[发明专利]使用平均状态信号的车辆用电压控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆用电压控制器，特别而言，涉及一种控制车辆如汽车和卡车用的发电机的输出电压的电压控制器。

背景技术

传统上，安装在车辆上的发电机的电压基于发电机的被检测状态信号(其中该信号是平均值)来控制。例如，在国际公布号WO2005/031964中，可获知一种配置，其中由与车辆用发电机的场绕组相连的开关装置的导通速率(例如，功率晶体管的占空比)生成发电机状态信号。在预定周期内持续测量导通速率并计算平均值。所生成的发电机状态信号从稳压器传送到电子控制单元(即ECU)。

在国际公布号WO2005/031964中公开的传统方法中，在预定周期内持续测量导通速率并对其取平均。因此，发电机状态信号的被更新的时间内容是每个预定周期。即使当车辆用发电机的状态在该预定周期内改变时，该改变也不实时地反映在发电机状态信号中。因此，出现发电机状态信号的可靠性低下的问题。因为ECU基于这样的不可靠发电机状态信号来执行发动机控制，所以发动机控制变得不稳定。在最坏的情况下，发动机控制可能停止。为了防止这样的情况，需要缩短该预定周期，并且需要使得发电机状态信号的内容被更新的时间更频繁。然而，在此情形下，通过测量获得的导通速率不能被充分地取平均。噪声等效应导致误差增大。所输出的发电机状态信号的可靠性仍然低下，从而对发动机控制造成负面影响。

发明内容

鉴于上述问题而实现了本发明。本发明的一个目的是提供可改善发电机状态信号的可靠性的车辆用电压控制器。

为了解决上述问题，本发明的车辆用电压控制器包括：

电压控制装置，其通过操作与安装在车辆上的发电机的场绕组相连的开关装置以使得开关装置间歇地导通从而控制经过场绕组的场电流，来控制发电机的输出电压以及与发电机相连的电池的端子电压；

信号生成装置，其通过以预定测量周期测量发电机的状态来生成发电机状态信号；以及

信号平均装置，其对由信号生成装置生成的发电机状态信号执行指数加权移动平均(Exponentially Weighted Moving Averaging)(下文中称为EWM平均)，其中信号平均装置在预定取平均周期内执行取平均并在每个预定测量周期更新取平均的结果。

具体而言，信号生成装置优选地生成开关装置的占空比和流到场绕组的电流的电流值中的至少一种作为发电机状态信号。可替选地，信号生成装置优选地生成车辆用发电机的旋转频率、车辆用发电机的温度和车辆用发电机的输出电压中的至少一种作为发电机状态信号。因为通过将发电机状态信号取平均获得的结果作为发电机控制信号被传送到外部控制器，所以每当车辆用发电机的状态改变时，改变的细节可得到反映。发电机控制信号的可靠性可得以改善。

优选地，开关装置以预定周期重复地自身接通和关断。因此，发电机状态信号(其内容是开关装置的占空比和流到场绕组的电流的电流值)的测量精度可得以提高。

信号生成装置优选地无论开关装置是否在工作，都以等于开关装置的预定周期的预定测量周期测量占空比或电流值并生成发电机状态信号。由于与开关装置的预定周期合拍地测量占空比和电流值，这些测量的精度可进一步提高。

信号平均装置优选地依据车辆用发电机的状态来改变EWM平均周期。因此，当所需响应特性视车辆用发电机的状态而不同时(例如，当发电机旋转频率过高或过低时，或者当发电机温度过高或过低时)，可改变取平均周期，并可输出适当灵敏度的发电机状态信号。

信号平均装置优选地依据从外部控制器发出的通信信号来改变EWM平均周期。因此，当所需响应特性视车辆状态而不同时(例如，当发动机旋转频率过高或过低时，或者当冷却剂温度过高或过低时)，可通过用来自外部控制器的指令改变取平均周期来输出适当灵敏度的发电机状态信号。

信号平均装置优选地将EWM平均周期设置为与场绕组的时间常数相对应的周期。由于发电机状态信号(其内容是开关装置的占空比和流到场绕组的电流的电流值)的取平均周期被设置为与场绕组的时间常数相对应的频率，可得以输出具有接近真实值的高测量精度的发电机状态信号。

当由信号生成装置生成的发电机状态信号具有持续预定时间量或预定连续次数的相同值时，信号平均装置输出其中持续该相同值的发电机状态信号，而不输出经平均的发电机状态信号。因此，当开关装置的占空比被取平均并且0％或100％状态持续预定时间量或预定连续次数时，可通过将取平均结果改变为0％或100％来输出具有接近真实值的高测量精度的发电机状态信号。

附图说明

在附图中：