專利名稱：車用交流發(fā)電機(jī)的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)車用交流發(fā)電機(jī)的控制裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的車用交流發(fā)電機(jī)的控制裝置通過(guò)控制對(duì)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流進(jìn)行斷續(xù)控制的開關(guān)元件的開關(guān)時(shí)間比從而限制勵(lì)磁電流使其不超過(guò)規(guī)定的限制值。還有，規(guī)定的限制值為在發(fā)電機(jī)溫度上升到規(guī)定值時(shí)為了得到規(guī)定的輸出選擇大于應(yīng)流過(guò)的勵(lì)磁電流的值(參照特公平6-38720號(hào)公報(bào)(第二頁(yè)、第一圖))。
根據(jù)這種現(xiàn)有的車用交流發(fā)電機(jī)的控制裝置，只要最大地投入車輛的電氣負(fù)載并發(fā)電電壓低于規(guī)定值，則功率晶體管始終為導(dǎo)通狀態(tài)，表示出隨著發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速上升輸出也增大的發(fā)電機(jī)輸出特性。即存在的問(wèn)題是，隨著發(fā)電機(jī)輸出的增加電樞線圈、整流器溫度上升，難以抑制在允許的溫度內(nèi)，使發(fā)電機(jī)品質(zhì)下降。另外存在的問(wèn)題是為了抑制溫升作為提高冷卻性能的手段又需要大型的冷卻風(fēng)扇，發(fā)電機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)小型化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述問(wèn)題而提出，其目的在于能提供一種車(轎車等)用交流發(fā)電機(jī)的控制裝置，以圖在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)規(guī)定值后，制止發(fā)電機(jī)輸出的增加，從而防止電樞線圈、整流器等的發(fā)熱，不需要冷卻風(fēng)扇，力求小型化。
本申請(qǐng)的車用交流發(fā)電機(jī)的控制裝置包括串聯(lián)地接入交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈，根據(jù)交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓斷續(xù)控制供給勵(lì)磁線圈的勵(lì)磁電流，調(diào)節(jié)交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓為規(guī)定值的開關(guān)元件、以及檢測(cè)交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，根據(jù)轉(zhuǎn)速的上升減少開關(guān)元件的導(dǎo)通率的導(dǎo)通率控制手段。


圖1為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的車用交流發(fā)電機(jī)控制裝置的電路圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的車用交流發(fā)電機(jī)控制裝置的比較器輸入波形和輸出波形關(guān)系的波形圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的車用交流發(fā)電機(jī)控制裝置的輸出電流特性圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的車用交流發(fā)電機(jī)控制裝置的電路圖。
圖5為圖4的溫度檢測(cè)器的具體電路構(gòu)成圖。
圖6為圖4的溫度檢測(cè)器的具體電路構(gòu)成圖。
圖7為圖4的溫度檢測(cè)器的具體電路構(gòu)成圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照

本發(fā)明適宜的實(shí)施形態(tài)。
實(shí)施形態(tài)1圖1為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的車用交流發(fā)電機(jī)控制裝置的電路圖。圖1中，由未示出的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車用發(fā)電機(jī)(以后簡(jiǎn)稱為“發(fā)電機(jī)”)1具有電樞線圈101和勵(lì)磁線圈102。對(duì)發(fā)電機(jī)1的交流輸出進(jìn)行全波整流的整流器2有主輸出端子201和接地端子202。另外，將發(fā)電機(jī)1的輸出電壓調(diào)節(jié)在規(guī)定值的調(diào)壓器3包括將從整流器2的主輸出端子201得到的輸出電壓分壓后檢測(cè)電壓的電壓檢測(cè)用分壓電阻301、302。
穩(wěn)壓電源電路300由通過(guò)按鍵開關(guān)4接通而自蓄電池5供給的電源提供穩(wěn)壓源A，該穩(wěn)壓源A由基準(zhǔn)電壓用分壓電阻303、304分壓，生成基準(zhǔn)電壓。另外比較器305將由基準(zhǔn)電壓用分壓電阻303、304生成的基準(zhǔn)電壓與由電壓檢測(cè)用分壓電阻301、302分壓的檢測(cè)電壓進(jìn)行比較。功率晶體管(開關(guān)元件)307串聯(lián)地接入勵(lì)磁線圈102中，當(dāng)從穩(wěn)壓源A通過(guò)電阻306供給電流時(shí)就變成導(dǎo)通狀態(tài)，根據(jù)比較器305的輸出向勵(lì)磁線圈102供給勵(lì)磁電流。然后通過(guò)接通負(fù)載開關(guān)6，對(duì)車輛的電氣負(fù)載7供給從主輸出端子201輸出的輸出電壓。
本實(shí)施形態(tài)1的車用交流發(fā)電機(jī)控制裝置還包括控制功率晶體管307的導(dǎo)通率的導(dǎo)通率控制電路(導(dǎo)通率控制手段)312，導(dǎo)通率控制電路312包括將電樞線圈101的一相輸出的與轉(zhuǎn)速成比例的頻率變換成電壓的f-V變換器309、生成三角形波電壓的三角形波發(fā)生器310、及將由f-V變換器309變換后的f-V變換值和由三角形波發(fā)生器產(chǎn)生的三角形波電壓進(jìn)行比較的比較器311。
以下，對(duì)具有上述構(gòu)成的車用交流發(fā)電機(jī)控制裝置的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。首先，按鍵開關(guān)4-接通就對(duì)穩(wěn)壓電源電路300供電并自穩(wěn)壓源A通過(guò)電阻306向功率晶體管307供給基極電流。功率晶體管307導(dǎo)通，勵(lì)磁電流流過(guò)勵(lì)磁線圈102，圖中未圖示出的機(jī)器起動(dòng)，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)1開始發(fā)電。
比較器305在由電壓檢測(cè)用分壓電阻301、302檢測(cè)出的發(fā)電機(jī)1的檢測(cè)電壓比用基準(zhǔn)電壓用電阻303、304設(shè)定的規(guī)定值低時(shí)輸出“高(High)”、檢測(cè)電壓高于基準(zhǔn)電壓時(shí)輸出“低(Low)”。
另外，f-V變換器309接收電樞線圈101的一相輸出將與轉(zhuǎn)速成比例的頻率變換成電壓后的f-V變換值向比較器311輸出。本例中，圖2上部為表示比較器311的輸入波形、即三角形波發(fā)生器310的輸出波形(橫軸為時(shí)間軸)和f-V變換器309的輸出波形(橫軸為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速軸)的波形圖、圖2下部為表示比較器311的輸出波形的波形圖。從圖2可知，比較器311對(duì)三角形波發(fā)生器310產(chǎn)生的三角形波電壓和f-V變換值間的電壓電平作比較，在發(fā)電機(jī)1的轉(zhuǎn)速超過(guò)規(guī)定轉(zhuǎn)速后，f-V變換值在不超過(guò)三角形波電壓的電壓電平時(shí)輸出“高”，f-V變換值超過(guò)三角形波電壓的電平時(shí)為“低”。
因而，發(fā)電機(jī)1的轉(zhuǎn)速超過(guò)規(guī)定轉(zhuǎn)速后，根據(jù)轉(zhuǎn)速的上升相應(yīng)增加低電平的時(shí)間的比例(Low率)。即功率晶體管307的導(dǎo)通率減小，使勵(lì)磁電流也減小。圖3為由車用交流發(fā)電機(jī)控制裝置控制的發(fā)電機(jī)輸出電流特性的比較圖。圖中(a)為本實(shí)施形態(tài)1的發(fā)電機(jī)輸出特性、(b)為現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)輸出特性。從圖3也可以知道本實(shí)施形態(tài)1的發(fā)電機(jī)1的輸出在所述規(guī)定轉(zhuǎn)速以上時(shí)能抑制其輸出不再增加。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的車用交流發(fā)電機(jī)控制裝置，在發(fā)電機(jī)1的轉(zhuǎn)速超過(guò)規(guī)定轉(zhuǎn)速后，通過(guò)根據(jù)轉(zhuǎn)速的上升相應(yīng)使功率晶體管307的導(dǎo)通率減小、也使勵(lì)磁電流減小，從而可得到在規(guī)定轉(zhuǎn)速以上時(shí)能抑制輸出不再增加的輸出電流特性，故能防止電樞線圈、整流器等發(fā)熱，不需要冷卻風(fēng)扇，能實(shí)現(xiàn)小型化。
實(shí)施形態(tài)2圖4為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的車用交流發(fā)電機(jī)控制裝置的電路圖。本實(shí)施形態(tài)2的控制裝置，對(duì)比圖1示出的構(gòu)成，具有在導(dǎo)通率控制電路312上新設(shè)溫度檢測(cè)器313的構(gòu)成。圖5至圖7為表示上述溫度檢測(cè)器313具體構(gòu)成例的示意圖，圖5為熱敏半導(dǎo)體元件、圖6為有正電阻溫度系數(shù)的熱敏電阻元件、圖7為包括有負(fù)電阻溫度系數(shù)的熱敏電阻元件在內(nèi)的溫度檢測(cè)器313。
以下，說(shuō)明各溫度檢測(cè)器313的具體構(gòu)成及工作。
圖5中，熱敏半導(dǎo)體元件即二極管312a和電阻312b串聯(lián)接入穩(wěn)壓源A和接地之間，檢測(cè)由于二極管312a的溫度變化獲得的溫度變化電壓。另外，分壓電阻312c、312d也同樣地接入穩(wěn)壓源A和接地之間，由穩(wěn)壓源A形成基準(zhǔn)電壓。利用比較器312e對(duì)這樣所得的基準(zhǔn)電壓和溫度變化電壓進(jìn)行比較。通?；鶞?zhǔn)電壓(比較器312e的負(fù)輸入)設(shè)定得比溫度變化電壓(比較器312e的正輸入)高，比較器312e輸出“低”。當(dāng)溫度檢測(cè)器313的溫度超過(guò)規(guī)定溫度時(shí)，利用二極管312a具有的內(nèi)部壓降的負(fù)溫度特性，比較器312e的正輸入電壓上升，通過(guò)超過(guò)基準(zhǔn)電壓(負(fù)輸入電壓)，比較器312e輸出“高”。
圖6中，與圖5不同之處在于，為了檢測(cè)溫度變化電壓，具備電阻312f和有正電阻溫度系數(shù)的熱敏電阻元件(即posisitor)312g，以代替熱敏半導(dǎo)體元件即二極管312a和電阻312b。還有，電阻312f連接于穩(wěn)壓源A側(cè)。因而，與圖5相同，通常比較器312e輸出“低”，但當(dāng)溫度檢測(cè)器313的溫度一超過(guò)規(guī)定溫度時(shí)，由于正電阻溫度系數(shù)熱敏電阻312g具有的正電阻溫度系數(shù)特性，比較器312e的正輸入電壓上升，超過(guò)基準(zhǔn)電壓(負(fù)輸入電壓)，因而比較器312e輸出“高”。
圖7中，與圖6不同之處為，具備有負(fù)電阻溫度系數(shù)的熱敏電阻312h和電阻312i，以此代替電阻312f和有正電阻溫度系數(shù)的熱敏電阻元件(即posisitor)312g。還有，與圖6相反，熱敏電阻312h連接于穩(wěn)壓源A側(cè)。因而，和圖5、6一樣，通常比較器312e輸出“低”，但當(dāng)溫度檢測(cè)器313的溫度一超過(guò)規(guī)定溫度時(shí)，由于熱敏電阻312h具有的負(fù)電阻溫度系數(shù)特性，比較器312e的正輸入電壓就上升，超過(guò)基準(zhǔn)電壓(負(fù)輸入電壓)，因此比較器312e輸出“高”。
如上所述，采用上述任一溫度檢測(cè)器313，如檢測(cè)出溫度在規(guī)定溫度以上，就輸出“高”，不到規(guī)定溫度時(shí)輸出“低”。于是，當(dāng)溫度測(cè)量器313輸出“低”，由于f-V變換器309的輸出通常為“低”，不制止發(fā)電機(jī)1的輸出，故此時(shí)發(fā)電機(jī)1的輸出電流特性和現(xiàn)有的相同。但另一方面，當(dāng)溫度測(cè)器313輸出“高”，f-V變換器309的輸出變?yōu)橛行?，一超過(guò)規(guī)定的轉(zhuǎn)速，制止發(fā)電機(jī)1輸出增加的動(dòng)作就執(zhí)行。因而，溫度檢測(cè)器313只在檢測(cè)到的溫度大于規(guī)定溫度時(shí)才使f-V變換器309動(dòng)作。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的車用交流發(fā)電機(jī)的控制裝置，通過(guò)具備溫度檢測(cè)器313，從而能對(duì)溫度予以限制。
工業(yè)上的實(shí)用性。
根據(jù)本發(fā)明，在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)規(guī)定值后，通過(guò)抑制發(fā)電機(jī)輸出增加，從而能防止電樞線圈、整流器等發(fā)熱，能實(shí)現(xiàn)不需要冷卻風(fēng)扇的力求小型化的車用交流發(fā)電機(jī)的控制裝置。
權(quán)利要求
1.一種車用交流發(fā)電機(jī)的控制裝置，其特征在于，包括串聯(lián)地接入交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈，并根據(jù)所述交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓斷續(xù)控制向所述勵(lì)磁線圈供給的勵(lì)磁電流的開關(guān)元件；以及檢測(cè)所述交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，根據(jù)轉(zhuǎn)速的上升控制所述開關(guān)元件的導(dǎo)通率的導(dǎo)通率控制手段。
2.如權(quán)利要求1所述的車用交流發(fā)電機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述導(dǎo)通率控制手段包括將與交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速成比例的頻率變換成電壓的f-V變換器、產(chǎn)生三角形波并輸出的三角形波發(fā)生器、以及根據(jù)所述f-V變換器變換的電壓的電平和所述三角形波發(fā)生器輸出的三角形波的電平的大小關(guān)系，控制所述開關(guān)元件的導(dǎo)通率的比較器。
3.如權(quán)利要求2所述的車用交流發(fā)電機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述導(dǎo)通率控制手段還具有檢測(cè)所述交流發(fā)電機(jī)規(guī)定部位的溫度的溫度檢測(cè)手段，所述溫度檢測(cè)手段在檢測(cè)出的溫度大于規(guī)定溫度時(shí)使所述f-V變換器動(dòng)作。
4.如權(quán)利要求3所述的車用交流發(fā)電機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述溫度檢測(cè)手段包括半導(dǎo)體熱敏元件。
5.如權(quán)利要求3所述的車用交流發(fā)電機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述溫度檢測(cè)手段包括具有正電阻溫度系數(shù)的熱敏電阻元件。
6.如權(quán)利要求3所述的車用交流發(fā)電機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述溫度檢測(cè)手段包括具有負(fù)電阻溫度系數(shù)的熱敏電阻元件。
全文摘要
本發(fā)明為一種車用交流發(fā)電機(jī)的控制裝置，其構(gòu)成包括串聯(lián)地接入交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈，并根據(jù)交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓斷續(xù)控制供給勵(lì)磁線圈的勵(lì)磁電流，調(diào)節(jié)交流發(fā)電機(jī)輸出電壓為規(guī)定值的開關(guān)元件；以及檢測(cè)交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，并根據(jù)轉(zhuǎn)速的上升減小開關(guān)元件導(dǎo)通率的導(dǎo)通率控制手段。
文檔編號(hào)H02P9/00GK1625832SQ02828880
公開日2005年6月8日 申請(qǐng)日期2002年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月26日
發(fā)明者巖谷史朗 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社