车辆发电机控制设备制造技术

一种车辆发电机控制装置，包括：晶体管斩波器型励磁电路，用于向可由机动车辆的引擎进行驱动的车载发电机提供励磁电流。励磁电路包括桥式电路，该桥式电路具有由相应功率晶体管（１０，１１）形成的第一对相对臂以及由相应二极管（１３，１４）形成的第二对相对臂。功率晶体管中的一个（１１）连接到车载发电机的地电位，而另一个功率晶体管（１０）连接到车载发电机的输出端子。当引擎处于非工作状态时，所述一个晶体管（１１）被设置于导通状态而所述另一个功率晶体管（１０）被设置于截止状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于对安装在诸如客车、卡车等机动车辆中的AC发电机的输出电压进行控制的车辆发电机控制设备。
技术介绍
近年来，对由安装在机动车辆中的引擎来驱动以进行旋转的车辆发电机的输出进行有效利用的需求不断增加。为满足该需求，提出了如下方案，其中，提供“晶体管斩波器”型励磁电路以将转子励磁电流作为待提供给电池的再生电流来使用，用于实现对发电机输出的有效利用。在已公开的日本专利(JP-A)公开No.62-203599中公开了这样的现有方案的一个实例，该实例包括具有由相应晶体管所构成的一对相对臂的桥式电路。当车辆引擎处于非工作状态时，桥式电路的晶体管被切换到截止状态，结果，从电位的角度看，车辆发电机的转子的场绕组处于浮置状态。在寒冷的气候下，例如会发生这样的情况，当车辆行驶后，在被包含融雪剂的雪融化所得的水打湿时，车辆发电机保持不动。在这种情况下，如果在可连接到转子电池端子的晶体管端子之间发生泄漏电流，则转子电位变得与电池电位相等，使得电流在转子和具有地电位的定子芯之间流动。结果，面对称为“气隙”的很窄的空间的转子和定子芯会生锈，从而损害环境电阻和车辆发电机的可靠性。当车辆发电机在高电压(例如42V)下使用时，该现象尤其突出。由于前述困难，尽管在正常情况下，配备了晶体管斩波器型励磁电路的车辆发电机是多功能的，但是它还是没有得到广泛的使用。因此，本专利技术的一个目的是提供一种车辆发电机控制设备，其利用晶体管斩波器型励磁电路向车辆发电机提供励磁电流，并且能够改进环境电阻和车辆发电机的可靠性。
技术实现思路
根据本专利技术，提供有一种车辆发电机控制设备，其包括晶体管斩波器型励磁电路，用于将励磁电流提供给可由机动车辆的引擎来驱动的车载发电机，该励磁电路包括桥式电路，该桥式电路具有由相应的功率晶体管形成的第一对相对臂以及由相应的二极管形成的第二对相对臂，所述功率晶体管之一连接到车载发电机的地电位，而另一个功率晶体管连接到车载发电机的输出端子，其中，当引擎处于非工作状态时，所述一个晶体管设置于导通状态而另一个功率晶体管设置于截止状态。借助该布置，因为处于桥式电路的接地或地电平侧的功率晶体管被正切换到导通状态，所以可以防止电位浮置。结果，即使在车载发电机被包含融雪剂的雪融化所得的水打湿的情况下发生泄漏电流，该泄漏电流也能在功率晶体管被切换到导通状态时经由功率晶体管流到地。这将确保车载发电机的转子基本不会被腐蚀，且车载发电机具有增大的环境电阻和改进的可靠性。优选地，晶体管斩波器型励磁电路的功率晶体管包括电压驱动型功率晶体管。不像双极性晶体管，电压驱动型功率晶体管不要求驱动信号电流。因此，可利用针对功率晶体管而提供的驱动电路中含有的减小的暗电流来驱动地侧功率晶体管。车辆发电机控制设备还可包括用于确定引擎是否处于工作状态的工作状态确定装置；用于将一个功率晶体管设置为导通状态的驱动装置；以及即使当引擎处于非工作状态时也向工作状态确定装置和驱动装置提供电力的备用电源。借助该布置，因为工作状态确定装置和驱动装置两者都可由同一电源(备用电源)来驱动，所以车辆发电机控制设备在结构上相对简单，且当引擎处于非工作状态时确保泄漏电流流向地。优选地，车辆发电机控制设备还包括设置在驱动装置和所述一个功率晶体管之间的电压步降装置，其用于在电压低于备用电源的输出电压时将所述一个功率晶体管切换到导通状态。通常，引擎非工作时间(其间引擎处于非工作状态)比引擎工作时间(其间引擎处于工作状态)长，因此，地侧功率晶体管的工作时间变得比输出端子侧功率晶体管的工作时间长。然而，通过逐步降低驱动电压，可以减小地侧功率晶体管的工作负载，获得地侧功率晶体管的长使用寿命而不降低可靠性。尽管驱动电压被逐步降低，但只要步降电压设置成高于功率晶体管的工作门限值，泄漏电流仍然可以流向地。在形成桥式电路的另一对相对臂的二极管当中，连接到车载发电机的地电位的至少一个二极管优选地包括功率晶体管的体二极管，并且该具有体二极管的功率晶体管在引擎处于非工作状态时设置为导通状态。借助该布置，因为定子的场绕组的相对端经由具有相应体二极管的功率晶体管而连接到地，所以可以将定子更加可靠地固定于地电位。即使当车载发电机的输出端子侧的功率晶体管处发生泄漏电流时，该泄漏电流也决不会流经转子。这样，车载发电机在环境电阻和可靠性方面得以改善。附图说明图1是示出了根据本专利技术的一个实施例的车辆发电机控制设备的总体配置的电路图；图2是图示了结合车辆引擎的工作状态和非工作状态而进行的车辆发电机控制设备的工作的时序图；图3是示出了根据本专利技术的一种修改的车辆发电机控制设备的一部分的电路图；以及图4是与图1相似的视图，但是图4示出了根据本专利技术的另一种修改的车辆发电机控制设备的总体配置。具体实施例方式现在参考附图，具体是图1，其中示出了根据本专利技术的一个实施例的车辆发电机控制设备1。图1中所示的车辆发电机控制设备1被配置成控制车载发电机(为简便起见，下文中称为“车辆发电机”)2，使得跨在车辆发电机2的输出端子和公共系统地电位上而出现的电压与预定的调整电压预设值(例如14V)一致。车辆发电机2包括转子，其具有场绕组21；定子，其具有以三个相位缠绕其上以便共同形成三相定子绕组的三个分开的定子绕组22a、22b和22c；以及全波整流器23，其将来自三相定子绕组中分开的定子绕组22a、22b和22c的三相AC输出电压整流为DC电压。车辆发电机2的输出电压是由车辆发电机控制设备1通过对待提供给场绕组21的场电流的通/断切换的适当控制来控制的。车辆发电机2的输出端子连接到电池4，使得来自车辆发电机2的输出电流被提供给电池4，用以对电池4进行再充电。下面将参考图1对车辆发电机控制设备1的配置和工作进行更为详细地描述。车辆发电机控制设备1包括功率晶体管，即MOS FET(金属-氧化物半导体场效应晶体管)10和11；二极管13、14、214和215；电源电路100；PNP晶体管101；电阻器102、103和217；NPN晶体管104；驱动器110和111；电压控制电路或控制器112；电压比较器113；备用电源电路200；反相电路211；FET 212；OR电路或者门213；以及启动检测电路216。功率MOS FET 10和11一起形成H-桥电路的一对相对臂，而二极管13和14一起形成H-桥电路的另一对相对臂。当功率MOS FET 10和11切换到导通状态时，励磁电流被提供给场绕组21。可替选地，当功率MOSFET 10和11切换到截止状态时，产生回流电流，其通过二极管13和14流到电池4以再生电池4。提供一个驱动器110来对连接到车辆发电机2的输出端子侧的功率MOS FET 10(功率MOS FET 10有时会被称为“输出端子侧功率MOSFET 10”)进行驱动。更为具体地，驱动器110向功率MOS FET 10的栅极输入高电平驱动信号，以将功率MOS FET 10设置为导通状态。提供另一个驱动器111来对连接到车辆发电机2的输入端子侧(地电位侧)的功率MOS FET 11(功率MOS FET 11有时会被称为“地侧功率MOS FET11”)进行驱动。驱动器111向功率MOS FET 11的栅极输入高电平驱动信号，以将功率MOS FET本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆发电机控制设备，包括晶体管斩波器型励磁电路，所述晶体管斩波器型励磁电路用于向可由所述机动车辆的引擎驱动的车载发电机提供励磁电流，所述励磁电路包括桥式电路，所述桥式电路具有由相应功率晶体管（１０，１１）形成的第一对相对臂以及由相应二极管（１３，１４）形成的第二对相对臂，所述功率晶体管中的一个（１１）连接到所述车载发电机的地电位，而另一个功率晶体管（１０）连接到所述车载发电机的输出端子，其特征在于，当所述引擎处于非工作状态时，所述一个晶体管（１１）被设置于导通状态而所述另一功率晶体管（１０）被设置于截止状态。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：浅田忠利，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：JP[日本]