(57)【要約】【課題】回転電機による熱機関の調整を支援する方法【解決手段】本発明は、主に、回転電機（１０）により抵抗トルクの発生による自動車の熱機関（１１）の調整を支援する方法であって、回転電機（１０）は、励磁電流が通過するように設計された巻線ロータ（１９）と、複数の相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）を備えるステータ（１８）と、を備え、方法は、設定トルク（Ｔｃｏｎｓ）を受け取るステップと、回転電機のロータ（１９）の回転速度（Ｗｍｅｌ）を測定するステップと、設定トルク（Ｔｃｏｎｓ）とロータ（１９）の回転速度（Ｗｍｅｌ）とのマッピングの入力を適用し、設定励磁電流の値を取得するステップと、ステータ（１８）の相が短絡した場合に、設定励磁電流に対応する励磁電流（ｌｅｘｃ）を巻線ロータ（１９）に印加し、回転電機（１０）に抵抗トルクを発生させるステップと、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機（１０）により抵抗トルクの発生による自動車の熱機関（１１）の調整を支援する方法であって、
前記回転電機（１０）は、
励磁電流（ｌｅｘ）が通過するように設計された巻線ロータ（１９）と、
複数の相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）を備えるステータ（１８）と、
を備え、
前記方法は、
設定トルク（Ｔｃｏｎｓ）を受け取るステップと、
前記回転電機の前記ロータ（１９）の回転速度（Ｗｍｅｌ）を測定するステップと、
前記設定トルク（Ｔｃｏｎｓ）と前記ロータ（１９）の前記回転速度（Ｗｍｅｌ）とのマッピングの入力の適用をし、設定電磁電流（ｌｅｘｃ＿ｃｏｎｓ）の値を取得するステップと、
ステータ（１８）の前記相が短絡した場合に、前記設定励磁電流（ｌｅｘｃ＿ｃｏｎｓ）に対応する励磁電流（ｌｅｘｃ）を前記巻線ロータ（１９）に印加し、回転電機（１０）に抵抗トルクを発生させるステップと、
を備える、方法。
【請求項２】
前記マッピング（Ｃ１）は、前記励磁電流及び前記ロータ（１９）の前記回転速度（Ｗｍｅｌ）を提供して対応するトルクを決定するように構築され、前記マッピングの入力において、前記マッピングが前記ロータの前記回転速度（Ｗｍｅｌ）及び前記設定トルク（Ｔｃｏｎｓ）を加えることができるように戻される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記設定トルク（Ｔｃｏｎｓ）は、エンジンコンピュータ（１５）から取得される、請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記設定励磁電流（ｌｅｘｃ＿ｃｏｎｓ）にしたがって前記巻線ロータ（１９）に印加される前記励磁電流の調整をするステップを備える、請求項１から請求項３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記ロータ（１９）の前記回転速度（Ｗｍｅｌ）は、ホール効果アナログセンサ（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３）により測定される、請求項１から請求項４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記回転電機（１０）は、オルタネータ−スタータである、請求項１から請求項５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかにより定義される、自動車の熱機関の調整を支援する方法、
を実装するソフトウェア命令を格納する、メモリ、を備える、回転電機（１０）の制御モジュール（１４）。
【請求項８】
請求項１から６のいずれかにより定義される、回転電機により生成される直流の評価をする方法、
を実装するように構成された、プログラマブル論理回路又は集積回路を備える、回転電機の制御モジュール（１４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機による自動車の熱機関の調整を支援する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
知られている方法によって、可逆の電機は、特に、付属ファサードを介して熱機関に結合することが可能である。
【０００３】
オルタネータ−スタータとして一般に知られている電機は、車両のバッテリの再充電をするためにジェネレータモードとして動作し、同様に、自動車にトルクを供給するためにモータモードとして動作する。
【０００４】
ジェネレータモードは、回復させる制動機能に使用することができ、電機が制動フェーズの間において、バッテリに電力を供給することを可能とする。
【０００５】
モータモードは、特に、交通期間の状況に応じて熱機関の停止及び自動再始動の機能（所謂停止及び始動のためのSTT）として、熱機関の調整を支援する機能として、サーマルモードにおける走行フェーズ中における電機が熱機関を間欠的に補助することを可能とする所謂ブースト機能として、及び、惰行として知られるフリーホイール機能として使用することが可能であり、これにより、燃料消費と同様に汚染物質排出を最小限に抑えるためにエンジンの回転数を落としたり停止させたりするように、ドライバの明示的な操作なしに、牽引チェーンを自動的に開放することが可能となる。
【０００６】
熱機関の調整を支援する機能の実行中、設定トルクの不十分な制御は様々な問題を引き起こしうる。したがって、不十分なトルクの収集は、エンジン、ひいては車両の振動を生じさせるのに対して、エンジンにおける過剰なトルクの収集は、付属ファサード上のユニットを損傷しやすい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は、これらの不利な効果を、以下に提案する方法により排除することであり、方法は、回転電機により抵抗トルクの発生による自動車の熱機関の調整を支援する方法であって、回転電機は、
励磁電流が通過するように設計された巻線ロータと、
複数の相をそなえるステータと、
を備え、
前記方法は、
設定トルクを受け取るステップと、
回転電機のロータの回転速度を測定するステップと、
設定トルクとロータの回転速度とのマッピングの入力を適用し、設定電磁電流の値を取得するステップと、
ステータの相が短絡した場合に、設定励磁電流に対応する励磁電流を巻線ロータに印加し、回転電機に抵抗トルクを発生させるステップと、
を備える。
【０００８】
したがって、本発明は、励磁電流と設定トルクとの間の対応関係を確立するマッピングの使用により、電機のトルクを正確に制御することを可能とする。したがって、これは、エンジンの振動の問題、及び、付属品正面のユニットの時期尚早な劣化を防止する。
【０００９】
一実施形態によれば、マッピングは、対応するトルクを決定するために、励磁電流及びロータの回転速度を解決するように構築され、マッピングの入力におけるロータの回転速度及び設定トルクを提供するようにマッピングが戻される。
【００１０】
一実施形態によれば、設定トルクは、エンジンコンピュータから取得される。
【００１１】
一実施形態によれば、方法は、設定励磁電流にしたがって巻線ロータに印加される励磁電流の調整をするステップを備える。
【００１２】
一実施形態によれば、ロータの回転速度は、ホール効果アナログセンサにより測定される。
【００１３】
一実施形態によれば、回転電機は、オルタネータ−スタータである。
【００１４】
本発明はまた、上記で定義された、自動車の熱機関の調整を支援する方法を実装するためのソフトウェア命令を格納するメモリを備える、回転電機のための制御モジュールに関する。
【００１５】
本発明はまた、上記で記載された回転電機により生成される直流の評価をする方法の実装をするように構成された、プログラマブル論理回路、例えば、FPGA（Field-Programmable Gate Array）又はCPLD（Complex Programmable Logic Device）、又は、集積回路、例えば、ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）を備える回転電機の制御モジュールに関する。
【００１６】
本発明は、以下の説明を読むこと、及び、図面を観察することにより、よりよく理解できるであろう。これらの図面は、純粋に例示として提供されており、決して本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】自動車の熱機関の調整を支援する本発明による方法を実施するオルタネータの機能の概略図である。
【図２】本発明による熱機関の調整を支援する機能における設定トルクの統合を示す概略図である。
【図３】本発明によるトルク制御原理の概略図である。
【図４】回転電機の設定トルク及び回転速度にしたがってロータの励磁電流を供給するマップ作成の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
同一又は類似の要素は、ある図から別の図へと同じ符号を有する。
【００１９】
図１は、本発明に係るオルタネータ−スタータ１０を概略的に示す。オルタネータ−スタータ１０は、バッテリ１２に接続された搭載されている電気的ネットワークを備えた車両に搭載されるように設計される。搭載されているネットワークは、１２Ｖ、２４Ｖ又は４８Ｖのタイプであってもよい。オルタネータ−スタータ１０は、付属品ファサードにインプラントされているベルト１１’又はチェーンを備えたシステムによって知られている方法により、熱機関１１と接続されている。
【００２０】
加えて、オルタネータ−スタータ１０は、直列システムのバスであるLIN（Local Interconnect Network）タイプ又はCAN（Controller Area Network）タイプの接続プロトコルにしたがいエンジンコンピュータ１５と接続可能である。
【００２１】
オルタネータ−スタータ１０は、ジェネレータモードとして知られるオルタネータモード、又は、モータモードで動作することができる。
【００２２】
特に、オルタネータ−スタータ１０は、電機技術部１３と、制御モジュール１４と、を備える。
【００２３】
より具体的には、電機技術部１３は、アーマチャ１８とインダクタ１９を要素として備える。一例によれば、アーマチャ１８は、ステータであり、インダクタ１９は、励磁コイル２０を含むロータである。ステータ１８は、N個の相を備える。関連する例において、ステータ１８は、３つの相U、V及びWを備える。変形として、相の数Nは、５相機械については５に、６相機械又は２重３相タイプの機械については６に、又は、７相機械については７と等しくすることができる。ステータ１８の相は、三角形又は星形の形で接続することができる。三角形結合と星形結合の組み合わせも考えられる。
【００２４】
制御モジュール１４は、励磁コイル２０に注入される励磁電流を生成するためのチョッパを組み込んだ励磁回路１４１を備える。励磁電流は、例えば、シャントタイプの抵抗器によって測定することが可能である。
【００２５】
ロータ１９の角位置及び角速度の測定は、ホール効果アナログセンサＨ１、Ｈ２、Ｈ３によって、及び、ロータ１９と一体的に回転する、関連する磁気ターゲット２５によって実行することができる。
【００２６】
制御モジュール１４は、エンジンコンピュータ１５から得られて信号コネクタ２４を介して受信される制御信号にしたがってインバータ２６を制御する、例えば、マイクロコントローラを備える制御回路１４２も備える。
【００２７】
インバータ２６は、それぞれが開閉状態にしたがってステータ１８の対応する相U、V、Wを接地又はバッテリ１２の供給電圧B+に選択することを可能とする、２つのスイッチング素子をそれぞれに備えるアームを有する。スイッチング素子は、MOSFET型のパワートランジスタであることが好ましい。
【００２８】
電機１０による抵抗トルクの発生による熱機関１１の調整を支援するために本発明による方法の図２及び図３を参照した説明を以下に記載する。この抵抗トルクは、ステータ１８の相を短絡させ、励磁電流ｌｅｘｃを巻線ロータ１９に印加することにより得られる。本発明の目的は、エンジンコンピュータ１５により発せられる抵抗トルクの要求に従い、正確に励磁電流ｌｅｘｃを調整することにある。
【００２９】
制御モジュール１４は、その実装のためのソフトウェア命令を記憶するメモリを備えることができる。変形として、制御モジュール１４は、電気１０によって供給された電流の評価のための本発明を実装する、例えば、FPGA（Field-Programmable Gate Array）又はCPLD（Complex Programmable Logic Device）又は集積回路、例えば、ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）を形成する、プログラマブルロジック回路を備える。
【００３０】
より具体的には、トルク制御モジュールＭ１は、特にエンジンコンピュータ１５から得られた設定トルクＴｃｏｎｓと、ロータの回転速度Ｗｍｅｌの測定値とを受けとる。ロータの回転速度Ｗｍｅｌは、ホール効果アナログセンサによって測定される。
【００３１】
設定トルクＴｃｏｎｓ及び回転速度Ｗｍｅｌは出力において励磁電流ｌｅｘｃ＿ｃｏｎｓの対応する値を得るために、図４に示されるマッピングＣ１の入力により印加される。マッピングＣ１は、対応するトルクを決定するために、励磁電流ｌｅｘｃ及びロータの回転速度Ｗｍｅｌを発生させることによって有理に構築され、その後、マッピングは、入力において回転速度Ｗｍｅｌ及び設定トルクＴｃｏｎｓが適用できるように、戻される。
【００３２】
設定トルクｌｅｘｃ＿ｃｏｎｓに対応する励磁電流ｌｅｘｃは、巻線ロータ１９に印加されるが、多層ステータ１８の相は、接地点で短絡され、回転電機１０は、抵抗トルクを生成する。
【００３３】
この目的のために、設定励磁電流ｌｅｘｃ＿ｃｏｎｓは、調整モジュールＭ２に印加される（図２参照）。それ自体が知られているように、このモジュールＭ２は、差を測定するために、ロータ１９に印加される励磁電流ｌｅｘｃの値を設定電流ｌｅｘｃ＿ｃｏｎｓと比較する比較器を備える。この電流の差は、補正器、例えば、PIタイプ（Proportional and Integral）又はPIDタイプ（Proportional Integral and Derivative）の補正器の入力に印加され、この差から、ロータ１９のコイルの励磁回路１４１に伝達されるデューティサイクルを推定する。これにより、設定励磁電流ｌｅｘｃ＿ｃｏｎｓに対応する励磁電流ｌｅｘｃが得られる。
【００３４】
前述の説明は、純粋に例として提供されたものであり、本発明の分野を限定するものではなく、異なる要素を他の均等物で置き換えることにより、逸脱するものではないことを理解されたい。
【００３５】
さらに、本発明の異なる特徴、変形、及び／又は、実施形態は、それらが不適合又は相互に排他的ではないという条件で、様々な組み合わせにしたがって互いに関連づけることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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