[發明專利]一種基于PCM控制的汽車發電機電壓調節方法及電壓調節器

有效

• 申請號: 201210120659.1
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN102647140A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 程英偉;韓偉濤;張玉生
• 申請（專利權）人: 錦州海伯倫汽車電子有限公司
• 主分類號: H02P9/48
• 分類號: H02P9/48
• 代理公司: 錦州遼西專利事務所 21225
• 代理人: 李輝

技術領域

本發明涉及一種基于PCM控制的汽車發電機電壓調節方法及電壓調節器，可以實現汽車PCM對汽車發電機的控制，執行PCM發出的電壓調節信息，兼顧無汽車PCM控制的汽車發電機調節功能，適用于中高檔汽車的充電系統。

背景技術

發電機提供汽車電氣系統的電壓并給蓄電池充電。當發動機驅動轉子時，磁場旋轉，在定子繞組中產生交流電壓，交流電壓由整流器轉換為直流并供給蓄電池所連接的電氣系統。電壓調節器是通過調節交流發電機的激磁電流來調節發電機的輸出電壓。在運行過程中，當系統電壓下降時，電壓調節器提高激磁電流來增加交流發電機的輸出電壓，直到恢復系統電壓。當負載減小導致系統電壓上升時，激磁電流減小。

汽車用電設備的增加，要求發電機具有越來越高的輸出功率，發動機也要提高扭矩負載，負載的增加極大地影響了發動機動力系統特性。通常情況下電壓調節器是以比例控制模式運行，除非檢測到車輛充電系統中電壓突然降低時，即系統負載突然增大時，電壓調節器會按照預設的時間模式進行，發電機電壓沿斜坡上升到電壓調節器的Vset值，這就是所說的“負載響應控制”，這種功能可以防止發動機怠速時增加車輛用電負載導致車輛熄火。

現代汽車越來越重視將發電機集成到汽車網絡系統中去。目前，市場上一些制造商已經實現了電壓調節器和PCM之間的反饋連接，即調節器通過負載指示端將發電機的負載情況反饋給PCM，由PCM控制發動機分配機械能。這種單向通信可以起到指示負載的功效，但不能改變發電機發電電壓，以降低發電機的負載損耗。

此外一方面國內制造商難于實現發電機與PCM的雙向通信功能，另一方面，國外制造商實現利用集成電路實現類似功能，但價格昂貴。這些類型的系統均有局限性。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種基于PCM控制的汽車發電機電壓調節方法及電壓調節器，具備電壓調節功能、高低壓報警功能、PCM通信功能、PCM激活和自啟動功能、負載指示反饋及故障反饋報警功能，并可實現PCM對發電機Vset值的控制，設定一個更適合的怠速速度，可以改善蓄電池的使用壽命、怠速穩定性和發動機的性能，提高交流發電機和發動機的可靠性。

本發明的技術解決方案是:

一種基于PCM控制的汽車發電機電壓調節方法，其特殊之處是：

1、采用數模混合電路

采用由中央處理單元，分別與中央處理單元相連接的用來檢查蓄電池電壓的電壓采樣電路、用來為電壓調節器和PCM提供雙向信息流的通信模塊、勵磁控制電路和轉速采樣電路組成的電壓調節器，通信模塊設有負載指示端即LI端和接收控制端即RC端并且與PCM相連接；

2、RC激活或自啟動

當駕駛員將汽車啟動后，PCM通過給電壓調節器RC端脈寬信號，激活電壓調節器工作，電壓調節器供電；當駕駛員將車啟動后，PCM沒有給電壓調節器RC端脈寬信號，電壓調節器通過轉速采樣電路檢測發電機轉速達到2500轉/分鐘時，電壓調節器自啟動，電壓調節器供電，電壓調節器對發電機輸出電壓進行控制；

3、PCM激活后電壓監測及控制

當發電機轉速小于1000轉/分鐘時，判斷蓄電池電壓是否小于等于Vset，如是勵磁控制電路輸出占空比信號30%，如不是勵磁控制電路輸出占空比信號5%；

當發電機轉速大于等于1000轉/分鐘時，對蓄電池電壓進行監測，當蓄電池電壓監測端斷路時，對發電機電壓進行監測，當充電系統沒有故障時，PCM檢測到勵磁線圈占空比為5%～95%區間的一個數值，電壓調節器對發電機輸出電壓進行控制；

4、蓄電池電壓監測?

電壓調節器利用電壓采樣電路，檢測蓄電池的電壓，確定其是否超過高壓報警閾值，或低于低壓報警閾值；

當蓄電池電壓降至低壓報警閾值以下并持續至設定時間時，中央處理單元將輸出報警信號，使LI端搭鐵，該信息通過LI端發給PCM，通知其蓄電池電壓過低，PCM做出相應的反應；

當蓄電池電壓升高至高壓報警閾值以上并持續至設定時間時，中央處理單元將輸出報警信號，使LI端搭鐵，該信息通過LI端發出給PCM，通知其蓄電池電壓過高，PCM做出相應的反應；

5、發電機電壓監測?

?PCM監測發電機電壓水平并將其作為第二參考電壓記錄下來，當蓄電池電壓監測端斷路時，電壓調節器會以此電壓作為參考，繼續進行調節作用；

當發電機電壓降至低壓報警閾值以下并持續至設定時間時，中央處理單元將輸出報警信號，使LI端搭鐵，提示發電機電壓過低，該信息通過LI端發給PCM，?PCM做出相應的反應；