[发明专利]发电机控制系统和方法以及包括该系统的车辆

说明书

技术领域

本发明涉及原动机驱动的发电机，尤其涉及控制系统及其控制方法，以及 使用受控发电机的车辆。

背景技术

这种发电机通常在车辆中使用，特别是在车辆驾驶员以跨骑方式骑乘的车 辆。发电机用于对车辆的诸如车灯的各种电气设备以及诸如内燃机的动力原动 机的点火系统进行供电。

首先参照图1，它示出实施对典型跨骑型车辆的发电机控制的典型现有技 术车辆，即由标号11总体指示的摩托车。摩托车11具有可旋转支承前轮13 和后轮14的框架组件12。前轮13由框架组件12可驾驶地支承，并由车把15 操控。支承在座位上的驾驶员操控该摩托车。

后轮由安装在框架组件12中的适当内燃机16通过传动装置来适当地驱 动。

现在参照图1的下方部分，可以看到，引擎16具有输出轴17，该输出轴 17除了驱动轮14之外，还驱动示例性示出并由标号18指示的电学发电机(磁 发电机)。发电机18的输出通常由总体上由19指示的控件或调节器来控制， 以调节其三相输出以及向摩托车11的各种电气部件供电。

总体上由标号21指示的这些电气部件包括诸如前灯21a、刹车灯21b和 其它电气设备21c。并且，向电气设备21提供与调节器19并联设置的电池22 的生成电流。

此外，来自发电机18的经调节的输出与蓄电池22并联连接。引擎16由 启动马达(未示出，但是包含在其它设备21c中)启动。当引擎16低速运行 时，调节器19进行控制以使一负载根据引擎16的低速旋转范围被施加到发电 机18，并且所生成的电流Ix被控制成响应于负载电流Iy的变化而改变。当所 生成的电流Ix大于负载电流Iy时，传输充电电流Iq(＝Ix-Iy)以对电池22进 行充电。这类系统在日本已公开申请JP-A-2005-237084中一般示出。

这类控制系统具有若干缺点。例如，它提供不充分的生成控制，其中没有 充分实现节能操作。此外，所生成的电流不能与变化的负载电流平滑地匹配。 例如当引擎16在低速运行时，由于调节器19根据引擎16的低速旋转范围而 控制磁发电机18所生成的电压以生成较大电流，因此较大的负载转矩被施加 到磁发电机，但是启动马达从电池22收到启动并旋转曲轴17的电力。这样， 启动马达很难能够旋转曲轴17，这会导致内燃机16的启动失败。此外，所生 成的电流Ix不能平滑地对应于变化的负载电流Iy，并且可能停止馈送所生成 的电流Ix。

因此，本发明的基本目的是为车辆提供经改进的发电机控制系统，它能够 更高效地相对于所需电学负载来控制所生成的功率输出，即使在该负载显著变 化的情况下也是如此。

发明内容

本发明适于在包括由内燃机的曲轴驱动的磁发电机以生成AC电流的发 电机控制设备中实施。这包括生成电流控件，用于将AC电流整流成DC电流 以及调节所生成功率量以向电气设备提供经调节的生成电流。电池与生成电流 控件并联地连接到电气设备。生成电流控件包括用于将由磁发电机生成的AC 电流转换成DC电流的整流部分，以及用于调节整流部分所生成的功率量的调 节部分。该磁发电机是三相磁体型，并且整流部分由被配置成三相桥接的三组 串联的二极管和晶闸管构成。由磁发电机的每个定子线圈感生的AC电流在二 极管和晶闸管的中点处输入。调节部分包括存储用于输出到晶闸管栅极的触发 信号的输出时序的相数据的非易失性存储器，该相数据对应于根据驱动内燃机 的旋转速度和加速度确定的每个操作模式。这基于与曲轴和磁发电机之一的旋 转周期相关的信号来计算旋转速度和加速度，以确定操作模式。然后，检索与 操作模式相对应的相数据，并且基于相数据将触发信号输出到每个晶闸管的栅 极。

附图说明

图1是具有如画圈区域所示的根据现有技术构建和操作的电气系统的摩 托车的立体图。

图2是部分地与图1的电路图部分所示的类似、但根据本发明构建和操作 的示图。

图3(a)-(f)是示出从本发明得到的电压控制信号和所生成电流的时序图。

图4是示出实施本发明的控制例程的示图。

图5是示出如图4的步骤S13所执行的确定状态的一种方法的示图。

图6是示出如图4的步骤S13所执行的确定状态的另一种方法的示图。

具体实施方式