汽车用交流发电机激励电流调节方法和调节装置制造方法及图纸

本发明专利技术的调节方法在于：在所说的电压的每个周期Ｔ中在交流发电机的输出端对整流电压发起一次测量，在一个预先确定的延续时间Ｔｅ内经取样进行测量，将测得的整流电压值和计算得的一个参考值进行比较，从这一比较推断出随后的周期Ｔ的第一半周Ｔ１的延续时间，其时汽车电池的电压被加到转子线圈上。按照本发明专利技术，延续时间Ｔｅ的取样测量在每一周期Ｔ在Ｔ－ε时刻完成。这里认为ε是和周期Ｔ的长度相比很短的一段时间。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
汽车用交流发电机激励电流调节方法和调节装置本专利技术涉及一种小汽车的交流发电机的激励电流由数字处理进行调节的方法和一种使用此方法的调节装置。已经知道，交流发电机是这样一种电机，在一个旋转时通有激励电流的转子线圈的作用下在其中的定子绕组中产生一个交变电流。在定子绕组的输出端一个二极管桥对交变电流进行整流以便向汽车电池给出一个连续电压。不管交流发电机的转速如何以及电池负载如何，此电压应调得保持不变。因此交流发电机的输出电压在激励电流图上因调节而呈现出波动。此波动的周期为T，包含一个第一半周T1，其间汽车电池的电压加到转子线圈上，使得能增大转子线圈中通过的电流。周期中还包含一个第二半周T2，其间电池电压不加到转子线圈上，使转子线圈中电流变小。两个半周交替，且符号相反。关系式T1/(T1+T2)被称为周期关系式。已提出过借助于数字技术进行调节。欧洲专利No.EP0 481862特别描述了一种用数字处理进行调节的方法，按照此法在每周期T要经取样对交流发电机的输出电压进行一次量测，以检测出在每一周期T中交流半周T1或T2哪个最长，并在最长半周中的时间Te内进行取样。测得电压的数值随后和一参考值作比较，再通过此比较推断出随后周期的交流半周T1和T2的数值。此调节法虽然因为将待调节电压的量测集中在最长的半周上而能免除波动引起的变化而令人满意，但实施起来相当复杂。事实上应该一方面检测出最长的半周，另一方面集中取样时间于其中。此外已可证明，当从一个高于50％的周期关系式(交流半周T1最长)过到一个低于50％的周期关系式(半周T2最长)调节便出现失误。本专利技术以解决这些问题为目的，提出一种调节小汽车交流发电机转子线圈激励电流的方法。所说的交流发电机特别包括一个桥式整流器，它可-->给出一个整流电压供调整。该整流电压表现出一种波动，包含有一个由幅度可变的激励信号引发的低频分量。所说的整流电压因此是一个周期电压，其每一个周期T可以分成第一交流半周T1和第二半周T2。第一半周时汽车电池的电压被加到转子线圈上，而在符号相反的第二半周时电池电压不加到转子线圈上。该方法的本质在于：-在每个周期T期间对整流电压发起一次测量，-在预先确定的Te期间经由取样实现一次测量，也就是说进行连续不断的和接近的测量，-将测得的整流电压值和计算得到的参考值进行比较，-从这一比较推断出随后的周期T的第一半周T1的延续时间长度，其特征在于延续时间Te的取样测量在每一个周期T，在瞬间T-ε完成。这里认为ε和周期T长度相比是很短的一段时间。按照该专利技术优选的一方面，取样的时间长度Te基本上等于周期T长度的一半。因此，在半个周期上进行测量并将此测量放在周期末尾，测量值是交流发电机输出电压的典型值，测量方法也比以往技术采用的简单。按照本专利技术独立或联合取得的其他特性，-整流电压测量值和计算参考值的比较是在时间长度Te的取样测量结束和周期T结束之间的时间ε内完成的；-下一周期T的第一半周T1的长度的计算最好是在延续时间长度Te的取样测量结束和周期T的结束之间的时间ε内完成的；-时间ε基本上等于完成下列项目所需的最少时间：整流电压的测量值和计算参考值之间的比较，以及下一个周期T的第一半周T1时间长度的计算；-参考值最好是作为汽车交流发电机和/或电池的至少一个有关参量的函数计算而得的；-参考值是作为汽车交流发电机和/或电池的温度的函数而计算得到的；-参考值的计算是在周期T的开头和延续时间长度Te的取样测量的开头之间的一段时间内完成的。-->按照该专利技术的另一方面，该调节方法在于：-在每一周期T中完成一次温度测量，-从此推断出一个参考值，被测温度的函数，所说的参考值然后和测得的整流电压值进行比较。按照该专利技术的另一个特征，参考值的计算是从对给定温度预先确定的一个值开始，同时对此预定值应用一个校正系数，后者是温度的函数。本专利技术同样适用于使用根据上述特征中任何一种特征的方法的交流发电机的激励电流调节装置。其他特征和优点将通过阅读下面的说明并参考附图而得到了解，附图中：-图1是按照本专利技术的调节装置的原理图；-图2是说明本专利技术的方法的几个信号的时间示意图；-图3和图4是表示本专利技术的运作的程序方框图；-图5是给出计算得的参考值相对温度的关系的曲线。图1中表示出一只交流发电机1，它包含有定子的线圈3。在转子线圈4的作用下线圈中产生一个交变电压。二极管桥5连接到线圈的输出端供给一个整流电压UB+加到汽车的电池和车载电路系统上。流过转子线圈4的激励电流由调节装置2进行调节。后者包含有一个激励电流控制电路7，例如由一个功率晶体管组成，当其导通时允许激励电流通过，不通时使转子线圈得不到汽车电池的供电。二极管6与转子线圈并联，使得转子线圈在得不到电池供电时电流也能在其中流通。此外调节装置2包括有一个微控制器13，其中包括：-一只微处理器8，可以完成调节工作所必需的计算和处理，并备有一个存储器；-微处理器的一个输入和输出接口9；-一只模/数转换器10，能将交流发电机的输出电压UB+  变换成8位位组序列，并将从温度传感器11收到的代表交流发电机或电池温度的电压转换成数字值；-一个延时电路12，可引发中断以变更激励状态并将微处理器8计-->算得的已知值记下。在图2A上，表示出在汽车交流发电机输出端或电路系统上出现的待调节电压UB+。时间被标在横座标上而电压沿纵座标。  此电压UB+表现出有高频率的波动20，这特别是由于对UB+进行整流的二极管桥5引起的。在此波动上叠加有一个频率低得多的波动21，其幅度随转子线圈4中激励电流的变化而变化。因此电压UB+的平均值在一个平均电压22两边摆动。联系表示加到转子线圈4上的激励电压和时间的关系的图2C，波动21的周期为T，并可分为两个半周T1和T2。在T1半周，在图2C上出现一个选通脉冲，表明一个激励电压被加在转子线圈4上。这使电压UB+增大，如同在图2A上可见到的那样。相反在T2半周，没有任何激励电压加到转子线圈上。这在图2C上由一个零电平所表示，这使得电压UB+降低(图2A)。周期关系式T1/(T1+T2)理论上能够依照电路使用者的需要和电池的负载状况从0变到100％。图2B表示选通脉冲Te，它相应于在每个周期T中经取样对电压UB+进行一次测量的时间长度。根据本专利技术，这个时间长度Te的取样测量，无论周期关系式怎样都被安排在每个周期T的后期，使得它在周期T结束之前一个很短的时间ε处结束。这个从取样周期Te的结束到周期T的结束之间的短的时间用ε表示。在本专利技术一个较好的实现方式中，取样选通脉冲Te的长度基本上等于半个周期T。例如，如果周期T为16毫秒，取样时间长度将为8毫秒，而时间ε将短于1毫秒。因此，由于电压UB+的测量时间长达半个周期，因而测量是可-->靠的，而它被置于周期T的末尾这一事实使得调节装置2可能有一个快速响应时间。这一整套操作是由微控制器13所产生的一个程序完成的。因此，图2D表示延时电路12引发的一个中断I1触发出一个激励选通脉冲，其延续时间长达延时电路中记存的延续期间T1的整个长度(从图2C可见)。一旦这段延续时间过去，延时电路即引发另一中断I2，使得在整个T2期间激励降到零。在下面的说明中将描述本专利技术的调节方法的功能，同时回顾本文档来自技高网...

【技术保护点】
汽车用交流发电机的一种转子线圈（４）的激励电流的调节方法，所说的交流发电机特别包含有一个桥式整流器（５），可以给出一个整流电压（Ｕ↓［Ｂ］↑［＋］）供调节之用，整流电压（Ｕ↓［Ｂ］↑［＋］）为包含有幅度可变的激励信号引发的低频分量的波动。因此所说的整流电压为一个周期性电压，其每个周期Ｔ可分成一个第一半周Ｔ１，其间汽车电池的电压被加到转子线圈上，还有一个第二半周Ｔ２，半周Ｔ１与Ｔ２的符号相反，其间电池电压不被加到转子线圈上。该方法包含步骤： －在每一所述周期Ｔ中对整流电压（Ｕ↓［Ｂ］↑［＋］）发起一次测量， －在所述预先确定的Ｔｅ期间经取样实现一次测量，就是说进行连续不断的和接近的测量， －将测得的整流电压（Ｕ↓［Ｂ］↑［＋］）值和计算得的一个参考值（Ｕｒｅｆ）进行比较， －从这一比较推断出随后的周期Ｔ１的第一半周Ｔ１的延续时间长度， 其特征在于延续时间Ｔｅ的取样测量在每一个周期Ｔ在Ｔ－ε时刻完成。这里认为ε是和周期Ｔ的长度相比很短的一段时间。

【技术特征摘要】
FR 1996-4-18 96048551.汽车用交流发电机的一种转子线圈(4)的激励电流的调节方法，所说的交流发电机特别包含有一个桥式整流器(5)，可以给出一个整流电压(UB+)供调节之用，整流电压(UB+)为包含有幅度可变的激励信号引发的低频分量的波动。因此所说的整流电压为一个周期性电压，其每个周期T可分成一个第一半周T1，其间汽车电池的电压被加到转子线圈上，还有一个第二半周T2，半周T1与T2的符号相反，其间电池电压不被加到转子线圈上。该方法包含步骤：-在每一所述周期T中对整流电压(UB+)发起一次测量，-在所述预先确定的Te期间经取样实现一次测量，就是说进行连续不断的和接近的测量，-将测得的整流电压(UB+)值和计算得的一个参考值(Uref)进行比较，-从这一比较推断出随后的周期T的第一半周T1的延续时间长度，其特征在于延续时间Te的取样测量在每一个周期T在T-ε时刻完成。这里认为ε是和周期T的长度相比很短的一段时间。2.一种交流发电机的激励电流调节装置，其特征在于它实施以权利要求1为根据的方法。3.按照权利要求1的调节方法，其特征在于取样时间长度Te基本上等于周期T的长度的一半。4.按照权利要求1或3中的一个权利要求的调节方法，其特征在于将测得的整流电压值和一个计算得的参考值(Uref)的比较是在长度Te的取样测量结束和周期T的结束之间的时间ε内进行的。...

【专利技术属性】
技术研发人员：莱蒙德莱切丹，巴岩泊兰查德，
申请(专利权)人：瓦莱奥电机设备公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]