电动发电机装置制造方法及图纸

电动发电机装置(1)的旋转电机(4)通过在绕组(7U～7W)各自中设置中间接头(8U～8W)，来使实际匝数按每相可变。驱动电路(5)具有与绕组(7U～7W)连接的多个逆变器电路(5a、5b)。另外，控制单元(6)通过执行逆变器操作，来按每相变更实际匝数。由此，能够按每相使实际匝数高速地增减，因此能够使作为电动机或发电机的输出高速地变更、或者使旋转电机(4)的动作在电动机与发电机之间高速地切换。因此，在电动发电机装置(1)中，能够提高燃料消耗率降低效果。

Electric generator unit

The rotating motor (4) of the electric generator device (1) sets the intermediate joint (8U to 8W) in each of the windings (7U to 7W) to make the actual number of turns variable by each phase. The drive circuit (5) has multiple inverter circuits (5a, 5b) connected to the windings (7U to 7W). In addition, the control unit (6) changes the actual number of turns per phase by executing the inverter operation. Therefore, the actual turns can be increased or reduced according to each phase, so that the output of the motor or generator can be changed at high speed, or the action of the rotary motor (4) can be switched at high speed between the motor and the generator. Therefore, in the electric generator unit (1), the efficiency of fuel consumption can be reduced.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动发电机装置关联申请的相互参照本申请基于2015年4月7日申请的日本申请号2015-078197号，在此引用其记载内容。
本公开涉及一种构成为具备旋转电机、且辅助内燃机的输出或者对电池进行充电的车辆用的电动发电机装置。
技术介绍
以往，存在使旋转电机作为电动机进行动作来对驱动对象进行驱动的电动机装置。在这种电动机装置中，公开了如下结构：为了根据驱动对象的负荷进行最优的控制，能够通过继电器开关按每相变更绕组内的通过来自电池的供电而被通电的部分的匝数(以下称为实际匝数)(例如参照专利文献1、2)。由此，例如在需要低速下的转矩的输出时，增加每相的实际匝数来设为高转矩的输出，在需要高速下的转矩的输出时，减少每相的实际匝数来使得能够进行作为电动机的动作。而且，在车辆用的电动发电机装置中，为了辅助内燃机的输出来有助于降低燃料消耗率，也使旋转电机作为电动机进行动作。在该情况下，可考虑引入使每相的实际匝数可变来对每相的实际匝数进行操作的结构。另外，在车辆的运转中，内燃机的负荷、电池的电压等影响燃料消耗率的因素多。这些因素的数值是根据道路状况、驾驶员的操作等大量的干扰因素而极其流动性且变动性的。另外，在车辆用的电动发电机装置中，还需要使旋转电机的动作在电动机与发电机之间切换。因此，在对每相的实际匝数进行操作时如上所述那样使用继电器开关的方式中，由于接通/断开的寿命次数等方面而无法使继电器开关高速地动作，对于操作指令的响应性变低。因此，存在如下问题：无法使继电器开关的动作追随流动性且变动性地变化的运转状态，无法达到充分的燃料消耗率降低效果。此外，在专利文献3中，公开了在发动机启动装置中将作为旋转电机的起动马达的最大转矩设定为“压缩过载最大起动转矩”的60％以下的结构。但是，该结构是以降低惯性质量来改善驾驶性能为目的，认为不那么有助于降低燃料消耗率。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-058825号公报专利文献2：日本专利第3968673号公报专利文献3：日本专利第4039604号公报
技术实现思路
本公开的目的在于在具备每相的实际匝数可变的旋转电机的车辆用的电动发电机装置中提高燃料消耗率降低效果。在本公开的第一方式中，电动发电机装置通过来自电池的供电来产生输出从而辅助内燃机的输出、或者利用通过内燃机的输出感应出的电压(以下有时称为感应电压)对电池进行充电，用于车辆。另外，电动发电机装置具备以下的旋转电机、驱动电路以及控制单元。首先，旋转电机作为辅助内燃机的输出的电动机、或对电池进行充电的发电机进行动作。旋转电机通过在各相的绕组中设置中间接头，使得能够按每相变更通过来自电池的供电被通电的部分的匝数即实际匝数。另外，驱动电路具有与各相的绕组连接的多个逆变器电路，在逆变器电路中存在与中间接头连接的逆变器电路。并且，控制单元通过执行如下逆变器操作来控制旋转电机的动作。即，逆变器操作是指，从多个逆变器电路所具有的半导体开关中逐次选择接通或断开的开关，并且逐次变更应选择的半导体开关。而且，控制单元通过执行逆变器操作来按每相变更实际匝数。由此，能够按每相使实际匝数高速地增减，因此能够使作为电动机或发电机的输出高速地变更、或者使旋转电机的动作在电动机与发电机之间高速地切换。因此，在车辆用的电动发电机装置中，能够追随流动性且变动性地变化的车辆的运转状态，能够提高燃料消耗率降低效果。附图说明关于本公开的上述目的及其它目的、特征、优点通过参照附图且下述的详细的描述，会变得更明确。在该附图中：图1是表示第一实施例的电动发电机装置的整体结构图。图2A是表示第一实施例的大模式的动作中的开关的接通、断开的推移的推移图，图2B是表示在第一实施例的逆变器操作中开关中的接通或断开的开关的组合和输出的大小的一例的表。图3的(a)是表示在使第一实施例的旋转电机作为电动机进行了动作时的转速与转矩的相关的图，图3的(b)是表示在使第一实施例的旋转电机作为发电机进行了动作时的转速与发电电流的相关的图。图4是表示第一实施例的电动发电机装置的动作例的特性图。图5是第二实施例的电动发电机装置的整体结构图。图6是表示第二实施例的按内燃机的行程的电动机与发电机的切换推移的时序图。图7是说明第一实施例中的控制部的功能的一部分的框图。图8是说明第二实施例中的控制部的功能的一部分的框图。具体实施方式下面，使用实施例来说明用于实施专利技术的方式。此外，实施例用于公开具体的一例，本专利技术不限定于实施例，这是不言而喻的。实施例〔第一实施例〕使用图1说明第一实施例的电动发电机装置1的结构。电动发电机装置(以下称为系统)1设置于车辆，通过来自车载电池(以下仅称为电池)2的供电来产生输出从而启动内燃机3，或者辅助内燃机3的输出，或者利用通过内燃机3的输出感应出的电压对电池2进行充电。而且，如图1所示，系统1具备旋转电机4、驱动电路5以及控制部6(作为控制单元发挥功能)。首先，旋转电机4作为启动内燃机3或者辅助内燃机3的输出的电动机、或对电池2进行充电的发电机进行动作。旋转电机4例如是对于定子将U相、V相以及W相这3相的绕组7U、7V、7W星形接线、且转子中内置永磁体的电机。此外，旋转电机4的转子与内燃机3的曲轴直接结合。另外，在旋转电机4中，通过在绕组7U、7V、7W中设置中间接头8U、8V、8W来使实际匝数按每相可变。在此，实际匝数是指，绕组7U、7V、7W各自中在作为电动机的动作中通过来自电池2的供电被通电的部分的匝数、或在作为发电机的动作中将感应电压提供给电池2的部分的匝数。另外，在旋转电机4的绕组7U～7W中，在作为电动机的动作中通过来自电池2的供电被通电的部分、或在作为发电机的动作中将感应电压提供给电池2的部分的电阻值按每相可变，电流值可变。具体地说，在绕组7U中，两个绕组7U1、7U2串联连接，在绕组7U1与绕组7U2的连接部设置有中间接头8U。同样地，在绕组7V中，两个绕组7V1、7V2串联连接，在绕组7V1与绕组7V2的连接部设置有中间接头8V。在绕组7W中，两个绕组7W1、7W2串联连接，在绕组7W1与绕组7W2的连接部设置有中间接头8W。由此，在旋转电机4中，实际匝数按每相可变，如后述那样能够通过驱动电路5来变更全相的实际匝数。另外，在绕组7U2、7V2、7W2各自中，不形成中间接头8U、8V、8W的一方的端子作为中性点被连接而进行星形接线。此外，在以下的说明中，将在绕组7U1、7V1、7W1各自中不形成中间接头8U、8V、8W的一方的端子称为U端子9U、V端子9V、W端子9W。另外，为了使说明简单，设绕组7U1、7U2、7V1、7V2、7W1、7W2各自的匝数全部均是相同的整数n，设为相同的电阻值。另外，在旋转电机4中附设有检测转子的磁体位置的位置传感器4a。此外，位置传感器4a包括按定子的极间隔配置的3个霍尔传感器PU、PV、PW。接着，驱动电路5具有两个逆变器电路5a、5b。逆变器电路5a、5b这两方均是两个半导体开关S串联连接、且将两个半导体开关S的串联连接并联连接3个而成的3相桥电路(以下将半导体开关S称为开关S)。而且，在一方的逆变器电路5a中，串联连接的一方的端子连接于电池2的正极，并且另一方的端子连接于地。并且，串联连接的3个中点分别连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆用的电动发电机装置(1)，通过来自电池(2)的供电来产生输出从而辅助内燃机(3)的输出，或者利用通过内燃机(3)的输出而感应出的电压来对所述电池(2)进行充电，所述电动发电机装置(1)具备：旋转电机(4)，作为辅助所述内燃机(3)的输出的电动机、或对所述电池(2)进行充电的发电机进行动作，通过在各相的绕组(7U～7W)中设置中间接头(8U～8W)，使得能够按每相变更通过来自所述电池(2)的供电而被通电的部分的匝数、或将感应出的电压提供给所述电池(2)的部分的匝数即实际匝数；驱动电路(5)，具有与所述各相的绕组(7U～7W)连接的多个逆变器电路(5a、5b)，在该逆变器电路(5a、5b)中存在与所述中间接头(8U～8W)连接的逆变器电路；以及控制单元(6)，通过执行从所述多个逆变器电路(5a、5b)所具有的半导体开关(S)中逐次选择接通或断开的开关、并且逐次变更应选择的所述半导体开关(S)的逆变器操作，来控制所述旋转电机(4)的动作，该控制单元(6)通过执行所述逆变器操作，按每相变更所述实际匝数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.07 JP 2015-0781971.一种车辆用的电动发电机装置(1)，通过来自电池(2)的供电来产生输出从而辅助内燃机(3)的输出，或者利用通过内燃机(3)的输出而感应出的电压来对所述电池(2)进行充电，所述电动发电机装置(1)具备：旋转电机(4)，作为辅助所述内燃机(3)的输出的电动机、或对所述电池(2)进行充电的发电机进行动作，通过在各相的绕组(7U～7W)中设置中间接头(8U～8W)，使得能够按每相变更通过来自所述电池(2)的供电而被通电的部分的匝数、或将感应出的电压提供给所述电池(2)的部分的匝数即实际匝数；驱动电路(5)，具有与所述各相的绕组(7U～7W)连接的多个逆变器电路(5a、5b)，在该逆变器电路(5a、5b)中存在与所述中间接头(8U～8W)连接的逆变器电路；以及控制单元(6)，通过执行从所述多个逆变器电路(5a、5b)所具有的半导体开关(S)中逐次选择接通或断开的开关、并且逐次变更应选择的所述半导体开关(S)的逆变器操作，来控制所述旋转电机(4)的动作，该控制单元(6)通过执行所述逆变器操作，按每相变更所述实际匝数。2.根据权利要求1所述的电动发电机装置(1)，其中，具备转速检测单元(12)，该转速检测单元(12)检测所述内燃机(3)的转速，所述控制单元(6)具有针对所述内燃机(3)的转速的阈值(C1、C2)，根据所述转速检测单元(12)的检测值与所述阈值(C1、C2)的比较的结果，按每相变更所述实际匝数。3.根据权利要求2所述的电动发电机装置(1)，其中，所述阈值具有第一阈值(C1)以及大于该第一阈值(C1)的第二阈值(C2)，所述控制单元(6)在所述转速检测单元(12)的检测值小于所述第一阈值(C1)时使所述旋转电机(4)作为电动机进...

【专利技术属性】
技术研发人员：寺田金千代，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本,JP