發電控制系統的製作方法
2023-05-29 06:14:41 1
專利名稱：發電控制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種能夠控制車輛AC發電機(車輛交流發電機)的發電狀態的發電控制系統，該車輛交流發電機由車輛發動機(內燃機)驅動，用於向安裝在車輛上的電池和電負載供電。
背景技術：
一種發電控制設備已為公知，當車輛發動機(或內燃機)的所有汽缸在其空閒狀態期間進入去激勵工作狀態時，該設備能夠抑制車輛交流發電機的發電電流量。公布號為No.JP-H5-227675的已公開的日本專利公開了這樣的相關技術(見第2-3頁和圖1-4)。
還有另外一種發電控制設備，該公知的相關技術被公開在公布號為No.JP-H8-140284的已公開的日本專利中，它能夠緩慢地增加車輛交流發電機的勵磁電流，以便抑制車輛交流發電機轉速的變化率，並且當檢測到車輛上所安裝的電負載的激勵時，能夠增加勵磁電流的變化率。
但是，前一個相關技術JP-H5-227675所公開的技術的不足之處是，當電負載在車輛發動機的空閒狀態被接通時，大大地降低了車輛交流發電機的發電輸出電壓，原因在於當車輛發動機的所有汽缸在車輛發動機的空閒狀態下進入去激勵工作狀態時，車輛交流發電機的發電電流受到限制。此外，後一個相關技術JP-H8-140284中所公開的技術的不足之處是具有低響應速度，原因在於當檢測到電負載的接通或激勵時，儘管勵磁電流的增加速度變大，但到發電輸出電壓依照實際勵磁電流的增加而達到規定電壓水平的時間相對較長。
發明內容
本發明的一個目的是提供一種發電控制系統，其能夠在車輛發動機的空閒狀態期間穩定車輛發動機的轉速；當電負載被接通時，即被激勵時，能夠防止車輛交流發電機的發電輸出電壓的壓降；並且能夠增加發電輸出電壓的響應速度。
為了達到上述目的，本發明提供了一種發電控制系統，其具有發電量確定裝置、發電增加量判斷裝置、空閒狀態判斷裝置以及發電量抑制控制裝置。該發電量確定裝置配置成在監視車輛狀況的同時確定車輛交流發電機的發電請求量。該發電增加量判斷裝置配置成基於發電請求量隨時間推移的變化來判斷對於車輛交流發電機的發電量增加請求的存在和不存在。該空閒狀態判斷裝置配置成判斷車輛的發動機是否進入空閒工作狀態。該發電量抑制控制裝置配置成控制對該車輛交流發電機的發電量的抑制。在該發電控制系統中，當空閒狀態判斷裝置的判斷結果表明車輛的發動機進入空閒工作狀態並且發電增加量判斷裝置的判斷結果表明發電量增加請求存在時，發電量抑制控制裝置停止發電量抑制控制的執行。
因為當增加發電的請求在車輛發動機的空閒工作狀態期間出現時可以停止抑制發電量的控制並且將當前控制返回到不抑制發電量的控制，所以可以快速地保持想要的發電量並且防止由於接通電負載而產生的電壓降。進一步，由於車輛狀況總是被監視，所以可以執行對增加車輛交流發電機發電量的請求的快速響應。
根據本發明的另外一個方面，優選地，當空閒狀態判斷裝置的判斷結果表明車輛的發動機沒有進入空閒工作狀態時，上面所描述的發電控制系統中的發電量抑制控制裝置停止抑制發電量的控制。由此，由於當車輛的發動機沒有進入空閒工作狀態時停止了抑制發電量的控制，可以將車輛交流發電機的電壓波動抑制到最小值。
根據本發明的另外一個方面，優選地，當空閒狀態判斷裝置的判斷結果表明車輛的發動機進入空閒工作狀態並且發電增加量判斷裝置的判斷結果表明發電量增加請求不存在時，上面所描述的發電控制系統中的發電量抑制控制裝置執行抑制發電量的控制。由此，可以抑制車輛發動機的轉速的波動並且穩定其轉速，原因在於當在車輛發動機的空閒工作狀態期間沒有增加發電量的請求時抑制了發電量。
根據本發明的另外一個方面，優選地，上面所描述的發電控制系統進一步具有與該車輛交流發電機分開放置的外部控制設備和靠近該車輛交流發電機放置的發電控制設備。在該發電控制系統中，該外部控制設備具有該空閒狀態判斷裝置和該發電增加量判斷裝置。該發電控制設備具有該發電量抑制控制裝置，並且該外部控制設備將由該發電增加量判斷裝置得到的判斷結果通過通信線傳遞到發電控制設備。
由此，可以減小施加到該外部控制設備的各種類型的應力，如熱應力和振動，原因在於該外部控制設備可與車輛交流發電機分開放置並且因此與安裝有該車輛交流發電機的車輛發動機分開放置。進一步，由於該配置不需要用於形成該外部控制設備的電部件的防熱措施，因此，可以減少該系統的製造成本並且還可以增加整個系統的可靠性。再進一步，由於上述配置能消除連接線上電壓降的發生和噪聲的引入，因此，可以增加該發電控制系統所執行的發電控制的可靠性。
根據本發明的另外一個方面，優選地，上面所描述的發電控制系統進一步具有與車輛交流發電機分開放置的外部控制設備和靠近該車輛交流發電機放置的發電控制設備。進一步優選地，該外部控制設備具有該空閒狀態判斷裝置，並且該發電控制設備具有該發電增加量判斷裝置和該發電增加量抑制控制裝置，並且該外部控制設備將該空閒狀態判斷裝置得到的判斷結果通過通信線傳遞到該發電控制設備。由發電控制設備判斷發電量增加的發生的該配置能夠減少該外部控制設備的處理負擔或負荷。
根據本發明的另外一個方面，優選地，上面所描述的發電控制系統進一步具有與車輛交流發電機分開放置的外部控制設備和靠近該車輛交流發電機放置的發電控制設備。在該發電控制系統中，優選地，該發電控制設備具有該空閒狀態判斷裝置、該發電增加量判斷裝置以及該發電量抑制控制裝置。發電控制設備判斷該車輛的發動機是否進入空閒工作狀態的配置能夠進一步減少該外部控制設備的處理負擔或負荷。
根據本發明的另外一個方面，優選地，上面描述的發電控制系統中的發電控制設備具有正常控制裝置，該正常控制裝置配置成基於從該外部控制設備傳遞的對於該車輛交流發電機的發電請求量來控制車輛交流發電機的發電狀態。進一步優選地，該發電請求量包括調節電壓指示值、勵磁電流指示值、F佔空比指示值中的至少一個參數，F佔空比指示值在控制驅動車輛交流發電機的勵磁電流的開關元件的驅動信號的佔空比中使用。因為該外部控制設備確定最佳發電量並且將所確定的最佳發電量傳遞到該發電控制設備，所以該發電控制設備可以基於收到的發電請求量中的各種指示值來僅控制車輛交流發電機的發電。因此，可以減少發電控制系統的電路配置，原因在於不需要發電控制設備確定發電請求量。該特徵能夠增加整個系統的可靠性，減少該發電系統的製造成本並且實現快速響應，即減少響應時間。
根據本發明的另外一個方面，優選地，上面描述的發電控制系統中的該正常控制裝置執行至少一個下面的控制操作基於調節電壓指示值控制車輛交流發電機的輸出電壓，和基於勵磁電流指示值控制車輛交流發電機的勵磁電流。由此，可以穩定從車輛交流發電機施加到電池的輸出電壓和從車輛交流發電機供應到電池的充電電流。
根據本發明的另外一個方面，優選地，在執行所述車輛交流發電機的所述輸出電壓控制和所述勵磁電流控制中的至少一個的同時，當電負載量增加時，上面描述的發電控制系統中的該正常控制裝置執行基於F佔空比指示值來逐步增加驅動信號的佔空比的負載響應控制。由此，可以在接通電負載時防止發電扭矩的快速增加，並且可以減小車輛發動機的發動機轉速的下降幅度。
根據本發明的另外一個方面，優選地，上面描述的發電控制系統中的發電量抑制控制裝置執行至少一個下面的控制抑制車輛交流發電機的輸出電壓；抑制車輛交流發電機的勵磁電流；和抑制用於驅動所述車輛交流發電機的勵磁電流的開關元件的所述驅動信號的佔空比。由此，可以以高精度容易而確定地抑制車輛交流發電機的發電。
根據本發明的另外一個方面，優選地，上面描述的發電控制系統中的發電量抑制控制裝置優先執行抑制車輛交流發電機的勵磁電流的控制。由此，可以以高精度確定地執行抑制發電的控制。
本發明的優選的、非限制性的實施例將參照附圖以示例方式進行描述，在附圖中圖1是示出了根據本發明第一實施例的由車輛發電機(或車輛交流發電機)和發電控制系統組成的車輛發電系統的整個配置的示意圖；圖2是示出了圖1中所示的第一實施例的發電控制系統中的正常控制部的具體配置的視圖；
圖3是示出了由根據圖1所示的第一實施例的發電控制系統所組成的車輛發電系統的基本操作的流程圖；圖4是示出了能夠判斷發電增加量的判斷部的判斷操作的流程圖；圖5是示出了在增加發電量的請求存在時發電量變化的視圖；圖6是示出了根據本發明第二實施例的由車輛交流發電機、發電控制設備和發動機ECU組成的發電系統的視圖；圖7是示出了從發動機ECU傳遞到發電控制設備的傳輸數據的幀格式的視圖；圖8是示出了根據本發明第三實施例的由車輛交流發電機、發電控制設備和發動機ECU組成的發電系統的視圖；圖9是示出了根據本發明第四實施例的由車輛交流發電機、發電控制設備和發動機ECU組成的發電系統的視圖；圖10是示出了判斷部基於作為參數的勵磁電流指示值來判斷發電增加量的判斷操作的流程圖。
具體實施例方式
下文中參照附圖對本發明的各種實施例進行描述。在接下來的對各種實施例的描述中，同樣的標符或標號表示幾個圖中相似或相同的元件部分。
第一實施例將參照附圖給出根據本發明第一實施例的主要由車輛發電機和發電控制系統組成的車輛發電系統的描述。
圖1是示出了根據本發明第一實施例的由車輛交流發電機1(作為車輛發電機)和發電控制系統2組成的車輛發電系統的整個配置的視圖。
車輛交流發電機1由安裝在車輛上的車輛發動機(內燃機)驅動並且向電池3和各種類型的電負載4供電。發電控制系統2控制車輛交流發電機1的發電。
車輛交流發電機1主要裝備了具有三相定子繞組101的定子、具有勵磁繞組102的轉子以及用於對定子繞組101的三相輸出進行全波整流的整流電路103。
為了控制車輛交流發電機1的輸出電壓的幅度，發電控制系統2執行對於向車輛交流發電機1的勵磁繞組102供電的開-關操作。
車輛交流發電機1具有輸出端子，該輸出端子電連接到電池3和各種類型的電負載4。車輛交流發電機1通過車輛交流發電機1的輸出端子和充電線向電池3和各種類型的電負載4供應充電電流和工作電流。
發電控制系統2由靠近車輛交流發電機1放置的發電控制設備和作為外部控制單元放置在離開車輛交流發電機1的位置的發動機電控單元(engine electric control unit)(或簡稱為發動機ECU)。
發電控制設備以及發動機ECU的配置和操作將在後面詳細說明。
如圖1中示意性所示，發電控制系統2裝備了回流二極體、開關元件202、感測電阻203、AND電路204、OR電路205、發電量抑制控制部206、正常控制部207、用於判斷發電增加量的判斷部208、空閒狀態判斷部209以及發電量確定部211。
開關元件202串聯電連接至車輛交流發電機1中的轉子的勵磁繞組102，當開關元件202接通或激勵時，勵磁電流被供應到該勵磁繞組102。
回流二極體201並聯電連接至車輛交流發電機1的勵磁繞組102，並且在開關元件202的關斷狀態期間，流過勵磁繞組102的勵磁電流通過該回流二極體201回流。
感測電阻203串聯電連接至由電力MOS FET(MOS場效應管)組成的開關元件202。感測電阻203檢測作為開關元件202的MOS FET的源極和漏極之間的電流。
發電量抑制控制部206執行抑制車輛交流發電機1的發電量的控制。正常控制部207控制開關元件202的開-關狀態，以便使車輛交流發電機1的輸出電壓達到規定電壓。
判斷部208基於接收到的發電請求量P來判斷是否從發電量確定部211傳遞出增加車輛交流發電機1發電量的請求，即增加車輛交流發電機1發電量的請求存在或不存在。
空閒狀態判斷部209判斷車輛的發動機(從圖中省去)是否處在空閒工作狀態(或者簡稱空閒狀態)。
發電量確定部211一直監視著車輛的狀況，並且基於各種車輛狀況生成發電請求量P，並將該發電請求量P輸出到判斷部208。
待監視的車輛狀況包括各種狀態和狀況，如電池狀態、電負載狀態、發動機轉速、發動機工作狀態、機械負載狀態以及環境狀態。
圖2是示出了根據圖1中所示的第一實施例的發電控制系統中的正常控制部207的具體配置的視圖。
如圖2中所示，正常控制部207由電壓控制部207a、負載響應控制部207b、電流控制部207c和AND電路2071組成。電壓控制部207a進行控制，以使車輛交流發電機1的輸出電壓保持規定的調節電壓，且該電壓控制部207a由電壓比較器2072、串聯連接的電阻2073和2074組成。電阻2073和2074形成分壓器，用於基於這兩個電阻2073和2074的電阻值所確定的分壓比對車輛交流發電機1的輸出電壓進行分壓並將其輸出。
電壓比較器2072具有由標符「+」表示的正輸入端子和標符「-」表示的負輸入端子。該分壓器的輸出電壓，即電阻2073和2074間的連接節點處的電壓，輸入到比較器2072的負端子。基準電壓V1輸入到比較器2072的正端子。該基準電壓V1對應於調節電壓。
當車輛交流發電機1的輸出電壓高於基準電壓V1(作為調節電壓)時比較器2071輸出低電平信號，而當車輛交流發電機1的輸出電壓低於基準電壓V1時輸出高電平信號。
負載響應控制部207b由佔空比記憶相加部2075和脈衝發生部2076組成，在電負載4的大小迅速增加時，其執行緩慢控制，使要輸入到開關元件202的柵極的驅動信號的佔空比緩慢增加。
佔空比記憶相加部2075存儲從開關元件202提供的驅動信號的佔空比，用規定的相加值與所存儲的佔空比相加，並且輸出相加後的值。脈衝發生部2076輸出脈衝信號，該脈衝信號具有與佔空比記憶相加部2075的輸出信號相對應的佔空比。因此，脈衝發生部2076輸出具有大佔空比的脈衝信號，該佔空比比從開關元件202提供的驅動信號的佔空比大了所述規定的相加值。
電流控制部207c進行控制，以使車輛交流發電機1的勵磁電流被設置為規定值或低於該值，該電流控制部207c由電壓比較器2077組成。
電壓比較器2077具有由標符「+」表示的正輸入端子和標符「-」表示的負輸入端子。感測電阻203一端的電壓被輸入到比較器2077的負端子。基準電壓V2輸入到比較器2077的正端子。基準電壓V2對應於勵磁電流的上限值。
當勵磁電流超過該上限值時電壓比較器2077輸出低電平信號，相反，當勵磁電流低於該上限值時輸出高電平信號。
配置成執行抑制車輛交流發電機1發電量的控制的控制部206與正常控制部207的配置基本上相同。由此設置使供應到電壓控制部207a和電流控制部207c的基準電壓V1和V2設置為較低的值，以抑制車輛交流發電機1的發電。因為不需要在發電量抑制控制部206執行緩慢控制，所以自脈衝發生部2076輸出的脈衝信號的佔空比被設置為較低的值。
發電量確定部211對應於發電量確定裝置，用於判斷車輛交流發電機1的發電增加量的判斷部208對應於發電增加量判斷裝置，空閒狀態判斷部209對應於空閒判斷裝置，發電量抑制控制部206對應於發電量抑制控制裝置，而正常控制部207對應於正常控制裝置。
順便提一下，為了簡要，圖2省略了提供到正常控制部207和發電增加量判斷部208兩者的發電請求量P(見圖1)。
(操作)現在將給出對具有上面描述的配置的車輛發電系統的操作的描述。
圖3是示出了裝備有圖1所示的發電控制系統2的車輛發電系統的基本操作的流程圖。
車輛發電系統的基本操作是周期執行的。在操作中，發電量確定部211監視各種車輛狀況，如電池狀態、電負載狀態、車輛發動機的轉速、發動機工作狀態、機械負載狀態以及環境狀態。發電量確定部211基於所監視的車輛狀況確定並輸出發電請求量P(步驟S100)。
空閒狀態判斷部209判斷發動機是否進入空閒工作(步驟S101)。當發動機沒有進入空閒工作時，空閒狀態判斷部209輸出否定的判斷，且正常控制部207執行對應於發電請求量P的正常發電控制(步驟S102)(該實施例中，正常控制設備不執行抑制發電量的控制)。
在圖1所示的配置中，當空閒狀態判斷部209判斷出車輛的發動機不是處於空閒工作狀態時，判斷部208不管發電請求量P的大小而輸出高電平信號。AND電路204經由OR電路205、通過AND電路204的一個輸入端子輸入傳遞自判斷部208的高電平信號。因為AND電路204的另一個輸入端子輸入傳遞自正常控制部207的輸出信號，所以當發動機沒有進入空閒工作狀態時，開關元件202經由AND電路204輸入傳遞自正常控制部207的輸出信號，且正常控制部207執行通常的發電控制。
當發動機進入空閒工作狀態時，步驟S101中的判斷結果取為肯定的判斷，即空閒狀態判斷部209將肯定的判斷結果輸出到判斷部208。判斷部208輸入傳遞自空閒狀態判斷部209的該肯定結果並且判斷發電增加請求是否存在(步驟S103)。
圖4是示出了能夠判斷發電增加量的判斷部208的判斷操作的流程圖。
判斷部208計算兩個時間、即當前檢測時間和前一檢測時間的發電請求量Pn和Pn-1的差。判斷部208然後判斷計算所得的差值是否超過規定值(步驟S200)。
當發電請求量Pn和Pn-1間的差值超過規定值時，判斷部208作出肯定判斷。該判斷結果表明發電增加請求的存在。判斷裝置208由此生成並輸出高電平信號(步驟S201)。
相反，當發電請求量Pn和Pn-1間的差值沒有超過規定值時，判斷部208作出否定判斷。因為該判斷結果表明發電增加請求不存在，判斷裝置208生成並輸出低電平信號(步驟S202)。
當發電量增加請求存在時，在步驟S103中得到的判斷結果取為肯定的判斷。在這種情況時，因為判斷部208輸出高電平信號，所以正常控制部207執行進行正常發電的控制(步驟S102)。
相反，當發電量增加請求不存在時，在步驟S103中得到的判斷結果取為否定的判斷。在這種情況時，因為判斷部208將低電平信號輸出到OR電路205的另一輸入端子，所以發電量抑制控制部206執行抑制發電量的控制(步驟S104)。
圖5是示出了在發電量增加請求存在時發電量變化的視圖。在圖5中，橫軸表示過去的時間「t」，而縱軸表示發電量。在第一實施例的車輛發電系統中，即使車輛的發動機進入空閒工作狀態，發電抑制控制也要立即中斷，並且執行正常發電控制，而不是執行發電抑制控制。因此，如圖5中的標符「A」所示，當發電請求量P增加時，發電量增加控制同時被執行(作為對比示例，標符「B」表明由傳統方式進行的發電的變化)。由此，可以防止發電量的快速變化。進一步，因為當在車輛發動機的空閒工作狀態期間發電量增加請求不存在時執行發電量抑制控制，由此，可以通過減小電扭矩來穩定發動機轉速。
當在發動機的空閒工作狀態期間存在發電量增加請求時，因為抑制發電量的控制被中斷而代之執行的是正常發電控制(其不抑制發電)，所以當電負載接入(接通)時，可以迅速保持所請求的發電量並且防止電壓降。此外，由於監視了車輛的狀況而且發電請求量是基於所監視的車輛的狀況來確定，所以可以執行對發電量增加請求的快速響應。
第二實施例接下來，現在將給出對根據本發明第二實施例的主要由發電控制設備2A和發動機ECU 2B組成的發電控制系統的描述。
圖6是示出了由根據本發明第二實施例的主要裝備了發電控制設備2A和發動機ECU 2B的發電控制系統組成的發電系統的視圖。
在圖6中所示的示例採用了分散配置。就是說，發電控制設備2A主要裝備了回流二極體201、開關元件202、感測電阻203、AND電路204、OR電路205、發電量抑制控制部206、正常控制部207以及通信端子301。
發動機ECU 2B裝備有用於判斷發電增加量的判斷部208、空閒狀態判斷部209以及發電量確定部211。
發動機ECU 2B主要裝備有控制部210，該控制部210具有用於判斷發電增加量的判斷部208、空閒狀態判斷部209、發電量確定部211以及通信端子302。
發動機ECU 2B通過通信端子302和301將傳輸數據傳遞到發電控制設備2A。傳輸數據具有規定格式，其中寫有或設置有由發電量確定部211確定的發電請求量P和判斷部208的判斷結果。
圖7是示出了通過連接到通信端子301和302的通信線從發動機ECU2B傳遞到發電控制設備2A的傳輸數據的幀格式的視圖。圖7中所示的傳輸數據的幀具有發電量增加判斷標誌、作為發電量請求值P的調節電壓指示值、勵磁電流指示值以及F佔空比指示值。
發電量增加判斷標誌指示判斷部208的判斷結果。在發電量增加請求存在(圖4中所示的步驟S200中的肯定判斷)時，值「1」被設置為圖7中所示的傳輸數據中的發電量增加判斷標誌。相反，在發電量增加請求不存在(圖4中所示的步驟S200中的否定判斷)時，值「0」被設置為圖7中所示的傳輸數據中的發電量增加判斷標誌。調節電壓指示值、勵磁電流指示值以及F佔空比指示值是要傳遞到正常控制部207並在其中使用的控制參數。
在一個具體示例中，調節電壓指示值用於設置圖2中所示的電壓控制部207a中的基準電壓V1。例如，基準電壓V1是通過藉助數模轉換設備(未示出)將調節電壓指示值(為數字數據)轉換成模擬電壓來生成的。生成的基準電壓V1被提供到電壓比較器2072的正端子。
勵磁電流指示值用於設置圖2中所示的電流控制部207c的基準電壓V2。例如，基準電壓V2是通過藉助數模轉換設備(未示出)將勵磁電流指示值(為數字數據)轉換為模擬電壓來生成的。所生成的基準電壓V2被提供到電壓比較器2077的正輸入端子。
F佔空比指示值用於設置增加量，以便計算圖2中所示的負載響應控制部207b的佔空比記憶相加部2075的輸出值中的佔空比的最大值或佔空比。
發電控制設備2A具有通信判斷部220，通信判斷部220配置成接收從發動機ECU 2B通過通信端子301傳遞的數據並且隨後判斷所接收的數據的內容。
當發電量增加判斷標誌值為「1」(見圖7中所示的從發動機ECU 2B傳遞的傳輸數據)時，通信判斷部220輸出高電平信號到OR電路205。當發電量增加判斷標誌值為「0」時，通信判斷部220輸出低電平信號到OR電路205。
通信判斷電路220從傳遞自發動機ECU 2B的傳輸數據中提取調節電壓指示值、勵磁電流指示值和F佔空比指示值。通信判斷部220然後輸出所提取的值到正常控制部207。
如上面所描述的，因為發動機ECU 2B與車輛交流發電機1分開放置，所以可以將發動機ECU 2B與其上安裝了車輛交流發電機1的車輛發動機分開放置。這減小了施加到發動機ECU 2B的各種應力，如發動機振動和熱能。進一步，不需要為諸如形成發動機ECU 2B的CPU的電部件考慮任何防熱措施，並且由此能夠減少製造成本並增加發電控制系統的可靠性。
再進一步，由於在發電控制設備2A靠近車輛交流發電機1而放置的配置下執行發電控制，所以可以避免經過連接線時的電壓降並且防止噪聲出現在連接線上。這能夠增加由發電系統執行的發電控制的可靠性。
第三實施例接下來，現在將給出對根據本發明第三實施例的主要由發電控制設備和發動機ECU組成的發電控制系統的描述。
圖8是示出了由根據本發明第三實施例的主要裝備有發電控制設備2A-1和發動機ECU的發電控制系統組成的發電系統的視圖。
在圖8中所示的第三實施例的配置中，發電控制設備2A-1具有回流二極體201、開關元件202、感測電阻203、AND電路204、OR電路205、發電量抑制控制部206、正常控制部207、用於判斷發電增加量的判斷部208以及通信端子301。發動機ECU 2B-1具有空閒狀態判斷部209、發電量確定部211以及通信端子302。
象圖6中所示的配置一樣，在發動機ECU 2B-1和發電控制設備2A-1間的數據傳輸使用具有圖7中所示的幀的傳輸數據。在圖8中所示的配置中，因為判斷部208被放置在發電控制設備2A-1中，傳輸數據的幀具有空閒狀態判斷標誌而不是圖7中所示的幀中的發電量增加判斷標誌。空閒狀態判斷標誌指示由空閒狀態判斷部209得到的判斷結果。例如，當車輛的發動機進入空閒工作狀態時，值「1」被設置為空閒判斷標誌，而當車輛的發動機沒有進入空閒工作狀態時，值「0」被設置為空閒判斷標誌。
根據上面描述的本發明的第二實施例，因為發電控制設備2A-1裝備有用於判斷發電增加量的判斷部208，所以可以減少發動機ECU 2B-1的處理負擔或負荷。
第四實施例接下來，現在將給出根據本發明第四實施例的主要由發電控制設備和發動機ECU組成的發電控制系統的描述。
圖9是示出了由根據本發明第四實施例的主要裝備有發電控制設備2A-2和發動機ECU 2B-2的發電控制系統組成的發電系統的視圖。
在圖9中所示的第四實施例的配置中，發電控制裝置2A-2裝備有回流二極體201、開關元件202、感測電阻203、AND電路204、OR電路205、發電量抑制控制部206、正常控制部207、用於判斷發電增加量的判斷部208、空閒狀態判斷部209以及通信端子301。發動機ECU 2B-2裝備有發電量確定部211和通信端子302。
象圖6中所示的配置一樣，發動機ECU 2B-2和發電控制設備2A-2之間的數據通信使用具有圖7中所示配置的幀。在圖9中所示的配置中，因為發電控制設備2A-2裝備有判斷部208以及空閒判斷部209，發電量增加判斷標誌從圖7中所示的幀中去除，或者用空數據(dummy data)替換，以便從發動機ECU 2B-2傳遞到發電控制設備2A-2。
在下文中，將給出由判斷部208執行的判斷過程的描述。判斷部208在圖8和圖9中所示的發電控制設備2A-1和2A-2中判斷發電增加量。
從發動機ECU 2B-2傳遞(見圖9，或者從圖8中所示的發動機ECU2B-1傳遞)的傳輸數據包括至少電壓指示值、勵磁電流指示值、F佔空比指示值。發電控制設備2A-2(或2A-1)中的通信判斷部220接收來自發動機ECU 2B-2(或2B-1)的傳輸數據，並將該數據作為指示數據傳遞到正常控制部207。
判斷部208輸入從通信判斷部220傳遞的數據，將當前接收的數據(N)與先前接收的數據(N-1)作比較。除非比較結果表明比較的差值增加了規定值，否則判斷部208判斷發電抑制控制是有效的。
根據圖9中所示的第四實施例(或還根據圖8中所示的第三實施例)的發電控制系統的操作使用勵磁電流指示值而不是發電請求值P作為圖4中所示的判斷流程中的參數。
圖10是示出了由判斷部208所執行的判斷操作的流程圖。判斷部208基於作為參數的勵磁電流指示值來判斷發電增加量。判斷部208計算當前檢測時間的勵磁電流指示值In與前一檢測時間的勵磁電流指示值In-1之間的差值，並且判斷該計算所得的差值是否超過規定值(步驟S300)。
當該差值超過規定值時，判斷部208作出肯定判斷。因為這表明發電增加請求的存在，所以判斷裝置208輸出高電平信號到OR電路205(步驟S301)。相反，當該差值沒有超過規定值時，判斷部208作出否定判斷。因為該判斷結果表明發電增加請求不存在，所以判斷裝置208輸出低電平信號到OR電路205(步驟S302)。在發電量增加請求存在時，在步驟S103得到的判斷結果取為肯定的判斷。在這種情況時，因為判斷部208輸出高電平信號，正常控制部207執行進行正常發電的控制。
當約0.5A的值用作勵磁電流指示值的判斷值時，因為考慮到通常可用的勵磁繞組102的阻值在1.5Ω到3Ω的範圍內，最大勵磁繞組102為約5A，所以0.5A的增加量為勵磁電流的百分之十。該值足以判斷發電增加量的存在。
因為可以不需要執行規定的處理並且沒有延遲、而只是通過由發動機ECU 2B-2確定發電量並將發電量作為指示數據傳遞到發電控制設備2A-2來判斷發電控制設備2A-2中的發電抑制控制的必要性，所以圖9中所示的第四實施例的配置能大大減少發動機ECU 2B-2中的處理負擔或負荷，並且能大大增加與發電控制的必要性相關的響應性。
在所接收的傳輸數據是調節電壓指示值的情況下，可以將電壓增加量設置成作為規定增加量的值，例如約0.3V，這不會改變燈的照明。
在所接收的數據是F佔空比指示值的情況下，可以使用該值執行判斷，該值大於通過將規定相加值與用於相加響應控制(addition responsecontrol)的存儲的佔空比值相加而得到的值。
發電控制設備2A-2中的空閒判斷部209通過基於定子繞組101中的一相電壓檢測車輛交流發電機1的轉速來判斷發動機是否在空閒工作狀態。
根據第四實施例，由於除了發電增加判斷外，發電控制設備2A-2還執行空閒狀態判斷，可以進一步減少發動機ECU 2B-2的處理負擔或負荷。
儘管對本發明的具體實施例已經作了詳細描述，本領域的技術人員應該理解，根據公開的全部教導，可以對細節進行各種修改和改變。因此，所公開的特定設置用意僅在於說明而不在於限制本發明的範圍，本發明的範圍由所附的權利要求和其全部等同給出。
權利要求
1.一種發電控制系統，包括發電量確定裝置，其配置成在監視車輛狀況的同時確定車輛交流發電機的發電請求量；發電增加量判斷裝置，其配置成基於所述發電請求量隨時間推移的變化來判斷對於所述車輛交流發電機的發電量增加請求的存在和不存在；空閒狀態判斷裝置，其配置成判斷車輛發動機是否進入空閒工作狀態；和發電量抑制控制裝置，其配置成控制對所述車輛交流發電機的發電量的抑制，其中，當所述空閒狀態判斷裝置的判斷結果表明所述車輛發動機進入所述空閒工作狀態並且所述發電增加量判斷裝置的判斷結果表明所述發電量增加請求存在時，所述發電量抑制控制裝置停止發電量抑制控制的執行。
2.根據權利要求1所述的發電控制系統，其中，當所述空閒狀態判斷裝置的判斷結果表明所述車輛發動機沒有進入所述空閒工作狀態時，所述發電量抑制控制裝置停止抑制發電量的控制。
3.根據權利要求1所述的發電控制系統，其中，當所述空閒狀態判斷裝置的判斷結果表明所述車輛發動機進入所述空閒工作狀態並且所述發電增加量判斷裝置的判斷結果表明所述發電量增加請求不存在時，所述發電量抑制控制裝置執行抑制發電量的控制。
4.根據權利要求1所述的發電控制系統，進一步包括離開所述車輛交流發電機放置的外部控制設備，和靠近所述車輛交流發電機放置的發電控制設備，其中，所述外部控制設備包括所述空閒狀態判斷裝置和所述發電增加量判斷裝置，並且所述發電控制設備包括所述發電量抑制控制裝置，並且所述外部控制設備將由所述發電增加量判斷裝置得到的判斷結果通過通信線傳遞到所述發電控制設備。
5.根據權利要求1所述的發電控制系統，進一步包括離開所述車輛交流發電機放置的外部控制設備，和靠近所述車輛交流發電機放置的發電控制設備，其中，所述外部控制設備包括所述空閒狀態判斷裝置，並且所述發電控制設備包括所述發電增加量判斷裝置和所述發電量抑制控制裝置，並且所述外部控制設備將由所述空閒狀態判斷裝置得到的判斷結果通過通信線傳遞到所述發電控制設備。
6.根據權利要求1所述的發電控制系統，其進一步包括離開所述車輛交流發電機放置的外部控制設備，和靠近所述車輛交流發電機放置的發電控制設備，其中，所述發電控制設備包括所述空閒狀態判斷裝置、所述發電增加量判斷裝置以及所述發電量抑制控制裝置。
7.根據權利要求4所述的發電控制系統，其中，所述發電控制設備包括正常控制裝置，其配置成基於從所述外部控制設備傳遞的對於所述車輛交流發電機的發電請求量來控制所述車輛交流發電機的發電狀態，並且所述發電請求量包括調節電壓指示值、勵磁電流指示值和F佔空比指示值中的至少一個參數，所述F佔空比指示值用於控制驅動所述車輛交流發電機的勵磁電流的開關元件的驅動信號的佔空比。
8.根據權利要求5所述的發電控制系統，其中，所述發電控制設備包括正常控制裝置，其配置成基於從所述外部控制設備傳遞的對於所述車輛交流發電機的發電請求量來控制所述車輛交流發電機的發電狀態，並且所述發電請求量包括調節電壓指示值、勵磁電流指示值、F佔空比指示值中的至少一個參數，所述F佔空比指示值用於控制驅動所述車輛交流發電機的勵磁電流的開關元件的驅動信號的佔空比。
9.根據權利要求6所述的發電控制系統，其中，所述發電控制設備包括正常控制裝置，其配置成基於從所述外部控制設備傳遞的對於所述車輛交流發電機的發電請求量來控制所述車輛交流發電機的發電狀態，並且所述發電請求量包括調節電壓指示值、勵磁電流指示值、F佔空比指示值中的至少一個參數，所述F佔空比指示值用於控制驅動所述車輛交流發電機的勵磁電流的開關元件的驅動信號的佔空比。
10.根據權利要求7所述的發電控制系統，其中，所述正常控制裝置執行至少一個下面的控制操作基於所述調節電壓指示值控制所述車輛交流發電機的輸出電壓，和基於所述勵磁電流指示值控制所述車輛交流發電機的勵磁電流。
11.根據權利要求10所述的發電控制系統，其中，在執行所述車輛交流發電機的所述輸出電壓控制和所述勵磁電流控制中的至少一個的同時，當電負載量增加時，所述正常控制裝置執行基於所述F佔空比指示值來逐步增加驅動信號的佔空比的負載響應控制。
12.根據權利要求4所述的發電控制系統，其中，所述發電量抑制控制裝置執行至少一個下面的控制抑制所述車輛交流發電機的輸出電壓；抑制所述車輛交流發電機的勵磁電流；和抑制驅動所述車輛交流發電機的勵磁電流的開關元件的驅動信號的佔空比。
13.根據權利要求5所述的發電控制系統，其中，所述發電量抑制控制裝置執行至少一個下面的控制抑制所述車輛交流發電機的輸出電壓；抑制所述車輛交流發電機的勵磁電流；和抑制驅動所述車輛交流發電機的勵磁電流的開關元件的驅動信號的佔空比。
14.根據權利要求6所述的發電控制系統，其中，所述發電量抑制控制裝置執行至少一個下面的控制抑制所述車輛交流發電機的輸出電壓；抑制所述車輛交流發電機的勵磁電流；和抑制驅動所述車輛交流發電機的勵磁電流的開關元件的驅動信號的佔空比。
15.根據權利要求12所述的發電控制系統，其中，所述發電量抑制控制裝置優先執行抑制所述車輛交流發電機的勵磁電流的控制。
全文摘要
一種發電控制系統，具有發電量確定部，用於通過監視車輛的狀況來確定車輛交流發電機的發電請求量；發電增加量判斷部，用於基於發電請求量隨時間推移的變化來判斷對於車輛交流發電機的發電量增加請求的存在/不存在；空閒狀態判斷部，用於判斷車輛的發動機是否進入空閒工作狀態；和發電量抑制控制部，用於抑制車輛交流發電機的發電量。在車輛發動機的空閒工作狀態並且在發電量增加請求存在時，發電量抑制控制部停止抑制車輛交流發電機發電量的控制。
文檔編號H02P9/30GK101051811SQ200710090769
公開日2007年10月10日 申請日期2007年4月2日 優先權日2006年4月4日
發明者淺田忠利, 前原冬樹 申請人:株式會社電裝