车载发电机的控制系统技术方案

一种发电机装置包括一台交流发电机和发电机控制系统。用发动机驱动交流发电机发电，用于为电池充电。发电机控制系统包括一个晶体管，用于中断流经其上的励磁电流，从而控制交流发电机的发电。该系统还包括一个转换电路，它在交流发电机不能为电池发电时把晶体管的负荷抑制在一个低值，直至检测到发动机完全爆燃时为止。另一方面，在检测到完全爆燃时，把晶体管的负荷转换到使交流发电机能为电池发电的一个值。然后把晶体管的负荷逐渐增加到１００％。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
车载发电机的控制系统本专利技术涉及车载发电机的控制系统，用于控制由内燃机驱动的发电机所产生的功率，并且特别涉及一种车载发电机控制系统，它可以确保良好的发动机起动特性并且在发动机起动之后使其立即进入稳定的操作。在现存的各种技术方案中，在起动发动机的起动期间或是在发动机刚刚起动之后尚未稳定时对发电机产生的功率加以限制，由此来改善发动机的起动特性并稳定其转速。例如日本的首次(待审查)技术公开第59-157555号中公开了一种方案，其中的交流发电机直到检测到发动机完全爆燃(起动)时才开始发电，并且在检测到完全爆燃和重新起动之后的一个给定时间周期中停止发电，从而确保发动机在起动之后能立即达到稳定的转速。日本的首次(待审查)专利公开第6-261466号中公开了一种方案，在其中根据发电机的输出电压来检测发动机起动的结束，此后在一定时间周期内把发电机的励磁电流限制在一个恒定值，从而使发电机基本上停止发电，然后再逐渐增大发电机的励磁电流。按照这种方案，由于可以在发动机刚刚起动时减少发电机负载并在此后逐渐地增大发电机负载，在发动机刚刚起动时就可以确保其稳定的转速。-->然而，在上述方案中，由于最大励磁电流是在发动机起动期间提供给发电机的，此时所需的发电转矩会使起动速度下降，从而造成发动机起动特性的恶化。另外，由于在车内的各种电气负载开始工作所造成的起动结束之后的一个给定时间周期中基本上停止发电，可能会造成电力短缺。从这一点考虑，在现有的方案中，在发动机起动期间要停止发电。例如，日本的首次(待审查)专利公开第3-143300号中公开了一种方案，其中在一个开关被转换到一个起动位置之后使交流发电机在一个给定时间周期内停止发电，从而减少加在发动机上的负载。日本的首次(待审查)专利公开第3-173324号中公开了一种方案，在其中交流发电机的励磁电流被限制在一个恒定值，从而在交流发电机刚刚起动时基本上停止发电，并且在一个给定时隙之后逐渐增大励磁电流，从而提高发电量，逐渐转移到正常的发电操作状态。然而，在发动机起动或是稳定发动机转速所需的时间周期中由于温度条件造成的不均匀仅用上述的固定时间周期中停止发电的方式是无法处理的。从这一点来看，已经出现了一些技术方案，在其中监测发动机的实际操作状态，从而不依靠定时器来控制发电。例如，在日本的首次(待审查)专利公开第61-171879号中公开了一种方案，其中的发电机在发动机起动期间停止发电，而在根据受到监测的发动机速度检测到起动结束时开始发电。-->日本的首次(待审查)技术公开第59-189498号中公开了一种方案，其中发电机的输出在发动机速度不大于空转速度时受到抑制。然而，在这些技术方案中，发电机会在发动机的起动结束时或是在发动机的速度增加到超过空转速度时突然起动，因而把对应的负载突然施加到发动机上。这种情况会造成发动机转速的不稳定，并且在某些情况下会使发动机失速。因此，本专利技术的一个目的是提供一种改进的发电机控制系统。按照本专利技术的一个方面，用于控制由发动机驱动的发电机的输出的一个发电机控制系统包括输出控制装置，用于响应一个输出指令值来改变发电机的输出；用于识别发动机起动状态和发动机自转状态的识别装置；抑制装置，用于抑制提供给输出控制装置的输出指令值，从而在识别装置识别出发动机的起动状态时停止或是限制发电机的输出；以及一个增加装置，用于在通过识别装置识别出发动机的自转状态之后逐渐增加提供给输出控制装置的输出指令值。可以使识别装置包括用于产生指示发动机速度的检测信号的检测装置，该识别装置具有设定在发动机起动的上限速度和发动机处于自行空转的下限速度之间的一个检测电平，并且该识别装置根据对检测电平与检测装置产生的检测信号之间的比较来识别发动机的起动状态和发动机的自转状态。可以使检测装置根据发电机的输出产生检测信号，而发电机的输出是输出指令值和发动机速度的一个函数。可以用抑制装置把提供给输出控制装置的输出指令值抑制在-->一个固定值，并且用识别装置根据通过受到抑制的固定输出指令值所得的发电机输出来识别发动机的起动状态和发动机的自转状态。可以用增加装置从一个数值开始逐渐增大输出指令值，该数值大于抑制装置给定的固定输出指令值。可以使增加装置包括控制装置，用于向输出控制装置提供输出指令值，从而使发电机的输出衰减到一个给定的目标值，积分装置，用于对提供给输出控制装置的输出指令值积分，以及限制装置，用于根据来自积分装置的积分输出限制提供给输出控制装置的输出指令值，并且上述积分装置可以进一步对输出控制装置的控制量积分，而上述控制量是根据抑制装置提供的固定输出指令值来确定的。积分装置可以对输出控制装置的控制量积分，而上述控制量是根据提供给输出控制装置的输出指令值来确定的。可以把发电机定子线圈一端上的发电机输出输入到检测装置。可以使抑制装置提供对应励磁电流的固定的输出指令值，该指令值在发电机没有转动的状态下可以被连续地提供给发电机。可以用抑制装置把提供给输出控制装置的输出指令值抑制在不大于20％。可以用抑制装置把提供给输出控制装置的输出指令值抑制在大约15％。可以把监测发动机速度的发动机速度传感器的信号输入到检测装置。可以进一步配置装置检测发动机起动器的操作，并且识别装-->置包括第一识别装置，用于在发动机起动器的操作期间当发动机速度超过检测电平时识别发动机的自转状态，以及第二识别装置，用于在发动机起动器被停止期间当发动机速度(Ne)超过低限空转速度时识别发动机的自转状态。可以使增加装置包括为输出控制装置提供输出指令值的控制装置，从而使发电机的输出衰减到给定的目标值，以及限制装置，用于限制从控制装置提供给输出控制装置的输出指令值的增加速度。可以把控制装置(21)和发电机结合在一起。可以使控制装置包括一个微型计算机。可以使输出控制装置构成这样一个元件，它响应输出指令值，控制发电机的励磁电流。可以使显示装备在通过识别装置识别出发动机自转状态时改变其显示状态。按照本专利技术的另一方面，利用由车载发动机驱动的交流发电机的输出为电池充电的一种发电机控制系统包括供电电路，用于根据一个控制信号向交流发电机提供励磁电流；控制电路，用于输出供电电路的控制信号，从而使电池电压衰减到给定的目标值；输出一个固定控制信号的抑制电路，该固定控制信号把交流发电机的输出抑制在一个小的值，不产生对电池的充电电流；一个逐步励磁电路，用于限制提供给供电电路的控制信号的增加速度；一个识别电路，用于控制根据抑制电路的固定控制信号确定的交流发电机的输出来识别发动机起动状态和发动机自转状态；以及一个控制特性转换电路，用来在通过识别电路识别出发动机起动状-->态时从抑制电路向供电电路提供控制信号，并且用于在通过识别电路识别出发动机自转状态时从控制电路向受到逐步励磁电路限制的供电电路提供控制信号。逐步励磁电路可以包括一个积分电路，用于对供电电路的励磁电流提供量积分，以及一个限制电路，用于根据积分电路的积分输出限制提供给供电电路的控制信号。可以使识别电路具有设定在发动机起动的上限速度和发动机处于自行空转的下限速度之间的一个检测电平，并且该识别电路根据对检测电平与交流发电机输出之间的比较来识别发动机的起动状态和发动机的自转状态。可以使抑制电路提供对应励磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于控制由发动机驱动的发电机的输出的发电机控制系统包括：输出控制装置（２３），用于响应一个输出指令值来改变发电机的输出；用于识别发动机起动状态和发动机自转状态的识别装置（２５）（Ｓ４）；抑制装置（２６）（Ｓ５），用于抑制提供给上述输出控制装置的输出指令值，从而在上述识别装置识别出上述发动机的起动状态时停止或是限制发电机的输出；以及增加装置（２７，２８，２１）（５，Ｓ６），用于在通过识别装置识别出上述发动机的自转状态之后逐渐增加提供给上述输出控制装置的输出指令值。２．按照权利要求１的发电机控制系统，其特征是上述识别装置包括用于产生指示发动机速度的检测信号的检测装置，上述识别装置具有设定在发动机起动的上限速度和发动机处于自行空转的下限速度之间的一个检测电平（Ｖｃ）（Ｎｒ），并且上述识别装置根据对上述检测电平与上述检测装置产生的上述检测信号之间的比较来识别上述发动机的起动状态和上述发动机的自转状态。

【技术特征摘要】
JP 1995-6-23 158095/951.用于控制由发动机驱动的发电机的输出的发电机控制系统包括：输出控制装置(23)，用于响应一个输出指令值来改变发电机的输出；用于识别发动机起动状态和发动机自转状态的识别装置(25)(S4)；抑制装置(26)(S5)，用于抑制提供给上述输出控制装置的输出指令值，从而在上述识别装置识别出上述发动机的起动状态时停止或是限制发电机的输出；以及增加装置(27，28，21)(5，S6)，用于在通过识别装置识别出上述发动机的自转状态之后逐渐增加提供给上述输出控制装置的输出指令值。2.按照权利要求1的发电机控制系统，其特征是上述识别装置包括用于产生指示发动机速度的检测信号的检测装置，上述识别装置具有设定在发动机起动的上限速度和发动机处于自行空转的下限速度之间的一个检测电平(Vc)(Nr)，并且上述识别装置根据对上述检测电平与上述检测装置产生的上述检测信号之间的比较来识别上述发动机的起动状态和上述发动机的自转状态。3.按照权利要求2的发电机控制系统，其特征是上述检测装置根据发电机的输出产生上述检测信号，而发电机的输出是输出指令值和发动机速度的函数。4.按照权利要求3的发电机控制系统，其特征是上述抑制装置(26)把提供给上述输出控制装置的输出指令值抑制在一个固定值，并且用上述识别装置根据通过受到抑制的固定输出指令值所得的发电机输出来识别发动机的上述起动状态和发动机的上述自转状态。5.按照权利要求4的发电机控制系统，其特征是上述增加装置从一个数值开始逐渐增大输出指令值，该数值大于由上述抑制装置给定的固定输出指令值。6.按照权利要求5的发电机控制系统，其特征是上述增加装置包括控制装置(21)(5)，用于向上述输出控制装置提供输出指令值，从而使发电机的输出衰减到一个给定的目标值，积分装置(27)，用于对提供给上述输出控制装置的输出指令值积分，以及限制装置(28)，用于根据来自积分装置的积分输出限制提供给上述输出控制装置的输出指令值，并且上述积分装置可以进一步对上述输出控制装置的控制量积分，而上述控制量是根据上述抑制装置提供的固定输出指令值来确定的。7.按照权利要求6的发电机控制系统，其特征是上述积分装置可以对输出控制装置的控制量积分，而上述控制量是根据提供给上述输出控制装置的输出指令值来确定的。8.按照权利要求4的发电机控制系统，其特征是发电机定子线圈一端上的发电机输出被输入到上述检测装置。9.按照权利要求4的发电机控制系统，其特征是上述抑制装置提供对应励磁电流的固定的输出指令值，该指令值在发电机没有转动的状态下可以被连续地提供给发电机。10.按照权利要求9的发电机控制系统，其特征是上述抑制装置把提供给上述输出控制装置的输出指令值抑制在不大于20％。11.按照权利要求9的发电机控制系统，其特征是上述抑制装置把提供给上述输出控制装置的输出指令值抑制在大约15％。12.按照权利要求2的发电机控制系统，其特征是，监测发动机速度的发动机速度传感器的信号(Ne)(532)被输入到上述检测装置。13.按照权利要求12的发电机控制系统，其特征是进一步包括用于检测发动机起动器操作...

【专利技术属性】
技术研发人员：青山彻，田中幸二，
申请(专利权)人：日本电装株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]