[发明专利]一种基于PCM控制的汽车发电机电压调节方法及电压调节器

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于PCM控制的汽车发电机电压调节方法及电压调节器，可以实现汽车PCM对汽车发电机的控制，执行PCM发出的电压调节信息，兼顾无汽车PCM控制的汽车发电机调节功能，适用于中高档汽车的充电系统。

背景技术

发电机提供汽车电气系统的电压并给蓄电池充电。当发动机驱动转子时，磁场旋转，在定子绕组中产生交流电压，交流电压由整流器转换为直流并供给蓄电池所连接的电气系统。电压调节器是通过调节交流发电机的激磁电流来调节发电机的输出电压。在运行过程中，当系统电压下降时，电压调节器提高激磁电流来增加交流发电机的输出电压，直到恢复系统电压。当负载减小导致系统电压上升时，激磁电流减小。

汽车用电设备的增加，要求发电机具有越来越高的输出功率，发动机也要提高扭矩负载，负载的增加极大地影响了发动机动力系统特性。通常情况下电压调节器是以比例控制模式运行，除非检测到车辆充电系统中电压突然降低时，即系统负载突然增大时，电压调节器会按照预设的时间模式进行，发电机电压沿斜坡上升到电压调节器的Vset值，这就是所说的“负载响应控制”，这种功能可以防止发动机怠速时增加车辆用电负载导致车辆熄火。

现代汽车越来越重视将发电机集成到汽车网络系统中去。目前，市场上一些制造商已经实现了电压调节器和PCM之间的反馈连接，即调节器通过负载指示端将发电机的负载情况反馈给PCM，由PCM控制发动机分配机械能。这种单向通信可以起到指示负载的功效，但不能改变发电机发电电压，以降低发电机的负载损耗。

此外一方面国内制造商难于实现发电机与PCM的双向通信功能，另一方面，国外制造商实现利用集成电路实现类似功能，但价格昂贵。这些类型的系统均有局限性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于PCM控制的汽车发电机电压调节方法及电压调节器，具备电压调节功能、高低压报警功能、PCM通信功能、PCM激活和自启动功能、负载指示反馈及故障反馈报警功能，并可实现PCM对发电机Vset值的控制，设定一个更适合的怠速速度，可以改善蓄电池的使用寿命、怠速稳定性和发动机的性能，提高交流发电机和发动机的可靠性。

本发明的技术解决方案是:

一种基于PCM控制的汽车发电机电压调节方法，其特殊之处是：

1、采用数模混合电路

采用由中央处理单元，分别与中央处理单元相连接的用来检查蓄电池电压的电压采样电路、用来为电压调节器和PCM提供双向信息流的通信模块、励磁控制电路和转速采样电路组成的电压调节器，通信模块设有负载指示端即LI端和接收控制端即RC端并且与PCM相连接；

2、RC激活或自启动

当驾驶员将汽车启动后，PCM通过给电压调节器RC端脉宽信号，激活电压调节器工作，电压调节器供电；当驾驶员将车启动后，PCM没有给电压调节器RC端脉宽信号，电压调节器通过转速采样电路检测发电机转速达到2500转/分钟时，电压调节器自启动，电压调节器供电，电压调节器对发电机输出电压进行控制；

3、PCM激活后电压监测及控制

当发电机转速小于1000转/分钟时，判断蓄电池电压是否小于等于Vset，如是励磁控制电路输出占空比信号30%，如不是励磁控制电路输出占空比信号5%；

当发电机转速大于等于1000转/分钟时，对蓄电池电压进行监测，当蓄电池电压监测端断路时，对发电机电压进行监测，当充电系统没有故障时，PCM检测到励磁线圈占空比为5%～95%区间的一个数值，电压调节器对发电机输出电压进行控制；

4、蓄电池电压监测 

电压调节器利用电压采样电路，检测蓄电池的电压，确定其是否超过高压报警阈值，或低于低压报警阈值；

当蓄电池电压降至低压报警阈值以下并持续至设定时间时，中央处理单元将输出报警信号，使LI端搭铁，该信息通过LI端发给PCM，通知其蓄电池电压过低，PCM做出相应的反应；

当蓄电池电压升高至高压报警阈值以上并持续至设定时间时，中央处理单元将输出报警信号，使LI端搭铁，该信息通过LI端发出给PCM，通知其蓄电池电压过高，PCM做出相应的反应；

5、发电机电压监测 

 PCM监测发电机电压水平并将其作为第二参考电压记录下来，当蓄电池电压监测端断路时，电压调节器会以此电压作为参考，继续进行调节作用；

当发电机电压降至低压报警阈值以下并持续至设定时间时，中央处理单元将输出报警信号，使LI端搭铁，提示发电机电压过低，该信息通过LI端发给PCM， PCM做出相应的反应；