[发明专利]车用交流发电机的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及车用交流发电机的控制装置，特别涉及即使交流发电机的励磁线圈在电学上的构成位置不同、也至少能共用一部分的控制装置。

背景技术

图13是表示现有的车用交流发电装置的结构图。在该图中，若未图示的内燃机起动，则通过未图示的皮带来驱动交流发电机(以下称为发电机)的(具有励磁线圈102)转子。励磁线圈102通过未图示的滑环和电刷与端子e、f相连接。随着转子的驱动，(定子侧的)三相的电枢线圈101产生的交流输出电压由三相全波整流器103进行整流。经整流器103整流后的直流电压(直流输出电压)对与整流器103相连接的电池120进行充电，向电负载130提供14V的电压。此外，发电机100包括电枢线圈101、励磁线圈102、及整流器103。

105是开关元件，例如是由MOSFET构成的功率半导体开关元件。开关元件105与励磁线圈102串联连接。向开关元件105和励磁线圈102的串联体施加整流器103、或电池120的直流电压，控制开关元件105进行导通或断开，来控制励磁线圈102的励磁电流。104是(reflux diode)回流二极管，在开关元件105断开时，由残留在励磁线圈102中的能量引起的励磁电流通过回流二极管104进行回流。

控制部110控制与励磁线圈102串联连接的开关元件105进行导通或断开，控制流过励磁线圈102的励磁电流，将由电枢线圈101产生的输出电压控制为预定值。由回流二极管104、开关元件105、及控制部110构成车用交流发电机的控制装置108。在图13的车用交流发电装置中，采用以下的电学上的构成位置：即，励磁线圈102位于高电位侧(高侧)、控制装置108的开关元件105位于负载(励磁线圈102)的低电位侧(低侧)。此外，例如在专利文献1中揭示有类似结构的车用交流发电装置。

图14是表示现有的其他车用交流发电装置的结构图。此外，在说明书及附图中，相同标号表示相同或相当部分，省略重复的说明。在图14中，说明与图13不同的部分。励磁线圈102与低电位侧(低侧)相连接，一端通过未图示的滑环和电刷与端子f相连接，另一端接地。控制装置108的开关元件106与负载(励磁线圈102)的高电位侧(高侧)相连接，一端与整流器103或电池120相连接，另一端(反方向)通过回流二极管104接地。

现有技术文献

[专利文献]

专利文献1：日本专利特开平3-45200号公报

发明内容

从图13和图14中可知，发电机的转子的励磁线圈在电学上的构成位置有两种，现有的车用交流发电机的控制装置108为了对应于图13和图14的发电机100，而分别成为不同的装置。即，存在以下两类：如图13所示，将被控制进行导通或断开的开关元件105配置在负载(励磁线圈102)的低电位侧(低侧)的低侧类型；以及如图14所示，将被控制进行导通或断开的开关元件106配置在负载(励磁线圈102)的高电位侧(高侧)的高侧类型。各类型的特征如下所示。低侧类型的开关元件105的驱动电路结构简单，能够廉价且小型化。对于高侧类型，在停止时，由于未向励磁线圈102施加电压，因此能减轻电解腐蚀的影响，能够获得高可靠性。

因此，即使车用交流发电机的控制装置的作用相同，但由于发电机的转子的励磁线圈在电学上的构成位置有两类，因此存在必须开发、设计、评价、生产、管理两类控制装置(芯片)的问题。特别是开发、评价需要数千万日元的投资，准备两类车用交流发电机的控制装置对于车用交流发电机装置的制造商而言会成为很大的负担。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种控制装置，该控制装置在即使发电机的转子的励磁线圈在电学上的构成位置不同时，也至少能共用一部分。