车辆用发电电动机的功率转换装置以及车辆用发电电动机的控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种车辆用发电电动机的功率转换装置以及车辆用发电电动机的控制方法，在对具有励磁绕组和电枢绕组的旋转电机连接有功率转换装置、且根据来自外部的动作指令进行控制的励磁绕组式的车辆用发电电动机器中，在发电电动机从驱动状态转移为其它动作模式时，根据转移目标的动作模式来切换驱动模式的停止方法，从而在不产生意料之外的发电、过发电、过度的转矩变动的情况下迅速地转移动作模式。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种，在对具有励磁绕组和电枢绕组的旋转电机连接有功率转换装置、且根据来自外部的动作指令进行控制的励磁绕组式的车辆用发电电动机器中，在发电电动机从驱动状态转移为其它动作模式时，根据转移目标的动作模式来切换驱动模式的停止方法，从而在不产生意料之外的发电、过发电、过度的转矩变动的情况下迅速地转移动作模式。【专利说明】车辆用发电电动机的功率转换装置以及车辆用发电电动机 的控制方法
本专利技术涉及一种车辆用发电电动机的功率转换装置以及车辆用发电电动机的控 制方法，该车辆用发电电动机主要搭载在车辆上，能在发动机启动或转矩辅助时作为电动 机来工作，并且在启动之后也作为发电机来工作，并由具有电枢绕组以及励磁绕组的励磁 绕组式发电电动机构成。
技术介绍
近年来，出于提高燃耗效率、适应环境基准的目的，开发了搭载发电电动机且进行 所谓的怠速停止的车辆，即在车辆停止时使发动机停止，在行驶时进行再启动。这种车辆用 发电电动机为追求小型、低成本、高转矩，因此多使用励磁绕组式发电电动机。 通常，励磁绕组式发电电动机中，励磁绕组的电感大于电枢绕组的电感，因此，若 在停止驱动时使向电枢绕组和励磁绕组的通电同时停止，则励磁电流的降低速度比电枢电 流慢，剩余励磁磁通所产生的感应电压可能会导致意想不到的发电状态。这种情况下，可能 会因过大的发电而对电池、其它设备种类产生不良影响，或因过度的制动转矩的输出而对 发动机控制也造成不良影响。 对此，下述专利文献1提出了一种方法，在产生驱动停止的指示后，继续向电枢通 电，并在该状态下进行励磁电流的降低处理，并在励磁电流降低到某一固定水平后，停止向 电枢通电，由此来防止发电。 在下述专利文献1中，对于该励磁电流水平，利用发电电动机的转速和输入端子 间电压（下面称为B端子电压）或电池电压，来求得感应电压低于B端子电压或电池电压 的范围的值。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本专利第4185094号公报 专利文献2 :日本专利第4570982号公报 专利文献3 :日本专利特开2010-81709号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题 然而，若一律进行上述专利文献1那样的控制，则例如在用于启动发动机的驱动 结束后、为了抑制发动机的回升而想要立即进行发电等情况下，虽然想要输出制动方向的 转矩，但在完成励磁电流的递减以及停止控制以前，仍输出驱动方向的转矩。 此外，该情况下，虽然原本想要进行发电，但在电枢侧仍继续通电，因此，在此期间，电 枢侧的功率被浪费。 由此，在专利文献1的方法中，存在驱动停止后无法迅速转移到下一模式的问题。 专利文献2提出了如下方法：设置励磁电流急速衰减单元，在从驱动模式转移到 发电模式时使该单元动作，从而防止发电，但存在安装励磁电流急速衰减单元时成本上升 的问题。 本专利技术的目的在于提供一种车辆用发电电动机的功率转换装置等，能在不添加元 器件以及电路的情况下，防止停止驱动时剩余励磁磁通引起的意料之外的发电、过度的发 电转矩，能迅速地转移到下一动作模式。 解决技术问题所采用的技术方案 本专利技术在于一种车辆用发电电动机的功率转换装置以及车辆用发电电动机的控 制方法，在对具有励磁绕组和电枢绕组的旋转电机连接有功率转换装置、且根据来自外部 的动作指令进行控制的励磁绕组式的车辆用发电电动机器中，在发电电动机从驱动状态转 移为其它动作模式时，根据转移目标的动作模式来切换驱动模式的停止方法，从而在不产 生意料之外的发电、过发电、过度的转矩变动的情况下迅速地转移动作模式。 专利技术效果 若采用本专利技术，则能在不添加元器件以及电路的情况下，防止停止驱动时剩余励 磁磁通引起的意料之外的发电、过度的发电转矩，能迅速地转移到下一动作模式。 【专利附图】【附图说明】 图1是搭载了本专利技术的车辆用发电电动机的功率转换装置的车辆系统的示意结 构图。 图2是表示本专利技术实施方式1的驱动模式结束时功率转换装置的动作的流程图。 图3是表示本专利技术实施方式2的驱动模式结束时功率转换装置的动作的流程图。 图4是表示本专利技术的实施方式2中的降低动作完成判定用的励磁电流水平Ifth的图。 图5是用于说明本专利技术实施方式2的降低动作的图。 图6是用于说明本专利技术实施方式3的发电时励磁电流指令Ifg的图。 图7是用于说明本专利技术实施方式3的降低动作的图。 图8是本专利技术的车辆用发电电动机的功率转换装置的控制部的功能框图。 【具体实施方式】 本专利技术具有多个驱动停止单元，并根据下一次要转移的模式来切换所使用的驱动 停止单元。 此外，在开始励磁电流降低处理后，根据下一次要转移的模式来决定使驱动停止单元 开始的励磁电流的水平。 下面，使用附图并按照各实施方式来对本专利技术所涉及的车辆用发电电动机的功率 转换装置等进行说明。此外，在各实施方式中，对相同或相当部分以相同标号示出，并省略 重复说明。 实施方式1. 图1是搭载了本专利技术的车辆用发电电动机的功率转换装置的车辆系统的示意结构图。 图1中，发电电动机1的旋转电机20例如经由传送带等动力传递部4与发动机3相连。 从外部的怠速停止系统的控制器或按键开关（均省略图示）等接受包含运行模 式、转矩指令等的动作指令（oc)后，发电电动机进行与该指令相对应的运行。 例如在启动发动机3时，发电电动机1作为电动机进行动作（驱动模式），使发动 机旋转。在发动机运行过程中，发电电动机1作为发电机动作（发电模式），将产生的电力 提供给可充电电源即电池（或电容器，下面称为电池）2。发电模式中，以发电电压恒定的方 式进行控制，或者对发电电流进行控制以产生所指定的转矩。此外，存在在发动机3的运行 过程中也根据需要作为电动机进行动作并进行转矩辅助等情况。除此以外，还包括：在发电 电动机1内部消耗所产生的电力并产生制动转矩的模式（制动模式）、以及不进行任何动作 而仅待机的模式（停止模式）等。 发电电动机1由功率转换装置10和旋转电机20构成。功率转换装置10包括：励 磁功率转换部11、电枢功率转换部12、对这些功率转换部11、12进行功率转换元件的开/ 关指令的控制部13、以及用于检测励磁电流的电流传感器14。旋转电机20包括：通电流过 励磁电流并产生励磁磁通的励磁绕组21、电枢绕组22、以及为了获得旋转电机20的转速等 而需要的位置传感器23。 发电电动机1的励磁功率转换部11通常使用由作为功率转换元件的M0SFET构成 的半桥电路。励磁功率转换部11根据来自控制部13的功率转换元件的开/关指令进行动 作，并通过PWM控制向励磁绕组21通电流过励磁电流。电枢功率转换部12中通常使用由 作为功率转换元件的M0SFET构成的三相桥式电路。电枢功率转换部12在驱动时（驱动模 式中），根据来自控制部13的功率转换元件的开/关指令进行动作，向电枢绕组22通电流 过电枢电流。在发电时（发电模式中），对来自电枢绕组22的电枢电流进行整流，将电力提 供给电池2、其它负载。在制动时（制动模式中），使三相桥式电路的一侧桥臂的功率转换 元件全部导通（称为三相短路制动），从而在发电电动机1内部消耗所产生的电力。在停止 时（停止模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆用发电电动机的功率转换装置，在该车辆用发电电动机中，对具有励磁绕组和电枢绕组的旋转电机连接有功率转换装置，并根据来自外部的动作指令进行控制，其特征在于，包括：励磁功率转换部，该励磁功率转换部连接在所述励磁绕组与电力的输入输出端子之间，对流过励磁绕组的励磁电流进行控制；电枢功率转换部，该电枢功率转换部连接在所述电枢绕组与所述输入输出端子之间，进行交流和直流的相互转换；以及控制部，该控制部根据基于所述动作指令的所述旋转电机的动作模式来控制所述励磁功率转换部和所述电枢功率转换部，所述控制部在以下模式，即：将从所述输入输出端子提供的直流电转换为交流电并使所述旋转电机产生驱动转矩的驱动模式；将所述旋转电机产生的交流电转换为直流电并提供给与所述输入输出端子相连的外部负载的发电模式；以及在所述旋转电机内部以及所述功率转换装置内部消耗所述旋转电机产生的交流电从而产生制动转矩的制动模式中，在包含所述驱动模式和至少所述发电模式或制动模式的多个动作模式之间进行动作模式的切换，在从所述驱动模式转移到其它模式时，根据接下来要转移的模式的种类来改变将所述电枢绕组的电枢电流的通电停止的时刻。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：田畑充规，森真人，秋田健一，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP