KR20030093913A

KR20030093913A - 차량용 회전전기의 제어장치 및 제어법

Info

Publication number: KR20030093913A
Application number: KR10-2003-0004729A
Authority: KR
Inventors: 구리바야시마사루
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2002-06-03
Filing date: 2003-01-24
Publication date: 2003-12-11
Also published as: DE60317013D1; DE60317013T2; JP2004015847A; EP1369988B1; EP1369988A2; EP1369988A3; KR100491699B1; JP4236870B2; US20030222513A1; US7034412B2

Abstract

시동전동기와 충전발전기의 성능을 갖는 회전전기의 발전모드전환에 있어서, 쇼크를 완화하는 것이 가능한 제어장치 및 제어법을 얻는다.

차량용 내연기관에 결합되어서 시동전동기 및 충전발전기로 가능하는 회전전기(1)와 스위칭 소자 14 ~ 19로 된 인버터와, 회전전기(1)의 계자코일(4)을 제어하는 계자전류제어수단(5)과 회전전기(1)가 충전발전기로 가능할 때, 저속회전역에서는 인버터에서 전기자 코일(3)에 교호로 전류를 공급해서 인버터 발전모드로 발전하고, 고속회전역에서는 계자코일(4)의 전류제어에 의한 얼터네미터 발전모드로 발전하도록 제어하는 제어수단(24)을 구비하고, 제어수단(24)에 의한 인버터 발전모드로부터 얼터네이터 발전모드로부터 인버터 발전모드에의 전환회전속도에 히스테리시스를 갖게 한 것이다.

Description

차량용 회전전기의 제어장치 및 제어법{Control Apparatus and Method of Dynamo-Electric Machine for Vehicle}

본 발명은 내연기관의 시동시에는 시동전동기로서 동작하는 동시에, 내연기관의 시동후에는 발전기로서 동작하는 차량용 회전전기의 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.

이산화탄소의 배출량 삭감이나 연비의 양상으로부터 차량의 정차시에는 내연기관을 정지하는 아이들스톱을 채용하는 차량이 증가하고 있고, 이들의 차량에서는 내연기관의 시동회수가 필연적으로 증가하므로, 피니온과 링기어의 맞물림에 의한 종래의 시동전동기보다는 저소음의 내연기관의 회전전기가 상시 결합되는 시동전동기겸 충전발전기를 채용하는 것이 바람직하다. 예를들면, 일본국 특개평 6-261419호 공보에는 내연기관으로 발전기를 구동하고, 이 전력으로 모터를 구동해서 주행하는 하이브리드차이기는 하나, 이 발전기에 시동전동기로서의 기능을 갖게 한 기술이 개시되어 있다.

이 공보에 개시된 기술은 발전기에 시동전동기로서의 기능을 갖게 함으로써 시동전동기를 탑재하는 스페이스를 필요치 않게 하는 것이고, 차재 배터리로부터 시동전동기에 급전할 때, 차량구동용 모터에 급전하는 인버터로부터 급전을 함으로써 차량구동용 모터에 대한 급전을 일시정지할 필요가 있고, 이 급전의 정지와 재급전에 의한 주행시의 쇼크를 방지하기 위해 시동전동기에 의한 내연기관의 시동을 차량구동용 모터의 부하변동이 작을 때만 판정해서 실시하도록 한 것이다.

상기한 기술을 하이브리드차 특유의 것이고, 하이브리드차 이외에서는 이러한 기술은 필요치 않으나, 상기한 소음저하나 성스페이스 때문에 시동전동기겸 충전발전기(이하, 회전전기라 칭한다)를 사용하는 경우, 회전전기는 내연기관을 시동시키기 위한 토크와 회전속도를 필요로 되고, 한정된 스페이스내에서 이 전동기 특성을 얻기 위해서는 발전기 특성이 희생되어 저속회전시의 차재 배터리에 대한 충전전압을 얻을 수 없게 된다. 이 때문에, 회전전기를 충전발전기로 사용하는 경우에는 인버터에 의해 위상제어된 교류전류를 전기자 코일에 통전함으로서 발전전압을 승압로퍼제어하는 인버터 발전모드와 계자전류의 통전에 의해 소정의 목표전압을 얻는 얼터네이터 방전모드를 전환해서 사용할 필요가 없다.

이 인버터 발전모드와 얼터네이터 발전모드와의 전환에는 도 5와 도 6과의 동작특성에 표시한 바와 같은 수법이 사용된다.

도 5는 인버터 발전모드에서 얼터네이터 발전모드로 전환하는 경우를 표시하고, 도 6은 얼터네이터 발전모드로부터 인버터 발전모드로 전환되는 경우를 표시하고 있다. 도 5에서 인버터 발전모드로부터 얼터네이터 발전모드로 천이 할 때는 회전전기의 회전속도가 소정치가 되면 우선 시간축의 t11에서 계자전류를 0으로 하는 지령이 나오고, 계자전류는 도면에 표시한 바와 같이 계자코일의 시정수에 의한 변화에서 0이 되고, 계속해 t12에서 토크지령치가 0이 되어 교류전류를 통전하는 인버터 구동신호가 OFF가 된다. 또, t13에서 계자전류를 점증시켜 T14에서 얼터네이터 발전모드에의 이행을 완료한다.

또, 역으로 얼터네이터 발전모드로부터 인버터 발전모드로 천이 할 때는 도 6에서 회전전기의 회전속도가 소정치가 되면 우선 시간축의 t21에서 계자전류를 0으로 하도록 지령이 내지고, 계자전류가 계자코일의 시정수에 의한 변화로 0이 된다. 다음 t22에서 계자전류가 0의 상태에서 전기자 코일에 교류전류를 통전하는 인버터 구동신호가 ON이 되어 교류전류의 통전이 시작되고, t23에서 다시 계자가 ON되고, t24에서는 토크지령이 나가고, 이 토크지령에 의해 인버터가 교류전류를 제어해서 t25에서 인버터 발전모드에의 이행이 완료된다.

이와 같이 발전모드를 전환할 때, 계자전류를 차단하고 전환후에 복귀시킴으로서 이상전압에 의한 회로소자의 파손이나 회전전기의 발전전압에 의한 교번전류의 통전불능등의 트러블이 방지될 수 있는 것이나, 이 어느 것도 발전모드의 전환이 정해진 소정의 회전속도로 진행되는 경우 내연기관의 회전이 특정의 회전속도로 보존되는 운전상태가 되면 발전모드의 천이가 번번히 실행되고, 그때마다 계자전류가 차단되어 발전이 차단되게 된다. 이것을 차재 배터리의 충방전 밸런스를 흐트러지게 해, 전원전압의 저하에 연계되고, 또 동일 전기부하의 상태에서도 발전모드에 의해 전기와 함께 내연기관의 회전이 변동해서 쇼크가 발생한다.

본 발명은 이와 같은 과제를 해결하기 위해 된 것으로, 특정한 회전속도에서의 운전중에 발전모드가 빈번하게 전화되는 일이 없고, 또 발전모드의 전환때에 쇼크를 저감하거나 완화하는 것이 가능한 차량용 회전전기의 제어장치 및 제어법을 얻는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명에 관한 차량용 회전전기의 제어장치는 전기자 코일과 계자코일을 소유하고, 차량용 내연기관에 결합되어 시동전동기 및 충전발전기로 기능하는 회전전기와 회전전기의 전기자 코일에 교호전류를 공급하는 인버터와 계자코일의 전류를 제어하는 계자전류 제어수단과 회전전기가 충전발전기로 기능할 때 저속회전역에서는 인버터로부터 위상제어된 교호전류를 상기 전기자 코일에 통전해서 발전전압을 승압로퍼제어하는 인버터 발전모드로 발전하고, 고속회전역에서는 계자코일의 전류제어에 의한 얼터네이터 발전모드로 발전하도록 제어하는 제어수단을 구비하고, 제어수단에 의한 인버터 발전모드로부터 얼터네이터 발전모드에의 전환회전속도와 얼터네이터 발전모드로부터 인버터 발전모드에의 전환회전속도에 히스테리시스를 갖도록 한 것이다.

또, 제어수단이 인버터 발전모드로부터 얼터네이터 발전모드에의 전환회전속도와 얼터네이터 발전모드로부터 인버터 발전모드에의 전환회전속도를 회전전기의 전기부하량에 대응해서 제어하도록 한 것이다.

또, 제어수단에 의한 얼터네이터 발전모드로부터 인버터 발전모드에의 전환회전속도가 적어도 얼터네이터 발전모드시에 의해 발전출력이 인버터 발전모드시에서의 발전출력을 초과하는 회전속도로 설정하도록 한 것이다.

또, 본 발명에 관한 차량용 회전전기의 제어법은 차량용 내열기관에 결합되어 시동전동기 및 충전발전기로서 기능하는 회전전기를 충전발전기를 기능시킬때 저속회전역에서는 인버터에서 위상제어된 교류전류를 인버터 발전모드로 발전하고, 고속회전역에서는 회전전기의 계자코일의 전류를 제어해서 얼터네이터 발전모드로 발전하는 것에 있어서 회전속도의 상승시에는 제1의 소정 회전속도로 인버터 발전모드로부터 얼티네이터 발전모드로 전환해서 회전속도의 하강시에는 제2의 소정 회전속도로 얼티네이터 발전모드에서 인버터 발전모드로 전환하고, 제1의 소정 회전속도와 제2의 소정 회전속도에 차를 두도록 한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 차량용 회전전기의 제어장치를 설명하는 개략회로도.

도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 차량용 회전전기의 제어장치를 설명하는 특성도.

도 3은 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 차량용 회전전기의 제어장치를 설명하는 특성도.

도 4는 본 발명의 실시의 형태 3에 의한 차량용 회전전기의 제어장치를 설명하는 특성도.

도 5는 차량용 회전전기의 제어를 설명하는 타임차트.

도 6은 차량용 회전전기의 제어를 설명하는 타임차트.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1. 회전전기, 2. 배터리,

3. 전기자 코일,4. 계자코일,

5. 계자전류 제어수단, 7. 제어유닛,

8 ~ 13. 스위칭 소자, 14 ~ 19. 다이오드,

20 ~ 22. 전류검출수단, 23. 구동수단,

24. 제어수단,25. 콘덴서,

26. 회전위치센서.

실시의 형태 1

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 차량용 회전전기의 제어장치와 제어법을 설명하는 것으로, 도 1은 차량용 회전전기와 그 제어장치의 개략 접속도, 도 2는 동작을 설명하는 특성도이다. 도 1에서 1은 차량용 내연기관에 결합되고, 도시하지 않은 내연기관을 시동전동기 및 차재 배터리(2)를 충전하는 충전발전기로 기능하는 회전전기이고, 예를들면 3상의 전기자 코일(3)을 갖는 고정자로 계자코일(4)를 갖는 회전자를 소유하고 있다.

계자코일(4)에는 계자전류제어수단(5)을 통해서 배터리(2)에서 계자전류가 공급되고, 발전시에는 계자전류제어수단(5)을 계자전류를 제어해서 전기자 코일(3)의 출력전압을 목표전압으로 제어한다.

또, 회전전지(1)는 제어유닛(7)에 의해 제어되고, 제어유닛(7)은 예를들면 「MOSFET」등의 스위칭 소자(8) 내지 (13)이 3상부리지 접속된 인버터회로와 각 스위칭 소자(8) 내지 (13)에 역병렬로 접속되고, 정류회로를 형성하는 다이오드(14) 내지 (19)와 각 상의 전류검출수단(20) 내지 (22)와 인버터회로의 각 스위칭 소자 (8) 내지 (13)을 PWM신호에 의해 구동하는 구동수단(23)과 각 상의 전류검출수단(20) 내지 (22)로부터의 전류치나 회전위치센서(26)에 의한 회전전기의 회전위치등을 입력하고, 회전전기(1)의 시동전동기로서의 기능이나 충전발전기로서의 기능을 제어하는 제어수단(24)으로 구성되고 있다.

인버터회로와 정류회로는 스위칭 소자(8)와 다이오드(14)가 U상의 상암을, 스위치 소자(9)와 다이오드(15)가 U상의 하암을, 스위칭 소자(10)와 다이오드(16)이 V상의 상암을 스위칭 소자(11)와 다이오드(17)와 V자상의 하암을 스위칭 소자 (12)와 다이오드(18)가 W상의 상암을, 스위칭 소자(13)와 다이오드(19)가 W상의 하암을 형성하고, 각 량의 상암과 하암의 접속점은 회전전기(1)의 각 상의 전기자 코일(3)에 접속되어 있다. 또, 콘덴서(25)는 인버터회로의 전류를 평활하는 것이고, 회전위치센서(26)는 상기한 바와 같이 회전전기(1)의 회전자의 회전위치를 계측하는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 차량용 회전전기의 제어장치에서 내연기관의 시동시에는 제어수단(24)이 구동수단(23)을 동작시키고, 회전위치센서(26)가 검출하는 회전전기(1)의 회전위치에 대응하는 PWM신호를 스위칭 소자(8) 내지 (13)에 부여하고 회전전기(1)를 동기전동기로서 구동한다. 내연기관의 시동후는 회전전기(1)를 동기전동기로서 구동한다. 내연기관의 시동후는 회전전기 (1)는 동기발전기로서 동작하나, 후술하는 바와 같이 소정의 회전속도 이하에서는 제어수단(24)은 스위칭 소자(8) 내지 (13)을 동작시켜 전기자 코일(3)에 위상제어된 교류전류를 공급한다. 이 회전역에서는 인버터는 위상제어된 교류전류를 회전전기의 전기자 코일에 통전해서 발전전압을 승압로퍼제어하고, 회전전기(1)의 출력을 제어하는 것으로 이 상태에서의 발전을 인버터 발전모드라고 칭하도록 한다.

회전전기(1)의 회전속도가 소정치를 초과하고 충분한 발전전압이 얻어지는 회전속도가 되면 제어수단(24)은 이를 검지하고, 스위칭 소자(8) 내지 (13)의 동작, 즉 인버터의 동작을 정지하는 동시에 회전전기(1)가 계저전류 제어수단(5)의 동작에 의해 목표전압으로 제어되면서 배터리(2)를 충전하도록 제어한다. 이 상태에서의 발전을 얼터네이터 발전모드라 칭하게 된다. 인버터 발전모드일 때도, 얼터네이터 발전모드일 때도, 회전전기(1)의 출력은 다이오드(14) 내지 (19)에 의해 구성되는 전파정류회로를 경유해서 배터리(2)를 충전한다.

제어수단(24)은 회전전기(1)의 회전속도에 따라 인버터 발전모드와 얼터네이터 발전모드와의 전환을 하나, 이 실시의 형태에서의 제어수단(24)의 동작을 도 2의 특성도에 따라 설명한다. 도 2는 가로축에 회전전기(1)의 회전속도, 세로축에 발전출력을 표시한 것으로, 도면의 곡선 A는 인버터 발전모드에서의 출력특성을, 곡선 B는 얼터네이터 발전모드에서의 출력특성을 표시한 것이다. 얼터네이터 발전모드에서는 계자코일(4)에 흐르는 계자전류에 의해 발전하나, 인버터 발전모드에서는 인버터의 승압로퍼제어에 의해 저속회전역에서의 출력이 증강되고, 얼터네이터 발전모드의 출력특성과 인버터 발전모드의 출력특성과는 C점에서 교차된다.

따라서, 저속회전역에서는 인버터 발전모드쪽이 고출력이므로 인버터 발전모드로 발전하나, 회전전기(1)의 회전속도가 상승했을 때 제어수단(24)은 도 2의 Y1점에서 얼터네이터 발전모드로 전환하고, 고속회전역에서는 얼터네이터 발전모드로 발전을 한다. 반대로, 회전전기(1)의 회전속도가 하강했을 때 제어수단(24)은 도면의 Z1점에서 인버터 발전모드의 발전으로 전환한다. 본 전환은 제어수단(24)이 회전전기(1)의 회전속도 또는 출력전압을 검출해서 실시하는 것이다. 회전속도의 상승시와 하강시에 발전모드의 전환회전속도에는 차가 설치되고 히스테리시스가 설정된다.

발전모드의 전환시에는 상기한 과제에서 설명한 바와 같이 이상전압에 의한 회로소자의 파손이나 회전전기(1)의 발전전압에 의한 교류전류의 통전불능등의 트러블을 피하기 위해 일정시간 계자전류가 차단되고, 이 때문에 차재 배터리(2)에 대한 충전부족이 생기거나 발전모드의 전환에 따른 쇼크가 생기거나 하나, 이상에 설명한 바와 같이 이 실시의 형태에서는 회전전기(1)의 회전속도 상승시와 강타시의 회전속도에 히스테리시스를 주어서 발전모드의 전환을 실시하도록 하였으므로, 특정한 회전속도(예를들면, 도면의 C점등)로 운전이 계속된 경우에도 회전속도의 근소한 변동에 의해 발전모드가 빈번하게 점환하는 일이 없고, 빈번한 발점모드의 전환에 따른 내연기관의 회전변동에 의한 쇼크, 또는 충전부족등을 회피할 수가 있는 것이다.

실시의 형태 2

도 3은 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 차량용 회전전기의 제어장치와 제어법의 동작을 설명하는 특성도이고, 이 실시의 형태에 의한 차량용 회전전기의 제어장치와 제어법은 실시의 형태 1의 경우와 제어수단(24)에 의한 발전모드의 전환조건을 변경한 것이다. 또, 도 3에서 선 D와 선 E는 회전전기(1)에 대한 전기부하의량을 표시하는 것이다.

지금 회전전기(1)에 대한 전기부하의 량이 부분부하이고, 선 D인 경우 제어수단(24)을 전류검출수단(20) 내지 (22)에 의해 부하량을 검출하고, 회전전기(1)의 회전속도가 상승했을 때에는 도면의 Y2점에서 발전모드를 인버터 발전모드로부터 얼터네이터 발전모드로 전환하고, 회전전기(1)의 회전속도가 강하하였을 때는 도면의 Z2점에서 얼터네이터 발전모드로부터 인버터 발전모드로 전환한다. 또, 전기부하의 량이 선 D보다 적은 선 E인 경우 회전전기(1)의 회전속도가 상승시의 발전모드의 전환을 도면의 Y3점에서 실시되고, 회전전기(1)의 회전속도가 강하시에는 발전모드의 전환은 도면의 Z3점에서 실시된다.

얼터네이터 발전모드가 인버터 발전모드는 인버터 발전모드쪽이 발전효율이 저하한다. 즉, 동일발전량에서는 인버터 발전모드의 쪽이 소비에너지가 크고, 회전전기의 1의 구동토크가 크다. 그러나, 상기한 바와 같이 전기부하의 량에 따라 발전모드의 전환회전속도를 제어함으로써 부하의 량에 따른 최적한 발전모드전환회전속도가 선정가능해지고, 실시의 형태 1의 경우와 같이 발전모드의 전환빈도를 억제해서 내연기관의 회전변동에 의한 쇼크가 회피되는 동시에 저속회전역에서의 에너지 변화효율이 나쁜 인버터 발전모드에의 전환을 억제해서 내연기관의 회전의 안정화와 연비의 향상이 도모되는 것이다.

실시의 형태 3

도 4는 본 발명의 실시의 형태 3에 의한 차량용 회전전기의 제어장치의 동작을 설명하는 특성도이고, 이 실시의 형태에 의한 차량용 회전전기의 제어장치는 실시의 형태 1 또는 실시의 형태 2의 경우와 제어수단(24)에 의한 발전모드의 전환조건을 변경할 것이다. 도 4에서 선 F는 회전전기 1에 대한 전기부하의 량을 표시하는 것이고, 또 점 G는 전기부하량 F와 얼터네이터 발전모드에서의 회전전기(1)의 출력특성과의 교점을 표시하는 것이다.

이 실시의 형태에서는 회전전기(1)에 대한 전기부하가 부분부하이고, 도 4의 선 F의 상태일 때 제어수단(24)은 전류검출수단(20) 내지 (22)에 의해 부하량을 검출해서 회전전기(1)의 회전속도가 상승시에는 도면의 Y4점에서 발전모드를 인버터 발전모드로부터 얼터네이터 발전모드로 전환하고, 회전전기(1)의 회전속도의 강하시에는 도면의 Z4점에서 얼터네이터 발전모드로부터 인버터 발전모드로 전환하도록 제어를 한다. 그리고, 얼터네이터 발전모드로부터 인버터 발전/모드로 전환하는 Z4점은 얼터네이터 발전모드시의 회전전기(1)의 출력특성과 전기부하량과의 교점 G보다 높은 회전속도이거나 또는 적어도 동일회전속도로 선정된다.

제어수단(24)이 발전모드의 전환점을 이와 같이 설정함으로써 실시의 형태 1의 경우와 같이 발전모드의 전환빈도를 억제해서 내연기관의 회전변동에 의한 쇼크등이 회피되는 동시에 내연기관의 회전속도의 강하시에 얼터네이터 발전모드에서의 회전전기(1)의 출력이 전기부하의 량을 하회하기 전에 발전모드가 인버터 발전모드로 전환하게 되어 발전량이 전기부하에 대해 부족하는 사태가 회피되고, 충전부족에 의한 전원전압의 저하를 미연에 방지할 수가 있는 것이다.

실시의 형태 4

본 발명의 실시의 형태 4에 의한 차량용 회전전기의 제어장치는 상기한 실시의 형태 1 내지 3에서 내연기관의 회전속도의 상승시와 강하시에 발전모드 전환시는 계자코일(4)에 통전하는 계자전류를 일시적으로 차단하고, 발전모드 전환후에 제어수단(24)이 계자전류를 소정의 구비에서 서서히 증가하도록 한 것이다.

이와 같이 제어함으로써, 발전모드의 전환시의 회전전기(1)의 구동토크는 서서히 증가하게 되어 발전모드의 전환에 따른 회전변도 쇼크를 완화할 수가 있는 것이다.

실시의 형태 5

본 발명의 실시의 형태 5에 의한 차량용 회전전기의 제어장치는 상기한 실시의 형태 1 내지 3에서 내연제어장치는 상기한 실시의 형태 1 내지 3에서 내연기관의 회전속도의 상승시와 하강시의 발전모드의 전환을 할때, 전환회전속도 근방에서 계자코일(4)에 통선하는 계자전류가 전기자 코일(3)에 통전하는 교류전류를 제어하고, 발전출력이 동일할 때의 얼터네이터 발전모드시의 회전전기(1)의 구동토크와 인버터 발전모드시의 회전전기(1)의 구동토크가 거의 동일하게 되도록 또는 양자의 차가 감소하도록 제어하고 발전모드의 전환을 실시하도록 한 것이다. 이와 같이 제어함으로써, 발전모드 전환시의 회전변동에 의한 쇼크는 대폭적으로 완화되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이,본 발명의 차량용 회전전기의 제어장치에서 청구항 1에 기재한 발명에 의하면 차량용 내연기관에 결합되어 시동전동기 및 충전발전기로서 기능하는 회전전기와 회전전기의 전기자코일에 교호전류를 공급하는 인버터와 계자전류를 제어하는 계자전류 제어수단과 회전전기가 충전발전기로서 기능할 때 저속회전역에서는 인버터가 전기자코일의 발전전압을 승압로퍼제어하는 인버터 발전모드로 발전하고, 고속회전역에서는 계자코일의 전류제어에 의한 얼터네이터 발전모드로 발전하도록 제어하는 제어수단을 구비하고, 제어수단에 의한 인버터 발전모드로부터 얼터네이터 발전모드에의 전환회전속도에 히스테리시스를 갖도록 하였으므로, 차량의 운전조건에 의해 특정한 회전속도로 내연기관이 운전되어도 발전모드가 빈번히 전환되는 것이 회피되고, 발전모드의 전환에 따라 발생하는 충전부족이나 내연기관의 회전속도 변동에 의한 쇼크의 발생빈도를 저하시키는 것이 가능해진다.

또, 청구항 2에 기재한 발명에 의하면 제어수단이 인버터 발전모드로부터 얼터네이터 발전모드에의 전환회전속도와 얼터네이터 발전모드로부터 인버터 발전모드에의 전환회전속도를 회전전기의 전기부하량에 대응해서 제어하도록 하였으므로, 부하의 량에 따른 최적한 발전모드전환 회전속도가 선정되고, 청구항 1의 경우와 같이 발전모드의 전환빈도를 억제해서 내연기관의 회전변동에 의한 쇼크가 회피할 수 있는 동시에 저속회전역에서의 에너지변환효율이 나쁜 인버터 발전모드에의 전환을 억제해서 내연기관의 회전의 안정화와 연비의 향상이 도모되는 것이다.

또, 본 발명의 차량용 회전전기의 제어법에서 청구항 3에 기재한 발명에 의하면 차량용 내연기관에 결합되어 시동전동기 및 충전전기로서 기능시킬때 저속회전역에서는 인버터가 전기자 코일의 발전전압을 승압로퍼제어하는 인버터 발전모드로 발전하고, 고속회전역에서는 회전전기의 계자코일의 전류를 제어해서 얼터네이터 발전모드로 발전하는 것에서 회전속도의 상승시에는 제1의 소정회전속도로 인버터 발전모드로부터 얼터네이터 발전모드로 전환하고, 회전속도의 하강시에는 제2의 소정 회전속도로 얼터네이터 발전모드로부터 인버터 발전모드로 전환해 제1의 소정 회전속도와 제2의 소정회전속도에 차를 두도록 하였으므로, 특정한 회전속도로 내연기관의 운전된 경우에도 발전모드가 빈번하게 전환되는 일이 없고, 발전모드의 전환에 따라 발생하는 충전부족이나 내연기관의 회전속도 변동에 의한 쇼크의 발생빈도를 저하시킬 수가 있다.

Claims

전기자 코일과 계자코일을 소유하고, 내연기관에 결합되어서 시동전동기 및 충전발전기로서 기능하는 회전전기, 상기 회전전기의 상기 전기자 코일에 교류전류를 공급하는 인버터, 상기 계자코일의 전류를 제어하는 계자전류 제어수단, 상기 회전전기가 충전발전기로서 기능할 때 저속회전역에서는 상기 인버터로부터 위상제어된 교류전류를 상기 전기자 코일에 통전해서 발전전압을 승압로퍼제어하는 인버터 발전모드로 발전하고, 고속회전역에서는 상기 계자코일의 전류제어에 의한 얼터네이터 발전모드로 발전하도록 제어하는 제어수단을 구비하고, 상기 제어수단에 의한 상기 인버터 발전모드로부터 상기 얼터네이터 발전모드에의 전환회전속도와, 상기 얼터네이터 발전모드로부터 상기 인버터 발전모드에의 전환회전속도에 히스테리시스를 갖도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 회전전기의 제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 제어수단이 상기 인버터 발전모드로부터 상기 얼터네이터 발전모드에의 전환회전속도와, 상기 얼터네이터 발전모드로부터 상기 인버터 발전모드에의 전환회전속도를 상기 회전전기의 전기부하량에 대응해서 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 회전전기의 제어장치.
차량용 내연기관에 결합되어 시동전기 및 충전발전기로서 기능하는 회전전기를 충전발전기로서 기능시킬때 저속회전역에서는 인버터로부터 위상제어 된 교류전류를 상기 회전전기의 전기자 코일에 통전해서 발전전압을 승압로퍼제어하는 인버터 발전모드로 발전하고, 고속회전역에서는 상기 회전전기의 계자코일의 전류를 제어해서 얼터네이터 발전모드로 발전하는 것에 있어서 회전속도의 상승시에는 제1의 소정 회전속도로 상기 인버터 발전모드에서 상기 얼터네이터 발전모드로 전환하고, 회전속도의 하강시에는 제2의 소정 회전속도로 상기 얼터네이터의 발전모드로부터 상기 인버터 발전모드로 전환해 상기 제1의 소정 회전속도와 상기 제2의 소정 회전속도에 차를 둔 것을 특징으로 하는 차량용 회전전기의 제어법.