JP3019377B2 - Voltage control device for vehicle alternator - Google Patents

Voltage control device for vehicle alternator

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JP3019377B2
JP3019377B2 JP2211911A JP21191190A JP3019377B2 JP 3019377 B2 JP3019377 B2 JP 3019377B2 JP 2211911 A JP2211911 A JP 2211911A JP 21191190 A JP21191190 A JP 21191190A JP 3019377 B2 JP3019377 B2 JP 3019377B2
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drive signal
current
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冬樹 前原
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Denso Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、半導体素子を用いて発電機の励磁コイルの
通電制御を行う車両用交流発電機の電圧制御装置に関す
る。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voltage control device for an AC generator for a vehicle, which uses a semiconductor element to control the energization of an exciting coil of the generator.

[従来の技術] 従来の技術として特開昭64−20000号公報に開示され
た技術が知られている。
[Prior Art] As a conventional technique, a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-20000 is known.

この技術は、半導体素子によって励磁コイルをオン
(またはオフ)にする際に発生するノイズを低減させる
もので、半導体素子をオン(またはオフ)させるときに
勾配信号を発生するスロープ発生回路と、半導体素子の
電流を検出する電流検出回路と、半導体素子の電流が勾
配信号の勾配で立ち上がる(または立ち下がる)ように
制御する演算回路とからなる。
This technique reduces noise generated when a semiconductor element turns on (or turns off) an exciting coil, and a slope generation circuit that generates a gradient signal when turning on (or off) a semiconductor element; It comprises a current detection circuit for detecting the current of the element, and an arithmetic circuit for controlling the current of the semiconductor element to rise (or fall) with the gradient of the gradient signal.

[発明が解決しようとする課題] 上記に示した技術は、スロープ回路や、電流検出回
路、演算回路の回路構成が複雑となる。このため、従来
技術に示す車両用交流発電機の電圧制御装置は、潜在的
な故障確率が高いとともに、製造コストも高い問題点を
有していた。
[Problems to be Solved by the Invention] In the above-described technology, the circuit configurations of a slope circuit, a current detection circuit, and an arithmetic circuit are complicated. For this reason, the voltage control device of the automotive alternator shown in the prior art has a problem that the potential failure probability is high and the manufacturing cost is high.

本発明は、励磁コイルのオン時に発生するノイズを簡
単な回路構成で低減し、故障確率を低減するとともに、
製造コストを低減可能な車両用交流発電機の電圧制御装
置の提供にある。
The present invention reduces the noise generated when the excitation coil is turned on with a simple circuit configuration, reduces the probability of failure,
It is an object of the present invention to provide a vehicular AC generator voltage control device capable of reducing the manufacturing cost.

[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するために、本発明の車両用交流発
電機の電圧制御装置は、次の技術的手段を採用する。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, a voltage control device for an automotive alternator according to the present invention employs the following technical means.

〔請求項1〕 車両用交流発電機の電圧制御装置は、通電されて磁界
を形成する励磁コイル、およびこの励磁コイルの発生す
る磁界の変化によって起電力を発生する電機子コイルを
備え、前記励磁コイルに並列に接続されたフライホイー
ルダイオードと、前記励磁コイルへの給電を断続する半
導体素子とを備え、この半導体素子に駆動信号を与えて
前記半導体素子をオンさせ、前記励磁コイルに電流を供
給する制御回路を具備する。
[Claim 1] A voltage control device for an automotive alternator includes an exciting coil that is energized to form a magnetic field, and an armature coil that generates an electromotive force by a change in a magnetic field generated by the exciting coil. A flywheel diode connected in parallel with the coil; and a semiconductor element for interrupting power supply to the excitation coil. A drive signal is supplied to the semiconductor element to turn on the semiconductor element and supply a current to the excitation coil. And a control circuit for performing the control.

前記制御回路は、前記半導体素子をオンする際、前記
駆動信号より前記半導体素子の駆動力の小さい予備駆動
信号を前記半導体素子に与え、前記半導体素子と前記励
磁コイルとの間における電圧が所定値に達した後、前記
半導体素子へ前記駆動信号を与えることを特徴とする。
The control circuit, when turning on the semiconductor element, supplies a preliminary drive signal having a smaller driving force of the semiconductor element than the drive signal to the semiconductor element, and a voltage between the semiconductor element and the exciting coil is a predetermined value. And the drive signal is supplied to the semiconductor element after the number of times has reached.

〔請求項2〕 請求項1記載の車両用交流発電機の電圧制御装置にお
いて、 前記所定値は、前記フライホイールダイオードが逆方
向にバイアスされている状態を示す電圧であることを特
徴とする。
[Claim 2] The voltage control device for an automotive alternator according to claim 1, wherein the predetermined value is a voltage indicating a state in which the flywheel diode is reversely biased.

〔請求項3〕 請求項1または2記載の車両用交流発電機の電圧制御
装置において、 前記半導体素子と前記励磁コイルとの間における電圧
は、前記半導体素子の端子間電圧として検出されること
を特徴とする。
[Claim 3] The voltage control device for an automotive alternator according to claim 1 or 2, wherein a voltage between the semiconductor element and the exciting coil is detected as a voltage between terminals of the semiconductor element. Features.

〔請求項4〕 請求項1または2記載の車両用交流発電機の電圧制御
装置において、 前記半導体素子と前記励磁コイルとの間における電圧
は、前記励磁コイルの端子間電圧として検出されること
を特徴とする。
[Claim 4] The voltage control device for an automotive alternator according to claim 1 or 2, wherein a voltage between the semiconductor element and the exciting coil is detected as a voltage between terminals of the exciting coil. Features.

〔請求項5〕 車両用交流発電機の電圧制御装置は、フライホイール
ダイオードが並列に接続された励磁コイルの通電経路に
設けられ、前記励磁コイルに電流を供給する半導体素子
をオン、オフさせる。
[Claim 5] A voltage control device for an automotive alternator is provided in an energizing path of an exciting coil to which a flywheel diode is connected in parallel, and turns on and off a semiconductor element that supplies a current to the exciting coil.

車両用交流発電機の電圧制御装置は、前記半導体素子
をオンさせる駆動信号と、前記駆動信号より前記半導体
素子の駆動力の小さい予備駆動信号とを発生する駆動手
段と、 前記半導体素子と前記励磁コイルとの間における電圧
を検出する検出手段と、 前記半導体素子をオンする際、前記駆動手段から前記
半導体素子へ前記予備駆動信号を与えた後、前記検出手
段により検出される電圧が所定値に達すると、前記駆動
手段から前記半導体素子へ前記駆動信号を与える切換手
段とを備えることを特徴とする。
A voltage control device for the vehicle alternator, a drive signal for turning on the semiconductor element, and a drive unit for generating a preliminary drive signal having a smaller driving force of the semiconductor element than the drive signal; and the semiconductor element and the excitation. Detecting means for detecting a voltage between the coil and the coil, when the semiconductor element is turned on, after applying the preliminary drive signal from the driving means to the semiconductor element, the voltage detected by the detecting means becomes a predetermined value Switching means for providing the driving signal from the driving means to the semiconductor element when the driving signal is reached.

〔請求項6〕 請求項5記載の車両用交流発電機の電圧制御装置にお
いて、 前記所定値は、前記フライホイールダイオードが逆方
向にバイアスされている状態を示す電圧であることを特
徴とする。
[Claim 6] The voltage control device for an automotive alternator according to claim 5, wherein the predetermined value is a voltage indicating a state in which the flywheel diode is reversely biased.

〔請求項7〕 請求項5または6記載の車両用交流発電機の電圧制御
装置において、 前記検出手段は、前記半導体素子の端子間電圧を検出
する手段であることを特徴とする。
[Claim 7] The voltage control apparatus for an AC generator for a vehicle according to claim 5 or 6, wherein the detecting means is means for detecting a voltage between terminals of the semiconductor element.

〔請求項8〕 請求項5または6記載の車両用交流発電機の電圧制御
装置において、 前記検出手段は、前記励磁コイルの端子間電圧を検出
する手段であることを特徴とする。
[Claim 8] The voltage control apparatus for an AC generator for a vehicle according to claim 5 or 6, wherein the detecting means is means for detecting a voltage between terminals of the exciting coil.

〔請求項9〕 請求項5から8のいずれかに記載の車両用交流発電機
の電圧制御装置において、 前記駆動手段は、前記駆動信号を発生する駆動信号発
生手段と、前記駆動信号発生手段により発生された前記
駆動信号から所定量だけ減少させて前記予備駆動信号を
発生する予備駆動信号発生手段とを備えることを特徴と
する。
[Claim 9] In the voltage control device for an automotive alternator according to any one of claims 5 to 8, the driving unit includes a driving signal generating unit that generates the driving signal, and a driving signal generating unit that generates the driving signal. And a preliminary drive signal generating means for generating the preliminary drive signal by reducing the generated drive signal by a predetermined amount.

〔請求項10〕 請求項5から8のいずれかに記載の車両用交流発電機
の電圧制御装置において、 前記駆動手段は、前記駆動信号として所定の電流を供
給する電流供給回路(11)と、前記駆動信号としての電
流量から所定の電流量だけ減少させて前記予備駆動信号
とする電流補正回路(32、33、36、37、38)とを備える
ことを特徴とする。
[Claim 10] In the voltage control device for an automotive alternator according to any one of claims 5 to 8, the driving means includes: a current supply circuit (11) for supplying a predetermined current as the drive signal; A current correction circuit (32, 33, 36, 37, 38) which is reduced by a predetermined amount of current from the amount of current as the drive signal and is used as the preliminary drive signal.

〔請求項11〕 請求項10記載の車両用交流発電機の電圧制御装置にお
いて、 前記半導体素子は、パワーモスFETであることを特徴
とする。
[Claim 11] The voltage control device for a vehicle AC generator according to claim 10, wherein the semiconductor element is a power MOS FET.

〔請求項12〕 車両用交流発電機の電圧制御装置は、励磁コイルと、
この励磁コイルに並列に接続されるフライホイールダイ
オードと、電源から前記励磁コイルへの通電経路に設け
られた半導体素子と、前記半導体素子をオン、オフさせ
て出力を制御する回路とを有する。
(Claim 12) A voltage control device for a vehicle alternator includes an excitation coil,
It has a flywheel diode connected in parallel to the exciting coil, a semiconductor element provided on a current supply path from a power supply to the exciting coil, and a circuit for turning on and off the semiconductor element to control output.

前記回路には、前記半導体素子をオンさせる駆動信号
と、前記駆動信号より前記半導体素子の駆動力の小さい
予備駆動信号とを発生する駆動回路と、 前記半導体素子と前記励磁コイルとの間における電圧
を検出する検出回路と、 前記半導体素子をオンする際、前記半導体素子へ前記
予備駆動信号を与えた後、前記検出回路により検出され
る電圧が所定値に達すると、前記駆動回路から前記半導
体素子へ前記駆動信号を与える切換回路とを備えること
を特徴とする。
A driving circuit for generating a driving signal for turning on the semiconductor element and a preliminary driving signal having a smaller driving force of the semiconductor element than the driving signal; and a voltage between the semiconductor element and the exciting coil. When the semiconductor element is turned on, the pre-driving signal is supplied to the semiconductor element, and when the voltage detected by the detection circuit reaches a predetermined value, the driving circuit outputs the semiconductor element. And a switching circuit for supplying the drive signal to the control circuit.

〔請求項13〕 請求項12記載の車両用交流発電機の電圧制御装置にお
いて、 前記所定値は、前記フライホイールダイオードが逆方
向にバイアスされている状態を示す電圧であることを特
徴とする。
13. The voltage control device for an automotive alternator according to claim 12, wherein the predetermined value is a voltage indicating a state in which the flywheel diode is reversely biased.

〔請求項14〕 請求項12または13記載の車両用交流発電機の電圧制御
装置において、 前記検出回路は、前記半導体素子の端子間電圧を検出
する手段であることを特徴とする。
[Claim 14] The voltage control device for an automotive alternator according to claim 12 or 13, wherein the detection circuit is means for detecting a voltage between terminals of the semiconductor element.

〔請求項15〕 請求項12または13記載の車両用交流発電機の電圧制御
装置において、 前記検出回路は、前記励磁コイルの端子間電圧を検出
する手段であることを特徴とする。
[Claim 15] In the voltage control device for an automotive alternator according to claim 12 or 13, the detection circuit is means for detecting a voltage between terminals of the exciting coil.

〔請求項16〕 請求項12から15のいずれかに記載の車両用交流発電機
の電圧制御装置において、 前記駆動回路は、前記駆動信号を発生する駆動信号発
生回路と、前記駆動信号発生回路により発生された前記
駆動信号から所定量だけ減少させて前記予備駆動信号を
発生する予備駆動信号発生回路とを備えることを特徴と
する。
(Claim 16) The voltage control device for a vehicle AC generator according to any one of claims 12 to 15, wherein the drive circuit includes a drive signal generation circuit that generates the drive signal, and a drive signal generation circuit. A pre-driving signal generating circuit for generating the pre-driving signal by reducing the generated driving signal by a predetermined amount.

〔請求項17〕 請求項12から15のいずれかに記載の車両用交流発電機
の電圧制御装置において、 前記駆動回路は、前記駆動信号として所定の電流を供
給する電流供給回路(11)と、前記駆動信号としての電
流量から所定の電流量だけ減少させて前記予備駆動信号
とする電流補正回路(32、33、36、37、38)とを備える
ことを特徴とする。
(17) The voltage control device for a vehicle AC generator according to any one of (12) to (15), wherein the drive circuit includes a current supply circuit (11) configured to supply a predetermined current as the drive signal. A current correction circuit (32, 33, 36, 37, 38) which is reduced by a predetermined amount of current from the amount of current as the drive signal and is used as the preliminary drive signal.

〔請求項18〕 請求項17記載の車両用交流発電機の電圧制御装置にお
いて、 前記半導体素子は、パワーモスFETであることを特徴
とする。
[Claim 18] The voltage control device for an automotive alternator according to claim 17, wherein the semiconductor element is a power MOS FET.

〔請求項19〕 車両用交流発電機の電圧制御装置は、励磁コイルと、
この励磁コイルに並列に続されるフライホイールダイオ
ードと、電源から前記励磁コイルへの通電経路に設けら
れたパワーモスFETと、前記パワーモスFETをオン、オフ
させて出力を制御する回路とを有する。
(Claim 19) A voltage control device for a vehicle alternator includes an excitation coil,
The flywheel diode includes a flywheel diode connected in parallel to the exciting coil, a power MOS FET provided in a current supply path from a power supply to the exciting coil, and a circuit for turning on and off the power MOS FET to control an output.

前記回路には、前記パワーモスFETのオン指令信号と
オフ指令信号とを発生する判定回路(14)と、 前記パワーモスFETをオンさせる駆動信号と、この駆
動信号より前記パワーモスFETの駆動力が小さい予備駆
動信号とを発生する駆動信号発生回路(11、32、33、3
6、37、38)と、 前記パワーモスFETと前記励磁コイルとの間における
電圧を検出する検出回路(39)と、 前記判定回路からのオン指令信号を受けて前記予備駆
動信号を前記パワーモスFETに与え、さらに前記検出回
路により検出される電圧が前記フライホイールダイオー
ドが逆方向にバイアスされている状態を示す電圧に達す
ると前記駆動信号を前記パワーモスFETに与え、前記判
定回路からのオフ指令信号を受けて前記予備駆動信号お
よび前記駆動信号を前記パワーモスFETに与えなくする
切換回路(25、34、35、40)とを備えることを特徴とす
る。
The circuit includes a determination circuit (14) for generating an ON command signal and an OFF command signal for the power MOS FET, a drive signal for turning on the power MOS FET, and a spare signal having a drive force of the power MOS FET smaller than the drive signal. A drive signal generating circuit (11, 32, 33, 3
6, 37, 38), a detection circuit (39) for detecting a voltage between the power MOS FET and the exciting coil, and receiving the ON command signal from the determination circuit to transmit the preliminary drive signal to the power MOS FET. When the voltage detected by the detection circuit reaches a voltage indicating that the flywheel diode is biased in the reverse direction, the drive signal is supplied to the power MOS FET, and an off command signal from the determination circuit is output. A switching circuit (25, 34, 35, 40) for receiving and not supplying the preliminary drive signal and the drive signal to the power MOS FET.

〔請求項20〕 請求項19に記載の車両用交流発電機の電圧制御装置に
おいて、 前記駆動信号発生回路は、前記パワーモスFETのゲー
トに前記駆動信号として所定電流を供給する電流供給回
路(11)と、前記パワーモスFETのゲートからの放電経
路を形成する放電回路(32)と、前記放電回路の放電電
流を調節する調節回路(33、36、37、38)とを備えるこ
とを特徴とする。
20. The voltage control device for an automotive alternator according to claim 19, wherein the drive signal generation circuit supplies a predetermined current as the drive signal to a gate of the power MOS FET (11). A discharge circuit (32) for forming a discharge path from the gate of the power MOS FET; and an adjustment circuit (33, 36, 37, 38) for adjusting the discharge current of the discharge circuit.

〔請求項21〕 請求項20に記載の車両用交流発電機の電圧制御装置に
おいて、 前記切換回路は、前記判定回路からのオン指令信号を
受けると、前記電流供給回路により電流を供給させると
ともに、前記調節回路によって調節された電流を前記放
電回路から放電させて前記予備駆動信号として前記パワ
ーモスFETに与え、 さらに前記検出回路により検出される電圧が前記フラ
イホイールダイオードが逆方向にバイアスされている状
態を示す電圧に達すると、前記電流供給回路により電流
を供給させるとともに、前記調節回路により放電電流を
減少させて前記駆動信号として前記パワーモスFETに与
え、 前記判定回路からのオフ指令信号を受けると、前記電
流供給回路による電流供給を遮断し、前記調節回路によ
って調節された電流を前記放電回路から放電させること
を特徴とする。
(Claim 21) In the voltage control device for a vehicle alternator according to claim 20, the switching circuit, upon receiving an ON command signal from the determination circuit, causes the current supply circuit to supply a current, A state in which the current adjusted by the adjustment circuit is discharged from the discharge circuit and applied to the power MOS FET as the preliminary drive signal, and the voltage detected by the detection circuit is biased in a reverse direction of the flywheel diode. When a voltage indicating the following is reached, the current is supplied by the current supply circuit, the discharge current is reduced by the adjustment circuit, and the reduced current is supplied to the power MOS FET as the drive signal, and when an off command signal is received from the determination circuit, The current supply by the current supply circuit is interrupted, and the current adjusted by the adjustment circuit is supplied to the discharge circuit. Wherein the discharging.

[作用] 制御回路は、半導体素子をオンする際、予備駆動信号
を前記半導体素子へ与える。予備駆動信号は、駆動信号
よりも半導体素子の駆動力が小さい。
[Operation] The control circuit supplies a preliminary drive signal to the semiconductor element when the semiconductor element is turned on. The preliminary driving signal has a smaller driving force of the semiconductor element than the driving signal.

このため、半導体素子がオンする際、励磁コイルに急
激に大きな電流が供給されることが防がれるため、電機
子コイルにスパイク電圧が発生することが抑えられる。
この結果、スパイク電圧によるスイッチングノイズの発
生が抑えられる。
For this reason, when the semiconductor element is turned on, a suddenly large current is prevented from being supplied to the exciting coil, so that generation of a spike voltage in the armature coil is suppressed.
As a result, generation of switching noise due to the spike voltage is suppressed.

あるいは、励磁コイルと並列にフライホイールダイオ
ードが設けられている場合では、半導体素子がオンする
際、半導体素子を大きな電流が流れることが防がれ、励
磁コイルに大きな電流が供給されない。このため、フラ
イホイールダイオードに蓄積された電荷が放電され、半
導体素子がオンする際にリカバリー電流によってフライ
ホイールダイオードが短絡することが防がれる。この結
果、フライホイールダイオードが短絡することによって
発生するスイッチングノイズの発生を抑えることができ
る。
Alternatively, when a flywheel diode is provided in parallel with the excitation coil, a large current is prevented from flowing through the semiconductor element when the semiconductor element is turned on, and a large current is not supplied to the excitation coil. For this reason, the electric charge accumulated in the flywheel diode is discharged, and when the semiconductor element is turned on, the flywheel diode is prevented from being short-circuited by the recovery current. As a result, it is possible to suppress the occurrence of switching noise caused by short-circuiting of the flywheel diode.

その後、半導体素子(パワーモスFETを含む)と励磁
コイルとの間における電圧が所定値に達すると、制御回
路は、半導体素子へ駆動信号を与える。駆動信号は予備
駆動信号より半導体素子の駆動力が大きいため、励磁コ
イルに大きな電流が供給され、励磁コイルに大きな磁界
を発生させる。
Thereafter, when the voltage between the semiconductor element (including the power MOS FET) and the exciting coil reaches a predetermined value, the control circuit supplies a drive signal to the semiconductor element. Since the driving signal has a larger driving force of the semiconductor element than the preliminary driving signal, a large current is supplied to the exciting coil, and a large magnetic field is generated in the exciting coil.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

半導体素子(パワーモスFETを含む)をオンさせる
際、駆動力の小さな予備駆動信号を半導体素子へ与える
回路構成、および半導体素子(パワーモスFETを含む)
と励磁コイルとの間における電圧が所定値に達した際に
予備駆動信号から駆動信号へ切り替える回路構成は、従
来技術に比較して簡単に実現できる。
Circuit configuration that gives a preliminary drive signal with a small driving force to the semiconductor element when turning on the semiconductor element (including the power MOS FET), and the semiconductor element (including the power MOS FET)
The circuit configuration for switching from the preliminary drive signal to the drive signal when the voltage between the drive coil and the exciting coil reaches a predetermined value can be easily realized as compared with the related art.

この結果、励磁コイルのオン時に発生するノイズを低
減する車両用交流発電機の電圧制御装置の故障確率を低
減するとともに、製造コストを低く抑えることが可能と
なる。
As a result, it is possible to reduce the failure probability of the voltage control device of the automotive alternator that reduces the noise generated when the exciting coil is turned on, and to reduce the manufacturing cost.

請求項2の発明は、予備駆動信号をフライホイールダ
イオードを放電させるための期間として与えるので、フ
ライホイールダイオードの放電に起因するノイズの発生
を確実に低減することができる。
According to the second aspect of the present invention, since the preliminary drive signal is given as a period for discharging the flywheel diode, it is possible to reliably reduce the generation of noise due to the discharge of the flywheel diode.

請求項3の発明は、予備駆動信号を与える所定期間
を、半導体素子の端子間電圧が所定値以下に低下するま
での間として与え、請求項4の発明は、予備駆動信号を
与える所定期間を、励磁コイル端子間が所定値以上に増
加するまでの間として与えているので、簡単な回路構成
で回路の状態に応じた期間設定を行なうことができ、簡
単な回路構成でノイズ発生を防止することができる。
According to a third aspect of the present invention, the predetermined period during which the pre-driving signal is applied is set as a period until the inter-terminal voltage of the semiconductor element falls below a predetermined value. , The period between the excitation coil terminals is increased to a predetermined value or more, so that a period can be set according to the state of the circuit with a simple circuit configuration, and noise is prevented with a simple circuit configuration. be able to.

[実施例] 次に、本発明の車両用交流発電機の電圧制御装置を、
図に示す一実施例に基づき説明する。
Example Next, a voltage control device for a vehicle alternator according to the present invention,
Description will be made based on one embodiment shown in the drawing.

(実施例の構成) 第1図および第2図は本発明の第1実施例を示し、第
1図は車両用交流発電機の電圧制御装置の電気回路図を
示す。
(Structure of Embodiment) FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 shows an electric circuit diagram of a voltage control device of an automotive alternator.

車両は、搭載された電気負荷1へ、電力の供給を行う
バッテリ2を備える。このバッテリ2は、エンジン(図
示しない)によって駆動される発電機3によって充電さ
れる。
The vehicle includes a battery 2 that supplies electric power to an electric load 1 mounted on the vehicle. The battery 2 is charged by a generator 3 driven by an engine (not shown).

この発電機3は、通電されて磁界を形成する励磁コイ
ル4と、この励磁コイル4の発生する磁界の変化によっ
て起電力を発生する電機子コイル5とからなり、励磁コ
イル4または電機子コイル5の一方が回転駆動される。
なお、電機子コイル5で発生した交流電流は、整流回路
6によって直流に変換された後、電気負荷1やバッテリ
2へ出力される。
The generator 3 includes an excitation coil 4 that is energized to form a magnetic field, and an armature coil 5 that generates an electromotive force due to a change in the magnetic field generated by the excitation coil 4. Is rotationally driven.
The AC current generated by the armature coil 5 is converted to DC by the rectifier circuit 6, and then output to the electric load 1 and the battery 2.

発電機3の発電量、つまり電機子コイル5の発電量
は、発電機3の駆動速度と、励磁コイル4の通電状態と
によって決定される。励磁コイル4の通電状態は、制御
回路7によって制御されるもので、この制御回路7を次
に説明する。
The amount of power generated by the generator 3, that is, the amount of power generated by the armature coil 5 is determined by the driving speed of the generator 3 and the energized state of the exciting coil 4. The energization state of the exciting coil 4 is controlled by the control circuit 7, and the control circuit 7 will be described below.

制御回路7は、励磁コイル4に供給される電流を断続
する半導体素子8を備える。本実施例の半導体素子8は
NチャンネルパワーモスFETで、ゲートに印加される電
圧値の制御状態に応じて、励磁コイル4に供給される電
流値を制御している。なお、励磁コイル4は、並列にフ
ライホイールダイオード9を備えている。
The control circuit 7 includes a semiconductor element 8 that interrupts the current supplied to the exciting coil 4. The semiconductor element 8 of this embodiment is an N-channel power MOS FET, and controls the current value supplied to the exciting coil 4 according to the control state of the voltage value applied to the gate. Note that the exciting coil 4 includes a flywheel diode 9 in parallel.

半導体素子8のゲート電圧は、バッテリ状態判定回路
10と、チャージポンプ回路11と、ゲート放電回路12とか
ら構成されている。
The gate voltage of the semiconductor element 8 is determined by a battery state determination circuit.
10, a charge pump circuit 11, and a gate discharge circuit 12.

バッテリ状態判定回路10は、バッテリ2の電圧を検出
して、発電機3の発電量を増大させるか減少させるかを
決定する回路、つまり半導体素子8をオンするかオフす
るかを決定する回路である。このバッテリ状態判定回路
10は、バッテリ電圧の分圧値と、定電圧回路13によって
得られた基準電圧とをコンパレータ14で比較する。そし
て、バッテリ電圧が調整電圧よりも高いとき、コンパレ
ータ14は半導体素子8をオフするべくHiの信号を出力す
る。逆に、バッテリ電圧が調整電圧よりも低いとき、コ
ンパレータ14は半導体素子8がオンするべくLoの信号を
出力する。なお、バッテリ電圧の分圧値は、抵抗体15、
16によって得られる。また、定電圧回路13は、キースイ
ッチ17を介して供給されたバッテリ電圧から、定電圧を
発生させる回路である。
The battery state determination circuit 10 is a circuit that detects the voltage of the battery 2 and determines whether to increase or decrease the power generation amount of the generator 3, that is, a circuit that determines whether the semiconductor element 8 is turned on or off. is there. This battery state determination circuit
The comparator 10 compares the divided voltage value of the battery voltage with the reference voltage obtained by the constant voltage circuit 13 by the comparator 14. When the battery voltage is higher than the regulation voltage, the comparator 14 outputs a Hi signal to turn off the semiconductor element 8. Conversely, when the battery voltage is lower than the regulation voltage, the comparator 14 outputs a signal of Lo so that the semiconductor element 8 is turned on. The divided voltage value of the battery voltage is determined by the resistor 15,
Obtained by 16. The constant voltage circuit 13 is a circuit that generates a constant voltage from the battery voltage supplied via the key switch 17.

チャージポンプ回路11は、バッテリ状態判定回路10の
出力に応じて半導体素子8のゲート電圧を制御する回路
で、定電流供給部18とポンプ部19とからなる。定電流供
給部18は、カレントミラー回路を構成するトランジスタ
20、21、22を備える。このカレントミラー回路は、トラ
ンジスタ23によって制御される。このトランジスタ23
は、さらにトランジスタ24によって制御される。そし
て、このトランジスタ24は、バッテリ状態判定回路10の
コンパレータ14の出力をインバータ25で反転した信号に
よってON−OFF制御される。なお、トランジスタ24に
は、直列に定電流回路26が設けられ、カレントミラー回
路によって、半導体素子8のゲートに印加される電流値
が制御される。また、ポンプ部19は、常にHi−Lo信号を
発生している発振回路27、この発振回路27によってON−
OFFされるトランジスタ28、およびこのトランジスタ28
のON−OFFによって半導体素子8のゲートに印加される
電荷を蓄えるコンデンサ29からなる。なお、図中に示す
符号30、31は、電流の逆流を防ぐダイオードである。
The charge pump circuit 11 is a circuit that controls the gate voltage of the semiconductor element 8 according to the output of the battery state determination circuit 10, and includes a constant current supply unit 18 and a pump unit 19. The constant current supply unit 18 is a transistor that forms a current mirror circuit.
20, 21, 22 are provided. This current mirror circuit is controlled by the transistor 23. This transistor 23
Is further controlled by transistor 24. The transistor 24 is ON / OFF controlled by a signal obtained by inverting the output of the comparator 14 of the battery state determination circuit 10 by the inverter 25. Note that a constant current circuit 26 is provided in series with the transistor 24, and a current value applied to the gate of the semiconductor element 8 is controlled by a current mirror circuit. In addition, the pump section 19 is provided with an oscillation circuit 27 that constantly generates a Hi-Lo signal,
The transistor 28 to be turned off, and the transistor 28
And a capacitor 29 for storing a charge applied to the gate of the semiconductor element 8 by ON-OFF of the semiconductor element 8. Reference numerals 30 and 31 shown in the figure are diodes that prevent a backflow of current.

本実施例のゲート放電回路12は、半導体素子8の端子
間(ドレイン−ソース間)の電圧が所定値に達するま
で、ゲートに印加される電圧を放電し、ゲートの印加電
圧を低下させることによって、予備駆動信号を形成す
る。この予備駆動信号は、ゲートの電荷を放電しない駆
動信号を比較して、半導体素子8の駆動力が大変小さ
い。ゲートの電荷を放電するべく、ゲートには、トラン
ジスタ32が接続されている。このトランジスタ32は、ト
ランジスタ33とカレントミラー回路を構成しており、こ
のトランジスタ33を制御することにより、トランジスタ
32を制御し、ゲートの電圧を制御している。そして、ト
ランジスタ33は、2つのトランジスタ34、35によって制
御される。このトランジスタ34、35は、トランジスタ33
に供給されるべく2つの定電流回路36、37の電流を、そ
れぞれ制御するもので、トランジスタ34はバッテリ状態
判定回路10のコンパレータ14の出力がHiの時(半導体素
子8をオフする時)にオンし、定電流回路36の電流がト
ランジスタ33に供給されるのを防ぐ。また、トランジス
タ35は、バッテリ状態判定回路10のコンパレータ14の出
力がLoの時(半導体素子8をオンする時)で、かつ半導
体素子8の端子間の電圧値が所定値に低下した際にオン
し、定電流回路37の電流がトランジスタ33に供給される
のを防ぐ。なお、符号38は、定電流回路36の電流をトラ
ンジスタ35へ導くダイオードである。
The gate discharge circuit 12 of the present embodiment discharges the voltage applied to the gate until the voltage between the terminals (drain-source) of the semiconductor element 8 reaches a predetermined value, and reduces the voltage applied to the gate. , Forming a preliminary drive signal. This preliminary driving signal has a very small driving force of the semiconductor element 8 as compared with a driving signal that does not discharge the charge of the gate. A transistor 32 is connected to the gate to discharge the charge of the gate. The transistor 32 forms a current mirror circuit with the transistor 33. By controlling the transistor 33, the transistor 32
32 is controlled, and the gate voltage is controlled. The transistor 33 is controlled by two transistors 34 and 35. These transistors 34 and 35 are transistors 33
The transistor 34 controls the currents of the two constant current circuits 36 and 37 to be supplied to the transistor 34. When the output of the comparator 14 of the battery state determination circuit 10 is Hi (when the semiconductor element 8 is turned off), To prevent the current of the constant current circuit 36 from being supplied to the transistor 33. The transistor 35 is turned on when the output of the comparator 14 of the battery state determination circuit 10 is Lo (when the semiconductor element 8 is turned on) and when the voltage value between the terminals of the semiconductor element 8 decreases to a predetermined value. Then, the current of the constant current circuit 37 is prevented from being supplied to the transistor 33. Reference numeral 38 denotes a diode for guiding the current of the constant current circuit 36 to the transistor 35.

本実施例では、半導体素子8の端子間電圧を検出する
手段として、励磁コイル4に印加される電圧によって半
導体素子8の端子間電圧を検出する。具体的には、半導
体素子8と励磁コイル4との間の電圧をインバータ39に
よって検出している。つまり、励磁コイル4の印加電圧
が所定値よりも低い時(半導体素子8の端子間電圧が所
定値に達しない時)は、インバータ39はHiの信号を出力
する。そして、励磁コイル4の印加電圧が所定値よりも
高くなると(半導体素子8の端子間電圧が所定値に達す
ると)、インバータ39はLoの信号を出力をする。そし
て、本実施例では、半導体素子8をオンする時で、かつ
半導体素子8の端子間の電圧値が所定値に達したか否か
を判断する回路として、ノア回路40を採用している。そ
して、このノア回路40は、バッテリ状態判定回路10が半
導体素子8をオンする信号を出力し、かつインバータ39
の出力により、端子間電圧が所定値に達することによ
り、Hiの信号をトランジスタ35へ出力するものである。
In this embodiment, as means for detecting the voltage between terminals of the semiconductor element 8, the voltage between terminals of the semiconductor element 8 is detected by the voltage applied to the exciting coil 4. Specifically, the voltage between the semiconductor element 8 and the exciting coil 4 is detected by the inverter 39. That is, when the voltage applied to the exciting coil 4 is lower than the predetermined value (when the voltage between the terminals of the semiconductor element 8 does not reach the predetermined value), the inverter 39 outputs a Hi signal. When the voltage applied to the exciting coil 4 becomes higher than a predetermined value (when the voltage between the terminals of the semiconductor element 8 reaches the predetermined value), the inverter 39 outputs a signal of Lo. In this embodiment, the NOR circuit 40 is employed as a circuit for determining whether the voltage between the terminals of the semiconductor element 8 has reached a predetermined value when the semiconductor element 8 is turned on. The NOR circuit 40 outputs a signal that the battery state determination circuit 10 turns on the semiconductor element 8 and outputs the signal to the inverter 39.
When the terminal voltage reaches a predetermined value by the output of the above, a Hi signal is output to the transistor 35.

(実施例の作動) 次に、上記実施例の作動を簡単に説明する。(Operation of Embodiment) Next, the operation of the above embodiment will be briefly described.

イ)バッテリ電圧が調整電圧よりも高くなると、バッテ
リ状態判定回路10のコンパレータ14は、Hiの出力信号を
発生する。すると、チャージポンプ回路11のインバータ
25の出力がLoに反転し、トランジスタ24がオフし、結果
的にトランジスタ20、21、22、23がオフし、ゲートへの
通電が停止される。
B) When the battery voltage becomes higher than the regulation voltage, the comparator 14 of the battery state determination circuit 10 generates a Hi output signal. Then, the inverter of the charge pump circuit 11
The output of 25 is inverted to Lo, and the transistor 24 is turned off. As a result, the transistors 20, 21, 22, and 23 are turned off, and the power supply to the gate is stopped.

一方、ゲート放電回路12のトランジスタ34は、コンパ
レータ14のHiの出力を受けてオンし、定電流回路36の電
流I2がトランジスタ33に導かれるのを阻止する。また、
ノア回路40は、Loの信号を出力するため、トランジスタ
35はオフし、定電流回路37の電流I3がトランジスタ33に
流れる。
On the other hand, the transistor 34 of the gate discharge circuit 12 is turned on in response to the Hi output of the comparator 14, and prevents the current I 2 of the constant current circuit 36 from being led to the transistor 33. Also,
The NOR circuit 40 has a transistor
35 turns off, and the current I3 of the constant current circuit 37 flows to the transistor 33.

すると、トランジスタ32に、定電流回路37と等しい電
流I3が流れてゲートの電荷を放電する。この結果、半導
体素子8はオフし、励磁コイル4の励磁電流が減少し、
発電機3の発電量が低下する。
Then, a current I3 equal to that of the constant current circuit 37 flows through the transistor 32 to discharge the gate charge. As a result, the semiconductor element 8 is turned off, the exciting current of the exciting coil 4 decreases,
The amount of power generated by the generator 3 decreases.

ロ)バッテリ電圧が調整電圧よりも低下した作動を、第
2図のタイムチャートを用いて説明する。バッテリ電圧
が調整電圧よりも低くなると(時間t1)、バッテリ状態
判定回路10のコンパレータ14は、Loの出力信号を発生す
る。すると、チャージポンプ回路11のインバータ25の出
力がHiに反転し、トランジスタ24がオンし、結果的にト
ランジスタ20、21、22、23がオンし、トランジスタ20、
21に定電流回路26と等しい電流I1が流れる。ここで、発
振回路27は、ON−OFFを繰り返しているため、チャージ
ポンプ回路11は、ゲートに次式で表される電流を供給し
ている。
B) The operation in which the battery voltage is lower than the regulated voltage will be described with reference to the time chart of FIG. When the battery voltage becomes lower than the adjustment voltage (time t1), the comparator 14 of the battery state determination circuit 10 generates an output signal of Lo. Then, the output of the inverter 25 of the charge pump circuit 11 is inverted to Hi, and the transistor 24 is turned on. As a result, the transistors 20, 21, 22, and 23 are turned on, and the transistor 20,
A current I1 equal to that of the constant current circuit 26 flows through 21. Here, since the oscillation circuit 27 repeats ON-OFF, the charge pump circuit 11 supplies a current represented by the following equation to the gate.

供給電流I=I1+C×V×f なお、Cはコンデンサ29の容量、Vはチャージポンプ
回路11に供給される電流電圧、fは発振回路27によるポ
ンピング周波数である。
Supply current I = I1 + C × V × f where C is the capacitance of the capacitor 29, V is the current voltage supplied to the charge pump circuit 11, and f is the pumping frequency of the oscillation circuit 27.

一方、ゲート放電回路12のトランジスタ34は、コンパ
レータ14のLoの出力を受けてオフし、定電流回路36の電
流I2がトランジスタ33に導かれるのを阻止しない。ま
た、バッテリ電圧が調整電圧よりも低くなった初期は、
励磁コイル4に印加される電圧は低く、インバータ39は
Hiの信号を発生する。すると、ノア回路40は、Loの信号
を出力し、トランジスタ35もオフする。これにより、定
電流回路36、37の電流I2+I3がトランジスタ33へ流れ、
結果的に、ゲート電流は、予備駆動信号である供給電流
I−(電流I2+I3)となる。
On the other hand, the transistor 34 of the gate discharge circuit 12 is turned off in response to the output of Lo of the comparator 14, and does not prevent the current I2 of the constant current circuit 36 from being led to the transistor 33. Also, at the beginning when the battery voltage becomes lower than the regulated voltage,
The voltage applied to the exciting coil 4 is low, and the inverter 39
Generates a Hi signal. Then, the NOR circuit 40 outputs a signal of Lo, and the transistor 35 is also turned off. As a result, the currents I2 + I3 of the constant current circuits 36 and 37 flow to the transistor 33,
As a result, the gate current becomes the supply current I− (current I2 + I3) which is the preliminary drive signal.

ゲート電圧が上昇し、半導体素子8のしきい値を越え
ると(時間t2)、半導体素子8の端子間のインピーダン
スが除々に低下し、励磁コイル4の印加電圧が上昇す
る。このとき、フライホイールダイオード9に蓄えられ
た電荷が放電される。そして、励磁コイル4の印加電圧
の上昇に伴い、インバータ39がLoに反転すると(時間t
3)、ノア回路40の出力がHiに反転する。すると、トラ
ンジスタ35がオンし、ゲートの放電を行っていたトラン
ジスタ32もオフする。この結果、ゲートには、チャージ
ポンプ回路11より駆動信号である供給電流Iが供給され
る。このとき、フライホイールダイオード9に蓄えられ
ていた電荷は、すでに放電されているため、チャージポ
ンプ回路11よりゲートに大電流(供給電流I)が供給さ
れても、フライホイールダイオード9は短絡しない。ま
た、ゲートに大電流(供給電流I)が供給されることに
より、時間t3以降のスイッチング時間が短絡される。そ
して、時間t4において、半導体素子8が完全にオンし、
励磁コイル4の励磁電流が増大して発電機3の発電量が
増大する。
When the gate voltage increases and exceeds the threshold value of the semiconductor element 8 (time t2), the impedance between the terminals of the semiconductor element 8 gradually decreases, and the voltage applied to the exciting coil 4 increases. At this time, the electric charge stored in the flywheel diode 9 is discharged. When the voltage applied to the exciting coil 4 increases, the inverter 39 is inverted to Lo (time t).
3), the output of the NOR circuit 40 is inverted to Hi. Then, the transistor 35 is turned on, and the transistor 32 that has been discharging the gate is also turned off. As a result, a supply current I, which is a drive signal, is supplied from the charge pump circuit 11 to the gate. At this time, since the charge stored in the flywheel diode 9 has already been discharged, even if a large current (supply current I) is supplied from the charge pump circuit 11 to the gate, the flywheel diode 9 is not short-circuited. In addition, when a large current (supply current I) is supplied to the gate, the switching time after time t3 is short-circuited. Then, at time t4, the semiconductor element 8 is completely turned on,
The exciting current of the exciting coil 4 increases, and the amount of power generated by the generator 3 increases.

(実施例の効果) 上記作動中にも示したように、半導体素子8がオンす
る際、予備駆動信号をゲートへ与えてフライホイールダ
イオード9の電荷を放電し、その後、ゲートへ駆動信号
を与えることによって、フライホイールダイオード9の
短絡を防止して、スイッチングノイズの発生を抑えた。
(Effects of Embodiment) As shown during the above operation, when the semiconductor element 8 is turned on, a preliminary drive signal is applied to the gate to discharge the charge of the flywheel diode 9, and then a drive signal is applied to the gate. As a result, the short-circuit of the flywheel diode 9 was prevented, and the generation of switching noise was suppressed.

そして、本実施例の制御回路7は、従来に比較して回
路構成が簡単である。この結果、従来に比較して制御回
路7の故障確率を低減するとともに、製造コストを低く
抑えることができる。
The circuit configuration of the control circuit 7 of the present embodiment is simpler than that of the related art. As a result, the failure probability of the control circuit 7 can be reduced as compared with the related art, and the manufacturing cost can be reduced.

(第2実施例) 第3図は第2実施例を示す車両用交流発電機の電圧制
御装置の電機回路図を示す。なお、第1実施例と同一符
号は、同一機能物を示す。
(Second Embodiment) FIG. 3 is an electric circuit diagram of a voltage control device of an automotive alternator according to a second embodiment. The same reference numerals as those in the first embodiment indicate the same functional objects.

本実施例は、半導体素子8にPチャンネルパワーモス
FETを用いたものである。このため、本実施例では、第
1実施例で示したチャージポンプ回路は必要がない。
In the present embodiment, a P-channel power MOS
It uses FET. Therefore, in this embodiment, the charge pump circuit shown in the first embodiment is not required.

半導体素子8をオンさせる際の作動を簡単に説明す
る。
The operation when the semiconductor element 8 is turned on will be briefly described.

バッテリ電圧が調整電圧よりも低くなると、バッテリ
状態判定回路10のコンパレータ14は、Loの出力信号を発
生する。すると、トランジスタ20、24がオフし、ゲート
への電流の供給が停止される。
When the battery voltage becomes lower than the adjustment voltage, the comparator 14 of the battery state determination circuit 10 generates an output signal of Lo. Then, the transistors 20 and 24 are turned off, and supply of current to the gate is stopped.

一方、バッテリ電圧が調整電圧よりも低くなった初期
は、励磁コイル4に印加される電圧は低く、インバータ
39はHiの信号を発生する。すると、ゲート放電回路12の
トランジスタ34は、インバータ39のHiの出力を受けてオ
ンし、定電流回路36の電流I2がトランジスタ33に導かれ
るのを阻止する。このため、トランジスタ33には、定電
流回路37の電流I3のみが流れ、結果的にゲートは電流I3
で放電され、半導体素子8がオンし始める。
On the other hand, at the initial stage when the battery voltage becomes lower than the regulated voltage, the voltage applied to the exciting coil 4 is low,
39 generates a Hi signal. Then, the transistor 34 of the gate discharge circuit 12 is turned on in response to the Hi output of the inverter 39, and prevents the current I2 of the constant current circuit 36 from being guided to the transistor 33. For this reason, only the current I3 of the constant current circuit 37 flows through the transistor 33, and as a result, the current I3
And the semiconductor element 8 starts to turn on.

そして、ゲート電圧が上昇し、インバータ39のLoに反
転すると、トランジスタ34がオフし、定電流回路36、37
の電流I2、I3がトランジスタ33に導かれる。この結果、
ゲートは、電流I2+I3で放電されて、半導体素子8が急
速にオンし、励磁コイル4が通電される。
Then, when the gate voltage rises and is inverted to Lo of the inverter 39, the transistor 34 is turned off, and the constant current circuits 36 and 37 are turned off.
Currents I2 and I3 are guided to the transistor 33. As a result,
The gate is discharged by the current I2 + I3, the semiconductor element 8 is rapidly turned on, and the exciting coil 4 is energized.

なお、バッテリ電圧が調整電圧よりも高くなると、バ
ッテリ状態判定回路10のコンパレータ14は、Hiの出力信
号を発生し、トランジスタ20、24がオンし、ゲートへ電
流が供給される。また、トランジスタ35がオンし、ゲー
ト放電回路12によるゲートの放電が停止する。この結
果、ゲートが充電されて半導体素子8がオフし、励磁コ
イル4の通電が停止される。
When the battery voltage becomes higher than the regulated voltage, the comparator 14 of the battery state determination circuit 10 generates a Hi output signal, the transistors 20 and 24 are turned on, and a current is supplied to the gate. Further, the transistor 35 is turned on, and the discharge of the gate by the gate discharge circuit 12 is stopped. As a result, the gate is charged, the semiconductor element 8 is turned off, and the energization of the exciting coil 4 is stopped.

(変形例) 半導体素子に印加される駆動信号を一部放電して予備
駆動信号を形成した例を示したが、半導体素子に供給さ
れる電圧値や電流値を切り替えて与えても良い。
(Modification) Although an example has been shown in which the preliminary drive signal is formed by partially discharging the drive signal applied to the semiconductor element, the voltage value or the current value supplied to the semiconductor element may be switched and applied.

半導体素子にFETを用いた例を示したが、バイポーラ
トランジスタなど他の素子を用いても良い。
Although an example in which an FET is used as a semiconductor element has been described, another element such as a bipolar transistor may be used.

電気回路は、本実施例の回路構成に限定されるもので
はなく、マイクロコンピュータによって駆動信号や予備
駆動信号を制御するなど、他の回路構成を採用しても良
い。
The electric circuit is not limited to the circuit configuration of this embodiment, and other circuit configurations such as controlling a drive signal and a preliminary drive signal by a microcomputer may be adopted.

【図面の簡単な説明】 第1図および第2図は本発明の第1実施例を示すもの
で、第1図は車両用交流発電機の電圧制御装置の電気回
路図、第2図は作動説明のためのタイムチャートであ
る。 第3図は本発明の第2実施例を示す車両用交流発電機の
電圧制御装置の電気回路図である。 図中 3……発電機、4……励磁コイル 5……電子機コイル、7……制御回路 8……半導体素子
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 and FIG. 2 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is an electric circuit diagram of a voltage control device of a vehicle AC generator, and FIG. It is a time chart for explanation. FIG. 3 is an electric circuit diagram of a voltage control device for a vehicle AC generator according to a second embodiment of the present invention. In the figure, 3 ... a generator, 4 ... an exciting coil 5 ... an electronic machine coil, 7 ... a control circuit 8 ... a semiconductor element

Claims (21)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】通電されて磁界を形成する励磁コイル、お
よびこの励磁コイルの発生する磁界の変化によって起電
力を発生する電機子コイルを備えた車両用交流発電機の
電圧制御装置であって、 前記励磁コイルに並列に接続されたフライホイールダイ
オードと、 前記励磁コイルへの給電を断続する半導体素子とを備
え、 この半導体素子に駆動信号を与えて前記半導体素子をオ
ンさせ、前記励磁コイルに電流を供給する制御回路を具
備する車両用交流発電機の電圧制御装置において、 前記制御回路は、前記半導体素子をオンする際、前記駆
動信号より前記半導体素子の駆動力の小さい予備駆動信
号を前記半導体素子に与え、 前記半導体素子と前記励磁コイルとの間における電圧が
所定値に達した後、前記半導体素子へ前記駆動信号を与
える ことを特徴とする車両用交流発電機の電圧制御装置。
1. A voltage control device for an automotive alternator comprising: an excitation coil that is energized to form a magnetic field; and an armature coil that generates an electromotive force by a change in a magnetic field generated by the excitation coil. A flywheel diode connected in parallel to the excitation coil; and a semiconductor element for interrupting power supply to the excitation coil. A drive signal is supplied to the semiconductor element to turn on the semiconductor element, and a current is supplied to the excitation coil. A voltage control device for an automotive alternator including a control circuit that supplies a preliminary drive signal having a smaller driving force of the semiconductor element than the drive signal when the semiconductor element is turned on. And applying the drive signal to the semiconductor element after the voltage between the semiconductor element and the exciting coil reaches a predetermined value. Voltage control apparatus for a vehicle alternator according to claim.
【請求項2】前記所定値は、前記フライホイールダイオ
ードが逆方向にバイアスされている状態を示す電圧であ
ることを特徴とする請求項1記載の車両用交流発電機の
電圧制御装置。
2. The voltage control device according to claim 1, wherein the predetermined value is a voltage indicating a state in which the flywheel diode is reversely biased.
【請求項3】前記半導体素子と前記励磁コイルとの間に
おける電圧は、前記半導体素子の端子間電圧として検出
されることを特徴とする請求項1または2記載の車両用
交流発電機の電圧制御装置。
3. The voltage control of a vehicle AC generator according to claim 1, wherein a voltage between the semiconductor element and the exciting coil is detected as a voltage between terminals of the semiconductor element. apparatus.
【請求項4】前記半導体素子と前記励磁コイルとの間に
おける電圧は、前記励磁コイルの端子間電圧として検出
されることを特徴とする請求項1または2記載の車両用
交流発電機の電圧制御装置。
4. The voltage control of a vehicle AC generator according to claim 1, wherein a voltage between the semiconductor element and the exciting coil is detected as a voltage between terminals of the exciting coil. apparatus.
【請求項5】フライホイールダイオードが並列に接続さ
れた励磁コイルの通電経路に設けられ、前記励磁コイル
に電流を供給する半導体素子をオン、オフさせる車両用
交流発電機の電圧制御装置において、 前記半導体素子をオンさせる駆動信号と、前記駆動信号
より前記半導体素子の駆動力の小さい予備駆動信号とを
発生する駆動手段と、 前記半導体素子と前記励磁コイルとの間における電圧を
検出する検出手段と、 前記半導体素子をオンする際、前記駆動手段から前記半
導体素子へ前記予備駆動信号を与えた後、前記検出手段
により検出される電圧が所定値に達すると、前記駆動手
段から前記半導体素子へ前記駆動信号を与える切換手段
とを備えることを特徴とする車両用交流発電機の電圧制
御装置。
5. A voltage control device for an automotive alternator, wherein a flywheel diode is provided in an energizing path of an exciting coil connected in parallel and turns on and off a semiconductor element for supplying a current to the exciting coil. Drive means for generating a drive signal for turning on the semiconductor element, a preliminary drive signal having a smaller driving force of the semiconductor element than the drive signal, and detection means for detecting a voltage between the semiconductor element and the exciting coil. When the semiconductor element is turned on, after the preliminary driving signal is supplied from the driving means to the semiconductor element, when the voltage detected by the detecting means reaches a predetermined value, the driving means transfers the semiconductor element to the semiconductor element. A voltage control device for an AC generator for a vehicle, comprising: switching means for providing a drive signal.
【請求項6】前記所定値は、前記フライホイールダイオ
ードが逆方向にバイアスされている状態を示す電圧であ
ることを特徴とする請求項5記載の車両用交流発電機の
電圧制御装置。
6. The voltage control device according to claim 5, wherein the predetermined value is a voltage indicating a state in which the flywheel diode is reversely biased.
【請求項7】前記検出手段は、前記半導体素子の端子間
電圧を検出する手段であることを特徴とする請求項5ま
たは6記載の車両用交流発電機の電圧制御装置。
7. The voltage control device for an automotive alternator according to claim 5, wherein said detecting means is means for detecting a voltage between terminals of said semiconductor element.
【請求項8】前記検出手段は、前記励磁コイルの端子間
電圧を検出する手段であることを特徴とする請求項5ま
たは6記載の車両用交流発電機の電圧制御装置。
8. The voltage control device for an automotive alternator according to claim 5, wherein said detection means is means for detecting a voltage between terminals of said exciting coil.
【請求項9】前記駆動手段は、前記駆動信号を発生する
駆動信号発生手段と、前記駆動信号発生手段により発生
された前記駆動信号から所定量だけ減少させて前記予備
駆動信号を発生する予備駆動信号発生手段とを備えるこ
とを特徴とする請求項5から8のいずれかに記載の車両
用交流発電機の電圧制御装置。
9. A driving signal generating means for generating the driving signal, and a pre-driving means for generating the pre-driving signal by reducing the driving signal generated by the driving signal generating means by a predetermined amount. The voltage control device for a vehicle AC generator according to any one of claims 5 to 8, further comprising signal generation means.
【請求項10】前記駆動手段は、前記駆動信号として所
定の電流を供給する電流供給回路(11)と、前記駆動信
号としての電流量から所定の電流量だけ減少させて前記
予備駆動信号とする電流補正回路(32、33、36、37、3
8)とを備えることを特徴とする請求項5から8のいず
れかに記載の車両用交流発電機の電圧制御装置。
10. A driving circuit comprising: a current supply circuit for supplying a predetermined current as the driving signal; and a pre-driving signal by reducing a current amount as the driving signal by a predetermined current amount. Current correction circuit (32, 33, 36, 37, 3
The voltage control device for an AC generator for a vehicle according to any one of claims 5 to 8, further comprising (8).
【請求項11】前記半導体素子は、パワーモスFETであ
ることを特徴とする請求項10記載の車両用交流発電機の
電圧制御装置。
11. The voltage control device for an automotive alternator according to claim 10, wherein said semiconductor element is a power MOS FET.
【請求項12】励磁コイルと、この励磁コイルに並列に
接続されるフライホイールダイオードと、電源から前記
励磁コイルへの通電経路に設けられた半導体素子と、前
記半導体素子をオン、オフさせて出力を制御する回路と
を有する車両用交流発電機において、 前記回路には、前記半導体素子をオンさせる駆動信号
と、前記駆動信号より前記半導体素子の駆動力の小さい
予備駆動信号とを発生する駆動回路と、 前記半導体素子と前記励磁コイルとの間における電圧を
検出する検出回路と、 前記半導体素子をオンする際、前記半導体素子へ前記予
備駆動信号を与えた後、前記検出回路により検出される
電圧が所定値に達すると、前記駆動回路から前記半導体
素子へ前記駆動信号を与える切換回路とを備えることを
特徴とする車両用交流発電機の電圧制御装置。
12. An exciting coil, a flywheel diode connected in parallel to the exciting coil, a semiconductor element provided in a current supply path from a power supply to the exciting coil, and an output by turning on and off the semiconductor element. A drive circuit for generating a drive signal for turning on the semiconductor element and a preliminary drive signal having a smaller driving force for the semiconductor element than the drive signal. A detection circuit for detecting a voltage between the semiconductor element and the exciting coil; and a voltage detected by the detection circuit after supplying the preliminary drive signal to the semiconductor element when the semiconductor element is turned on. And a switching circuit for supplying the drive signal from the drive circuit to the semiconductor element when a predetermined value is reached. Voltage control device.
【請求項13】前記所定値は、前記フライホイールダイ
オードが逆方向にバイアスされている状態を示す電圧で
あることを特徴とする請求項12記載の車両用交流発電機
の電圧制御装置。
13. The voltage control device for an automotive alternator according to claim 12, wherein said predetermined value is a voltage indicating a state in which said flywheel diode is reversely biased.
【請求項14】前記検出回路は、前記半導体素子の端子
間電圧を検出する手段であることを特徴とする請求項12
または13記載の車両用交流発電機の電圧制御装置。
14. The device according to claim 12, wherein said detection circuit is means for detecting a voltage between terminals of said semiconductor element.
14. A voltage control device for a vehicle alternator according to item 13.
【請求項15】前記検出回路は、前記励磁コイルの端子
間電圧を検出する手段であることを特徴とする請求項12
または13記載の車両用交流発電機の電圧制御装置。
15. The apparatus according to claim 12, wherein said detection circuit is means for detecting a voltage between terminals of said exciting coil.
14. A voltage control device for a vehicle alternator according to item 13.
【請求項16】前記駆動回路は、前記駆動信号を発生す
る駆動信号発生回路と、前記駆動信号発生回路により発
生された前記駆動信号から所定量だけ減少させて前記予
備駆動信号を発生する予備駆動信号発生回路とを備える
ことを特徴とする請求項12から15のいずれかに記載の車
両用交流発電機の電圧制御装置。
16. A drive signal generating circuit for generating the drive signal, and a preliminary drive for generating the preliminary drive signal by reducing the drive signal generated by the drive signal generating circuit by a predetermined amount. 16. The voltage control device for a vehicle AC generator according to claim 12, further comprising a signal generation circuit.
【請求項17】前記駆動回路は、前記駆動信号として所
定の電流を供給する電流供給回路(11)と、前記駆動信
号としての電流量から所定の電流量だけ減少させて前記
予備駆動信号とする電流補正回路(32、33、36、37、3
8)とを備えることを特徴とする請求項12から15のいず
れかに記載の車両用交流発電機の電圧制御装置。
17. The drive circuit, comprising: a current supply circuit for supplying a predetermined current as the drive signal; and a pre-drive signal by reducing a current amount as the drive signal by a predetermined current amount. Current correction circuit (32, 33, 36, 37, 3
16. The voltage control device for an automotive alternator according to claim 12, wherein the voltage control device comprises:
【請求項18】前記半導体素子は、パワーモスFETであ
ることを特徴とする請求項17記載の車両用交流発電機の
電圧制御装置。
18. The voltage control device for an automotive alternator according to claim 17, wherein said semiconductor element is a power MOS FET.
【請求項19】励磁コイルと、この励磁コイルに並列に
接続されるフライホイールダイオードと、電源から前記
励磁コイルへの通電経路に設けられたパワーモスFET
と、前記パワーモスFETをオン、オフさせて出力を制御
する回路とを有する車両用交流発電機において、 前記回路には、前記パワーモスFETのオン指令信号とオ
フ指令信号とを発生する判定回路(14)と、 前記パワーモスFETをオンさせる駆動信号と、この駆動
信号より前記パワーモスFETの駆動力が小さい予備駆動
信号とを発生する駆動信号発生回路(11、32、33、36、
37、38)と、 前記パワーモスFETと前記励磁コイルとの間における電
圧を検出する検出回路(39)と、 前記判定回路からのオン指令信号を受けて前記予備駆動
信号を前記パワーモスFETに与え、さらに前記検出回路
により検出される電圧が前記フライホイールダイオード
が逆方向にバイアスされている状態を示す電圧に達する
と前記駆動信号を前記パワーモスFETに与え、前記判定
回路からのオフ指令信号を受けて前記予備駆動信号およ
び前記駆動信号を前記パワーモスFETに与えなくする切
換回路(25、34、35、40)とを備えることを特徴とする
車両用交流発電機の電圧制御装置。
19. An exciting coil, a flywheel diode connected in parallel to the exciting coil, and a power MOS FET provided in an energizing path from a power supply to the exciting coil.
And a circuit for controlling the output by turning on and off the power MOS FET, wherein the circuit includes a determination circuit (14) for generating an ON command signal and an OFF command signal for the power MOS FET. ), And a drive signal generation circuit (11, 32, 33, 36, 36) for generating a drive signal for turning on the power MOS FET and a preliminary drive signal having a drive force of the power MOS FET smaller than the drive signal.
37, 38), a detection circuit (39) for detecting a voltage between the power MOS FET and the exciting coil, and receiving an ON command signal from the determination circuit to provide the preliminary drive signal to the power MOS FET. Further, when the voltage detected by the detection circuit reaches a voltage indicating a state in which the flywheel diode is biased in the reverse direction, the drive signal is supplied to the power MOS FET, and an OFF command signal from the determination circuit is received. A switching circuit (25, 34, 35, 40) for preventing the pre-driving signal and the driving signal from being supplied to the power MOS FET.
【請求項20】前記駆動信号発生回路は、前記パワーモ
スFETのゲートに前記駆動信号として所定電流を供給す
る電流供給回路(11)と、前記パワーモスFETのゲート
からの放電経路を形成する放電回路(32)と、前記放電
回路の放電電流を調節する調節回路(33、36、37、38)
とを備えることを特徴とする請求項19に記載の車両用交
流発電機の電圧制御装置。
20. A power supply circuit comprising: a current supply circuit for supplying a predetermined current as the drive signal to the gate of the power MOS FET; and a discharge circuit for forming a discharge path from the gate of the power MOS FET. 32) and an adjustment circuit (33, 36, 37, 38) for adjusting the discharge current of the discharge circuit
20. The voltage control device for an AC generator for a vehicle according to claim 19, comprising:
【請求項21】前記切換回路は、前記判定回路からのオ
ン指令信号を受けると、前記電流供給回路により電流を
供給させるとともに、前記調節回路によって調節された
電流を前記放電回路から放電させて前記予備駆動信号と
して前記パワーモスFETに与え、 さらに前記検出回路により検出される電圧が前記フライ
ホイールダイオードが逆方向にバイアスされている状態
を示す電圧に達すると、前記電流供給回路により電流を
供給させるとともに、前記調節回路により放電電流を減
少させて前記駆動信号として前記パワーモスFETに与
え、 前記判定回路からのオフ指令信号を受けると、前記電流
供給回路による電流供給を遮断し、前記調節回路によっ
て調節された電流を前記放電回路から放電させることを
特徴とする請求項20に記載の車両用交流発電機の電圧制
御装置。
21. The switching circuit, upon receiving an ON command signal from the determination circuit, causes the current supply circuit to supply current and discharges the current adjusted by the adjustment circuit from the discharge circuit. When the voltage detected by the detection circuit reaches a voltage indicating that the flywheel diode is reversely biased, the current is supplied by the current supply circuit. Reducing the discharge current by the adjustment circuit, applying the reduced discharge current to the power MOS FET as the drive signal, and receiving an OFF command signal from the determination circuit, interrupting the current supply by the current supply circuit and adjusting the current supply circuit. 21. The vehicle AC generator according to claim 20, wherein the discharged current is discharged from the discharge circuit. Electric motor voltage controller.
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