CN102668365B - 车用交流发电机的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种能在利用外部控制单元将目标电压值从高目标电压值变更为低目标电压值的情况下、减小电池电压值的下冲值的经改良的车用交流发电机的控制装置。本发明的车用交流发电机的控制装置中的电压控制单元包括：目标电压调整单元，该目标电压调整单元根据来自外部控制单元的目标变更指令来调整目标电压值；以及缓励控制电路，该缓励控制电路在车辆负载增大时，及在利用所述目标电压调整单元使所述目标电压值下降为更低的值时，根据励磁占空比控制特性来进行控制，使得所述励磁占空比增加，所述缓励控制电路包含使所述励磁占空比控制特性发生变化的占空比特性变化单元，所述占空比特性变化单元在所述励磁占空比控制特性的规定区域中，使所述励磁占空比的增加速度与其他区域相比发生变化。

Description

车用交流发电机的控制装置

技术领域

本发明涉及一种装载于汽车等车辆的、对车载电池和车辆负载进行供电的车用交流发电机的控制装置。

背景技术

一般，在车用交流发电机中，附加设置有电压控制单元，该电压控制单元将车用交流发电机的输出电压控制为目标电压值。在多数情况下，该电压控制单元具有以下结构：即，对控制流过车用交流发电机的励磁线圈的励磁电流的功率开关元件重复提供控制循环，并对所述各控制循环中的表示功率开关元件的导通时间比率的励磁占空比进行调整，以将车用交流发电机的输出电压控制为目标电压值。

在日本专利特开昭62－64299号公报中揭示有缓励控制，所述缓励控制是在新接入车辆负载的情况下，为了抑制车用交流发电机的驱动转矩急剧上升，而使车用交流发电机的励磁电流随时间经过而缓慢上升。另外，在日本专利特开平7－194023号公报中，揭示有外部控制，所述外部控制以根据车辆的运行状态来进行控制、使得车用交流发电机的输出电压成为适当的值为目的，由电压控制单元的外部控制单元提供对于车用交流发电机的输出电压的目标变更指令，基于该目标变更指令，来调整对于车用交流发电机的输出电压的目标电压值。

专利文献1：日本专利特开昭62－64299号公报

专利文献2：日本专利特开平7－194023号公报

发明内容

在将所述缓励控制和所述外部控制嵌入所述电压控制单元而得的车用交流发电机的控制装置中，例如在利用外部控制单元来提供将目标电压值从高电压值变更为低电压值的目标变更指令的情况下，在车辆负载较小的状态下，由于车载电池的电池电压在一段期间内不会下降，因此，处于即使车用交流发电机不发电也没问题的状态。因而，开始进行负载响应控制的励磁占空比几乎下降至0%，在电池电压下降从而成为车用交流发电机必须开始发电的状态之后，开始进行负载响应控制。其结果是，会产生车用交流发电机的输出电压比目标电压值要低很多的下冲，从而会产生造成车灯的照明发生大幅变化等不舒服感觉的问题。

本发明提出了一种能改善这样的问题的车用交流发电机的控制装置。

本发明的车用交流发电机的控制装置对车用交流发电机的交流输出进行整流，以对车载电池和车辆负载进行供电，其特征在于，所述车用交流发电机的控制装置包括电压控制单元，该电压控制单元对控制流过所述车用交流发电机的励磁线圈的励磁电流的功率开关元件重复提供控制循环，并对所述各控制循环中的表示所述功率开关元件的导通时间比率的励磁占空比进行调整，以将所述车用交流发电机的输出电压控制为目标电压值，所述电压控制单元包括：目标电压调整单元，该目标电压调整单元根据来自外部控制单元的目标变更指令来调整所述目标电压值；以及缓励控制电路，该缓励控制电路在所述车辆负载增大时，及在利用所述目标电压调整单元使所述目标电压值下降为更低的值时，根据励磁占空比控制特性来进行控制，使得所述励磁占空比增加，所述缓励控制电路包含使所述励磁占空比控制特性发生变化的占空比特性变化单元，所述占空比特性变化单元在所述励磁占空比控制特性的规定区域中，使所述励磁占空比的增加速度与所述励磁占空比控制特性的其他区域相比发生变化。

在本发明的车用交流发电机的控制装置中，由于电压控制单元包括：目标值调整单元，该目标电压调整单元根据来自外部控制单元的目标变更指令来调整所述目标电压值；以及缓励控制电路，该缓励控制电路在所述车辆负载增大时，及在利用所述目标电压调整单元使所述目标电压值下降为更低的值时，根据励磁占空比控制特性来进行控制，使得励磁占空比增加，所述缓励控制电路包含使所述励磁占空比控制特性发生变化的占空比特性变化单元，所述占空比特性变化单元在所述励磁占空比控制特性的规定区域中，使所述励磁占空比的增加速度与所述励磁占空比控制特性的其他区域相比发生变化，因此，即使例如在车辆负载较小的状态下，利用外部控制单元来提供将目标电压值从高电压值变更为低电压值的目标变更指令的情况下，也能抑制车用交流发电机的输出电压比目标电压值要低的下冲，从而能消除车灯的照明发生大幅变化等不舒服感觉。

附图说明

图1是表示本发明的车用交流发电机的控制装置的实施方式1的电路图。

图2是表示实施方式1中的缓励控制电路的框图。

图3是表示实施方式1中的励磁占空比控制特性的特性图。

图4是实施方式1中的电压控制单元的控制动作的说明图。

图5是在实施方式1中举例示出与来自外部控制单元的目标变更指令相对应的目标电压值、电池电压值以及励磁占空比的变化的时序图。

图6是与图5相对应的控制动作的说明图。

图7是举例示出比较例中的目标电压值、电池电压值以及励磁占空比的变化的时序图。

图8是表示本发明的车用交流发电机的控制装置的实施方式2中的缓励控制电路的框图。

图9是表示实施方式2中的励磁占空比控制特性的特性图。

图10是表示本发明的车用交流发电机的控制装置的实施方式3的电路图。

图11是表示实施方式3中的缓励控制电路的框图。

图12是表示本发明的车用交流发电机的控制装置的实施方式4中的缓励控制电路的框图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的车用交流发电机的控制装置的几个实施方式进行说明。

实施方式1.

图1是表示本发明的车用交流发电机的控制装置的实施方式1的电路图。

(1)实施方式1的整体结构

实施方式1所涉及的车用交流发电机的控制装置与车用交流发电机10、车载电池20、以及车辆负载25一起使用，并包括电压控制单元30。交流发电机10包括三相发电线圈11、三相整流电路13、以及励磁线圈15。该交流发电机10将励磁线圈15配置在由车辆驱动用发动机所驱动的转子上，并将三相发电线圈11配置在固定于转子周围的定子上。三相发电线圈11连接成星形，基于流过励磁线圈15的励磁电流If，来产生三相交流电压。三相整流电路13构成作为三相全波整流电路，并与三相发电线圈11相连接。三相整流电路13对三相发电线圈11所产生的三相交流电压进行整流，在正侧输出端子13P与负侧输出端子13N之间产生发电机输出电压。

三相整流电路13的正侧输出端子13P直接与车载电池20的正端子相连接，负侧输出端子13N与基准电位点、例如车体相连接而进行接地。车载电池20的负端子与基准电位点相连接。车辆负载25是车辆的各种电负载，包含多个电负载。这些多个电负载分别经由开关与车载电池20进行并联连接。交流发电机10通过三相整流电路13对车载电池20和车辆负载25进行供电。车载电池20由交流发电机10的发电机输出电压进行充电，车辆负载25从交流发电机10和车载电池20接受供电。端子B是与车载电池20的正端子相连接的电池端子，还与三相整流电路13的正侧输出端子13P相连接。

励磁线圈15的正端子直接与电池端子B相连接，其负端子经由电压控制单元30，与基准电位点相连接。利用交流发电机10和车载电池20对励磁线圈15进行励磁，利用电压控制单元30，对流过该励磁线圈15的励磁电流If进行导通断开控制。

电压控制单元30通过对励磁电流If进行导通断开控制，从而对三相发电线圈11所产生的三相交流电压进行控制，对由三相整流电路13所输出的发电机输出电压进行控制。该电压控制单元30包括励磁端子F1、F2、以及外部控制端子OC，在其内部具有续流二极管31、功率开关元件33、SR触发器35、OR电路37、第一控制脉冲发生电路40、以及第二控制脉冲发生电路50。

电压控制单元30的励磁端子F1、F2直接与励磁线圈15的正端子和负端子相连接。外部控制端子OC与位于电压控制单元30的外部的外部控制单元相连接，具体而言，与电子控制单元(ECU)49相连接。该电子控制单元49是进行车辆驱动用发动机的各种控制、例如点火控制、进气控制、及燃料喷射控制等的微型计算机。续流二极管31吸收励磁线圈15所产生的过电压，与励磁端子F1、F2相连接，与励磁线圈15进行并联连接。

功率开关元件33对流过励磁线圈15的励磁电流If进行导通断开控制。该功率开关元件33由功率MOSFET、和功率IGBT等功率半导体元件构成，具有一对主端子T1、T2和控制端子G。主端子T1与励磁端子F2相连接，主端子T2与基准电位点相连接而进行接地。该功率开关元件33在控制端子G成为高电平时处于导通状态，在主端子T1、T2间有励磁电流If流过，另外在控制端子G成为低电平时处于断开状态，以切断主端子T1、T2间的励磁电流If。

SR触发器35包括输出Q、置位输入S、以及复位输入R。输出Q与功率开关元件33的控制端子G相连接，将该控制端子G控制为高电平或低电平，以使功率开关元件33导通、断开。将基准时钟脉冲CLK输入到置位输入S。将控制脉冲CP输入到复位输入R。在每次输入基准时钟脉冲CLK时，SR触发器35将输出Q的输出信号设为高电平，使功率开关元件33成为导通状态。在输入到复位输入R的控制脉冲CP上升至高电平之前，该功率开关元件33的导通状态将持续。

以规定周期T重复输入基准时钟脉冲CLK，在相邻的两个基准时钟脉冲CLK之间，分别提供控制循环CC。所述各控制循环CC的时间长度与周期T相等。具体而言，例如将该基准时钟脉冲CLK的重复频率设为100～200(Hz)。由于基准时钟脉冲CLK的周期是规定周期T，始终保持一定，因此，各控制循环CC的时间长度T始终成为相同的时间长度T。在各控制循环CC中，控制脉冲CP决定功率开关元件33的导通时间Ton。导通时间Ton与各控制循环CC的时间长度T的比值Ton/T是导通时间比率，将其称为对于励磁电流If的励磁占空比DUTY。

OR电路37包括输出a和一对输入b、c，在输出a产生控制脉冲CP。OR电路37的输出a与SR触发器35的复位输入R相连接，将控制脉冲CP提供给SR触发器35的复位输入R。OR电路37的输入b与第一控制脉冲发生电路40相连接。该第一控制脉冲发生电路40产生第一控制脉冲CP1，并将该第一控制脉冲CP1提供给OR电路37的输入b。分别在各控制循环CC中产生第一控制脉冲CP1。OR电路37的输入c与第二控制脉冲发生电路50相连接。该第二控制脉冲发生电路50在车辆驱动用发动机处于怠速运行状态的情况下，分别在各控制循环CC中产生第二控制脉冲CP2，并将该第二控制脉冲CP2提供给OR电路37的输入c。将控制脉冲CP设为第一控制脉冲CP1或第二控制脉冲CP2的任意一方，这些控制脉冲CP1、CP2中的、在较早的时刻上升的控制脉冲使功率开关元件33断开。

第一控制脉冲发生电路40包含电池电压检测电路41、比较器43、目标电压发生电路45、以及目标电压调整电路47。电池电压检测电路41是检测电池电压值VB的电路，其一端经由励磁端子F1与电池端子B相连接，其另一端与基准电位点相连接而进行接地。电池电压检测电路41具有串联连接的分压电阻R1、R2，从该分压电阻R1、R2的连接点输出电池电压值VB。该电池电压值VB是表示车载电池20的电压和从三相整流电路13输出的发电机输出电压的信号。该电池电压值VB随着车辆负载25的变动而变化，另外，通过控制对于励磁电流If的励磁占空比DUTY，来调整该电池电压值VB。

目标电压发生电路45产生目标电压VREF。该目标电压VREF是例如以与规定周期T相同的周期发生变化的锯齿波信号。该目标电压VREF具有目标电压值Vref。将该目标电压值Vref设为如下信号：即，与基准时钟脉冲CLK同步，在与基准时钟脉冲CLK相同的时刻上升，在产生下一个基准时钟脉冲CLK之前，电平呈直线形下降。例如将该目标电压值Vref的振幅设为1(V)。由于该目标电压VREF的目标电压值Vref呈锯齿状变化，因此，不具有一定的电压值，但在示意性地表示该目标电压值Vref的大小的情况下，使用各控制循环CC中的目标电压值Vref的平均电压。所述各控制循环CC中的目标电压值Vref的平均电压与控制循环CC的正中间时刻的目标电压值Vref相等。

目标电压调整电路47连接于电压控制单元30的外部控制端子OC与目标电压发生电路45之间。由外部控制单元(ECU)49对外部控制端子OC提供目标变更指令TVC。用目标电压调整电路47来接收来自该外部控制单元49的目标变更指令TVC，该目标电压调整电路47基于来自外部控制单元49的目标变更指令TVC，对目标电压发生电路45提供目标电压指令tvc。该目标电压指令tvc调整对于目标电压值Vref的偏置值的大小，以调整目标电压值Vref的平均电压的大小。例如，在利用外部控制单元49、将目标电压值Vref从较高的平均电压的目标电压值变更为较低的平均电压的目标电压值的情况下，提供目标电压指令tvc，使得对于目标电压值Vref的偏置值减小。目标电压指令tvc调整对于目标电压值Vref的偏置值的大小，使目标电压值Vref的平均电压增大或下降。目标电压指令tvc例如在0～2(V)的范围内调整对于目标电压值Vref的偏置值，以调整目标电压值Vref的平均电压。

比较器43具有输出a和一对输入b、c。该比较器43的输出a与OR电路37的输入b相连接，将第一控制脉冲CP1提供给OR电路37的输入b。由电池电压检测电路41将电池电压值VB提供给比较器43的输入b。由目标电压发生电路45将目标电压值Vref提供给比较器43的输入c。比较器43将电池电压值VB和目标电压值Vref进行比较，分别在各控制循环CC中，当电池电压值VB超过目标电压值Vref时，使第一控制脉冲CP1上升至高电平。将该第一控制脉冲CP1的上升时刻设为t1。第一控制脉冲CP1从上升时刻t1起到控制循环CC的结束时刻为止都维持高电平。

第二控制脉冲发生电路50包含缓励控制电路60。将第一控制脉冲CP1提供给该缓励控制电路60。缓励控制电路60在车辆驱动用发动机处于怠速运行状态的情况下，接受第一控制脉冲CP1，并产生第二控制脉冲CP2。将该第二控制脉冲CP2提供给OR电路37的输入c。分别在各控制循环CC中产生该第二控制脉冲CP2。将该第二控制脉冲CP2的上升时刻设为t2。第二控制脉冲CP2从上升时刻t2起到控制循环CC的结束时刻为止都维持高电平。上升时刻t2被控制在上升时刻t1的前后。将第一控制脉冲CP1、第二控制脉冲CP2输入到OR电路37，其中上升时刻较早的那个控制脉冲CP1、CP2使功率开关元件33断开。这些第一控制脉冲CP1或第二控制脉冲CP2决定功率开关元件33的导通时间Ton，并决定励磁占空比DUTY。

(2)缓励控制电路60的结构

图2是表示实施方式1中的缓励控制电路60的框图。缓励控制电路60包含负载响应控制计数器61、比较器63、加法运算器65、减法运算器67、D触发器70、判定器71、NAND电路75、以及选择器77。

负载响应控制计数器61构成负载响应控制单元62。在各控制循环CC中，使用该负载响应控制单元62来产生第二控制脉冲CP2，另外，该负载响应控制单元62根据车辆负载25的变动，来对各控制循环CC中的第二控制脉冲CP2的上升时刻t2进行控制。

负载响应控制计数器61是包含多个位的二进制计数器。该负载响应控制计数器61具有输出a、输入b、以及计数值控制输入c。将负载响应控制时钟LRC/CLK提供给该负载响应控制计数器61的输入b，负载响应控制计数器61对该负载响应控制时钟LRC/CLK进行计数，并在输出a产生负载响应控制计数值DLRC。与基准时钟脉冲CLK相比，负载响应控制时钟LRC/CLK具有其10倍以上的较高的重复频率，例如具有基准时钟脉冲CLK的重复频率的16倍的重复频率。在各控制循环CC的开始时刻，负载响应控制计数值DLRC为零计数值，即，其所有的位的值都为零，从该零计数值起，将负载响应控制时钟LRC/CLK依次进行加法计数。使用该负载响应控制计数值DLRC来产生第二控制脉冲CP2，另外，根据该负载响应控制计数值DLRC的变化，来对各控制循环CC中的第二控制脉冲CP2的上升时刻t2进行控制。

比较器63具有输出a和一对输入b、c。从比较器63的输出a输出第二控制脉冲CP2。将负载响应控制计数值DLRC从负载响应控制计数器61输入到比较器63的输入b。将自由运行计数值Dfree输入到比较器63的输入c。该自由运行计数值Dfree是位数与负载响应控制计数值DLRC相同的二进制计数值。该自由运行计数值Dfree是从各控制循环CC的开始时刻起到结束时刻为止依次对负载响应控制时钟LRC/CLK进行加法计数而得到的计数值。自由运行计数值Dfree在各控制循环CC的开始时刻为零计数值，即，其所有的位的值都为零，从该零计数值起依次进行加法计数，在各控制循环CC的结束时刻，成为满计数值，即，其所有的位都成为1。在各控制循环CC中，负载响应控制计数值DLRC与自由运行计数值Dfree相一致的时刻成为第二控制脉冲CP2的上升时刻t2。在各控制循环CC中，在负载响应控制计数值DLRC与自由运行计数值Dfree相一致的时刻，比较器63使输出a所输出的第二控制脉冲CP2上升至高电平。

加法运算器65具有输出a和两个输入b、c。将从负载响应控制计数器61输出的负载响应控制计数值DLRC输入到该加法运算器65的输入b。将规定的加法运算值P输入到加法运算器65的输入c。加法运算器65输出将加法运算值P与负载响应控制计数值DLRC相加而获得的加法运算输出Dadd。减法运算器67具有输出a和两个输入b、c。将从负载响应控制计数器61输出的负载响应控制计数值DLRC输入到该减法运算器67的输入b。将规定的减法运算值N输入到减法运算器67的输入c。减法运算器67输出从负载响应控制计数值DLRC中减去减法运算值N而获得的减法运算输出Dsub。

D触发器70具有输入D、时钟输入ck、以及输出Q。将由比较器63输出的第二控制脉冲CP2提供给输入D。将第一控制脉冲CP1提供给时钟输入ck。在各控制循环CC中，D触发器70根据第一控制脉冲CP1、第二控制脉冲CP2的上升时刻t1、t2的前后关系，来改变输出Q的电平。将第一控制脉冲的CP1的上升时刻t1设为D触发器70的动作时刻。

将第二控制脉冲CP2的上升时刻t2是在第一控制脉冲CP1的上升时刻t1之前的情况称为t2在先的情况，相反将第二控制脉冲CP2的上升时刻t2是在第一控制脉冲CP1的上升时刻t1之后、上升时刻t1是在上升时刻t2之前的情况称为t1在先的情况。在t2在先的情况下，在D触发器70的动作时刻t1，输入D成为高电平，输出Q被设为高电平。在t1在先的情况下，在D触发器70的动作时刻t1，输入D为低电平，输出Q被设为低电平。

将从负载响应控制计数器61输出的负载响应控制计数值DLRC输入到判定器71。判定器71将负载响应控制计数值DLRC与规定计数值Ds相比较，判定负载响应控制计数值DLRC是否为规定计数值Ds以下。当负载响应控制计数值DLRC为规定计数值Ds以下时，判定器71的输出成为高电平。当负载响应控制计数值DLRC大于规定计数值Ds时，判定器71的输出成为低电平。

判定器71构成占空比特性变化单元72。将判定器71的输出成为低电平的状态、即负载响应控制计数值DLRC大于规定计数值Ds的状态设为通常状态NC，将判定器71的输出成为高电平的状态、即负载响应控制计数值DLRC为规定计数值Ds以下的状态称为特定状态SC。占空比特性变化单元72将特定状态SC下的励磁占空比DUTY的控制特性与通常状态NC下的励磁占空比DUTY的控制特性相比较，并改变该特定状态SC下的励磁占空比DUTY的控制特性。

NAND电路75具有输出a和两个输入b、c。该NAND电路75的输入b与D触发器70的输出Q相连接，其输入c与判定器71的输出相连接。在判定器71的输出为低电平的状态、即通常状态NC下，该NAND电路75将D触发器70的输出Q进行反相，并将其从输出a进行输出。在该通常状态NC下，在t1在先的情况、即上升时刻t2在上升时刻t1之后的情况下，NAND电路75的输出成为高电平，另外，在t2在先的情况、即上升时刻t2在上升时刻t1之前的情况下，NAND电路75的输出成为低电平。另外，在判定器71的输出成为高电平的特定状态SC下，NAND电路75的输出成为低电平。

选择器77具有输出a和输入b、c、d、e。将表示车辆驱动用发动机处于怠速运行状态这一情况的怠速运行信号IS提供给该选择器77的输入b。当发动机转速为怠速转速以下时，该怠速运行信号IS成为低电平，当发动机转速超过怠速转速时，该怠速运行信号IS成为高电平。选择器77的输出a与负载响应控制计数器61的计数值控制输入c相连接，若怠速运行信号IS成为高电平，则将负载响应控制计数器61的负载响应控制计数值DLRC强制控制为满计数值。作为结果，在车辆驱动用发动机处于怠速运行状态、怠速运行信号IS成为低电平的情况下，负载响应控制计数器61对负载响应控制时钟LRC/CLK进行计数，以进行负载响应控制。

选择器77的输入c与加法运算器65的输出a相连接，将加法运算输出Dadd输入到选择器77的输入c。选择器77的输入d与减法运算器67的输出a相连接，将减法运算输出Dsub输入到选择器77的输入d。选择器77的输入e与NAND电路75的输出a相连接。将NAND电路75的输出a用作为切换加法运算输出Dadd和减法运算输出Dsub的切换信号。

(3)电压控制单元30的励磁占空比控制特性

图3表示电压控制单元30的励磁占空比控制特性。该励磁占空比控制特性表示励磁占空比DUTY随着时间经过而从0(%)增加至100(%)时的特性。图3的纵轴表示励磁占空比DUTY(%)，其横轴表示时间轴。图3的励磁占空比控制特性包含区域A和区域B这两个区域。区域A与区域B之间的边界是规定占空比值DUTY(Ds)。该规定占空比值DUTY(Ds)与判定器71所使用的规定计数值Ds相对应，例如将其设定为10～30(%)，具体而言，设定为25(%)。区域A是与超过规定占空比值DUTY(Ds)的励磁占空比DUTY、即规定占空比值DUTY(Ds)和100%之间的励磁占空比DUTY相对应的区域。该区域A与通常状态NC、即判定器71输出低电平输出的状态相对应。在该区域A中，在励磁占空比DUTY随时间而增加的情况下，励磁占空比DUTY沿着相对于时间轴倾斜的直线81，从规定占空比值DUTY(Ds)向100(%)呈直线形增加。

区域B是与规定占空比值DUTY(Ds)以下的励磁占空比DUTY、即规定占空比值DUTY(Ds)与0(%)之间的励磁占空比DUTY相对应的区域。该区域B与特定状态SC、即判定器71输出高电平输出的状态相对应。在该区域B中，励磁占空比DUTY沿相对于时间轴垂直的直线82，从0(%)向规定占空比值DUTY(Ds)急剧增加。

(4)通常状态NC下的励磁占空比DUTY的控制动作

图4是通常状态NC、即判定器71的输出为低电平的状态下的电压控制单元30的控制动作的说明图。

当判定器71的输出为低电平时，NAND电路75将D触发器70的输出Q进行反相，并将其提供给选择器77的输入e。在t2在先的情况、即上升时刻t2在上升时刻t1之前的情况下，D触发器70的输出Q成为高电平输出，但该高电平输出被NAND电路75进行反相，从而变为低电平。另外，在t1在先的情况、即上升时刻t2在上升时刻t1之后的情况下，D触发器70的输出Q成为低电平输出，但该低电平输出被NAND电路75进行反相，从而变为高电平。

在t2在先的情况、即输入e成为低电平的情况下，选择器77选择加法运算输出Dadd，将该加法运算输出Dadd提供给负载响应控制计数器61的计数值控制输入c。另外，在t1在先的情况、即输入e成为高电平的情况下，选择器77选择减法运算输出Dsub，将该减法运算输出Dsub提供给负载响应控制计数器61的计数值控制输入c。利用该加法运算输出Dadd或减法运算输出Dsub，来控制励磁占空比DUTY。

在成为t2在先的情况的各控制循环CC中，将加法运算输出Dadd提供给负载响应控制计数器61的计数值控制输入c，负载响应控制计数器61将负载响应控制计数值DLRC强制控制为加法运算输出Dadd。该加法运算输出Dadd是由负载响应控制计数值DLRC与加法运算值P相加而成，在提供了该加法运算输出Dadd的各控制循环CC中，将负载响应控制计数值DLRC进行加法计数，所计数的值相当于加法运算值P，将第二控制脉冲CP2的上升时刻t2延迟了与加法运算值P相当的时间，从而励磁占空比DUTY增加。

另外，在成为t1在先的情况的各控制循环CC中，负载响应控制计数器61将负载响应控制计数值DLRC强制控制为减法运算输出Dsub。该减法运算输出Dsub是由负载响应控制计数值DLRC与减法运算值N相减而成，在提供了该减法运算输出Dsub的各控制循环CC中，将负载响应控制计数值DLRC进行减法计数，所计数的值相当于减法运算值N，将第二控制脉冲CP2的上升时刻t2提前了与减法运算值N相当的时间，从而励磁占空比DUTY减小。

图4的纵栏(1)举例示出了某个控制状态，纵栏(2)、(3)分别举例示出了从纵栏(1)的控制状态发生变化后的控制状态。纵栏(2)的控制状态是与纵栏(1)的控制状态相比、增加了励磁占空比DUTY后的控制状态。纵栏(3)的控制状态是与纵栏(1)的控制状态相比、减小了励磁占空比DUTY后的控制状态。在各纵栏(1)、(2)、(3)中，在横栏(a)中示出了相邻的两个基准时钟脉冲CLK，在横栏(b)中示出了与所述相邻的两个基准时钟脉冲CLK相对应的目标电压值Vref和电池电压值VB，另外，在横栏(c)、(d)中示出了与所述相邻的两个基准时钟脉冲CLK相对应的第一控制脉冲CP1、第二控制脉冲CP2，在横栏(e)中示出了对于功率开关元件33的导通时间Ton。横栏(a)～(e)的横轴是彼此共用的时间轴。

在图4的各纵栏的横栏(a)中，与控制循环CC一起分别示出了相邻的两个基准时钟脉冲CLK。在各基准时钟脉冲CLK成为高电平的基准时刻t0，对SR触发器35进行置位，功率开关元件33处于导通状态。在图4的各纵栏的横栏(a)中，仅示出了一个控制循环CC，但控制循环CC是基于基准时钟脉冲CLK的重复而依次连续提供的。在分别相邻的两个基准时钟脉冲CLK之间提供控制循环CC。控制循环CC的开始时刻和结束时刻与基准时刻t0相一致。

在图4的各纵栏的横栏(c)中，在各横栏(a)所示的控制循环CC之中，示出了第一控制脉冲CP1，在各纵栏的横栏(b)中，示出了与该第一控制脉冲CP1相对应的目标电压值Vref和电池电压值VB。在图4的各纵栏中，设目标电压值Vref不受到由外部控制单元49所引起的变更，是不发生变化的电压值。

在纵栏(1)中，第一控制脉冲CP1的上升时刻t1为t11，第二控制脉冲CP2的上升时刻t2为t21。由于车辆负载25稳定，因此，上升时刻t11、t21基本相互一致。电池电压值VB为VB11，在该电池电压值VB11超过目标电压值Vref的时刻t11，第一控制脉冲CP1上升至高电平，由第一控制脉冲CP1来决定的导通时间Ton1成为Ton11。在纵栏(1)中，将由第二控制脉冲CP2来决定的导通时间Ton2表示为Ton21。在纵栏(1)的状态下，横栏(e)所示的功率开关元件33的导通时间Ton根据由第一控制脉冲CP1、第二控制脉冲CP2来决定的导通时间Ton11、Ton21中的任意一个导通时间来决定。

在纵栏(2)中，第一控制脉冲CP1的上升时刻t1从t11移动至t12，第二控制脉冲CP2的上升时刻t2从t21移动至t22。在该纵栏(2)中，在其最初的控制循环CC中，基于车辆负载25的增加，电池电压值VB从VB11下降至小于VB11的VB12。因电池电压值VB下降至VB12，从而第一控制脉冲CP1的上升时刻t1从t11移动至t12。与电池电压值VB下降至VB12这一情况相对应，第一控制脉冲CP1的上升时刻t1立刻从t11移动至t12。

然而，在纵栏(2)的最初的控制循环CC中，如纵栏(2)的横栏(d)所示，第二控制脉冲CP2的上升时刻t2维持与纵栏(1)相同的时刻t21。在纵栏(2)的最初的控制循环CC中，由于第二控制脉冲CP2的上升时刻t2维持t21，因此，成为t2在先的情况，其结果是，在纵栏(2)中，根据第二控制脉冲CP2来决定横栏(e)所示的功率开关元件33的导通时间Ton。在纵栏(2)的最初的控制循环CC中，产生功率开关元件33在第二控制脉冲CP2的上升时刻t21被断开的结果，功率开关元件33的导通时间Ton的值与导通时间Ton21相同，所述导通时间Ton21与纵栏(1)相同。

在该纵栏(2)的最初的控制循环CC中，由于是t2在先的情况，因此，对于缓励控制电路60的D触发器70，由于在输入到时钟输入ck的第一控制脉冲CP1的上升时刻t12，第二控制脉冲CP2处于已经上升至高电平的状态，因此，D触发器70的输出Q成为高电平，其结果是，选择器77将加法运算输出Dadd提供给负载响应控制计数器61的计数值控制输入c，将负载响应控制计数值DLRC进行加法计数至加法运算值Dadd。在几个控制循环CC中，重复进行加至该加法运算值Dadd的加法计数动作。其结果是，如横栏(d)所示，决定功率开关元件33的导通时间Ton的第二控制脉冲CP2的上升时刻t2从上升时刻t21缓慢延迟，最终，上升时刻t2移动至与t12基本一致的t22。通过该上升时刻t2的移动，由第二控制脉冲CP2来决定的导通时间Ton2也缓慢增大至Ton22，如横栏(e)所示，功率开关元件33的导通时间Ton基于Ton2的增大而缓慢增大，功率开关元件33的励磁占空比DUTY也缓慢增加。利用从该纵栏(1)向纵栏(2)所发生的控制状态的变化，能力图增加图3的区域A中的励磁占空比DUTY。

在纵栏(3)中，第一控制脉冲CP1的上升时刻t1从t11移动至t13，第二控制脉冲CP2的上升时刻t2从t21移动至t23。在该纵栏(3)中，在其最初的控制循环CC中，基于车辆负载25的减小，电池电压值VB从VB11上升至大于VB11的VB13。因电池电压值VB上升至VB13，从而第一控制脉冲CP1的上升时刻t1移动至比t11要超前的t13。与电池电压值VB上升至VB13这一情况相对应，第一控制脉冲CP1的上升时刻t1立刻从t11移动至t13。

另一方面，在纵栏(3)的最初的控制循环CC中，如纵栏(3)的横栏(d)所示，第二控制脉冲CP2的上升时刻t2维持与纵栏(1)相同的时刻t21。因而，在纵栏(3)中，成为t1在先的情况，其结果是，在纵栏(3)中，如横栏(e)所示，从最初的控制循环CC起，根据第一控制脉冲CP1的上升时刻t13来决定功率开关元件33的导通时间Ton，从纵栏(3)的最初的控制循环CC起，功率开关元件33的导通时间Ton减小至由第一控制脉冲CP1来决定的导通时间Ton13，功率开关元件33的励磁占空比DUTY也同样缩短。

在该纵栏(3)的最初的控制循环CC中，由于成为t1在先的情况，因此，对于缓励控制电路60的D触发器70，在上升时刻t13，将第二控制脉冲CP2维持为低电平。因此，D触发器70的输出Q成为低电平，其结果是，选择器77将减法运算输出Dsub提供给负载响应控制计数器61的计数值控制输入c，使负载响应控制计数值DLRC进行减法计数至减法运算输出Dsub。在几个控制循环CC中，重复进行减至该减法运算输出Dsub的减法计数动作。其结果是，第二控制脉冲CP2的上升时刻t2从横栏(d)所示的上升时刻t21缓慢超前，最终，上升时刻t23变得与t13基本相一致。

(5)特定状态SC下的励磁占空比DUTY的控制动作

在特定状态SC下，由于负载响应控制计数值DLRC成为规定计数值Ds以下，因此，判定器71的输出成为高电平，NAND电路75的输出a成为低电平。在该特定状态SC下，进行将第二控制脉冲CP2的上升时刻t2调整保持为与规定计数值Ds相对应的规定值的t2调整保持动作，如图3的区域B所示，将励磁占空比DUTY保持为规定占空比值DUTY(Ds)。

在特定状态SC下，由于判定器71输出高电平输出，因此，选择器77在控制循环CC中，将加法运算输出Dadd提供给负载响应控制计数器61的计数值控制输入c，负载响应控制计数值DLRC增大。在因该负载响应控制计数值DLRC的增大而导致负载响应控制计数值DLRC变得大于规定计数值Ds的控制循环CC中，由于判定器71的输出成为低电平，因此，选择器77将减法运算输出Dsub提供给负载响应控制计数器61的计数值控制输入c，负载响应控制计数器61进行减法运算动作，将负载响应控制计数值DLRC减至减法运算输出Dsub。在下一个控制循环CC中，若判定器71的输出因该负载响应控制计数值DLRC的减法运算而变为高电平，则选择器77将加法运算输出Dadd提供给负载响应控制计数器61的计数值控制输入c，负载响应控制计数器61再次进行加法运算动作，负载响应控制计数值DLRC因加法运算输出Dadd而增大。其结果是，负载响应控制计数器61在连续的各控制循环CC中，交替重复减法运算动作和加法运算动作，将负载响应控制计数值DLRC调整保持为规定计数值Ds，将上升时刻t2调整保持为与规定计数值Ds相对应的时刻，将励磁占空比DUTY调整保持为规定占空比值DUTY(Ds)。

(6)由外部控制单元49所引起的电压控制单元30的动作

参照图5、图6，对外部控制单元49发出将目标电压值Vref从较高的平均电压的目标电压值Vrefa变更为较低的平均电压的目标电压值Vrefb的目标变更指令TVC的情况下的电压控制单元30的动作进行说明。

图5是举例示出与目标变更指令TVC相对应的目标电压值Vref、电池电压值VB、以及励磁占空比DUTY的变化的时序图。图5(a)表示目标电压值Vref，图5(b)表示电池电压值VB，图5(c)表示励磁占空比DUTY。图5(a)、(b)、(c)的横轴是它们所共用的时间轴。在图5中，ta是从外部控制单元49提供目标变更指令TVC的时刻，tc是基于目标变更指令TVC使电池电压值VB稳定在与较低的平均电压的目标电压值Vrefb相对应的较低的电压值VBb的时刻，tb是在这些时刻ta、tc之间使励磁占空比DUTY从0上升的时刻。图6是与图5相对应的控制动作的说明图。

图6的纵栏(11)表示图5的时刻ta以前的控制状态，举例示出了以下状态：即，使用较高的平均电压的目标电压值Vrefa，电压控制单元30进行控制，以提供较大的导通时间Ton。图6的纵栏(13)表示在图5的时刻tc的控制状态，举例示出了以下状态：即，外部控制单元49发出将目标电压值Vref从较高的平均电压的目标电压值Vrefa变更为较低的平均电压的目标电压值Vrefb的目标变更指令TVC，电压控制单元30基于与该目标变更指令TVC相对应的目标电压指令tvc，使用目标电压值Vrefb来进行控制，以提供更小的导通时间Ton。纵栏(12)表示从纵栏(11)的状态转移至纵栏(13)的状态的途中的控制状态，举例示出了紧接在图5的时刻ta之后的状态。

在图6的各纵栏(11)～(13)中，在横栏(a)中，与图4的横栏(a)相同，示出了相邻的两个基准时钟脉冲CLK，在横栏(b)中示出了与所述相邻的两个基准时钟脉冲CLK相对应的目标电压值Vref和电池电压值VB，在横栏(c)、(d)中示出了与所述相邻的两个基准时钟脉冲CLK相对应的第一控制脉冲CP1、第二控制脉冲CP2，另外，在横栏(e)中示出了功率开关元件33的导通时间Ton。横栏(a)～(e)的横轴是彼此共用的时间轴。

首先，对发出目标变更指令TVC之前的状态进行说明。该状态是图5所示的时刻ta之前的状态，图6的纵栏(11)中举例示出了该状态下的控制状态。在该控制状态下，如图5(a)所示，将目标电压值Vref设为较高的平均电压的目标电压值Vrefa，如图5(b)所示，与该目标电压值Vrefa相对应，电池电压值VB成为较高的电压值VBa。如图5(c)所示，该控制状态下的励磁占空比DUTY是DUTY(a)。

在图6的纵栏(11)中，如横栏(b)所示，电池电压值VB是VBa，第一控制脉冲CP1的上升时刻t1是t1a，第二控制脉冲CP2的上升时刻t2成为t2a，该上升时刻t2a与t1a基本相一致。由第一控制脉冲CP1来决定的导通时间Ton1是Ton1a，由第二控制脉冲CP2来决定的导通时间Ton2是Ton2a。在该纵栏(11)的控制状态下，根据第一控制脉冲CP1或第二控制脉冲CP2来决定横栏(e)所示的功率开关元件33的导通时间Ton，功率开关元件33的导通时间Ton成为导通时间Ton1a或Ton2a。

在图5所示的时刻ta，发出目标变更指令TVC。基于该目标变更指令TVC，在时刻ta，将目标电压值Vref立刻变更为较低的平均电压的目标电压值Vrefb。图6的纵栏(12)表示紧接在时刻ta之后的控制状态。在该纵栏(12)中，在其最初的控制循环CC中，利用外部控制单元49，将目标电压值Vref从较高的平均电压的目标电压值Vrefa变更为较低的平均电压的目标电压值Vrefb。目标电压调整电路47基于来自外部控制单元49的目标变更指令TVC，将目标电压指令tvc提供给目标电压发生电路45，目标电压发生电路45降低目标电压值Vref的平均电压，将目标电压值Vref从较高的平均电压的目标电压值Vrefa变更为较低的平均电压的目标电压值Vrefb。

然而，即使变更目标电压值Vref，电池电压值VB也不会立即发生变动，即使在图6的纵栏(12)的状态下，电池电压值VB也会维持与纵栏(11)相同的值VBa。因此，在纵栏(12)的状态下，目标电压值Vrefb与电池电压值VB不会交叉。在该纵栏(12)的状态下，在控制循环CC的开始时刻t0，由于电池电压值VBa高于目标电压值Vrefb，因此，第一控制脉冲CP1在控制循环CC的开始时刻t0上升至高电平，其上升时刻t1从t1a移动至t10。该上升时刻t10与控制循环CC的基准时刻t0相一致。因而，如横栏(c)所示，第一控制脉冲CP1从控制循环CC的基准时刻t0起到其结束时刻为止都成为高电平。在该纵栏(12)的状态下，根据第一控制脉冲CP1来决定功率开关元件33的导通时间Ton，该导通时间Ton成为0，如图5(c)所示，励磁占空比也成为0。

随着第一控制脉冲CP1的上升时刻t1移动至t10，第二控制脉冲CP2的上升时刻t2在之后的几个控制循环CC中都跟随上升时刻t10而向该上升时刻t10移动。由于该控制动作成为t1在先的情况，D触发器70的输出Q成为低电平，NAND电路75的输出成为高电平，选择器77将减法运算输出Dsub输出到负载响应控制计数器61的计数值控制输入c，因此，对负载响应控制计数值DLRC进行减法运算，以使上升时刻t2提前。

因该上升时刻t2的提前，导致从通常状态NC转移至特定状态SC。若成为特定状态SC，负载响应控制计数值DLRC变为规定计数值Ds以下，则由于判定器71的输出成为高电平，因此，进行t2调整保持动作，在以后的控制循环CC之中，将上升时刻t2调整保持为与规定计数值Ds相对应的时刻t2s。但是，上升时刻t2s位于上升时刻t10之后，在该纵栏(12)的控制状态下，用上升时刻t10来决定功率开关元件33的导通时间Ton，将其维持为0。

由于在时刻ta励磁占空比DUTY成为0，因此，如图5(b)所示，在从时刻ta经过了延迟时间td之后，电池电压值VB急剧下降。如图5(b)所示，该电池电压值VB在暂时通过与目标电压值Vrefb相对应的电压值VBb、进而发生下冲之后，在时刻tc最终稳定为与目标电压值Vrefb相对应的电压值VBb。

在时刻ta与时刻tc之间，如图5(b)所示，在从时刻ta经过了时间延迟td之后，电池电压值VB急剧下降。与经过该时间延迟td之后的电池电压值VB的急剧下降相对应，电池电压值VB开始与目标电压值Vrefb交叉，第一控制脉冲CP1的上升时刻t1快速移动而远离基准时刻t0。另一方面，第二控制脉冲CP2的上升时刻t2调整保持为t2s。在从上升时刻t1远离基准时刻t0起、到与上升时刻t2s相一致为止的期间内，为t1在先的情况，但由于电池电压值VB的急剧下降，因此该期间是极短的、与一个控制循环CC的长度T基本相等的时间，因而，如图5(c)所示，该期间中的励磁占空比DUTY实质上保持为0。

在实施方式1中，时刻tb与电池电压VB暂时通过与目标电压值Vrefb相对应的电压值VBb的时刻基本相一致。在该时刻tb，上升时刻t1比上升时刻t2s要延迟，在该时刻tb以后，根据上升时刻t2，来决定功率开关元件33的导通时间Ton。因而，在时刻tb，如图5(c)所示，励磁占空比DUTY从0上升至DUTY(Ds)。在该时刻tb以后，转移至通常状态NC，成为t2在先的情况，如图6的纵栏(13)所示，上升时刻t2缓慢移动至ts2之后，如图5(c)所示，励磁占空比DUTY缓慢向与目标Vrefb相对应的DUTY(b)增加。

在实施方式1中，如图5(c)所示，在时刻tb，由于励磁占空比DUTY上升至DUTY(Ds)，并从该DUTY(Ds)缓慢增加，因此，即使例如在车辆负载25较小的状态下，利用外部控制单元49来提供将目标电压值Vref从较高的平均电压的目标电压值Vrefa变更为较低的平均电压的目标电压值Vrefb的目标变更指令TVC的情况下，也能抑制车用交流发电机10的输出电压和电池电压值VB比与变更后的较低的平均电压的目标电压值Vrefb相对应的电压值VBb要低的下冲，从而能消除车灯的照明发生较大变化等不舒服感觉。

关于与实施方式1相比较的比较例，图7中示出与图5相对应的时序图。该比较例不具备判定器71，在区域B中，也不对励磁占空比DUTY提供与区域A相同的增加速度。因此，如图7(c)所示，在时刻tb以后，励磁占空比DUTY以与区域A相同的增加速度从0(%)开始增加。在该比较例中，在时刻ta、tb之间，在上升时刻t1远离基准时刻t0的情况下，立刻成为t2在先的情况，用上升时刻t2来决定功率开关元件33的导通时间Ton。该上升时刻t2跟随上升时刻t1而缓慢移动，但由于该上升时刻t2缓慢移动，因此，产生了以下结果：即，励磁占空比DUTY在时刻tb以后，从0(%)缓慢向DUTY(b)增加。因而，在时刻tb之后，与图5(c)的下冲值VBc相比，电池电压值VB下降至更低的下冲值VBc1，车用交流发电机10的输出电压和电池电压值VB稳定为与变更后的较低的平均电压的目标电压值Vrefb相对应的电压值VBb的时刻也从tc延迟至tc1，存在出现车灯的照明发生较大变化等不舒服感觉的问题。

实施方式2.

图8是表示本发明的车用交流发电机的控制装置的实施方式2中的缓励控制电路60A的框图。在该实施方式2中，将实施方式1中的缓励控制电路60替换成图8所示的缓励控制电路60A。除了将实施方式1中的缓励控制电路60替换成缓励控制电路60A以外，实施方式2的结构与实施方式1相同。

图8所示的缓励控制电路60A具有以下结构：即，将图2所示的缓励控制电路60中的NAND电路75替换成反相器76，将选择器66与加法运算器65的输入c相连接，该选择器66具有切换第一加法运算值P1、第二加法运算值P2的结构，对该选择器66提供判定器71的输出。缓励控制电路60A的其他结构与缓励控制电路60相同。设第二加法运算值P2比第一加法运算值P1要大，成为P2＞P1。判定器71与实施方式1相同，构成占空比特性变化单元72。

在缓励控制电路60A中，在特定状态SC下，负载响应控制计数值DLRC小于等于规定计数值Ds，当判定器71输出高电平输出时，选择器66将第二加法运算值P2提供给加法运算器65的输入c。在通常状态NC下，负载响应控制计数值DLRC大于规定计数值Ds，选择器66将第一加法运算值P1提供给加法运算器65的输入c。利用反相器76将D触发器70的输出Q进行反相，并将其提供给选择器77的输入e。

图9表示实施方式2的励磁占空比控制特性。该励磁占空比控制特性表示励磁占空比DUTY随着时间经过而从0(%)增加至100(%)时的特性。该励磁占空比控制特性与图3的控制特性相同，包含区域A、B。区域A与区域B之间的边界是规定占空比值DUTY(Ds)。该规定占空比值DUTY(Ds)与判定器71所使用的规定计数值Ds相对应，具体而言，将其设为10～30(%)，例如设定为25(%)。区域A与通常状态NC相对应，是与超过对应于规定计数值Ds的规定占空比值DUTY(Ds)的励磁占空比DUTY、即规定占空比值DUTY(Ds)和100%之间的励磁占空比DUTY相对应的区域。在该区域A中，在励磁占空比DUTY随时间而增加的情况下，励磁占空比DUTY沿着相对于时间轴倾斜的直线状的特性83，从规定占空比值DUTY(Ds)向100(%)呈直线形增加。区域B与特定状态SC相对应，是与规定占空比值DUTY(Ds)以下的励磁占空比DUTY、即规定占空比值DUTY(Ds)与0(%)之间的励磁占空比DUTY相对应的区域。在该区域B中，在励磁占空比DUTY随时间而增加的情况下，励磁占空比DUTY沿着相对于时间轴倾斜的直线状的特性84，从0(%)向规定占空比值DUTY(Ds)呈直线形增加。

特性83是在选择器66将第一加法运算值P1提供给加法运算器65的输入c的情况下的、励磁占空比DUTY的控制特性。在负载响应控制计数值DLRC大于规定计数值Ds、判定器71输出低电平输出的情况下，励磁占空比DUTY沿该特性83增加。特性84是在选择器66将第二加法运算值P2提供给加法运算器65的输入c的情况下的、励磁占空比DUTY的控制特性。在负载响应控制计数值DLRC小于等于规定计数值Ds、判定器71输出高电平输出的情况下，励磁占空比DUTY沿该特性84增加。由于第二加法运算值P2大于第一加法运算值P1，因此，特性84相对于时间轴的倾斜大于特性83，在励磁占空比DUTY增加的情况下，在区域B中，具有比区域A要大的增加速度。

利用外部控制单元49，例如在车辆负载25较小的状态下，使目标电压值Vref从较高的平均电压的目标电压值Vrefa变更为较低的平均电压的目标电压值Vrefb，在这种情况下，利用区域B中的励磁占空比DUTY的控制特性84，能获得减小车用交流发电机10的输出电压和电池电压值VB的下冲值的效果。

在该实施方式2中，在图6的纵栏(12)所示的控制状态下，首先，第一控制脉冲CP1的上升时刻t1移动至与基准时刻t0相一致的时刻t10，第二控制脉冲CP2跟随第一控制脉冲CP1而移动，从而第二控制脉冲CP2的上升时刻t2也移动至与基准时刻t0相一致的位置。之后，随着经过时间延迟td后的电池电压值VB的快速下降，第一控制脉冲CP1的上升时刻t1快速移动至远离基准时刻t0的位置，第二控制脉冲CP2决定功率开关元件33的导通时间Ton，在以上状态下，第二控制脉冲CP2的上升时刻t2跟随第一控制脉冲CP1缓慢移动而远离基准时刻t0。

在实施方式2中，当上升时刻t2发生移动而远离基准时刻t0时，励磁占空比DUTY沿特性84从0(%)增加至规定占空比DUTY(Ds)。由于该特性84的倾斜比特性83要大，因此，成为励磁占空比DUTY以较短的时间增加至规定占空比DUTY(Ds)的结果，因而，能将电池电压值VB的下冲值抑制得更小。

实施方式3.

图10是表示本发明的车用交流发电机的控制装置的实施方式3的整体电路图。图11是表示实施方式3所使用的缓励控制电路60B的框图。在该实施方式3中，将实施方式1中的电压控制单元30替换成电压控制单元30A。除了将电压控制单元30替换成电压控制单元30A以外，实施方式3的结构与实施方式1相同。

在图10所示的电压控制单元30A中，与实施方式1中的电压控制单元30相比，在功率开关元件33与基准电位、即接地之间，追加有检测电阻36，另外，追加有励磁电流检测电路38，该励磁电流检测电路38基于该检测电阻36的两端的电压，来检测表示流过励磁线圈15的励磁电流If的励磁电流值if。在电压控制单元30A中，使用图11所示的缓励控制电路60B。在该缓励控制电路60B中，将图2所示的缓励控制电路60中的判定器71替换成判定器73。除了将判定器71替换成判定器73以外，缓励控制电路60B的结构与缓励控制电路60相同。

判定器73与实施方式1中的判定器71相同，构成占空比特性变化单元72。判定器73从励磁电流检测电路38接受表示励磁电流If的励磁电流值if，将该励磁电流值if与规定值ifs进行比较，来判定励磁电流值if是否小于等于规定值ifs。励磁电流值if小于等于规定值ifs的状态相当于特定状态SC，在该状态下，判定器73的输出成为高电平。励磁电流值if大于规定值ifs的状态相当于通常状态NC，在该状态下，判定器73的输出成为低电平。与实施方式1相同，将该判定器73的输出提供给NAND电路75的输入c。

在励磁电流值if大于规定值ifs的通常状态NC下，根据图3的区域A中的特性81来控制励磁占空比DUTY。当励磁电流值if大于规定值ifs时，与实施方式1中的负载响应控制计数值DLRC大于规定计数值Ds时相同，基于D触发器70的输出Q，对负载响应控制计数器61的计数值控制输入c提供加法运算输出Dadd或减法运算输出Dsub，缓励控制电路60B根据图3的特性81来控制励磁占空比DUTY。

在励磁电流值if小于等于规定值ifs的特定状态SC下，根据图3的特性82来控制励磁占空比DUTY。当励磁电流值if小于等于规定值ifs时，与实施方式1中的负载响应控制计数值DLRC小于等于规定计数值Ds时相同，缓励控制电路60B基于判定器73的高电平输出，对负载响应控制计数器61的计数值控制输入c进行t2调整保持动作，并根据图3的特性82来控制励磁占空比DUTY，所述t2调整保持动作将励磁占空比DUTY调整保持为与规定值if相对应的励磁占空比值DUTY(Ds)。

根据该实施方式3，与实施方式1相同，即使例如在车辆负载较小的状态下，利用外部控制单元来提供将目标电压值Vref从较高的平均电压值的目标电压值Vrefa变更为较低的平均电压值的目标电压值Vrefb的目标变更指令TVC的情况下，也能抑制与车用交流发电机10的输出电压相等的电池电压值VB比与目标电压值Vrefb相对应的VBb要低的下冲，从而能消除车灯的照明发生较大变化等不舒服感觉。

实施方式4.

图12是表示本发明的车用交流发电机的控制装置的实施方式4中的缓励控制电路60C的框图。在该实施方式4中，将实施方式3中的缓励控制电路60B替换成图12所示的缓励控制电路60C。除了将实施方式3中的缓励控制电路60B替换成缓励控制电路60C以外，实施方式4的结构与实施方式3相同。

图12所示的缓励控制电路60C具有以下结构：即，将图11所示的缓励控制电路60B中的NAND电路75替换成反相器76，将选择器66与加法运算器65的输入c相连接，该选择器66具有切换第一加法运算值P1、第二加法运算值P2的结构，对该选择器66提供判定器73的输出。缓励控制电路60C的其他结构与缓励控制电路60B相同。设第二加法运算值P2比第一加法运算值P1要大，成为P2＞P1。

在缓励控制电路60C中，在负载响应控制计数值DLRC小于等于规定计数值Ds的特定状态SC下，判定器73输出高电平输出，选择器66将第二加法运算值P2提供给加法运算器65的输入c。在负载响应控制计数值DLRC大于规定计数值Ds的通常状态NC下，选择器66将第一加法运算值P1提供给加法运算器65的输入c。利用反相器76将D触发器70的输出Q进行反相，并将其提供给选择器77的输入e。

利用实施方式4中的缓励控制电路60C，也能获得与图9所示相同的励磁占空比控制特性。在励磁电流值if大于规定值ifs的通常状态NC下，由于判定器73输出低电平输出，因此，励磁占空比DUTY沿图9的特性83增加。在励磁电流值if小于等于规定值ifs的特定状态SC下，由于判定器73输出高电平输出，因此，励磁占空比DUTY沿图9的特性84增加。在实施方式4中，由于第二加法运算值P2大于第一加法运算值P1，因此，特性84相对于时间轴的倾斜大于特性83，在励磁占空比DUTY增加的情况下，在区域B中，也具有比区域A要大的增加速度。

在该实施方式4中，在利用外部控制单元49，例如在车辆负载25较小的状态下，使目标电压值Vref从较高的平均电压的目标电压值Vrefa变更为较低的平均电压的目标电压值Vrefb的情况下，利用区域B中的励磁占空比的控制特性84，与实施方式2相同，也能获得减小电池电压值VB的下冲值的效果。

工业上的实用性

可将本发明的车用交流发电机的控制装置用作为各种车用交流发电机的控制装置。

标号说明

10：车用交流发电机

15：励磁线圈

30、30A：电压控制单元

33：功率开关元件

38：励磁电流检测单元

49：外部控制单元

47：目标电压调整单元

60、60A、60B、60C：缓励控制电路

61：负载响应控制计数器

72：占空比特性变化单元

71、73：判定单元

Claims (11)

1.一种车用交流发电机的控制装置，该车用交流发电机的控制装置对车用交流发电机的交流输出进行整流，以对车载电池和车辆负载进行供电，其特征在于，

所述车用交流发电机的控制装置包括电压控制单元，该电压控制单元对控制流过所述车用交流发电机的励磁线圈的励磁电流的功率开关元件重复提供控制循环，并对所述各控制循环中的表示所述功率开关元件的导通时间比率的励磁占空比进行调整，以将所述车用交流发电机的输出电压控制为目标电压值，所述电压控制单元包括：

目标电压调整单元，该目标电压调整单元根据来自外部控制单元的目标变更指令来调整所述目标电压值；以及

缓励控制电路，该缓励控制电路在所述车辆负载增大时，及在利用所述目标电压调整单元使所述目标电压值下降为更低的值时，根据励磁占空比控制特性来进行控制，使得所述励磁占空比增加，

所述缓励控制电路包含使所述励磁占空比控制特性发生变化的占空比特性变化单元，

所述占空比特性变化单元在所述励磁占空比控制特性的规定区域中，使所述励磁占空比的增加速度与所述励磁占空比控制特性的其他区域相比以增大的方式发生变化，所述规定区域是所述励磁占空比为规定值以下的区域。

2.如权利要求1所述的车用交流发电机的控制装置，其特征在于，

利用所述占空比特性变化单元来使得所述励磁占空比发生变化，从而在所述励磁占空比控制特性的其他区域中，所述励磁占空比随着时间经过而缓慢增加，而与之不同的是，在所述规定区域中，所述励磁占空比相对于时间经过而保持所述规定值。

3.如权利要求1所述的车用交流发电机的控制装置，其特征在于，

利用所述占空比特性变化单元来使得所述励磁占空比发生变化，从而在所述励磁占空比控制特性的其他区域中，所述励磁占空比随着时间经过而缓慢增加，而与之不同的是，在所述规定区域中，所述励磁占空比相对于时间经过而以比所述其他区域要大的增加速度发生变化。

4.如权利要求1所述的车用交流发电机的控制装置，其特征在于，

所述缓励控制电路包括负载响应控制计数器，该负载响应控制计数器对负载响应控制时钟进行计数，并输出负载响应控制计数值，

所述占空比特性变化单元基于所述负载响应控制计数值来决定所述规定区域。

5.如权利要求4所述的车用交流发电机的控制装置，其特征在于，

所述占空比特性变化单元包括将所述负载响应控制计数值与规定计数值进行比较的判定单元，基于该判定单元的输出，来决定所述规定区域。

6.如权利要求5所述的车用交流发电机的控制装置，其特征在于，

所述缓励控制电路还包括：

加法运算单元，该加法运算单元产生对所述负载响应控制计数值进行加法运算后的加法运算输出；

减法运算单元，该减法运算单元产生对所述负载响应控制计数值进行减法运算后的减法运算输出；以及

选择器，该选择器选择所述加法运算输出和减法运算输出中的一个输出，以对所述负载响应控制计数器进行控制，

所述判定单元对所述选择器进行控制，在所述规定区域中，使所述励磁占空比的增加速度与所述其他区域相比以增大的方式发生变化。

7.如权利要求5所述的车用交流发电机的控制装置，其特征在于，

所述缓励控制电路还包括：

加法运算单元，该加法运算单元选择第一加法运算值和比该第一加法运算值要大的第二加法运算值中的一个加法运算值，基于该第一加法运算值或第二加法运算值，产生对所述负载响应控制计数值进行加法运算后的加法运算输出；

减法运算单元，该减法运算单元产生对所述负载响应控制计数值进行减法运算后的减法运算输出；以及

选择器，该选择器选择所述加法运算输出和减法运算输出中的一个输出，以对所述负载响应控制计数器进行控制，

所述判定单元进行控制，使得在所述规定区域中，所述加法运算单元选择所述第二加法运算值。

8.如权利要求1所述的车用交流发电机的控制装置，其特征在于，

所述缓励控制电路的占空比特性变化单元基于来自检测所述励磁电流的励磁电流检测单元的励磁电流值，来决定所述规定区域。

9.如权利要求8所述的车用交流发电机的控制装置，其特征在于，

所述占空比特性变化单元具有将所述励磁电流值与规定值进行比较的判定单元，基于该判定单元的输出，来决定所述规定区域。

10.如权利要求9所述的车用交流发电机的控制装置，其特征在于，

所述缓励控制电路包括：

负载响应控制计数器，该负载响应控制计数器对负载响应控制时钟进行计数，并输出负载响应控制计数值；

加法运算单元，该加法运算单元产生对所述负载响应控制计数值进行加法运算后的加法运算输出；

减法运算单元，该减法运算单元产生对所述负载响应控制计数值进行减法运算后的减法运算输出；以及

选择器，该选择器选择所述加法运算输出和减法运算输出中的一个输出，以对所述负载响应控制计数器进行控制，

所述判定单元对所述选择器进行控制，在所述规定区域中，使所述励磁占空比的增加速度与所述其他区域相比以增大的方式发生变化。

11.如权利要求8所述的车用交流发电机的控制装置，其特征在于，

所述缓励控制电路包括：

负载响应控制计数器，该负载响应控制计数器对负载响应控制时钟进行计数，并输出负载响应控制计数值；

加法运算单元，该加法运算单元选择第一加法运算值和比该第一加法运算值要大的第二加法运算值中的一个加法运算值，基于该第一加法运算值或第二加法运算值，产生对所述负载响应控制计数值进行加法运算后的加法运算输出；

减法运算单元，该减法运算单元产生对所述负载响应控制计数值进行减法运算后的减法运算输出；以及

选择器，该选择器选择所述加法运算输出和减法运算输出中的一个输出，以对所述负载响应控制计数器进行控制，

所述占空比特性变化单元对所述选择器进行控制，在所述规定区域中，使所述励磁占空比的增加速度与所述其他区域相比以增大的方式发生变化。