完了したために、ステップ208に進み、高圧巻
線3eへの電圧印加を停止して、メインフローチャート
に戻る。
Next, at step 207, it is determined whether or not the engine speed N is equal to or higher than the minimum engine speed N1 indicating the idling state of the engine. If this determination is denied, the process returns to step 202 and the subsequent processing is performed. Is repeated.
On the other hand, when the determination in step 207 is affirmative, the process proceeds to step 208, in which the application of the voltage to the high-voltage winding 3e is stopped, and the process returns to the main flowchart.

【0016】また、ステップ202における判断が否定
される時、すなわち高圧バッテリ5の現在の電圧Vhが
最低電圧V1未満の時、ステップ209に進み、コンタ
クタ10がオンされ、ステップ210において、誘導機
3の低圧巻線3dと高圧巻線3eとがトランスのように
構成されていることを利用して、第1インバータ4が充
電側に、また第2インバータ8が放電側に制御され、低
圧バッテリ9から高圧バッテリ5への充電が行われる。
次にステップ211において、高圧バッテリ5の現在の
電圧Vhがその最大電圧VMAX 未満であるかどうかが判
断され、この判断が肯定される時はステップ210の充
電が持続され、この判断が否定されるとステップ212
に進み、この充電が停止される。
When the determination in step 202 is negative, that is, when the current voltage Vh of the high-voltage battery 5 is lower than the minimum voltage V1, the process proceeds to step 209, where the contactor 10 is turned on. The first inverter 4 is controlled to the charging side, the second inverter 8 is controlled to the discharging side, and the low-voltage battery 9 is controlled by utilizing that the low-voltage winding 3d and the high-voltage winding 3e are configured like a transformer. To the high-voltage battery 5 from.
Next, in step 211, whether the current voltage Vh is less than the maximum voltage V MAX of the high voltage battery 5 is determined, when the affirmative determination is charged in step 210 is sustained, this determination is negated Then step 212
And the charging is stopped.

【0017】また、ステップ101における判断が否定
される時、すなわち機関アイドル運転状態であるにもか
かわらず、依然としてスタータスイッチがオンされてい
る時はそのままメインフローチャートに戻る。このよう
な機関始動時制御により、誘導機3を高電圧電動機とし
て使用し、発生する高トルクによって、機関クランクシ
ャフトを直接駆動することができ、確実な機関始動が実
現される。それにより、一般的なスタータは不要にな
る。
When the determination in step 101 is denied, that is, when the starter switch is still turned on despite the engine idling, the flow returns to the main flowchart. With such engine start control, the induction machine 3 is used as a high-voltage electric motor, and the engine crankshaft can be directly driven by the generated high torque, whereby reliable engine start is realized. This eliminates the need for a general starter.

【0018】機関アイドル時制御は図5に示すフローチ
ャートに従って行われる。この制御は、誘導機3を電動
機として機能させ、機関アイドル時の機関振動を抑制す
るためのものである。まずステップ301において、コ
ンタクタ10がオンとされる。それにより、通常、充電
側に制御されている第2インバータ8を介して低圧バッ
テリ9の充電が実行される。次にステップ302におい
て、この充電電圧が電装品の許容電圧未満の所定電圧V
eとなるように機関回転数Nを考慮して高圧巻線3eに
より発生する磁束φを算出し、その値が誘導機3の高圧
巻線3eに発生するように第1インバータ4を制御す
る。
The engine idling control is performed according to a flowchart shown in FIG. This control is for causing the induction machine 3 to function as an electric motor and for suppressing engine vibration during idling of the engine. First, in step 301, the contactor 10 is turned on. Thereby, the low-voltage battery 9 is normally charged via the second inverter 8 controlled on the charging side. Next, at step 302, the charging voltage is a predetermined voltage V less than the allowable voltage of the electrical component.
The magnetic flux φ generated by the high-voltage winding 3e is calculated in consideration of the engine speed N so as to be e, and the first inverter 4 is controlled so that the value is generated in the high-voltage winding 3e of the induction machine 3.

【0019】次にステップ303に進み、エンジン1の
点火信号S1が入力されたかどうかが判断される。この
判断が肯定される時、ステップ304においてカウント
値mはゼロに設定され、この判断が否定される時、ステ
ップ305にジャンプし、カウント値mは1だけ増加さ
れる。すなわち、カウント値mは、任意の気筒の点火か
ら次に爆発行程を迎える気筒の点火までの経過時間を示
している。次にステップ306に進み、機関振動周期と
は逆相のトルクを誘導機3に高圧巻線3eを使用して発
生させるために、カウント値m及び機関回転数Nを基
に、現在発生すべきトルクTを算出し、ステップ307
において、誘導機3にこのトルクTを発生させるための
パルス信号をベクトル演算して第1インバータ4に与え
誘導機3を電動機として機能させ、メインフローチャー
トに戻る。このような機関アイドル時制御により、アイ
ドル時の機関振動は抑制されるために、アイドル回転数
を低く抑えることが可能になり、燃費を低減することが
できる。またそれと同時に低圧バッテリ9の充電が実現
される。
Next, the routine proceeds to step 303, where it is determined whether or not the ignition signal S1 of the engine 1 has been input. When this judgment is affirmed, the count value m is set to zero in step 304, and when this judgment is denied, the process jumps to step 305 and the count value m is incremented by one. That is, the count value m indicates the elapsed time from the ignition of an arbitrary cylinder to the ignition of the cylinder that will be subjected to the next explosion stroke. Next, the routine proceeds to step 306, where the torque should be generated at present based on the count value m and the engine speed N in order to generate a torque having a phase opposite to that of the engine vibration cycle in the induction machine 3 using the high-voltage winding 3e. The torque T is calculated, and step 307 is executed.
, A pulse signal for causing the induction machine 3 to generate the torque T is vector-operated and given to the first inverter 4 so that the induction machine 3 functions as an electric motor, and the process returns to the main flowchart. Since the engine vibration during idling is suppressed by such engine idling control, the idling speed can be suppressed low, and fuel efficiency can be reduced. At the same time, charging of the low-voltage battery 9 is realized.

【0020】機関加速時制御は図6に示すフローチャー
トに従って行われる。この制御は、誘導機3を電動機と
して機能させ、車両の加速をアシストするためのもので
ある。この加速アシストは、機関発生トルクが比較的低
い時に実行されるものであり、まずステップ401にお
いて、現在の車速vが機関低トルク運転の所定速度vl
以下であるかどうかが判断される。この判断が否定され
る時、誘導機3によって加速アシストをすることはでき
ず、そのままメインフローチャートへ戻る。
The control during acceleration of the engine is performed according to a flowchart shown in FIG. This control is for making the induction machine 3 function as an electric motor and assisting the acceleration of the vehicle. This acceleration assist is executed when the engine generated torque is relatively low. First, at step 401, the current vehicle speed v is changed to the predetermined speed vl of the engine low torque operation.
It is determined whether: When this determination is denied, acceleration assist cannot be performed by the induction machine 3, and the process returns to the main flowchart.

【0021】またステップ401における判断が肯定さ
れる時、ステップ402に進み、高圧バッテリ5の現在
の電圧Vhが加速アシストを可能とする最低電圧V2以
上であるかどうかが判断され、この判断が否定される時
も加速アシストは不可能であり、そのままメインフロー
チャートへ戻る。ステップ402における判断が肯定さ
れる時、負荷となる低圧バッテリ9への充電を中止する
ために、ステップ403においてコンタクタ10はオフ
される。
When the determination at step 401 is affirmative, the routine proceeds to step 402, where it is determined whether or not the current voltage Vh of the high-voltage battery 5 is equal to or higher than the minimum voltage V2 at which acceleration assist is possible. When it is performed, acceleration assist is impossible, and the process returns to the main flowchart. When the determination in step 402 is affirmative, the contactor 10 is turned off in step 403 to stop charging the low-voltage battery 9 serving as a load.

【0022】次にステップ404において、変速機2の
ギヤ比iと機関回転数Nを基に誘導機3により発生すべ
きトルクTを計算し、ステップ405において、誘導機
3にこのトルクTを発生させるためのパルス信号をベク
トル演算して第1インバータ4に与え誘導機3を電動機
として機能させ、加速アシストを実行してメインフロー
チャートに戻る。
Next, in step 404, a torque T to be generated by the induction machine 3 is calculated based on the gear ratio i of the transmission 2 and the engine speed N, and in step 405, this torque T is generated in the induction machine 3. A pulse signal for causing the induction machine to perform vector calculation is provided to the first inverter 4 to cause the induction machine 3 to function as an electric motor, perform acceleration assist, and return to the main flowchart.

【0023】機関制動時制御は図7に示すフローチャー
トに従って行われる。この制御は、誘導機3を発電機と
して機能させ、車両の制動性能を高めると共に、従来ブ
レーキ熱として排出されていた機械的エネルギを両バッ
テリ5,9へ電気エネルギとして回収するためのもので
ある。まずステップ501において、車速vが比較的速
い所定速度v2以上であるかどうかが判断される。この
判断が肯定される時、低圧巻線3dにより発生する電圧
が電装品の許容電圧Veを越える可能性があり、低圧バ
ッテリ9への充電を中止するためにステップ502にお
いてコンタクタ10はオフされる。
The engine braking control is performed according to a flowchart shown in FIG. This control is for causing the induction machine 3 to function as a generator, improving the braking performance of the vehicle, and recovering mechanical energy conventionally discharged as brake heat to the batteries 5 and 9 as electric energy. . First, in step 501, it is determined whether the vehicle speed v is equal to or higher than a relatively high predetermined speed v2. When this determination is affirmative, the voltage generated by the low voltage winding 3d may exceed the allowable voltage Ve of the electrical component, and the contactor 10 is turned off in step 502 to stop charging the low voltage battery 9. .

【0024】次にステップ503において、最大の制動
力を得るために誘導機3の高圧巻線3eに発生する磁束
φが最大値φMAX となるように第1インバータ4を制御
し、ステップ504において、ブレーキ油圧p及び変速
機2のギヤ比iを基に誘導機3で発生する最適トルク−
Tを計算し、ステップ505において、高圧バッテリ5
の過充電を防止するために、余剰電流を抵抗器6の発熱
により排出させるべく、高圧バッテリ5の電圧Vhを基
にチョッパ7のデューティ比σが計算される。
Next, in step 503, the first inverter 4 is controlled such that the magnetic flux φ generated in the high-voltage winding 3e of the induction machine 3 has the maximum value φ MAX in order to obtain the maximum braking force. Optimum torque generated by induction machine 3 based on brake hydraulic pressure p and gear ratio i of transmission 2
T is calculated, and in step 505, the high voltage battery 5
In order to prevent overcharging, the duty ratio σ of the chopper 7 is calculated based on the voltage Vh of the high-voltage battery 5 in order to discharge the excess current due to the heat generated by the resistor 6.

【0025】次にステップ506において、このデュー
ティ比σを基にチョッパ7を制御し、ステップ507に
おいて、前述の最適トルク−Tを発生させるためのパル
ス信号をベクトル演算して第1インバータ4に与え誘導
機3を発電機として機能させ、メインフローチャートへ
戻る。
Next, at step 506, the chopper 7 is controlled based on the duty ratio σ, and at step 507, a pulse signal for generating the above-mentioned optimum torque -T is vector-operated and given to the first inverter 4. The induction machine 3 is caused to function as a generator, and the process returns to the main flowchart.

【0026】一方、ステップ501における判断が否定
される時、低圧バッテリ9への充電も可能となるため
に、ステップ508に進みコンタクタ10はオンされ
る。次にステップ509において、この充電電圧が電装
品の許容電圧未満の所定電圧Veとなるように機関回転
数Nを考慮して高圧巻線3eにより発生する磁束φを算
出し、ステップ504以降の処理が実行される。
On the other hand, if the determination in step 501 is negative, the procedure proceeds to step 508 to turn on the contactor 10 because the low-voltage battery 9 can be charged. Next, in step 509, the magnetic flux φ generated by the high-voltage winding 3e is calculated in consideration of the engine speed N so that the charging voltage becomes a predetermined voltage Ve less than the allowable voltage of the electrical components. Is executed.

【0027】機関定常時制御は図8に示すフローチャー
トに従って行われる。この制御は、誘導機3を発電機と
して機能させ、両バッテリ5,9を充電するためのもの
である。まずステップ601において、低圧バッテリ9
への充電を行うためにコンタクタ10はオンされ、ステ
ップ602において、この充電電圧が電装品の許容電圧
未満の所定電圧Veとなるように機関回転数Nを考慮し
て高圧巻線3eにより発生する磁束φを算出する。
The engine steady state control is performed according to a flowchart shown in FIG. This control is for making the induction machine 3 function as a generator and charging the batteries 5 and 9. First, in step 601, the low-voltage battery 9
The contactor 10 is turned on to charge the battery, and in step 602, the voltage is generated by the high-voltage winding 3e in consideration of the engine speed N such that the charging voltage becomes a predetermined voltage Ve lower than the allowable voltage of the electrical components. Calculate the magnetic flux φ.

【0028】次にステップ603において、高圧バッテ
リ5の電圧Vhが満充電時の電圧V MAX 未満であるかど
うかが判断される。この判断が否定される時ステップ6
04に進み、高圧バッテリ5への充電は不要であるため
に、キャパシタ電流Iはゼロに設定され、またステップ
603における判断が肯定される時、キャパシタ電流I
はその電圧値応じた値に設定される。次にステップ60
5において、磁束φ及びキャパシタ電流Iとなるような
パルス信号をベクトル演算して第1インバータ4に与え
誘導機3を発電機として機能させ、メインフローチャー
トへ戻る。この制御において、もちろん、低圧バッテリ
9の電圧が満充電時の電圧に達していれば、この充電を
中止すべく、コンタクタ10をオフすることも可能であ
る。
Next, in step 603, the high-pressure battery
The voltage Vh of the battery 5 is the voltage V when fully charged. MAXLess than
Is determined. Step 6 when this judgment is denied
04, and it is unnecessary to charge the high-voltage battery 5
The capacitor current I is set to zero and
When the determination at 603 is affirmative, the capacitor current I
Is set to a value corresponding to the voltage value. Then step 60
5, the magnetic flux φ and the capacitor current I
Vector operation of the pulse signal is given to the first inverter 4
The induction machine 3 is made to function as a generator, and the main flow
Return to In this control, of course, the low-voltage battery
9 has reached the voltage at full charge,
It is also possible to turn off the contactor 10 to stop it.
You.

【0029】[0029]

【発明の効果】このように、本発明によるリターダ装置
によれば、機関駆動系に装着されたかご形多相誘導機に
おけるステータが、高圧巻線と低圧巻線とから成る二重
巻線構造を有し、第1制御手段が高圧巻線及び高圧バッ
テリを使用してかご形多相誘導機を機関運転状態により
電動機又は発電機として機能させるために、従来と同様
な機関制動時における電気制動及びその時に高圧バッテ
リに充電された電気エネルギを利用しての機関始動時及
び加速時におけるスタータ及び加速アシスト機能が実現
されると共に、第2制御手段が低圧巻線及び低圧バッテ
リを使用してかご形多相誘導機を機関運転状態により発
電機として機能させるために、電装品への電気供給は、
この低圧バッテリを使用して行うことができ、従来必要
とされていた高価なDC−DCコンバータは不要とな
り、リターダ装置のコストアップを防止することができ
る。また、従来の高圧バッテリは、電装品への電気供給
も担当していたために、かなり容量の大きなものであっ
たが、本発明に使用される高圧バッテリは、機関始動時
等に数十秒だけ誘導機へ通電できればよく、その容量を
かなり小さなものとすることができる。また、コンデン
サでも代用可能である。
As described above, according to the retarder apparatus of the present invention, the stator of the cage type polyphase induction machine mounted on the engine drive system has a double winding structure comprising a high voltage winding and a low voltage winding. And the first control means uses the high-voltage winding and the high-voltage battery to cause the squirrel-cage polyphase induction machine to function as a motor or a generator depending on the operating state of the engine. And a starter and an acceleration assist function at the time of starting and accelerating the engine using the electric energy charged in the high-voltage battery at that time, and the second control means uses the low-voltage winding and the low-voltage battery to operate the car. In order for the polymorphic induction machine to function as a generator depending on the engine operating conditions, the power supply to the electrical components
The operation can be performed by using the low-voltage battery, and an expensive DC-DC converter that has been conventionally required is not required, and an increase in the cost of the retarder device can be prevented. In addition, the conventional high-voltage battery had a considerably large capacity because it was in charge of supplying electricity to electrical components, but the high-voltage battery used in the present invention requires only several tens of seconds when the engine is started. It is sufficient that the induction machine can be energized, and its capacity can be considerably reduced. Further, a capacitor can be used instead.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるリターダ装置の構成を示す概略図
である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a retarder device according to the present invention.

【図2】図1のリターダ装置に使用されるかご形三相誘
導機の断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a squirrel-cage three-phase induction machine used in the retarder device of FIG.

【図3】リターダ装置の制御のためのメインフローチャ
ートである。
FIG. 3 is a main flowchart for controlling a retarder device.

【図4】機関始動時制御のためにフローチャートであ
る。
FIG. 4 is a flowchart for engine start control.

【図5】機関アイドル時制御のためにフローチャートで
ある。
FIG. 5 is a flowchart for engine idle control.

【図6】機関加速時制御のためにフローチャートであ
る。
FIG. 6 is a flowchart for control during engine acceleration.

【図7】機関制動時制御のためにフローチャートであ
る。
FIG. 7 is a flowchart for control during engine braking.

【図8】機関定常時制御のためにフローチャートであ
る。
FIG. 8 is a flowchart for engine steady-state control.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…エンジン 2…変速機 3…誘導機 3d…低圧巻線 3e…高圧巻線 4…第1インバータ 5…高圧バッテリ 6…抵抗器 8…第2インバータ 9…低圧バッテリ 20…制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine 2 ... Transmission 3 ... Induction machine 3d ... Low voltage winding 3e ... High voltage winding 4 ... First inverter 5 ... High voltage battery 6 ... Resistor 8 ... Second inverter 9 ... Low voltage battery 20 ... Control device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H02J 7/14 B60K 9/00 E (56)参考文献 特開 平5−272439(JP,A) 特開 平2−74419(JP,A) 特開 昭62−2838(JP,A) 特表 昭63−502793(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02N 11/04 B60K 6/02 B60L 7/22 B60L 11/14 B60T 1/10 H02J 7/14 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI H02J 7/14 B60K 9/00 E (56) References JP-A-5-272439 (JP, A) JP-A-2-74419 ( JP, A) JP-A-62-2838 (JP, A) JP-T-63-502793 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F02N 11/04 B60K 6/02 B60L 7/22 B60L 11/14 B60T 1/10 H02J 7/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 機関駆動系に装着され、そのステータが
高圧巻線と低圧巻線とから成る二重巻線構造を有するか
ご形多相誘導機と、高圧バッテリと、機関電装品用の低
圧バッテリと、前記高圧巻線及び前記高圧バッテリを使
用して前記かご形多相誘導機を機関運転状態により電動
機又は発電機として機能させる第1制御手段と、前記低
圧巻線及び前記低圧バッテリを使用して前記かご形多相
誘導機を機関運転状態により発電機として機能させる第
2制御手段、とを具備することを特徴とするリターダ装
置。
1. A squirrel-cage polyphase induction machine which is mounted on an engine drive system and has a stator having a double winding structure comprising a high voltage winding and a low voltage winding, a high voltage battery, and a low voltage for engine electrical components. A battery, first control means for using the high-voltage winding and the high-voltage battery to cause the squirrel-cage polyphase induction machine to function as a motor or a generator depending on an engine operation state, and using the low-voltage winding and the low-voltage battery And a second control means for causing the cage-type polyphase induction machine to function as a generator depending on an engine operating state.
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