(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータを用いて回転電機を制御する制御部を備え、前記制御部により、車両負荷の始動時あるいはトルクアシスト時には前記回転電機を電動機として動作させるように前記インバータを制御し、前記車両負荷の運転中においては前記回転電機を発電機として動作させることで発電した電力を電源に供給するように前記インバータを制御する発電電動機の制御装置であって、
前記電源と前記インバータとの間に設けられ、前記制御部によりＯＮ／ＯＦＦ制御が可能な切換接点と電流低減抵抗とを並列接続して構成された接続切換部をさらに備え、
前記制御部は、
前記回転電機を電動機として動作させる際の駆動電流が前記回転電機の許容電流値を超えない範囲となるように、前記回転電機の駆動特性に応じて前記切換接点のＯＮ／ＯＦＦ制御を行い、
前記回転電機の駆動特性に基づく前記電源の電圧および前記回転電機の回転速度に関連付けて、前記切換接点がＯＮ状態では前記駆動電流が前記回転電機の前記許容電流値を超える場合には前記切換接点をＯＦＦとし、前記切換接点がＯＮ状態でも前記駆動電流が前記回転電機の前記許容電流値を超えない場合には前記切換接点をＯＮとするようにＯＮ／ＯＦＦ状態が設定されたＯＮ／ＯＦＦ判定マップをあらかじめ記憶しており、前記回転電機を電動機として動作させる際に読み取った前記電圧および前記回転速度に対応するＯＮ／ＯＦＦ状態を前記ＯＮ／ＯＦＦ判定マップから抽出することで前記切換接点のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う
ことを特徴とする発電電動機の制御装置。
【請求項２】
インバータを用いて回転電機を制御する制御部を備え、前記制御部により、車両負荷の始動時あるいはトルクアシスト時には前記回転電機を電動機として動作させるように前記インバータを制御し、前記車両負荷の運転中においては前記回転電機を発電機として動作させることで発電した電力を電源に供給するように前記インバータを制御する発電電動機の制御装置であって、
前記電源と前記インバータとの間に設けられ、前記制御部によりＯＮ／ＯＦＦ制御が可能な切換接点と電流低減抵抗とを並列接続して構成された接続切換部をさらに備え、
前記制御部は、
前記回転電機を電動機として動作させる際の駆動電流が前記回転電機の許容電流値を超えない範囲となるように、前記回転電機の駆動特性に応じて前記切換接点のＯＮ／ＯＦＦ制御を行い、
前記回転電機の駆動特性に基づく前記電源の電圧および前記回転電機の駆動時間に関連付けて、前記切換接点がＯＮ状態では前記駆動電流が前記回転電機の前記許容電流値を超える場合には前記切換接点をＯＦＦとし、前記切換接点がＯＮ状態でも前記駆動電流が前記回転電機の前記許容電流値を超えない場合には前記切換接点をＯＮとするようにＯＮ／ＯＦＦ状態が設定されたＯＮ／ＯＦＦ判定マップをあらかじめ記憶しており、前記回転電機を電動機として動作させる際に読み取った前記電圧および前記駆動時間に対応するＯＮ／ＯＦＦ状態を前記ＯＮ／ＯＦＦ判定マップから抽出することで前記切換接点のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う
ことを特徴とする発電電動機の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の発電電動機の制御装置において、
前記制御部は、前記回転電機を発電機として動作させる際には、前記切換接点が常時ＯＮとなるように制御する
ことを特徴とする発電電動機の制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発電電動機の制御装置において、
前記切換接点は、リレー接点で構成されている
ことを特徴とする発電電動機の制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発電電動機の制御装置において、
前記切換接点は、半導体スイッチで構成されている
ことを特徴とする発電電動機の制御装置。
【請求項６】
インバータを用いて回転電機を制御する制御部を備え、前記制御部により、車両負荷の始動時あるいはトルクアシスト時には前記回転電機を電動機として動作させるように前記インバータを制御し、前記車両負荷の運転中においては前記回転電機を発電機として動作させることで発電した電力を電源に供給するように前記インバータを制御する発電電動機の制御方法であって、
前記電源と前記インバータとの間には、前記制御部によりＯＮ／ＯＦＦ制御が可能な切換接点と電流低減抵抗とを並列接続して構成された接続切換部が設けられており、
前記制御部において、
前記回転電機の駆動特性に基づく前記電源の電圧および前記回転電機の回転速度に関連付けて、前記切換接点がＯＮ状態では前記駆動電流が前記回転電機の前記許容電流値を超える場合には前記切換接点をＯＦＦとし、前記切換接点がＯＮ状態でも前記駆動電流が前記回転電機の前記許容電流値を超えない場合には前記切換接点をＯＮとするようにＯＮ／ＯＦＦ状態が設定されたＯＮ／ＯＦＦ判定マップをあらかじめ記憶部に記憶しておくステップと、
前記回転電機の駆動特性に応じて、前記回転電機を電動機として動作させる際に読み取った前記電圧および前記回転速度に対応するＯＮ／ＯＦＦ状態を前記ＯＮ／ＯＦＦ判定マップから抽出することで、前記回転電機を電動機として動作させる際の駆動電流が前記回転電機の許容電流値を超えると判断した場合には、前記切換接点がＯＦＦとなるように制御することで、前記電源から電流低減抵抗を介して前記回転電機に電流が流れる電気回路を形成するステップと、
前記回転電機の駆動特性に応じて、前記回転電機を電動機として動作させる際に読み取った前記電圧および前記回転速度に対応するＯＮ／ＯＦＦ状態を前記ＯＮ／ＯＦＦ判定マップから抽出することで、前記回転電機を電動機として動作させる際の駆動電流が前記回転電機の許容電流値を超えないと判断した場合には、前記切換接点がＯＮとなるように制御することで、前記電源から前記電流低減抵抗を介さずに前記回転電機に電流が流れる電気回路を形成するステップと
を備えることを特徴とする発電電動機の制御方法。
【請求項７】
インバータを用いて回転電機を制御する制御部を備え、前記制御部により、車両負荷の始動時あるいはトルクアシスト時には前記回転電機を電動機として動作させるように前記インバータを制御し、前記車両負荷の運転中においては前記回転電機を発電機として動作させることで発電した電力を電源に供給するように前記インバータを制御する発電電動機の制御方法であって、
前記電源と前記インバータとの間には、前記制御部によりＯＮ／ＯＦＦ制御が可能な切換接点と電流低減抵抗とを並列接続して構成された接続切換部が設けられており、
前記制御部において、
前記回転電機の駆動特性に基づく前記電源の電圧および前記回転電機の駆動時間に関連付けて、前記切換接点がＯＮ状態では前記駆動電流が前記回転電機の前記許容電流値を超える場合には前記切換接点をＯＦＦとし、前記切換接点がＯＮ状態でも前記駆動電流が前記回転電機の前記許容電流値を超えない場合には前記切換接点をＯＮとするようにＯＮ／ＯＦＦ状態が設定されたＯＮ／ＯＦＦ判定マップをあらかじめ記憶部に記憶しておくステップと、
前記回転電機の駆動特性に応じて、前記回転電機を電動機として動作させる際に読み取った前記電圧および前記駆動時間に対応するＯＮ／ＯＦＦ状態を前記ＯＮ／ＯＦＦ判定マップから抽出することで、前記回転電機を電動機として動作させる際の駆動電流が前記回転電機の許容電流値を超えると判断した場合には、前記切換接点がＯＦＦとなるように制御することで、前記電源から電流低減抵抗を介して前記回転電機に電流が流れる電気回路を形成するステップと、
前記回転電機の駆動特性に応じて、前記回転電機を電動機として動作させる際に読み取った前記電圧および前記駆動時間に対応するＯＮ／ＯＦＦ状態を前記ＯＮ／ＯＦＦ判定マップから抽出することで、前記回転電機を電動機として動作させる際の駆動電流が前記回転電機の許容電流値を超えないと判断した場合には、前記切換接点がＯＮとなるように制御することで、前記電源から前記電流低減抵抗を介さずに前記回転電機に電流が流れる電気回路を形成するステップと
を備えることを特徴とする発電電動機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に車両に搭載され、エンジンの始動やトルクアシスト時には電動機としても動作する発電電動機の制御装置および発電電動機の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃費の向上や環境基準への適合を目的として、発電電動機を搭載し、車両の停止時にエンジンを停止させ、発進時に再始動を行う、いわゆるアイドルストップを行う車両が開発されている。このような車両用の発電電動機は、小型、低コスト、高効率が求められるため、電源と発電電動機との間に電流低減抵抗が設置されていないことが多い（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１１３７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
このような発電電動機を利用するアイドルストップシステムでは、エンジン始動に必要なトルクを確保するために、高電圧で発電電動機を駆動する場合があるが、この場合、駆動直後の電流値が発電電動機の許容値を超えることが問題となる。また、発電電動機の電流許容値を上げるために、半導体の並列数を増やすと、サイズ、コストＵＰになってしまう。さらに、電流過大となると、トルク過大となり、ベルトが滑り、発電で蓄えたエネルギーの無駄使いになるといった問題もあった。
【０００５】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、駆動に必要なトルクは確保しつつ、駆動電流を発電電動機の許容範囲内とすることができる比較的安価な発電電動機の制御装置および発電電動機の制御方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る発電電動機の制御装置は、インバータを用いて回転電機を制御する制御部を備え、制御部により、車両負荷の始動時あるいはトルクアシスト時には回転電機を電動機として動作させるようにインバータを制御し、車両負荷の運転中においては回転電機を発電機として動作させることで発電した電力を電源に供給するようにインバータを制御する発電電動機の制御装置であって、電源とインバータとの間に設けられ、制御部によりＯＮ／ＯＦＦ制御が可能な切換接点と電流低減抵抗とを並列接続して構成された接続切換部をさらに備え、制御部は、回転電機を電動機として動作させる際の駆動電流が回転電機の許容電流値を超えない範囲となるように、回転電機の駆動特性に応じて切換接点のＯＮ／ＯＦＦ制御を行い、回転電機の駆動特性に基づく電源の電圧および回転電機の回転速度に関連付けて、切換接点がＯＮ状態では駆動電流が回転電機の許容電流値を超える場合には切換接点をＯＦＦとし、切換接点がＯＮ状態でも駆動電流が回転電機の許容電流値を超えない場合には切換接点をＯＮとするようにＯＮ／ＯＦＦ状態が設定されたＯＮ／ＯＦＦ判定マップをあらかじめ記憶しており、回転電機を電動機として動作させる際に読み取った電圧および回転速度に対応するＯＮ／ＯＦＦ状態をＯＮ／ＯＦＦ判定マップから抽出することで切換接点のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うものである。
【０００７】
また、本発明に係る発電電動機の制御方法は、インバータを用いて回転電機を制御する制御部を備え、制御部により、車両負荷の始動時あるいはトルクアシスト時には回転電機を電動機として動作させるようにインバータを制御し、車両負荷の運転中においては回転電機を発電機として動作させることで発電した電力を電源に供給するようにインバータを制御する発電電動機の制御方法であって、電源とインバータとの間には、制御部によりＯＮ／ＯＦＦ制御が可能な切換接点と電流低減抵抗とを並列接続して構成された接続切換部が設けられており、制御部において、回転電機の駆動特性に基づく電源の電圧および回転電機の回転速度に関連付けて、切換接点がＯＮ状態では駆動電流が回転電機の許容電流値を超える場合には切換接点をＯＦＦとし、切換接点がＯＮ状態でも駆動電流が回転電機の許容電流値を超えない場合には切換接点をＯＮとするようにＯＮ／ＯＦＦ状態が設定されたＯＮ／ＯＦＦ判定マップをあらかじめ記憶部に記憶しておくステップと、回転電機の駆動特性に応じて、回転電機を電動機として動作させる際に読み取った電圧および回転速度に対応するＯＮ／ＯＦＦ状態をＯＮ／ＯＦＦ判定マップから抽出することで、回転電機を電動機として動作させる際の駆動電流が回転電機の許容電流値を超えると判断した場合には、切換接点がＯＦＦとなるように制御することで、電源から電流低減抵抗を介して回転電機に電流が流れる電気回路を形成するステップと、回転電機の駆動特性に応じて、回転電機を電動機として動作させる際に読み取った電圧および回転速度に対応するＯＮ／ＯＦＦ状態をＯＮ／ＯＦＦ判定マップから抽出することで、回転電機を電動機として動作させる際の駆動電流が回転電機の許容電流値を超えないと判断した場合には、切換接点がＯＮとなるように制御することで、電源から電流低減抵抗を介さずに回転電機に電流が流れる電気回路を形成するステップとを備えるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る発電電動機の制御装置および発電電動機の制御方法によれば、発電電動機と電源の間に切換接点と電流低減抵抗の並列回路からなる接続切換部を設け、発電電動機の許容電流値を超えない範囲での使用となるように、発電電動機の駆動特性に応じて切換接点のＯＮ／ＯＦＦを制御することにより、駆動に必要なトルクは確保しつつ、駆動電流を発電電動機の許容範囲内とすることができる比較的安価な発電電動機の制御装置および発電電動機の制御方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１における発電電動機を搭載した車両システムの全体構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１における発電電動機の制御装置の一連の駆動処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１の発電電動機の制御装置における発電電動機の回転速度と駆動電流との関係を示した図である。
【図４】本発明の実施の形態３における発電電動機の制御装置の一連の駆動処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態４における発電電動機を搭載した車両システムの全体構成図である。
【図６】本発明の実施の形態５における発電電動機を搭載した車両システムの全体構成図である。
【図７】本発明の実施の形態６における発電電動機を搭載した車両システムの全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の発電電動機の制御装置および発電電動機の制御方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００１１】
実施の形態１．
以下に、本発明の実施の形態１について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態１における発電電動機１を搭載した車両システムの全体構成図である。図１において、発電電動機１は、例えば、ベルト等の動力伝達手段２を介して車両負荷３に接続されている。
【００１２】
エンジンなどの車両負荷３を始動させるとき、発電電動機１は、電動機として動作し、車両負荷３を回転させる。一方、車両負荷３の運転中において、発電電動機１は、発電機として動作することで、発電した電力を電源４に供給し、所定電圧に充電する、あるいは、電動機として動作することで、トルクアシストを行うこともできる。
【００１３】
いずれも、図１では省略しているが、外部のアイドルストップシステムのコントローラ、もしくはキースイッチなどによって、運転モードを指令され、発電電動機１は、その指令に応じた運転を行うこととなる。
【００１４】
次に、図１に示した発電電動機の内部構成について説明する。図１に示した発電電動機１は、インバータ１１、および回転電機１２により構成されている。そして、インバータ１１は、制御部１１１、界磁電力変換部１１２、電機子電力変換部１１３、および界磁電流センサ１１４を備えて構成されている。
【００１５】
ここで、制御部１１１は、界磁電力変換部１１２および電機子電力変換部１１３に対して電力変換素子のＯＮ、ＯＦＦ指令を行う。また、界磁電流センサ１１４は、界磁電流を検出するためのセンサである。
【００１６】
一方、回転電機１２は、界磁電流を通電させ、界磁磁束を発生させる界磁コイル１２１、電機子コイル１２２、および回転センサ１２３を備えて構成されている。なお、この回路構成自体は、周知の技術であり、これ以上の詳細な説明は省略する。
【００１７】
界磁電力変換部１１２は、制御部１１１からの電力変換素子のＯＮ、ＯＦＦ指令によって動作し、界磁コイル１２１へ界磁電流を通電させる。なお、この界磁電力変換部１１２は、一般的には、ＭＯＳＦＥＴによるハーフブリッジ回路が用いられる。
【００１８】
また、電機子電力変換部１１３は、駆動時には、制御部１１１からの電力変換素子のＯＮ／ＯＦＦ指令によって動作し、電機子コイル１２２へ電機子電流を通電させる。その一方で、電機子電力変換部１１３は、発電時には、電機子コイル１２２からの電機子電流を整流し、電力を電源４や他の負荷へ供給する。なお、この電機子電力変換部１１３は、一般的には、ＭＯＳＦＥＴによる３相ブリッジ回路が用いられる。
【００１９】
本実施の形態１における発電電動機の制御装置は、発電電動機１と電源４の間に、切換接点のメカ式スイッチ５１および電流低減抵抗５２を並列接続して構成された接続切換部５を備え、この接続切換部５を制御部１１１により制御することを技術的特徴としている。そして、このような技術的特徴を有することで、発電電動機１を電動機として使用する際の駆動電流を、発電電動機１の許容電流範囲内に抑制することができる。
【００２０】
次に、本実施の形態１における発電電動機の制御装置の一連動作について、説明する。図２は、本発明の実施の形態１における発電電動機の制御装置の一連の駆動処理を示すフローチャートである。
【００２１】
まず、ステップＳ１０１において、制御部１１１は、アイドルストップシステムのコントローラや、キースイッチなどからの駆動指令があるか否かを判定する。そして、駆動指令がある場合には、ステップＳ１０２以降の処理へ進む。一方、駆動指令がない場合には、駆動処理は行わないので、一連処理を終了する。
【００２２】
なお、図２に示したフローチャートでは省略しているが、たとえ駆動指令があったとしても、発電電動機１の状態が異常であった場合、あるいは電源電圧が規定の範囲外であった場合にも、駆動処理は行われないこととなる。
【００２３】
そして、ステップＳ１０２に進んだ場合には、制御部１１１は、電源４の電源電圧を求める。なお、図１では省略されているが、制御部１１１には、電源４の電源電圧を読み取るための回路が接続されていることとなる。
【００２４】
そして、ステップＳ１０３において、制御部１１１は、ステップＳ１０２で求めた電源電圧のレベルを判定する。ここで、電源４の電圧は、車両状態で変化する。このため、制御部１１１は、電源電圧が高く、電源４と発電電動機１の間のメカ式スイッチ５１がＯＮ状態では発電電動機１の許容値を超える電流が流れると判定した場合には、メカ式スイッチ５１をＯＦＦし、電流低減抵抗５２を介して発電電動機１に電流が流れる電気回路が形成されるように、接続切換部５を制御する。
【００２５】
一方、制御部１１１は、電源電圧がそれほど高くなく、電源４と発電電動機１の間のメカ式スイッチ５１がＯＮ状態でも発電電動機１の許容値を超える電流が流れないと判定した場合には、メカ式スイッチ５１をＯＮし、主として電流低減抵抗５２を介さず発電電動機１に電流が流れる電気回路が形成されるように接続切換部５を制御する。
【００２６】
ここで、メカ式スイッチ５１のＯＮ、ＯＦＦ判定方法について、具体的に説明する。前述したように、電源４の電圧は、車両状態で変化する。このため、使用する電圧範囲および回転速度範囲における発電電動機１の駆動特性を、あらかじめ把握しておく必要がある。
【００２７】
具体的には、発電電動機１の駆動特性に基づく電圧と回転速度から、メカ式スイッチ５１がＯＮ状態では発電電動機１の許容電流値を超える場合には、メカ式スイッチ５１をＯＦＦとし、メカ式スイッチ５１がＯＮ状態でも発電電動機１の許容電流値を超えない場合には、メカ式スイッチ５１をＯＮとするＯＮ／ＯＦＦ判定マップをあらかじめ求めておく。
【００２８】
そして、制御部１１１は、電源電圧と回転速度に基づいて、あらかじめ求めておいたＯＮ／ＯＦＦ判定マップを参照して、電源４と発電電動機１の間のメカ式スイッチ５１のＯＮ、ＯＦＦを判定する。このような制御部１１１による接続切換部５の制御について、図２のフローチャート戻って説明する。なお、図１では省略されているが、制御部１１１には、発電電動機１の回転速度を読み取るための回路が接続されていることとなる。
【００２９】
ステップＳ１０３において、ステップＳ１０２で求めた電源電圧のレベルが、発電電動機１の許容電流を越えると判断してステップＳ１０４に進んだ場合には、制御部１１１は、メカ式スイッチ５１の切換接点をＯＦＦとする。このようにして、制御部１１１は、発電電動機１の駆動直後は、メカ式スイッチ５１がＯＦＦ状態で電流低減抵抗５２を介して発電電動機に電流が流れるように電気回路を形成する。
【００３０】
その後、ステップＳ１０５において、制御部１１１は、電源４の電圧、および発電電動機１の回転速度を求める。さらに、ステップＳ１０６において、制御部１１１は、ＯＮ／ＯＦＦ判定マップ上、発電電動機１の許容電流範囲となる条件を満たすような電源電圧および回転速度となったか否かを判定する。
【００３１】
そして、制御部１１１は、発電電動機１の許容電流範囲となる条件を満たすような電源電圧および回転速度となるまで、ステップＳ１０４〜ステップＳ１０６の処理を繰り返す。一方、制御部１１１は、発電電動機１の許容電流範囲となる条件を満たすような電源電圧および回転速度となった時点で、ステップＳ１０７に進み、メカ式スイッチ５１をＯＦＦからＯＮに切り換えることで、主として電流低減抵抗５２を介さず発電電動機１に電流が流れるように電気回路を形成し、一連処理を終了する。
【００３２】
なお、ステップＳ１０３において、ステップＳ１０２で求めた電源電圧のレベルが、発電電動機１の許容電流を越えないと判断した場合にも、ステップＳ１０７に進み、制御部１１１は、メカ式スイッチ５１の切換接点をＯＦＦからＯＮに切り換えることで、主として電流低減抵抗５２を介さず発電電動機１に電流が流れるように電気回路を形成し、一連処理を終了する。
【００３３】
図３は、本発明の実施の形態１の発電電動機の制御装置における発電電動機１の回転速度と駆動電流との関係（すなわち、発電電動機に固有の駆動特性）を示した図である。本実施の形態１によれば、電源４が高電圧であり、かつ発電電動機１が低回転速度の場合には、電源４と発電電動機１の間のメカ式スイッチ５１をＯＦＦとする。この結果、電流低減抵抗５２を介して電流が流れるように電気回路が形成されることで、発電電動機１の許容電流範囲内に駆動電流を抑制することが可能となる。
【００３４】
以上のように、実施の形態１によれば、電源電圧、および発電電動機の回転速度に応じて電源と発電電動機の間のメカ式スイッチをＯＮ／ＯＦＦ制御することで、発電電動機の許容電流値を超えることなく、発電電動機によるエンジンなどの車両負荷の始動およびトルクアシストが可能となる。
【００３５】
さらに、発電電動機の個別の駆動特性より、許容電流範囲となる電源の電圧および発電電動機の回転速度を把握しておき、あらかじめＯＮ／ＯＦＦ判定マップを作成しておくことで、確実に許容電流範囲内で発電電動機を駆動させることができる。
【００３６】
実施の形態２．
本実施の形態２は、先の実施の形態１に対して、発電電動機１を発電機として使用する場合には、電源４と発電電動機１の間のメカ式スイッチ５１を常時ＯＮするようにした点が異なっている。その他の部分については、先の実施の形態１と同様のため、相違点を中心に、以下に説明する。
【００３７】
発電電動機１を発電機として使用する場合には、電動機として使用する場合に設定したようなＯＮ／ＯＦＦ判定マップは不要である。すなわち、発電電動機１を発電機として使用する場合には、メカ式スイッチ５１を常時ＯＮとし、主としてメカ式スイッチ５１を介した電気回路を形成することで、効率よく充電することが可能となる。
【００３８】
以上のように、実施の形態２によれば、先の実施の形態１の効果に加え、発電電動機１を発電機として使用する場合には、電源と発電電動機の間のメカ式スイッチを常時ＯＮにすることで、効率よく充電することが可能となる。
【００３９】
実施の形態３．
本実施の形態３は、先の実施の形態１に対して、電源４と発電電動機１の間に設置するメカ式スイッチ５１のＯＮ／ＯＦＦ判定条件を変更したものである。その他の部分については、先の実施の形態１と同様のため、相違点を中心に、以下に説明する。
【００４０】
図４は、本発明の実施の形態３における発電電動機の制御装置の一連の駆動処理を示すフローチャートである。先の実施の形態１における図２に示したフローチャートとの違いは、ステップＳ１０６の代わりにステップＳ２０６を用いている点であり、その他のステップＳ２０１〜Ｓ２０５、Ｓ２０７は、先の図２におけるステップＳ１０１〜Ｓ１０５、Ｓ１０７と同一である。
【００４１】
より具体的には、先の実施の形態１においては、発電電動機１の駆動特性として、電圧と回転速度との関係に基づくＯＮ／ＯＦＦ判定マップを用いて、切換接点をＯＦＦからＯＮに切り換えるタイミングを決定していた。これに対して、本実施の形態３では、発電電動機１の回転速度の代わりに駆動時間を用いて作成されたＯＮ／ＯＦＦ判定マップを用いて、切換接点をＯＦＦからＯＮに切り換えるタイミングを決定している。
【００４２】
本実施の形態３においては、発電電動機１の駆動特性に基づく電圧と駆動時間から、メカ式スイッチ５１がＯＮ状態では発電電動機１の許容電流値を超える場合には、メカ式スイッチ５１をＯＦＦとし、メカ式スイッチ５１がＯＮ状態でも発電電動機１の許容電流値を超えない場合には、メカ式スイッチ５１をＯＮとするＯＮ／ＯＦＦ判定マップをあらかじめ求めておく。
【００４３】
そして、制御部１１１は、ステップＳ２０６において、電源電圧と駆動時間に基づいて、あらかじめ求めておいたＯＮ／ＯＦＦ判定マップを参照して、電源４と発電電動機１の間のメカ式スイッチ５１のＯＮ／ＯＦＦを判定する。
【００４４】
以上のように、実施の形態３によれば、電源電圧および回転速度に基づくＯＮ／ＯＦＦ判定マップの代わりに、電源電圧および駆動時間に基づくＯＮ／ＯＦＦ判定マップを用いることによっても、先の実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
実施の形態４．
図５は、本発明の実施の形態４における発電電動機１を搭載した車両システムの全体構成図である。本実施の形態４は、先の実施の形態１〜３に対して、電源４と発電電動機１の間に設置する接続切換部５の構成が異なっている。
【００４６】
より具体的には、先の実施の形態１〜３に対応する図１の構成において、接続切換部５は、切換接点のメカ式スイッチ５１および電流低減抵抗５２を並列接続して構成されていた。これに対して、本実施の形態４では、切換接点として、メカ式スイッチ５１の代わりに、リレー接点５３が用いられている。このように、メカ式スイッチ５１の代わりに、リレー接点５３を用いることで、制御性を向上させることができる。
【００４７】
以上のように、実施の形態４によれば、接続切換部の構成として、メカ式スイッチの代わりにリレー接点を用いることによっても、先の実施の形態１〜３と同様の効果を得ることができるとともに、リレー接点を用いることで制御性の向上を図ることができる。
【００４８】
実施の形態５．
図６は、本発明の実施の形態５における発電電動機１を搭載した車両システムの全体構成図である。本実施の形態５は、先の実施の形態１〜３、先の実施の形態４に対して、電源４と発電電動機１の間に設置する接続切換部５の構成が異なっている。
【００４９】
より具体的には、先の実施の形態１〜３に対応する図１の構成において、接続切換部５は、切換接点のメカ式スイッチ５１および電流低減抵抗５２を並列接続して構成されていた。また、先の実施の形態４に対応する図５の構成において、接続切換部５は、切換接点のリレー接点５３および電流低減抵抗５２を並列接続して構成されていた。
【００５０】
これに対して、本実施の形態５では、切換接点として、メカ式スイッチ５１あるいはリレー接点５３の代わりに、半導体スイッチ５４が用いられている。このように、メカ式スイッチ５１あるいはリレー接点５３の代わりに、半導体スイッチ５４を用いることで、制御性を向上させることができる。
【００５１】
以上のように、実施の形態５によれば、接続切換部の構成として、メカ式スイッチあるいはリレー接点の代わりに半導体スイッチを用いることによっても、先の実施の形態１〜４と同様の効果を得ることができるとともに、半導体スイッチを用いることで制御性の向上を図ることができる。
【００５２】
実施の形態６．
図７は、本発明の実施の形態６における発電電動機１を搭載した車両システムの全体構成図である。本実施の形態６は、先の実施の形態１〜３に対して、電源４と発電電動機１の間に設置する接続切換部５を、発電電動機１に内蔵した点が異なっている。
【００５３】
なお、図７は、図１に示した接続切換部５を、発電電動機１に内蔵させた場合の構成を例示しているが、図５あるいは図６に示した接続切換部５を、発電電動機１に内蔵させることも可能である。この結果、省スペース化を図ることができ、車両レイアウト性の向上を実現できる。
【００５４】
以上のように、実施の形態６によれば、接続切換部を、発電電動機に内蔵させることによっても、先の実施の形態１〜５と同様の効果を得ることができるとともに、接続切換部を発電電動機に内蔵化することで、省スペース化を図ることができ、車両レイアウト性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  発電電動機、１１  インバータ、１１１  制御部、１１２  界磁電力変換部、１１３  電機子電力変換部、１１４  界磁電流センサ、１２  回転電機、１２１  界磁コイル、１２２  電機子コイル、１２３  回転センサ、２  動力伝達手段、３  車両負荷、４  電源、５  接続切換部、５１  メカ式スイッチ、５２  電流低減抵抗、５３  リレー接点、５４  半導体スイッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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