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    • 专利摘要:
    In einer Steuervorrichtung für einen Fahrzeugwechselstromgenerator wird ein Flip-Flop zum Empfangen eines Taktimpulses mit einer konstanten Periode und eines Steuerimpulses verwendet. Der Taktimpuls stellt die Steuerperiode mit der konstanten Periode ein und gibt eine An-Zeitvorgang des Leistungstransistors in dieser Steuerperiode vor. Der Steuerimpuls gibt eine Aus-Zeitvorgabe vor. Eine Lastantwortsteuerschaltung führt eine Lastantwortsteuerung durch, um ein An-Zeitverhältnis des Leistungstransistors von einer unteren Begrenzung zu einer oberen Begrenzung in Übereinstimmung mit einer Erhöhung einer Last einzustellen, und eine zweite Steuersignalschaltung stellt das An-Zeitverhältnis von einem geregelten Wert näher an der oberen Begrenzung zur oberen Begrenzung ein.
    公开号:DE102004030617A1
    申请号:DE102004030617
    申请日:2004-06-24
    公开日:2005-07-21
    发明作者:Junya Sasaki；Katsuyuki Sumimoto
    申请人:Mitsubishi Electric Corp；
    IPC主号:G08G1-16
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für einenFahrzeugwechselstromgenerator, der in einem Fahrzeug angebrachtist, wie beispielsweise einem Automobil, und der eine Bordbatterielädt undandere elektrische Lasten des Fahrzeugs versorgt.
    [0002] Allgemeinist ein Wechselstromgenerator an oder in einem Fahrzeug angebracht,wie beispielsweise einem Automobil, und mit der gleichgerichtetenAusgabe des Wechselstromgenerators wird eine Bordbatterie geladenund verschiedene elektrische Lasten des Fahrzeugs versorgt. DieserFahrzeugwechselstromgenerator wird durch einen Motor angetrieben,und da sich seine gleichgerichtete Ausgangsspannung erhöht, wennsich die Motorgeschwindigkeit erhöht, wird die gleichgerichteteAusgabe durch eine Spannungssteuervorrichtung eingestellt. DieseSpannungssteuervorrichtung überwacht diegleichgerichtete Ausgabe des Fahrzeugwechselstromgenerators undschaltet den Feldstrom des Fahrzeugwechselstromgenerators mittelseines Leistungstransistors an und aus, sodass die gleichgerichtete Ausgangsspannungdes Fahrzeugwechselstromgenerators in einen vorgegebenen Bereichfällt.
    [0003] EineAn-Zeitverhältnisbzw. eine An-Zeitrate des Leistungstransistors gibt eine Erzeugungsrate desWechselstromgenerators an, und diese Erzeugungsrate wird durch eineErzeugungsraten-Überwachungsschaltung überwacht,und die Überwachungsausgabewird einer elektronischen Fahrzeugsteuereinheit (ECU) bereitgestellt.Die elektronische Fahrzeugsteuereinheit (ECU) ist unter Verwendungeines Mikrocomputers aufgebaut, und führt beispielsweise eine Leerlaufsteuerungeines Motors mittels der Erzeugungsratenmonitorausgabe durch.
    [0004] DieJP-A-5-38076 offenbart, dass eine Energieversorgungsrate eines Leistungstransistorsmit einer Kollektorspannung des Leistungstransistors erfasst wird.
    [0005] Dajedoch bei der Spannungssteuervorrichtung des Fahrzeugwechselstromgeneratorsder Leistungstransistor in Übereinstimmungmit der gleichgerichteten Ausgangsspannung an- und ausgeschaltet wird,ist die An/Aus-Zeitvorgabe allgemein zufällig. Somit wird die Kollektorspannungdes Leistungstransistors, der in der obigen Veröffentlichung offenbart ist,ebenso zu zufälligenZeitpunkten ansteigen und abfallen, und die Frequenz wird sich auch ändern. Demzufolgegibt es bei Verwendung dieses Verfahrens zur Durchführung einerSteuerung mit der elektronischen Fahrzeugsteuereinheit (ECU) einschwerwiegendes Problem bei der Auslegung des Verarbeitungsalgorithmus.
    [0006] InHinblick auf diesen Nachteil ist es eine erste Aufgabe der vorliegendenErfindung, eine Steuervorrichtung für einen Fahrzeugwechselstromgeneratorbereitzustellen, der einen Leistungstransistor mit konstanter Periodesteuern kann.
    [0007] Esist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtungfür einenFahrzeugwechselstromgenerator bereitzustellen, der das Problem lindernkann, dass bei einer Lastantwortsteuerung, beispielsweise wenn eineErzeugungsrate temporärvermindert wird, falls die Lastantwortsteuerung freigegeben wird,eine Überwachungsausgabeeiner Erzeugungsraten-Überwachungsschaltungdas Vermindern der Erzeugungsrate nicht erfassen kann.
    [0008] ZurLösungder ersten Aufgabe gibt eine Steuervorrichtung für einen Fahrzeugwechselstromgeneratorin Übereinstimmungmit dieser Erfindung eine gleichgerichtete Wechselstromausgabe aus, undführt siezu einer Bordbatterie und elektrischen Lasten eines Fahrzeugs. DieSteuervorrichtung enthälteinen Leistungstransistor, ein Flip-Flop, und eine Erzeugungsraten-Überwachungsschaltung. Der Leistungstransistorsteuert einen Feldstrom des Fahrzeugwechselstromgenerators. DerAn/Ausbetrieb des Flip-Flops steuert den Leistungstransistor in jederder Steuerperioden, die mit einer konstanten Periode wiederholtwerden. Die Erzeugungsraten-Überwachungsschaltung überwachtein An-Zeitverhältnisdes Leistungstransistors, um eine Erzeugungsrate zu überwachen.Bei der Steuervorrichtung empfängtdas Flip-Flop einen Taktimpuls mit einer konstanten Periode undeinen Steuerimpuls, wobei der Taktimpuls die Steuerperiode einstellt,und eine An-Zeitvorgabe des Leistungstransistors in dieser Steuerperiodevorgibt, und der Steuerimpuls gibt eine Aus-Zeitvorgabe des Leistungstransistorsin der Steuerperiode vor.
    [0009] Umdie zweite Aufgabe zu lösenwird eine Steuervorrichtung füreinen Fahrzeugwechselstromgenerator in Übereinstimmung mit dieser Erfindung bereitgestellt,die eine gleichgerichtete Wechselstromausgabe ausgibt und diesezu einer Bordbatterie und elektrischen Lasten eines Fahrzeugs führt. DieSteuervorrichtung enthälteine Spannungssteuervorrichtung und eine Erzeugungsraten- Überwachungsschaltung. Die Spannungssteuervorrichtung stelltmit einer konstanten Periode wiederholt Steuerperioden für einenLeistungstransistor bereit, um einen Feldstrom eines Fahrzeugwechselstromgeneratorszu steuern, und um ein An-Zeitverhältnis des Leistungstransistorswährendjeder der Steuerperioden einzustellen, um eine Erzeugungsrate zusteuern. Die Erzeugungsraten-Überwachungsschaltung überwachtdie Erzeugungsrate. Die Spannungssteuervorrichtung der Steuervorrichtungumfasst eine Lastantwortsteuerschaltung zum Steuern der Erzeugungsratein Übereinstimmungmit einer Erhöhung einerLast, wobei die Lastantwortsteuerschaltung eine erste und eine zweiteSteuersignalschaltung umfasst. Die erste Steuersignalschaltung führt eine Lastantwortsteuerungdurch, um die Erzeugungsrate in Übereinstimmungmit der Erhöhungder Last zwischen einer unteren Begrenzung und einer oberen Begrenzungeinzustellen. Die zweite Steuersignalschaltung führt, falls die Lastantwortsteuerungfreigegeben wird, eine geregelte Lastantwortsteuerung durch, umdie Erzeugungsrate zwischen einem geregelten Wert, der näher an deroberen Begrenzung als an der unteren Begrenzung liegt, und der oberenBegrenzung in Übereinstimmungmit der Erhöhungder Last einzustellen.
    [0010] Beider Steuervorrichtung fürden Fahrzeugwechselstromgenerator in Übereinstimmung mit der Erfindungund in Entsprechung zur ersten Aufgabe wird das Flip-Flop verwendet,und der Taktimpuls mit der konstanten Periode, der an dieses Flip-Flopangelegt wird, stellt wiederholt die Steuerperiode mit der konstantenPeriode ein und legt die An-Zeitvorgabe des Leistungstransistorsin dieser Steuerperiode fest, und der an das Flip-Flop angelegteSteuerimpuls legt die Aus-Zeitvorgabe des Leistungstransistors inder Steuerperiode fest. Folglich wird der Leistungstransistor mitder konstanten Steuerperiode gesteuert, und die Überwachungsausgabe der Erzeugungsraten-Überwachungsschaltung zum Überwachender Erzeugungsrate in der Steuerperiode wird auch die konstantePeriode aufzuweisen. Demzufolge kann auch in dem Fall, in dem diese Überwachungsausgabebeispielsweise einer elektronischen Steuereinheit unter Verwendungeines Mikrocomputers zur Durchführungeiner Motorsteuerung zugeführtwird, die Auslegung deren Architektur vereinfacht werden.
    [0011] Beider Steuervorrichtung fürden Fahrzeugwechselstromgenerator in Übereinstimmung mit dieser Erfindungund entsprechend der zweiten Aufgage enthält die Lastantwortsteuerschaltungder Spannungssteuervorrichtung die erste und die zweite Steuersignalschaltung,wobei die erste Steuersignalschaltung die Lastantwortsteuerung zumEinstellen der Erzeugungsrate zwischen der unteren Begrenzung undder oberen Begrenzung in Übereinstimmungmit der Erhöhungder Last durchführt,und die zweite Steuersignalschaltung, im Falle dass die Lastantwortsteuerungfreigegeben wird, die geregelte Lastantwortsteuerung zum Einstellender Erzeugungsrate zwischen dem geregelten Wert, der näher an deroberen Begrenzung als an der unteren Begrenzung ist, und der oberenBegrenzung in Übereinstimmungmit der Erhöhungder Last durchführt. Demzufolgewird, beispielsweise falls die Lastantwortsteuerung freigegebenwird, auch wenn die Erzeugungsrate temporär vermindert ist, infolge dazu diegeregelte Lastantwortsteuerung durchgeführt. Auf Grundlage der nachfolgendder temporärenVerminderung der Erzeugungsrate durchgeführten geregelten Lastantwortsteuerungwird die Einstellung der Erzeugungsrate in mehreren kontinuierlichenSteuerperioden fortgesetzt, sodass die Erzeugungsraten-Überwachungsschaltungmit Sicherheit die Verminderung der Erzeugungsrate erfassen kann,und sodass auch in dem Fall eine genauere Steuerung durchgeführt werdenkann, in dem die Überwachungsausgabebeispielsweise der elektronischen Steuereinheit mit Verwendung einesMikrocomputers zur Durchführungder Motorsteuerung zugeführtwird.
    [0012] 1 zeigtin einem elektronischen Schaltungsdiagramm ein Ausführungsbeispiel1 einer Steuervorrichtung füreinen Fahrzeugwechselstromgenerator in Übereinstimmung mit der Erfindung.
    [0013] 2 zeigtin einem elektronischen Schaltungsdiagramm Details eines Abschnittseiner Spannungssteuervorrichtung im Ausführungsbeispiel 1.
    [0014] 3A und 3B zeigenbeispielhafte Betriebsdiagramme des Ausführungsbeispiels 1.
    [0015] 4 zeigtin einem elektronischen Schaltungsdiagramm Details eines Abschnittseiner Spannungssteuervorrichtung in einem Ausführungsbeispiel 2 einer Steuervorrichtungfür einenFahrzeugwechselstromgenerator in Übereinstimmung mit der Erfindung.
    [0016] 5A und 5B zeigenbeispielhafte Betriebsdiagramme des Ausführungsbeispiels 2.
    [0017] 6(a) bis 6(d) zeigenbeispielhafte Betriebsdiagramme des Ausführungsbeispiels 2.
    [0018] 7 zeigtin einem elektronischen Schaltungsdiagramm einen Abschnitt einerSpannungssteuervorrichtung in einem Vergleichsbeispiel, das mitdem Ausführungsbeispiel2 zu vergleichen ist.
    [0019] Imfolgenden werden einige Ausführungsbeispielemit Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
    [0020] 1 zeigtein elektronisches Schaltungsdiagramm eines Ausführungsbeispiels 1 einer Steuervorrichtungfür einenFahrzeugwechselstromgenerator in Übereinstimmung mit der Erfindung.Dieses Ausführungsbeispiel1 ist das der ersten Aufgabe der Erfindung entsprechende Ausführungsbeispiel.
    [0021] DieSteuervorrichtung fürden in 1 gezeigten Fahrzeugwechselstromgenerator enthält einenWechselstromgenerator 10, eine Bordbatterie 20,andere elektrische Fahrzeuglasten 21, 23a, 23b,..., 23n,eine elektronische Fahrzeugsteuereinheit (ECU) 30, undeine Spannungssteuervorrichtung 40 für den Wechselstromgenerator 10.
    [0022] DerWechselstromgenerator 10 enthält eine Ankerspule 11,eine Feldspule 13 und eine Vollwellengleichrichteschaltung 15.Dieser Wechselstromgenerator 10 ist z.B. solcher Art aufgebaut,dass ein Ankerkern, um den die Ankerspule 11 gewickeltist, einen Rotor darstellt, und dieser Rotor wird durch einen amFahrzeug angeordneten Motor angetrieben. Ein Feldkern, um den dieFeldspule 13 gewickelt ist, stellt einen Stator dar, undist an der äußeren Umgebungdes Rotors angeordnet, um in zu umgeben. Die Ankerspule 11 isteine Dreiphasenspule, und eine Dreiphasensternverbindung wird indiesem Ausführungsbeispiel1 verwendet.
    [0023] DieVollwellengleichrichteschaltung 15 ist eine Dreiphasen-Vollwellengleichrichteschaltungund ist unter Verwendung von sechs Dioden aufgebaut, und im Innereneiner Halterung des Wechselstromgenerators 10 angeordnet.Ein positivseitiger Ausgangsanschluss der Vollwellengleichrichteschaltung 15 stellteinen positivseitigen gleichgerichteten Ausgangsanschluss P desWechselstromgenerators 10 dar, und ein negativseitigerAnschluss desselben stellt einen negativseitigen gleichgerichtetenAusgangsanschluss N des Wechselstromgenerators 10 bereit.Ein Ende der Feldspule 13 ist mit dem positivseitigen gleichgerichtetenAusgangsanschluss P verbunden, und das andere Ende derselben istmit einem Feldanschluss F des Wechselstromgenerators 10 verbunden.
    [0024] DieBordbatterie 20 ist beispielsweise eine 12-Volt Batterie,und ihr positiver Anschluss ist mit dem positivseitigen gleichgerichtetenAusgangsanschluss P des Generators 10 verbunden. Ein negativerAnschluss der Bordbatterie 20 ist mit dem negativseitigengleichgerichteten Ausgangsanschluss N des Wechselstromgenerators 10 verbundenund ist weiter mit einem Bezugspotentialpunkt verbunden, wie beispielsweiseeiner Fahrzeugkarosserie. Die erste elektronische Last 21 ist über einenZündschalter 22 mitder Bordbatterie 20 verbunden. Diese elektrische Last 21 isteine Zündschaltungdes Motors oder ähnlichem,und wird durch den Zündschalter 22 während einesBetriebs des Motors immer versorgt. Die zweiten elektrischen Lastgruppen 23a, 23b,..., 23n sindparallel mit der Bordbatterie 20 über Schalter 24a, 24b,..., 24n verbunden.Die zweiten elektrischen Lasten 23 enthalten elektrischeLasten größerer Kapazität wie beispielsweiseeine Leuchte, eine Klimaanlage und einen Heizer, und werden jeweilig versorgt,wenn die entsprechenden Schalter 24a, 24b, ..., 24n angeschaltetwerden. Die elektrische Last am Wechselstromgenerator 10 erhöht sichin Übereinstimmungmit der Anlegung der zweiten elektrischen Lasten 23a, 23b,..., 23n.
    [0025] Dieelektronische Fahrzeugsteuereinheit (ECU) besteht aus dem Mikrocomputerund steuert eine Zündzeitvorgabedes Motors, eine Kraftstoffeinspritzmenge des Motors, eine Leerlaufgeschwindigkeitdes Motors und ähnlichesin Übereinstimmung mitdem Zustand des Motors und des Fahrzeugs.
    [0026] DieSpannungssteuervorrichtung 40 für den Wechselstromgenerator 10 enthält einenLeistungstransistor 41, eine Flywheel-Diode 43,und ein SR Flip-Flop 45, eine Erzeugungsraten-Überwachungsschaltung 47 undeine Spannungssteuerschaltung 50. Der Leistungstransistor 41 schaltetden durch die Feldspule 13 fließenden Feldstrom an und aus.Beispielsweise wird ein NPN Leitungstransistor verwendet. DessenKollektor ist mit dem Feldanschluss F des Wechselstromgenerators 10 verbundenund sein Emitter E ist mit dem negativseitigen gleichgerichtetenAusgangsanschluss N des Wechselstromgenerators 10 verbunden.Die Flywheel-Diode 43 ist parallel zur Feldspule 13 angeschlossen.Der Erzeugungsratenüberwacher 47 istmit dem Kollektor 10 des Leistungstransistors 41 verbundenund erfasst ein An-Zeitverhältnis TRondes Leistungstransistors 41. Das An-Zeitverhältnis TRon wird als eine Erzeugungsraten-Überwachungsausgabe MON an die elektronischeFahrzeugsteuereinheit (ECU) 30 gegeben. Die elektronischeFahrzeugsteuereinheit (ECU) 30 steuert beispielsweise dieLeerlaufgeschwindigkeit des Motors über die ErzeugungsratenmonitorausgabeMON.
    [0027] DerSR Flip-Flop 45 enthälteinen Stelleingang S, einen RücksetzeingangR und einen Ausgang Q. Der Ausgang Q dieses Flip-Flop 45 istmit einer Basis B des Leistungstransistors 41 verbunden, undsteuert den Leistungstransistor 41 an. Ein FeldtaktimpulsFLD/CLK mit einer konstanten Periode wird an den Setzeingang S desSR Fip-Flops 45 geliefert, die Ausgabe Q des SR Flip-Flops 45 steigtjedes Mal dann an, wenn der Feldtaktimpuls FLD/CLK ausgegeben wird,und eine konstante Steuerperiode T wird wiederholt vorgegeben. DerLeistungstransistor 41 wird beim Beginn der individuellenSteuerperiode jedes Mal dann angeschaltet, wenn der FeldtaktimpulsFLD/CLK nach oben steigt. Ein Steuerimpuls CNT wird an den RücksetzeingangR von der Spannungssteuerschaltung 50 angelegt. In demZustand, in dem der Leistungstransistor 41 an/aus gesteuert wird,wird der Steuerimpuls CNT in der Zeitperiode der individuellen SteuerperiodeT bereitgestellt, und lässtden Leistungstransistor 41 zum Zeitpunkt dessen Ansteigensin den Aus-Zustand zurückkehren. DiePosition oder Phase des Steuerimpulses CNT mit Bezug auf den FeldtaktimpulsFLD/CLK wird in der Spannungssteuerschaltung 50 in Übereinstimmung mitder Steuergröße eingestellt.
    [0028] Insbesonderesteigt die Q Ausgabe des SR Flip-Flops 45 jedes Mal dannauf einen hohen Pegel (HIGH), wenn der Feldtaktimpuls FLD/CLK empfangenwird, und der Leistungstransistor 41 wird angeschaltet.Demzufolge wird der Feldtaktimpuls FLD/CLK zum An-Impuls für den Leistungstransistor 41 undlegt die An-Zeitvorgabe fest, und gibt weiter wiederholt die SteuerperiodeT mit einer konstanten Periode an den Leistungstransistor 41.Die Wiederholungsperiode der Steuerperiode T ist die Periode desFeldtaktimpulses FLD/CLK, und die Länge der Steuerperiode T istebenfalls gleich zur Periode des Feldtaktimpulses FLD/CLK. Die AusgabeQ des SR Flip-Flops 45 kehrt auf einen niedrigen Pegel(LOW) jedes Mal dann zurück,wenn der von der Spannungssteuerschaltung 50 an den RücksetzeingangR gelieferte Steuerimpuls CNT ansteigt, und der Leistungstransistor 41 kehrtin den Aus-Zustand zurück. Demzufolgewird der Steuerimpuls CNT zu einem Aus-Impuls für den Leistungstransistor 41,und legt die Aus-Zeitvorgabe fest.
    [0029] 2 zeigteine innere Schaltung der Spannungssteuerschaltung 50.Die Spannungssteuerschaltung 50 dieses Ausführungsbeispiels 1 stelltdie Anstiegszeitvorgabe des Steuerimpulses CNT in Übereinstimmungmit einer Batteriespannung Vb der Bordbatterie 20 ein,und enthälteinen Komparator 54. In diesem Komparator 54 empfängt einEingang a die Batteriespannung Vb, und ein Eingang b empfängt eineBezugsspannung Vref. Ein Ausgang C des Komparators 54 istein Steuerimpuls CNT/A, der auf einen hohen Pegel ansteigt, wenndie Batteriespannung Vb zur Bezugsspannung Vref oder höher wird, undim Ausführungsbeispiel1 wird der Steuerimpuls CNT/A zum Steuerimpuls CNT, so wie er ist,und wird an die Basis B des Leistungstransistors 41 geliefert.
    [0030] Die 3A und 3B zeigenbeispielhaft Betriebsdiagramme des Ausführungsbeispiels 1. 3A zeigtein Verhältniszwischen dem Feldtaktimpuls FLD/CLK und dem Steuerimpuls CNT/A,und 3B zeigt ein Verhältnis zwischen dem SteuerimpulsCNT/A und der Batteriespannung Vb. Mit Bezug auf den FeldtaktimpulsFLD/CLK werden zwei benachbarte Impulse gezeigt, und eine Zeitperiodezwischen diesen zwei Feldtaktimpulsen FLD/CLK wird zur SteuerperiodeT. Der Feldtaktimpuls FLD/CLK wird wiederholt mit der konstantenPeriode und am Beginn der individuellen Steuerperiode T erzeugt. DieserFeldtaktimpuls FLD/CLK wird zur Referenz gemacht, und die Anstiegszeitvorgabedes Steuerimpulses CNT/A mit Bezug auf den Feldtaktimpuls FLD/CLKwird in Übereinstimmungmit der Änderung derBatteriespannung VB eingestellt.
    [0031] 3B zeigtdrei typische Batteriespannungscharakteristiken Vb1, Vb2 und Vb3.Die Charakteristik Vb1 zeigt eine Änderung der BatteriespannungVb an, wenn die Bordbatterie 20 von einem niedrigen Spannungswertauf einen erhöhtenWert geladen wird, die Charakteristik Vb3 zeigt eine Änderungder Batteriespannung Vb an, wenn sie von einem hohen Spannungswertauf einen erhöhtenWert geladen wird, und die Charakteristik Vb2 zeigt eine Änderungder Batteriespannung Vb an, wenn sie von einem mittleren Wert aufeinen erhöhtenWert geladen wird. In Übereinstimmungmit den Änderungen derCharakteristiken Vb1, Vb2 und Vb3 schreiten die Schnittbereichezwischen den Charakteristiken Vb1, Vb2 und Vb3 und der BezugsspannungVref aufeinander folgend zum Feldtaktimpuls FLD/CLK weiter, unddie Anstiegszeitvorgabe des Steuerimpulses CNT/A schreitet von derAnstiegscharakteristik CNT/A1 überCNT/A2 zu CNT/A3 weiter.
    [0032] In Übereinstimmungmit den Änderungender Anstiegscharakteristiken CNT/A1, CNT/A2 und CNT/A3 wird dieAn-Periode Ton des Leistungstransistors 41 von Ton1 aufTon3 überTon2 geändert.
    [0033] DerLeistungstransistor 41 wird mit der konstanten Periodedurch den Feldtaktimpuls FLD/CLK angeschaltet, und die An-Periode Ton wirddurch die Anstiegszeitvorgabe des Steuerimpulses CNT geändert, unddaher ist das An-Zeitverhältnis TRondes Leistungstransistors 41 in der individuellen SteuerperiodeT durch den Steuerimpuls CNT vorgegeben. Das An-Zeitverhältnis TRondes Leistungstransistors 41 ist da An-Zeitverhältnis desFeldstroms an die Feldspule 13 des Wechselstromgenerators 10 und bezeichneteine Erzeugungsrate G des Wechselstromgenerators 10.
    [0034] Wieoben erwähntwird im Ausführungsbeispiel1 der Leistungstransistor 41 durch den Feldtaktimpuls FLD/CLKmit der konstanten Periode angeschaltet, und die mit der konstantenPeriode wiederholte Steuerperiode T wird vorgegeben, und weiter werdendas An-ZeitverhältnisTRon des Leistungstransistors 41 in der individuellen SteuerperiodeT und die Erzeugungsrate G des Wechselstromgenerators 10 durchdie Anstiegszeitvorgabe des Steuerimpulses CNT eingestellt, sodassdie gleichgerichtete Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators 10 eingestelltwird. Durch ein Steuern des Leistungstransistors 41 mitder konstanten Periode ergibt es sich, dass die Überwachungsausgabe MON derErzeugungsraten-Überwachungsschaltung 45 zum Überwachendes Kollektorpotenzials des Leistungstransistors 41 auchdie konstante Periode hat, sodass der Algorithmus für die elektronischeSteuereinheit 30, die diese Überwachungsausgabe MON verwendet,vereinfacht ist, und eine genauere elektronische Steuerung wirdmöglich.
    [0035] 4 zeigtin einem elektronischen Schaltungsdiagramm ein Ausführungsbeispiel2 einer Steuervorrichtung füreinen Fahrzeugwechselstromgenerator gemäß der Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel2 ist das der zweiten Aufgabe entsprechende Ausführungsbeispiel, und anstelleder Spannungssteuerschaltung 50 des Ausführungsbeispiels 1 wirdeine Spannungssteuerschaltung 50A verwendet, in der eineLastantwortsteuerung LRC verwirklicht ist, und dieses Ausführungsbeispielist aufgebaut, um solch einen Nachteil zu lindern, dass insbesonderein dem Fall, in dem diese Lastantwortsteuerung LRC freigegeben wird,und in dem Fall, in dem das An-Zeitverhältnis TRon des Leistungstransistors 41,d.h. die Erzeugungsrate G des Wechselstromgenerators 10,temporärvermindert ist, dieses durch die Erzeugungsraten-Überwachungsschaltung 47 nicht festgestelltwerden kann.
    [0036] 4 zeigteine interne Schaltung der Spannungssteuerschaltung 50A,die im Ausführungsbeispiel2 verwendet wird, zusammen mit einem SR Flip-Flop 45. EinLeistungstransistor 41 einer Spannungssteuervorrichtung 40,eine Flywheel-Diode 43, und ein Erzeugungsratenmonitor 47 sinddie Gleichen wie in 1, und daneben sind auch einWechselstromgenerator 10, eine Batterie 20, elektrische Lasten 21 und 23 undeine elektronische Steuereinheit (ECU) 30 die Gleichenwie in 1. Ähnlichzum Ausführungsbeispiel1 wird ein Feldtaktimpuls FLD/CLK mit einer konstanten Periode aneinen Setzeingang S des SR Flip-Flops 45 geliefert,und ein Steuerimpuls CNT wird an dessen Rücksetzeingang R geliefert,und ein Ausgang Q desselben ist mit einer Basis B des Leistungstransistors 41 für eine An/Aussteuerungdes Leistungstransistors 41 verbunden.
    [0037] DieSpannungssteuerschaltung 50A enthält eine ODER-Schaltung 51,und eine erste und eine zweite Aus-Zeitvorgabesteuerschaltung 53 und 55. DieODER-Schaltung 51 weist zwei Eingänge auf, einen Eingang a undeinen Eingang b, und deren Ausgang c ist der Steuerimpuls CNT, undwird an den RücksetzeingangR des SR Flip-Flops 45 geliefert. Der Eingang a der ODER-Schaltung 51 istmit der ersten Aus-Zeitvorgabesteuerschaltung 53 verbunden,und empfängteinen ersten Steuerimpuls CNT/A von dieser ersten Aus-Zeitvorgabesteuerschaltung 53.Die erste Aus-Zeitvorgabesteuerschaltung 53 enthält den gleichenKomparator 54, der im Ausführungsbeispiel 1 Verwendungfand, und der Komparator 54 erzeugt den Steuerimpuls CNT/Aam Ausgang C, und liefert dieses als den ersten Steuerimpuls CNT/Aan den Eingang a der ODER-Schaltung 51.
    [0038] DerEingang b der ODER-Schaltung 51 ist mit der zweiten Aus-Zeitvorgabesteuerschaltung 55 verbunden,und empfängteinen zweiten Steuerimpuls CNT/B von dieser zweiten Aus-Zeitvorgabesteuerschaltung 55.Die zweite Aus-Zeitvorgabesteuerschaltung 55 enthält eineLastantwortsteuerschaltung (LRC-Schaltung) 56, und steuerteine Aus-Zeitvorgabe des Leistungstransistors 41 in Übereinstimmungmit einer Erhöhungeiner elektrischen Last an den Wechselstromgenerator 10.Die Lastantwortsteuerschaltung 56 der zweiten Aus-Zeitvorgabesteuerschaltung 55 enthält einenLastantwortsteuerzähler(LRC-Zähler) 57,eine ODER-Schaltung 60, eineerste Steuersignalschaltung 61 und eine zweite Steuersignalschaltung 62.
    [0039] DerLRC-Zähler 57 istein Halte-Rücksetzzähler zumZähleneines LRC-Taktes LCR/CLK, und wenn die Betriebsrotationsgeschwindigkeitdes Wechselstromgenerators 10, angesteuert durch den Motor,niedriger als die Lastantwortfreigabe-Rotationsgeschwindigkeit N0ist, wird eine Lastantwortsteuercharakteristik LRC, in 5A gezeigt,an den Leistungstransistor 41 mittels des zweiten SteuerimpulsesCNT/B geliefert, und wenn die Betriebsrotationsgeschwindigkeit desWechselstromgenerators 10 die Lastantwortfreigabe-Rotationsgeschwindigkeit N0 überschreitet,wird die Lastantwortsteuerung LRC von 5A freigegeben,und eine geregelte Lastantwortsteuerungscharakteristik CNT/LRC,in 5B gezeigt, wird dem Leistungstransistor 41 mittelsdes zweiten Steuerimpulses CNT/B bereitgestellt. Dies LastantwortsteuercharakteristikLCR, in 5A gezeigt, wird von dem LRC-Zähler 57 aufGrundlage eines ersten RücksetzsignalsRST1 von der ersten Steuersignalschaltung 61 bereitgestellt.Daneben wird die geregelte Lastantwortsteuercharakteristik LRC/CNT,in 5B gezeigt, von dem LRC-Zähler 57 auf Grundlageeines zweiten Rücksetzsignals RST2von der zweiten Steuersignalschaltung 62 bereitgestellt.
    [0040] Inden 5A und 5B bezeichnetdie horizontale Achse die Zeit, und die vertikale Achse bezeichnetdie Erzeugungsrate G des Wechselstromgenerators 10. DieLastantwortcharakteristik LRC von 5A bezeichnetdie Änderungder Erzeugungsrate G zu einem Zeitpunkt, wenn eine Last an den Wechselstromgenerator 10 angelegtwird, und typischerweise wenn die Erzeugungsrate G 0% ist, und wenndie Last zu einer durch Lon bezeichneten Zeitvorgabe angelegt wird,wird der Leistungstransistor 41 so gesteuert, dass dieErzeugungsrate G linear mit einer ansteigenden Rate bzw. einem Anstiegsverhältnis α in einervorgegebenen Zeitperiode Tα voneiner unteren Begrenzung Gmin zu einer oberen Begrenzung Gmax erhöht wird.Die untere Begrenzung Gmin ist beispielsweise 0%, die obere BegrenzungGmax ist 100, und die Zeitperiode Tα ist beispielsweise auf 1000msec eingestellt. Wenn die Last bei einer Erzeugungsrate Ga derunteren Begrenzung Gmin und der oberen Begrenzung Gmax angelegtwird, wird der Leistungstransistor 41 so gesteuert, dassdie Erzeugungsrate G linear mit der gleichen Anstiegsrate α in einerZeitperiode Ta von Ga zur oberen Begrenzung Gmax erhöht wird.
    [0041] In Übereinstimmungmit der geregelten Lastantwortcharakteristik CNT/LRC von 5B wird derLeistungstransistor 41 so gesteuert, dass die ErzeugungsrateG linear von einem geregelten Wert Gcnt in der Nähe der oberen Begrenzung Gmaxmit der gleichen Anstiegsrate α wiedie Lastantwortsteuercharakteristik LRC zur oberen Begrenzung Gmax ineiner vorgegebenen Zeitperiode Tcnt (Tcnt < Ta) erhöht wird. Obwohl der geregelteWert Gcnt ein Zwischenwert zwischen der unteren Begrenzung Gmin undder oberen Begrenzung Gmax ist, wird er auf den zwischengelagertenWert in der Näheder oberen Begrenzung Gmax eingestellt. Insbesondere wird dieserWert Gcnt auf einer Erzeugungsrate von 95% oder höher, beispielsweise95%, eingestellt. Die Zeitperiode Tcnt wird auf 100 msec oder wenigerin Übereinstimmungmit der Zeitkonstante der Feldspule 13 eingestellt, aufbeispielsweise 100 msec.
    [0042] Nunmehrwerden Details der zweiten Aus-Zeitvorgabesteuerschaltung 55 erläutert. Der LRC-Zähler 57 enthält einenEingang a, an den der LRC-Takt LRC/CLK eingegeben wird, eine Rücksetzeingangb, einen Ausgang c und einen Rücksetzausgangd. Der Ausgang c ist mit dem Eingang b der ODER-Schaltung 51 verbunden,und liefert den zweiten Steuerimpuls CNT/B an den Eingang b der ODER-Schaltung 51 derLRC-Takt LRC/CLK, der an den Eingang a des LRC-Zählers 57 angelegtist, wird zum Takt mit einer Periode gemacht, die kürzer als derFeldtakt FLD/CLK ist, bereitgestellt an den S Eingang des SR Flip-Flops 45.
    [0043] DieODER-Schaltung 60 der zweiten Aus-Zeitvorgabesteuerschaltung 55 stellteine Rücksetzsteuerschaltungfür denLRC-Zähler 57 bereit. DieODER-Schaltung 60 weist zwei Eingänge a und b und einen Ausgangc auf. Der Eingang a der ODER-Schaltung 60 ist mit derersten Steuersignalschaltung 61 verbunden, und die ersteSteuersignalschaltung 61 ist mit dem Rücksetzausgang d des LRC-Zählers 57 verbunden.Diese erste Steuersignalschaltung 61 liefert das ersteRücksetzsignal RST1an den Eingang a der ODER-Schaltung 60. Der Eingang b derODER-Schaltung 60 ist mit der zweiten Steuersignalschaltung 62 verbunden,und erhältdas zweite RücksetzsignalRST2 von dieser zweiten Steuersignalschaltung 62. Der Ausgangc der ODER-Schaltung 60 ist mit dem Rücksetzeingang b des LRC-Zählers 57 verbunden,und liefert das erste RücksetzsignalRST1 oder das zweite RücksetzsignalRST2 an den Rücksetzeingangb des LRC-Zählers 57.
    [0044] DerLRC-Zähler 57 derzweiten Aus-Zeitvorgabesteuerschaltung 55 zählt denLRC-Takt LRC/CLK, angelegt an den Eingang a, und wenn der Zählerwertzu einem ZählerzielwertC0 + nα (nist eine natürlicheZahl) wird, wird der Ausgang C auf einen hohen Pegel (HIGH) gelegt,und weiter, wenn dieser Zählerwertzu C0 + (n + 1)α wird,geht der Rücksetzausgangd auf den hohen Pegel, und dieser Rücksetzausgang d wird an denRücksetzeingangb durch den Ausgang c von dem Eingang a der ODER-Schaltung 60 geliefert,sodass ein nächster Zählerzielwertbei C0 + (n + 1)α gehaltenwird, und der Zählerwertwird auf 0 rückgesetzt.Dabei wird n jedes Mal um eins erhöht, wenn der Zählerwertdes LRC-Zählers 57 auf0 zurückgesetztwird.
    [0045] DerZählerwertdes LRC-Zählers 57 wird zumZählerzielwertC0 + nα,der Ausgang c geht auf den hohen Pegel (HIGH), das SR Flip-Flopwird rückgesetzt,und jedes Mal, wenn der Leistungstransistor 41 ausgeschaltetwird, erhöhtdie erste Steuersignalschaltung 61 den Zählerzielwertdes LRC-Zählers 57, sodassder Zählerzielwertden ZählerwertC0 + (n + 1) α entsprechendder Anstiegsrate α vonder Aus-Zeitvorgabe erreicht. Als ein Ergebnis wird die Aus-Zeitvorgabedes Leistungstransistors 41 von dem Feldtaktimpuls FLD/CLKum eine Zeit verzögert, dieder Anstiegsrate α entspricht,jedes Mal wenn der Leistungstransistor 41 durch das ersteRücksetzsignalLST1 von der ersten Steuersignalschaltung 61 ausgeschaltetwird, und die Lastantwortcharakteristik der Anstiegsrate α, in 5A gezeigt,wird an den Leistungstransistor 41 geliefert.
    [0046] Diezweite Steuersignalschaltung 62 enthält zwei UND-Schaltungen 63 und 64.Die UND-Schaltung 63 empfängt ein geregeltes Tastsignal CNT/DUTan einem Eingang a. Daneben ist ein Inverter 65 mit einemEingang b der UND-Schaltung 63 verbunden, und erhält ein invertiertesSignal des Lastantwortsteuergütlig/ungültig-SignalsLRC/VI am Eingang b. Das geregelte Tastsignal CNT/DUT ist ein RücksetzsignalCNT/RST, um die geregelte Lastantwortcharakteristik CNT/LRC an derErzeugungsrate G bei der Anstiegsrate α von dem geregelten Wert Gcntder geregelten Erzeugungsrate zur oberen Begrenzung Gmax bereitzustellen,und im Ausführungsbeispiel2 wird der geregelte Wert Gcnt der Erzeugungsrate G innerhalb desBereichs von 95% bis 100 geregelt. Insbesondere wird zu Beginn dergeregelten Lastantwortsteuerung CNT/LRC und zur Aus-Zeitvorgabe,wenn die Erzeugungsrate G auf den geregelten Wert von 95% eingestelltist, das RücksetzsignalCNT/RST an den Rücksetzeingangb des LRC-Zählers 57 gelegt,und nachfolgend wird die Rücksetz-Zeitvorgabedes LRC-Zählers 57 durchdie Anstiegsrate α verzögert.
    [0047] DasLastantwortsteuerungsgültig/ungültig-SignalLRC/VI geht auf den hohen Pegel (HIGH), wenn die Betriebsrotationsgeschwindigkeitdes Wechselstromgenerators 10 die Lastantwortsteuerfreigabe-RotationsgeschwindigkeitN0 oder geringer ist, und die zweite Aus-Zeitvorgabesteuerschaltung 55 legtdie Lastantwortcharakteristik LRC von 5A anden Leistungstransistor 41 an, und dieses Signal gibt denniedrigen Pegel (LOW) an den Eingang b der UND-Schaltung 63 über denInverter 65. Daneben geht das Signal auf den niedrigenPegel (LOW), wenn die Betriebsrotationsgeschwindigkeit des Wechselstromgenerators 10 dieLastantwortfreigabe-Rotationsgeschwindigkeit N0 überschreitet, und die zweiteAus-Zeitvorgabesteuerschaltung 55 legt die geregelte Lastantwortsteuercharakteristik CNT/CLKan den Leistungstransistor 41 an, und legt den hohen Pegel(HIGH) an den Eingang b der UND-Schaltung 63 über denInverter 65 an. Das heißt, wenn dieses Lastantwortsteuergültig/ungültig-SignalLRC/VI auf den hohen Pegel geht, wird das geregelte Tastsignal CNT-DUTvon der UND-Schaltung 63 nicht ausgegeben, wenn jedochdas Lastantwortsteuergültig/ungültig-SignalLRC/VI auf den niedrigen Pegel (LOW) geht, tritt das geregelte TastsignalCNT/DUT am Ausgang c der UND-Schaltung 63 auf.
    [0048] EinEingang a der UND-Schaltung 64 ist mit dem Ausgang c desVergleichers 54 verbunden, und empfängt den Steuerimpuls CNT/A.Ein Eingang b davon ist mit einem Ausgang c der UND-Schaltung 63 verbunden.Demzufolge tritt in einem hohen Erzeugungsratenbereich, in dem dieBatteriespannung Vb die Referenzspannung Vref überschreitet, und der ersteSteuerimpuls CNT/A den hohen Pegel (HIGH) aufweist, das geregelteTastsignal CNT/DUT, das am Ausgang c der UND-Schaltung 63 auftritt, am Ausgangc der UND-Schaltung 64 auf, und wird demzufolge als zweitesRücksetzsignalRST2 an den Rücksetzeingangb des LRC des Zählers 57 vondem Eingang b der ODER-Schaltung 60 durch den Ausgang cangelegt. Das geregelte Tastsignal CNT/DUT, geliefert als zweitesRücksetzsignalRST2 an den Rücksetzeingangb des LRC-Zählers 57,gibt die geregelte Laststeuerung CNT/LRC von 5B anden Leistungstransistor 41.
    [0049] Die 6(a) bis 6(d) zeigenZeitdiagramme, die beispielhaft den Übergang der ErzeugungsrateG und der An-ZeitTon des Leistungstransistors 41 in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel2 mit Bezug auf sieben fortlaufende Steuerperioden T1 bis T7 veranschaulichen.In den 6(a) bis 6(d) bezeichnenTon1, Ton2, ..., Ton7 An-Zeitvorgabendes Leistungstransistors 41 in den jeweiligen Steuerperioden,und toff1, toff2, ..., toff7 Bezeichnen dessen Aus-Zeitvorgaben.
    [0050] Die 6(a) und 6(b) zeigenZustände,in denen die Betriebsrotationsgeschwindigkeit des Wechselstromgenerators 10 größer alsdie Lastantwortsteuer-Rotationsgeschwindigkeit N0 ist, und die LastantwortsteuerungLRC wird durch die Spannungssteuerschaltung 50A durchgeführt. 6(a) zeigt einen Zustand, in dem die Lastkonstant ist, und die Erzeugungsrate des Wechselstromgenerators 10 unddie AN-Zeit Ton des Leistungstransistors 41 sind konstantund ein Übergangwird getätigt.In diesem Zustand ist die An-Zeit Ton des Leistungstransistors 41 zuTon = A gemacht. 6(b) zeigt einenZustand, in dem die Last angelegt wird, und die Erzeugungsrate steigtmit der Anstiegsrate α inden Steuerperioden T1, T2,..., T7 an. In diesem Zustand ist die An-Zeitdes Leistungstransistors 41 in der ersten SteuerperiodeT1 A, und wird in den nachfolgenden Steuerperioden T2, T3,..., T7nachfolgend durch α erhöht.
    [0051] 6(c) zeigt einen Zustand, in dem die Betriebsrotationsgeschwindigkeitdes Wechselstromgenerators 10 die Lastantwortsteuerfreigabe-RotationsgeschwindigkeitN0 überschreitet,und die Lastantwortsteuerung LRC wird freigegeben. Es wird angenommen,dass in den Steuerperioden T1 und T2 die Erzeugungsrate G die obereBegrenzung Gmax = 100 ist, und dass die An-Periode Ton des Leistungstransistors 41 Ton/100ist, und dass in der nachfolgenden Steuerperiode T3, beispielsweisedurch ein temporäresVermindern der Batteriespannung Vb, die Erzeugungsrate G durch dieerste An-Zeitvorgabesteuerschaltung 53 vermindertwird, und dass die An-Zeit des Leistungstransistors 41 aufTon = A vermindert ist. In diesem Fall wird in der nächsten SteuerperiodeT4 eine Steuerung so durchgeführt,dass die Erzeugungsrate zu Gcnt = 95% wird, durch das geregelteTastsignal CNT/DUT, und die An-Periode des Leistungstransistorswird zu Ton/cnt. In den nachfolgenden Steuerperioden T5, T6 undT7 wird die An-Periodedes Leistungstransistors 41 schrittweise auf (Ton/cnt + α), (Ton/cnt+ 2α) und(Ton/cnt + 3α)erhöht,und die Aus-Zeitvorgabean den Leistungstransistor 41 wird als toff5, toff6 undtoff7 gegeben, und die Aus-Periode wird ebenso gehalten.
    [0052] Wieoben erwähntwird, wenn die Lastantwortsteuerung LRC freigegeben wird, auch wenndie Erzeugungsrate G temporärin der Steuerperiode T3 von 6(c) vermindertwird, in Übereinstimmung mitdem Ausführungsbeispiel2 nachfolgend in der geregelten Zeitperiode Tcnt die geregelte LastantwortCNT/LRC in den Steuerperioden T4 bis T7 bereitgestellt, und mehrereSteuerperioden T werden sichergestellt, in denen die Aus-Zeit anden Leistungstransistor 41 bereitgestellt wird. Falls diesegeregelte Lastantwortsteuerung CNT/LRC nicht bereitgestellt wird,wie in 6(d) gezeigt, wird, nachdem dieErzeugungsrate G in der einen beschränkten Steuerperiode T3 vermindertwird, die Erzeugungsrate G in den Steuerperioden T4 und T5 unmittelbarzur oberen Begrenzung Gmax, und als eine Folge wird die Steuerperiodefortgeführt,in der die Aus-Zeit dem Leistungstransistor 41 nicht bereitgestelltwird. Auch wenn die Erzeugungsrate G wiederum temporär in derSteuerperiode T6 vermindert wird, wird danach die ErzeugungsrateG wiederum zur oberen Begrenzung Gmax, und der Zustand dauert an,in der die Aus-Zeit dem Leistungstransistor 41 nicht bereitgestelltwird.
    [0053] Dasbegrenzte Vermindern der Erzeugungsrate G in einer Steuerperiode,wie in 6(d) gezeigt, kann durch dieErzeugungsraten-Überwachungsschaltung 47 oftnicht erkannt werden. Wenn die Verminderung der Erzeugungsrate Gin der beschränktenSteuerperiode durch die Erzeugungsraten-Überwachungsschaltung 47 nichterfasst werden kann, kann ebenso die Überwachungsausgabe MON dieErzeugungsrate G nicht genau überwachen,und es besteht die Gefahr, dass die elektronische Steuereinheit(ECU) eine fehlerhafte Steuerung bereitstellt.
    [0054] 7 zeigtein Vergleichsbeispiel, das mit dem Ausführungsbeispiel 2 zu vergleichenist. In diesem Vergleichsbeispiel ist eine UND-Schaltung 70 zwischeneiner Ausgabe c eines LRC-Zählers 57 und einemEingang b einer ODER-Schaltung 51 angeordnet. Ein Einganga dieser UND-Schaltung 70 istmit dem Ausgang c des LRC-Zählers 57 verbunden,ein Lastantwortsteuergültig/ungültig-SignalLRC/VI wird einem Eingang b der UND-Schaltung 70 bereitgestellt,und ein Ausgang c der UND-Schaltung 70 ist mit dem Eingangb der ODER-Schaltung 51 verbunden. Im in 7 gezeigtenVergleichsbeispiel wird, falls die Lastantwortsteuerung LRC nichtbereitgestellt wird, da das Lastantwortsteuergültig/ungültig-Signal LRC/VI auf denniedrigen Pegel (LOW)) geht, die geregelte LastantwortsteuerungCNT/LRC wie im Ausführungsbeispiel2 nicht bereitgestellt. Somit tritt, wie in 6(d) gezeigt,das temporäreVermindern der Erzeugungsrate G beschränkt auf eine Steuerperiodeauf, und es gibt einen Zustand, in dem dies durch den Erzeugungsratenüberwacher 47 nicht erfasstwerden kann.
    [0055] Wieoben erläutertkann im Ausführungsbeispiel2, falls die Lastantwortsteuerung LRC freigegeben wird, auch indem Fall, in dem die Erzeugungsrate G temporär vermindert wird, die Erzeugungsraten-Überwachungsschaltung 47 dasVermindern der Erzeugungsrate mit Sicherheit erfassen, da die geregelteLastantwortsteuerung CNT/LRC nachfolgend vorgegeben wird, und fallsdie Erzeugungsraten-ÜberwachungsausgabeMON in der elektronischen Steuereinheit 30 verwendet wird,kann eine Steuerung gesichert ausgeführt werden.
    [0056] DieSteuervorrichtung des Fahrzeugwechselstromgenerators in Übereinstimmungmit der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise als eine Steuervorrichtungeines in einem Fahrzeug angeordneten Wechselstromgenerators verwendetwerden.
    权利要求:
    Claims (15)
    [1] Eine Steuervorrichtung für einen Fahrzeugwechselstomgenerator,der eine gleichgerichtete Wechselstromausgabe bereitstellt und dieseeine Bordbatterie und elektronischen Lasten eines Fahrzeugs zuführt, wobeidie Steuervorrichtung umfasst: einen Leistungstransistor zumSteuern eines Feldstroms des Fahrzeugwechselstromgenerators; einFlip-Flop zum An/Aussteuern des Leistungstransistors in jeder miteiner konstanten Periode wiederholten Steuerperiode; und eineErzeugungsraten-Überwachungsschaltungzum Überwacheneines An/Zeitverhältnissesdes Leistungstransistors in jeder der Steuerperioden zur Überwachungeiner Erzeugungsrate, dadurch gekennzeichnet, dass dasFlip-Flop (45) einen Taktimpuls FLD/CLK mit einer konstantenPeriode und einem Steuerimpuls (CNT) erhält, der Taktimpuls (FLD/CLK)die Steuerperiode (T) einstellt und eine An-Zeitvorgabe des Leistungstransistors(41) in der Steuerperiode (T) festlegt, und der Steuerimpuls(CNT) eine Aus-Zeitvorgabe des Leistungstransistors (41)in der Steuerperiode (T) festlegt.
    [2] Die Steuervorrichtung für einen Fahrzeugwechselstromgeneratornach Anspruch 1, wobei das Flip-Flop (45) einen erstenEingang (S) enthält,um den Taktimpuls (FLD/CLK) zu erhalten, einen zweiten Eingang (R)zum Empfangen des Steuerimpulses (CNT), und einem Ausgang (Q) zumAnsteuern des Leistungstransistors (41).
    [3] Die Steuervorrichtung für einen Fahrzeugwechselstromgeneratornach Anspruch 2, weiter mit einer Spannungssteuerschaltung (50, 50A),die mit dem zweiten Eingang des Flip-Flops verbunden ist, wobeidie Spannungssteuerschaltung (50, 50A) den Steuerimpuls(CNT) an den zweiten Eingang (R) des Flip-Flops (45) injeder der Steuerperioden (T) anlegt.
    [4] Die Steuervorrichtung für den Fahrzeugwechselstromgeneratornach Anspruch 3, wobei die Spannungssteuerschaltung (50, 50A)eine Position des Steuerimpulses (CNT) mit Bezug auf den Taktimpuls (FLD/CLK)in Übereinstimmungmit einer Batteriespannung der Bordbatterie (20) durchführt.
    [5] Die Steuervorrichtung für den Fahrzeugwechselstromgeneratornach Anspruch 4, wobei die Spannungssteuerschaltung (50, 50A)einen Komparator (54) umfasst, und wobei der Komparator(54) die Batteriespannung mit einer Bezugsspannung vergleicht, umden Steuerimpuls (CNT) zu erzeugen.
    [6] Eine Steuervorrichtung für einen Fahrzeugwechselstromgenerator,der eine gleichgerichtete Wechselstromausgabe bereitstellt, unddiese zu einer Bordbatterie und elektrischen Lasten eines Fahrzeugsführt,wobei die Steuervorrichtung umfasst: eine Spannungssteuervorrichtung(40) zum wiederholten Bereitstellen, mit einer konstantenPeriode, von Steuerperioden (T) an einen Leistungstransistor (41)zum Steuern eines Feldstroms des Fahrzeugwechselstromgenerators(10), und zum Bereitstellen eines An-Zeitverhältnissesdes Leistungstransistors (41) in jeder der Steuerperioden(T) zur Steuerung einer Erzeugungsrate; und eine Erzeugungsraten-Überwachungsschaltung(47) zum Überwachender Erzeugungsrate, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungssteuervorrichtung(40) eine Lastantwortsteuerschaltung (56) zumSteuern der Erzeugungsrate in Übereinstimmungmit einer Erhöhung einerLast umfasst, die Lastantwortsteuerschaltung (56)eine erste und eine zweite Steuersignalschaltung (61, 62)umfasst, die erste Steuersignalschaltung (61) eineLastantwortsteuerung (LRC) zum Einstellen der Erzeugungsrate zwischeneiner unteren Begrenzung Gmin und einer oberen Begrenzung Gmax in Übereinstimmungmit der Erhöhungder Last durchführt,und die zweite Steuerschaltung (62), falls die Lastantwortsteuerung(LRC) freigegeben wird, eine geregelte Lastantwortsteuerung (CNT/LRC)zum Einstellen der Erzeugungsrate zwischen einem geregelten Wert Gcnt,der näheran der oberen Begrenzung Gmax als an der unteren Begrenzung Gminist, und der oberen Begrenzung Gmax in Übereinstimmung mit der Erhöhung derLast durchführt.
    [7] Die Steuervorrichtung für einen Fahrzeugwechselstromgeneratornach Anspruch 6, wobei die Spannungssteuervorrichtung (40)ein Flip-Flop (45) zum An/Aussteuern des Leistungstransistors (41)umfasst, das Flip-Flop (45) die Steuerperiode (T)durch einen Taktimpuls (FLD/CLK) mit einer konstanten Periode einstellt,eine An-Zeitvorgabe des Leistungstransistors (41) in derSteuerperiode (T) festlegt, und eine Aus-Zeitvorgabe des Leistungstransistors(41) in der Steuerperiode (T) durch einen Steuerimpuls(CNT) festlegt, und die Lastantwortsteuerschaltung (56)eine Position des Steuerimpulses (CNT) mit Bezug auf den Taktimpuls(FLD/CLK) einstellt, und ein An-Zeitverhältnis des Leistungstransistors(41) in der Steuerperiode (T) einstellt.
    [8] Die Steuervorrichtung für den Fahrzeugwechselstromgeneratornach Anspruch 7, wobei die Spannungssteuervorrichtung (40)eine Spannungssteuerschaltung (50A) zum Bereitstellen des Steuerimpulses(CNT) an das Flip-Flop (45) umfasst, die Spannungssteuerschaltung(50A) eine erste und eine zweite Aus-Zeitvorgabesteuerschaltung(53, 55) umfasst, die erste Aus-Zeitvorgabesteuerschaltung(53) eine Position des Steuerimpulses (CNT) mit Bezug auf denTaktimpuls (FLD/CLK) in Übereinstimmungmit einer Batteriespannung der Bordbatterie (20) durchführt, und diezweite Aus-Zeitvorgabesteuerschaltung (55) die Positiondes Steuerimpulses (CNT) mit Bezug auf den Taktimpuls (FLD/CLK)durch die Lastantwortsteuerschaltung einstellt.
    [9] Die Steuervorrichtung für den Fahrzeugwechselstromgeneratornach Anspruch 6, wobei die Lastantwortsteuerschaltung (56)einen Lastantwortsteuerzähler(57) umfasst, und der Lastantwortsteuerzähler (57)Lastantwortsteuertakte (LRC/CLK) zählt und einen Ausgang c zurErzeugung des Steuerimpulses (CNT) enthält, wenn ein Zählerwerteinen Zählerzielwerterreicht.
    [10] Steuervorrichtung für den Fahrzeugwechselstromgeneratornach Anspruch 9, wobei der Lastantwortsteuerzähler (57)einen Rücksetzausgangd und einen Rücksetzeingangb enthält,und eine Rücksetzausgabe(RST1) erzeugt, wenn eine vorgegebene Anzahl von Lastantwortsteuertakten (LRC/CLK)gezähltwird, nachdem der Zählerwert denZählerzielwerterreicht, und die erste Steuersignalschaltung (61)mit dem Rücksetzausgang(d) verbunden ist, den Zählerzielwert durchden Rücksetzausgang(RST1) erhöhtund hält, denZählerwertzurücksetzt,und die Lastantwortsteuerung (RLC) durchführt.
    [11] Die Steuervorrichtung für den Fahrzeugwechselstromgeneratornach Anspruch 10, wobei die zweite Steuersignalschaltung (62)mit dem Rücksetzeingang(b) des Lastantwortsteuerzählers(57) verbunden ist, und die geregelte Lastantwortsteuerung (CNT/LRC)mit dem geregelten Wert durchgeführt wird.
    [12] Die Steuervorrichtung für den Fahrzeugwechselstromgeneratornach Anspruch 6, wobei die untere Begrenzung Gmin auf eine Erzeugungsrate von0% eingestellt ist, und die obere Begrenzung Gmax auf eine Erzeugungsratevon 100 eingestellt ist.
    [13] Die Steuervorrichtung für einen Fahrzeugwechselstromgeneratornach Anspruch 12, wobei der geregelte Wert Gcnt auf einer Erzeugungsrate von90 bis 100% eingestellt ist.
    [14] Die Steuervorrichtung für den Fahrzeugwechselstromgeneratornach Anspruch 13, wobei der geregelte Wert Gcnt auf einer Erzeugungsrate vonungefähr95% eingestellt ist.
    [15] die Steuervorrichtung für den Fahrzeugwechselstromgeneratornach Anspruch 6, wobei die geregelte Lastantwortsteuerung (CNT/RLC)in einer begrenzten Regelperiode von 100 msec oder weniger von derErhöhungder Last durchgeführtwird.
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