DE102014102566A1

DE102014102566A1 - A vehicle mounted rotating electric machine with multiple rectification modes

Info

Publication number: DE102014102566A1
Application number: DE102014102566.0A
Authority: DE
Inventors: Kazushige Okumoto; Toshinori Maruyama
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-02-27
Publication date: 2014-09-18
Also published as: JP5966980B2; JP2014180172A

Abstract

Die drehende elektrische Maschine weist eine Ankerwicklung (2, 3), eine Brückenschaltung (2, 3, 5, 6), eine Schalteinheit (5, 6) und eine Steuerungsschaltung (54) auf. Die Brückenschaltung richtet eine Spannung, die in der Ankerwicklung induziert wird, mit einem vorbestimmten Gleichrichtungsmodus gleich. Die Schalteinheit weist ein Schaltelement (50, 51), mit dem eine Diode verbunden ist, auf. Die Steuerungsschaltung steuert das Schaltelement, um den vorbestimmten Gleichrichtungsmodus zu steuern. Die Steuerungsschaltung steuert das Schaltelement, um AUS zu sein, um eine Diodengleichrichtung durchzuführen, steuert das Schaltelement, um für eine vorbestimmte EIN-Periode EIN zu sein, um zuzulassen, dass die Diode, nachdem die vorbestimmte EIN-Periode verstrichen ist, leitet, wodurch eine Synchrongleichrichtung durchgeführt wird, und steuert die vorbestimmte EIN-Periode, um allmählich erhöht zu werden, um eine Übergangsgleichrichtung durchzuführen, wenn sich der Gleichrichtungsmodus von der Diodengleichrichtung zu der Synchrongleichrichtung ändert.The rotary electric machine has an armature winding (2, 3), a bridge circuit (2, 3, 5, 6), a switching unit (5, 6) and a control circuit (54). The bridge circuit rectifies a voltage induced in the armature winding with a predetermined rectification mode. The switching unit has a switching element (50, 51) to which a diode is connected. The control circuit controls the switching element to control the predetermined rectification mode. The control circuit controls the switching element to be OFF to perform diode rectification, controls the switching element to be ON for a predetermined ON period to allow the diode to conduct after the predetermined ON period has elapsed, thereby conducting a synchronous rectification is performed, and controls the predetermined ON period to be gradually increased to perform a transition rectification when the rectification mode changes from the diode rectification to the synchronous rectification.

Description

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine fahrzeuginterne drehende elektrische Maschine, die an Fahrzeugen, wie zum Beispiel Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, angebracht ist.The present disclosure relates to an in-vehicle rotary electric machine mounted on vehicles such as passenger cars or trucks.

(Beschreibung der verwandten Technik)(Description of the Related Art)

Eine drehende elektrische Maschine, die für Fahrzeuge verwendet wird, ist üblicherweise bekannt. Bei der drehenden elektrischen Maschine wurden Dioden und Schaltelemente (MOS-(= metal oxide semiconductor = Metall-Oxid-Halbleiter)Transistor) genutzt, tun die Gleichrichtung durchzuführen. Die japanische Patentanmeldung offengelegte Veröffentlichung Nr. 2012-70559 offenbart beispielsweise eine fahrzeuginterne drehende elektrische Maschine, bei der der MOS-Transistor gesteuert wird, um entsprechend der Gleichrichtungsperiode der Diode EIN zu sein und AUS zu sein, um zu vermeiden, dass eine EIN-Periode des MOS-Transistors die Gleichrichtungsperiode der Diode überschreitet, wodurch die Gleichrichtungsperiode sichergestellt wird, nachdem der MOS-Transistor AUS geschaltet wird. Bei dieser fahrzeuginternen drehenden elektrischen Maschine wird eine Rückkopplungssteuerung durchgeführt, um den AUS-Zeitpunkt des Ziel-MOS-Transistors zu bestimmen. Bei der Rückkopplungssteuerung wird ein Unterschied zwischen der Gleichrichtungsperiode der Diode, nachdem der MOS-Transistor EIN geschaltet hat, und dem elektrischen Zielwinkel berechnet. Der berechnete Unterschied wird mit einem Kalibrierungsfaktor, der bei der Rückkopplungssteuerung zu addieren ist, multipliziert.A rotary electric machine used for vehicles is conventionally known. In the rotary electric machine, diodes and switching elements (MOS (= metal oxide semiconductor) transistor) were used to do the rectification. The Japanese Patent Application Laid-open Publication No. 2012-70559 discloses, for example, an in-vehicle rotary electric machine in which the MOS transistor is controlled to be ON according to the rectification period of the diode and to be OFF so as to prevent an ON period of the MOS transistor from exceeding the rectification period of the diode. whereby the rectification period is ensured after the MOS transistor is turned OFF. In this in-vehicle rotary electric machine, a feedback control is performed to determine the OFF timing of the target MOS transistor. In the feedback control, a difference between the rectification period of the diode after the MOS transistor has turned ON and the target electrical angle is calculated. The calculated difference is multiplied by a calibration factor to be added in the feedback control.

Bei der fahrzeuginternen drehenden elektrischen Maschine gemäß dem im Vorhergehenden beschriebenen Patentdokument bewegt sich, wenn eine vorbestimmte Synchronsteuerungsstartbedingung erfüllt wird, während die Diodengleichrichtung betrieben wird, das Verfahren zu einem Synchrongleichrichtungsbetrieb, bei dem der MOS-Transistor gesteuert wird, um EIN und AUS zu sein. Da sich jedoch jeweilige Spannungsabfälle an der Diode und dem MOS-Transistor voneinander unterscheiden, ist eine Periode, in der die Ausgangsleistung an den Statorwicklungen durch die Synchrongleichrichtung gewonnen werden kann, länger als eine Periode, in der die Ausgangsleistung an den Statorwicklungen durch die Diodengleichrichtung gewonnen werden kann. Aus diesem Grund hat die Gegeninduktivität einen Einfluss zwischen den Statorwicklungen und der magnetischen Schaltung und einen Einfluss zwischen anderen Phasen der Statorwicklungen, die die magnetische Schaltung gemeinsam verwenden, sodass die elektromotorische Kraft an den Statorwicklungen der anderen Phasen verringert wird, wodurch eine Periode, während der die Gleichrichtung freigegeben ist (Freigabeperiode), verkürzt wird. Wenn außerdem die Freigabeperiode der Gleichrichtung verkürzt wird, während die Synchrongleichrichtung betrieben wird, wobei die anderen Statorwicklungen durch die Gegeninduktivität beeinflusst sind, wird der AUS-Zeitpunkt des MOS-Transistors verzögert und überschreitet den Endpunkt der Freigabeperiode der Gleichrichtung, wodurch ein Synchronisationsverlust auftritt. Als ein Resultat kann, da der Strom, der durch den MOS-Transistor in einer Sperrrichtung fließt, abgeschaltet wird, eine Stoßspannung erzeugt werden und dadurch ein Durchbruch des MOS-Transistors verursacht werden, und es ist daher wahrscheinlich, dass ein Verlust einer Gleichrichtungsfunktion auftritt.In the in-vehicle rotary electric machine according to the above-described patent document, when a predetermined synchronous control start condition is satisfied while the diode rectification is being operated, the method moves to a synchronous rectification operation in which the MOS transistor is controlled to be ON and OFF. However, since respective voltage drops on the diode and the MOS transistor are different from each other, a period in which the output to the stator windings can be obtained by the synchronous rectification is longer than a period in which the output to the stator windings is obtained by the diode rectification can be. For this reason, the mutual inductance has an influence between the stator windings and the magnetic circuit and an influence between other phases of the stator windings sharing the magnetic circuit, so that the electromotive force is reduced at the stator windings of the other phases, whereby a period during which the rectification is released (release period), is shortened. In addition, when the release period of the rectification is shortened while the synchronous rectification is being operated with the other stator windings being affected by the mutual inductance, the OFF timing of the MOS transistor is delayed and exceeds the end point of the release period of the rectification, whereby a synchronization loss occurs. As a result, since the current flowing through the MOS transistor in a reverse direction is turned off, a surge voltage can be generated, thereby causing a breakdown of the MOS transistor, and therefore it is likely that a loss of a rectifying function occurs ,

Selbst wenn ein Synchronisationsverlust auftritt, fließt jedoch der Strom in der Sperrrichtung nicht durch den MOS-Transistor, wenn die Gleichrichtungsperiode der Diode, die sichergestellt wird, nachdem der MOS-Transistor AUS geschaltet hat, extrem verkürzt ist, wobei sich eine Effizienz der Gleichrichtung verringert, da das Verfahren die Synchrongleichrichtung beendet und sich zu der Diodengleichrichtung bewegt.However, even if a synchronization loss occurs, the current in the reverse direction does not flow through the MOS transistor when the rectification period of the diode, which is ensured after the MOS transistor is turned OFF, is extremely shortened, thereby decreasing an efficiency of rectification because the method stops the synchronous rectification and moves to the diode rectification.

Bei dem fahrzeuginternen Leistungsgenerator, der sechs Phasen unter Verwendung von zwei Paaren der drei Phasenwicklungen hat, verwendet ferner jede der Statorwicklungen eine magnetische Schaltung gemeinsam. Da die jeweiligen Phasen bei dem Paar der Statorwicklungen im Wesentlichen die gleichen Spannungssignalverläufe haben, tendiert der Gleichrichtungsmodus der jeweiligen Phasen dazu, sich gleichzeitig von der Diodengleichrichtung zu der Synchrongleichrichtung zu ändern. Der Einfluss der Gegeninduktivität wird daher bedeutsam, sodass es wahrscheinlich ist, dass ein Synchronisationsverlust auftritt.Further, in the in-vehicle power generator having six phases using two pairs of the three phase windings, each of the stator windings commonly shares a magnetic circuit. Since the respective phases in the pair of stator windings have substantially the same voltage waveforms, the rectifying mode of the respective phases tends to change simultaneously from the diode rectification to the synchronous rectification. The influence of the mutual inductance becomes therefore significant, so that it is likely that a loss of synchronization occurs.

Das Ausführungsbeispiel liefert eine fahrzeuginterne drehende elektrische Maschine, bei der ein Synchronisationsverlust vermieden wird, wenn sich der Gleichrichtungsmodus von der Diodengleichrichtung zu einer Synchrongleichrichtung ändert, so dass ein Auftreten einer Stoßspannung und ein Durchbruch des Schaltelements vermieden werden können, und eine hocheffiziente Gleichrichtung durchgeführt werden kann.The embodiment provides an in-vehicle rotary electric machine in which a synchronization loss is avoided when the rectification mode changes from the diode rectification to a synchronous rectification, so that occurrence of surge voltage and breakdown of the switching element can be avoided, and high-efficiency rectification can be performed ,

Als ein erster Aspekt des Ausführungsbeispiels weist die drehende elektrische Maschine der vorliegenden Offenbarung eine Ankerwicklung (2, 3), eine Brückenschaltung (2, 3, 5, 6), eine Schalteinheit (5, 6) und eine Steuerungsschaltung (54) auf. Die Ankerwicklung hat zwei oder mehreren Phasenwicklungen. Die Brückenschaltung hat eine Mehrzahl von Schaltungen eines oberen Zweigs und eine Mehrzahl von Schaltungen eines unteren Zweigs, um eine Spannung, die in der Ankerwicklung induziert wird, mit einem vorbestimmten Gleichrichtungsmodus gleichzurichten. Die Schalteinheit weist ein Schaltelement (50, 51), zu dem eine Diode parallel geschaltet ist, auf, und das Schaltelement ist in den Schaltungen eines oberen Zweigs und in den Schaltungen eines unteren Zweigs der Brückenschaltung angeordnet. Die Steuerungsschaltung steuert das Schaltelement, um EIN und AUS zu sein, um den vorbestimmten Gleichrichtungsmodus zu steuern. Der vorbestimmte Gleichrichtungsmodus weist eine Diodengleichrichtung, eine Synchrongleichrichtung und eine Übergangsgleichrichtung auf. Die Steuerungsschaltung steuert das Schaltelement, um AUS zu sein, um die Diodengleichrichtung durchzuführen, steuert das Schaltelement, um für eine vorbestimmte EIN-Periode EIN zu sein, um zuzulassen, dass die Diode, nachdem die vorbestimmte EIN-Periode verstrichen ist, leitet, wodurch eine Synchrongleichrichtung durchgeführt wird, und steuert die vorbestimmte EIN-Periode, um allmählich erhöht zu werden, um die Übergangsgleichrichtung durchzuführen, wenn sich der Gleichrichtungsmodus von der Diodengleichrichtung zu der Synchrongleichrichtung ändert.As a first aspect of the embodiment, the rotary electric machine of the present disclosure includes an armature winding (FIG. 2 . 3 ), a bridge circuit ( 2 . 3 . 5 . 6 ), a switching unit ( 5 . 6 ) and a control circuit ( 54 ) on. The armature winding has two or more phase windings. The bridge circuit has a plurality of upper branch circuits and a plurality of lower branch circuits for rectifying a voltage induced in the armature winding with a predetermined rectification mode. The switching unit has a Switching element ( 50 . 51 ) to which a diode is connected in parallel, and the switching element is arranged in the circuits of an upper branch and in the circuits of a lower branch of the bridge circuit. The control circuit controls the switching element to be ON and OFF to control the predetermined rectification mode. The predetermined rectification mode includes diode rectification, synchronous rectification and transient rectification. The control circuit controls the switching element to be OFF to perform the diode rectification, controls the switching element to be ON for a predetermined ON period to allow the diode to conduct after the predetermined ON period has elapsed, thereby conducting a synchronous rectification is performed, and controls the predetermined ON period to be gradually increased to perform the transient rectification when the rectification mode changes from the diode rectification to the synchronous rectification.

Wenn sich der Gleichrichtungsmodus von dem Diodengleichrichtungsmodus zu dem Synchrongleichrichtungsmodus ändert, wird der Übergangsgleichrichtungsmodus durchgeführt, bei dem die EIN-Periode des Schaltelements gesteuert wird, um sich allmählich zu erhöhen. Die Freigabeperiode einer Gleichrichtung ändert sich daher basierend auf den jeweiligen Spannungsabfällen der Diode und des Schaltelements allmählich, sodass ein Synchronisationsverlust, wenn die Synchrongleichrichtung startet, nachdem die Übergangsgleichrichtung beendet wurde, vermieden werden kann. Da außerdem der Synchronisationsverlust verschwindet, können ein Auftreten einer Stoßspannung aufgrund eines Synchronisationsverlustes oder ein Durchbruch des Schaltelements vermieden werden, und eine Häufigkeit eines Ausführens der Diodengleichrichtung, die durch den Synchronisationsverlust ausgelöst wird, kann reduziert werden, wodurch ein hocheffizienter Gleichrichtungsbetrieb aufrecht erhalten werden kann.When the rectification mode changes from the diode rectification mode to the synchronous rectification mode, the transient rectification mode in which the ON period of the switching element is controlled to gradually increase is performed. Therefore, the release period of rectification gradually changes based on the respective voltage drops of the diode and the switching element, so that a synchronization loss when the synchronous rectification starts after the transient rectification has ended can be avoided. In addition, since the synchronization loss disappears, an occurrence of a surge voltage due to a synchronization loss or a breakdown of the switching element can be avoided, and a frequency of executing the diode rectification caused by the synchronization loss can be reduced, whereby high-efficiency rectification operation can be maintained.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Es zeigen:Show it:

1 ein Blockdiagramm, das eine Gesamtkonfiguration eines fahrzeuginternen Leistungsgenerators gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt; 1 10 is a block diagram showing an overall configuration of an in-vehicle power generator according to the embodiment of the present disclosure;

2 ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des Gleichrichtermoduls zeigt; 2 a block diagram showing a configuration of the rectifier module;

3 ein Blockdiagramm, das eine detaillierte Konfiguration der Steuerungsschaltung zeigt; 3 a block diagram showing a detailed configuration of the control circuit;

4 eine grafische Darstellung, die ein spezifisches Beispiel eines Spannungsvergleichs, der durch die Vds erfassende Einheit eines oberen MOS ausgeführt wird, zeigt; 4 Fig. 12 is a graph showing a specific example of a voltage comparison performed by the Vds detecting unit of an upper MOS;

5 eine grafische Darstellung, die ein spezifisches Beispiel eines Spannungsvergleichs, der durch die Vds erfassende Einheit eines unteren MOS ausgeführt wird, zeigt; 5 Fig. 12 is a graph showing a specific example of voltage comparison performed by the Vds detecting unit of a lower MOS;

6 eine grafische Darstellung, die ein spezifisches Beispiel eines Temperaturerfassungsresultats, das durch die Temperatur erfassende Einheit ausgefürt wird, zeigt; 6 Fig. 10 is a graph showing a specific example of a temperature detection result performed by the temperature detecting unit;

7 ein Blockdiagramm, das eine Detailkonfiguration der Steuerungseinheit zeigt; 7 a block diagram showing a detailed configuration of the control unit;

8 ein Zeitdiagramm, das eine Synchrongleichrichtungssteuerung (Synchronsteuerung), die durch die Steuerungseinheit ausgeführt wird, zeigt; 8th Fig. 10 is a timing chart showing a synchronous rectification control (synchronous control) executed by the control unit;

9 eine grafische Darstellung, die eine Variation des elektrischen Winkels unter der Annahme, dass sich das Fahrzeug rasch beschleunigt, zeigt; 9 a graph showing a variation of the electrical angle assuming that the vehicle accelerates rapidly;

10 eine grafische Darstellung, die eine Variation des elektrischen Winkels unter der Annahme, dass die Maschinendrehung variiert, zeigt; 10 Fig. 12 is a graph showing a variation of the electrical angle assuming that the engine rotation varies;

11 eine grafische Darstellung, die eine Variation des elektrischen Winkels unter der Annahme, dass sich die elektrische Last rasch ändert, zeigt; 11 Fig. 12 is a graph showing a variation of the electrical angle assuming that the electric load changes rapidly;

12 eine grafische Darstellung, die eine Variation des elektrischen Winkels unter der Annahme eines Auftretens der Ausschaltverzögerung bei dem Treiber zeigt; 12 Fig. 12 is a graph showing a variation of the electrical angle assuming an occurrence of the OFF-delay in the driver;

13 eine grafische Darstellung, die eine Variation des elektrischen Winkels unter der Annahme einer Kombination von verschiedenen Faktoren zeigt; 13 Fig. 12 is a graph showing a variation of the electrical angle assuming a combination of various factors;

14 ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration zeigt, die zum Beurteilen eines Starts des Synchronsteuerungsverfahrens notwendig ist; 14 a block diagram showing a configuration necessary for judging a start of the synchronous control method;

15A einen Spannungssignalverlauf, der eine Phasenspannung während des normalen Betriebs zeigt, bei dem kein Lastabwurfstoß aufgetreten ist; 15A a voltage waveform showing a phase voltage during normal operation in which no load shedding shock has occurred;

15B einen Spannungssignalverlauf, der eine Phasenspannung während des Lastabwurfschutzbetriebs zeigt; 15B a voltage waveform showing a phase voltage during the load shedding protection operation;

15C Spannungssignalverläufe für eine verstärkte Source-Drain-Spannung an dem niederseitigen MOS-Transistor während des Lastabwurfschutzbetriebs; 15C Voltage waveforms for an amplified source-drain voltage at the low-side MOS transistor during the load-dump protection operation;

16 ein Zeitdiagramm, das eine Betriebszeitsteuerung zum Beurteilen eines Starts des Synchronsteuerungsverfahrens zeigt; 16 Fig. 10 is a timing chart showing an operation timing for judging a start of the synchronous control process;

17 einen Spannungssignalverlauf, der ein spezifisches Beispiel der Phasenspannung zeigt, wenn der AUS-Zeitpunkt, der durch die AUS-Zeitpunkt-Berechnungseinheit eines unteren MOS eingestellt wird, verzögert ist; 17 a voltage waveform showing a specific example of the phase voltage when the OFF timing set by the OFF timing calculating unit of a lower MOS is delayed;

18 einen Spannungssignalverlauf, der eine Ausgangsspannungsvariation und eine Beziehung zwischen der EIN-Periode eines oberen Zweigs und der EIN-Periode eines unteren Zweigs zeigt; 18 a voltage waveform showing an output voltage variation and a relationship between the ON period of an upper arm and the ON period of a lower arm;

19 ein Blockdiagramm, das eine notwendige Konfiguration zum Beurteilen eines Stopps des Synchronsteuerungsverfahrens zeigt; 19 Fig. 10 is a block diagram showing a necessary configuration for judging a stop of the synchronous control process;

20 ein Zustandsdiagramm, das einen Gesamtgleichrichtungsbetrieb, der einen Betrieb der Übergangsgleichrichtung aufweist, zeigt; 20 FIG. 10 is a state diagram showing an overall rectification operation having an operation of transient rectification; FIG.

21 ein Diagramm, das die Übergangsgleichrichtung zeigt; 21 a diagram showing the transitional rectification;

22 ein Blockdiagramm, das eine Modifikation des Gleichrichtermodus zeigt; und 22 a block diagram showing a modification of the rectifier mode; and

23 ein Blockdiagramm, das eine Modifikation der Steuerungsschaltung zeigt. 23 a block diagram showing a modification of the control circuit.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist im Folgenden ein fahrzeuginterner Leistungsgenerator beschrieben, auf den eine fahrzeuginterne drehende elektrische Maschine der vorliegenden Offenbarung angewendet ist. Wie in 1 gezeigt ist, weist der fahrzeuginterne Leistungsgenerator 1 zwei Statorwicklungen (Ankerwicklung) 2 und 3, eine Feldwicklung 4, zwei Gleichrichtermodulgruppen 5 und 6 und eine Leistungserzeugungssteuerungseinheit 7 auf. Die zwei Gleichrichtermodulgruppen 5 und 6 entsprechen der Schalteinheit.With reference to the drawings, an in-vehicle power generator to which an in-vehicle rotary electric machine of the present disclosure is applied will be described below. As in 1 is shown, the in-vehicle power generator 1 two stator windings (armature winding) 2 and 3 , a field winding 4 , two rectifier module groups 5 and 6 and a power generation control unit 7 on. The two rectifier module groups 5 and 6 correspond to the switching unit.

Die Statorwicklung 2 ist durch eine Mehrphasenwicklung (zum Beispiel drei Phasenwicklungen, die eine X-Phasen-Wicklung, eine Y-Phasen-Wicklung und eine Z-Phasen-Wicklung aufweisen) gebildet und um den Statorkern (nicht gezeigt) gewickelt. Die Statorwicklung 3 ist ähnlicherweise durch eine Mehrphasenwicklung (zum Beispiel drei Phasenwicklungen, die eine U-Phasen-Wicklung, eine V-Phasen-Wicklung und eine W-Phasen-Wicklung aufweisen) gebildet und um den im Vorhergehenden beschriebenen Statorkern gewickelt, um hinsichtlich der Statorwicklung 2 um einen elektrischen Winkel von 30 Grad verschoben zu sein. Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist der Stator durch diese zwei Statorwicklungen 2 und 3 und den Statorkern gebildet.The stator winding 2 is formed by a polyphase winding (for example, three phase windings having an X-phase winding, a Y-phase winding, and a Z-phase winding) and wound around the stator core (not shown). The stator winding 3 Similarly, it is formed by a polyphase winding (for example, three phase windings having a U-phase winding, a V-phase winding, and a W-phase winding) and wound around the stator core described above to be the stator winding 2 to be shifted by an electrical angle of 30 degrees. According to the embodiment, the stator is through these two stator windings 2 and 3 and the stator core formed.

Die Feldwicklung 4 ist um den Feldpol (nicht gezeigt) gewickelt, der gelegen ist, um der inneren peripheren Seite des Statorkerns zugewandt zu sein, um den Rotor zu bilden. Der Feldpol wird durch den Erregungsstrom, der durch die Feldwicklung 4 fließt, magnetisiert. Die Wechselstrom-(AC-; AC = alternating current)Spannung wird durch das sich drehende Feld, das erzeugt wird, wenn der Feldpol magnetisiert wird, in den Statorwicklungen 2 und 3 induziert.The field winding 4 is wound around the field pole (not shown) located to face the inner peripheral side of the stator core to form the rotor. The field pole is driven by the excitation current passing through the field winding 4 flows, magnetizes. The alternating current (AC) voltage is generated in the stator windings by the rotating field that is generated when the field pole is magnetized 2 and 3 induced.

Die Gleichrichtermodulgruppe 5 ist mit der Statorwicklung 2 verbunden, um einen Dreiphasenvollwellen- bzw. Zweiweggleichrichter (eine Brückenschaltung) zu bilden, wodurch der Wechselstrom, der in der Statorwicklung 2 induziert wird, in einen Gleich-(DC-; DC = direct current)Strom gewandelt wird. Die Gleichrichtermodulgruppe 5 weist Gleichrichtermodule (das heißt, Gleichrichtermodule 5X, 5Y und 5Z) auf, deren Zahl der Module der Zahl der Phasen der Statorwicklung 2 entspricht (zum Beispiel drei Module, wenn es sich um drei Phasenwicklungen handelt). Das Gleichrichtermodul 5X ist mit der X-Phasen-Wicklung, die die Statorwicklung 2 in sich aufweist, verbunden. Das Gleichrichtermodul 5Y ist mit der Y-Phasen-Wicklung, die die Statorwicklung 2 in sich aufweist, verbunden. Das Gleichrichtermodul 5Z ist mit der Z-Phasen-Wicklung, die die Statorwicklung 2 in sich aufweist, verbunden.The rectifier module group 5 is with the stator winding 2 connected to form a three-phase full-wave rectifier (a bridge circuit), whereby the alternating current in the stator winding 2 is converted into a DC (DC) current. The rectifier module group 5 has rectifier modules (that is, rectifier modules 5X . 5Y and 5Z ), whose number of modules is the number of phases of the stator winding 2 corresponds (for example, three modules, if there are three phase windings). The rectifier module 5X is with the X-phase winding, which is the stator winding 2 in itself, connected. The rectifier module 5Y is with the Y-phase winding, which is the stator winding 2 in itself, connected. The rectifier module 5Z is with the z-phase winding, which is the stator winding 2 in itself, connected.

Die andere Gleichrichtermodulgruppe 6 ist mit der Statorwicklung 3 verbunden, um einen Dreiphasenvollwellengleichrichter (eine Brückenschaltung) zu bilden, wodurch die Wechselspannung, die in der Statorwicklung 3 induziert wird, in den Gleich-(DC; DC = direct current)Strom gewandelt wird. Die Gleichrichtermodulgruppe 6 weist Gleichrichtermodule (das heißt, Gleichrichtermodule 6U, 6Y und 6Z) auf, deren Zahl von Modulen der Zahl von Phasen der Statorwicklung 3 entspricht (zum Beispiel drei Module, wenn es sich um drei Phasenwicklungen handelt). Das Gleichrichtermodul 6U ist mit der U-Phasen-Wicklung, die die Statorwicklung 3 in sich aufweist, verbunden. Das Gleichrichtermodul 6V ist mit der V-Phasen-Wicklung, die die Statorwicklung 3 in sich aufweist, verbunden. Das Gleichrichtermodul 6W ist mit der W-Phasen-Wicklung, die die Statorwicklung 3 in sich aufweist, verbunden.The other rectifier module group 6 is with the stator winding 3 connected to form a three-phase full wave rectifier (a bridge circuit), whereby the AC voltage in the stator winding 3 is induced, is converted to the DC (DC) direct current. The rectifier module group 6 has rectifier modules (that is, rectifier modules 6U . 6Y and 6Z ), whose number of modules is the number of phases of the stator winding 3 corresponds (for example, three modules, if there are three phase windings). The rectifier module 6U is with the U-phase winding, which is the stator winding 3 in itself, connected. The rectifier module 6V is with the V-phase winding, which is the stator winding 3 in itself, connected. The rectifier module 6W is with the W-phase winding, which is the stator winding 3 in itself, connected.

Die Leistungserzeugungssteuerungseinheit 7 dient als eine Erregungssteuerungseinheit, die einen Erregungsstrom steuert, um durch die Feldwicklung, 4, die mit der Leistungserzeugungssteuerungseinheit 7 verbunden ist, über den Anschluss F zu fließen. Die Leistungserzeugungssteuerungseinheit 7 passt den Erregungsstrom an, um dadurch die Ausgangsspannung Vb (Ausgangsspannung der jeweiligen Gleichrichtermodule) des fahrzeuginternen Leistungsgenerators 1 zu steuern, um die Regelspannung Vreg zu sein. Die Leistungserzeugungssteuerungseinheit 7 stoppt beispielsweise ein Versorgen der Feldwicklung 4 mit dem Erregungsstrom, wenn die Ausgangsspannung Vb die Regelspannung Vreg überschreitet, und startet ein Versorgen der Feldwicklung 4 mit dem Erregungsstrom, wenn die Ausgangsspannung Vb niedriger als die Regelspannung Vreg wird, wodurch die Ausgangsspannung Vb gesteuert wird, um die Regelspannung Vreg zu sein. Die Leistungserzeugungssteuerungseinheit 7 ist ferner über den Kommunikationsanschluss L und die Kommunikationsleitung mit der ECU (= electronic control unit = elektronische Steuerungseinheit) 8, das heißt, einer externen Steuerungseinheit, verbunden und führt eine bidirektionale serielle Kommunikation (zum Beispiel eine LIN-(= Local Interconnect Network = lokales Zwischenverbindungsnetz)Kommunikation durch Verwenden eines LIN-Protokolls) durch, um Kommunikationsnachrichten zu senden/empfangen.The power generation control unit 7 serves as an excitation control unit that controls an excitation current to pass through the field winding, 4 connected to the power generation control unit 7 is connected to flow over the terminal F. The power generation control unit 7 Adjusts the excitation current, thereby the output voltage Vb (output voltage of the respective rectifier modules) of the in-vehicle power generator 1 to be the regulation voltage Vreg. The power generation control unit 7 stops, for example, supplying the field winding 4 with the excitation current when the output voltage Vb exceeds the control voltage Vreg, and starts supplying the field winding 4 with the excitation current when the output voltage Vb becomes lower than the control voltage Vreg, whereby the output voltage Vb is controlled to be the control voltage Vreg. The power generation control unit 7 is also via the communication port L and the communication line with the ECU (= electronic control unit = electronic control unit) 8th that is, an external control unit, and performs bidirectional serial communication (for example, a Local Interconnect Network (LIN)) communication by using a LIN protocol to send / receive communication messages.

Der fahrzeuginterne Leistungsgenerator 1 ist wie im Vorhergehenden beschrieben konfiguriert. Eine Detailkonfiguration des Gleichrichtermoduls 5X oder dergleichen ist als Nächstes im Folgenden beschrieben. Die Konfiguration des Gleichrichtermoduls 5X ist identisch zu den anderen Gleichrichtermodulen 5Y, 5Z, 6U, 6V und 6W.The in-vehicle power generator 1 is configured as described above. A detail configuration of the rectifier module 5X or the like is described next below. The configuration of the rectifier module 5X is identical to the other rectifier modules 5Y . 5Z . 6U . 6V and 6W ,

Wie in 2 gezeigt ist, weist das Gleichrichtermodul 5X zwei MOS-Transistoren 50 und 51 und die Steuerungsschaltung 54 auf. Der MOS-Transistor 50 dient als ein Schaltelement eines oberen Zweigs (einer hohen Seite), bei dem die Source des MOS-Transistors 50 mit der X-Phasen-Wicklung der Statorwicklung 2 verbunden ist, die Drain des MOS-Transistors 50 über die Ladeleitung 12 mit der elektrischen Last 10 und der Batterie 9 verbunden ist. Der MOS-Transistor 51 dient als ein Schaltelement eines unteren Zweigs (einer niedrigen Seite), bei dem die Drain des MOS-Transistors 51 mit der X-Phasen-Wicklung verbunden ist, und die Source des MOS-Transistors 51 mit dem negativen Anschluss (Erde) der Batterie 9 verbunden ist. Diese zwei MOS-Transistoren 50 und 51 bilden eine reihengeschaltete Schaltung, die zwischen den positiven Anschluss und den negativen Anschluss der Batterie 9 geschaltet ist, und die X-Phasen-Wicklung ist mit dem Verbindungspunkt (Anschluss P) dieser zwei Transistoren 50 und 51 verbunden. Jeder der Transitoren 50 und 51 weist eine Diode auf, die dazu parallel geschaltet ist. Diese Diode ist durch eine parasitäre Diode (Körperdiode), die in dem MOS-Transistor 50 und 51 gebildet ist, gebildet, es kann jedoch eine Diode als eine externe Komponente ebenfalls parallel dazu geschaltet sein. Es sei bemerkt, dass entweder das Schaltelement eines oberen Zweigs oder das Schaltelement eines unteren Zweigs durch ein anderes Schaltelement als einen MOS-Transistor gebildet sein kann.As in 2 is shown has the rectifier module 5X two MOS transistors 50 and 51 and the control circuit 54 on. The MOS transistor 50 serves as a switching element of an upper arm (a high side) in which the source of the MOS transistor 50 with the X-phase winding of the stator winding 2 is connected, the drain of the MOS transistor 50 over the charging line 12 with the electrical load 10 and the battery 9 connected is. The MOS transistor 51 serves as a switching element of a lower branch (a low side) in which the drain of the MOS transistor 51 is connected to the X-phase winding, and the source of the MOS transistor 51 with the negative terminal (ground) of the battery 9 connected is. These two MOS transistors 50 and 51 Form a series circuit between the positive terminal and the negative terminal of the battery 9 is switched, and the X-phase winding is connected to the connection point (terminal P) of these two transistors 50 and 51 connected. Each of the transitors 50 and 51 has a diode connected in parallel. This diode is connected through a parasitic diode (body diode), which is in the MOS transistor 50 and 51 is formed, but a diode as an external component may also be connected in parallel thereto. It should be noted that either the switching element of an upper branch or the switching element of a lower branch may be formed by a switching element other than a MOS transistor.

Wie in 3 gezeigt ist, weist die Steuerungsschaltung 54 die Steuerungseinheit 100, die eine Ausgangsspannung erfassende Einheit 110, die Vds erfassende Einheit 120 eines oberen MOS, die Vds erfassende Einheit 130 eines unteren MOS, die Kurzschluss erfassende Einheit 140 eines oberen MOS, den Vds-Verstärker 142 eines unteren MOS, die eine Leitungsrichtung beurteilende Einheit 144, die Temperatur erfassende Einheit 150, die Leistungsversorgungseinheit 160 und die Treiber 170 und 172 auf.As in 3 is shown, the control circuit 54 the control unit 100 , the unit detecting an output voltage 110 , the Vds capturing unit 120 an upper MOS, the Vds detecting unit 130 a lower MOS, the short-circuit detecting unit 140 an upper MOS, the Vds amplifier 142 a lower MOS, the line judging unit 144 , the temperature sensing unit 150 , the power supply unit 160 and the drivers 170 and 172 on.

Die Leistungsversorgungseinheit 160 startet einen Betrieb, wenn die Feldwicklung von der Leistungserzeugungssteuerungseinheit 7 mit dem Erregungsstrom versorgt wird, um die jeweiligen Elemente, die die Steuerungsschaltung 54 in sich aufweist, mit der Betriebsspannung zu versorgen, und stoppt ein Versorgen mit der Betriebsspannung, wenn ein Versorgen mit dem Erregungsstrom gestoppt wird. Die Aktivierung/Deaktivierung der Leistungsversorgungseinheit 160 werden durch die Steuerungseinheit 100 gesteuert.The power supply unit 160 starts an operation when the field winding from the power generation control unit 7 is supplied with the excitation current to the respective elements that the control circuit 54 is to supply with the operating voltage, and stops supplying the operating voltage when supply to the excitation current is stopped. The activation / deactivation of the power supply unit 160 be through the control unit 100 controlled.

Hinsichtlich des Treibers 170 ist der Ausgangsanschluss (G1) mit dem Gate des hochseitigen MOS-Transistors 50 verbunden, und der Treiber 170 erzeugt ein Treibsignal, das den MOS-Transistor 50 EIN und AUS schaltet. Ähnlicherweise ist der Ausgangsanschluss (G2) des Treibers 172 mit dem Gate des MOS-Transistors 51 einer niedrigen Seite verbunden, und der Treiber 172 erzeugt ein Treibsignal, das den MOS-Transistor 51 EIN und AUS schaltet.Regarding the driver 170 is the output terminal (G1) to the gate of the high-side MOS transistor 50 connected, and the driver 170 generates a drive signal, which is the MOS transistor 50 ON and OFF switches. Similarly, the output terminal (G2) of the driver 172 to the gate of the MOS transistor 51 connected to a low side, and the driver 172 generates a drive signal, which is the MOS transistor 51 ON and OFF switches.

Die eine Ausgangsspannung erfassende Einheit 110 ist durch beispielsweise einen Differenzverstärker und einen Analog-zu-digital-Wandler, der die Ausgabe des Differenzverstärkers in digitale Daten wandelt, gebildet. Die eine Ausgangsspannung erfassende Einheit 110 gibt Daten, die der Spannung Vb des Ausgangsanschlusses (Anschluss B) des fahrzeuginternen Leistungsgenerators 1 (oder Gleichrichtermoduls 5X) entsprechen, aus. Der Analog-zu-digital-Wandler kann in der Steuerungseinheit 100 angeordnet sein.The unit detecting an output voltage 110 is formed by, for example, a differential amplifier and an analog-to-digital converter, which converts the output of the differential amplifier into digital data. The unit detecting an output voltage 110 gives data corresponding to the voltage Vb of the output terminal (terminal B) of the in-vehicle power generator 1 (or rectifier module 5X ). The analog-to-digital converter can be used in the control unit 100 be arranged.

Die Vds erfassende Einheit 120 eines oberen MOS ist mit dem Anschluss B und dem Anschluss P verbunden. Die Vds erfassende Einheit 120 eines oberen MOS erfasst die Drain-Source-Spannung Vds des hochseitigen MOS-Transistors 50, vergleicht die erfasste Drain-Source-Spannung Vds mit einer vorbestimmten Schwelle und gibt ein Signal, das das Vergleichsresultat darstellt, aus. Wie in 4 gezeigt ist, zeigt die horizontale Achse die Drain-Source-Spannung Vds hinsichtlich der Ausgangsspannung Vb der Drain-Seite. Die vertikale Achse zeigt einen Spannungspegel eines Signals, das durch die Vds erfassende Einheit 120 eines oberen MOS ausgegeben wird. Wie in 4 gezeigt ist, ist, wenn sich die Phasenspannung Vp erhöht, um mehr als 0,3 Volt höher als die Ausgangsspannung Vb zu sein, die Drain-Source-Spannung Vds gleich oder größer als 0,3 Volt, sodass das Ausgangssignal der Vds erfassenden Einheit 120 eines oberen MOS von einem niedrigen Pegel (0 Volt) zu einem hohen Pegel (5 Volt) schaltet. Wenn sich anschließend die Phasenspannung Vp verringert, um mehr als 1,0 Volt niedriger als die Ausgangsspannung Vb zu sein, ist die Drain-Source-Spannung Vds gleich oder kleiner als –1,0 Volt, sodass das Ausgangssignal der Vds erfassenden Einheit 120 eines oberen MOS von einem hohen Pegel zu einem niedrigen Pegel schaltet.The Vds detecting unit 120 an upper MOS is connected to the terminal B and the terminal P. The Vds detecting unit 120 an upper MOS detects the drain-source voltage Vds of the high-side MOS transistor 50 , compares the detected drain-source voltage Vds with a predetermined threshold, and outputs a signal representing the comparison result. As in 4 2, the horizontal axis shows the drain-source voltage Vds with respect to the drain side output voltage Vb. The vertical axis shows a voltage level of a signal, the unit detecting by the Vds 120 an upper MOS is output. As in 4 is shown is when the Phase voltage Vp increases to be more than 0.3 volts higher than the output voltage Vb, the drain-source voltage Vds equal to or greater than 0.3 volts, so that the output of the Vds detecting unit 120 of an upper MOS switches from a low level (0 volts) to a high level (5 volts). Then, when the phase voltage Vp decreases to be more than 1.0 volt lower than the output voltage Vb, the drain-source voltage Vds is equal to or less than -1.0 volts, so that the output of the Vds detecting unit 120 of an upper MOS switches from a high level to a low level.

Es sei bemerkt, dass ein Spannungswert, der 0,3 Volt höher als die im Vorhergehenden beschriebene Ausgangsspannung Vb ist, der Schwelle V10 entspricht, wie es in 8 gezeigt ist. Die Schwelle V10 wird zum zuverlässigen Erfassen eines Startpunkts der Diodenleitungsperiode verwendet. Die Schwelle V10 ist eingestellt, um höher als ein Spannungswert zu sein, bei dem die Drain-Source-Spannung Vds (wenn der MOS-Transistor 50 in einem EIN-Zustand ist) zu der Ausgangsspannung Vb addiert wird, und niedriger als ein Spannungswert zu sein, bei dem eine Durchlassrichtungsspannung VF der Diode, die parallel zu dem MOS-Transistor 50 geschaltet ist, zu der Ausgangsspannung Vb addiert wird. Es sei bemerkt, dass ein Spannungswert, der 1,0 Volt niedriger als die im Vorhergehenden beschriebene Ausgangsspannung Vb ist, der Schwelle V20 entspricht, wie es in 8 gezeigt ist. Die Schwelle V20 wird zum zuverlässigen Erfassen eines Endpunkts der Diodenleitungsperiode verwendet und ist eingestellt, um niedriger als die Ausgangsspannung Vb zu sein. Eine Periode von dem Zeitpunkt, zu dem die Phasenspannung Vp die Schwelle V10 erreicht, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Phasenspannung Vp die Schwelle V20 erreicht, ist als eine EIN-Periode der Schaltung eines oberen Zweigs definiert. Der Startpunkt und der Endpunkt dieser EIN-Periode sind von denselben der Diodenleitungsperiode, in der die Diode leitet, wenn der MOS-Transistor 50 AUS geschaltet wird, verschoben. Die Synchronsteuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel wird jedoch basierend auf dieser Ein-Periode durchgeführt.It should be noted that a voltage value 0.3 volts higher than the above-described output voltage Vb corresponds to the threshold V10 as shown in FIG 8th is shown. The threshold V10 is used for reliably detecting a start point of the diode line period. The threshold V10 is set to be higher than a voltage value at which the drain-source voltage Vds (when the MOS transistor 50 is in an ON state) is added to the output voltage Vb and lower than a voltage value at which a forward direction voltage VF of the diode connected in parallel with the MOS transistor 50 is connected, is added to the output voltage Vb. It should be noted that a voltage value which is 1.0 volts lower than the above-described output voltage Vb corresponds to the threshold V20 as shown in FIG 8th is shown. The threshold V20 is used for reliably detecting an end point of the diode line period and is set to be lower than the output voltage Vb. A period from the time when the phase voltage Vp reaches the threshold V10 to the time when the phase voltage Vp reaches the threshold V20 is defined as an ON period of the circuit of an upper arm. The starting point and the end point of this ON period are of the same of the diode line period in which the diode conducts when the MOS transistor 50 OFF is switched, moved. However, the synchronous control according to the embodiment is performed based on this on-period.

Die Vds erfassende Einheit 130 eines unteren MOS ist mit dem Anschluss P und dem Masseanschluss (Anschluss E) verbunden, erfasst die Drain-Source-Spannung Vds des MOS-Transistors 51 einer niedrigen Seite, vergleicht die erfasste Drain-Source-Spannung Vds mit einer vorbestimmten Schwelle und gibt ein Signal, das das Vergleichsresultat darstellt, aus. In 5 zeigt die horizontale Achse die Drain-Source-Spannung Vds hinsichtlich der Masseanschlussspannung Vgnd, die die negative Batterieanschlussspannung der Drain-Seite ist. Die vertikale Achse zeigt den Spannungspegel des Signals, das durch die Vds erfassende Einheit 130 eines unteren MOS ausgegeben wird. Wie in 5 gezeigt ist, wird, wenn sich die Phasenspannung Vp verringert, um 0,3 Volt niedriger als die Massespannung Vgnd zu sein, die Drain-Source-Spannung Vds kleiner als –0,3 Volt, wodurch sich das Ausgangssignal der Vds erfassenden Einheit 130 eines unteren MOS von einem niedrigen Pegel (0 Volt) zu einem hohen Pegel (5 Volt) ändert. Wenn anschließend die Phasenspannung Vp 1,0 Volt höher als die Massespannung Vgnd wird, wird die Drain-Source-Spannung Vds 1,0 Volt oder mehr, sodass das Ausgangssignal der Vds erfassenden Einheit 130 eines unteren MOS von einem hohen Pegel zu einem niedrigen Pegel schaltet.The Vds detecting unit 130 a lower MOS is connected to the terminal P and the ground terminal (terminal E), detects the drain-source voltage Vds of the MOS transistor 51 a low side, compares the detected drain-source voltage Vds with a predetermined threshold, and outputs a signal representing the comparison result. In 5 For example, the horizontal axis indicates the drain-source voltage Vds with respect to the ground terminal voltage Vgnd, which is the negative battery terminal voltage of the drain side. The vertical axis shows the voltage level of the signal, the unit detecting by the Vds 130 a lower MOS is output. As in 5 As shown, when the phase voltage Vp decreases to be 0.3 volts lower than the ground voltage Vgnd, the drain-source voltage Vds becomes smaller than -0.3 volts, thereby causing the output of the Vds detecting unit 130 of a lower MOS changes from a low level (0 volts) to a high level (5 volts). Subsequently, when the phase voltage Vp becomes 1.0 volt higher than the ground voltage Vgnd, the drain-source voltage Vds becomes 1.0 volt or more, so that the output of the Vds detecting unit 130 of a lower MOS switches from a high level to a low level.

Ein Spannungswert, der 0,3 Volt niedriger als die im Vorhergehenden beschriebene Massespannung Vgnd ist, entspricht der Schwelle V11, wie es in 8 gezeigt ist. Die Schwelle V11 wird zum zuverlässigen Erfassen eines Startpunktes der Diodenleitungsperiode verwendet und ist eingestellt, um niedriger als sein Wert, bei dem die Drain-Source-Spannung Vds des MOS-Transistors 51, der EIN geschaltet ist, von der Massespannung Vgnd subtrahiert ist, und höher als ein Wert zu sein, bei dem die Durchlassrichtungsspannung Vf der Diode, die zu dem MOS-Transistor 51 parallel geschaltet ist, von der Massespannung Vgnd subtrahiert ist. Ein Spannungswert, der 1,0 Volt höher als die im Vorhergehenden beschriebene Ausgangsspannung Vgnd ist, entspricht der Schwelle V21, wie es in 8 gezeigt ist. Die Schwelle V21 wird zum zuverlässigen Erfassen des Endpunktes der Diodenleitungsperiode verwendet und ist eingestellt, um höher als die Massespannung Vgnd zu sein. Eine Periode von dem Zeitpunkt, zu dem die Phasenspannung Vp die Schwelle V11 erreicht, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Phasenspannung Vp die Schwelle V21 erreicht, ist als eine EIN-Periode der Schaltung eines unteren Zweigs definiert. Der Startpunkt und der Endpunkt dieser EIN-Periode sind von denselben der Diodenleitungsperiode, in der die Diode leitet, wenn der MOS-Transistor 51 AUS geschaltet ist, verschoben. Die Synchronsteuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel wird jedoch basierend auf dieser EIN-Periode durchgeführt.A voltage value 0.3 volts lower than the ground voltage Vgnd described above corresponds to the threshold V11 as shown in FIG 8th is shown. The threshold V11 is used for reliably detecting a start point of the diode line period, and is set to be lower than its value at which the drain-source voltage Vds of the MOS transistor 51 , which is ON, is subtracted from the ground voltage Vgnd, and higher than a value at which the forward-direction voltage Vf of the diode connected to the MOS transistor 51 is connected in parallel, is subtracted from the ground voltage Vgnd. A voltage value 1.0 volts higher than the output voltage Vgnd described above corresponds to the threshold V21 as shown in FIG 8th is shown. The threshold V21 is used to reliably detect the end point of the diode line period and is set to be higher than the ground voltage Vgnd. A period from the time when the phase voltage Vp reaches the threshold V11 to the time when the phase voltage Vp reaches the threshold V21 is defined as an ON period of the lower arm circuit. The starting point and the end point of this ON period are of the same of the diode line period in which the diode conducts when the MOS transistor 51 OFF switched, moved. However, the synchronous control according to the embodiment is performed based on this ON period.

Die Temperatur erfassende Einheit 150 erfasst basierend auf beispielsweise einer Durchlassrichtungsspannung einer temperaturempfindlichen Diode, die benachbart zu dem MOS-Transistor 50 und 51 angeordnet ist, die Temperatur der MOS-Transistoren 50 und 51 und gibt ein Signal eines hohen Pegels aus, wenn die Temperatur hoch ist, und gibt ein Signal eines niedrigen Pegels aus, wenn die Temperatur niedrig ist. Die Temperatur erfassende Einheit 150 kann die Steuerungseinheit 100 aufweisen. In 6 zeigt die horizontale Achse die Temperatur (Grad C), und die vertikale Achse zeigt den Spannungspegel, auf dem durch die Temperatur erfassende Einheit 150 ausgegeben wird. Wie in 6 gezeigt ist, schaltet, wenn die Temperatur auf höher als 200 Grad C steigt, das Ausgangssignal der Temperatur erfassenden Einheit 150 von einem niedrigen Pegel (0 Volt) zu einem hohen Pegel (5 Volt). Wenn sich anschließend die Temperatur verringert, um niedriger als 170 Grad C zu sein, schaltet das Ausgangssignal der Temperatur erfassenden Einheit 150 von einem hohen Pegel zu einem niedrigen Pegel.The temperature detecting unit 150 detected based on, for example, a forward-direction voltage of a temperature-sensitive diode adjacent to the MOS transistor 50 and 51 is arranged, the temperature of the MOS transistors 50 and 51 and outputs a signal of a high level when the temperature is high, and outputs a signal of a low level when the temperature is low. The temperature detecting unit 150 can the control unit 100 exhibit. In 6 the horizontal axis shows the temperature (degrees C), and the vertical axis shows the voltage level, on which by the temperature capturing entity 150 is issued. As in 6 is shown, when the temperature rises to higher than 200 degrees C, the output of the temperature detecting unit switches 150 from a low level (0 volts) to a high level (5 volts). Then, when the temperature decreases to be lower than 170 degrees C, the output of the temperature detecting unit switches 150 from a high level to a low level.

Die einen Kurzschluss erfassende Einheit 140 eines oberen MOS erfasst, ob ein Kurzschlussfehler zwischen der Drain-Source des hochseitigen MOS-Transistors 50 aufgetreten ist oder nicht. Der Kurzschlussdefekt umfasst einen Fall, bei dem der MOS-Transistor 50 aufgrund eines Fehlers, der an dem Treiber 170, der den M MOS-Transistor 50 treibt, auftritt, das heißt, nicht nur aufgrund eines Fehlers, der bei dem MOS-Transistor 50 selbst auftritt, immer EIN geschaltet ist. Wenn kein Defekt bei dem MOS-Transistor 50 oder dem Treiber 170 aufgetreten ist, ändert sich die Phasenspannung Vp zwischen der Ausgangsspannung Vb und der Massespannung Vgnd periodisch. Wenn unterdessen Drain-Source des MOS-Transistors 50 kurzgeschlossen werden, wird die Phasenspannung Vp um die Ausgangsspannung Vb herum fixiert. Die einen Kurzschluss erfassende Einheit 140 eines oberen MOS erfasst, dass sich die Phasenspannung Vp periodisch ändert, wodurch erfasst wird, dass der Kurzschlussdefekt nicht zwischen Drain-Source des MOS-Transistors 50 aufgetreten ist, und gibt ein Signal eines niedrigen Pegels aus. Wenn im Gegensatz dazu ein Kurzschlussdefekt an Drain-Source des MOS-Transistors 50 aufgetreten ist, steuert die einen Kurzschluss erfassende Einheit 140 eines oberen MOS die Ausgabe derselben, um einen hohen Pegel zu haben.The short circuit detecting unit 140 detects an upper MOS, whether a short-circuit fault between the drain-source of the high-side MOS transistor 50 occurred or not. The short-circuit defect includes a case where the MOS transistor 50 due to a bug attached to the driver 170 , which is the M MOS transistor 50 drives, that is, not only due to a fault occurring in the MOS transistor 50 even occurs, is always ON. If no defect in the MOS transistor 50 or the driver 170 has occurred, the phase voltage Vp between the output voltage Vb and the ground voltage Vgnd changes periodically. Meanwhile, when drain-source of the MOS transistor 50 are short-circuited, the phase voltage Vp is fixed around the output voltage Vb around. The short circuit detecting unit 140 of an upper MOS detects that the phase voltage Vp changes periodically, thereby detecting that the short-circuit defect is not between the drain-source of the MOS transistor 50 occurred, and outputs a signal of low level. In contrast, when a short-circuit defect at the drain-source of the MOS transistor 50 has occurred controls the unit detecting a short circuit 140 an upper MOS, the output thereof to have a high level.

Der Vds-Verstärker 142 eines unteren MOS verstärkt die Drain-Source-Spannung Vds des MOS-Transistors 51 einer niedrigen Seite, wenn der MOS-Transistor 50 in einem EIN-Zustand ist, um beispielsweise 5 Mal die Drain-Source-Spannung Vds (–0,5 Volt bis +0,5 Volt) zu sein, wie es in 15C gezeigt ist. Die eine Leitungsrichtung beurteilende Einheit 144 erfasst basierend auf der Drain-Source-Spannung Vds, nachdem dieselbe durch den Vds-Verstärker 142 eines unteren MOS verstärkt wurde, eine Richtung des Stroms, der durch den MOS-Transistor 51 fließt. Die eine Leitungsrichtung beurteilende Einheit 144 vergleicht genauer gesagt die verstärkte Drain-Source-Spannung Vds mit der Schwellenspannung, die auf beispielsweise +0,35 Volt eingestellt ist, und gibt ein Signal eines hohen Pegels aus, wenn die Schwellenspannung höher als die verstärkte Drain-Source-Spannung Vds ist (Bereich W, der in 15C gezeigt ist), und gibt ein Signal eines niedrigen Pegels mit anderen Spannungspegeln aus. Die eine Leitungsrichtung beurteilende Einheit 144 vergleicht genauer gesagt die verstärkte Drain-Source-Spannung Vds mit der Schwellenspannung, die auf beispielsweise +0,35 Volt eingestellt ist, und gibt ein Signal eines hohen Pegels aus, wenn die Schwellenspannung höher als die verstärkte Drain-Source-Spannung Vds ist (Bereich W, der in 15C gezeigt ist), und gibt unter anderen Bedingungen ein Signal eines niedrigen Pegels aus.The Vds amplifier 142 a lower MOS amplifies the drain-source voltage Vds of the MOS transistor 51 a low side when the MOS transistor 50 is in an ON state to be, for example, 5 times the drain-to-source voltage Vds (-0.5 volts to +0.5 volts) as shown in FIG 15C is shown. The line judging unit 144 detected based on the drain-source voltage Vds, after the same through the Vds amplifier 142 of a lower MOS has been amplified, a direction of the current passing through the MOS transistor 51 flows. The line judging unit 144 more specifically, compares the boosted drain-source voltage Vds with the threshold voltage set at +0.35 volts, for example, and outputs a high-level signal when the threshold voltage is higher than the boosted drain-source voltage Vds ( Area W, the in 15C is shown), and outputs a low-level signal at different voltage levels. The line judging unit 144 more specifically, compares the boosted drain-source voltage Vds with the threshold voltage set at +0.35 volts, for example, and outputs a high-level signal when the threshold voltage is higher than the boosted drain-source voltage Vds ( Area W, the in 15C is shown), and outputs a low-level signal under other conditions.

Die Steuerungseinheit 100 führt verschiedene Steuerverfahren, wie zum Beispiel ein Beurteilen eines Start-/Stoppzeitpunkts für eine Synchrongleichrichtung, ein Einstellen eines EIN-AUS-Zeitpunkts der MOS-Transistoren 50 und 51, um eine Synchrongleichrichtung durchzuführen, ein Treiben der Treiber 170 und 172, was dem Einstellen des EIN-/AUS-Zeitpunkts der MOS-Transistoren 50 und 51 entspricht, ein Beurteilen eines Startzeitpunkts eines Lastabwurfschutzbetriebs und einen Betrieb des Lastabwurfschutzbetriebs, durch.The control unit 100 performs various control methods such as judging a start / stop timing for a synchronous rectification, setting an ON-OFF timing of the MOS transistors 50 and 51 to perform a synchronous rectification, driving the drivers 170 and 172 , which is the setting of the ON / OFF timing of the MOS transistors 50 and 51 corresponds to judging a start time of a load shedding protection operation and an operation of the load shedding protection operation.

Wie in 7 gezeigt ist, weist die Steuerungseinheit 100 eine Drehgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 101, eine einen Synchronsteuerungsstart verarbeitende Einheit 102, eine EIN-Zeitpunkt-Beurteilungseinheit 103 eines oberen MOS, eine EIN-Zeitpunkt-Beurteilungseinheit 104 eines unteren MOS, eine einen elektrischen Zielwinkel einstellende Einheit 105, eine T_FB-Zeit-Berechnungseinheit 106 eines oberen MOS, eine AUS-Zeitpunkt-Berechnungseinheit eines oberen MOS, eine T_FB-Zeit-Berechnungseinheit eines unteren MOS, eine AUS-Zeitpunkt-Berechnungseinheit 109 eines unteren MOS, eine Lastabwurfschutz-Beurteilungseinheit 111, eine Leistungs-Aktivierungs-/Deaktivierungs-Beurteilungseinheit 112, eine AUS-Zeitpunkt-Fehler-Beurteilungseinheit 121, eine Synchronsteuerungsstopp-Beurteilungseinheit 122 und eine Überhitzungsschutzeinheit 123 auf. Die im Vorhergehenden beschriebenen Einheiten sind durch Software gebildet, derart, dass eine CPU (= central processing unit = zentrale Verarbeitungseinheit) ein vorbestimmtes Programm, das in beispielsweise einer Speichereinheit gespeichert ist, ausführt, diese Einheiten können jedoch durch Hardware gebildet sein.As in 7 is shown, the control unit 100 a rotation speed calculation unit 101 , a synchronous control start processing unit 102 an on-time judging unit 103 an upper MOS, an ON timing judgment unit 104 a lower MOS, an electric target angle adjusting unit 105 , a T _FB time calculation unit 106 an upper MOS, an OFF timing calculating unit of an upper MOS, a T _FB time calculating unit of a lower MOS, an OFF timing calculating unit 109 a lower MOS, a load-dump protection judgment unit 111 a power activation / deactivation judgment unit 112 , an OFF-timing error judgment unit 121 , a synchronous control stop judgment unit 122 and an overheat protection unit 123 on. The above-described units are constituted by software such that a CPU (= central processing unit) executes a predetermined program stored in, for example, a memory unit, but these units may be constituted by hardware.

Das Gleichrichtermodul 5X und andere Module gemäß dem Ausführungsbeispiel sind durch die im Vorhergehenden beschriebene Konfiguration gebildet. Der Betrieb derselben ist wie folgt beschrieben.The rectifier module 5X and other modules according to the embodiment are formed by the configuration described above. The operation thereof is described as follows.

(1) Beurteilung einer Leistungsaktivierung und -deaktivierung(1) Assessment of performance activation and deactivation

Die Leistungs-Aktivierungs-/Deaktivierungs-Beurteilungseinheit 112 ist mit dem Anschluss P verbunden und aktiviert die Leistungsversorgungseinheit 160, wenn die Phasenspannung (Spitzenspannung) bei der X-Phase der Statorwicklung 2, mit der das Gleichrichtermodul 5X verbunden ist, einen vorbestimmten Wert (zum Beispiel 5 Volt) überschreitet. Die Leistungs-Aktivierungs-/Deaktivierungs-Beurteilungseinheit 112 deaktiviert ferner die Leistungsversorgungseinheit 160, wenn die Phasenspannung für eine vorbestimmte Periode (zum Beispiel 1 Sekunde) weiter niedriger als ein vorbestimmter Wert (5 Volt) ist. Das Gleichrichtermodul 5X wird somit lediglich betrieben, wenn der fahrzeuginterne Leistungsgenerator 1 Leistung erzeugt, und es werden lediglich notwendige Schaltungen betrieben, wenn der fahrzeuginterne Leistungsgenerator gestoppt ist, ohne eine Leistung zu erzeugen. Ein Bereitschaftsstrom kann daher reduziert werden, sodass eine Erschöpfung der Batterie vermieden werden kann.The power activation / deactivation judgment unit 112 is connected to the terminal P and activates the power supply unit 160 when the phase voltage (peak voltage) at the X-phase of the stator winding 2 , with the the rectifier module 5X is connected, exceeds a predetermined value (for example, 5 volts). The power activation / deactivation judgment unit 112 further deactivates the power supply unit 160 when the phase voltage is lower than a predetermined value (5 volts) for a predetermined period (for example, 1 second). The rectifier module 5X is thus operated only when the in-vehicle power generator 1 Power is generated, and only necessary circuits are operated when the in-vehicle power generator is stopped without generating power. A standby current can therefore be reduced, so that a depletion of the battery can be avoided.

(2) Synchronsteuerungsbetrieb(2) synchronous control operation

Wie in 8 gezeigt ist, in der ein Betriebszeitpunkt der Synchrongleichrichtungssteuerung (Synchronsteuerung) gezeigt ist, gibt die EIN-Periode eines oberen Zweigs das Ausgangssignal der Vds erfassenden Einheit 120 eines oberen MOS an, die EIN-Periode eines oberen MOS gibt den EIN-/AUS-Zeitpunkt des MOS-Transistors 50 einer hohen Seite an, die EIN-Periode eines unteren Zweigs gibt das Ausgangssignal der Vds erfassenden Einheit 130 eines unter MOS an, und die EIN-Periode eines unteren MOS gibt den EIN-/AUS-Zeitpunkt der MOS-Transistoren 51 einer niedrigen Seite an. Die Parameter T_FB1, T_FB2, der elektrische Zielwinkel und ΔT sind später beschrieben.As in 8th 11, in which an operation timing of the synchronous rectification control (synchronous control) is shown, the ON period of an upper arm indicates the output of the Vds detecting unit 120 an upper MOS, the ON period of an upper MOS indicates the ON / OFF timing of the MOS transistor 50 to a high side, the ON period of a lower branch gives the output of the Vds detecting unit 130 one below MOS, and the ON period of a lower MOS indicates the ON / OFF timing of the MOS transistors 51 a low side. The parameters T _FB1 , T _FB2 , the target electrical angle and ΔT are described later.

Die EIN-Zeitpunkt-Beurteilungseinheit 103 eines oberen MOS überwacht das Ausgangssignal (die EIN-Periode eines oberen Zweigs) der Vds erfassenden Einheit 120 eines oberen MOS, bestimmt die steigende Flanke des Ausgangssignals, das von einem niedrigen Pegel zu einem hohen Pegel schaltet, um der EIN-Zeitpunkt des MOS-Transistors 50 zu sein, und sendet einen Befehl zu dem Treiber 170. Der Treiber 170 schaltet ansprechend auf den Befehl, der von der EIN-Zeitpunkt-Beurteilungseinheit 103 eines oberen MOS gesendet wird, den MOS-Transistor 50 EIN.The ON timing judgment unit 103 an upper MOS monitors the output signal (the ON period of an upper arm) of the Vds detecting unit 120 of an upper MOS, the rising edge of the output signal, which switches from a low level to a high level, determines the ON time of the MOS transistor 50 and sends a command to the driver 170 , The driver 170 switches in response to the command issued by the on-time judging unit 103 an upper MOS is sent, the MOS transistor 50 ONE.

Die AUS-Zeitpunkt-Berechnungseinheit 107 eines oberen MOS bestimmt eine Zeit, nachdem eine vorbestimmte Periode von dem Zeitpunkt verstrichen ist, zu dem der MOS-Transistor 50 EIN geschaltet hat, als den AUS-Zeitpunkt des MOS-Transistors 50 und sendet einen Befehl zu dem Treiber 170. Der Treiber 170 schaltet ansprechend auf den Befehl, der von der AUS-Zeitpunkt-Berechnungseinheit 170 eines oberen MOS gesendet wird, den MOS-Transistor 50 AUS.The OFF timing calculation unit 107 an upper MOS determines a time after a predetermined period has elapsed from the time when the MOS transistor 50 ON, as the OFF timing of the MOS transistor 50 and sends a command to the driver 170 , The driver 170 in response to the command issued by the OFF-timing calculation unit 170 an upper MOS is sent, the MOS transistor 50 OUT.

Die vorbestimmte Periode, um den AUS-Zeitpunkt zu bestimmen, wird variabel eingestellt, um um eine Menge des elektrischen Zielwinkels früher als der Endpunkt der EIN-Periode eines oberen Zweigs (zu einer Zeit, zu der das Ausgangssignal der Vds erfassenden Einheit eines oberen MOS von einem hohen Pegel zu einem niedrigen Pegel schaltet) zu sein.The predetermined period to determine the OFF timing is variably set to increase by an amount of the target electrical angle earlier than the end point of the ON period of an upper arm (at a time when the output of the Vds detecting unit of an upper MOS from a high level to a low level).

Der elektrische Zielwinkel wird durch die einen elektrischen Zielwinkel einstellende Einheit 105 eingestellt. Der elektrische Zielwinkel wird für einen Randwert verwendet, derart, dass der AUS-Zeitpunkt des MOS-Transistors 50 nicht über den Endzeitpunkt der Leitungsperiode der Diodengleichrichtung in Anbetracht der Gleichrichtung durch die Diode verzögert wird, wenn der MOS-Transistor 50 gesteuert wird, um immer AUS geschaltet zu sein. Die einen elektrischen Zielwinkel einstellende Einheit 105 stellt basierend auf der Drehgeschwindigkeit des Rotors, die durch die Drehgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 101 berechnet wird, den elektrischen Zielwinkel ein. Der elektrische Zielwinkel kann ungeachtet der Drehgeschwindigkeit konstant sein. Es ist jedoch vorzuziehen, den elektrischen Zielwinkel einzustellen, um in der Region einer niedrigen Geschwindigkeit und der Region einer hohen Geschwindigkeit höher zu sein, und den elektrischen Zielwinkel einzustellen, um in der Zwischenregion zwischen der Region einer hohen Geschwindigkeit und der Region einer niedrigen Geschwindigkeit niedriger zu sein. Das spezifische Beispiel, wie der elektrische Zielwinkel einzustellen ist, ist später beschrieben.The electrical target angle is determined by the unit setting an electrical target angle 105 set. The electrical target angle is used for a margin value such that the OFF timing of the MOS transistor 50 is not delayed beyond the end time of the diode rectification conduction period in consideration of the rectification by the diode when the MOS transistor 50 is controlled to always be switched off. The electrical target angle adjusting unit 105 provides based on the rotational speed of the rotor, by the rotational speed calculation unit 101 is calculated, the electrical target angle. The electrical target angle may be constant regardless of the rotational speed. However, it is preferable to set the target electric angle to be higher in the low-speed region and the high-speed region, and to set the target electric angle to lower in the intermediate region between the high-speed region and the low-speed region to be. The specific example of how to set the target electric angle is described later.

Die Drehgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 101 berechnet basierend auf der Periode einer steigenden Flanke oder der Periode einer fallenden Flanke des Ausgangssignals der Vds erfassenden Einheit 130 eines unteren MOS die Drehgeschwindigkeit. Durch Verwenden der Vds erfassenden Einheit 130 eines unteren MOS kann daher die Drehgeschwindigkeit ungeachtet einer Variation der Ausgangsspannung Vb des fahrzeuginternen Leistungsgenerators 1 stabil erfasst werden.The rotation speed calculation unit 101 calculated based on the period of a rising edge or the period of a falling edge of the output of the Vds detecting unit 130 a lower MOS the rotational speed. By using the Vds detecting unit 130 of a lower MOS can therefore the rotational speed regardless of a variation of the output voltage Vb of the in-vehicle power generator 1 be recorded stable.

Die EIN-Zeitpunkt-Beurteilungseinheit 104 eines unteren MOS überwacht ähnlicherweise das Ausgangssignal der Vds erfassenden Einheit 130 eines unteren MOS (die EIN-Periode eines unteren Zweigs), bestimmt die steigende Flanke (die Änderung von einem niedrigen Pegel zu einem hohen Pegel), um der EIN-Zeitpunkt des MOS-Transistors 51 einer niedrigen Seite zu sein, und sendet zu dem Treiber 172 einen Befehl. Der Treiber 172 schaltet ansprechend auf den Befehl den MOS-Transistor 51 EIN.The ON timing judgment unit 104 Similarly, a lower MOS monitors the output of the Vds detecting unit 130 of a lower MOS (the ON period of a lower arm) determines the rising edge (the change from a low level to a high level) by the ON time of the MOS transistor 51 to be a low side, and send to the driver 172 a command. The driver 172 Switches the MOS transistor in response to the command 51 ONE.

Die AUS-Zeitpunkt-Berechnungseinheit 109 eines unteren MOS bestimmt eine Zeit, nach der eine vorbestimmte Periode von dem Zeitpunkt verstrichen ist, zu dem der MOS-Transistor 51 EIN schaltet, als den AUS-Zeitpunkt des MOS-Transistors 51 und sendet einen Befehl zu dem Treiber 172. Der Treiber 172 schaltet ansprechend auf den Befehl, der von der AUS-Zeitpunkt-Berechnungseinheit 109 eines unteren MOS gesendet wird, den MOS-Transistor 51 AUS.The OFF timing calculation unit 109 a lower MOS determines a time after which a predetermined period has elapsed from the time when the MOS transistor 51 ON turns ON as the OFF timing of the MOS transistor 51 and sends a command to the driver 172 , The driver 172 switches in response to the command that from the OFF timing calculation unit 109 a lower MOS is sent, the MOS transistor 51 OUT.

Die vorbestimmte Periode, um den AUS-Zeitpunkt zu bestimmen, wird variabel eingestellt, um um eine Menge des elektrischen Zielwinkels früher als der Endpunkt der EIN-Periode eines unteren Zweigs zu sein (zu einer Zeit, zu der das Ausgangssignal der Vds erfassenden Einheit 130 eines unteren MOS von einem hohen Pegel zu einem niedrigen Pegel schaltet).The predetermined period to determine the OFF timing is variably set to be earlier than the end point of the ON period of a lower arm by an amount of the target electrical angle (at a time when the output of the Vds detecting unit 130 a lower MOS switches from a high level to a low level).

Der elektrische Zielwinkel wird durch die einen elektrischen Zielwinkel einstellende Einheit 105 eingestellt. Der elektrische Zielwinkel wird für einen Randwert verwendet, derart, dass der Aus-Zeitpunkt des MOS-Transistors 51 in Anbetracht der Gleichrichtung durch die Diode, wenn der MOS-Transistor 51 gesteuert wird, um immer AUS geschaltet zu sein, nicht über den Endpunkt der Leitungsperiode der Diodengleichrichtung verzögert wird.The electrical target angle is determined by the unit setting an electrical target angle 105 set. The target electric angle is used for a margin value such that the off timing of the MOS transistor 51 considering the rectification by the diode when the MOS transistor 51 is controlled so as to always be OFF, is not delayed beyond the end point of the conduction period of the diode rectification.

Da praktisch der Endpunkt der EIN-Periode eines unteren Zweigs oder der EIN-Periode eines oberen Zweigs nicht bestimmt ist, wenn die MOS-Transistoren 50 und 51 gesteuert werden, um AUS zu sein, wenden die AUS-Zeitpunkt-Berechnungseinheit 107 eines oberen MOS und die AUS-Zeitpunkt-Berechnungseinheit 109 eines unteren MOS eine Rückkopplung von eine Halbperiode vorausgehenden Informationen (das heißt, von Informationen, die dem aktuellen Zyklus eine Halbperiode vorausgehen) an, wodurch die Genauigkeit eines Einstellens des AUS-Zeitpunkt für die MOS-Transistoren 50 oder 51 erhöht wird.Since practically the end point of the ON period of a lower arm or the ON period of an upper arm is not determined when the MOS transistors 50 and 51 to be OFF to turn OFF, turn the OFF timing calculation unit 107 an upper MOS and the OFF timing calculation unit 109 a lower MOS feedback a half-period preceding information (that is, information that precedes the current cycle a half-period), whereby the accuracy of setting the OFF timing for the MOS transistors 50 or 51 is increased.

Der AUS-Zeitpunkt des MOS-Transistors 50 einer hohen Seite wird beispielsweise wie folgt eingestellt. Die T_FB-Zeit-Berechnungseinheit 108 eines unteren MOS berechnet, wie in 8 gezeigt ist, eine Periode T_FB (das heißt, einen elektrischen Winkel), die von dem Zeitpunkt, zu dem der MOS-Transistor 51 einer niedrigen Seite zu einer Zeit, die dem aktuellen Zyklus eine Halbperiode vorausgeht, AUS schaltet, bis zu dem Endpunkt der EIN-Periode eines unteren Zweigs definiert ist, und die AUS-Zeitpunkt-Berechnungseinheit 107 eines oberen MOS berechnet ΔT, wobei ΔT eine Periode darstellt, bei der der elektrische Zielwinkel von der Periode T_FB2 subtrahiert wird. Unter der Annahme, dass die Drehungsgeschwindigkeit stabil ist, sollte die Periode T_FB2 äquivalent zu dem elektrischen Zielwinkel werden, es ist jedoch aus den folgenden Gründen unwahrscheinlich, dass die Periode ΔT 0 wird, wie zum Beispiel:

(1) einer Variation der Drehgeschwindigkeit aufgrund einer Beschleunigung/Verlangsamung des Fahrzeugs;
(2) einer Pulsation der Maschinendrehung;
(3) einer Variation der elektrischen Last;
(4) einer Variation des Betriebstaktes, während ein vorbestimmtes Programm läuft, um der Funktion der Steuerungseinheit 100 zu dienen; und
(5) einer AUS-Schaltverzögerung, die eine Verzögerungszeitperiode von dem Zeitpunkt, zu dem der Befehl zu den Treibern 170 und 182 gesendet wird, um die MOS-Transistoren 50 und 51 AUS zu schalten, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die MOS-Transistoren 50 und 51 tatsächlich AUS geschaltet werden, ist.

The OFF timing of the MOS transistor 50 For example, a high page is set as follows. The T _FB time calculation unit 108 a lower MOS is calculated as in 8th Shown is a period T _FB (that is, an electrical angle) from the time when the MOS transistor 51 a low side at a time preceding the current cycle by one-half period turns OFF until the end point of the ON period of a lower branch is defined, and the OFF-time calculating unit 107 an upper MOS calculates ΔT, where ΔT represents a period in which the target electric angle is subtracted from the period T _FB2 . Assuming that the rotation _speed is stable, the period T _FB2 should _become equivalent to the target electrical angle, but it is unlikely that the period ΔT becomes 0, for example, for the following reasons:

(1) a variation of the rotational speed due to acceleration / deceleration of the vehicle;
(2) a pulsation of the engine rotation;
(3) a variation of the electrical load;
(4) a variation of the operating clock while a predetermined program is running to the function of the control unit 100 to serve; and
(5) an OFF-switching delay, which is a delay time period from the time the command is sent to the drivers 170 and 182 is sent to the MOS transistors 50 and 51 OFF to turn on, until the moment when the MOS transistors 50 and 51 is actually turned off, is.

Die Aus-Zeitpunkt-Berechnungseinheit 107 eines oberen MOS kalibriert daher die EIN-Periode eines unteren MOS, die für die AUS-Zeitpunkt-Berechnungseinheit 109 eines unteren MOS bei einem eine Halbperiode vorausgehenden Zyklus verwendet wurde, basierend auf der Periode ΔT, wodurch der AUS-Zeitpunkt des MOS-Transistors 50 bestimmt wird. Die EIN-Periode eines oberen MOS wird genauer gesagt mit der folgenden Gleichung bestimmt, wobei α einen Kalibrierungsfaktor darstellt. (EIN-Periode eines oberen MOS) = (EIN-Periode eines unteren MOS in einem eine Halbperiode vorausgehenden Zyklus) + ΔT × α The off-time calculation unit 107 of an upper MOS, therefore, calibrates the ON period of a lower MOS that is for the OFF-timing calculation unit 109 of a lower MOS was used in a cycle preceding a half period based on the period ΔT, whereby the OFF timing of the MOS transistor 50 is determined. More specifically, the ON period of an upper MOS is determined by the following equation, where α represents a calibration factor. (ON period of an upper MOS) = (ON period of a lower MOS in a cycle preceding one half cycle) + ΔT × α

Der Aus-Zeitpunkt des MOS-Transistors 51 einer niedrigen Seite wird ähnlicherweise wie folgt eingestellt. Die T_FB-Zeit-Berechnungseinheit 109 eines oberen MOS berechnet, wie in 8 gezeigt ist, eine Periode T_FB1 (das heißt, einen elektrischen Winkel), die von einem Zeitpunkt, zu dem der MOS-Transistor 50 einer hohen Seite zu einer Zeit eine Halbperiode dem aktuellen Zyklus vorausgehend AUS schaltet, bis zu dem Endpunkt der EIN-Periode eines oberen Zweigs definiert ist, und die AUS-Zeitpunkt-Berechnungseinheit 109 eines unteren MOS berechnet ΔT, wobei der elektrische Zielwinkel von der Periode T_FB1 subtrahiert wird. Die AUS-Zeitpunkt-Berechnungseinheit 109 eines unteren MOS kalibriert basierend auf der Periode ΔT die EIN-Periode eines oberen MOS, die für die AUS-Zeitpunkt-Berechnungseinheit 107 eines oberen MOS einen eine Halbperiode vorausgehenden Zyklus verwendet wurde, wodurch der AUS-Zeitpunkt des MOS-Transistors 51 bestimmt wird. Die EIN-Periode eines unteren MOS wird genauer gesagt durch die folgende Gleichung bestimmt, wobei α einen Kalibrierungsfaktor darstellt. (EIN-Periode eines unteren MOS) = (EIN-Periode eines oberen MOS bei einem eine Halbperiode vorausgehenden Zyklus) + ΔT × α The off time of the MOS transistor 51 Similarly, a low page is set as follows. The T _FB time calculation unit 109 an upper MOS is calculated as in 8th Shown is a period T _FB1 (that is, an electrical angle) from a point in time at which the MOS transistor 50 a high side at a time one half-period preceding the current cycle OFF, is defined to the end point of the ON-period of an upper branch, and the OFF-time calculation unit 109 of a lower MOS calculates ΔT, the target electric angle _being subtracted from the period T _FB1 . The OFF timing calculation unit 109 of a lower MOS calibrates, based on the period ΔT, the ON period of an upper MOS that is for the OFF-timing calculation unit 107 of an upper MOS has been used a half-period preceding cycle, whereby the OFF timing of the MOS transistor 51 is determined. More specifically, the ON period of a lower MOS is determined by the following equation, where α represents a calibration factor. (ON period of lower MOS) = (ON period of upper MOS in a cycle preceding one half cycle) + ΔT × α

Der MOS-Transistor 50 einer hohen Seite und der MOS-Transistor 51 einer niedrigen Seite schalten somit in einer Periode, die identisch zu derselben des Diodengleichrichtungsmodus ist, abwechselnd EIN, und eine verlustarme Synchrongleichrichtung durch Verwenden der MOS-Transistoren 50 und 51 kann vorgenommen werden.The MOS transistor 50 a high side and the MOS transistor 51 Thus, a low side alternately turns ON in a period identical to that of the diode rectification mode, and a low-loss synchronous rectification by using the MOS transistors 50 and 51 can be made.

(3) Verfahren zum Einstellen des elektrischen Zielwinkels (3) Method of adjusting the target electrical angle

Ein Verfahren zum Einstellen des elektrischen Zielwinkels ist als Nächstes beschrieben. Hinsichtlich des elektrischen Zielwinkels wird ein Wert des elektrischen Zielwinkels eingestellt, der von der Drehgeschwindigkeit abhängt. Dies liegt daran, dass ein Wert des elektrischen Zielwinkels (ein Minimalwert), der zum Durchführen der Synchrongleichrichtung notwendig ist, bei der der AUS-Zeitpunkt der MOS-Transistoren 50 und 51 nicht von dem Endpunkt der EIN-Periode eines oberen Zweigs oder der EIN-Periode eines unteren Zweigs verzögert ist, von der Drehkraft abhängt. Wie über das Einstellen des AUS-Zeitpunkts durch die im Vorhergehenden beschriebene AUS-Zeitpunkt-Berechnungseinheit 107 eines oberen MOS oder die AUS-Zeitpunkt-Berechnungseinheit eines unteren MOS beschrieben ist, ist es genauer gesagt unwahrscheinlich, dass die Periode ΔT aufgrund der gleichen Gründe wie folgt 0 wird:

(A) einer Variation der Drehgeschwindigkeit aufgrund einer Beschleunigung/Verlangsamung des Fahrzeugs;
(B) einer Pulsation der Maschinendrehung;
(C) einer Variation der elektrischen Last;
(D) einer Variation des Betriebstaktes, während ein vorbestimmtes Programm läuft, um der Funktion der Steuerungseinheit 100 zu dienen; und
(E) einer AUS-Schaltverzögerung, die eine Verzögerungszeitperiode von einem Zeitpunkt, zu dem der Befehl zu den Treibern 170 und 172 gesendet wird, um die MOS-Transistoren 50 und 51 AUS zu schalten, bis zu dem Zeitpunkt ist, zu dem die MOS-Transistoren 50 und 51 tatsächlich AUS geschaltet werden, wobei der notwendige Wert des elektrischen Zielwinkels gesteuert wird, um basierend auf der Drehgeschwindigkeit geändert zu werden.

A method of adjusting the target electrical angle is described next. With respect to the target electric angle, a value of the target electric angle which depends on the rotation speed is set. This is because a value of the target electric angle (a minimum value) necessary for performing the synchronous rectification is at the OFF timing of the

MOS transistors

50 and 51 is not delayed from the end point of the ON period of an upper branch or the ON period of a lower branch, depends on the rotational force. How about setting the OFF timing by the above-described OFF timing calculation unit 107 of an upper MOS or the OFF timing calculation unit of a lower MOS, more specifically, it is unlikely that the period ΔT becomes 0 for the same reasons as follows:

(A) a variation of the rotational speed due to acceleration / deceleration of the vehicle;
(B) a pulsation of the engine rotation;
(C) a variation of the electrical load;
(D) a variation of the operating clock while a predetermined program is running to the function of the control unit 100 to serve; and
(E) an OFF-switching delay, which is a delay time period from a time when the command to the drivers 170 and 172 is sent to the MOS transistors 50 and 51 OFF to turn on, until the moment when the MOS transistors 50 and 51 is actually turned OFF, wherein the necessary value of the electrical target angle is controlled to be changed based on the rotational speed.

Wie in 9 entsprechend dem im Vorhergehenden beschriebenen Fall (A) beschrieben ist, stellt die horizontale Achse die Drehgeschwindigkeit des fahrzeuginternen Leistungsgenerators 1 dar, die vertikale Achse stellt einen elektrischen Winkel dar, der angibt, wie sich die Periode einer EIN-Periode eines oberen Zweigs und die Periode einer EIN-Periode eines unteren Zweigs ändern, wenn eine Variation der Drehgeschwindigkeit, bei der sich eine Drehgeschwindigkeit des fahrzeuginternen Leistungsgenerators 1 von 2000 UpM auf 16000 UpM ändert, auftritt. Es sei bemerkt, dass die Charakteristiken, die durch die durchgezogene Linie angegeben sind, dem Rotor entsprechen, der 8 Pole bei dem fahrzeuginternen Leistungsgenerator 1 hat, und die Charakteristiken, die durch die gepunktete Linie angegeben sind, demselben entsprechen, der 6 Pole hat.As in 9 According to the case (A) described above, the horizontal axis represents the rotational speed of the in-vehicle power generator 1 That is, the vertical axis represents an electrical angle indicating how the period of an ON period of an upper branch and the period of an ON period of a lower branch change when a variation of the rotational speed at which a rotational speed of the in-vehicle power generator 1 changes from 2000 rpm to 16000 rpm. It should be noted that the characteristics indicated by the solid line correspond to the rotor are the 8 poles in the in-vehicle power generator 1 has, and the characteristics indicated by the dotted line correspond to the same, having 6 poles.

Wie in 9 gezeigt ist, ist, je niedriger die Drehgeschwindigkeit ist, umso größer die Variation der EIN-Periode, die durch den elektrischen Winkel dargestellt ist, und je höher der Drehwinkel ist, umso kleiner ist die Variation der EIN-Periode, die durch den elektrischen Winkel dargestellt ist. In dieser Hinsicht ist es in Anbetracht dieser Charakteristiken besser, den elektrischen Zielwinkel derart einzustellen, dass, je niedriger die Drehgeschwindigkeit ist, umso größer der elektrische Zielwinkel ist, und je höher die Drehgeschwindigkeit ist, umso kleiner der elektrische Zielwinkel ist.As in 9 is shown, the lower the rotational speed is, the larger the variation of the ON period represented by the electrical angle, and the higher the rotational angle, the smaller the variation of the ON period caused by the electrical angle is shown. In this regard, in view of these characteristics, it is better to set the target electric angle such that the lower the rotation speed, the larger the target electrical angle, and the higher the rotation speed, the smaller the target electrical angle is.

Wie in 10 gezeigt ist, die dem im Vorhergehenden beschriebenen Fall (B) entspricht, stellt die horizontale Achse die Drehgeschwindigkeit des fahrzeuginternen Leistungsgenerators 1 dar, und die vertikale Achse stellt den elektrischen Winkel dar, der angibt, wie die Periode einer EIN-Periode eines oberen Zweigs und die Periode einer EIN-Periode eines unteren Zweigs sich ändern, wenn das Riemenscheibenverhältnis auf 2,5 eingestellt ist und die im Vorhergehenden beschriebene Variation der Drehgeschwindigkeit der Maschine auftritt. Wie in 10 gezeigt ist, sei bemerkt, dass die Charakteristiken, die durch die durchgezogene Linie angegeben sind, dem fahrzeuginternen Leistungsgenerator 1 entsprechen, der 8 Pole hat, und die Charakteristiken, die durch die gepunktete Linie angegeben sind, demselben entsprechen, der 6 Pole hat.As in 10 shown in the above-described case (B), the horizontal axis represents the rotational speed of the in-vehicle power generator 1 , and the vertical axis represents the electrical angle indicating how the period of an ON period of an upper branch and the period of an ON period of a lower branch change when the pulley ratio is set to 2.5 and that in FIG The previously described variation of the rotational speed of the machine occurs. As in 10 is shown, that the characteristics indicated by the solid line, the in-vehicle power generator 1 having 8 poles, and the characteristics indicated by the dotted line correspond to the same having 6 poles.

Wie in 10 gezeigt ist, ist, je niedriger die Drehgeschwindigkeit ist, umso größer die Variation der EIN-Periode, die durch den elektrischen ausgedrückt ist, und, je größer die Drehgeschwindigkeit ist, umso kleiner ist die Variation der EIN-Periode, die durch den elektrischen Winkel ausgedrückt ist. In dieser Hinsicht ist es in Anbetracht dieser Charakteristiken notwendig, den elektrischen Zielwinkel derart einzustellen, dass, je niedriger die Drehgeschwindigkeit ist, umso größer der elektrische Zielwinkel ist, und je höher die Drehgeschwindigkeit ist, umso kleiner der elektrische Zielwinkel ist.As in 10 is shown, the lower the rotational speed, the larger the variation of the ON period expressed by the electric, and the larger the rotational speed, the smaller the variation of the ON period, the smaller by the electrical angle is expressed. In this regard, in view of these characteristics, it is necessary to set the target electrical angle such that the lower the rotation speed, the larger the target electrical angle, and the higher the rotation speed, the smaller the target electrical angle is.

Wie in 11 gezeigt ist, die dem im Vorhergehenden beschriebenen Fall (C) entspricht, gibt die horizontale Achse die Drehgeschwindigkeit des fahrzeuginternen Leistungsgenerators 1 an, und die vertikale Achse gibt den elektrischen Winkel an, der darstellt, wie viel die Periode der EIN-Periode eines oberen Zweigs und der EIN-Periode eines unteren Zweigs variiert, wenn sich die Ausgangsspannung V_B zu einem Bereich von 13,5 Volt bis 14,0 Volt ansprechend darauf ändert, dass die elektrische Last 10 (50 Ampere) abgeschaltet wird. Wie in 11 gezeigt ist, sei bemerkt, dass die Charakteristiken, die durch die durchgezogene Linie angegeben sind, dem Rotor entsprechen, der 8 Pole bei dem fahrzeuginternen Leistungsgenerator 1 hat, und die Charakteristiken, die durch die gepunktete Linie angegeben sind, demselben entsprechen, der 6 Pole hat.As in 11 which corresponds to the case (C) described above, the horizontal axis indicates the rotational speed of the in-vehicle power generator 1 and the vertical axis indicates the electrical angle representing how much the period of the ON period of an upper arm and the ON period of a lower arm varies as the output voltage V _B becomes within a range of 13.5 volts to 14.0 volts in response changes that the electrical load 10 (50 amps) is switched off. As in 11 is shown, that the characteristics indicated by the solid line correspond to the rotor, the 8 poles in the in-vehicle power generator 1 has, and the characteristics indicated by the dotted line correspond to the same, having 6 poles.

Wie in 11 gezeigt ist, ist, je niedriger die Drehgeschwindigkeit ist, umso größer die Variation der EIN-Periode, die durch den elektrischen Winkel ausgedrückt ist, und je höher die Drehgeschwindigkeit ist, umso kleiner ist die Variation der EIN-Periode, die durch den elektrischen Winkel ausgedrückt ist. In dieser Hinsicht ist es in Anbetracht dieser Charakteristiken notwendig, den elektrischen Zielwinkel derart einzustellen, dass, je niedriger die Drehgeschwindigkeit ist, umso größer der elektrische Zielwinkel ist, und je höher die Drehgeschwindigkeit ist, umso kleiner der elektrische Zielwinkel ist. As in 11 is shown, the lower the rotational speed, the larger the variation of the ON period expressed by the electrical angle, and the higher the rotational speed, the smaller the variation of the ON period, which is due to the electrical angle is expressed. In this regard, in view of these characteristics, it is necessary to set the target electrical angle such that the lower the rotation speed, the larger the target electrical angle, and the higher the rotation speed, the smaller the target electrical angle is.

Wie in 12 gezeigt ist, die dem im Vorhergehenden beschriebenen Fall (E) entspricht, gibt die horizontale Achse die Drehgeschwindigkeit des fahrzeuginternen Leistungsgenerators 1 an, und die vertikale Achse gibt den elektrischen Winkel an, der darstellt, wie viel die Periode der EIN-Periode eines oberen Zweigs und der EIN-Periode eines unteren Zweigs variiert, wenn die Ausschaltverzögerung auf 15 μs eingestellt ist (die Ausschaltverzögerungszeit ist als eine Periode von dem Zeitpunkt, zu dem der Befehl zu den Treibern 170 und 172 gesendet wird, um die MOS-Transistoren 50 und 51 AUS zu schalten, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die MOS-Transistoren 50 und 51 tatsächlich AUS geschaltet werden, definiert). Wie in 12 gezeigt ist, sei bemerkt, dass die Charakteristiken, die durch die durchgezogene Linie angegeben sind, dem Rotor, der 8 Pole bei dem fahrzeuginternen Leistungsgenerator 1 hat, entsprechen, und die Charakteristiken, die durch die gepunktete Linie angegeben sind, demselben entsprechen, der 6 Pole hat.As in 12 1, which corresponds to the case (E) described above, the horizontal axis indicates the rotational speed of the in-vehicle power generator 1 and the vertical axis indicates the electrical angle representing how much the period of the ON period of an upper arm and the ON period of a lower arm varies when the OFF-delay is set to 15 μs (the OFF-delay time is one Period from the time when the command to the drivers 170 and 172 is sent to the MOS transistors 50 and 51 OFF to turn on, until the moment when the MOS transistors 50 and 51 actually turned OFF, defined). As in 12 is shown, the characteristics indicated by the solid line are the rotor, the 8 poles in the in-vehicle power generator 1 has, correspond, and the characteristics indicated by the dotted line correspond to the same having 6 poles.

Wie in 12 gezeigt ist, ist, je niedriger die Drehgeschwindigkeit ist, umso kleiner die Variation der EIN-Periode, die durch den elektrischen Winkel ausgedrückt ist, und je höher die Drehgeschwindigkeit ist, umso größer ist die Variation der EIN-Periode, die durch den elektrischen Winkel ausgedrückt ist. In dieser Hinsicht ist es in Anbetracht dieser Charakteristiken notwendig, den elektrischen Zielwinkel einzustellen, derart, dass, je niedriger die Drehgeschwindigkeit ist, umso kleiner der elektrische Zielwinkel ist, und je höher die Drehgeschwindigkeit ist, umso größer der elektrische Zielwinkel ist.As in 12 is shown, the lower the rotational speed, the smaller the variation of the ON period expressed by the electrical angle, and the higher the rotational speed, the larger the variation of the ON period, the larger by the electrical angle is expressed. In this regard, in view of these characteristics, it is necessary to set the target electrical angle such that the lower the rotation speed, the smaller the target electrical angle, and the higher the rotation speed, the larger the target electrical angle.

Es ist ferner notwendig, eine Variation der Taktperiode (die dem im Vorhergehenden beschriebenen Fall (D) entspricht) zu betrachten. Unter beispielsweise der Annahme, dass ein Systemtakt, der eine Frequenz von 2 MHz hat, verwendet wird, und die Genauigkeit desselben ±β% ist, das heißt, die Frequenz des Systemtaktes β% variiert, wird die Variation der EIN-Periode eines oberen Zweigs und der EIN-Periode eines unteren Zweigs größer, wenn die Drehgeschwindigkeit in die Region einer höheren Drehgeschwindigkeit gerät, und es wird ferner die Variation der EIN-Periode eines oberen Zweigs und der EIN-Periode eines unteren Zweigs kleiner, wenn die Drehgeschwindigkeit in die Region einer niedrigeren Drehgeschwindigkeit gerät. Dies liegt daran, dass die Genauigkeit des Taktes ungeachtet der Drehgeschwindigkeit konstant ist, sich jedoch, da die EIN-Periode für eine Periode, die einem elektrischen Winkel der Phasenspannung Vp entspricht, kleiner wird, wenn sich die Drehgeschwindigkeit erhöht, um in der Region einer höheren Drehgeschwindigkeit zu sein, eine Menge der Taktvariation in der EIN-Periode relativ erhöht. In dieser Hinsicht ist es in Anbetracht dieser Charakteristiken notwendig, den elektrischen Zielwinkel derart einzustellen, dass, je niedriger die Drehgeschwindigkeit ist, umso kleiner der elektrische Zielwinkel ist, und je höher die Drehgeschwindigkeit ist, umso größer der elektrische Zielwinkel ist.It is also necessary to consider a variation of the clock period (which corresponds to the case (D) described above). For example, assuming that a system clock having a frequency of 2 MHz is used, and the accuracy thereof is ± β%, that is, the frequency of the system clock varies β%, the variation of the ON period of an upper arm becomes and the ON period of a lower arm becomes larger as the rotational speed gets into the higher rotational speed region, and further, the variation of the ON period of an upper arm and the ON period of a lower arm becomes smaller as the rotational speed in the region a lower rotational speed device. This is because the accuracy of the clock is constant regardless of the rotational speed, but since the ON period becomes smaller for a period corresponding to an electrical angle of the phase voltage Vp, as the rotational speed increases to become in the region of one being a higher rotational speed, a lot of the clock variation in the ON period is relatively increased. In this regard, in view of these characteristics, it is necessary to set the target electric angle such that the lower the rotation speed, the smaller the target electrical angle, and the higher the rotation speed, the larger the target electrical angle.

13 zeigt eine Variation des elektrischen Winkels unter der Annahme von Kombinationen der verschiedenen Faktoren, die den im Vorhergehenden beschriebenen Fällen A bis E entsprechen. Wie in 13 gezeigt ist, gibt die horizontale Achse die Drehgeschwindigkeit des fahrzeuginternen Leistungsgenerators 1 an, und die vertikale Achse gibt einen Summenwert der Variation des elektrischen Winkels, der verschiedenen Faktoren entspricht, an. Es sei bemerkt, dass die Charakteristiken S, wie sie in 13 gezeigt sind, ein Summenwert der Variation des elektrischen Winkels sind, wenn der Rotor 8 Pole hat. 13 Fig. 12 shows a variation of the electrical angle assuming combinations of the various factors corresponding to the cases A to E described above. As in 13 is shown, the horizontal axis indicates the rotational speed of the in-vehicle power generator 1 and the vertical axis indicates a sum value of the variation of the electrical angle corresponding to various factors. It should be noted that the characteristics S, as in 13 are shown a sum value of the variation of the electrical angle when the rotor 8th Pole has.

Wie in 13 gezeigt ist, wird in Anbetracht der verschiedenen Faktoren, die den kombinierten im Vorhergehenden beschriebenen Fälle (A) bis (E) entsprechen, die Variation des elektrischen Winkels in der Region einer niedrigen Drehgeschwindigkeit und der Region einer hohen Drehgeschwindigkeit größer und wird in der Region einer dazwischen liegenden Drehgeschwindigkeit kleiner. Die einen elektrischen Zielwinkel einstellende Einheit 105 nutzt die im Vorhergehenden beschriebenen Charakteristiken, das heißt, die einen elektrischen Zielwinkel einstellende Einheit 105 stellt den elektrischen Zielwinkel ein, um in der Region einer niedrigen Drehgeschwindigkeit und der Region einer hohen Drehgeschwindigkeit größer zu sein, und stellt den elektrischen Zielwinkel ein, um in der Region einer dazwischen liegenden Drehgeschwindigkeit kleiner zu sein. Wie in 13 gezeigt ist, stellen zwei Typen von Charakteristiken, die durch eine Linie P (gepunktete Linie) und eine Linie Q (durchgezogene Line) angegeben sind, den elektrischen Zielwinkel dar, der auf diese Weise eingestellt wird. Der elektrische Zielwinkel, der durch die Linie P angegeben ist, wird eingestellt, um basierend auf der Drehgeschwindigkeit kontinuierlich geändert zu werden. In diesem Fall kann der minimale Wert des elektrischen Zielwinkels ansprechend auf die Drehgeschwindigkeit eingestellt werden. Hinsichtlich des elektrischen Zielwinkels, der durch die Linie Q dargestellt ist, wird der Wert des elektrischen Zielwinkels eingestellt, um auf eine stufenweise Art und Weise ansprechend auf die Drehgeschwindigkeit geändert zu werden. In diesem Fall kann beispielsweise, da eine Mehrzahl von Werten, die sich entsprechend der Drehgeschwindigkeit ändert, in einem Tabellenformat gespeichert werden kann, die notwendige Konfiguration zum variablen Einstellen des elektrischen Zielwinkels vereinfacht werden.As in 13 is shown, in consideration of the various factors corresponding to the combined above-described cases (A) to (E), the variation of the electrical angle in the region of low rotation speed and the region of high rotation speed becomes larger and becomes a region in the region intermediate rotational speed smaller. The electrical target angle adjusting unit 105 uses the characteristics described above, that is, the target electric angle adjusting unit 105 sets the target electric angle to be larger in the low rotational speed region and the high rotational speed region, and adjusts the target electric angle to be smaller in the region of intermediate rotational speed. As in 13 is shown, two types of characteristics indicated by a line P (dotted line) and a line Q (solid line) represent the target electrical angle set in this manner. The target electric angle indicated by the line P is set to be continuously changed based on the rotational speed. In this case, the minimum value of the target electrical angle may be set in response to the rotational speed. With regard to the electrical target angle, which is represented by the line Q, the value of the electric Target angle set to be changed in a stepwise manner in response to the rotational speed. In this case, for example, since a plurality of values that change according to the rotational speed can be stored in a table format, the necessary configuration for variably setting the target electrical angle can be simplified.

Bei dem fahrzeuginternen Leistungsgenerator 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wird der elektrische Zielwinkel basierend auf der Drehgeschwindigkeit variabel eingestellt, wodurch eine notwendige Periode für den Strom, der durch die Diode, nachdem die MOS-Transistoren 50 und 51 AUS schalten, fließt, sichergestellt werden kann und verkürzt werden kann. Ein Leistungsverlust aufgrund der Diodengleichrichtung kann daher so reduziert werden, dass die Effizienz der Leistungserzeugung verbessert werden kann. Im genaueren Detail kann bei einem Einstellen des elektrischen Zielwinkels, um in der Region einer niedrigen Drehgeschwindigkeit und der Region einer hohen Drehgeschwindigkeit größer zu sein, und in der Region einer dazwischen liegenden Drehgeschwindigkeit kleiner zu sein, ein geeigneter Wert des elektrischen Zielwinkels für alle Regionen einer Drehgeschwindigkeit eingestellt werden. Als ein Resultat kann ein Leistungsverlust reduziert werden, und die Effizienz der Leistungserzeugung kann für alle Regionen einer Drehgeschwindigkeit gesteigert werden.In the in-vehicle power generator 1 According to the embodiment of the present disclosure, the target electrical angle is variably set based on the rotational speed, thereby providing a necessary period for the current flowing through the diode after the MOS transistors 50 and 51 OFF switch, flows, can be ensured and can be shortened. Therefore, a power loss due to the diode rectification can be reduced so that the power generation efficiency can be improved. In more detail, in setting the target electric angle to be larger in the low rotation speed region and the high rotation speed region, and in the region of intermediate rotation speed, a suitable value of the target electric angle may be a suitable value for all regions Rotation speed can be adjusted. As a result, a power loss can be reduced, and the power generation efficiency can be increased for all regions of a rotational speed.

Durch kontinuierliches Ändern des elektrischen Zielwinkels ist es außerdem möglich, dass der minimale Wert des elektrischen Zielwinkels basierend auf der Drehgeschwindigkeit eingestellt wird. Ein Leistungsverlust wird daher unterdrückt, um die Effizienz der Leistungserzeugung zu maximieren. Durch variables Einstellen des elektrischen Zielwinkels auf eine stufenweise Art und Weise können ferner notwendige Konfigurationen zum variablen Einstellen des elektrischen Zielwinkels vereinfacht werden.Further, by continuously changing the target electric angle, it is possible to set the minimum value of the target electrical angle based on the rotation speed. Power loss is therefore suppressed to maximize the efficiency of power generation. Further, by variably setting the target electrical angle in a stepwise manner, necessary configurations for variably setting the target electrical angle can be simplified.

Gemäß dem im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Wert des elektrischen Zielwinkels basierend auf der Drehgeschwindigkeit eingestellt, der elektrische Zielwinkel kann jedoch basierend auf der Temperatur und dem Ausgangsstrom zusätzlich zu der Drehgeschwindigkeit eingestellt werden.According to the above-described embodiment, the value of the target electrical angle is set based on the rotation speed, but the target electrical angle may be set based on the temperature and the output current in addition to the rotation speed.

Allgemein wird beispielsweise eine Variation der Periode des Taktes, der durch den Taktgenerator erzeugt wird, größer, wenn sich die Temperatur erhöht. In Anbetracht dessen, dass der Taktgenerator in einem Gleichrichtermodul (zum Beispiel 5X) integriert ist, ist die Temperatur, die durch die Temperatur erfassende Einheit 150 erfasst wird, äquivalent zu der Temperatur des Taktgenerators. Die einen elektrischen Zielwinkel einstellende Einheit 105 stellt den elektrischen Zielwinkel ein, um größer zu sein, wenn die Temperatur, die durch die Temperatur erfassende Einheit 150 erfasst wird, hoch ist, und sich der elektrische Zielwinkel hinsichtlich der Drehgeschwindigkeit erhöht, und stellt den elektrischen Zielwinkel ein, um kleiner zu sein, wenn die Temperatur, die durch die Temperatur erfassende Einheit 150 erfasst wird, niedriger wird. Da ein Einfluss der Temperatur damit zu tun hat, den elektrischen Zielwinkel einzustellen, kann der elektrische Zielwinkel auf einen geeigneteren Wert eingestellt werden, sodass ein Leistungsverlust reduziert werden kann und die Effizienz der Leistungserzeugung gesteigert werden kann.Generally, for example, a variation of the period of the clock generated by the clock generator becomes larger as the temperature increases. In view of the fact that the clock generator in a rectifier module (for example 5X ), the temperature is the temperature sensing unit 150 is detected, equivalent to the temperature of the clock generator. The electrical target angle adjusting unit 105 sets the target electrical angle to be larger when the temperature is the temperature sensing unit 150 is detected, is high, and the target electrical angle increases with respect to the rotational speed, and adjusts the target electrical angle to be smaller when the temperature, the temperature detecting unit 150 becomes lower. Since an influence of the temperature has to do with adjusting the target electric angle, the target electric angle can be set to a more appropriate value, so that a power loss can be reduced and the power generation efficiency can be increased.

Je größer der Ausgangsstrom ist, um so höher ist allgemein die Rate eines Erhöhens/Verringerns der Phasenspannung Vp. Je kleine unterdessen der Ausgangsstrom ist, um so niedriger ist die Rate eines Erhöhens/Verringerns der Phasenspannung Vp. Wie im Vorhergehenden beschrieben ist, sind der Endpunkt der EIN-Periode eines oberen Zweigs und der Zeitpunkt, zu dem der Strom, der durch die Diode, die zu dem MOS-Transistor 50 parallel geschaltet ist, fließt, tatsächlich stoppt, voneinander verschoben (das heißt, der Zeitpunkt, zu dem der Strom, der bei der Diode fließt, stoppt, ist von dem Endpunkt der EIN-Periode eines oberen Zweigs verzögert). Die Menge einer Verschiebung (das heißt, die Verzögerungszeit) wird in dem Modus einer niedrigen Leistung, in dem sich die Phasenspannung Vp allmählich ändert, bedeutsam. Die einen elektrischen Zielwinkel einstellende Einheit 105 stellt den elektrischen Zielwinkel derart ein, dass, je kleiner der Ausgangsstrom ist, umso größer der elektrische Zielwinkel ist, und je größer der Ausgangsstrom ist, um so kleiner der elektrische Zielwinkel ist. Durch ein Einbeziehen des Einflusses der Änderung des Ausgangsstroms kann daher der elektrische Zielwinkel auf einen geeigneten Wert eingestellt werden, wodurch ein Leistungsverlust weiter reduziert werden kann, und die Effizienz der Leistungserzeugung weiter gesteigert werden kann. Eine Menge eines Ausgangsstroms kann durch Überwachen der EIN-Tastung des PWM-(= pulse width modulation = Pulsbreitenmodulation)Signals, mit dem die Feldwicklung 4 über den Anschluss F der Leistungserzeugungssteuerungseinheit 7 versorgt wird, gewonnen werden. Die Menge eines Ausgangsstroms kann alternativ gewonnen werden, indem beispielsweise ein Stromerfassungswiderstand zwischen der Source des MOS-Transistors 51, wie in 2 gezeigt ist, und dem negativen Anschluss (Erde) der Batterie 9 angeordnet ist, um die Spannung zwischen zwei Endanschlüssen des Stromerfassungswiderstands zu erfassen, wodurch basierend auf dieser Spannung die Menge des Ausgangsstroms erfasst wird.Generally, the larger the output current, the higher the rate of increasing / decreasing the phase voltage Vp. The smaller the output current is, the lower the rate of increasing / decreasing the phase voltage Vp. As described above, FIG End point of the ON period of an upper branch and the timing at which the current flowing through the diode leading to the MOS transistor 50 is parallel, flows, actually stops, shifted from each other (that is, the timing at which the current flowing at the diode stops is delayed from the end point of the ON period of an upper arm). The amount of shift (that is, the delay time) becomes significant in the low power mode in which the phase voltage Vp gradually changes. The electrical target angle adjusting unit 105 sets the target electric angle such that the smaller the output current, the larger the target electrical angle, and the larger the output current, the smaller the target electrical angle. By incorporating the influence of the change of the output current, therefore, the target electric angle can be set to an appropriate value, whereby a power loss can be further reduced, and the power generation efficiency can be further increased. A set of output current can be detected by monitoring the on-keying of the PWM (Pulse Width Modulation) signal used by the field winding 4 via the terminal F of the power generation control unit 7 supplied, be won. The amount of output current may alternatively be obtained by, for example, a current sensing resistor between the source of the MOS transistor 51 , as in 2 is shown, and the negative terminal (earth) of the battery 9 is arranged to detect the voltage between two end terminals of the current detection resistor, whereby based on this voltage, the amount of the output current is detected.

(4) Beurteilung zum Starten der Synchronsteuerung (4) judgment to start synchronous control

Als Nächstes ist eine Beurteilung, ob sich das Verfahren zu der im Vorhergehenden beschriebenen Synchronsteuerung bewegt oder nicht, wie folgt beschrieben. Das Verfahren bewegt sich zu der Synchronsteuerung, wenn eine vorbestimmte Startbedingung der Synchronsteuerung erfüllt wird, unmittelbar nachdem das Gleichrichtermodul (zum Beispiel 5X) aktiviert wurde, oder nachdem die Synchronsteuerung aufgrund eines Auftretens eines Fehlers ausgesetzt wurde. Gemäß dem Ausführungsbeispiel ändert sich das Verfahren nicht sofort zu der Synchronsteuerung, das Verfahren bewegt sich jedoch nach einem Betreiben einer Übergangsgleichrichtung, bei der die EIN-Periode eines oberen Zweigs und die EIN-Periode eines unteren Zweigs (8) allmählich länger werden, zu der Synchronsteuerung. Die Übergangsgleichrichtung ist später beschrieben.Next, a judgment as to whether or not the method moves to the above-described synchronous control is described as follows. The method moves to the synchronous control when a predetermined start condition of the synchronous control is satisfied immediately after the rectifier module (for example 5X ) has been activated or after the synchronous control has been suspended due to the occurrence of an error. According to the embodiment, however, the method does not immediately change to the synchronous control, but the method moves after operating transition transition in which the ON period of an upper branch and the ON period of a lower branch (FIG. 8th ) gradually become longer, to the synchronous control. The transitional rectification is described later.

Die einen Synchronsteuerungsstart verarbeitende Einheit 102 beurteilt, ob die Startbedingung der Synchronsteuerung erfüllt ist oder nicht, und sendet nach einem Betreiben der Übergangsgleichrichtung eine Mitteilung, dass die Startbedingung erfüllt wurde, zu der EIN-Zeitpunkt-Beurteilungseinheit 101 eines oberen MOS und zu der EIN-Zeitpunkt-Beurteilungseinheit 104 eines unteren MOS. Nach einem Senden der Mitteilung wird die im Vorhergehenden beschriebene Synchronsteuerung durchgeführt, um die MOS-Transistoren 50 und 51 abwechselnd EIN zu schalten.The synchronous control start processing unit 102 judges whether the start condition of the synchronous control is satisfied or not, and transmits a message that the start condition has been met to the on-time judgment unit after operating the transition rectification 101 an upper MOS and the ON timing judgment unit 104 a lower MOS. After sending the message, the above-described synchronous control is performed to the MOS transistors 50 and 51 to turn ON alternately.

Als eine Startbedingung der Synchronsteuerung werden die folgenden Bedingungen (A) bis (F) genutzt.

(A) Die EIN-Periode eines oberen Zweigs und die EIN-Periode eines unteren Zweigs (wie in 8 gezeigt ist) treten kontinuierlich abwechselnd 32 Male auf. Es sei bemerkt, dass 32 Male in Anbetracht dessen eingestellt werden, dass ein Rotor, der 8 Pole hat, verwendet wird, was 2 Drehungen eines mechanischen Winkels entspricht. Dieser Wert kann auf 16, der einer Drehung entspricht, einen Wert, der mehr als 3 Drehungen entspricht, oder einen anderen Wert als einen Wert geändert werden, der einer ganzzahligen Vervielfachung einer mechanischen Drehung entspricht.
(B) Die Ausgangsspannung Vb reicht von größer als 7 Volt und bis zu niedriger als 18 Volt. Die untere Grenze ist auf 7 Volt eingestellt, und die obere Grenze ist in Anbetracht des 12-Volt-Fahrzeugsystems auf 18 Volt eingestellt, diese Grenzwerte können jedoch geeignet geändert sein. Hinsichtlich des 24-Volt-Fahrzeugsystems sollten die obere Grenze und die untere Grenze geändert werden, um zu der Leistungserzeugungsspannung zu passen.
(C) Eine Überhitzungsbedingung wird in den MOS-Transistoren 50 und 51 nicht erfasst.
(D) Der Lastabwurfschutz wird nicht betrieben.
(E) Eine Variation der Ausgangsspannung Vb ist kleiner als 0,5 Volt/200 μs. Da der zulässige Bereich der Variation, wenn die Synchronsteuerung damit startet, in Betrieb zu sein, abhängig von den Vorrichtungen, die bei dem fahrzeuginternen Leistungsgenerator verwendet werden, und einem Programm, das daran angepasst ist, variiert, kann der zulässige Bereich der Variation basierend auf den Vorrichtungen und dem Programm, die bei dem fahrzeuginternen Leistungsgenerator verwendet werden, geeignet geändert werden.
(F) Die Perioden T_FB1, T_FB2 sind länger als 15 μs. Da die Werte der Perioden T_FB1, T_FB2, bei denen ein Fehler damit startet, aufzutreten, abhängig von der Ursache des Fehlers variieren, kann der zulässige Wert (das heißt, 15 μs) basierend auf der Ursache des Fehlers geeignet eingestellt werden. Hinsichtlich der Perioden T_FB1, T_FB2, wie es im Vorhergehenden beschrieben ist, berechnen außerdem die T_FB-Zeit-Berechnungseinheit 106 eines oberen MOS und die T_FB-Zeit-Berechnungseinheit 108 eines unteren MOS die Perioden T_FB1, T_FB2, während die Synchronsteuerung in Betrieb ist. Die Perioden T_FB1, T_FB2 wurden jedoch berechnet, bevor die Synchronsteuerung damit startet, in Betrieb zu sein, und die berechneten Perioden T_FB1, T_FB2 werden zum Beurteilen eines Starts des Synchronsteuerungsverfahrens verwendet.

As a start condition of the synchronous control, the following conditions (A) to (F) are used.

(A) The ON period of an upper branch and the ON period of a lower branch (as in FIG 8th is shown) continuously occur alternately 32 times. It should be noted that 32 times are set in consideration that a rotor having 8 poles is used, which corresponds to 2 rotations of a mechanical angle. This value may be changed to 16 corresponding to a rotation, a value corresponding to more than 3 rotations, or a value other than a value corresponding to an integer multiplication of a mechanical rotation.
(B) The output voltage Vb ranges from greater than 7 volts and up to less than 18 volts. The lower limit is set to 7 volts, and the upper limit is set to 18 volts in view of the 12 volt vehicle system, but these limits may be changed appropriately. With respect to the 24 volt vehicle system, the upper limit and lower limit should be changed to match the power generation voltage.
(C) An overheating condition occurs in the MOS transistors 50 and 51 not recorded.
(D) The load shedding protection is not operated.
(E) A variation of the output voltage Vb is less than 0.5 volts / 200 microseconds. Since the allowable range of variation when the synchronous control starts to be in operation varies depending on the devices used in the in-vehicle power generator and a program adapted thereto, the allowable range of the variation may be based on the devices and the program used in the in-vehicle power generator are suitably changed.
(F) The periods T _FB1 , T _FB2 are longer than 15 μs. Since the values of the periods T _FB1 , T _FB2 at which an error starts to occur vary depending on the cause of the error, the allowable value (that is, 15 μs) can be suitably set based on the cause of the error. As for the periods T _FB1 , T _FB2 as described _above , the T _FB time calculation unit also calculates 106 an upper MOS and the T _FB time calculation unit 108 of a lower MOS, the periods T _FB1 , T _FB2 while the synchronous control is in operation. However, the periods T _FB1 , T _FB2 have been calculated before the synchronous control starts to operate, and the calculated periods T _FB1 , T _FB2 are used for judging a start of the synchronous control process.

In 14 erfasst die Lastabwurfschutz-Beurteilungseinheit 111 einen Lastabwurfstoß, bei dem eine Stoßspannung auftritt, wenn der Ausgangsanschluss oder der Batterieanschluss des fahrzeuginternen Leistungsgenerators 1 gelöst wird, wenn die Ausgangsspannung 20 Volt überschreitet, und sendet zu den Treibern 170 und 182 einen Befehl, um den Lastabwurfschutzbetrieb zu aktivieren, bei dem der MOS-Transistor 50 einer hohen Seite AUS geschaltet wird, und der MOS-Transistor 51 einer niedrigen Seite EIN geschaltet wird. Die Lastabwurfschutz-Beurteilungseinheit 111 schaltet ferner, nachdem der MOS-Transistor 51 einer niedrigen Seite eine vorbestimmte Periode AUS geschaltet war, den MOS-Transistor 51 einer niedrigen Seite wieder EIN, wenn sich die Ausgangsspannung VB verringert, um unter 17 Volt zu sein, nachdem die Ausgangsspannung VB 20 Volt überschritten hat. Die Lastabwurfschutz-Beurteilungseinheit 111 sendet ein Signal, das während des Lastabwurfschutzbetriebs auf einem hohen Pegel verbleibt und bei einer anderen Bedingung auf einem niedrigen Pegel verbleibt, zu der einen Synchronsteuerungsstart verarbeitenden Einheit 102.In 14 detects the load shedding protection judging unit 111 a load shedding shock in which a surge voltage occurs when the output terminal or the battery terminal of the in-vehicle power generator 1 is solved when the output voltage 20 Volt passes, and sends to the drivers 170 and 182 a command to activate the load shedding protection operation in which the MOS transistor 50 a high side is turned off, and the MOS transistor 51 a low side is turned ON. The load shedding protection judging unit 111 also turns off after the MOS transistor 51 a low side was turned OFF a predetermined period, the MOS transistor 51 ON again when the output voltage VB decreases to be below 17 volts after the output voltage VB exceeds 20 volts. The load shedding protection judging unit 111 sends a signal which remains at a high level during the load shedding protection operation and remains at a low level at another condition, to the synchronous control start processing unit 102 ,

Um eine Stoßspannung zu vermeiden, die neu auftritt, indem die MOS-Transistoren 50 und 51 EIN/AUS geschaltet werden, wenn der Lastabwurfschutzbetrieb gestartet oder beendet wird, startet/beendet die Lastabwurfschutz-Beurteilungseinheit 111 während der EIN-Periode eines unteren Zweigs, wie in 8 gezeigt ist, den Lastabwurfschutzbetrieb.To avoid a surge voltage that reoccurs by the MOS transistors 50 and 51 To turn ON / OFF when the load shedding protection operation is started or stopped, starts / ends the load shedding protection judgment unit 111 during the ON period of a lower branch, as in 8th is shown, the load shedding protection operation.

Bei dem normalen Betrieb, bei dem die Synchronsteuerung durchgeführt wird, wie es in 15A gezeigt ist, ändert sich die Phasenspannung Vp zwischen der unteren Grenze, die annähernd die Ausgangsspannung Vb (die positive Anschlussspannung der Batterie 9) ist, und der oberen Grenze, die annähernd die Masseanschlussspannung Vgnd ist, periodisch. Wenn unterdessen ein Lastabwurfstoß auftritt, wird der MOS-Transistor 50 einer hohen Seite gesteuert, um AUS zu sein, und der MOS-Transistor 51 einer niedrigen Seite wird gesteuert, um EIN zu sein, und diese Zustände der MOS-Transistoren 50 und 51 werden gehalten. Wie in 15B gezeigt ist, ändert sich daher die Phasenspannung Vp um die Masseanschlussspannung Vgnd herum innerhalb des Spannungsbereichs der Drain-Source-Spannung Vds periodisch, wenn der MOS-Transistor 51 EIN schaltet. Bei dem Beispiel, wie es in 15B gezeigt ist, ist die Drain-Source-Spannung Vds, wenn der MOS-Transistor 51 EIN schaltet, beispielsweise als 0,1 Volt dargestellt.In the normal operation in which the synchronous control is performed as shown in FIG 15A is shown, the phase voltage Vp changes between the lower limit, the approximately the output voltage Vb (the positive terminal voltage of the battery 9 ), and the upper limit, which is approximately the ground terminal voltage Vgnd, is periodic. Meanwhile, when a load shedding shock occurs, the MOS transistor becomes 50 a high side controlled to be OFF, and the MOS transistor 51 a low side is controlled to be ON and these states of the MOS transistors 50 and 51 are held. As in 15B 14, the phase voltage Vp changes periodically around the ground terminal voltage Vgnd within the voltage range of the drain-source voltage Vds when the MOS transistor 51 ON turns. In the example, as in 15B is shown, the drain-source voltage Vds when the MOS transistor 51 ON turns on, for example, represented as 0.1 volts.

Der Vds-Verstärker 142 eines unteren MOS, wie in 3 gezeigt ist, verstärkt die Drain-Source-Spannung Vds des MOS-Transistors 51, wenn derselbe EIN geschaltet wird, um beispielsweise fünfmal höher (–0,5 Volt bis +0,5 Volt), wie es in 15C gezeigt ist, zu sein. Die eine Leitungsrichtung beurteilende Einheit 144 vergleicht die Schwellenspannung, die eingestellt ist, um beispielsweise +0,35 Volt zu sein, mit der verstärkten Drain-Source-Spannung Vds und gibt ein Signal eines hohen Pegels aus, wenn die Schwellenspannung höher als die Drain-Source-Spannung Vds (Bereich W) ist, und gibt unter der anderen Bedingung ein Signal eines niedrigen Pegels aus.The Vds amplifier 142 a lower MOS, as in 3 is shown, the drain-source voltage Vds of the MOS transistor amplifies 51 when switched ON, for example, five times higher (-0.5 volts to +0.5 volts), as in 15C is shown to be. The line judging unit 144 compares the threshold voltage set to be +0.35 volts, for example, with the boosted drain-source voltage Vds, and outputs a high-level signal when the threshold voltage is higher than the drain-to-source voltage Vds (range W), and outputs a low-level signal under the other condition.

Wie in 15C gezeigt ist, entspricht der durch W angegebene Bereich dem Zeitpunkt, zu dem der MOS-Transistor einer niedrigen Seite gesteuert wird, um EIN zu sein, bei dem normalen Betrieb. Bei dem Ausführungsbeispiel wird der Bereich W als ein Zeitpunkt zum Aktivieren/Beenden des Lastabwurfschutzbetriebs verwendet. Solange der Zeitpunkt innerhalb des Bereichs W ist, fließt mit anderen Worten der Strom durch den MOS-Transistor 51 in der Durchlassrichtung der Diode, die zu dem MOS-Transistor 51 parallel geschaltet ist. Ein Auftreten einer Stoßspannung kann daher unterdrückt werden. Solange der Zeitpunkt innerhalb des Bereichs W ist, sind außerdem die Richtung des Stroms, der durch den MOS-Transistor 51 fließt, bevor der MOS-Transistor 51 einer niedrigen Seite AUS geschaltet wird, um den Lastabwurfschutzbetrieb zu beenden, und die Richtung des Stroms, der durch die Diode, die parallel zu dem MOS-Transistor 51 geschaltet ist, fließt, nachdem der MOS-Transistor einer niedrigen Seite AUS geschaltet wurde, identisch. Als ein Resultat kann eine Stoßspannung vorzugsweise unterdrückt werden.As in 15C 2, the region indicated by W corresponds to the timing at which the low side MOS transistor is controlled to be ON in the normal operation. In the embodiment, the area W is used as a timing for activating / terminating the load shedding protection operation. In other words, as long as the time is within the range W, the current flows through the MOS transistor 51 in the forward direction of the diode leading to the MOS transistor 51 is connected in parallel. An occurrence of a surge voltage can therefore be suppressed. Also, as long as the time is within the range W, the direction of the current passing through the MOS transistor 51 flows before the MOS transistor 51 a low side is turned OFF to terminate the load shedding protection operation, and the direction of the current passing through the diode, which is parallel to the MOS transistor 51 is turned on, after the MOS transistor of a low side has been turned OFF, identical. As a result, a surge voltage can be preferably suppressed.

Es sei bemerkt, dass die im Vorhergehenden beschriebene Schwellenspannung Hysterese-Charakteristiken haben kann. Die Schwellenspannung kann beispielsweise auf +0,35 Volt eingestellt sein, wenn die Drain-Source-Spannung Vds niedriger als die Schwellenspannung ist, und die Schwellenspannung kann auf +0,3 Volt eingestellt sein, wenn die Drain-Source-Spannung höher als die Schwellenspannung Vds ist. Wenn sich daher die Drain-Source-Spannung Vds um die Schwellenspannung herum ändert, kann ein häufiges Schalten des Spannungspegels des Ausgangssignals der eine Leitungsrichtung beurteilenden Einheit 144 vermieden werden.It should be noted that the above-described threshold voltage may have hysteresis characteristics. For example, the threshold voltage may be set at +0.35 volts when the drain-source voltage Vds is lower than the threshold voltage, and the threshold voltage may be set at +0.3 volts when the drain-source voltage is higher than the threshold voltage Threshold voltage Vds is. Therefore, when the drain-source voltage Vds changes around the threshold voltage, frequent switching of the voltage level of the output of the line direction judging unit may occur 144 be avoided.

Die einen Vb-Bereich beurteilende Einheit beurteilt, ob die Ausgangsspannung Vb, die durch die eine Ausgangsspannung erfassende Einheit 110 erfasst wird, innerhalb eines Bereichs von 7 Volt bis 18 Volt ist oder nicht, und gibt ein Signal eines niedrigen Pegels aus, wenn die Ausgangsspannung innerhalb des Bereichs ist, und gibt ein Signal eines hohen Pegels aus, wenn die Ausgangsspannung nicht innerhalb des Bereichs (niedriger als 7 Volt oder höher als 18 Volt) ist. Die eine Vb-Variation beurteilende Einheit 114 beurteilt, ob die Variation der Ausgangsspannung Vb, die durch die eine Ausgangsspannung erfassende Einheit 110 erfasst wird, kleiner als 0,5 Volt/200 μs ist oder nicht, und gibt ein Signal eines niedrigen Pegels aus, wenn die Variation der Ausgangsspannung Vb kleiner als 0,5 Volt/200 μs ist, und gibt ein Signal eines hohen Pegels aus, denn die Variation der Ausgangsspannung Vb größer als 0,5 Volt/200 μs ist. Die eine T_FB-Zeit beurteilende Einheit 115 beurteilt, ob sowohl die Zeit T_FB1, die durch die T_FB-Berechnungseinheit 106 eines oberen MOS erfasst wird, als auch die Zeit T_FB2, die durch die T_FB-Berechnungseinheit 108 eines unteren MOS erfasst wird, länger als 15 μs sind oder nicht, und gibt ein Signal eines niedrigen Pegels aus, wenn die Zeit T_FB1 oder T_FB2 länger als 15 μs ist, und gibt ein Signal eines hohen Pegels aus, wenn dieselbe kürzer als 15 μs ist.The Vb region judging unit judges whether the output voltage Vb detected by the output voltage detecting unit 110 is detected within a range of 7 volts to 18 volts or not, and outputs a signal of a low level when the output voltage is within the range, and outputs a signal of a high level when the output voltage is not within the range (FIG. lower than 7 volts or higher than 18 volts). The Vb Variation Judging Unit 114 judges whether the variation of the output voltage Vb detected by the output voltage detecting unit 110 is less than 0.5V / 200μs or not, and outputs a low-level signal when the variation of the output voltage Vb is less than 0.5V / 200μs, and outputs a high-level signal , because the variation of the output voltage Vb is greater than 0.5 volts / 200 microseconds. The T _FB time judging unit 115 judges whether both the time T _FB1 , through the T _FB calculation unit 106 of an upper MOS, as well as the time T _{FB2 detected} by the T _FB calculation unit 108 of a lower MOS is longer than 15 μs or not, and outputs a signal of a low level when the time T _FB1 or T _{FB2 is} longer than 15 μs, and outputs a signal of a high level when shorter than 15 μs is.

Die Überhitzungsschutzeinheit 123 beurteilt basierend auf dem Ausgangssignal der Temperatur erfassenden Einheit 150, ob eine Überhitzung aufgetreten ist oder nicht, und führt einen Überhitzungsschutzbetrieb durch, wenn eine Überhitzungsbedingung erfasst wird. Die Überhitzungsschutzeinheit 123 stellt eine Überhitzungs-Flag ein und schaltet des Ausgangssignal, das der Überhitzungs-Flag entspricht, auf einen hohen Pegel.The overheating protection unit 123 judged based on the output of the temperature detecting unit 150 whether overheating has occurred or not, and performs an overheat protection operation when an overheating condition is detected. The overheating protection unit 123 sets an overheat flag and switches the output corresponding to the overheat flag to a high level.

In 14 sind die einen Vb-Bereich beurteilende Einheit 113, die eine Vb-Variation beurteilende Einheit 114, die eine T_FB-Zeit beurteilende Einheit 115 außerhalb der einen Synchronsteuerungsstart verarbeitenden Einheit 102 angeordnet, diese Einheiten können jedoch innerhalb der einen Synchronsteuerungsstart verarbeitenden Einheit 102 angeordnet sein. Bei den im Vorhergehenden beschriebenen Beispielen ist angenommen, dass die Synchronsteuerung aktiviert wird, wenn alle Bedingungen (A) bis (F) erfüllt sind. Eine der Bedingungen (B) bis (F) und die Bedingung (A) können jedoch kombiniert sein, um die Bedingung zum Aktivieren der Synchronstartbedingung zu sein.In 14 are the unit judging a Vb area 113 representing a Vb variation judging unit 114 , which is a T _FB time judging unit 115 outside the one Synchronous control start processing unit 102 However, these units can be arranged within the one synchronous control start processing unit 102 be arranged. In the examples described above, it is assumed that the synchronous control is activated when all the conditions (A) to (F) are satisfied. However, one of the conditions (B) to (F) and the condition (A) may be combined to be the condition for activating the synchronous start condition.

Wie in 16 gezeigt ist, stellt der Zählwert einen Zählwert, der mit einer steigenden Flanke (einem Startzeitpunkt), die der EIN-Periode eines oberen Zweigs und der EIN-Periode eines unteren Zweigs entspricht, synchronisiert ist, dar, die T_FB-Zeit-Flag stellt die Ausgabe der eine T_FB-Zeit beurteilenden Einheit 115 dar, die Spannungsbereichs-Flag stellt die Ausgabe der einen Vb-Bereich beurteilenden Einheit 113 dar, die LD-Flag stellt die Ausgabe der Lastabwurfschutz-Beurteilungseinheit 111 dar, die Überhitzungs-Flag stellt die Ausgabe der Überhitzungsschutzeinheit 123 dar, und die Spannungsvariations-Flag stellt die Ausgabe der eine Vb-Variation beurteilenden Einheit 114 dar.As in 16 11, the count value represents a count value synchronized with a rising edge (a start time) corresponding to the ON period of an upper arm and the ON period of a lower arm, which sets T _FB time flag the output of the T _FB time judging unit 115 That is, the voltage range flag represents the output of the Vb range judging unit 113 The LD flag represents the output of the load shedding protection judging unit 111 That is, the overheat flag represents the output of the overheat protection unit 123 , and the voltage variation flag represents the output of the Vb variation judging unit 114 represents.

Die einen Synchronsteuerungsstart verarbeitende Einheit 102 führt einen Zählbetrieb durch, um steigende Flanken der EIN-Periode eines oberen Zweigs bzw. der EIN-Periode eines unteren Zweigs zu zählen, und sendet ein Signal, das einen Start der Synchronsteuerung angibt (ein niedriger Pegel stellt einen Start der Synchronsteuerung dar, und ein hoher Pegel stellt ein Ende der Synchronsteuerung dar), wenn der Zählwert des Zählbetriebs 32 erreicht, zu der EIN-Zeitpunkt-Beurteilungseinheit 103 eines oberen MOS und der EIN-Zeitpunkt-Beurteilungseinheit 104 eines unteren MOS. Die EIN-Zeitpunkt-Beurteilungseinheit eines oberen MOS und die EIN-Zeitpunkt-Beurteilungseinheit 104 eines unteren MOS starten den Synchronsteuerungsbetrieb, bei dem die MOS-Transistoren 50 und 51 abwechselnd EIN geschaltet werden, wenn dieselben das Signal empfangen, das einen Start der Synchronsteuerung angibt.The synchronous control start processing unit 102 performs a count operation to count rising edges of the ON period of an upper arm and the ON period of a lower arm, respectively, and sends a signal indicating a start of the synchronous control (a low level represents a start of the synchronous control, and a high level represents an end of synchronous control) when the count of count operation 32 reaches to the ON timing judgment unit 103 an upper MOS and the ON timing judgment unit 104 a lower MOS. The ON timing judgment unit of an upper MOS and the ON timing judgment unit 104 of a lower MOS start the synchronous control operation in which the MOS transistors 50 and 51 be alternately turned ON when they receive the signal indicating a start of the synchronous control.

Die einen Synchronsteuerungsstart verarbeitende Einheit 102 setzt unter den folgenden Bedingungen den Zählbetrieb fort:

a) das Intervall zwischen einer steigenden Flanke (das heißt, einem Aktivierungszeitpunkt) der EIN-Periode eines oberen Zweigs und einer steigenden Flanke (das heißt, einem Aktivierungszeitpunkt) der EIN-Periode eines unteren Zweigs ist kleiner als ein elektrischer Winkel; und
b) die jeweiligen Ausgaben der eine T_FB-Zeit beurteilenden Einheit 115, der einen Vb-Bereich beurteilenden Einheit 113, der Lastabwurfschutz-Beurteilungseinheit 111, der Überhitzungsschutzeinheit 123 und der eine Vb-Variation beurteilenden Einheit 114 (T_FB-Zeit-Flag, Spannungsbereichs-Flag, LD-Flag, Überhitzungs-Flag und Spannungsvariations-Flag) sind alle auf einem niedrigen Pegel.

The synchronous control start processing unit 102 continues counting under the following conditions:

a) the interval between a rising edge (that is, an activation timing) of the ON period of an upper arm and a rising edge (that is, an activation timing) of the ON period of a lower arm is smaller than an electrical angle; and
(b) the relevant expenditure of the unit assessing T _FB time 115 , the one Vb-area assessing unit 113 , the load shedding protection judgment unit 111 , the overheating protection unit 123 and the Vb variation judging unit 114 (T _FB time flag, voltage range flag, LD flag, overheat flag and voltage variation flag) are all at a low level.

Die einen Synchronsteuerungsstart verarbeitende Einheit 102 stellt im Gegensatz dazu den Zählwert neu ein, um 0 zu sein, wenn das Intervall zwischen einer steigenden Flanke der EIN-Periode eines oberen Zweigs und einer steigenden Flanke der EIN-Periode eines unteren Zweigs einen elektrischen Winkel überschreitet, bevor der Zählwert 32 erreicht, oder eine der Ausgaben der eine T_FB-Zeit beurteilenden Einheit 115, der einen Vb-Bereich beurteilenden Einheit 113, der Lastabwurfschutz-Beurteilungseinheit 111, der Überhitzungsschutzeinheit 123 und der eine Vb-Variation beurteilenden Einheit 114 einen hohen Pegel annimmt, und startet den Zählbetrieb neu, wenn eine Bedingung, die einen Neustart des Zählbetriebs zulässt, erfüllt ist.The synchronous control start processing unit 102 in contrast, sets the count value to be 0 when the interval between a rising edge of the ON period of an upper branch and a rising edge of the ON period of a lower branch exceeds an electrical angle before the count value 32 reached, or one of the outputs of the T _FB time judging unit 115 , the one Vb-area assessing unit 113 , the load shedding protection judgment unit 111 , the overheating protection unit 123 and the Vb variation judging unit 114 assumes a high level, and restarts the counting operation when a condition allowing a restart of the counting operation is satisfied.

(5) Beurteilung zum Stoppen der Synchronsteuerung(5) judgment to stop the synchronous control

Es ist anschließend ein Beurteilungsbetrieb zum Beurteilen beschrieben, ob die Synchronsteuerung gestoppt wird oder nicht, während die Synchronsteuerung in Betrieb ist. Die einen Synchronsteuerungsstopp beurteilende Einheit 122 beurteilt, ob eine vorbestimmte Synchronsteuerungsstopp-Bedingung erfüllt wird oder nicht. Wenn die vorbestimmte Synchronsteuerungsstopp-Bedingung erfüllt ist, sendet die Synchronsteuerungsstopp-Beurteilungseinheit 122 eine Mitteilung, die darstellt, dass die vorbestimmte Steuerungsstoppbedingung erfüllt ist, zu der einen Synchronsteuerungsstart verarbeitenden Einheit 102, der EIN-Zeitpunkt-Beurteilungseinheit 103 eines oberen MOS, der EIN-Zeitpunkt-Beurteilungseinheit 104 eines unteren MOS, der AUS-Zeitpunkt-Berechnungseinheit 107 eines oberen MOS und der AUS-Zeitpunkt-Berechnungseinheit 109 eines unteren MOS. Die Synchronsteuerung wird anschließend gestoppt, bis die Synchronsteuerung durch die einen Synchronsteuerungsstart verarbeitende Einheit 102 aktiviert wird.Next, a judging operation for judging whether or not the synchronous control is stopped while the synchronous control is in operation will be described. The synchronous control stop judging unit 122 judges whether or not a predetermined synchronous control stop condition is satisfied. When the predetermined synchronous control stop condition is satisfied, the synchronous control stop judging unit transmits 122 a message representing that the predetermined control stop condition is satisfied to the synchronous control start processing unit 102 , the ON-time judgment unit 103 an upper MOS, the on-time judgment unit 104 a lower MOS, the OFF timing calculation unit 107 an upper MOS and the OFF timing calculation unit 109 a lower MOS. The synchronous control is then stopped until the synchronous control by the synchronous control start processing unit 102 is activated.

Hinsichtlich der Synchronsteuerungsstopp-Bedingungen werden die folgenden Bedingungen (a) bis (e) genutzt.

(a) Eine Periode von dem AUS-Zeitpunkt des MOS-Transistors 51, der durch die AUS-Zeitpunkt-Berechnungseinheit 109 eines unteren MOS eingestellt wird, bis zu einer Zeit, zu der sich die Phasenspannung Vp erhöht, um die Schwellenspannung V10 zu sein, die zum Beurteilen des EIN-Zeitpunkts des MOS-Transistors 50 verwendet wird, ist kürzer als die vorbestimmte Periode.

Regarding the synchronous control stop conditions, the following conditions (a) to (e) are used.

(a) A period from the OFF timing of the MOS transistor 51 by the OFF-time calculation unit 109 of a lower MOS is set until a time when the phase voltage Vp increases to be the threshold voltage V10 used for judging the ON timing of the MOS transistor 50 is used is shorter than the predetermined period.

Diese Periode wird in Anbetracht einer Periode von einer Zeit, zu der die AUS-Zeitpunkt-Berechnungseinheit 109 eines unteren MOS einen Befehl sendet, um den MOS-Transistor 51 AUS zu schalten, bis zu einer Zeit, zu der der MOS-Transistor 51 durch den Treiber 172 tatsächlich AUS geschaltet wird, eingestellt. Die vorbestimmte Periode wird mit anderen Worten basierend auf der Treibfähigkeit des MOS-Transistors 51, wenn derselbe durch den Treiber 172 AUS geschaltet wird, eingestellt. Die AUS-Zeitpunkt-Fehler-Beurteilungseinheit 121 gibt ein Signal eines hohen Pegels aus, wenn diese Bedingung erfüllt ist (das heißt, die Periode kürzer als die vorbestimmte Periode ist), und gibt unter den anderen Bedingungen ein Signal eines niedrigen Pegels aus.This period is considered in consideration of a period from a time when the OFF timing calculation unit 109 a lower MOS sends a command to the MOS transistor 51 OFF to turn on, until a time when the MOS transistor 51 through the driver 172 actually turned OFF, set. In other words, the predetermined period becomes based on the driving ability of the MOS transistor 51 if the same through the driver 172 OFF is set. The OFF timing error judgment unit 121 outputs a high-level signal when this condition is satisfied (that is, the period is shorter than the predetermined period), and outputs a low-level signal under the other conditions.

Wie in 17 gezeigt ist, wird, wenn der AUS-Zeitpunkt des MOS-Transistors 51 von dem Endzeitpunkt der EIN-Periode eines unteren Zweigs verzögert ist, zu diesem Zeitpunkt der Strom, der durch den MOS-Transistor 51 geflossen ist, abgeschaltet, sodass eine Stoßspannung auftreten wird. In 17 ist die Stoßspannung durch S dargestellt. Die Stoßspannung tritt unmittelbar danach auf, nachdem der MOS-Transistor AUS geschaltet wurde. Unter der Annahme, dass die Periode, die erforderlich ist, um den MOS-Transistor 51 AUS zu schalten, wenn die AUS-Zeitpunkt-Berechnungseinheit 109 eines unteren MOS einen Befehl sendet, t0 (wie in 17 gezeigt ist) ist, um das Auftreten einer Stoßspannung aufgrund der AUS-Zeitpunkt-Verzögerung zu erfassen, ist die vorbestimmte Periode eingestellt, um eine Periode β zu sein, die länger als die Periode t0 ist. Die Periode β umfasst eine Zeit, zu der die Stoßspannung auftritt, nachdem die Periode t0 verstrichen ist, und die Periode β sollte kürzer als eine Periode sein, in der sich die Phasenspannung Vp erhöht, um die Schwelle V10 zu erreichen, während die Synchronsteuerung ordnungsgemäß in Betrieb ist (ein AUS-Zeitpunkt-Fehler ist nicht aufgetreten).

(b) Eine Periode von dem AUS-Zeitpunkt des MOS-Transistors 50, der durch die AUS-Zeitpunkt-Berechnungseinheit 107 eines oberen MOS eingestellt wird, bis zu einer Zeit, zu der sich die Phasenspannung Vp verringert, um die Schwellenspannung V11 zu sein, die zum Beurteilen des EIN-Zeitpunkts des MOS-Transistors 50 verwendet wird, ist kürzer als die vorbestimmte Periode.

As in 17 is shown, when the OFF timing of the MOS transistor 51 is delayed from the end time of the ON period of a lower branch, at this time the current passing through the MOS transistor 51 has flowed down, so that a surge voltage will occur. In 17 the surge voltage is represented by S. The surge voltage occurs immediately after the MOS transistor is turned OFF. Assuming that the period that is required to complete the MOS transistor 51 OFF when the OFF timing calculation unit 109 a lower MOS sends a command, t0 (as in 17 is shown) to detect the occurrence of a surge voltage due to the OFF timing delay, the predetermined period is set to be a period β longer than the period t0. The period β includes a time when the surge voltage occurs after the period t0 has elapsed, and the period β should be shorter than a period in which the phase voltage Vp increases to reach the threshold V10 while the synchronous control is proper is in operation (an OFF time error has not occurred).

(b) A period from the OFF timing of the MOS transistor 50 by the OFF-time calculation unit 107 of an upper MOS is set until a time when the phase voltage Vp decreases to be the threshold voltage V11 used for judging the ON timing of the MOS transistor 50 is used is shorter than the predetermined period.

Diese vorbestimmte Periode wird in Anbetracht einer Periode von einer Zeit, zu der die AUS-Zeitpunkt-Berechnungseinheit 107 eines oberen MOS einen Befehl sendet, um den MOS-Transistor 50 AUS zu schalten, bis zu einer Zeit, zu der der MOS-Transistor 50 durch den Treiber 170 tatsächlich AUS geschaltet wird, eingestellt. Die vorbestimmte Periode wird mit anderen Worten basierend auf der Treibfähigkeit des Treibers 170 eingestellt, wenn derselbe durch den Treiber 170 AUS geschaltet wird. Die AUS-Zeitpunkt-Fehler-Beurteilungseinheit 121 gibt ein Signal eines hohen Pegels aus, wenn diese Bedingung erfüllt ist (das heißt, die Periode ist kürzer als die vorbestimmte Periode), und gibt unter den anderen Bedingungen ein Signal eines niedrigen Pegels aus.This predetermined period becomes in consideration of a period of a time when the OFF-timing calculation unit 107 an upper MOS sends a command to the MOS transistor 50 OFF to turn on, until a time when the MOS transistor 50 through the driver 170 actually turned OFF, set. In other words, the predetermined period becomes based on the driving ability of the driver 170 set when the same by the driver 170 OFF is switched. The OFF timing error judgment unit 121 outputs a signal of a high level when this condition is satisfied (that is, the period is shorter than the predetermined period), and outputs a low-level signal under the other conditions.

Die vorbestimmte Periode, wie sie durch die im Vorhergehenden beschriebenen Bedingungen (a) und (b) angegeben ist, kann den gleichen Wert haben, es können jedoch unterschiedliche Werte verwendet sein. Da außerdem die vorbestimmte Periode abhängig von hauptsächlich der Treibfähigkeit der Treiber 170 und 182 eingestellt wird, kann ungeachtet der Drehgeschwindigkeit vorzugsweise ein konstanter Wert verwendet werden.

(c) Die Variation der Ausgangsspannung Vb überschreitet 0,5 Volt/200 μs.

The predetermined period as indicated by the above-described conditions (a) and (b) may have the same value, but different values may be used. In addition, since the predetermined period depends mainly on the driving ability of the drivers 170 and 182 is set, a constant value may be used regardless of the rotational speed.

(c) The variation of the output voltage Vb exceeds 0.5 volts / 200 microseconds.

Wenn die Synchronsteuerung weiter in Betrieb ist, da ein zulässiger Bereich der Variation abhängig von einer Vorrichtung und einem Programm, die bei dem fahrzeuginternen Leistungsgenerator verwendet werden, variiert, kann der zulässige Bereich, der zum Beurteilen der Synchronsteuerung verwendet wird, basierend auf Charakteristiken der Vorrichtungen geeignet geändert werden.When the synchronous control continues to operate because a permissible range of variation varies depending on a device and a program used in the in-vehicle power generator, the allowable range used for judging the synchronous control may be based on characteristics of the devices be changed suitably.

Wenn sich beispielsweise der Ausgangsstrom rasch von 150 Ampere auf 15 Ampere verringert, wie es in 18 gezeigt ist, erhöht sich die Ausgangsspannung Vb. Ansprechend auf eine Erhöhung der Ausgangsspannung Vb ändert sich die EIN-Periode eines oberen Zweigs von T10, bei der die Ausgangsspannung nicht variiert, auf T11 und T12 (< T10). Die EIN-Periode eines unteren Zweigs ändert sich ähnlich zu derselben der EIN-Periode eines oberen Zweigs. Wenn somit die EIN-Periode eines oberen Zweigs oder die EIN-Periode eines unteren Zweigs kürzer wird, wird, selbst wenn der AUS-Zeitpunkt auf die gleiche Art und Weise wie vorher eingestellt wird, der AUS-Zeitpunkt der MOS-Transistoren 50 und 51 von der EIN-Periode eines oberen Zweigs oder der EIN-Periode eines unteren Zweigs verzögert. Um diese Situation zu vermeiden, wird daher der im Vorhergehenden beschriebenen zulässige Bereich genutzt. Bei dem beurteilenden Start der Synchronsteuerung wird aus dem gleichen Grund der gleiche zulässige Bereich genutzt, es können jedoch abhängig davon, ob die Startbeurteilung der Synchronsteuerung oder die Stoppbeurteilung der Synchronsteuerung durchgeführt wird, unterschiedliche zulässige Bereiche genutzt werden.

(d) Das zu dem Lastabwurfschutzbetrieb geänderte Verfahren.
(e) Eine Überhitzungsbedingung ist in dem MOS-Transistor 50 oder 51 aufgetreten.

For example, if the output current decreases rapidly from 150 amps to 15 amps, as in 18 is shown, the output voltage Vb increases. In response to an increase in the output voltage Vb, the ON period of an upper arm of T10 at which the output voltage does not vary changes to T11 and T12 (<T10). The ON period of a lower branch changes similarly to that of the ON period of an upper branch. Thus, if the ON period of an upper arm or the ON period of a lower arm becomes shorter, even if the OFF timing is set in the same manner as before, the OFF timing of the MOS transistors becomes 50 and 51 from the ON period of an upper branch or the ON period of a lower branch. In order to avoid this situation, therefore, the permissible range described above is used. In the judging start of the synchronous control, the same allowable range is used for the same reason, however, different allowable ranges may be used depending on whether the start judgment of the synchronous control or the stop judgment of the synchronous control is performed.

(d) The procedure changed to the load shedding protection operation.
(e) An overheating condition is in the MOS transistor 50 or 51 occurred.

Die Konfiguration, wie sie in 19 gezeigt ist, ist eine notwendige Konfiguration zum Beurteilen des Starts der Synchronsteuerung, die aus der Konfiguration, wie sie in 7 gezeigt ist, übernommen ist. Hinsichtlich der eine Vb-Variation beurteilenden Einheit 114 wird die gleiche Einheit, wie sie in 7 gezeigt ist, zum Beurteilen eines Stopps des Synchronsteuerungsverfahrens verwendet.The configuration, as in 19 is a necessary configuration for judging the start of synchronous control resulting from the configuration as shown in FIG 7 shown is taken over. Regarding the Vb variation judging unit 114 will be the same unit as in 7 is shown used to judge a stop of the synchronous control method.

Wie in 19 gezeigt ist, empfängt die Synchronsteuerungsstopp-Beurteilungseinheit 122 von der AUS-Zeitpunkt-Fehler-Beurteilungseinheit 121, der eine Vb-Variation beurteilenden Einheit 114, der Lastabwurfschutz-Beurteilungseinheit 111 und der Überhitzungsschutzeinheit 123 Ausgangssignale.As in 19 is shown receives the synchronous control stop judging unit 122 from the OFF timing error judgment unit 121 who is a Vb variation judging unit 114 , the load shedding protection judgment unit 111 and the overheat protection unit 123 Output signals.

Die AUS-Zeitpunkt-Fehler-Beurteilungseinheit 121 gibt ein Signal eines hohen Pegels aus, wenn der im Vorhergehenden beschriebenen Synchronsteuerungsstopp-Bedingung (a) oder (b) genügt ist. Die eine Vb-Variation beurteilende Einheit 114 gibt ein Signal eines hohen Pegels aus, wenn die Variation der Ausgangsspannung Vb, die durch die eine Ausgangsspannung erfassende Einheit 110 erfasst wird, größer als 0,5 Volt/200 μs ist, und der im Vorhergehenden beschriebenen Synchronsteuerungsstopp-Bedingung (c) genügt ist. Die Lastabwurfschutz-Beurteilungseinheit 111 gibt ein Signal eines hohen Pegels aus, wenn der im Vorhergehenden beschriebenen Synchronsteuerungsstopp-Bedingung (d) während des Lastabwurfschutzbetriebs genügt wird. Die Überhitzungsschutzeinheit 123 gibt ein Signal eines hohen Pegels aus, wenn der im Vorhergehenden beschriebenen Synchronstoppbedingung (e) genügt wird. Das Signal eines hohen Pegels wird genauer gesagt ausgegeben, wenn eine Überhitzungsbedingung auftritt und die Überhitzungs-Flag eingestellt ist.The OFF timing error judgment unit 121 outputs a signal of a high level when the above-described synchronous control stop condition (a) or (b) is satisfied. The Vb Variation Judging Unit 114 outputs a signal of a high level when the variation of the output voltage Vb detected by the output voltage detecting unit 110 is greater than 0.5 volts / 200 microseconds, and the above-described synchronous control stop condition (c) is satisfied. The load shedding protection judging unit 111 outputs a signal of a high level when the above-described synchronous control stop condition (d) is satisfied during the load shedding protection operation. The overheating protection unit 123 outputs a signal of a high level when the above-described synchronous stop condition (e) is satisfied. More specifically, the high-level signal is output when an overheat condition occurs and the overheat flag is set.

Die Synchronsteuerungsstopp-Beurteilungseinheit 122 bestimmt, dass der Synchronsteuerungsstopp-Bedingung genügt ist, wenn mindestens ein Signal eines hohen Pegels aus den Ausgangssignalen der AUS-Zeitpunkt-Fehler-Beurteilungseinheit 121, der eine Vb-Variation beurteilenden Einheit 114, der Lastabwurf-Beurteilungseinheit 111 und der Überhitzungsschutzeinheit 123 erfasst wird, und ein Befehl, der angibt, dass die Synchronsteuerung gestoppt wird, zu der einen Synchronsteuerungsstart verarbeitenden Einheit 102, der EIN-Zeitpunkt-Beurteilungseinheit 103 eines oberen MOS, der EIN-Zeitpunkt-Beurteilungseinheit 104 eines unteren MOS, der AUS-Zeitpunkt-Berechnungseinheit 107 eines oberen MOS und der AUS-Zeitpunkt-Berechnungseinheit 109 eines unteren MOS gesendet wird.

(6) Als Nächstes ist der Übergangsgleichrichtungsbetrieb wie folgt beschrieben. In 20 ist eine Beziehung zwischen verschiedenen Gleichrichtungsmodi dargestellt. Die Übergangsgleichrichtung wird durchgeführt, wenn die Diodengleichrichtung zu der Synchrongleichrichtung geschaltet wird. Das Gleichrichtermodul (zum Beispiel 5X) startet genauer gesagt unmittelbar nach einem Starten eines Betriebs damit, in dem Diodengleichrichtungsmodus in Betrieb zu sein. Parallel zu der Diodengleichrichtung, wie sie im Vorhergehenden beschrieben ist, beurteilt die einen Synchronsteuerungsstart verarbeitende Einheit 102, ob der Startbedingung der Synchronsteuerung genügt ist oder nicht. Wenn der Startbedingung nicht genügt ist, behält das Verfahren die Diodengleichrichtung bei. Wenn der Startbedingung genügt ist, wird die Synchrongleichrichtung nicht betrieben, unmittelbar nachdem der Startbedingung genügt wurde, die Übergangsgleichrichtung wird jedoch durch die einen Synchronsteuerungsstart verarbeitende Einheit 102 durchgeführt.

The synchronous control stop judgment unit 122 determines that the synchronous control stop condition is satisfied when at least one high-level signal is out of the output signals of the OFF-timing error judgment unit 121 who is a Vb variation judging unit 114 , the load shedding judgment unit 111 and the overheat protection unit 123 is detected, and a command indicating that the synchronous control is stopped to the synchronous control start processing unit 102 , the ON-time judgment unit 103 an upper MOS, the on-time judgment unit 104 a lower MOS, the OFF timing calculation unit 107 an upper MOS and the OFF timing calculation unit 109 a lower MOS is sent.

(6) Next, the transient rectification operation is described as follows. In 20 a relationship between different rectification modes is shown. The transitional rectification is performed when the diode rectification is switched to the synchronous rectification. The rectifier module (for example 5X More specifically, immediately after starting an operation, it starts to operate in the diode rectification mode. In parallel with the diode rectification as described above, the synchronous control start processing unit judges 102 whether the start condition of the synchronous control is sufficient or not. If the start condition is not enough, the method maintains the diode rectification. When the start condition is satisfied, the synchronous rectification is not operated immediately after the start condition has been satisfied, but the transition rectification is performed by the synchronous control start processing unit 102 carried out.

Wie in 21 gezeigt ist, wird die Übergangsgleichrichtung betrieben, wenn die EIN-Periode eines oberen MOS (kann die EIN-Periode eines unteren MOS sein) eingestellt ist, um einen vorbestimmten Anfangswert Ts zu haben. Die EIN-Periode eines oberen MOS und die EIN-Periode eines unteren MOS werden gesteuert, um durch Addieren einer sich erhöhenden Periode ΔTa bei jeder vorbestimmten Periode der Gleichrichtung (zum Beispiel bei jeder Halbperiode, wie es in 21 gezeigt ist, wobei jedoch jede Periode oder alle mehreren Perioden genutzt werden können) allmählich erhöht zu werden. Die EIN-Periode eines oberen MOS und die EIN-Periode eines unteren MOS werden gesteuert, um wiederholt erhöht zu werden, bis die sich erhöhende Periode ein vorbestimmter Zeitpunkt Te wird. Es sei bemerkt, dass die MOS-Transistoren 50 und 51 entsprechend der EIN-Periode eines oberen MOS und der EIN-Periode eines unteren MOS, die allmählich erhöht werden, EIN geschaltet werden sollten. Ähnlich zu denselben der Synchrongleichrichtung werden jedoch die EIN-Zeitpunkte der MOS-Transistoren 50 und 51 durch die EIN-Zeitpunkt-Beurteilungseinheit 103 eines oberen MOS und die EIN-Zeitpunkt-Beurteilungseinheit 104 eines unteren MOS bestimmt, um die MOS-Transistoren 50 und 51 EIN zu schalten. Hinsichtlich der AUS-Zeitpunkte der MOS-Transistoren 50 und 51 sendet die einen Synchronsteuerungsstart verarbeitende Einheit 102 einen Befehl, der die AUS-Zeitpunkte angibt, zu der AUS-Zeitpunkt-Berechnungseinheit 107 eines oberen MOS und der AUS-Zeitpunkt-Berechnungseinheit 109 eines unteren MOS (die einen Synchronsteuerungsstart verarbeitende Einheit 102 sendet alternativ einen Befehl direkt zu den Treibern 170 und 172, um die MOS-Transistoren 50 und 51 AUS zu schalten).As in 21 12, the transition rectification is operated when the ON period of an upper MOS (may be the ON period of a lower MOS) is set to have a predetermined initial value Ts. The ON period of an upper MOS and the ON period of a lower MOS are controlled to be increased by adding an increasing period ΔTa every predetermined period of the rectification (for example, every half period as shown in FIG 21 however, each period or all periods may be utilized) to be gradually increased. The ON period of an upper MOS and the ON period of a lower MOS are controlled to be repeatedly increased until the increasing period becomes a predetermined time Te. It should be noted that the MOS transistors 50 and 51 corresponding to the ON period of an upper MOS and the ON period of a lower MOS, which are gradually increased, should be turned ON. However, similar to the same of the synchronous rectification, the ON timings of the MOS transistors become 50 and 51 by the ON timing judgment unit 103 an upper MOS and the ON timing judgment unit 104 a lower MOS destined to the MOS transistors 50 and 51 ON to turn ON. Regarding the OFF timings of the MOS transistors 50 and 51 sends the synchronous control start processing unit 102 a command indicating the OFF timings to the OFF-timing calculation unit 107 an upper MOS and the OFF timing calculation unit 109 a lower MOS (the synchronous control start processing unit 102 alternatively sends a command directly to the drivers 170 and 172 to the MOS transistors 50 and 51 OFF).

Die im Vorhergehenden beschriebene sich erhöhende Periode ΔTa erhöht sich in jeder vorbestimmten Periode, die sich erhöhende Periode erhöht sich jedoch zu einem vorbestimmten Zeitpunkt. Mindestens entweder der im Vorhergehenden beschriebene Anfangswert Ts oder die sich erhöhende Periode ΔTa kann außerdem durch Verwenden von entweder der Drehgeschwindigkeit, des Leistungserzeugungsstroms oder der Temperatur der MOS-Transistoren 50 und 51 oder zwei oder mehr Kombinationen derselben variabel eingestellt werden. Hinsichtlich der Konfiguration, die zum Erfassen des Ausgangsstroms verwendet wird, kann die in 22 und 23 gezeigte (später beschriebene) Konfiguration genutzt werden.The above-described increasing period ΔTa increases every predetermined period, but the increasing period increases at a predetermined time. In addition, at least one of the above-described initial value Ts and the increasing period ΔTa may be determined by using either the rotational speed, the power generation current or the temperature of the MOS transistors 50 and 51 or two or more combinations thereof are variably set. Regarding the configuration used to detect the output current, the in 22 and 23 shown (described later) configuration can be used.

Die Synchronsteuerungsstopp-Beurteilungseinheit 122 beurteilt parallel zu der Übergangsgleichrichtung, ob der Synchronsteuerungsstopp-Bedingung genügt ist oder nicht. Wenn der Synchronsteuerungsstopp-Bedingung genügt ist, wird die Übergangsgleichrichtung gestoppt, und die Steuerung bewegt sich zu der Diodengleichrichtung. Wenn der Synchronsteuerungsstopp-Bedingung nicht genügt ist, beurteilt die einen Synchronsteuerungsstart verarbeitende Einheit 102, ob der Synchronsteuerungsstopp-Bedingung genügt ist oder nicht. Eine Bedingung, dass die EIN-Periode eines oberen MOS oder die EIN-Periode eines unteren MOS beispielsweise den vorbestimmten Zeitpunkt Te erreicht, wird als eine Übergangsgleichrichtungsstopp-Bedingung genutzt. Wenn der Übergangsgleichrichtungsstopp-Bedingung nicht genügt ist (die EIN-Periode eines oberen MOS erreicht den vorbestimmten Zeitpunkt Te nicht), wird die Gleichrichtung wiederholt ausgeführt.The synchronous control stop judgment unit 122 judges whether or not the synchronous control stop condition is satisfied in parallel to the transient rectification. When the synchronous control stop condition is satisfied, the transient rectification is stopped and the control moves to the diode rectification. If the synchronous control stop condition is not satisfied, the synchronous control start processing unit judges 102 Whether the synchronous control stop condition is satisfied or not. For example, a condition that the ON period of an upper MOS or the ON period of a lower MOS reaches the predetermined time Te is used as a transient rectification stop condition. If the transition rectification stop condition is not satisfied (the ON period of an upper MOS does not reach the predetermined time Te), the rectification is repeatedly performed.

Wenn der Übergangsgleichrichtungsstopp-Bedingung genügt wird, bewegt sich das Verfahren zu der Synchrongleichrichtung. Parallel zu der Synchrongleichrichtung beurteilt anschließend die Synchronsteuerungsstopp-Beurteilungseinheit 122, ob der Synchronsteuerungsstopp-Bedingung genügt ist oder nicht. Wenn der Synchronsteuerungsstopp-Bedingung nicht genügt wird, wird die Synchrongleichrichtung wiederholt ausgeführt. Wenn der Synchronsteuerungsstopp-Bedingung genügt wird, bewegt sich das Verfahren zu der Diodengleichrichtung.When the transient rectification stop condition is satisfied, the process moves to the synchronous rectification. In parallel with the synchronous rectification, the synchronous control stop judgment unit subsequently judges 122 Whether the synchronous control stop condition is satisfied or not. If the synchronous control stop condition is not satisfied, the synchronous rectification is repeatedly performed. When the synchronous control stop condition is satisfied, the process moves to the diode rectification.

Bei dem fahrzeuginternen Leistungsgenerator 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel wird somit, wenn sich der Gleichrichtungsmodus von der Diodengleichrichtung zu der Synchrongleichrichtung ändert, die Übergangsgleichrichtung, bei der die EIN-Perioden der MOS-Transistoren 50 und 51 allmählich erhöht werden, durchgeführt. Die Freigabeperiode einer Gleichrichtung, die auf den jeweiligen Spannungsabfällen der Diode und der MOS-Transistoren 50 und 51 basiert, (das heißt, eine Periode, bei der die Ladungsleitung 12 über den Ausgangsanschluss von dem Gleichrichtermodul (5X) mit dem Strom versorgt werden kann) ändert sich daher allmählich, sodass ein Synchronisationsverlust, wenn die Synchrongleichrichtung startet, nachdem die Übergangsgleichrichtung beendet wurde, vermieden werden kann. Da ferner der Synchronisationsverlust verschwindet, kann ein Auftreten einer Stoßspannung aufgrund eines Synchronisationsverlustes oder eines Durchbruchs der MOS-Transistoren 50 und 51 vermieden werden, und eine Häufigkeit eines Ausführens der Diodengleichrichtung, die durch den Synchronisationsverlust ausgelöst wird, kann reduziert werden, wodurch ein hocheffizienter Gleichrichtungsbetrieb beibehalten werden kann.In the in-vehicle power generator 1 Thus, according to the embodiment, when the rectification mode changes from the diode rectification to the synchronous rectification, the transient rectification in which the ON periods of the MOS transistors 50 and 51 gradually increased. The release period of a rectification based on the respective voltage drops of the diode and the MOS transistors 50 and 51 based, (that is, a period when the charge line 12 via the output terminal of the rectifier module ( 5X Therefore, a synchronization loss may be avoided when the synchronous rectification starts after the transient rectification has ended. Further, since the synchronization loss disappears, an occurrence of a surge voltage due to a synchronization loss or a breakdown of the MOS transistors 50 and 51 can be avoided, and a frequency of executing the diode rectification caused by the synchronization loss can be reduced, whereby high-efficiency rectification operation can be maintained.

Die Übergangsgleichrichtung wird durch Steuern der EIN-Periode eines oberen MOS und der EIN-Periode eines unteren MOS ausgeführt, derart, dass eine vorbestimmte sich erhöhende Periode ΔTa innerhalb einer Periode von dem Anfangswert Ts zu einer vorbestimmten Zeit Te summiert (wiederholt addiert) wird, wodurch die EIN-Periode eines oberen MOS und die EIN-Periode eines unteren MOS allmählich länger werden. Als ein Resultat kann die Übergangsgleichrichtung durch ein einfaches Steuerungsverfahren erreicht werden.The transition rectification is performed by controlling the ON period of an upper MOS and the ON period of a lower MOS such that a predetermined increasing period ΔTa is accumulated (repeatedly added) within one period from the initial value Ts to a predetermined time Te, whereby the ON period of an upper MOS and the ON period of a lower MOS gradually become longer. As a result, the transition rectification can be achieved by a simple control method.

Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf das im Vorhergehenden beschriebene Ausführungsbeispiel begrenzt, verschiedene Modifikationen können jedoch innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung vorgenommen sein. Hinsichtlich des im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiels ist beispielsweise der fahrzeuginterne Leistungsgenerator mit zwei Statorwicklungen 2 und 3 versehen, und zwei Gleichrichtermodulgruppen 5 und 6 sind vorgesehen, wobei jedoch die vorliegende Offenbarung auf einen fahrzeuginternen Leistungsgenerator angepasst sein kann, der mit einer Statorwicklung 2 und einer Gleichrichtermodulgruppe 5 versehen ist.The present disclosure is not limited to the embodiment described above, but various modifications may be made within the scope of the present disclosure. With regard to the embodiment described above, for example, the in-vehicle power generator is provided with two stator windings 2 and 3 and two rectifier module groups 5 and 6 are provided, however, the present disclosure may be adapted to an in-vehicle power generator coupled to a stator winding 2 and a rectifier module group 5 is provided.

Gemäß dem im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Gleichrichtungsbetrieb (Leistungserzeugungsbetrieb) unter Verwendung der jeweiligen Gleichrichtermodule (zum Beispiel 5X) beschrieben. Die vorliegende Offenbarung kann jedoch an eine fahrzeuginterne drehende elektrische Maschine angepasst sein, bei der die Ein-AUS-Zeitpunkte der MOS-Transistoren 50 und 51 geändert sind, wodurch der Gleich-(DC-; DC = direct current)Strom, mit dem von der Batterie 9 versorgt wird, in den Wechsel-(AC-; AC = alternating current)Strom gewandelt wird, und die Statorwicklungen 2 und 3 mit dem Wechselstrom versorgt werden, um den Motorbetrieb durchzuführen.According to the embodiment described above, the rectification operation (power generation operation) is performed by using the respective rectifier modules (for example 5X ). However, the present disclosure may be adapted to an in-vehicle rotary electric machine in which the on-off timings of the MOS transistors 50 and 51 are changed, whereby the DC (DC) current, with that of the battery 9 is supplied, is converted into the alternating current (AC), and the stator windings 2 and 3 be supplied with the alternating current to perform the engine operation.

Gemäß dem im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiel weist jede der zwei Gleichrichtermodulgruppen 5 und 6 drei Gleichrichtermodule in sich auf, die Zahl der Gleichrichtermodule ist jedoch nicht auf drei begrenzt und kann eine andere Zahl sein.According to the embodiment described above, each of the two rectifier module groups 5 and 6 However, the number of rectifier modules is not limited to three and may be a different number.

Die Übergangsgleichrichtung wird ungeachtet der Drehgeschwindigkeit und der Ausgangsleistung gemäß dem im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiel durchgeführt. Da es jedoch wahrscheinlich ist, dass ein Synchronisationsverlust auftritt, wenn der Gleichrichtungsmodus von der Diodengleichrichtung zu der Synchrongleichrichtung geändert wird, ohne die Übergangsgleichrichtung durchzuführen, wenn der fahrzeuginterne Leistungsgenerator mit einer niedrigen Drehgeschwindigkeit oder einer niedrigen Ausgangsleistung in Betrieb ist, kann jedoch die Übergangsgleichrichtung mindestens durchgeführt werden, wenn derselbe mit entweder einer niedrigen Drehgeschwindigkeit oder einer niedrigen Ausgangsleistung in Betrieb ist.The transitional rectification is performed regardless of the rotational speed and the output power according to the above-described embodiment. Because it however, it is likely that a synchronization loss occurs when the rectification mode is changed from the diode rectification to the synchronous rectification without performing the transient rectification when the in-vehicle power generator is operating at a low rotational speed or a low output, however, the transient rectification may be performed at least. when it is operating at either a low rotational speed or a low output power.

Die einen Synchronsteuerungsstart verarbeitende Einheit 102 kann genauer gesagt die Übergangsgleichrichtung durchführen, wenn die Drehgeschwindigkeit, die durch die Drehgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 101 berechnet wird (eine andere eine Drehgeschwindigkeit erfassende Einheit als die Drehgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 101 kann außerhalb der Steuerungseinheit 100 angeordnet sein), in einer Region einer niedrigen Drehgeschwindigkeit ist, die kleiner als eine vorbestimmte Drehgeschwindigkeit ist. Die einen Synchronsteuerungsstart verarbeitende Einheit 102 kann ferner die Übergangsgleichrichtung durchführen, wenn die Ausgangsleistung in dem Zustand einer niedrigen Leistung ist, bei dem eine Menge eines Ausgangsstroms kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Die einen Synchronsteuerungsstart verarbeitende Einheit 102 kann alternativ die Übergangsgleichrichtung durchführen, wenn die Drehgeschwindigkeit in einer Region einer niedrigen Drehgeschwindigkeit ist, die kleiner als eine vorbestimmte Drehgeschwindigkeit ist, und die Ausgangsleistung in einem Zustand einer niedrigen Leistung ist, bei dem eine Menge eines Ausgangsstroms kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.The synchronous control start processing unit 102 Specifically, if the rotational speed determined by the rotational speed calculating unit 101 is calculated (another rotation speed detecting unit than the rotation speed calculation unit 101 can be outside the control unit 100 is located) in a region of low rotational speed which is smaller than a predetermined rotational speed. The synchronous control start processing unit 102 Further, when the output power is in the low power state in which an amount of output current is smaller than a predetermined value, the transient rectification may be performed. The synchronous control start processing unit 102 Alternatively, the transitional rectification may be performed when the rotational speed is in a region of a low rotational speed that is less than a predetermined rotational speed, and the output power is in a low power state in which an amount of an output current is smaller than a predetermined value.

Der Ausgangsstromwert kann durch Überwachen der EIN-Tastung des PWM-(= pulse width modulation = Pulsbreitenmodulation)Signals, mit dem die Feldwicklung 4 über den Anschluss F der Leistungserzeugungssteuerungseinheit 7 versorgt wird, bestimmt werden. Die Stärke des Ausgangsstroms kann alternativ basierend auf einer Spannung an beiden Anschlüssen eines Stromerfassungswiderstands, der zwischen der Source des MOS-Transistors 51 und dem negativen Anschluss (Erde) der Batterie 9, wie in 2 gezeigt ist, angeordnet sein kann, bestimmt werden. Es sei bemerkt, dass die Konfiguration, wie sie in 22 gezeigt ist, durch eine Konfiguration des Gleichrichtermoduls 5X, wie sie in 2 gezeigt ist, und eines Stromerfassungswiderstands 5, der demselben hinzugefügt ist, gebildet ist. Die Konfiguration, wie sie in 23 gezeigt ist, ist durch die Steuerungsschaltung 54, wie sie in 3 gezeigt ist, und die einen Ausgangsstrom erfassende Einheit 152, die derselben hinzugefügt ist, gebildet. Die einen Ausgangsstrom erfassende Einheit 152 erfasst basierend auf der Spannung an beiden Anschlüssen des Stromerfassungswiderstands 55 den Ausgangsstrom. In diesem Fall wird der Ausgangsstrom basierend auf einer Menge eines Stroms, der durch den MOS-Transistor 51 des Gleichrichtermoduls 5X fließt, bestimmt. Die Stärke des Stroms, der durch die Ladungsleitung 12 oder den Ausgangsanschluss fließt, kann alternativ direkt durch Verwenden eines Stromsensors erfasst werden.The output current value can be determined by monitoring the ON keying of the PWM (Pulse Width Modulation) signal used by the field winding 4 via the terminal F of the power generation control unit 7 is determined. The magnitude of the output current may alternatively be based on a voltage at both terminals of a current sensing resistor connected between the source of the MOS transistor 51 and the negative terminal (earth) of the battery 9 , as in 2 is shown can be determined. It should be noted that the configuration as shown in 22 is shown by a configuration of the rectifier module 5X as they are in 2 is shown, and a current detection resistor 5 which is added to it is formed. The configuration, as in 23 is shown by the control circuit 54 as they are in 3 is shown, and the output current detecting unit 152 which is added to the formed. The output current detecting unit 152 detected based on the voltage at both terminals of the current detection resistor 55 the output current. In this case, the output current is based on an amount of current flowing through the MOS transistor 51 of the rectifier module 5X flows, certainly. The strength of the current passing through the charge line 12 or the output terminal flows, alternatively, it may be directly detected by using a current sensor.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

JP 2012-70559 [0002]

Claims

A rotating electrical machine mounted on a vehicle, comprising: an armature winding ( 2 . 3 ) having two or more phase windings; a bridge circuit ( 2 . 3 . 5 . 6 ) having a plurality of upper arm circuits and a plurality of lower arm circuits, and rectifying a voltage induced in the armature windings with a predetermined rectification mode; a switching unit ( 5 . 6 ), which is a switching element ( 50 . 51 ) to which a diode is connected in parallel, the switching element being arranged in the circuits of an upper branch and the circuits of a lower branch of the bridge circuit; and a control circuit ( 54 ) that controls the switching element to be ON and OFF to control the predetermined rectification mode, the predetermined rectification mode having diode rectification, synchronous rectification, and transient rectification; wherein the control circuit controls the switching element to be OFF to perform the diode rectification, the switching element controls to be ON for a predetermined ON period to allow the diode to conduct after the predetermined ON period has elapsed, whereby the synchronous rectification is performed, and the predetermined ON period is controlled to be gradually increased to perform the transient rectification when the rectification mode moves from the diode rectification to the synchronous rectification.

The rotary electric machine according to claim 1, wherein the switching element is a MOS transistor.

A rotary electric machine according to either claim 1 or 2, further comprising a rotation speed detecting unit ( 101 ) detecting a rotational speed of a rotor, wherein the control unit performs the transition rectification when the rotational speed detected by the rotational speed detecting unit is less than or equal to a predetermined value in a low rotational speed region.

A rotary electric machine according to claim 1 or 2, further comprising an output current detecting unit (12). 152 ) detecting an output current, wherein the control unit performs the transition rectification when an amount of output current in a low power region is less than or equal to a predetermined value.

A rotary electric machine according to claim 1 or 2, further comprising a rotation speed detecting unit ( 101 ) detecting a rotational speed of a rotor and an output current sensing unit ( 152 ) detecting an output current, wherein the control circuit performs the transition rectification when the rotational speed detected by the rotational speed detecting unit is less than or equal to a predetermined value in a low rotational speed region and an amount of output current in one Low power region is less than or equal to a predetermined value.

The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the control circuit sets the predetermined ON period to have a predetermined initial value when the rectification starts, and controls the predetermined ON period to be gradually increased by a predetermined ON period predetermined increasing period is added every predetermined period of a rectifying operation.

The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the control circuit sets the predetermined ON period to have a predetermined initial value when the transient rectification starts, and controls the predetermined ON period to be gradually increased by a predetermined ON period predetermined increasing period is added every predetermined time.

The rotary electric machine according to claim 6 or 7, wherein the control circuit changes the predetermined initial value and the predetermined increasing period based on the rotational speed of the rotor.

The rotary electric machine according to claim 6 or 7, wherein the control circuit changes the predetermined initial value and the predetermined increasing period based on a power generation current.

The rotary electric machine according to claim 6 or 7, wherein the control circuit changes the predetermined initial value and the predetermined increasing period based on a temperature of the switching element.

The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 10, wherein the armature winding has a plurality of output terminals corresponding to two or more phase windings, and the rotary electric machine further comprises a plurality of rectifier modules each having the switching element and the control circuit , wherein the plurality of Rectifier modules is arranged in the rotary electric machine corresponding to the plurality of output terminals.