JP4037270B2 - 励起情報出力を備えた自動車用交流発電機 - Google Patents

Description

【０００１】
（発明の技術分野）
本発明は、自動車の交流発電機または交流発電機／始動機に関するものであり、より詳細には、回転機械などの回転子を通って流れる励起電流の信号標本を作り出すようにした装置に関する。
【０００２】
（先行技術）
種々の測定された条件に応じて、エンジンの供給を継続的に調節するようになっている電子エンジン監視装置であって、交流発電機への負荷を最大レベル以下に押さえることを目的とし、自動車の電気的負荷の活性化および非活性化を管理指揮するようになっている電子エンジン監視装置を、自動車の熱機関に装備することは、現在では一般的なことである。
【０００３】
上記条件の１つは、自動車の交流発電機または交流発電機／始動機における励起の程度であり、それ自体が、交流発電機または交流発電機／始動機によって熱機関に印加されるブレーキトルクを示している。
【０００４】
そのため、上記のような測定が、エンジン停止の原因となる高い抵抗トルクを反映しているような場合には、エンジン監視装置は、十分なアイドリング速度を維持することを避けるため、および上述のエンジン停止を避けるため、エンジンの供給混合物は濃縮される。この代わり、自動車の回路基板上のネットワークから、電気を消費する機器の電源を、一時的に切ることもある。
【０００５】
従来、交流発電機の励起の程度は、励磁巻線内の電流を、フリーホイールダイオードと組み合わせて決定するような出力半導体に印加される励起制御信号（一般的にはパルス幅変調ＰＷＭ信号）のプロフィルによって与えられている。
【０００６】
そのため、直接的にせよ、この信号を表わすアナログ値またはディジタル値の形でにせよ、エンジン監視装置に、この信号を供給することがある。特に、エンジン監視装置用とすることを目的とする、「フィールドリスポンス（field response）」に対する「ＦＲ」と称される出力信号、または「ディジタルフィールド（digital field）」に対する「ＤＦ」と称される出力信号は公知である。
【０００７】
本出願人によるフランス国特許公開第２６９５２６９号公報には、「ＦＲ」信号を生成する装置について記載されている。
【０００８】
しかし、励起制御信号に基づいて信号を生成する上記公知の装置は、すべて、温度作用としての有効励起電流における変動の影響を受けやすい。より正確に言うと、励磁巻線のオーム抵抗は、温度作用として著しく変化するということが分かっており、実際、約７０％というこの抵抗の変動は、上記巻線の温度が、２５℃（低温運転）から２００℃（高温運転における値）に変化する際に一般に観察される。
【０００９】
この抵抗における変動は、所定の励起制御信号に対する実際の励起電流Ｉｅｘｃを大幅に変化させる。同様に、上記励起制御信号の、したがって対応するＦＲまたはＤＦ信号の、非常に異なるプロフィルに対しては、低温であるか、高温であるかによって、特定の電流が対応する。
【００１０】
勿論、上記励磁巻線内の上記有効電流の画像は、上記巻線と直列に分流器を用いることによって、およびこの分流器の端子を横切って電圧を測定することによって得ることができると思われる。しかし、これには、一方で、上記分流器のオーム値が温度とともに著しく変化することによる測定表示の問題、他方においては、特に上記分流器がモノリシックに作られることを避ける熱放散の問題という、重大な問題が必然的に伴う。
【００１１】
（発明の目的）
本発明の目的は、特に励起調整機とモノリシックに一体化するのに適した手段を用いることによって、および温度作用として信頼できるとともに、安定した方法で、交流発電機の励磁巻線を通って流れる電流の信号表示を生成させることである。
【００１２】
この目的のため、本発明は、励磁巻線を通って流れる電流を調整する回路であって、オンモードまたはオフモードにあるように制御されているとともに、上記励磁巻線と直列であるようなスイッチを包含する調整器回路と、上記励磁巻線の端子に接続されている、一方向伝導のフリーホイール成分と、出力において、上記交流発電機の励起状態を表す情報を伝達する回路とを包含する交流発電機において、この交流発電機の励起状態を表す情報を伝達する前記回路は、
−上記制御されたスイッチがオン状態にある間は、前記制御されたスイッチを通って流れる電流に比例する第１信号を生成する手段と、
−上記制御されたスイッチがオン状態にある間は、上記第１信号に基づいて第２信号を生成することが可能であり、上記制御されたスイッチがオフ状態にある間は、前記制御されたスイッチがオフになる前に存在していた第１信号を記憶することによって、第２信号を生成することが可能であるような、第２信号を生成する手段とを有し、
−上記電流測定回路は、上記励起トランジスタおよび測定トランジスタの３つの端子（ソース、ドレインおよびゲートを、それぞれ、まったく同じ電位に維持する手段を含むことを特徴とする自動車用交流発電機を提供するものである。
【００１３】
上記説明における「交流発電機」という用語は、交流発電機そのものだけではなく、交流発電機／始動機などのモータとして作動可能な交流発電機をも意味するものとする。
【００１４】
本発明による交流発電機の好ましい、ただし限定されない特徴は、次の通りである。
＊上記第１信号を生成する手段は、前記制御されたスイッチを構成する第１半導体スイッチと、第２半導体スイッチとを有する電流ミラー回路を含んでいる。
＊上記第１および第２半導体スイッチは、まったく同じ基本セルから作られる第１および第２トランジスタを含んでいる。
＊上記第２トランジスタは、上記第１トランジスタの基本セルの数の小分数に等しい多数の基本セルを含んでいる。
＊上記第１信号を生成する手段は、上記第２半導体スイッチを通過する電流を電圧に変換する手段をさらに含み、前記電圧は、上記第１信号を構成している。
＊上記第２信号を生成する手段は、上記制御されたスイッチがオン状態にある間は、上記第１信号を表すディジタル情報を生成することができる手段と、上記制御されたスイッチがオフになった際には、上記運動から前記ディジタル値を選択的に記憶する手段とを含んでいる。
＊上記ディジタル値を選択的に記憶する手段は、入力において、上記制御されたスイッチ内の電流がゼロになるのに基づいて確立されるスイッチオフ信号を受け取るような増加／減少回路を含んでいる。
＊上記第２信号を生成する手段は、第１入力において、上記第１信号を受け取り、かつ第２入力において、前記ディジタル情報の変換によって得られるアナログ信号を受け取るような比較器であって、その出力が、増加／減少の方向を決定するようになっている、前記増加／減少回路の入力に向けられるような比較器をさらに含んでいる。
＊上記交流発電機は、出力端子において、前記第２信号に基づいて生じ、かつ上記交流発電機の励起状態を表す前記情報を構成するような第３信号を生成する手段をさらに含んでいる。
＊上記第３信号を生成する手段は、上記第２信号を出力電流に変換する手段を含んでいる。
＊上記第３信号を生成する手段は、上記出力電流を変転出力電流に変換する手段と、上記出力電流変換手段を選択的に作動させることのできるセレクタとを含んでいる。
＊上記出力電流変換手段は、電流ミラー回路を含んでいる。
＊上記交流発電機の励起状態を表す情報を伝達する上記回路は、モノリシックに作り出される。
＊上記交流発電機の励起状態を表す情報を伝達する前記回路は、上記調整器回路を用いて、モノリシック（乱れなく）に作り出される。
【００１５】
また、本発明は、交流発電機の励磁巻線を通って流れる電流を監視するようになっている調整器回路であって、オンモードまたはオフモードにあるように制御されるとともに、上記励磁巻線と直列に連結されるようになっているスイッチと、上記励磁巻線の端子に連結されるようになっている一方向伝導のフリーホイール成分と、出力において、上記交流発電機の励起状態を表す情報を伝達する回路とを包含する調整器回路において、上記交流発電機の励起状態を表す情報を伝達する前記回路は、
−上記制御されたスイッチがオン状態にある間は、前記制御されたスイッチを通って流れる電流に比例する第１信号を生成する手段と、
−上記制御されたスイッチがオン状態にある間は、上記第１信号に基づいて第２信号を生成することが可能であり、上記制御されたスイッチがオフ状態にある間は、前記制御されたスイッチがオフになる前に存在していた第１信号を記憶することによって第２信号を生成することが可能であるような、第２信号を生成する手段とを包含することを特徴とする調整回路を提供するものである。
【００１６】
さらに本発明は、出力において交流発電機の励起状態を表す情報を伝達するようになっている回路であって、それ自体が、前記交流発電機の励磁巻線を通って流れる電流を監視するようになっている調整器回路であって、オンモードまたはオフモードにあるように制御されるとともに、上記励磁巻線と直列であるスイッチを包含する調整器回路と、上記励磁巻線の端子に接続される、一方向伝導のフリーホイール成分とともに、相互作用し合うようになっている回路において、
−上記制御されたスイッチと連結することによって、上記制御されたスイッチがオン状態にある間は、上記制御されたスイッチを通って流れる電流に比例する第１信号を生成する手段と、
−上記制御されたスイッチのオン状態またはオフ状態に敏感であって、上記制御されたスイッチがオン状態にある間は、上記第１信号に基づいて第２信号を生成することが可能であり、上記制御されたスイッチがオフ状態にある間は、前記制御されたスイッチがオフになる前に存在していた第１信号を記憶することによって、第２信号を生成することが可能である、第２信号を生成する手段
とを包含することを特徴とする回路を提供するものである。
【００１７】
本発明のその他の目的、特徴、および利点については、以下の好ましい実施例に関する詳細な説明を読めばさらに明瞭になると思われる。この詳細な説明は、添付の図面に示す非限定的な例示に対するものである。
【００１８】
（特定の実施例の説明）
図１には、回路が示されており、この回路は、図１の左側の部分において、それ自体は公知の態様で、自動車の交流発電機または交流発電機／始動機の励磁巻線、または回転巻線を構成する巻線ＦＤと、（バッテリ電圧に相当する）交流発電機の出力電圧Ｕａｌｔとアースとの間で、上記巻線ＦＤに直列に連結される、好ましくはＭＯＳ技術における電力用トランジスタＴｅｘとを包含する。フリーホイールダイオードは、上記巻線ＦＤとは逆平行に取り付けられている。
【００１９】
上記トランジスタＴｅｘを通って流れる電流は、Ｉｅｘで示され、実際に上記巻線ＦＤを通って流れる電流は、Ｉｅｘｃで示されている。これら２つの電流は、図２において、それぞれ実線と点線とで示されている。
【００２０】
また従来通り、トランジスタＴｅｘのゲートは、図２にプロフィルが示されているパルス幅変調信号から構成される励起制御信号Ｃｅｘを受け取る。
【００２１】
図２においては、巻線ＦＤのインダクタンスの平滑化効果のために、電流Ｉｅｘｃは、非常に小さなリプル成分を有している。電流Ｉｅｘは、トランジスタＴｅｘによって切断され、Ｔｅｘが閉じている時にだけ、電流Ｉｅｘと電流Ｉｅｘｃとが重ね合わされる。
【００２２】
本発明による装置は、３つの主な部分から成っている。すなわち、トランジスタＴｅｘ内の電流を測定する回路１０と、上記測定値を記憶する回路２０と、励起電流Ｉｅｘｃのレベルを表す信号を伝達することが可能な出力回路３０とから構成されている。
【００２３】
回路１０は、トランジスタＴｅｘを備えた電流ミラーとして取り付けられるトランジスタＴｍを有する。このトランジスタＴＭのソースは、電圧Ｕａｌｔに接続されており、そのゲートは、Ｔｅｘのゲートに接続されている。
【００２４】
したがってトランジスタＴｍは、電流Ｉｍとして、かつ所定の固定された減衰係数をもって、Ｔｅｘのソースとドレインとの間を流れる電流Ｉｅｘを再加工することが可能である。たとえば、この係数は１／１０００である。
【００２５】
電流ＩｅｘとＩｍとの釣り合いを確実に良好なものとするため、電力用トランジスタＴｅｘと同じ基礎となるセルを用いて、トランジスタＴｍを作り出すことは有利なことである。ここで選択される例においては、多数の基本セルを用いて、トランジスタＴｅｘの基本セルの数の１０００分の１に等しいＴｍを作り出せば十分である。
【００２６】
Ｔｍにおける電流Ｔｅｘを釣り合った状態で再生するためには、各トランジスタの上記３つの端子が、それぞれ同じ電位にあることが必要である。上記トランジスタのソースおよびゲートがともに接続されるということは、上記から分かっている。
【００２７】
ドレイン電位に関しては、図１において、ドレインは、２つの入力を同じ電位に維持するという固有の特性を有する作動増幅器Ａ１の反転または非反転入力を用いてともに接続される、ということが分かる。したがって、釣り合った状態での再生に対する条件は、満足される。
【００２８】
Ｔｍのドレインは、ＰＮＰ二極トランジスタＴ１のエミッタにさらに接続されており、そのベースは、Ａ１の出力である。
【００２９】
測定回路１０は、さらに、Ｔ１のコレクタと参照アースとの間に連結される抵抗器Ｒ１と、Ｔｅｘのドレインと参照アースとの間に、ともに直列に取り付けられる抵抗器Ｒ２、およびクリッピングツェナーダイオードＤＺ１とを有する。Ｔ１のコレクタは、何の電流も引き寄せないような作動増幅器Ａ２の非反転入力にも接続されている。
【００３０】
したがって、Ｔ１のコレクタ上の電流Ｉ１は、ここでは無視されるＴ１のベース電流内において、電流Ｉｍと等しい。
【００３１】
この電流は、Ｒ１の端子全域にわたって、Ｒ１ｘＩ１に等しい電圧Ｕ１を作り出す。またこの電圧Ｕ１は、Ｔｅｘ内の電流Ｉｅｘと同じ波形を有し、かつ上記電流Ｉｅｘに比例するレベルを有する信号という形をしているということは、理解しうると思う。
【００３２】
これらの共通端子においては、抵抗器Ｒ２およびクリッピングダイオードＤＺ１（その逆破壊電圧は、５ボルトに等しくなるように選択されることが好ましい）は、トランジスタＴｅｘの開閉状態を表す論理信号ＥＮを生成する。したがって、Ｔｅｘが閉状態の場合には、電流は、Ｒ２およびＤＺ１を通って流れ、信号ＥＮは、論理レベル「１」にある。
【００３３】
しかし、Ｔｅｘが開状態の場合には、逆電流は、ＳＺ１［原文ノママ］およびＲ２を通って流れ、論理信号ＥＮは、参照アースのゼロボルトよりも低い小さなレベルにある。このレベルは、ＤＺ１の接合電圧に対応する。すなわち、一般に−０．８ボルトであって、論理レベル「０」を構成する。
【００３４】
記憶回路２０は、まず、平行出力（たとえば８ビットを超える）がディジタル／アナログ変換器ＣＮＡの平行入力に接続されるような増加／減少回路ＣＤを有する。記憶回路２０は、上記回路ＤＣが実行する増加および減少のタイミングを設定するクロック信号ＣＫ（または変形版として内部クロック）に対する入力も包含する。
【００３５】
作動増幅器Ａ２は、比較器として取り付けられており、（上述のように）非反転入力上において、電圧Ｕ１を、反転入力上において、変換器ＣＮＡの出力の電圧Ｕ２を受け取る。比較器Ａ２の目的は、増加器／減少器ＣＤの対応入力へ印加される、増加／減少方向に対する論理信号Ｕｐ／Ｄｎを生成することである。
【００３６】
この記憶回路２０は、次のように機能する。
−Ｔｅｘが開状態の場合、信号ＥＮは論理レベル「０」にあるため、増加／減少ＣＤは凍結する。したがって、電圧Ｕ２は一定値のままとなる。
−もしＴｅｘが閉状態となると、ＣＤ内における増加／減少を活性化させるため、信号ＥＮの論理レベルは「１」になる。したがって、２つの可能性がある。
＊Ｕ２＜Ｕ１の場合、Ａ２の出力は、論理レベル「１」にある。これは、上記回路ＣＤにおける増加に対応する。したがって、Ｕ２の値は増大してＵ１に近づく。
＊しかし、Ｕ２＞Ｕ１の場合、Ａ２の出力は、論理レベル「０」にあり、これにより、上記回路ＣＤにおいては減少が引き起こされる。したがって、Ｕ２の値は減少してＵ１に近づく。
【００３７】
このため、Ｔｅｘが閉状態になるとすぐに、上記回路ＣＮＡは電圧Ｕ２を伝達し、上記電圧Ｕ２は、フィードバックによって、可能な限りＵ１に近い値に維持されるということが理解されると思う。
【００３８】
しかし、Ｔｅｘが開状態になると、直ちに上記増加／減少ＣＤは停止され、Ｔｅｘが開状態にある限りにおいては、Ｔｅｘが開状態になる前に、獲得された最後の値をＵ２が保持するようになる。
【００３９】
電圧Ｕ２における変化のプロフィルが、図２に実線で示されている。したがって、点線で示されているＵ１のピーク値を把握することによって、電圧Ｕ２は、巻線ＥＤを通って流れる電流Ｉｅｘｃに実質的に比例するということが分かる。
【００４０】
ここでは、電圧Ｕ２は、本発明の回路の出力として直接使用可能である。しかし、電磁干渉に晒されているような環境の場合には、上記のような信号は、上記干渉によって変造されるか、またはこれに代わり、乗物内において発生する可能性のある参照アース電位の突然の変化によって変造される。
【００４１】
また抵抗器Ｒ１のオーム値は、特にモノリシック技術において作り出される場合には、かなり大量に変化する。
【００４２】
したがって本発明の装置は、出力回路３０を有することが有利である。この回路は、作動増幅器Ａ３の周囲に構築される発電機と、ＮＰＮ二極トランジスタＴ２と、抵抗器Ｒ３とを有する。上記増幅器Ａ３は、その非反転入力において、記憶回路２０によって生み出される電圧Ｕ２を受け取り、その反転入力は、Ｔ２のエミッタに接続されている。Ａ３の出力は、Ｔ２のベースに接続されている。抵抗器Ｒ３は、Ｔ２のエミッタと参照アースとの間に取り付けられている。
【００４３】
回路３０はまた、セレクタＣｏｍと、ＭＯＳトランジスタＴ３およびＴ４の周囲に構築される電流ミラー回路と、ＰＮＰ二極抵抗器Ｔ５と、抵抗器Ｒ４およびＲ５と、二極ダイオードＤ１とを有する。
【００４４】
より正確には、上記セレクタＣｏｍの移動接点は、Ｔ２のコレクタに接続され、その固定された接点の１つは、Ｄ１の陰極に接続されると同様に、Ｔ５のベースにも接続されている。Ｄ１の陽極は、Ｔ３のゲートおよびドレインに接続され、そのソースは、抵抗器Ｒ４を介して電圧Ｕａｌｔに接続されている。
【００４５】
上記電流ミラーのもう一方の側においては、トランジスタＴ５のソースが、抵抗器Ｒ５を介して電圧Ｕａｌｔに接続されており、そのゲートは、Ｔ４のゲートに接続され、そのドレインは、Ｔ５のエミッタに接続されている。上記セレクタＣｏｍのもう一方の固定された接点は、Ｔ５のコレクタに接続されるとともに、上記装置の出力端子Ｓｉｍにも接続されている。
【００４６】
出力回路３０は、次のように機能する。まずＴ２のコレクタにおいて、発電機回路Ａ３、Ｔ２、Ｒ３により、電圧Ｕ２に正比例する電流Ｉｓ１が生成する。さらにＲ３に対して、Ｒ１のオーム値に等しいオーム値が選択されると、Ｔｅｘが閉状態にある位相の間は、電流Ｉｓ１は電流Ｉｍと実質的に等しくなる。
【００４７】
回路Ｃｏｍの移動接点が実線で示される位置にある時には、Ｔ５のコレクタにおいて、したがって、上記出力端子Ｓｉｍにおいて、Ｉｓ１に正比例するか、またはこれに等しい出電流Ｉｓ２が生み出されるように、電流ミラーＴ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｄ１、Ｒ４、Ｒ５は作動状態にある。
【００４８】
ここでは、Ｔ４がＴ４としてＴ５のエミッタ／ベース接合電圧を経験しなければならないとすれば、Ｔ３のそばに位置するダイオードＤ１の接合電圧により、Ｔ３およびＴ４において、まったく同じバイアスを保証できるようになる、ということを述べておく。
【００４９】
また、抵抗器Ｒ４およびＲ５は平衡抵抗器であって、電流Ｉｓ１およびＩｓ２間の良好な釣り合い、または均等性を保持することを可能にしている、ということも述べておく。
【００５０】
逆に、上記セレクタＣｏｍがドットによって表される位置を占拠している場合には、出力端子Ｓｉｍにおいて、入電流として直接印加されるのは電流Ｉｓ２である。
【００５１】
そのため、「出電流」出力モードおよび「入電流」出力モードを提供することによって、セレクタＣｏｍは、本発明の装置を、従来のエンジン監視装置とインターフェースで連結するための柔軟性をより大きくすることができる。
【００５２】
この装置は、熱補償という点に関して、良好な特性を有していることは分かると思う。出力として生成される電流Ｉｓ１またはＩｓ２は、それ自体がトランジスタＴｅｘ内の電流に比例しているような電流Ｉ１と、非常に良く正比例している（または均等である）。
【００５３】
より正確には、Ｔｅｘがオンの位相期間中は、次のことが当てはまる。
Ｕ１ ＝ Ｕ２ ＝ Ｕ３
以下もまた当てはまる。
Ｕ１ ＝ Ｒ１．Ｉ１
および
Ｕ３ ＝ Ｒ３．Ｉｓ１
【００５４】
もし、Ｒ１／Ｒ３が一定であれば、Ｉ１およびＩ３間の釣り合いは保証される。
【００５５】
さらに、Ｒ１ ＝ Ｒ３を選択した場合には、以下が当てはまる。
Ｉｓ１ ＝ Ｉ１
【００５６】
ここで（実質的にＩ１に等しいような）ＩｍとＩｅｘとの比例に関しては、トランジスタＴｅｘおよびＴｍに同じ方法でバイアスがかけられ、上記トランジスタＴｅｘおよびＴｍが共通の半導体基板上において、同じ基本セルを用いて作り出される際には、上記比例は保証される。
【００５７】
最後に、Ｉｓ１値およびＩｓ２値間の比例または均等は、まったく同一にバイアスがかけられたトランジスタＴ３とＴ４、および正比例する抵抗またはまったく同一の抵抗を有する抵抗器をそれぞれ使用することによって、保証される。
【００５８】
これまでに述べてきたように、上に説明した装置は、モノリシック回路の形で作り出すことが有利であり、交流発電機または交流発電機／始動機の（特にトランジスタＴｅｘおよびダイオードＤＬを含む）励起調整器回路と同じ半導体チップ上に形成することが好ましい。この場合、電流ミラーの機能を満たすトランジスタ（すなわち一方ではＴｅｘおよびＴｍ、他方ではＴ３およびＴ４）は、同じ基本セルに基づいて作り出すと都合がよい。
【００５９】
また一方で抵抗器Ｒ１およびＲ３、他方で抵抗器Ｒ４およびＲ５は、同じ熱条件に晒されるように作り出すと都合がよい。
【００６０】
上に説明してきたように、図１の回路は、励起電流を表す信号を、電流の形で、エンジン監視装置に伝達することができる。この場合、上記エンジン監視装置は、自身が行う処理動作において、使用可能なディジタル値を上記電流から引き出すことのできるアナログ／ディジタル変換用装置を有する。
【００６１】
変形例として、図１の回路の上記端子Ｓｉｍの下流に、アナログ／ディジタル変換回路などを組み込んでいても構わない。この場合、情報は、たとえば標準的なディジタルフォーマットや「ビット同期（bit synchronous）」または「ＬＩＮ」などといったプロトコルにしたがって、ディジタル形式でエンジン監視装置に伝達される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による回路図を示す。
【図２】 励起制御信号、励起電流、励起制御スイッチを通過する電流、および図１の回路に含まれる２つの電圧のプロフィルを示す。
【符号の説明】
１０ 電流測定回路
２０ 記憶回路
３０ 出力回路
Ａ１ 増幅器
Ａ２ 比較器
Ａ３ 増幅器
ＣＮＡ ディジタル／アナログ変換器
ＣＤ 増加／減少回路
ＦＤ 巻線
ＤＬ ダイオード
Ｒ１ 抵抗器
Ｒ２ 抵抗器
Ｒ３ 抵抗器
Ｒ４ 抵抗器
Ｒ５ 抵抗器
Ｃｅｘ 励起制御信号
Ｕａｌｔ 出力電圧
Ｔｅｘ 電力用トランジスタ
ｌｅｘ 電流
ｌｅｘｃ 電流
ＤＺ１ クリッピングツェナーダイオード
Ｔｍ トランジスタ
Ｉｍ 電流
Ｔ１ ＰＮＰ二極トランジスタ
Ｔ２ ＮＰＮ二極トランジスタ
Ｔ３ ＭＯＳトランジスタ
Ｔ４ ＭＯＳトランジスタ
Ｔ５ ＰＮＰ二極抵抗器
Ｕ１ 電圧
Ｕ２ 電圧
Ｉ１ 電流
Ｉｓ１ 電流
Ｉｓ２ 出電流
ＥＮ 論理信号
Ｕｐ／Ｄｎ 論理信号
ＣＫ クロック信号
Ｃｏｍ セレクタ
Ｄ１ 二極ダイオード
Ｓｉｍ 出力端子

Claims (17)

1. 励磁巻線（ＦＤ）と、上記交流発電機の上記励磁巻線（ＦＤ）を通って流れる電流を調整する回路であって、オンモードまたはオフモードにあるように制御されるとともに上記励磁巻線と直列であるようなスイッチ（Ｔｅｘ）を包含する調整器回路と、上記励磁巻線の端子に接続される、一方向伝導のフリーホイール成分（ＤＬ）と、出力（Ｓｉｍ）において上記交流発電機の励起状態（Ｉｅｘｃ）を表す情報（Ｉｓ１；Ｉｓ２）を伝達する回路（１０、２０、３０）とを包含する交流発電機において、上記交流発電機の励起状態を表す情報を伝達する前記回路は、
   −上記制御されたスイッチがオン状態にある間は、前記制御されたスイッチを通って流れる電流（Ｉｅｘ）に比例する第１信号（Ｕ１）を生成する手段（１０）と、
   −上記制御されたスイッチがオン状態にある間は上記第１信号（Ｕ１）に基づいて第２信号（Ｕ２）を生成することが可能であり、上記制御されたスイッチがオフ状態にある間は、前記制御されたスイッチがオフになる前に存在していた第１信号（Ｕ１）を記憶する（ＣＤ）ことによって第２信号（Ｕ２）を生成することが可能であるような、第２信号（Ｕ２）を生成する手段（２０）
   とを包含することを特徴とする、自動車用交流発電機。
2. 上記第１信号を生成する手段（１０）は、前記制御されたスイッチを構成する第１半導体スイッチ（Ｔｅｘ）と、第２半導体スイッチ（ＴＭ）とを包含する電流ミラー回路（Ｔｅｘ、Ｔｍ）を包含することを特徴とする、請求項１に記載の交流発電機。
3. 上記第１および第２半導体スイッチは、まったく同じ基本セルから作られる第１および第２トランジスタ（Ｔｅｘ、Ｔｍ）を包含することを特徴とする、請求項２に記載の交流発電機。
4. 上記第２トランジスタ（Ｔｍ）は、上記第１トランジスタ（Ｔｅｘ）の基本セルの数の小分数に等しい多数の基本セルを包含することを特徴とする、請求項３に記載の交流発電機。
5. 上記第１信号を生成する手段（１０）は、上記第２半導体スイッチを通過する電流（Ｉｍ）を電圧に変換する手段（Ｒ１）をさらに包含し、前記電圧は上記第１信号（Ｕ１）を構成することを特徴とする、請求項２に記載の交流発電機。
6. 上記第２信号を生成する手段（２０）は、上記制御されたスイッチ（Ｔｅｘ）がオン状態にある間は上記第１信号を表すディジタル情報を生成することができる手段（Ａ２、ＣＤ）と、上記制御されたスイッチ（Ｔｅｘ）がオフになった際には上記運動から前記ディジタル値を選択的に記憶する手段（Ｒ２、ＤＺ１、ＣＤ）とを包含することを特徴とする、請求項１に記載の交流発電機。
7. 上記ディジタル値を選択的に記憶する手段は、入力において、上記制御されたスイッチ（Ｔｅｘ）内の電流がゼロになるのに基づいて確立されるスイッチオフ信号（ＥＮ）を受け取る増加／減少回路（ＣＤ）を包含することを特徴とする、請求項６に記載の交流発電機。
8. 上記第２信号を生成する手段は、第１入力において上記第１信号（Ｕ１）を受け取り、かつ第２入力において前記ディジタル情報の変換（ＣＮＡ）によって得られるアナログ信号（Ｕ２）を受け取るような比較器（Ａ２）であって、その出力（Ｕｐ／Ｄｎ）が、増加／減少の方向を決定することを意図した前記増加／減少回路（ＣＤ）の入力に向けられるような比較器（Ａ２）をさらに包含することを特徴とする、請求項６に記載の交流発電機。
9. −出力端子（Ｓｉｍ）において、前記第２信号（Ｕ２）から結果として生じ、かつ上記交流発電機の励起状態を表す前記情報を構成するような第３信号（Ｉｓ１；Ｉｓ２）を生成する手段（３０）
   をさらに包含することを特徴とする、請求項１に記載の交流発電機。
10. 上記第３信号を生成する手段（３０）は、上記第２信号（Ｕ２）を出力電流（Ｉｓ１）に変換する手段（Ａ３、Ｔ２、Ｒ３）を包含することを特徴とする、請求項９に記載の交流発電機。
11. 上記第３信号を生成する手段（３０）は、上記出力電流を逆出力電流（Ｉｓ２）に変換する手段（Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｄ１、Ｒ３、Ｒ４）と、出力電流変換手段（Ｉｓ１またはＩｓ２）を選択的に作動させることのできるセレクタ（Ｃｏｍ）とをも包含することを特徴とする、請求項１０に記載の交流発電機。
12. 上記出力電流変換手段（Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｄ１、Ｒ３、Ｒ４）は、電流ミラー回路を包含することを特徴とする、請求項１１に記載の交流発電機。
13. 上記交流発電機の励起状態を表す情報を伝達する上記回路（１０、２０、３０）はモノリシックに作り出されることを特徴とする、請求項１に記載の交流発電機。
14. 上記交流発電機の励起状態を表す情報を伝達する前記回路（１０、２０、３０）は、上記調整器回路（Ｔｅｘ、ＤＬ）を用いてモノリシックに作り出されることを特徴とする、請求項１３に記載の交流発電機。
15. 上記電流ミラー回路（１０）は、上記励起トランジスタ（Ｔｅｘ）および測定トランジスタ（ＴＭ）の３つの端子を、それぞれまったく同じ電位に維持する手段（Ａ１、Ｔ１）を含むことを特徴とする、請求項２に記載の交流発電機。
16. 交流発電機の励磁巻線（ＦＤ）を通って流れる電流を監視するよう意図された、励起回路（ＦＤ）を包含する調整器回路であって、オンモードまたはオフモードにあるように制御されるとともに上記励磁巻線と直列に接続されるよう意図されたスイッチ（Ｔｅｘ）と、上記励磁巻線の端子に接続されるよう意図された一方向伝導のフリーホイール成分（ＤＬ）と、出力（Ｓｉｍ）において上記交流発電機の励起状態（Ｉｅｘｃ）を表す情報（Ｉｓ１；Ｉｓ２）を伝達する回路（１０、２０、３０）とを包含する調整器回路において、上記交流発電機の励起状態を表す情報を伝達する前記回路（１０、２０、３０）は、
    −上記制御されたスイッチがオン状態にある間は、前記制御されたスイッチ（Ｔｅｘ）を通って流れる電流（Ｉｅｘ）に比例する第１信号（Ｕ１）を生成する手段（１０）と、
    −上記制御されたスイッチ（Ｔｅｘ）がオン状態にある間は上記第１信号（Ｕ１）に基づいて第２信号（Ｕ２）を生成することが可能であり、上記制御されたスイッチがオフ状態にある間は、前記制御されたスイッチ（Ｔｅｘ）がオフになる前に存在していた第１信号（Ｕ１）を記憶する（ＣＤ）ことによって第２信号（Ｕ２）を生成することが可能であるような、第２信号（Ｕ２）を生成する手段（２０）
    とを包含することを特徴とする、調整器回路。
17. 出力において交流発電機の励起状態（Ｉｅｘ）を表す情報を伝達するように意図された、出力を包含するモノリシック回路であって、それ自体が前記交流発電機の励磁巻線を通って流れる電流（Ｉｅｘｃ）を監視するように意図された調整器回路（Ｔｅｘ、ＤＬ）であって、オンモードまたはオフモードにあるように制御されるとともに上記励磁巻線と直列になるようなスイッチ（Ｔｅｘ）を包含する調整器回路と、上記励磁巻線の端子に接続される一方向伝導のフリーホイール成分（ＤＬ）とともに、相互作用し合うよう意図されたモノリシック回路において、
    −上記制御されたスイッチと連結することによって、上記制御されたスイッチがオン状態にある間は、上記制御されたスイッチを通って流れる電流（Ｉｅｘ）に比例する第１信号（Ｕ１）を生成する手段（１０）と、
    −上記制御されたスイッチのオン状態またはオフ状態に敏感であって、上記制御されたスイッチがオン状態にある間は上記第１信号（Ｕ１）に基づいて第２信号（Ｕ２）を生成することが可能であり、上記制御されたスイッチがオフ状態にある間は、前記制御されたスイッチがオフになる前に存在していた第１信号（Ｕ１）を記憶する（ＣＤ）ことによって第２信号（Ｕ２）を生成することが可能であるような、第２信号（Ｕ２）を生成する手段（２０）
    とを包含することを特徴とする、モノリシック回路。

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