[发明专利]一种基于PCM控制的汽车发电机电压调节方法及电压调节器

权利要求书

1.一种基于PCM控制的汽车发电机电压调节方法，其特征是：

1．1、采用数模混合电路

采用由中央处理单元，分别与中央处理单元相连接的用来检查蓄电池电压的电压采样电路、用来为电压调节器和PCM提供双向信息流的通信模块、励磁控制电路和转速采样电路组成的电压调节器，通信模块设有负载指示端即LI端和接收控制端即RC端并且与PCM相连接；

1.2、RC激活或自启动

当驾驶员将汽车启动后，PCM通过给电压调节器RC端脉宽信号，激活电压调节器工作，电压调节器供电；当驾驶员将车启动后，PCM没有给电压调节器RC端脉宽信号，电压调节器通过转速采样电路检测发电机转速达到2500转/分钟时，电压调节器自启动，电压调节器供电，电压调节器对发电机输出电压进行控制；

1.3、PCM激活后电压监测及控制

当发电机转速小于1000转/分钟时，判断蓄电池电压是否小于等于Vset，如是励磁控制电路输出占空比信号30%，如不是励磁控制电路输出占空比信号5%；

当发电机转速大于等于1000转/分钟时，对蓄电池电压进行监测，当蓄电池电压监测端断路时，对发电机电压进行监测，当充电系统没有故障时，PCM检测到励磁线圈占空比为5%～95%区间的一个数值，电压调节器对发电机输出电压进行控制；

1.4、蓄电池电压监测 

电压调节器利用电压采样电路，检测蓄电池的电压，确定其是否超过高压报警阈值，或低于低压报警阈值；

当蓄电池电压降至低压报警阈值以下并持续至设定时间时，中央处理单元将输出报警信号，使LI端搭铁，该信息通过LI端发给PCM，通知其蓄电池电压过低，PCM做出相应的反应；

当蓄电池电压升高至高压报警阈值以上并持续至设定时间时，中央处理单元将输出报警信号，使LI端搭铁，该信息通过LI端发出给PCM，通知其蓄电池电压过高，PCM做出相应的反应；

1.5、发电机电压监测 

 PCM监测发电机电压水平并将其作为第二参考电压记录下来，当蓄电池电压监测端断路时，电压调节器会以此电压作为参考，继续进行调节作用；

当发电机电压降至低压报警阈值以下并持续至设定时间时，中央处理单元将输出报警信号，使LI端搭铁，提示发电机电压过低，该信息通过LI端发给PCM， PCM做出相应的反应；

当发电机电压升高至低压报警阈值以上并持续至设定时间时，中央处理单元将输出报警信号，使LI端搭铁，提示发电机电压过高，该信息通过LI端发给PCM， PCM做出相应的反应；

1.6、发电机输出电压控制 

PCM通过RC端根据实时负载情况动态地控制发电机输出电压，实现对发电机Vset值的控制；即发动机运行时， PCM确定蓄电池所需电压后，发送相应占空比的脉宽信号至电压调节器，电压调节器根据接收控制端RC上的脉宽调制信号来控制发电机励磁电流的大小，最终将发电机输出电压调整在12.0V--16.0V中某一值；脉宽调制信号占空比在5%以下或95%以上时，电压调节器将发电机输出电压默认为13.5或13.6V；如果RC端无输入信号，PCM无法对发电机进行控制，电压调节器将发电机输出电压默认为13.5V或13.6V，作为普通的发电机电压调节器；

1.7、负载反馈及故障报警

PCM通过LI端监测发电机的负载反馈信号占空比和指示故障，负载反馈信号占空比设置成与发电机励磁线圈占空比信号同相或反相；

电压调节器通过LI端反馈给PCM交流发电机的负荷状态，让PCM计算出对应的负载扭矩，以补偿高负载；PCM使用这些信息管理扭矩变化，设定一个适合的发动机怠速速度，以节省能源；

如果是自启动电压调节器， PCM检测不到励磁线圈占空比；当电压调节器检测到充电系统故障时，将LI端搭铁，发信号通知PCM有故障存在，通过PCM开启充电指示灯和显示充电信息。

2.根据权利要求1所述的基于PCM控制的汽车发电机电压调节方法，其特征是：所述电压调节器通过LI端给PCM反馈故障信号，PCM识别这些信息并做出合适的校正行为，或者通过报警将这些故障情况传达给车辆的驾驶员。

3.根据权利要求1或2所述的基于PCM控制的汽车发电机电压调节方法，其特征是：所述电压调节器采用PID控制模式运行，实现转速特性<0.1V和负载特性<0.2V。