[发明专利]汽车用交流发电机激励电流调节的方法和装置

说明书

本发明涉及一种对小汽车的交流发电机(motor vehicle alternator)的激励电流通过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,T包含交替出现的T1与T2包含一个第一半周T1，在T1半周内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，在T2半周内电池电压不加到转子线圈上，使转子线圈中电流变小。关系式T1/(T1+T2)被称为周期关系式。    

已知道用数字技术进行调节。欧洲专利No.EP-A-0481862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测量，测得电压的数字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的值，这种推断是通过修改正比于被测输出电压和参考电压之差的周期关系式。

在改变周期关系式的值的选择中提出一个问题。事实上如果激励选通脉冲的延续时间T1很小，如果交流发电机的负载突然急剧增大，这时希望迅速增大激励选通脉冲的延续时间T1，因而使周期关系式有一个很大的改变值，以使系统能快速反应。这使得有必要将被测电压和参考电压之差乘上一个大的校正系数。

另一方面，在此情况下，测量电压和参考电压之间最小的变化会对激励选通脉冲发生猛烈反响而使调节不稳定。

本发明以克服这些不便为目的提出一种调节方法，使整个调节系统能快速反应而保证稳定的调节。

本发明为此提出一种调节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，它可给出一个待调整的整流输出电压。该整流电压表现为一种波动，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。该方法的本质在于包括以下步骤：

-经取样对整流电压进行测量，也就是说进行连续不断的和接近的测量，

-将测得的整流电压值和计算得到的参考值进行比较，其特征在于从此比较推断出：

-一个第一数字值，对应于测得的整流电压值和参考值之差，

-一个第二数字值，称为闭路激励，是对每个周期T计算得的，在上个周期的闭路激励值上加上应用了第一个校正系数的第一数字值，

-一个第三数字值，称为开路激励，是对每个周期T计算得的，在同一周期T中在前面计算得的闭路激励值上加上应用了第二个校正系数的第一数字值，此第三数字值决定着电池电压加到转子线圈上的时间T1。

按照该发明较优选的一方面，第二个校正系数是一个数值大于第一校正系数数值的数。

由于本发明，可以使用两个分离变量，其一为决定着激励半周的延续时间T1的开路激励，它演变很快使得能对负载的增大快速作出反响；另一为闭路激励，它在电压的各相邻周期间变化很小，因而在每个周期作为开路激励的计算依据。这使得可以同时得到稳定而快速的调节。

根据本发明的另一方面，当已计算了闭路激励的第二数字值时便进行一次检验，而如果所说的闭路激励值等于周期T的延续时间，则开路激励的第三数字值等于周期T。

这使得当处于完全范围，也就是说当激励电压在整个周期T中被加到转子线圈上时，可以避免计算开路激励。

按照本发明的其他特性，

-参考值是作为汽车的交流发电机和/或电池的至少一个有关参量的函数而计算得到的；

-参考值是作为交流发电机和/或电池的温度的函数而计算得到的；

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，它是被测温度的函数，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，参考值的计算是根据给定温度预先确定的一个值，同时对此预定值应用一个作为温度函数的校正系数。

其他特征和优点将通过阅读下面的实施例的说明并参考附图而得到了解，实施例不作为限制，其中：

-图1是按照本发明的调节装置的原理简图；

-图2是说明本发明的方法的几个信号的时间示意图；