用于控制通过发动机的旋转动力驱动的发电机的控制器制造技术

提供了一种用于控制发电机的控制器，在控制器中，电压控制器在初始励磁模式下操作成选择性地接通和断开开关以向场绕组供给作为初始励磁电流的励磁电流、并且在发电模式下操作成选择性地增大和减小供给到场绕组的励磁电流以将发电机的输出电压调整到目标值。模式转换判定器在电压控制器以初始励磁模式操作时基于所测量到的转子的转数、转子的阈值转数以及预设时段来判断是否将电压控制器的操作模式从初始励磁模式转换到发电模式，所述时段等于或长于发动机的旋转脉动周期的预期最大值。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及用于控制安装在机动车辆中的发电机的控制器，这些发电机通过从发动机供给的旋转动力驱动。
技术介绍
在安装于机动车辆中的普通发电机中，当发电机的场绕组在发电机的转子由从机动车辆的内燃发动机(发动机)所供给的旋转动力转动的同时通过电压调节器被间歇地励磁时，旋转场绕组产生磁通量。所产生的磁通量将转子的多个场磁极磁化。多个磁化的场磁极的旋转产生磁通量，并且所产生的磁通量在多相电枢绕组内感生多相AC电压。在多相电枢绕组中感生的多相AC电压通过整流器整流，从而产生直流(DC)电压。在对应于日本专利申请公开文献No. 2003-79198的美国专利申请公开文献 No. 2003/0042809中公开了特定类型的这种发电机。在该专利公布文献中公开的三相交流发电机构造成将在单相绕组中感生的AC电压与阈值电压等级进行比较，由此产生脉冲，并通过在脉冲数量等于或高于预设数量时使场绕组开始具有励磁电流从而起动发电机。
技术实现思路
在冷起动过程中，发动机的点火导致较大的发动机转速脉动。因此，即使实际发动机转速——比如，实际平均发动机转速——较低时，在所述专利公开文献中公开的三相交流发电机仍然会因为发动机旋转的较大脉动使得脉冲数量可能等于或大于预设数量而开始以产生电力。尽管实际发动机转速较低，但是一旦三相交流发电机产生电力，三相交流发电机所需要的用来产生电力的转矩就会增大。转矩的增大会进一步使发动机转速减小，从而导致发动机可起动性劣化。发动机的这种劣化可导致发动机失速。鉴于上述情况，本公开的一方面试图提供用于控制发电机的控制器。这些控制器设计为用以解决上述问题中的至少一个问题。特别地，本公开的可选方面旨在提供即使在发动机旋转的脉动较大的情况下仍然能够提高发动机可起动性的控制器。根据本公开的第一示例性方面，提供了一种用于控制发电机的控制器，发电机包括带有场绕组的转子、以及至少一相定子绕组，转子能够借助于从发动机供给的旋转动力旋转。控制器色括与场绕组连接的开关；以及电压控制器，该电压控制器构造成在初始励磁模式下操作成选择性地接通和断开开关以向场绕组供给作为初始励磁电流的励磁电流、 并且在发电模式下操作成选择性地增大和减小供给到场绕组的励磁电流以将发电机的输出电压调整到目标值。控制器包括转数测量单元，该转数测量单元构造为基于在所述至少一相绕组内感生的相电压来测量转子的转数；以及模式转换判定器。该模式转换判定器构造为在电压控制器以初始励磁模式操作时基于所测量到的转子的转数、转子的阈值转数以及预设时段之间的关系来判断是否将电压控制器的操作模式从初始励磁模式转换到发电模式，所述时段等于或长于发动机的旋转脉动周期的预期最大值。通过根据本公开第一示例性方面的控制器的构造，模式转换判定器可基于所测量到的转子的转数、转子的阈值转数以及等于或长于发动机的旋转脉动周期的预期最大值的预设时段来判断是否将电压控制器的操作模式从初始励磁模式转换到发电模式。该构造可确定所测量到的转子的转数确实等于或高于阈值转数。因此，即使存在很大的发动机旋转脉动，仍然能够在所测量到的转子的转数确实已经等于或高于阈值转数之后才将电压控制器的操作模式从初始励磁模式转换到发电模式。这样防止发动机转速因发电模式所需的转矩增大而下降，从而提高了发动机的可起动性。结合附图考虑以下说明将进一步了解本公开各个方面的上述和/或其他特征、和 /或优点。本公开的多个方面可包括和/或不包括可适用的不同特征、和/或优点。另外， 本公开的多个方面可结合其他可适用的实施方式的一个或更多个特征。对特定实施方式的特征和/或优点的描述不应当解释为限制其他实施方式或权利要求。附图说明从以下参考附图对实施方式的描述，本公开的其他方面将变得清楚，附图中图1是示意性地示出根据本公开实施方式的控制器和发电机的示例的电路图；图2是示意性地示出由根据实施方式的控制器执行的基本操作流程的流程图；图3是示意性地示出对应于图2中的操作的控制器操作正时的正时图；图4是示意性地示出由根据实施方式的第一改型的控制器执行的操作流程的流程图；图5是示意性地示出对应于图4中的操作的控制器操作正时的正时图；图6是示意性地示出由根据实施方式的第二改型的控制器执行的操作流程的流程图；图7是示意性地示出对应于图6中的操作的控制器操作正时的正时图；图8是示意性地示出由根据实施方式的第三改型的控制器执行的操作流程的流程图；图9是示意性地示出由根据实施方式的第四改型的控制器执行的操作流程的流程图；图10是示意性地示出对应于图9中的操作的控制器操作正时的正时图；图11是示意性地示出由根据实施方式的第五改型的控制器执行的操作流程的流程图；图12是示意性地示出对应于图11中的操作的控制器操作正时的正时图；图13是示意性地示出由根据实施方式的第六改型的控制器执行的操作流程的流程图；以及图14是示意性地示出对应于图13中的操作的控制器操作正时的正时图。 具体实施例方式下面将参照附图描述本公开的实施方式。附图中，相同的附图标记用于指示等同的相应部件。参见附图，特别是参见图1，示出了根据本公开实施方式的用于控制安装在机动车辆中的发电机2的控制器1。在该实施方式中，使用三相发电机2作为该发电机2。三相发电机2包括定子(电枢)绕组21、包括场绕组22的转子22M、以及全波整流器23。定子绕组21例如缠绕在圆筒形定子芯内。例如，定子芯的横截面呈环形形状并且具有多个槽口，该多个槽口贯穿定子芯形成并以给定斜度周向地布置。定子绕组21缠绕在定子芯的槽口内。定子绕组21由以例如星型构造连接的X相、Y相和Z相绕组构成。X 相、Y相和Z相绕组各自一端连接至共同的接头(中性点)，另一端连接至单独的端子。转子22M直接或间接地联接至安装在机动车辆内的发动机(内燃发动机)EN的曲轴。换而言之，转子22M的旋转可传递至发动机EN的曲轴作为旋转动力使得曲轴能够借助于该旋转动力旋转，并且曲轴的旋转可传递至转子22M作为旋转动力使得转子22M能够借助于该旋转动力旋转。转子22M包括多个设置成面对定子芯的内周的场磁极和绕场磁极缠绕的场绕组 22。场绕组22通过滑环SL或类似物与控制器1电连接。全波整流器23设置在定子绕组 21与电池3之间，并整体上构造为三相全波整流器(桥电路)。全波整流器23操作为将在第一定子绕组21内感生的AC电压转换成DC电压。具体地，全波整流器23包括三个高压侧(上臂)和低压侧(下臂)整流器模块 (例如，图1中的二极管)对。每个高压侧和低压侧模块对彼此串接。一个对的高压侧整流器模块与低压侧整流器模块之间的连接点与单独的X相绕组端子连接。另外的一对的高压侧整流器模块与低压侧整流器模块之间的连接点与单独的Y相绕组端子连接，并且最后一对的高压侧整流器模块与低压侧整流器模块之间的连接点与单独的Z相绕组端子连接。在发电机2中，当场绕组22通过控制器1在转子22M借助于从发动机EN供给的旋转动力旋转的同时被间歇地励磁时，旋转的场绕组22产生磁通量。所产生的磁通量使转子22M的多个场磁极磁化。多个磁化的场磁极的旋转产生磁通量，并且所产生的磁通量在三相定子绕组21中感生三相AC电压。三相定子绕组21中感生的三相AC电压通过全波整流器23进行整流，从而产生直流(DC)电压。该D本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：秋田贡一，田代贵彦，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：