專利名稱：控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本方面涉及一種安裝在車輛上的控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
近些年，在防止地球變暖的背景下要求減少CO2的排放量。汽車上的CO2的減少意味著提高燃料消耗性能，作為解決該問題的一個(gè)對(duì)策，有車輛停止時(shí)的怠速停止、減速行駛中的能量再生等。為了實(shí)現(xiàn)這些方法，提出一種將啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)和充電發(fā)電機(jī)一體化后的車輛用發(fā)電電動(dòng)機(jī)。在該過去的車輛用發(fā)電電動(dòng)機(jī)中，在車輛的自動(dòng)怠速停止后，通過連接了逆變器的發(fā)電電動(dòng)機(jī)能夠再啟動(dòng)。
而且，關(guān)于發(fā)電電動(dòng)機(jī)的怠速停止控制，提出一種使發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)1)，該技術(shù)當(dāng)由于發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作后的發(fā)動(dòng)機(jī)的再啟動(dòng)動(dòng)作，而認(rèn)為逆變器的各開關(guān)元件的溫度超過允許溫度范圍時(shí)，即使進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止動(dòng)作的條件具備，也會(huì)禁止發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作。在該過去的技術(shù)中，當(dāng)由于發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作后的發(fā)動(dòng)機(jī)的再啟動(dòng)動(dòng)作，而認(rèn)為逆變器的各開關(guān)元件的溫度超過允許溫度范圍時(shí)，因?yàn)楸苊庵蟮陌l(fā)動(dòng)機(jī)的再啟動(dòng)動(dòng)作，所以在發(fā)動(dòng)機(jī)的再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)，能夠防止開關(guān)元件處于所不能允許的高溫狀態(tài)。
特開2004-156589號(hào)公報(bào)但是，如上所述的過去技術(shù)，當(dāng)認(rèn)為逆變器的各開關(guān)元件的溫度超過允許溫度范圍時(shí)，即使進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止動(dòng)作的條件具備，也禁止發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作，使發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)持續(xù)，這種情況至少會(huì)在禁止發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止動(dòng)作期間增大燃料消耗。而且，在夏天時(shí)這種狀況可能會(huì)頻繁地發(fā)生，存在的問題是，經(jīng)常引起燃料消耗的惡化及排氣量的增加。
另外，在將逆變器等設(shè)置在發(fā)電電動(dòng)機(jī)軸向端面或外周上而形成一體的控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)中，在發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止動(dòng)作前的發(fā)電動(dòng)作時(shí)，由于一般具有來自最高溫的電樞繞組的因熱傳導(dǎo)等的受熱、以及隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作而使得發(fā)電電動(dòng)機(jī)本身的風(fēng)扇產(chǎn)生的強(qiáng)制冷卻作用失效，因而從怠速停止引起的發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止動(dòng)作后，馬上會(huì)發(fā)生逆變器的開關(guān)元件的溫度上升的特殊現(xiàn)象。因此，當(dāng)在該控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)中使用上述過去技術(shù)時(shí)，由于該開關(guān)元件溫度的特殊上升，很難判斷由于發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作后的發(fā)動(dòng)機(jī)再啟動(dòng)動(dòng)作而使開關(guān)元件的溫度是否超過允許溫度范圍。即使在能夠判斷上述情況時(shí)，因?yàn)榕卸ㄩ_關(guān)元件的溫度超過允許溫度范圍的次數(shù)確實(shí)會(huì)增加，所以禁止發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作的次數(shù)增加，結(jié)果存在的問題是，會(huì)出現(xiàn)更大幅度地惡化燃料消耗及增加排氣量的不良情況。
本發(fā)明正是為了解決上述問題而提出的，目的在于得到一種控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)，該控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)在由于怠速停止引起的發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止動(dòng)作后的再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)，限制發(fā)電動(dòng)作時(shí)的發(fā)電輸出或再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)流過開關(guān)元件的電流并進(jìn)行固定設(shè)定，或者進(jìn)行降低控制，從而使得開關(guān)元件的溫度不會(huì)超過最大允許溫度，通過這樣能夠抑制禁止怠速空轉(zhuǎn)的次數(shù)增加，促進(jìn)燃料消耗性能的提高及排氣量的減少。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)，包括具有包括電樞繞組的電樞和轉(zhuǎn)子、并與發(fā)動(dòng)機(jī)互傳動(dòng)力的發(fā)電電動(dòng)機(jī)；以及一體地安裝在上述發(fā)電電動(dòng)機(jī)的外周或軸向端面上、且具有包括多個(gè)開關(guān)元件的逆變器和根據(jù)來自車輛側(cè)的怠速停止控制部的指令信號(hào)來控制上述逆變器的控制電路、并通過在上述發(fā)電電動(dòng)機(jī)與蓄電池之間對(duì)電功率進(jìn)行雙向地直流-交流變換從而進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)動(dòng)作及向蓄電池的充電動(dòng)作的控制裝置。
而且，即使將由于發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止動(dòng)作后來自上述發(fā)電電動(dòng)機(jī)側(cè)的高溫部的受熱而引起的溫度上升、以及之后的發(fā)動(dòng)機(jī)再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的溫度上升施加給上述開關(guān)元件，但為了不使上述開關(guān)元件的溫度超過規(guī)定閾值，也至少將當(dāng)上述發(fā)電電動(dòng)機(jī)的發(fā)電動(dòng)作時(shí)或發(fā)動(dòng)機(jī)的再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的在上述開關(guān)元件中流過的電流值設(shè)定為限定值。
另外，根據(jù)本發(fā)明的其它的控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)，包括具有包括電樞繞組的電樞和轉(zhuǎn)子、并與發(fā)動(dòng)機(jī)互傳動(dòng)力的發(fā)電電動(dòng)機(jī)；以及一體地安裝在上述發(fā)電電動(dòng)機(jī)的外周或軸向端面上、且具有包括多個(gè)開關(guān)元件的逆變器、根據(jù)來自車輛側(cè)的怠速停止控制部的指令信號(hào)來控制上述逆變器的控制電路、和檢測(cè)上述開關(guān)元件的溫度的開關(guān)元件溫度檢測(cè)單元、并通過在上述發(fā)電電動(dòng)機(jī)與蓄電池之間對(duì)電功率進(jìn)行雙向地直流-交流變換從而進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)動(dòng)作及向蓄電池的充電動(dòng)作的控制裝置。
而且，上述控制電路假設(shè)在上述發(fā)電電動(dòng)機(jī)的發(fā)電動(dòng)作時(shí)的整個(gè)期間中，立刻進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作，判斷因向上述開關(guān)元件施加由于發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止動(dòng)作后的來自上述發(fā)電電動(dòng)機(jī)側(cè)的高溫部的受熱而引起的溫度上升、以及之后發(fā)動(dòng)機(jī)的再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的溫度上升，而使上述開關(guān)元件的溫度是否超過規(guī)定閾值，當(dāng)判定為超過時(shí)，對(duì)上述發(fā)電電動(dòng)機(jī)的發(fā)電輸出進(jìn)行降低控制，從而使得上述開關(guān)元件的溫度不超過上述規(guī)定閾值。
再有，上述控制電路在發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作實(shí)施后，且發(fā)動(dòng)機(jī)的再啟動(dòng)動(dòng)作實(shí)施前，通過上述開關(guān)元件溫度檢測(cè)單元來檢測(cè)上述開關(guān)元件的溫度，并判斷因向該檢測(cè)出的上述開關(guān)元件的溫度加上發(fā)動(dòng)機(jī)再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的溫度上升，而使上述開關(guān)元件的溫度是否超過上述規(guī)定閾值，當(dāng)判定為超過時(shí)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的上述開關(guān)元件中流過的電流值進(jìn)行減小控制，從而使得上述開關(guān)元件的溫度不超過上述規(guī)定閾值。
如果采用本發(fā)明，則當(dāng)利用怠速停止引起的發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止動(dòng)作后的再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)，能夠避免開關(guān)元件的溫度超過最大允許溫度，防止開關(guān)元件產(chǎn)生損傷。而且，能夠抑制禁止怠速停止的次數(shù)增加，且促進(jìn)燃料消費(fèi)性能的提高及排氣量的減少。


圖1是表示與本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1相關(guān)的控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)的截面圖。
圖2是表示與本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1相關(guān)的控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)要電路的框圖。
圖3是說明與本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1相關(guān)的控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作的流程圖。
圖4是說明與本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2相關(guān)的控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作的流程圖。
圖5是表示與本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1相關(guān)的怠速停止動(dòng)作中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、開關(guān)元件中流過的電流以及開關(guān)元件溫度上升的變化的時(shí)序圖。
圖6是求解將發(fā)電電流值作為參數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作后的開關(guān)元件的溫度上升值用的曲線圖、以及表示發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作前的開關(guān)元件的溫度分布的曲線圖。
圖7是求解為了使再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的開關(guān)元件的溫度不超過最大允許溫度的發(fā)電動(dòng)作時(shí)的發(fā)電電流的上限值用的說明圖。
圖8是表示控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)中的發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止動(dòng)作后的開關(guān)元件和電樞繞組的溫度變化圖。
標(biāo)號(hào)說明1發(fā)電電動(dòng)機(jī)6轉(zhuǎn)子8電樞9電樞繞組18溫度傳感器(開關(guān)元件溫度檢測(cè)單元)19蓄電池20逆變器41a、41b開關(guān)元件44控制電路48怠速停止控制部49發(fā)動(dòng)機(jī)50內(nèi)側(cè)散熱器51外側(cè)散熱器60控制裝置100控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)具體實(shí)施方式
圖1是表示與本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1相關(guān)的控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)的截面圖。
在圖1中，發(fā)電電動(dòng)機(jī)1包括由前端蓋2和后端蓋3組成的機(jī)殼；通過支承軸承4a、4b配置在該機(jī)殼上能自由旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸5；固定在該旋轉(zhuǎn)軸5上的、并具有勵(lì)磁繞組7的轉(zhuǎn)子6；固定在機(jī)殼上使其包圍轉(zhuǎn)子6而配置的、并具有電樞繞組9及電樞鐵心10的電樞8；固定在轉(zhuǎn)子6的軸向的兩端面上的風(fēng)扇11；固定在旋轉(zhuǎn)軸5的前側(cè)的端部上的帶輪12；安裝在后端蓋3上使其位于旋轉(zhuǎn)軸5的后側(cè)外周上的刷握13；配置在刷握13內(nèi)的、使其與安裝在旋轉(zhuǎn)軸5的后側(cè)上的一對(duì)集電環(huán)15滑動(dòng)連接的一對(duì)電刷14；以及配置在旋轉(zhuǎn)軸5的后側(cè)端部上的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)傳感器(旋轉(zhuǎn)變壓器等)16。而且，該發(fā)電電動(dòng)機(jī)1通過帶輪12和傳動(dòng)帶(沒有圖示)與發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸(沒有圖示)連接。另外，通過后述的控制電路44將旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)傳感器16的信號(hào)輸出傳送給怠速停止控制部48，用于轉(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)，用作為發(fā)電電動(dòng)機(jī)1的發(fā)電動(dòng)作及發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的控制信息。
在配置于后端蓋3的后側(cè)上的罩殼17與后端蓋3之間的空間中，構(gòu)成逆變器20的多個(gè)開關(guān)元件41a、41b以及與各開關(guān)元件41a、41b連接的內(nèi)側(cè)散熱器50和外側(cè)散熱器51，通過絕緣材料52及安裝突起53，固定在后端蓋3的外側(cè)的壁面上。另外，在罩殼17的外側(cè)的端面上配置安裝了對(duì)各開關(guān)元件41a、41b進(jìn)行ON/OFF控制的控制電路44的控制電路基板44a。另外，雖然沒有圖示，但是作為開關(guān)元件溫度檢測(cè)單元的溫度傳感器18緊貼在內(nèi)側(cè)散熱器50及外側(cè)散熱器51上、且設(shè)置在開關(guān)元件41a、41b的附近。
這樣構(gòu)成將由逆變器20、控制電路44等組成的控制裝置60設(shè)置在發(fā)電電動(dòng)機(jī)1的軸向端面上而形成一體的控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)100。
在該控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)100中，在罩殼17上設(shè)置通風(fēng)孔17a、17b，并利用轉(zhuǎn)子6的風(fēng)扇11的旋轉(zhuǎn)，形成圖1中箭頭F所示的冷卻通風(fēng)路徑。流過該冷卻通風(fēng)路徑的冷卻風(fēng)首先從設(shè)置在罩殼17的端面上的通風(fēng)孔17a、17b流入罩殼17內(nèi)，并冷卻控制電路44，然后分別冷卻內(nèi)側(cè)散熱器50、外側(cè)散熱器51等。接著，冷卻風(fēng)從設(shè)置在后端蓋3的端面上的吸氣孔3a流入機(jī)殼內(nèi)，利用風(fēng)扇11沿徑向轉(zhuǎn)彎，并冷卻電樞繞組9，最后從設(shè)置在后端蓋3的側(cè)面上的排氣孔3b排出。
接著，參照?qǐng)D2來說明這樣構(gòu)成的控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)100。圖2是表示由與本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1相關(guān)的控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)與車輛側(cè)的怠速停止控制部組成的簡(jiǎn)要系統(tǒng)構(gòu)成的框圖。
在圖2中，將3相(U相、V相、W相)繞組連接成Y形聯(lián)接(星形聯(lián)接)，構(gòu)成發(fā)電電動(dòng)機(jī)1的電樞繞組9。逆變器20具有由多個(gè)開關(guān)元件41a、41b和與各開關(guān)元件41a、41b并聯(lián)的二極管42組成的逆變器模塊40；以及與該逆變器模塊40并聯(lián)的電容器43。
該逆變器模塊40中，將2對(duì)構(gòu)成上橋臂46的開關(guān)元件41a及二極管42、以及構(gòu)成下橋臂47的開關(guān)元件41b及二極管42串聯(lián)連接的組合作為1組，將該組并聯(lián)配置3組。
電樞繞組9的Y形聯(lián)接的各相的端部，通過交流布線21，分別與串聯(lián)配置的上橋臂46的開關(guān)元件41a與下橋臂47的開關(guān)元件41b的中間點(diǎn)電連接。另外，蓄電池19的正極側(cè)端子及負(fù)極側(cè)端子通過直流布線22分別與逆變器模塊40的正極側(cè)和負(fù)極側(cè)電連接。
在逆變器模塊40中，各個(gè)開關(guān)元件41a、41b的開關(guān)動(dòng)作由控制電路44的指令來控制。另外，控制電路44控制勵(lì)磁電流控制電路45，并調(diào)整流入轉(zhuǎn)子6的勵(lì)磁繞組7中的勵(lì)磁電流。
怠速停止控制部48是一種發(fā)送用于使發(fā)動(dòng)機(jī)49進(jìn)行自動(dòng)停止動(dòng)作或再啟動(dòng)動(dòng)作的指令的發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作/再啟動(dòng)動(dòng)作的電子控制裝置。該怠速停止控制部48根據(jù)例如車速信息和制動(dòng)信息等車輛信息、以及來自溫度傳感器18的開關(guān)元件41a、41b的溫度信號(hào)等，判斷是否應(yīng)該進(jìn)行怠速停止動(dòng)作(發(fā)動(dòng)機(jī)49的自動(dòng)停止動(dòng)作及發(fā)動(dòng)機(jī)49的再啟動(dòng)動(dòng)作)，當(dāng)判定應(yīng)該進(jìn)行怠速停止動(dòng)作時(shí)，向控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)100輸出怠速停止動(dòng)作指令(發(fā)動(dòng)機(jī)49的自動(dòng)停止動(dòng)作指令及發(fā)動(dòng)機(jī)49的再啟動(dòng)動(dòng)作指令)。
在這樣的控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)100中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)49進(jìn)行啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)，從蓄電池19通過直流布線22向逆變器20提供直流功率，控制電路44對(duì)逆變器模塊40的各開關(guān)元件41a、41b進(jìn)行ON/OFF控制，將直流功率轉(zhuǎn)變成三相交流功率。然后，通過交流布線21向發(fā)電電動(dòng)機(jī)1的電樞繞組9提供該三相交流功率。通過這樣，在由勵(lì)磁電流控制電路45提供勵(lì)磁電流的轉(zhuǎn)子6的勵(lì)磁繞組7的周圍分布旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，并驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子6旋轉(zhuǎn)，通過帶輪12、傳動(dòng)帶、曲軸帶輪等使發(fā)動(dòng)機(jī)49開始啟動(dòng)。
另一方面，如果發(fā)動(dòng)機(jī)49開始啟動(dòng)，則發(fā)動(dòng)機(jī)49的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力通過曲軸帶輪、傳動(dòng)帶、帶輪12，傳送給控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)100。通過這樣，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子6旋轉(zhuǎn)，并在電樞繞組9中感應(yīng)起三相交流電壓。因此，控制電路44對(duì)各開關(guān)元件41a、41b進(jìn)行ON/OFF控制，將電樞繞組9中感應(yīng)起的三相交流功率轉(zhuǎn)變成直流功率，并對(duì)蓄電池19進(jìn)行充電。
接著，參照?qǐng)D3所示的流程圖來說明控制電路44根據(jù)車輛側(cè)的怠速停止控制部48的指令進(jìn)行怠速停止控制、從而使得逆變器20的開關(guān)元件41a、41b的溫度不超過最大允許溫度的情況。另外，在圖3中，為了方便起見，用S100～113來表示步驟100～113。
當(dāng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)49為旋轉(zhuǎn)動(dòng)作中、且控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)100(發(fā)電電動(dòng)機(jī)1)為發(fā)電動(dòng)作中時(shí)，首先，控制電路44取入來自溫度傳感器18的輸出，測(cè)定開關(guān)元件41a、41b的溫度T(步驟100)。接著，進(jìn)行步驟101，計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)49的自動(dòng)停止動(dòng)作后的開關(guān)元件41a、41b的溫度上升值⊿T1，再進(jìn)行步驟102，計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)49再起動(dòng)動(dòng)作時(shí)的開關(guān)元件41a、41b的溫度上升值⊿T2。然后，進(jìn)行步驟103，判斷當(dāng)再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)開關(guān)元件41a、41b的溫度(T+⊿T2+⊿T2)是否超過開關(guān)元件41a、41b的最大允許溫度Tmax。
在步驟103中，如果判定為當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)49再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)開關(guān)元件41a、41b的溫度沒有超過開關(guān)元件41a、41b的最大允許溫度Tmax，則進(jìn)行步驟104。在步驟104中，怠速停止控制部48根據(jù)步驟103的判定結(jié)果、以及用于判別怠速停止條件是否成立的其它輸入信息，判別怠速停止條件是否成立。如果怠速停止條件成立，則命令發(fā)動(dòng)機(jī)49進(jìn)行自動(dòng)停止動(dòng)作，停止發(fā)動(dòng)機(jī)49(步驟105)，一直保持待機(jī)狀態(tài)，直到發(fā)動(dòng)機(jī)49的再啟動(dòng)條件具備為止(步驟106)。然后，如果發(fā)動(dòng)機(jī)49的再啟動(dòng)條件具備，則向控制電路44發(fā)出發(fā)電電動(dòng)機(jī)1的啟動(dòng)動(dòng)作指令(步驟107)。
接著，如果根據(jù)輸入的發(fā)動(dòng)機(jī)49的轉(zhuǎn)速等判定啟動(dòng)動(dòng)作結(jié)束(步驟108)，則向控制電路44發(fā)出發(fā)動(dòng)機(jī)49的再啟動(dòng)動(dòng)作結(jié)束的指令，并切換到發(fā)電動(dòng)作(步驟109)。然后，當(dāng)切換到發(fā)電動(dòng)作后，判斷是否就這樣繼續(xù)從步驟100到步驟109為止的怠速停止控制(步驟110)，當(dāng)要繼續(xù)時(shí)，則返回最初的步驟100。反之，當(dāng)不繼續(xù)時(shí)，則停止怠速停止控制(步驟111)。
另外，在步驟103中，如果判定為當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)49再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)開關(guān)元件41a、41b的溫度超過開關(guān)元件41a、41b的最大允許溫度Tmax，則進(jìn)行步驟112。然后，控制電路44計(jì)算必須降低的發(fā)電輸出值，將發(fā)電輸出降到該值(步驟112)后，待機(jī)規(guī)定的時(shí)間(步驟113)。然后，如果經(jīng)過規(guī)定時(shí)間，則返回最初的步驟100。
另外，在步驟104中，如果判定為怠速停止條件不成立，則這時(shí)也返回最初的步驟100。
接著，參照?qǐng)D5來說明該怠速停止控制中的開關(guān)元件41a、41b的溫度、發(fā)電電流等的變化情況。圖5是表示與本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1相關(guān)的怠速停止動(dòng)作中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、開關(guān)元件中流過的電流以及開關(guān)元件的溫度變化的時(shí)序圖。而且，圖5(a)表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，圖5(b)表示發(fā)電動(dòng)作時(shí)(蓄電池充電時(shí))及啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)(蓄電池放電時(shí))流過開關(guān)元件的電流的變化，圖5(c)表示開關(guān)元件的溫度變化。另外，圖5中實(shí)線表示本申請(qǐng)實(shí)施的情況，而虛線表示比較例的情況。這里，比較例表示沒有實(shí)施本申請(qǐng)這樣的控制的情況。
首先，圖5中用虛線表示的比較例，是發(fā)電電動(dòng)機(jī)1在發(fā)電動(dòng)作中、而在發(fā)動(dòng)機(jī)49自動(dòng)停止的時(shí)刻t1前的任意時(shí)刻t不實(shí)施實(shí)線表示的本申請(qǐng)的控制的情況，發(fā)動(dòng)機(jī)49的自動(dòng)停止動(dòng)作(t1)后，開關(guān)元件41a、41b的溫度由于來自電樞繞組9的傳熱而上升，而且進(jìn)一步由于再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)(t2)流過的大啟動(dòng)動(dòng)作電流而使溫度急劇上升。通過這樣，雖然只是超過一點(diǎn)，但是說起來開關(guān)元件41a、41b的溫度超過開關(guān)元件41a、41b的最大允許溫度，則產(chǎn)生的情況是，會(huì)對(duì)開關(guān)元件41a、41b的壽命產(chǎn)生顯著的惡劣影響。
然后，再啟動(dòng)動(dòng)作后切換到發(fā)電動(dòng)作，且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升，如果此時(shí)對(duì)于發(fā)電輸出，利用風(fēng)扇11的冷卻作用的一方占上風(fēng)，則開關(guān)元件41a、41b的溫度會(huì)急劇地下降。然后，如果在時(shí)刻t3再次進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)49的自動(dòng)停止動(dòng)作，則開關(guān)元件41a、41b的溫度會(huì)與上述同樣地上升。然后，當(dāng)時(shí)刻t4再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)，開關(guān)元件41a、41b的溫度由于大的啟動(dòng)動(dòng)作電流而急劇地上升。這時(shí)，開關(guān)元件41a、41b的溫度將大大地超過開關(guān)元件41a、41b的最大允許溫度。
另一方面，在本實(shí)施形態(tài)1中，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)49自動(dòng)停止時(shí)刻t1前的任意時(shí)刻t，假設(shè)在時(shí)刻t后怠速停止條件馬上成立并進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)49的自動(dòng)停止動(dòng)作，則發(fā)動(dòng)機(jī)49的自動(dòng)停止動(dòng)作后，對(duì)開關(guān)元件41a、41b的溫度T加上由于來自電樞繞組9的傳熱而上升的溫度部分⊿T1、以及由于再起動(dòng)動(dòng)作時(shí)流過的大的啟動(dòng)動(dòng)作電流而上升的溫度部分⊿T2，從而判斷再啟動(dòng)動(dòng)作后的開關(guān)元件41a、41b的溫度(T+⊿T1+⊿T2)是否超過了開關(guān)元件41a、41b的最大允許溫度Tmax。
然后，當(dāng)判定為開關(guān)元件41a、41b的溫度超過最大允許溫度Tmax時(shí)，因?yàn)閺木o接時(shí)刻t之后使發(fā)電電流降低到適當(dāng)值，因此如圖5(c)中實(shí)線所示，時(shí)刻t后的發(fā)動(dòng)機(jī)49的自動(dòng)停止動(dòng)作時(shí)(t1)及發(fā)動(dòng)機(jī)49的再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)(t2)之前的開關(guān)元件41a、41b的溫度低于比較例。所以，即使由于再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)(t2)流過的大啟動(dòng)動(dòng)作電流而使得開關(guān)元件41a、41b的溫度急劇地上升，也能夠避免超過開關(guān)元件41a、41b的最大允許溫度。
然后，再啟動(dòng)動(dòng)作后切換到發(fā)電動(dòng)作，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升，如果此時(shí)對(duì)于發(fā)電輸出，利用風(fēng)扇11的冷卻作用的一方占上風(fēng)，則開關(guān)元件41a、41b的溫度會(huì)急劇地下降。假設(shè)即使該再啟動(dòng)動(dòng)作后進(jìn)行切換的該發(fā)電動(dòng)作時(shí)，也立刻進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)49的自動(dòng)停止動(dòng)作，則繼續(xù)進(jìn)行使發(fā)電電流低于適當(dāng)值的控制，從而使得即使加上發(fā)動(dòng)機(jī)49的自動(dòng)停止動(dòng)作后的溫度上升值⊿T1與再起動(dòng)動(dòng)作時(shí)的溫度上升值⊿T2時(shí)，開關(guān)元件41a、41b的溫度也不會(huì)超過開關(guān)元件41a、41b的最大允許溫度。
因此，即使在時(shí)刻t3進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)49的自動(dòng)停止動(dòng)作，而且在時(shí)刻t4進(jìn)行再啟動(dòng)動(dòng)作的情況，也能夠避免開關(guān)元件41a、41b的溫度超過開關(guān)元件41a、41b的最大允許溫度，能夠事先防止開關(guān)元件41a、41b超過最大允許溫度而遭到損壞。
這樣，如果采用本實(shí)施形態(tài)1，則假定當(dāng)?shù)∷偻Ｖ箍刂茣r(shí)，在發(fā)電電動(dòng)機(jī)1(控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)100)進(jìn)行發(fā)電動(dòng)作的全部期間，立刻進(jìn)行利用怠速停止的自動(dòng)停止動(dòng)作，并且在該發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作之后進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的再啟動(dòng)動(dòng)作，這時(shí)判斷通過加上發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作后的溫度上升和再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的溫度上升而開關(guān)元件的溫度是否超過開關(guān)元件的最大允許溫度，當(dāng)判定為超過時(shí)，因?yàn)槭拱l(fā)電電流降低到適當(dāng)值，所以當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作后的再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)，可以避免開關(guān)元件的溫度超過開關(guān)元件的最大允許溫度。
因此，可以不為了使開關(guān)元件的溫度不超過最大允許溫度而禁止怠速停止的實(shí)施，能夠促進(jìn)燃料消耗性能的提高及排氣量的減少。
另外，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作后的再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)，因?yàn)槟軌蚴归_關(guān)元件的溫度不超過最大允許溫度，所以能夠提高可靠性。
而且，由于再啟動(dòng)動(dòng)作后切換至發(fā)電動(dòng)作，并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升時(shí)的發(fā)電輸出進(jìn)行降低控制，所以考慮與冷卻之間的平衡而降低發(fā)電輸出。即，能夠始終在保持與冷卻之間的平衡的范圍內(nèi)最大限度地輸出發(fā)電輸出，也不會(huì)出現(xiàn)蓄電池充電不足的情況。
另外，因?yàn)閷⒆鳛榕卸ɑ鶞?zhǔn)的閾值設(shè)定為開關(guān)元件的最大允許溫度，所以能夠最大限度地加大開關(guān)元件中流過的電流，能夠設(shè)定較大的再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的最大轉(zhuǎn)矩及發(fā)電動(dòng)作時(shí)的發(fā)電輸出。另外，因?yàn)闇囟葌鞲衅骶o貼散熱器且設(shè)置在開關(guān)元件的附近，所以能夠準(zhǔn)確地測(cè)定開關(guān)元件的溫度。
另外，逆變器位于冷卻通風(fēng)路徑的上流側(cè)，電樞繞組位于冷卻通風(fēng)路徑的下流側(cè)。因此，將冷卻逆變器而變熱了的冷卻風(fēng)提供給電樞繞組的冷卻。通過這樣，擴(kuò)大開關(guān)元件與電樞繞組之間的溫度差，開關(guān)元件很容易受到來自電樞繞組的熱量的影響。因此，該控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)是一種適于采用推定發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作后的開關(guān)元件的溫度上升的本申請(qǐng)的結(jié)構(gòu)。
接著，說明發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作后的開關(guān)元件的溫度上升值⊿T1的計(jì)算方法。
這里，圖6中的上圖是求解發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作后的開關(guān)元件的溫度上升值用的曲線圖的一個(gè)例子(環(huán)境溫度為80℃時(shí))，是表示將發(fā)電動(dòng)作時(shí)的發(fā)電電流值作為參數(shù)、該發(fā)電電流輸出時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作后的開關(guān)元件的溫度上升值⊿T1之間的關(guān)系。對(duì)應(yīng)于環(huán)境溫度，對(duì)例如控制電路44的存儲(chǔ)部(沒有圖示)存儲(chǔ)多條該曲線圖。
另外，圖6中的下圖是發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作前的開關(guān)元件的溫度T的分布的一個(gè)例子，是表示將發(fā)電動(dòng)作時(shí)的發(fā)電電流值作為參數(shù)、該發(fā)電電流輸出時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與此時(shí)開關(guān)元件的溫度的關(guān)系，為了說明求解發(fā)電動(dòng)作時(shí)的發(fā)電電流的適當(dāng)值、而使開關(guān)元件的溫度不超過最大允許溫度的方法，與圖6中的上圖并用。實(shí)際上，發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作前的發(fā)電動(dòng)作時(shí)的開關(guān)元件的溫度T只要利用溫度傳感器來求出即可。
這里，控制電路44由怠速停止控制部48得到環(huán)境溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的信息信號(hào)，同時(shí)檢測(cè)出發(fā)電動(dòng)作時(shí)的發(fā)電電流，從圖6中的上圖所示的曲線圖計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)49的自動(dòng)停止動(dòng)作后的開關(guān)元件41a、41b的溫度上升值⊿T1。因此，很容易推定開關(guān)元件41a、41b的溫度上升值⊿T1。另外，也可以將圖6中的上圖所示的曲線的近似式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部中，將環(huán)境溫度、發(fā)電動(dòng)作時(shí)的發(fā)電電流值以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速代入近似式中，從而計(jì)算出開關(guān)元件41a、41b的溫度上升值⊿T1。另外，能夠根據(jù)啟動(dòng)動(dòng)作電流值，計(jì)算出再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的開關(guān)元件41a、41b的溫度上升值⊿T2。而且，能夠通過啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值計(jì)算出該啟動(dòng)動(dòng)作電流值。
接著，說明當(dāng)判定為再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的開關(guān)元件的溫度超過開關(guān)元件的最大允許溫度時(shí)、計(jì)算必須降低的發(fā)電動(dòng)作時(shí)的發(fā)電電流的適當(dāng)值的方法。圖7是求解為使再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的開關(guān)元件的溫度不超過最大允許溫度的發(fā)電動(dòng)作時(shí)的發(fā)電電流的適當(dāng)值的方法的說明圖。
圖7是表示將發(fā)電動(dòng)作時(shí)的發(fā)電電流值作為參數(shù)、該發(fā)電電流輸出時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與在發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作后再啟動(dòng)動(dòng)作前的開關(guān)元件的溫度(T+⊿T1)的關(guān)系。而且，例如如果設(shè)定開關(guān)元件41a、41b的最大允許溫度Tmax為125℃，并假定發(fā)動(dòng)機(jī)49的再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的溫度上升值⊿T2為15℃，則發(fā)動(dòng)機(jī)49的自動(dòng)停止動(dòng)作后的再啟動(dòng)動(dòng)作前的開關(guān)元件41a、41b的溫度(T+⊿T1)的允許上限溫度值為110℃(＝Tmax-⊿T2＝125℃-15℃)。即，再啟動(dòng)動(dòng)作前的開關(guān)元件41a、41b的溫度(T+⊿T1)小于等于該110℃那樣的、并對(duì)應(yīng)于各發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的發(fā)電動(dòng)作時(shí)的發(fā)電電流值成為使再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的開關(guān)元件41a、41b的溫度不超過最大允許溫度Tmax的發(fā)電電流的適當(dāng)值。在圖7中，對(duì)應(yīng)于各發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速并用黑圓點(diǎn)來表示該發(fā)電電流適當(dāng)值的上限值。
下面來說明當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作后開關(guān)元件溫度上升的現(xiàn)象。
在將逆變器20設(shè)置在機(jī)殼的軸向端面上而形成一體的控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)100中，因?yàn)榕c將逆變器20作為別的部分來設(shè)置的發(fā)電電動(dòng)機(jī)不同，逆變器20和發(fā)電電動(dòng)機(jī)1中溫度也是最高的電樞繞組9夾住后端蓋3而接近，所以難以實(shí)現(xiàn)將從電樞繞組9向逆變器20傳送的熱量完全隔開的結(jié)構(gòu)。而且，發(fā)動(dòng)機(jī)49的自動(dòng)停止動(dòng)作后，由于利用風(fēng)扇11對(duì)逆變器20的強(qiáng)制冷卻作用消失，因此如圖1中箭頭H所示，從高溫的電樞繞組9開始經(jīng)過電樞鐵心10、后端蓋3、安裝突起53、絕緣材料52、散熱器50、51的熱傳導(dǎo)路徑，將熱量傳導(dǎo)到開關(guān)元件41a、41b。該結(jié)果是，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)49的自動(dòng)停止動(dòng)作后，發(fā)生開關(guān)元件41a、41b溫度上升的現(xiàn)象。
圖8是表示控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)100中在發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作后的開關(guān)元件和電樞繞組的溫度變化圖。
從圖8來看可知，開關(guān)元件41a、41b的溫度在發(fā)動(dòng)機(jī)49的自動(dòng)停止動(dòng)作之后馬上開始上升，并接近相反地溫度慢慢下降的電樞繞組9的溫度。即，電樞繞組9的熱量傳遞給開關(guān)元件41a、41b，從而使得開關(guān)元件41a、41b的溫度被電樞繞組9的溫度拉著那樣上升。
因?yàn)榕c本實(shí)施形態(tài)1相關(guān)的怠速停止控制方法考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止動(dòng)作后的開關(guān)元件溫度上升值⊿T1，且判斷開關(guān)元件的溫度是否超過再啟動(dòng)動(dòng)作后的開關(guān)元件的最大允許溫度，所以正好適用于具有在發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作后開關(guān)元件溫度上升的特殊現(xiàn)象的控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)100的怠速停止控制。
實(shí)施形態(tài)2圖4是表示與本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2相關(guān)的怠速停止控制流程的一部分的圖，是表示在圖3所示的實(shí)施形態(tài)1的情況下的流程圖中、步驟105與步驟106之間的點(diǎn)A與點(diǎn)B之間插入的部分。
在本實(shí)施形態(tài)2中，對(duì)于上述實(shí)施形態(tài)1中所述的怠速停止控制，是通過附加基于圖4所示流程圖的控制來更加確實(shí)地進(jìn)行怠速停止控制，從而使得逆變器20的開關(guān)元件41a、41b的溫度不超過最大允許溫度。
在上述實(shí)施形態(tài)1的情況下，例如在圖3的步驟103中，判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)49的再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的開關(guān)元件41a、41b的溫度(T+⊿T1+⊿T2)沒有超過最大允許溫度Tmax，而且在步驟104中怠速停止條件成立，在步驟105中實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)49的自動(dòng)停止動(dòng)作。但是，在發(fā)動(dòng)機(jī)49的自動(dòng)停止動(dòng)作后，由于一些外部因素而使環(huán)境溫度突然上升時(shí)，也可能在發(fā)動(dòng)機(jī)49的再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)出現(xiàn)開關(guān)元件41a、41b的溫度超過最大允許溫度的問題。
因此，在本實(shí)施形態(tài)2中，盡管在圖3的步驟103中判定為發(fā)動(dòng)機(jī)49的再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的開關(guān)元件41a、41b的溫度沒有超過最大允許溫度Tmax，但在發(fā)動(dòng)機(jī)49的自動(dòng)停止動(dòng)作實(shí)施后，由于上述那樣的難以預(yù)測(cè)的因素，在發(fā)動(dòng)機(jī)49的再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)，判定為開關(guān)元件41a、41b的溫度超過最大允許溫度Tmax時(shí)，提供為了避免這種情況而采用的控制。以下，參照?qǐng)D4所示的流程圖，說明根據(jù)實(shí)施形態(tài)2的怠速停止控制。另外，在圖4中，為了方便起見，將步驟120～123作為S120～123。
在本實(shí)施形態(tài)2中，圖3中的步驟100到步驟113，因?yàn)榕c實(shí)施形態(tài)1中說明的內(nèi)容相同，所以該說明省略，下面來說明關(guān)于插入步驟105與步驟106之間的圖4所示的流程圖。
怠速停止條件成立(步驟104)，實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)49的自動(dòng)停止動(dòng)作(步驟105)。接著轉(zhuǎn)向步驟120，測(cè)定緊接著發(fā)動(dòng)機(jī)49的再啟動(dòng)動(dòng)作前的開關(guān)元件41a、41b的溫度(T+⊿T1)(步驟120)。接著，轉(zhuǎn)向步驟121，計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)49再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的開關(guān)元件41a、41b的溫度上升值⊿T2(步驟121)。然后，轉(zhuǎn)向步驟122，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)49的再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的開關(guān)元件41a、41b的溫度(T+⊿T1+⊿T2)是否超過最大允許溫度Tmax。
在步驟122中，當(dāng)判定為沒有超過時(shí)，轉(zhuǎn)向步驟106，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)49的再啟動(dòng)動(dòng)作條件是否成立。然后，當(dāng)判定條件成立時(shí)，用控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)100來啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)(步驟107)。
另一方面，在步驟122中，當(dāng)判定為超過時(shí)，轉(zhuǎn)向步驟123，將發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的開關(guān)元件電流值(啟動(dòng)電流值)降低到發(fā)動(dòng)機(jī)能夠啟動(dòng)范圍的規(guī)定值，使得開關(guān)元件41a、41b的溫度(T+⊿T1+⊿T2)不超過最大允許溫度Tmax。接著，轉(zhuǎn)向步驟106，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)49的再啟動(dòng)條件是否成立。
在步驟106中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)49的再啟動(dòng)條件不成立時(shí)，返回步驟120前面的點(diǎn)A，再重復(fù)進(jìn)行從步驟120到步驟123。然后，在步驟106中，當(dāng)判定為發(fā)動(dòng)機(jī)49的再啟動(dòng)條件成立時(shí)，用控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)100來啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)49(步驟107)。
這樣在本實(shí)施形態(tài)2中，能夠確實(shí)地避免再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)開關(guān)元件溫度超過最大允許溫度的情況，能夠事先防止開關(guān)元件超過最大允許溫度而受損的情況。另外，能夠抑制禁止怠速停止次數(shù)的增加，并且能夠促進(jìn)燃料消耗性能的提高及排氣量的減少。
實(shí)施形態(tài)3在上述實(shí)施形態(tài)1中，在發(fā)電電動(dòng)機(jī)進(jìn)行發(fā)電動(dòng)作的整個(gè)過程中，假定立刻進(jìn)行利用怠速停止而產(chǎn)生的發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止動(dòng)作，而且在該發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止動(dòng)作后進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的再啟動(dòng)動(dòng)作，實(shí)施怠速停止控制。而且，在該怠速停止控制中，通過對(duì)開關(guān)元件加上發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作后的溫度上升與再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的溫度上升，判斷開關(guān)元件的溫度是否超過開關(guān)元件的最大允許溫度。然后，當(dāng)判定為超過時(shí)，進(jìn)行控制，使發(fā)電電流降低到適當(dāng)值，從而使得在發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止動(dòng)作后的再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)開關(guān)元件的溫度不超過開關(guān)元件的最大允許溫度。
而且，在上述實(shí)施形態(tài)2中，在發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作后，測(cè)定緊接發(fā)動(dòng)機(jī)的再啟動(dòng)動(dòng)作前的開關(guān)元件的溫度，而且計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的開關(guān)元件的溫度上升，判斷當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)開關(guān)元件溫度是否超過最大允許溫度。然后，當(dāng)判定為超過時(shí)，進(jìn)行控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)的再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的開關(guān)元件電流值(啟動(dòng)動(dòng)作電流值)下降到發(fā)動(dòng)機(jī)能夠啟動(dòng)的范圍的規(guī)定值，從而使得在發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止動(dòng)作后的再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)開關(guān)元件的溫度不超過開關(guān)元件的最大允許溫度。通過這樣，避免了盡管判定發(fā)動(dòng)機(jī)的再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)開關(guān)元件的溫度沒有超過最大允許溫度、但是由于發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作后的一些難以預(yù)測(cè)的因素而使發(fā)動(dòng)機(jī)的再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)開關(guān)元件溫度超過最大允許溫度的不良情況。
另一方面，在本實(shí)施形態(tài)3中，像上述實(shí)施形態(tài)1一樣，在開關(guān)元件的溫度不超過最大允許溫度的范圍內(nèi)，不進(jìn)行以最大限度來輸出發(fā)電動(dòng)作時(shí)的發(fā)電電功率的控制，另外，像上述實(shí)施形態(tài)2一樣，在開關(guān)元件的溫度不超過最大允許溫度的范圍內(nèi)，也不進(jìn)行以最大限度來輸出再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的控制，即使是給予的制約條件(環(huán)境溫度、最低必要轉(zhuǎn)矩等)下的最糟糕情況時(shí)，也使發(fā)電動(dòng)作時(shí)的發(fā)電輸出及再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的啟動(dòng)動(dòng)作電流對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(或者控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速)規(guī)定為一定，從而使得開關(guān)元件的溫度不超過最大允許溫度。
參照?qǐng)D7來說明關(guān)于本實(shí)施形態(tài)3。
在圖7中，黑圓點(diǎn)表示為了使發(fā)動(dòng)機(jī)49再啟動(dòng)時(shí)的開關(guān)元件41a、41b的溫度不超過最大允許溫度的發(fā)電電流的上限值，可根據(jù)各發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行求解。另外，該情況下的環(huán)境溫度為80℃，是作為制約條件的環(huán)境溫度范圍(-30℃～80℃)的最大值的情況，是作為環(huán)境溫度的最糟糕的情況。
另一方面，在本實(shí)施形態(tài)3的情況下，將對(duì)應(yīng)于各發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的發(fā)電電流值規(guī)定作為用白圓點(diǎn)表示的發(fā)電特性，作為比黑圓點(diǎn)表示的發(fā)電電流的上限值要低0～20安培那樣限制的值。因此，再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的開關(guān)元件41a、41b的溫度(T+⊿T1)也較低，對(duì)于允許的上限溫度值保持一定余量。
這時(shí)，因?yàn)榧词弓h(huán)境溫度是制約條件下的最糟糕情況、即80℃，也決定了發(fā)電特性，使得緊接再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)前的開關(guān)元件41a、41b的溫度(T+⊿T1)較低，對(duì)于允許的上限溫度值保持足夠的余量，所以在低于80℃的環(huán)境溫度的情況下，如果是該發(fā)電特性，則再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的開關(guān)元件41a、41b的溫度也不會(huì)超過最大允許溫度。
另外，在發(fā)動(dòng)機(jī)能夠啟動(dòng)的范圍內(nèi)盡可能小地設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)49再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的開關(guān)元件電流值(啟動(dòng)動(dòng)作電流值)。通過這樣，因?yàn)閷l(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的開關(guān)元件41a、41b的溫度上升值⊿T2抑制得較低，所以能夠確實(shí)地避免再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)開關(guān)元件41a、41b的溫度超過最大允許溫度的情況。
因此，在本實(shí)施形態(tài)3中，在進(jìn)行再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)，確實(shí)能夠避免開關(guān)元件的溫度超過最大允許溫度的情況，能夠事先防止開關(guān)元件超過最大允許溫度而受損的情況。另外，能夠抑制禁止怠速停止次數(shù)的增加，并且能夠促進(jìn)燃料消耗性能的提高及排氣量的減少。
權(quán)利要求
1.一種控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)，其特征在于，具有具有包括電樞繞組的電樞及轉(zhuǎn)子、并與發(fā)動(dòng)機(jī)互傳動(dòng)力的發(fā)電電動(dòng)機(jī)；以及一體地安裝在所述發(fā)電電動(dòng)機(jī)的外周或軸向端面上、且具有包括多個(gè)開關(guān)元件的逆變器和根據(jù)來自車輛側(cè)的怠速停止控制部的指令信號(hào)來控制所述逆變器的控制電路、并通過在所述發(fā)電電動(dòng)機(jī)與蓄電池之間對(duì)電功率進(jìn)行雙向地直流-交流變換從而進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)動(dòng)作及向蓄電池的充電動(dòng)作的控制裝置，在該控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)中，即使將由于發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止動(dòng)作后來自所述發(fā)電電動(dòng)機(jī)側(cè)的高溫部的受熱而引起的溫度上升、以及之后的發(fā)動(dòng)機(jī)再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的溫度上升施加給所述開關(guān)元件，但為了不使所述開關(guān)元件的溫度超過規(guī)定閾值，也至少將當(dāng)所述發(fā)電電動(dòng)機(jī)的發(fā)電動(dòng)作時(shí)或發(fā)動(dòng)機(jī)的再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的在所述開關(guān)元件中流過的電流值設(shè)定為限定值。
2.一種控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)，其特征在于，具有具有包括電樞繞組的電樞及轉(zhuǎn)子、并與發(fā)動(dòng)機(jī)互傳動(dòng)力的發(fā)電電動(dòng)機(jī)；以及一體地安裝在所述發(fā)電電動(dòng)機(jī)的外周或軸向端面上、且具有包括多個(gè)開關(guān)元件的逆變器、根據(jù)來自車輛側(cè)的怠速停止控制部的指令信號(hào)來控制所述逆變器的控制電路、和檢測(cè)所述開關(guān)元件的溫度的開關(guān)元件溫度檢測(cè)單元、并通過在所述發(fā)電電動(dòng)機(jī)與蓄電池之間對(duì)電功率進(jìn)行雙向地直流-交流變換從而進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)動(dòng)作及向蓄電池的充電動(dòng)作的控制裝置，所述控制電路假設(shè)在所述發(fā)電電動(dòng)機(jī)的發(fā)電動(dòng)作時(shí)的整個(gè)期間中，立刻進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作，判斷因向所述開關(guān)元件施加由于發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止動(dòng)作后的來自所述發(fā)電電動(dòng)機(jī)側(cè)的高溫部的受熱而引起的溫度上升、以及之后發(fā)動(dòng)機(jī)的再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的溫度上升，而使所述開關(guān)元件的溫度是否超過規(guī)定閾值，當(dāng)判定為超過時(shí)，對(duì)所述發(fā)電電動(dòng)機(jī)的發(fā)電輸出進(jìn)行降低控制，從而使得所述開關(guān)元件的溫度不超過所述規(guī)定閾值。
3.如權(quán)利要求2中所述的控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述控制電路在發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作實(shí)施后，且發(fā)動(dòng)機(jī)的再啟動(dòng)動(dòng)作實(shí)施前，通過所述開關(guān)元件溫度檢測(cè)單元來檢測(cè)所述開關(guān)元件的溫度，并判斷因向該檢測(cè)出的所述開關(guān)元件的溫度加上發(fā)動(dòng)機(jī)再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的溫度上升，而是否使所述開關(guān)元件的溫度超過所述規(guī)定閾值，當(dāng)判定為超過時(shí)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)的所述開關(guān)元件中流過的電流值進(jìn)行降低控制，從而使得所述開關(guān)元件的溫度不超過所述規(guī)定閾值。
4.如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述發(fā)電電動(dòng)機(jī)側(cè)的所述高溫部是所述電樞繞組與其周邊部分。
5.如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)，其特征在于，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止動(dòng)作前的所述發(fā)電電動(dòng)機(jī)發(fā)電動(dòng)作時(shí)的轉(zhuǎn)速、這時(shí)的輸出電流以及環(huán)境溫度，從而計(jì)算出由于來自所述發(fā)電電動(dòng)機(jī)側(cè)的高溫部的受熱而引起的所述開關(guān)元件的溫度上升。
6.如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述規(guī)定閾值是所述開關(guān)元件的最大允許溫度。
7.如權(quán)利要求2或3中的任一項(xiàng)所述的控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述開關(guān)元件溫度檢測(cè)裝置緊貼并設(shè)置在與所述開關(guān)元件接合或者緊貼的散熱用散熱器上。
8.如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述逆變器和所述發(fā)電電動(dòng)機(jī)是用同一冷卻空氣流來冷卻的結(jié)構(gòu)，在該冷卻空氣流的上流側(cè)配置逆變器，在下流側(cè)配置所述發(fā)電電動(dòng)機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明得到一種控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)，該控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)的再啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)，能夠避免開關(guān)元件溫度超過最大允許溫度的情況，同時(shí)能夠抑制禁止怠速停止次數(shù)的增加，并且能夠促進(jìn)燃料消耗性能的提高以及排氣量的減少。控制裝置一體型發(fā)電電動(dòng)機(jī)(100)具有發(fā)電電動(dòng)機(jī)(1)；以及由逆變器(20)、控制電路(44)和溫度傳感器(18)等組成的控制裝置(60)。而且，當(dāng)命令發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行自動(dòng)停止動(dòng)作時(shí)，控制電路(44)判斷開關(guān)元件(41a)、(41b)的溫度是否超過最大允許溫度。然后，當(dāng)判定為超過時(shí)，使緊接發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止動(dòng)作前的發(fā)電電動(dòng)機(jī)(1)的發(fā)電輸出降低，從而使得開關(guān)元件(41a)、(41b)的溫度不超過最大允許溫度。之后，發(fā)動(dòng)機(jī)(49)自動(dòng)停止。
文檔編號(hào)F02N99/00GK101056004SQ200710097159
公開日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2007年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月12日
發(fā)明者北村裕, 淺尾淑人 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社