[发明专利]用于控制通过发动机的旋转动力驱动的发电机的控制器

说明书

技术领域

本公开涉及用于控制安装在机动车辆中的发电机的控制器，这些发电机通过从发动机供给的旋转动力驱动。

背景技术

在安装于机动车辆中的普通发电机中，当发电机的场绕组在发电机的转子由从机动车辆的内燃发动机(发动机)所供给的旋转动力转动的同时通过电压调节器被间歇地励磁时，旋转场绕组产生磁通量。所产生的磁通量将转子的多个场磁极磁化。多个磁化的场磁极的旋转产生磁通量，并且所产生的磁通量在多相电枢绕组内感生多相AC电压。在多相电枢绕组中感生的多相AC电压通过整流器整流，从而产生直流(DC)电压。

在对应于日本专利申请公开文献No.2003-79198的美国专利申请公开文献No.2003/0042809中公开了特定类型的这种发电机。在该专利公布文献中公开的三相交流发电机构造成将在单相绕组中感生的AC电压与阈值电压等级进行比较，由此产生脉冲，并通过在脉冲数量等于或高于预设数量时使场绕组开始具有励磁电流从而起动发电机。

发明内容

在冷起动过程中，发动机的点火导致较大的发动机转速脉动。因此，即使实际发动机转速——比如，实际平均发动机转速——较低时，在所述专利公开文献中公开的三相交流发电机仍然会因为发动机旋转的较大脉动使得脉冲数量可能等于或大于预设数量而开始以产生电力。尽管实际发动机转速较低，但是一旦三相交流发电机产生电力，三相交流发电机所需要的用来产生电力的转矩就会增大。转矩的增大会进一步使发动机转速减小，从而导致发动机可起动性劣化。发动机的这种劣化可导致发动机失速。

鉴于上述情况，本公开的一方面试图提供用于控制发电机的控制器。这些控制器设计为用以解决上述问题中的至少一个问题。

特别地，本公开的可选方面旨在提供即使在发动机旋转的脉动较大的情况下仍然能够提高发动机可起动性的控制器。

根据本公开的第一示例性方面，提供了一种用于控制发电机的控制器，发电机包括带有场绕组的转子、以及至少一相定子绕组，转子能够借助于从发动机供给的旋转动力旋转。控制器色括：与场绕组连接的开关；以及电压控制器，该电压控制器构造成在初始励磁模式下操作成选择性地接通和断开开关以向场绕组供给作为初始励磁电流的励磁电流、并且在发电模式下操作成选择性地增大和减小供给到场绕组的励磁电流以将发电机的输出电压调整到目标值。控制器包括：转数测量单元，该转数测量单元构造为基于在所述至少一相绕组内感生的相电压来测量转子的转数；以及模式转换判定器。该模式转换判定器构造为在电压控制器以初始励磁模式操作时基于所测量到的转子的转数、转子的阈值转数以及预设时段之间的关系来判断是否将电压控制器的操作模式从初始励磁模式转换到发电模式，所述时段等于或长于发动机的旋转脉动周期的预期最大值。

通过根据本公开第一示例性方面的控制器的构造，模式转换判定器可基于所测量到的转子的转数、转子的阈值转数以及等于或长于发动机的旋转脉动周期的预期最大值的预设时段来判断是否将电压控制器的操作模式从初始励磁模式转换到发电模式。

该构造可确定所测量到的转子的转数确实等于或高于阈值转数。因此，即使存在很大的发动机旋转脉动，仍然能够在所测量到的转子的转数确实已经等于或高于阈值转数之后才将电压控制器的操作模式从初始励磁模式转换到发电模式。这样防止发动机转速因发电模式所需的转矩增大而下降，从而提高了发动机的可起动性。

结合附图考虑以下说明将进一步了解本公开各个方面的上述和/或其他特征、和/或优点。本公开的多个方面可包括和/或不包括可适用的不同特征、和/或优点。另外，本公开的多个方面可结合其他可适用的实施方式的一个或更多个特征。对特定实施方式的特征和/或优点的描述不应当解释为限制其他实施方式或权利要求。

附图说明

从以下参考附图对实施方式的描述，本公开的其他方面将变得清楚，附图中：

图1是示意性地示出根据本公开实施方式的控制器和发电机的示例的电路图；

图2是示意性地示出由根据实施方式的控制器执行的基本操作流程的流程图；

图3是示意性地示出对应于图2中的操作的控制器操作正时的正时图；

图4是示意性地示出由根据实施方式的第一改型的控制器执行的操作流程的流程图；

图5是示意性地示出对应于图4中的操作的控制器操作正时的正时图；

图6是示意性地示出由根据实施方式的第二改型的控制器执行的操作流程的流程图；

图7是示意性地示出对应于图6中的操作的控制器操作正时的正时图；