励磁绕组式旋转电机及励磁绕组式旋转电机的励磁电流控制方法技术

本发明专利技术包括：励磁电流检测部(110)，所述励磁电流检测部(110)检测励磁绕组中流过的励磁电流；励磁电流控制部(100)，所述励磁电流控制部(100)根据励磁电流检测值运算向励磁绕组通电的占空比，并使用开关元件进行励磁绕组的通电控制；以及，励磁电流修正部(120)，所述励磁电流修正部(120)根据励磁电流的控制状态推算励磁电流变为0A的时刻，指定在所推算的时刻由励磁电流检测部检测出的励磁电流检测值作为励磁电流修正值，通过将励磁电流检测值与励磁电流修正值相减来算出修正后的励磁电流值，励磁电流控制部根据由励磁电流修正部算出的修正后的励磁电流值进行通电控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】励磁绕组式旋转电机及励磁绕组式旋转电机的励磁电流控制方法
本专利技术涉及一种励磁绕组式旋转电机及励磁绕组式旋转电机的励磁电流控制方法，所述励磁绕组式旋转电机主要搭载于车辆，具有拥有控制装置的电枢绕组及励磁绕组。
技术介绍
近年来，以环境保护和提高燃料消耗效率为目的，具备发动机与除此以外的动力源例如旋转发电电动机等的被称为混合动力车的车辆的开发与实用化不断发展。这种车辆根据行驶情况将发动机与除此以外的动力源分开使用。例如，为抑制怠速时不必要的燃料消耗，具有一种被称为怠速熄火的技术，即，在因信号灯而停车等情况下停止内燃机，当发现踩油门或松刹车等驾驶员的出发意图时利用旋转发电电动机重新起动内燃机。这种搭载于车辆的旋转发电电动机以可与发动机交换转矩的方式搭载，因此旋转速度会因驾驶员油门操作或发动机摩擦等影响发生大幅变化。因此，采用可利用励磁电流进行控制的励磁绕组式，来作为无论发动机的旋转速度如何均可对旋转发电电动机的感应电压进行控制的方式，而不采用在转子中内置永磁体的方式。通常，作为搭载于车辆的发电机的控制方法，存在有以下方法，即，将与发电机电气连接的电池等电源的电压控制成指定电压值。此时，所结合的发动机上产生与发电量相应的负载转矩。因此，若发电机的发电量因车辆状态而发生变动，则与此相应地，对发动机的负载转矩也同样发生变动。因此，当发电量急剧变化时，与此相应产生的负载转矩也会急剧增加。例如若在怠速时发生该负载转矩的急剧变化，则可能引起发动机失速，或者若在行驶中则可能对驾驶性能造成不良影响。因此，根据状况的不同，会出现不控制电源电压而将对发动机的负载转矩控制成指定值的必要性。例如存在下述现有技术，即，根据励磁电流与旋转速度推算发电时的负载转矩，并控制励磁电流使负载转矩成为指定值，从而实现负载转矩的控制(例如，参考专利文献1)。因此，进行专利文献1的控制时，为了高精度地控制负载转矩，正确检测励磁电流将很重要。现有技术文献专利文献专利文献1：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，现有技术存在以下问题。检测励磁电流时，由于检测电路的个体差异、经年变化、或温度特性等，在检测值与实际电流之间会产生误差。特别是车辆用旋转电机通常搭载于发动机附近的发动机室内的高温处，因此车辆用旋转电机的使用温度为极高的温度。因此，使用温度为非常宽的范围，温度条件导致的特性波动变大。此外，如果在检测电路中使用高性能元件，便可构筑个体差异小、温度特性好的检测电路。然而，这种情况下，元件的高性能化会导致成本上升。本专利技术为解决所述问题开发而成，其目的在于得到一种励磁绕组式旋转电机及励磁绕组式旋转电机的励磁电流控制方法，所述励磁绕组式旋转电机具有励磁绕组，其可实现励磁电流检测误差的影响得以抑制的高精度的励磁电流控制。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术所述励磁绕组式旋转电机具有电枢绕组与励磁绕组，其包括：励磁电流检测部，所述励磁电流检测部检测励磁绕组中流过的励磁电流；励磁电流控制部，所述励磁电流控制部根据由励磁电流检测部检测的励磁电流检测值运算向励磁绕组通电的占空比，并使用开关元件进行励磁绕组的通电控制；以及，励磁电流修正部，所述励磁电流修正部根据励磁电流的控制状态推算励磁电流变为0A的时刻，指定在所推算的时刻由励磁电流检测部检测到的励磁电流检测值作为励磁电流修正值，通过将励磁电流检测部检测到的励磁电流检测值与指定的励磁电流修正值相减来算出修正后的励磁电流值，励磁电流控制部根据由励磁电流修正部算出的修正后的励磁电流值进行通电控制。此外，本专利技术所述励磁绕组式旋转电机的励磁电流控制方法是具有电枢绕组与励磁绕组的励磁绕组式旋转电机的励磁电流控制方法，其包括：励磁电流检测步骤，所述励磁电流检测步骤利用励磁电流检测器检测励磁绕组中流过的励磁电流；励磁电流控制步骤，所述励磁电流控制步骤根据由励磁电流检测步骤检测到的励磁电流检测值运算向励磁绕组通电的占空比，并使用开关元件进行励磁绕组的通电控制；以及，励磁电流修正步骤，所述励磁电流修正步骤根据励磁电流的控制状态推算励磁电流变为0A的时刻，指定在所推算的时刻由励磁电流检测步骤检测到的励磁电流检测值作为励磁电流修正值，通过将励磁电流检测步骤检测到的励磁电流检测值与指定的励磁电流修正值相减来算出修正后的励磁电流值，励磁电流控制步骤根据由励磁电流修正步骤算出的修正后的励磁电流值进行通电控制。专利技术效果根据本专利技术所述的励磁绕组式旋转电机及励磁绕组式旋转电机的励磁电流控制方法，根据励磁电流的控制状态推算励磁电流变为0A的时刻，并将在所推算的时刻检测到的励磁电流检测值作为励磁电流修正值来修正励磁电流的检测误差，由此在具有励磁绕组的励磁绕组式旋转电机中，能够得到可实现励磁电流检测误差的影响得以抑制的高精度励磁电流控制的励磁绕组式旋转电机及励磁绕组式旋转电机的励磁电流控制方法。附图说明图1是将本专利技术实施方式1中的励磁绕组式旋转电机搭载于车辆时的概要整体结构图。图2是本专利技术实施方式1的励磁绕组式旋转电机的结构图。图3是本专利技术实施方式1中的励磁电流修正部的结构图。图4是表示本专利技术实施方式1所述励磁电流修正部中的时间测量计数器、励磁占空比、励磁电流的时间变化的图。图5是本专利技术实施方式2中的励磁电流修正部的结构图。具体实施方式以下使用附图对本专利技术的励磁绕组式旋转电机及励磁绕组式旋转电机的励磁电流控制方法的优选实施方式进行说明。实施方式1.图1是将本专利技术实施方式1中的励磁绕组式旋转电机搭载于车辆时的概要整体结构图。驱动源包含发动机10与旋转电机40(与励磁绕组式同步发电电动机相当，以下说明中称为旋转电机40)。而且，发动机10与旋转电机40通过直接耦合或者经由传送带、滑轮等结合单元20以可相互交换转矩的状态进行配置。此外，旋转电机40与蓄电池30电气连接。该蓄电池30可以是与其他车辆用负载一起共用的蓄电池，也可以是本旋转电机40专用。接着，对旋转电机40的电气连接结构进行说明。图2是本专利技术实施方式1的励磁绕组式旋转电机的结构图。如图2所示，旋转电机40由电动发电机部50、功率转换部60、以及控制部70构成。电动发电机部50由三相Y型接线或△型接线的电枢绕组51、励磁绕组52、以及电流检测器53构成。另外，电枢绕组51也可以采用三相以外的接线。功率转换部60即所谓的三相逆变器，由与电动发电机部50的电枢绕组51的各相相连接的6个功率转换用开关元件63a～63c、64a～64c、与电动发电机部50的励磁绕组52相连接的励磁绕组电流控制用开关元件61、以及续流二极管62构成。控制部70具备栅极驱动部80、电枢控制部90、励磁电流控制部100、励磁电流检测部110、以及励磁电流修正部120。栅极驱动部80对功率转换部60的各开关元件进行驱动。电枢控制部90控制与电动发电机部50的电枢绕组51相连接的功率转换部60的功率转换用开关元件63a～63c、64a～64c的开关时序。励磁电流控制部100决定用于控制电动发电机部50的励磁绕组52中流过的励磁电流的励磁绕组电流控制用开关元件61的开关时序。此处，栅极驱动部80的结构如下：根据由电枢控制部90、励磁电流控制部100发送来的对电枢绕组51及励磁绕组52的开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种励磁绕组式旋转电机，具有电枢绕组与励磁绕组，其特征在于，包括：励磁电流检测部，所述励磁电流检测部检测所述励磁绕组中流过的励磁电流；励磁电流控制部，所述励磁电流控制部根据由所述励磁电流检测部检测出的励磁电流检测值运算向所述励磁绕组通电的占空比，并使用开关元件进行所述励磁绕组的通电控制；以及，励磁电流修正部，所述励磁电流修正部根据所述励磁电流的控制状态推算励磁电流变为0A的时刻，指定在推算出的所述时刻由所述励磁电流检测部检测出的励磁电流检测值作为励磁电流修正值，通过将所述励磁电流检测部检测出的励磁电流检测值与所指定的所述励磁电流修正值相减来算出修正后的励磁电流值，所述励磁电流控制部根据由所述励磁电流修正部算出的所述修正后的励磁电流值进行所述通电控制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种励磁绕组式旋转电机，具有电枢绕组与励磁绕组，其特征在于，包括：励磁电流检测部，所述励磁电流检测部检测所述励磁绕组中流过的励磁电流；励磁电流控制部，所述励磁电流控制部根据由所述励磁电流检测部检测出的励磁电流检测值运算向所述励磁绕组通电的占空比，并使用开关元件进行所述励磁绕组的通电控制；以及，励磁电流修正部，所述励磁电流修正部根据所述励磁电流的控制状态推算励磁电流变为0A的时刻，指定在推算出的所述时刻由所述励磁电流检测部检测出的励磁电流检测值作为励磁电流修正值，通过将所述励磁电流检测部检测出的励磁电流检测值与所指定的所述励磁电流修正值相减来算出修正后的励磁电流值，所述励磁电流控制部根据由所述励磁电流修正部算出的所述修正后的励磁电流值进行所述通电控制。2.如权利要求1所述的励磁绕组式旋转电机，其特征在于，所述励磁电流修正部推算所述励磁电流的控制状态、即由所述励磁电流控制部运算得到的所述占空比为0的状态持续指定时间的时刻作为所述励磁电流变为0A的时刻，并进行所述励磁电流修正值的指定。3.如权利要求1所述的励磁绕组式旋转电机，其特征在于，在具有1个以上的动作模式、以及不向所述电枢绕组及所述励磁绕组进行通电控制的停止模式作为根据来自外部的动作指令而跳转的控制模式时，所述励磁电流修正部推算所述励磁电流的控制状态持续了指定时间的时刻作为所述励磁电流变为0A的时刻，并进行所述励磁电流修正值的指定，所述励磁电流的控制状态指的是：所述控制模式不为所述动作模式及所述停止模式的任意一种模式的状态、或者所述控制模式为所述停止模式的状态。4.如权利要求1所述的励磁绕组式旋转电机，其中，所述励磁电流修正部在对搭载有怠速熄火系统的车辆进行励磁电流控制时，推算所述励磁电流的控制状态、即所述车辆处于怠速熄火的状态持续指定时间的时刻作为所述励磁电流变为0A的时刻，并进行所述励磁电流修正值的指定。5.如权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：秋田健一，森真人，田畑充规，
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