[发明专利]汽车用交流发电机激励电流调节方法和调节装置

说明书

本发明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.EP0481862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。

本发明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期间对整流电压实现一次测量，

-在预先确定的Te期间经由取样实现一次测量，也就是说进行相继的和相互接近的测量，

-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。

按照该发明优选的一方面，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。

按照本发明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。

按照该发明的另一方面，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。

按照该发明的另一个特征，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。

本发明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是按照本发明的调节装置的原理图；

-图2是说明本发明的方法的几个信号的时间示意图；

-图3和图4是表示本发明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。