电动机装置

摘要

电动机装置(1)具有：旋转电机(4)，具有3相的绕组(7U～7W)；开关(S)，对电压向所述绕组(7U～7W)的施加进行打开、关闭；控制部件(6)，对该开关(S)赋予指令而控制所述旋转电机(4)的动作；以及转速检测部件(12)，检测所述内燃机(3)的转速。控制部件(6)具有依次实施对3相的绕组(7U～7W)施加电压的3个方式的3相模式、和从3个方式中选择两个方式并重复实施的2相模式。控制部件(6)具有对应于所述内燃机(3)的转速的第1阈值(C0)，在转速检测部件(12)所检测的检测值大于所述第1阈值(C0)时，该控制部件(6)使用2相模式。

权利要求

1.一种车辆用的电动机装置(1)，具有：旋转电机(4)，具有3相的绕组(7U～7W)；开关(S)，对电压向所述绕组(7U～7W)的施加进行打开、关闭；以及控制部件(6)，对该开关(S)赋予指令而控制所述旋转电机(4)的动作，基于该控制部件(6)的控制，从电池(2)供电而使所述旋转电机(4)作为电动机进行动作，并且利用作为该电动机的动作而产生的输出对内燃机(3)的输出进行辅助，该电动机装置(1)具有检测所述内燃机(3)的转速的转速检测部件(12)，所述控制部件(6)具有：

3相模式，作为在对所述3相的绕组(7U～7W)施加所述电池(2)的电压时成为高电位侧的所述绕组(7U～7W)的组合，依次重复第1组合(7W、7U)、第2组合(7U、7V)以及第3组合(7V、

7W)；以及

2相模式，不执行所述第1组合(7W、7U)、所述第2组合(7U、7V)以及所述第3组合(7V、7W)中的至少1个组合，所述车辆用的电动机装置(1)的特征在于，

所述控制部件(6)具有对应于所述内燃机(3)的转速的第1阈值(C0)，在所述转速检测部件(12)所检测的检测值大于所述第1阈值(C0)时，该控制部件(6)使用所述2相模式，所述电动机装置(1)还具有判定所述内燃机(3)的行程的行程判定机构(17)，所述控制部件(6)根据所述行程判定机构(17)所判定的判定结果，来决定是否使所述旋转电机(4)作为所述电动机进行动作。

2.根据权利要求1所述的电动机装置(1)，其中，

所述控制部件(6)具有3个以上的选项作为所述2相模式，在使用所述2相模式时，依次切换所述3个以上的选项中的至少两个选项。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的电动机装置(1)，其中，所述控制部件(6)在所述转速检测部件(12)所检测的检测值小于所述第1阈值(C0)时，使用所述3相模式。

4.根据权利要求1或2所述的电动机装置(1)，其中，

所述旋转电机(4)使所述绕组(7U～7W)中、利用来自所述电池(2)的供电而通电的部分的匝数即实际匝数按每个相可变，所述控制部件(6)对每个相变更所述实际匝数。

5.根据权利要求4所述的电动机装置(1)，其中，

所述控制部件(6)具有对应于所述内燃机(3)的转速的第2阈值，根据所述转速检测部件(12)所检测的检测值与所述第2阈值的比较结果，对每个相变更所述实际匝数。

6.根据权利要求1所述的电动机装置(1)，其中，

在使所述旋转电机(4)作为所述电动机进行动作的期间包含由所述行程判定机构(17)判定为压缩行程的时期。

7.根据权利要求1或2所述的电动机装置(1)，其中，

该电动机装置(1)具有检测所述电池(2)的电压的电压检测部件(15)，所述控制部件(6)基于使用所述电压检测部件(15)所检测的检测值的时效变化而预测的所述电池(2)的充电平衡、或者起动所述内燃机(3)时的所述电压检测部件(15)所检测的检测值，来决定是否使所述旋转电机(4)作为所述电动机进行动作。

8.根据权利要求1或2所述的电动机装置(1)，其中，

所述旋转电机(4)的转子直接连结于所述内燃机(3)的曲轴。

9.根据权利要求1或2所述的电动机装置(1)，其中，

电动机装置(1)具有连接于所述3相的绕组(7U～7W)的逆变器(5)，所述旋转电机(4)通过对所述逆变器(5)所具有的半导体开关(S)的打开、关闭进行操作，从而控制所述旋转电机(4)的动作，所述控制部件(6)对未通过所述逆变器(5)的操作而打开的所述半导体开关(S)所附带的寄生二极管对所述电池(2)的充电进行控制。

说明书

电动机装置

技术领域

[0001] 本公开涉及一种辅助车辆发动机等内燃机的输出的车辆用的电动机装置。

背景技术

[0002] 以往以来，在使旋转电机作为电动机进行动作的电动机装置中，为了推进降低成本和小型化，进行了各种各样的搭配。

[0003] 例如，在专利文献1中公开了一种电动机装置，其作为对向旋转电机的各相的绕组通电进行打开、关闭的开关部件，而具有多个3相桥式电路。

[0004] 另外，在专利文献1的电动机装置中，利用1个芯片的MOSFET构成多个3相桥式电路所具有的半导体开关，各个3相桥式电路被控制为开关时间相互错开。

[0005] 由此，在专利文献1中，由于能够抑制由半导体开关的关断导致的电流断路时的瞬态的芯片温度的上升，因此能够实现电动机装置的降低成本和小型化。

[0006] 但是，电动机装置的降低成本和小型化的要求较高，特别是，在辅助内燃机的输出的车辆用的电动机装置中，对更进一步的降低成本和小型化的要求极高。因此，关于电动机装置的降低成本和小型化，要求更进一步的改善策略。

[0007] 此外，在以下的专利文献2～5中，没有直接说明实现电动机装置的降低成本和小型化，但略记了概要。

[0008] 首先，在专利文献2、3中，能够根据电动机装置的驱动对象的负载来进行合适的控制，因此能够利用继电器开关根据每个相变更利用来自电池的供电进行通电的匝数(以下，称为实际匝数。)。

[0009] 由此，例如，能够通过在需要低速高转矩的输出时，增加每个相的实际匝数、在需要高速低转矩的输出时，减少每个相的实际匝数，从而能够从低旋转到高旋转地产生转矩而改善操作性。

[0010] 接着，在专利文献4中公开了如下结构：在发动机起动装置中，将作为旋转电机的起动电动机的最大转矩设定为“压缩跨越(日文：乗り越し)最大起动转矩”的60％以下。并且，利用该结构，能够降低惯性质量而改善驾驶性能。

[0011] 而且，在专利文献5中，在具备电励磁型的旋转电机的电动机装置中，能够根据旋转速度而改变励磁电流的限制值，从而能够提高安全性。

[0012] 现有技术文献

[0013] 专利文献

[0014] 专利文献1:国际公开第2012/080266号小册子

[0015] 专利文献2:日本特开2014－058825号公报

[0016] 专利文献3:日本特许第3968673号公报

[0017] 专利文献4:日本特许第4039604号公报

[0018] 专利文献5:国际公开第2014/080486号小册子

发明内容

[0019] 本公开的目的在于，在车辆用的电动机装置中，促进降低成本和小型化。

[0020] 本公开的第一方式中，电动机装置具有：旋转电机，具有3相的绕组；开关，对电压向绕组的施加进行打开、关闭；以及控制部件，对该开关赋予指令而控制旋转电机的动作。另外，电动机装置为车辆用的电动机装置，其基于控制部件的控制，自电池供电而使旋转电机作为电动机进行动作，并且利用作为该电动机的动作而产生的输出对内燃机的输出进行辅助。

[0021] 另外，电动机装置具有用于检测内燃机的转速的转速检测机构，控制机构具有以下的2相模式和相模式。

[0022] 即，3相模式是如下模式，作为在对3相的绕组(U～W)施加电池的电压时成为高电位侧的绕组的组合，依次重复第1组合(W、U)、第2组合(U、V)以及第3组合(V、W)。另外，2相模式是如下模式，不执行所述第1组合(W、U)、所述第2组合(U、V)以及所述第3组合(V、W)中的至少1个组合。而且，控制部件具有对应于内燃机的转速的第1阈值，在转速检测部件所检测的检测值大于第1阈值时，该控制部件使用2相模式。

[0023] 由此，通过使用2相模式，能够降低使旋转电机作为电动机进行动作所需要的消耗电力、并且能够使向开关、绕组的通电分散而抑制发热。另外，即使因使用2相模式而导致旋转电机的旋转驱动力降低，也能够通过利用基于内燃机进行的旋转电机的连动来防止反转、停止。因此，在车辆用的电动机装置中，能够促进降低成本和小型化。

附图说明

[0024] 关于本公开的上述目的及其他目的、特征、优点通过参照了附图的下述详细说明，从而更加明确。关于附图如下。

[0025] 图1是表示第1实施例的电动机装置的整体结构图。

[0026] 图2A是表示第1实施例的大模式的动作下开关的打开、关闭的推移的推移图。

[0027] 图2B是表示在对第1实施例的逆变器的操作中开关内的打开、关闭的组合的一例的表。

[0028] 图3示出使第1实施例的旋转电机作为电动机进行动作时的转速与转矩之间的相关性。

[0029] 图4是表示第1实施例的电动机装置的动作例的特征图。

[0030] 图5是表示第2实施例的电动机装置的整体结构图。

[0031] 图6是表示在对第2实施例的逆变器的操作中开关内的打开、关闭的组合的一例的表。

[0032] 图7的(a)是表示使第2实施例的旋转电机作为电动机进行动作时的转速与转矩之间的相关性的图，图7的(b)是表示使第2实施例的旋转电机作为发电机进行动作时的转速与发电电流之间的相关性的图。

[0033] 图8是表示第3实施例的电动机装置的整体结构图。

[0034] 图9是表示第3实施例的内燃机按行程区分的电动机与发电机之间切换推移的时序图。

[0035] 图10是对第1实施例中控制部的功能的一部分进行说明的框图。

[0036] 图11是对第2实施例中控制部的功能的一部分进行说明的框图。

[0037] 图12是对第3实施例中控制部的功能的一部分进行说明的框图。。

具体实施方式

[0038] 以下，使用实施例来说明用于实施发明的方式。此外，实施例是公开的具体一个例子，本发明不被实施例所限定是不言而喻的。

[0039] 实施例

[0040] 〔第1实施例〕

[0041] 使用图1来说明第1实施例的电动机装置1的结构。

[0042] 电动机装置(以下，称为系统。)1设于车辆，利用来自车载电池(以下，简称为电池2。)的供电产生输出而起动内燃机3、或者辅助内燃机3的输出、或者利用通过内燃机3的驱动力所感应产生的电压对电池2进行充电，该电动机装置1具有电动机和发电机这两者的功能。

[0043] 并且，系统1具备以下的旋转电机4、逆变器5、以及控制部(作为控制部件发挥功能)6。

[0044] 首先，旋转电机4作为起动内燃机3或辅助内燃机3的输出的电动机进行动作、或者对电池2进行充电的发电机进行动作。旋转电机4例如在定子星型联结有U相、V相以及W相这3相的绕组7U、7V、7W，在转子内置有永久磁铁。

[0045] 此外，旋转电机4的转子直接连结于内燃机3的曲轴。另外，在旋转电机4附装有用于检测转子的磁铁位置的位置传感器4a，位置传感器4a包括以定子的电极间隔配置的3个霍尔式传感器PU、PV、PW。

[0046] 接着，逆变器5是两个半导体开关串联连接、并且两个半导体开关的串联连接并联地连接三个而成的3相桥式电路(以下，将半导体开关称为开关S。)。

[0047] 并且，在逆变器5中，串联连接的一个端子连接于电池2的正极，并且另一个端子连接于地线。而且，串联连接的3个中点分别连接于U端子9U、V端子9V、W端子9W。

[0048] 另外，在逆变器5并联连接有平滑电容器10。而且，开关S例如是N沟道型的功率MOSFET。

[0049] 在以下的说明中，关于逆变器5的3个串联连接中、中点连接于U端子9U的串联连接所包含的两个开关S，有时将高电位侧的开关S称为开关Sup、低电位侧的开关S称为开关Sun。另外，关于中点连接于V端子9V的串联连接所包含的两个开关S，有时将高电位侧的开关S称为开关Svp、将低电位侧的开关S称为开关Svn。而且，关于中点连接于W端子9W的串联连接所包含的两个开关S，有时将高电位侧的开关S称为开关Swp、将低电位侧的开关S称为开关Swn。

[0050] 接着，控制部(控制部件)6是用于控制旋转电机4的动作的电子控制单元(ECU：Electronic Control Unit)。控制部6例如具有用于处理输入的信号的输入电路6A、基于输入的信号来进行控制处理、计算处理的CPU6B(Central Processing Unit：中央处理装置)、用于储存保持控制处理或计算处理所需要的数据或程序等的各种储存器6C、基于CPU6B的处理结果而输出所需要的信号的输出电路6D等。

[0051] 另外，控制部6为了控制旋转电机4的动作，从逆变器5所具有6个开关S中，逐次选择打开、关闭的开关，并且逐次变更应该打开、关闭的开关S。

[0052] 并且，控制部6具有以下的3相模式以及2相模式来作为使旋转电机4作为电动机进行动作的控制模式(参照图2B。)。

[0053] 在此，图2A以内燃机3的转速Ne为横轴地表示作为电动机的动作下开关S的打开、关闭的转变，图2B表示在3相模式、2相模式的各自模式下6个开关S内的打开、关闭的组合的一例。

[0054] 首先，3相模式是向绕组7U～7W施加电压的公知的3相电动机的驱动模式，且是作为在向绕组7U～7W施加电池2的电压时成为高电位侧的绕组7U～7W的组合而重复以下的第1组合～第3组合的模式。

[0055] 在此，第1组合是绕组7W、7U成为高电位侧的组合，利用图2B的第1图案实现。另外，第2组合是绕组7U、7V成为高电位的组合，利用图2B的第2图案实现。而且，第3组合是绕组7V、7W成为高电位的组合，利用图2B的第3图案实现。

[0056] 接着，2相模式是不执行第1组合～第3组合中、至少1个组合的模式。在此，在图2B中，作为2相模式，例示了第1～第3组合均不执行的4个模式(作为2相模式1～4进行图示。)。

[0057] 首先，2相模式1通过重复实施第4图案、第5图案、第20图案，重复在仅绕组7U为高电位侧的情况下向绕组7U、7V施加电压的状态、在仅绕组7V为高电位侧的情况下向绕组7V、7W施加电压的状态、以及不向绕组7U～7W的任一者施加电压的状态。

[0058] 另外，2相模式2通过重复实施第20图案、第5图案、第6图案，重复不向绕组7U～7W的任一者施加电压的状态、在仅绕组7V为高电位侧的情况下向绕组7V、7W施加电压的状态、以及在仅绕组7W为高电位侧的情况下向绕组7W、7U施加电压的状态。

[0059] 另外，2相模式3通过重复实施第4图案、第20图案、第6图案，重复在仅绕组7U为高电位侧的情况下向绕组7U、7V施加电压的状态、不向绕组7U～7W的任一者施加电压的状态、以及在仅绕组7W为高电位侧的情况下向绕组7W、7U施加电压的状态。

[0060] 而且，2相模式4通过重复实施第4图案～第6图案，重复在仅绕组7U为高电位侧的情况下向绕组7U、7V施加电压的状态、在仅绕组7V为高电位侧的情况下向绕组7V、7W施加电压的状态、以及在仅绕组7W为高电位侧的情况下向绕组7W、7U施加电压的状态。

[0061] 并且，在2相模式1～4中，重复出现不向绕组7U～7W中任一者施加电压的期间。因此，在2相模式1～4中、在不向绕组7U～7W中任一者施加电压的状态下，利用内燃机3的连动旋转来维持作为电动机的旋转。

[0062] 而且，系统1具备检测内燃机3的转速的转速检测器12(作为转速检测部件发挥功能)。控制部6具有对于内燃机3的转速而言的预先设定于储存器6C的第1阈值C0。CPU6B读取预先储存于储存器6C的控制程序，并基于第1阈值C0和转速检测器12的检测值，从而执行所赋予的主程序、子程序。在此，设定为能够进行基于第1阈值C0＞内燃机3的连动旋转的最低频率。

[0063] 借助基于CPU6B的控制程序的执行，控制部6控制逆变器5的驱动，发挥图10中示意性表示的模式控制功能B1。

[0064] 该控制部6使用模式控制功能B1来判断转速检测器12所检测到的检测值是否比第1阈值C0大且为极限转速以下(阈值比较判断B11)。在此，极限转速是指作为电动机而能够旋转驱动的极限转速。控制部6在使用上述功能B1，且转速检测器12所检测到的检测值比第
1阈值C0大且为极限转速以下时，选择出3相模式或2相模式中任一者并进行指令(模式选择指令B12)。

[0065] 此外，转速检测器12是例如用于检测内燃机3的曲轴转角的公知构造的曲轴转角传感器。即，转速检测器12以设于曲轴的外周突起检测曲轴转角，被用于内燃机3的点火控制、燃料喷射控制。

[0066] 在此，如图3所示，与使用3相模式使时相比，使用2相模式时的转速与转矩之间的相关性为低转矩、且稍微高速。另外，在使用2相模式时，内燃机3的连动旋转所能够带动的转速存在下限值。并且，当转速成为该下限值以下时，在电动机单体中不产生转矩(旋转电机4不旋转)，因此需要固定地利用3相模式来控制旋转电机4。

[0067] 因此，控制部6使用模式控制功能B1，并判断检测到的转速是否为上述下限值以下(下限值比较判断B13)，且该判断为肯定的情况下，对驱动模式进行指令，以便固定为3相模式(模式固定指令B14)。

[0068] 此外，在使用2相模式时，可以顺次切换2相模式1、2相模式2、2相模式3。即，可以顺次重复2相模式1→2相模式2→2相模式3。在该情况下，能够使向绕组7U～7W、开关S的通电分散，抑制发热。因此，由于能够降低在内燃机3的转速较高时所担心的发热量，因此能够实现装置的小型化、降低成本。

[0069] 另外，控制部6对由对逆变器5的操作而未被选择为应该打开的半导体开关S所附带的寄生二极管的电池2的充电进行控制。例如，在选择第1图案的情况下，作为选择为应该打开的开关S是开关Sup、Svn，自电池2向绕组7U、7V。因此，例如，绕组7W所感应产生的电压，能够通过对开关Swn进行打开、关闭操作，从而利用开关Swp所附带的寄生二极管进行调整并且对电池2进行充电(例如，参照在图2A中的圆圈所圈的部分。)。

[0070] 在此，使用图4来说明系统1的动作特性的一个例子。

[0071] 图4例示内燃机3的转速在N1和N2之间推移的情况下的动作特性。在图4中横轴表示内燃机3的转速Ne，纵轴表示在电池2和逆变器5之间流动的电流I、并将作为发电机进行动作时所流动的方向作为正向。另外，将作为发电机所流动的电流称为发电电流、将作为电动机所流动的电流称为电机电流，并以实线进行表示。而且，将其他的电负载所流动的电流称为电负载电流，并以虚线进行表示。

[0072] 根据图4，在作为发电机的动作中，控制为发电电流大于电负载电流。另外，在作为电动机的动作中，根据控制算法，在内燃机3的转速处于比第1阈值C0小且为下限值以上的转速的范围内选择3相模式或2相模式。另外，在内燃机3的转速大于第1阈值C0、但为极限转速以下的情况下，也同样地选择3相模式或2相模式。而且，在检测到的转速小于下限值的情况下，固定地选择3相模式。图4表示了作为电动机动作在小于第1阈值C0的区域中寻则3相模式，另一方面，在为第1阈值C0以上的区域中选择2相模式的例子。

[0073] 并且，当随着时间变化观察动作时，转速Ne和电流I根据内燃机3的转速、电池2的充电平衡，在发电电流的实线与电机电流的实线之间来往。

[0074] 〔第1实施例的効果〕

[0075] 根据第1实施例的系统1，控制部6具有3相模式和2相模式，转速在检测器12所检测的检测值大于第1阈值C0时，使用2相模式。

[0076] 由此，通过使用2相模式，能够降低使旋转电机4作为电动机进行动作所需要的消耗电力，并且能够通过部分省略向开关S、绕组7U～7W通电从而抑制发热。另外，即使由于2相模式的使用而旋转电机4的旋转驱动力降低，也能够通过利用基于内燃机3的旋转电机4的连动，而防止反转、停止。因此，在系统1中、能够促进降低成本和小型化。

[0077] 另外，由于旋转电机4的转子直接连结于内燃机3的曲轴，因此能够有效利用基于内燃机3的旋转电机4的连动。

[0078] 而且，控制部6对由逆变器操作而未被选择为应该打开的半导体开关S所附带的寄生二极管的电池2的充电进行控制。由此，能够提高充电効率。

[0079] 〔第2实施例〕

[0080] 说明第2实施例的系统1。在该第2实施例中，以与第1实施例的系统1不同的结构为中心进行说明，对在第1实施例所说明的结构相同的结构使用相同的附图标记、省略或者简化其说明。

[0081] 采用第2实施例的系统1，如图5所示、通过在绕组7U～7W设置中间抽头8U、8V、8W，能够使每个相的实际匝数可变。

[0082] 此外，实际匝数是，绕组7U～7W的各绕组中的在作为电动机的动作中利用来自电池2的供电而通电的部分的匝数、或者在作为发电机的动作中将感应电压向电池2供给的部分的匝数。

[0083] 因此，在旋转电机4的绕组7U～7W中，在作为电动机的动作中利用来自电池2的供电而通电的部分的电阻值可变、或者在作为发电机的动作中将感应电压向电池2供给的部分的电阻值可变。

[0084] 具体地讲，在绕组7U中，两个绕组7U1、7U2串联连接，在绕组7U1与绕组7U2之间的连接部设有中间抽头8U。同样，在绕组7V中，两个绕组7V1、7V2串联连接，在绕组7V1与绕组7V2之间的连接部设有中间抽头8V。在绕组7W中，两个绕组7W1、7W2串联连接，在绕组7W1与绕组7W2之间的连接部设有中间抽头8W。由此，在旋转电机4中，使每个相的实际匝数设为可变。

[0085] 另外，绕组7U1、7U2、7V1、7V2、7W1、7W2全部是彼此相通的匝数，在绕组7U2、7V2、7W2的各绕组中星形联结有未形成中间抽头8U、8V、8W的绕组的端子。

[0086] 此外，在以下的说明中，在绕组7U1、7V1、7W1的各绕组中将未形成中间抽头8U、8V、8W的绕组的端子设为U端子9U、V端子9V、W端子9W。另外，为了说明简单，将绕组7U1、7U2、
7V1、7V2、7W1、7W2的各绕组的匝数全部设为相同的整数n。

[0087] 接着，第2实施例的系统1具有两个逆变器5。

[0088] 另外，在这两个逆变器5中均是，两个开关S串联地连接、且两个半导体开关S的串联连接并联地连接有3个而得到的3相桥式电路。

[0089] 并且，在一个逆变器5中，串联连接的一侧的端子与电池2的正极连接，并且串联连接的另一侧的端子与地线连接。而且，串联连接的3个中点分别与U端子9U、V端子9V、W端子9W连接。另外，在另一个逆变器5中，串联连接的一侧的端子与电池2的正极连接，并且串联连接的另一侧的端子与地线连接。而且，串联连接的3个中点分别与中间抽头8U、8V、8W连接(以下，将与U端子9U、V端子9V、W端子9W连接的逆变器5称为逆变器5a，将与中间抽头8U、8V、
8W连接的逆变器5称为逆变器5b。)。

[0090] 此外，逆变器5并联连接有平滑电容器。另外，半导体开关S是例如N沟道型的功率MOSFET。

[0091] 在以下的说明中，关于逆变器5a的3个串联连接中、中点与U端子9U连接的串联连接所包含的两个开关S，将高电位侧的开关S称为开关Sup1、将低电位侧的开关S称为开关Sun1。另外，关于中点与V端子9V连接的串联连接所包含的两个开关S，将高电位侧的开关S称为Svp1、将低电位侧的开关S称为开关Svn1。而且，关于中点与W端子9W连接的串联连接的两个开关S，将高电位侧的开关S称为开关Swp1、将低电位侧的开关S称为开关Swn1。

[0092] 同样，关于逆变器5b的3个串联连接中、中点与中间抽头8U连接的串联连接所包含的两个开关S，将高电位侧的开关S称为开关Sup2、将低电位侧的开关S称为开关Sun2。另外，关于中点与中间抽头8V连接的串联连接所包含的两个开关S，将高电位侧的开关S称为开关Svp2、将低电位侧的开关S称为开关Svn2。而且，关于中点与中间抽头8W连接的串联连接所包含的两个开关S，将高电位侧的开关S称为开关Swp2、将低电位侧的开关S称为开关Swn2。

[0093] 并且，采用第2实施例的系统1，控制部6从逆变器5a、5b所具有的12个开关S中，逐次选择打开、关闭的开关，并且逐次变更应该选择的开关S(以下，将12个开关S中，逐次选择打开、关闭的开关，并且逐次变更应该选择的开关S的操作称为逆变器操作。)。

[0094] 并且，控制部6通过执行逆变器操作，从而变更每个相的实际匝数。更具体地讲，控制部6在逆变器操作中，关于整个相的实际匝数，从2n、3n、4n这3个数值中进行选择。

[0095] 例如，在作为电动机的动作中并对绕组7U、7V供电的情况下，当将开关Sup1、Svn1选择为应该打开的开关时，由于从电池2向绕组7U1、7U2、7V1、7V2供电，因此，U相、V相各自的实际匝数是2n、2n、整个相的实际匝数是4n。

[0096] 另外，当将开关Sup2、Svn2选择为应该打开的开关时，由于从电池2向绕组7U2、7V2供电，因此U相、V相各自的实际匝数是n、n，整个相的实际匝数是2n。

[0097] 另外，当将开关Sup1、Svn2选择为应该打开的开关时，由于从电池2向绕组7U1、7U2、7V2供电，因此U相、V相各自的实际匝数是2n、n，整个相的实际匝数是3n。

[0098] 而且，当将开关Svn1、Sup2选择为应该打开的开关时，由于从电池2向绕组7U2、7V1、7V2供电，因此U相、V相各自的实际匝数是n、2n，整个相的实际匝数是3n。

[0099] 以下，出于驱动能量的大小的观点，将在逆变器操作中、从电池2向3相的绕组7U～7W中的2相施加电压、或从2相将感应电压向电池2供给时的将整个相的实际匝数选择为4n、
2n、3n的模式分别称为大模式、小模式、中模式。

[0100] 基于以上，在系统1中，存在3相、2相模式的模式区分、以及大、小、中模式的模式区分。也就是说，在系统1中，作为逆变器操作的选项，存在3相模式且大模式、3相模式且小模式、3相模式且中模式、2相模式且大模式、2相模式且小模式、2相模式且中模式这六种情况。

[0101] 在此，图6表示在3相模式且大模式、3相模式且小模式、3相模式且中模式的各种情况下、12个开关S中打开、关闭的组合。

[0102] 即，在3相模式且大模式、以及、3相模式且小模式中，分别依次重复第7图案～第9图案、第10图案～第12图案。另外，在3相模式且中模式中，依次重复第13图案～第15图案、或者第16图案～第18图案。此外，在3相模式且中模式中，例如，以第13图案→第17图案→第15图案→第18图案→的方式，交替重复第13图案～第15图案的组与第16图案～第18图案的组，从而能够使因绕组7U～7W、开关S的驱动电流所发出的热分散并抑制发热。

[0103] 此外，2相模式且大模式、2相模式且小模式、以及2相模式且中模式是以第1实施例的2相模式1～4为基准的模式，省略说明。

[0104] 另外，使旋转电机4作为电动机进行动作时的转速与转矩的相关性、以及使旋转电机4作为发电机进行动作时的转速与发电电流的相关性在3相模式且大模式、3相模式且中模式、3相模式且小模式的各种情况下，例如，如图7所示。此外，在转速与转矩的相关性中，将2相模式且大模式、2相模式且中模式、2相模式且小模式的各个相关性一起表示。

[0105] 根据图7，在作为电动机进行动作中，大模式适用于内燃机3的转速从低旋转时到中速旋转区域时的辅助，中模式适用于内燃机3的转速为例如3000rpm附近的中速区域时的辅助，小模式适用于内燃机3的转速为5000rpm附近以上的高旋转区域时的辅助。

[0106] 另外，根据图7，在作为发电机的动作中，对于大模式来说，由于实际匝数较多因此即使在内燃机3的转速较低的低旋转区域中感应电压变高而能够充电，对于中模式来说，能够在内燃机3的转速为中速以上的情况下充电，对于小模式来说，能够在内燃机3的转速为高速以上的情况下充电。

[0107] 而且，第2实施例的系统1具有用检测电池2的电压的电压检测器15(作为电压检测部件发挥功能)。此外，电压检测器15，例如，作为公知构造的A/D转换电路而设置。

[0108] 并且，控制部6根据转速检测器12以及电压检测器15的检测值，从大、小、中模式中选择一个而执行逆变器操作，并使旋转电机4作为电动机或发电机进行动作。

[0109] 首先，控制部6基于使用电压检测器15所检测的检测值的时效而预测的电池2的充电平衡、或者起动内燃机3时的电压检测器15所检测的检测值，来决定是否使旋转电机4作为电动机进行动作。

[0110] 具体地讲，在所预测的电池2的充电平衡为负的情况下，或者在起动内燃机3时的电池2的电压的检测值低于基准值的情况下，控制部6认为对电池2进行充电的必要性较高，控制为使旋转电机4作为发电机进行动作，不使旋转电机4作为电动机进行动作。也就是说，控制部6以绕组7U～7W所感应的电压高于电池2的电压的方式，选择实际匝数使旋转电机4作为发电机进行动作。

[0111] 接着，如图7(a)所示，控制部6对应于每个相具有与内燃机3的转速相应的、预先设定的第2阈值C1、C2(C1＜C2)。如同图所示，作为一个例子，转速与阈值的关系为：

[0112] “连动所能够带动的下限转速(下限值)≤第1阈值C0

[0113] ＜与3相模式相应的第2阈值C1＜与2相模式相应的第2阈值C2

[0114] ＜在小模式(3相模式和2相模式)下能够旋转的极限转速。此外，第2阈值C1、C2分别将转矩＝0的转速作为最大值进行设定即可，也可以是该最大值以下的值。此外，在此，第2阈值C1、C2分别在3相模式和2相模式下为相同的值(实际上，如图7(a)所示、转矩＝0转速は、2相模式的转矩＝0的转速稍高于3相模式的转矩＝0的转速)。

[0115] 在使旋转电机4作为电动机进行动作的情况下，控制部6根据转速检测器12所检测的检测值与阈值C1、C2之间的比较结果，来对每个相变更实际匝数。

[0116] 具体地讲，控制部6通过执行CPU6B的控制程序，如图11示意性表示那样得到模式选择功能B2。因此，通过该模式选择功能B2进行转速检测器12所检测的检测值与下限转速、一个第2阈值C1、另一个第2阈值C2以及极限转速之间的比较判断(阈值比较判断B21)。而且，控制部6借助模式选择功能B2，并基于阈值比较判断，针对每个转速的范围，从3相/2相模式和大/中/小模式的组合中，选择性地指令逆变器5a、5b的驱动模式(模式选择指令B22)。

[0117] 采用该模式选择指令B22

[0118] ·在检测转速小于下限转速的情况下，从3相模式的大模式、中模式、以及小模式总共3种模式中选择驱动模式，

[0119] ·当判断为检测转速进入到下限转速以上、且小于一个第2阈值C1的范围内时，从3相模式和2相模式各自的大模式、中模式、以及小模式总共6种模式中选择驱动模式，[0120] ·当判断为检测转速进入到一个第2阈值C1以上、且小于另一个第2阈值C2的范围内时，从3相模式和2相模式各自的中模式以及小模式总共4种模式中选择驱动模式，[0121] ·当判断为检测转速进入到另一个第2阈值C2以上、且小于极限转速的范围内时，从3相模式和2相模式各自的小模式总共2种模式中选择驱动模式。

[0122] 典型地讲上述的驱动模式，即，在转速检测器12所检测的检测值小于一个第2阈值C1时，从3相模式和2相模式各自的大模式、中模式以及小模式中采用任意模式而使旋转电机4作为电动机进行动作。由此，内燃机3能够被所选择的任意转矩的输出辅助。

[0123] 另外，在转速检测器12所检测的检测值大于一个第2阈值C1、且小于另一个第2阈值C2时，控制部6采用3相模式和2相模式各自中模式或小模式而使旋转电机4作为电动机进行动作。由此，内燃机3能够被中速中转矩或中速小转矩的任意输出辅助。

[0124] 而且，在转速检测器12所检测的检测值大于另一个第2阈值C2时，控制部6采用3相模式或2相模式的小模式而使旋转电机4作为电动机进行动作。由此，内燃机3能够被高速中转矩高速低转矩的任意输出辅助。

[0125] 〔第2实施例的効果〕

[0126] 如此，采用第2实施例的系统1，旋转电机4通过在各相绕组7U～7W设置中间抽头14，能够针对每个相使实际匝数可变。

[0127] 另外，通过执行从两个逆变器5a、5b所具有的开关S中，逐次选择打开、关闭的开关，并且逐次、变更应该选择的开关S的逆变器操作，从而控制部6控制旋转电机4的动作。而且，控制部6通过执行逆变器操作而针对每个相变更实际匝数。在此，图11表示CPU6B读取储存器6C的、第2实施例的控制程序并执行该程序而提供的功能、即控制部6的功能模块。

[0128] 由此，能够以高速针对每个相增减实际匝数，因此能够以高速变更作为电动机或发电机的输出，或以高速将旋转电机4的动作在电动机与发电机之间切换。因此，在系统1中，能够提高燃料消耗降低効果。

[0129] 另外，控制部6具有对应于内燃机3的转速的第2阈值C1、C2，并根据转速检测器12所检测的检测值与第2阈值C1、C2比较的结果，针对每个相变更实际匝数。由此，能够针对内燃机3的负载变动，以高速变更旋转电机4的输出。

[0130] 另外，控制部6基于使用电压检测器15所检测的检测值的时效而预测的电池2的充电平衡、或者起动内燃机3时的电压检测器15所检测的检测值，来决定是否使旋转电机4作为电动机进行动作。

[0131] 由此，能够降低使旋转电机4作为电动机进行动作所导致的电池2的电压变动对其他的电负载的影响。

[0132] 〔第3实施例〕

[0133] 说明第3实施例的系统1。在该第3实施例中，以与第2实施例的系统1不同的结构为中心进行说明，对与在第2实施例所说明的结构相同的结构使用相同符号，省略或简化其说明。

[0134] 在第3实施例的系统1的控制部6中，如图12所示，通过CPU6B读取储存器6C的、第3实施例的控制程序并执行该程序而提供控制部6的功能。在该功能也包含判定内燃机3的行程的行程判定部17(图12：作为工程判定部件发挥功能)。行程判定部17、即控制部6，例如，利用自转速检测器12输出的信号(表示曲轴转角的信号)、以及、表示内燃机3的吸气压力的信号等，来判断内燃机3的行程。

[0135] 而且，控制部6根据行程判定部17所判定的判定结果，来决定是否使旋转电机4作为电动机进行动作(参照图12的块图B31)。

[0136] 并且，在利用行程判定部17判定内燃机3的行程至少为压缩行程或者爆发行程时，控制部6使旋转电机4作为电动机进行动作(参照图12的块图32)。例如，如图9所示，在被认为是内燃机3的辅助特别有效的压缩行程的后半、爆发行程全程、以及排气行程的前半，使旋转电机4作为电动机进行动作。

[0137] 此外，在使旋转电机4作为电动机进行动作的期间以外的时期，控制部6使旋转电机4作为发电机进行动作(参照图12的块图B33)。另外，控制部6根据电池2的充电平衡来延长或缩短使旋转电机4作为电动机进行动作的期间。也就是说，在被认为电池2的充电量降低的情况下，控制部6缩短使旋转电机4作为电动机进行动作的期间。

[0138] 以上，采用第3实施例的系统1，根据内燃机3的行程。通过更细致地将旋转电机4的动作在电动机与发电机之间进行切换。能够进一步提高燃料消耗降低效果。

[0139] 另外，采用第3实施例的系统1，在使旋转电机4作为电动机进行动作的期间中，在能够进一步期待基于内燃机3的连动的爆发行程、排气行程实施2相模式、在其他时期实施3相模式。

[0140] 由此，能够促进使用2相模式带来的系统1的降低成本和小型化。

[0141] 〔变形例〕

[0142] 本申请发明的形态不限定于实施例，能够考虑各种变形例。

[0143] 例如，采用实施例的系统1，在每个相设置1个中间抽头8U、8V、8W，但例如，也可以是分别设置两个以上的中间抽头8U～8W，并且与中间抽头8U～8W的个数増加相应地增加逆变器5。

[0144] 另外，采用第2实施例和第3实施例的系统1，在旋转电机4的绕组7U～7W设置中间抽头8U～8W，并且将多个逆变器5连接于绕组7U～7W，从能够实现基于控制部6的实际匝数的变更，例如，也可以是为了使每个相的实际匝数可变，在各相的绕组7U～7W中通过继电器开关的打开、关闭来增减每个相的实际匝数。

[0145] 另外，采用实施例的绕组7U～7W，例如，在绕组7U中绕组7U1、7U2串联连接，将绕组7U1、7U2的实际匝数设为相同的n来进行了说明，但绕组7U～7W的方式不限于此。例如，通过将实际匝数为n的两个绕组并联连接来设置绕组7U1。

[0146] 另外，旋转电机4的转子的极数和定子的极数作为3相的电动发电机不限于一般的12极、18极，也可以是，作为绕组的结线方式而采用德尔塔(Δ)结线。

[0147] 另外，在将旋转电机4的动作在电动机与发电机之间进行切换的时期不被限定为实施例，可以是间隔一定时间进行切换，也可以是根据温度条件等进行切换。

[0148] 另外，为了在减速时等使发动机制动增加，也可以在控制部6中执行下述的短路模式。即，短路模式是通过逆变器操作使绕组7U～7W的感应电压与地线短路的控制模式，且与使旋转电机4作为电动机、发电机进行动作的控制模式不同。

[0149] 在此，采用第2实施例和第3实施例的系统1，例如，可以是在短路模式中开关Sun1、Svn1、Swn1而使发电电流短路，也可以是除了打开开关Sun1、Svn1、Swn1之外还打开开关Sun2、Svn2、Swn2。

[0150] 此时，例如，在使绕组7U1、7U2、7V1、7V2所产生的发电电流短路的情况下，通过打开开关Sun1、Svn1而能够短路，但除打开开关Sun1、Svn1之外，还打开开关Sun2、Svn2，从而能够使短路时发出的热分散，能够提高制动能力。

[0151] 此外，发电、行驶辅助以及发动机制动可以适当利用PWM控制等，来调节其程度而进行优化。另外，短路模式可以是不论内燃机3的行程如何都以定期间隔来进行。

[0152] 而且，采用实施例的系统1，作为2相模式，例示了均不执行第1图案～第3图案的模式，但例如也可以是，不执行3相模式的第1图案～第3图案的仅至少1个。例如，在第1实施例的系统1中，不执行第1图案(绕组7W、7U成为高电位侧的组合)而执行第2、第3图案的情况下，可以是代替第1图案而采用第4图案，通过重复第4图案、第2图案、第3图案这三个图案，部分实现2相模式。

[0153] 本公开是以实施例为基础进行记述的，但本公开可以被理解为不限定于该实施例、构造。本公开也包含各种变形例、同等范围内的变形。而且、各种组合、形态、以及包含仅其中一个要素、该程度以上、或该程度以下的其他组合、形态也都属于本公开的范畴、思想范围。