專(zhuān)利名稱(chēng)：車(chē)用發(fā)電控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車(chē)用發(fā)電控制設(shè)備，用于控制安裝在車(chē)輛例如客車(chē)或 卡車(chē)上的發(fā)電機(jī)的輸出電壓。
背景技術(shù)：
已知存在一種車(chē)用充電系統(tǒng)，其包括外部控制設(shè)備和發(fā)電控制設(shè)備， 雙向通信可以在二者之間執(zhí)行。在該系統(tǒng)中，外部控制設(shè)備根據(jù)由傳感器 的使用而檢測(cè)到的車(chē)輛引擎的運(yùn)行狀態(tài)和車(chē)輛電池的電荷狀態(tài)，將發(fā)電控 制命令發(fā)送到發(fā)電控制設(shè)備，以便根據(jù)車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)最佳地執(zhí)行發(fā)電控 制，并且另一方面，發(fā)電控制設(shè)備將發(fā)電狀態(tài)信號(hào)發(fā)送到外部控制設(shè)備， 以能夠根據(jù)發(fā)電狀態(tài)執(zhí)行引擎控制。例如，參考日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)
2003-88191號(hào)。
在這種系統(tǒng)中，由于電池的充電/放電特性根據(jù)溫度而變化，因此期
發(fā)電:壓指示給發(fā)電控制設(shè)備。但是，在這種情況下，系統(tǒng)的制造成本增 加，因?yàn)橥ǔｋ姵販囟葌鞲衅鞣浅０嘿F。另外，因?yàn)殡姵販囟葌鞲衅骱屯?部控制設(shè)備必須由導(dǎo)線(xiàn)彼此連接，所以系統(tǒng)的布線(xiàn)結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種車(chē)用發(fā)電控制設(shè)備，包括
檢測(cè)安裝在車(chē)輛上的發(fā)電機(jī)周?chē)臏囟鹊牡谝还δ苣K；
根據(jù)第 一功能模塊檢測(cè)到的溫度設(shè)置目標(biāo)控制電壓的第二功能模塊；
以及
將發(fā)電機(jī)的輸出電壓控制在第二功能模塊設(shè)置的目標(biāo)控制電壓的第 三功能模塊；
其中，配置第二功能模塊以針對(duì)第一功能模塊檢測(cè)到的溫庋基于定義在預(yù)先確定溫度下設(shè)置的目標(biāo)控制電壓的目標(biāo)發(fā)電電壓、以及目標(biāo)控制電 壓的預(yù)先確定梯度來(lái)確定目標(biāo)控制電壓。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種車(chē)用發(fā)電控制設(shè)備，其能夠以低成本對(duì)車(chē) 輛發(fā)電機(jī)執(zhí)行發(fā)電控制，并且允許電池溫度的變化。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和特征將從下面包括附圖和權(quán)利要求的描述中變 得顯然。


在附圖中
圖1是顯示包括根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方案的車(chē)用發(fā)電控制設(shè)備的充 電系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)的圖2是顯示從外部控制設(shè)備發(fā)送到圖1中所示充電系統(tǒng)中的車(chē)用發(fā)電 控制設(shè)備的發(fā)電命4Ht號(hào)的字段和位分配的圖3是顯示由車(chē)用發(fā)電控制設(shè)備設(shè)置目標(biāo)控制電壓的程序的流程圖4是顯示在目標(biāo)控制電壓設(shè)置為與溫度無(wú)關(guān)的恒定值的情況下，目 標(biāo)控制電壓與包括在圖1中所示充電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)周?chē)臏囟戎g的 關(guān)系的圖5是顯示在目標(biāo)控制電壓的梯度設(shè)置為與溫度無(wú)關(guān)的恒定值的情 況下，目標(biāo)控制電壓與溫度之間的關(guān)系的圖；以及
圖6是顯示在目標(biāo)控制電壓的梯度根據(jù)溫度變化的情況下，目標(biāo)控制 電壓與溫度之間的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是顯示包括根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方案的車(chē)用發(fā)電控制設(shè)備的充 電系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)的圖。如圖1中所示，充電系統(tǒng)包括車(chē)輛發(fā)電機(jī)2、電 池3、電力負(fù)栽開(kāi)關(guān)4、電力負(fù)栽5、外部控制設(shè)備6以及引擎7。
外部控制設(shè)備6由包括電荷控制部分611和引擎控制部分612的控制 部分61，以及能夠與引擎7和發(fā)電機(jī)2進(jìn)行雙向通信的車(chē)輛側(cè)發(fā)送/接收 部分62構(gòu)成。電荷控制部分611產(chǎn)生被發(fā)送到發(fā)電機(jī)2的發(fā)電命令信號(hào)。 引擎控制部分612執(zhí)行引擎7等的旋轉(zhuǎn)控制。由引擎7通過(guò)皮帶和滑輪驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的發(fā)電機(jī)2包括具有三相定子繞組 22的定子，三相調(diào)整三相定子繞組22的三相輸出電壓的調(diào)整器20,具有 磁場(chǎng)繞組21的轉(zhuǎn)子，以及操作以控制發(fā)電機(jī)2的調(diào)整后輸出電壓處于目 標(biāo)控制電壓的車(chē)用發(fā)電控制設(shè)備1。
車(chē)用發(fā)電控制設(shè)備1包括電壓控制電路11，能夠與外部控制設(shè)備6 進(jìn)行雙向通信的發(fā)電機(jī)側(cè)發(fā)iH/接收電路12，產(chǎn)生目標(biāo)控制電壓的參考電 壓產(chǎn)生電路13，溫度檢測(cè)電路14，開(kāi)關(guān)晶體管15，以及續(xù)流二極管16.
電壓控制電路ll由電阻器lll、 112和電壓比較器113構(gòu)成。電壓比 較器113在其正輸入端子施加有從參考電壓產(chǎn)生電路13輸出的目標(biāo)控制 電壓，并且在其負(fù)輸入端子施加有由電阻器111、 112構(gòu)成的分壓電路分 壓的車(chē)輛發(fā)電機(jī)2的輸出電壓。電壓比較器113的輸出端子連接到開(kāi)關(guān)晶 體管15.
開(kāi)關(guān)晶體管15的基極連接到電壓比較器113的輸出端子，集電極通 過(guò)續(xù)流二極管116連接到發(fā)電機(jī)2的輸出端子(B端子)，并且發(fā)射極(E 端子)接地。開(kāi)關(guān)晶體管15的集電極連接到磁場(chǎng)繞組21。當(dāng)開(kāi)關(guān)晶體管 15導(dǎo)通時(shí)，激磁電流傳遞到磁場(chǎng)繞組21，并且當(dāng)開(kāi)關(guān)晶體管15斷開(kāi)時(shí)， 激磁電流的傳遞被阻擋。并聯(lián)到磁場(chǎng)繞組21的續(xù)流二極管16抑制當(dāng)開(kāi)關(guān) 晶體管15斷開(kāi)時(shí)引起的浪涌電壓。通過(guò)控制開(kāi)關(guān)晶體管15的閉合/斷開(kāi)， 發(fā)電機(jī)2的輸出電壓可以控制在目標(biāo)控制電壓，
溫度檢測(cè)電路14檢測(cè)發(fā)電機(jī)2周?chē)臏囟?。發(fā)電機(jī)2和電池3位于 相同的空間中(引擎室中)。因此，電池3的溫度與由溫度檢測(cè)電路14 檢測(cè)的發(fā)電機(jī)2周?chē)臏囟戎g存在某種相關(guān)性。發(fā)電機(jī)2周?chē)臏囟瓤?以通過(guò)使用輸出特性根據(jù)溫度變化的便宜元件檢測(cè)。參考電壓產(chǎn)生電路 13根據(jù)由溫度檢測(cè)電路14檢測(cè)到的溫度切換目標(biāo)控制電壓，如隨后詳細(xì) 說(shuō)明的。
接下來(lái)，說(shuō)明具有上述結(jié)構(gòu)的充電系統(tǒng)的搮作。圖2是顯示從外部控 制設(shè)備6發(fā)送到車(chē)用發(fā)電控制設(shè)備1的發(fā)電命令信號(hào)的字段和位分配的 圖。如圖2中所示，發(fā)電命令信號(hào)包括四個(gè)數(shù)據(jù)字段(數(shù)據(jù)字段0-3)，每 個(gè)由10位構(gòu)成。數(shù)據(jù)字段0包含由6位表示的"目標(biāo)發(fā)電電壓"。當(dāng)由溫 度檢測(cè)電路14檢測(cè)到的溫度處于預(yù)先確定的值(例如)時(shí)，該目標(biāo) 發(fā)電電壓等于目標(biāo)控制電壓。數(shù)據(jù)字段2包含由l位表示的"溫度依賴(lài)性" 和由2位表示的"溫度特性梯度"。"溫度依賴(lài)性"用于指示目標(biāo)控制溫度 是否應(yīng)當(dāng)根據(jù)溫度檢測(cè)電路14檢測(cè)到的溫度而變化。當(dāng)"溫度依賴(lài)性"的位設(shè)置為o時(shí)，它指示目標(biāo)控制電壓應(yīng)當(dāng)與溫度無(wú)關(guān)，而當(dāng)該位設(shè)置為
1時(shí)，它指示目標(biāo)控制電壓應(yīng)當(dāng)根據(jù)溫度而變化。"溫度特性梯度"顯示 目標(biāo)控制電壓相對(duì)于溫度的梯度。在該實(shí)施方案中，因?yàn)?溫度特性梯度"
由2位表示，可以指定四種預(yù)先確定不同梯度中的一種。數(shù)據(jù)字段l包含 兩個(gè)四位區(qū)域，每個(gè)存儲(chǔ)其他^^令(例如，逐步激勵(lì)時(shí)間)。
圖3是顯示由車(chē)用發(fā)電控制設(shè)備1設(shè)置目標(biāo)控制電壓的程序的流程 圖.當(dāng)發(fā)電命^Ht號(hào)由外部控制設(shè)備6的電荷控制部分611產(chǎn)生時(shí)，它由 車(chē)用發(fā)電控制設(shè)備1的發(fā)電機(jī)側(cè)發(fā)iH/接收電路12接收(步驟S100 )。參 考電壓產(chǎn)生電路13從在發(fā)電機(jī)側(cè)發(fā)i^/接收電路12中接收的發(fā)電命4^ft 號(hào)中提取"目標(biāo)發(fā)電電壓"、"溫度依賴(lài)性"和"溫度特性梯度"(步驟S101 )。 接下來(lái)，參考電壓產(chǎn)生電路13在步驟S102基于"溫度依賴(lài)性"的位內(nèi)容 確定目標(biāo)控制電壓是否應(yīng)當(dāng)根據(jù)溫度而變化。如果"溫度依賴(lài)性"的位是 "0"，在步驟S102執(zhí)行否定確定，并且程序前進(jìn)到步驟S103，將目標(biāo)控 制電壓設(shè)置為與溫度無(wú)關(guān)的恒定值。另一方面，如果"溫度依賴(lài)性"的位
是"r，程序前進(jìn)到步驟si04。在這種情況下，將目標(biāo)發(fā)電電壓設(shè)置為
目標(biāo)控制電壓。圖4是顯示在目標(biāo)控制電壓設(shè)置為與溫度無(wú)關(guān)的恒定值的 情況下，目標(biāo)控制電壓與由溫度檢測(cè)電路14檢測(cè)到的溫度之間的關(guān)系的 圖.
返回到圖3，溫度檢測(cè)電路14在步驟S104檢測(cè)發(fā)電機(jī)2周?chē)臏囟龋?隨后，參考電壓產(chǎn)生電路13在步驟S105確定目標(biāo)控制電壓相對(duì)于溫度的 梯度是否應(yīng)當(dāng)恒定。如上所述，因?yàn)?溫度特性梯度"由2位表示，可以 定義梯度的四種不同值。在該實(shí)施方案中，四種不同值的兩個(gè)對(duì)應(yīng)于梯度 恒定的情況(情況A),并且四種值的另外兩個(gè)對(duì)應(yīng)于梯度與溫度相關(guān)的 情況(情況B)。在情況A中，因?yàn)樵诓襟ES105執(zhí)行肯定確定，所以程 序前進(jìn)到步驟S106，根據(jù)"溫度特性梯度"定義的梯度，參考電壓產(chǎn)生 電路13依據(jù)步驟S104檢測(cè)到的溫度來(lái)設(shè)置目標(biāo)控制電壓。這里，假設(shè)當(dāng) 溫度為251C時(shí)目標(biāo)發(fā)電電壓設(shè)置為14.0 V，目標(biāo)控制電壓才艮據(jù)溫度而變 化，并且"溫度特性梯度"定義為常數(shù)-3 mV/*C。當(dāng)溫度檢測(cè)電路14檢 測(cè)到的溫度是125 "C時(shí)，參考電壓產(chǎn)生電路13將目標(biāo)控制電壓設(shè)置為 13.7V。精確地說(shuō)，因?yàn)橛呻娮杵鱨ll、 112構(gòu)成的分壓電路分壓的發(fā)電機(jī) 2的輸出電壓輸入到電壓比較器113的負(fù)輸入端子，所以參考電壓產(chǎn)生電 路13將目標(biāo)控制電壓設(shè)置為13.7 V乘以分壓電路的分壓比的電壓。圖5 是顯示在目標(biāo)控制電壓根據(jù)溫度而設(shè)置，并且"溫度特性梯度"定義恒定 梯度的情況下，目標(biāo)控制電壓與溫度之間的關(guān)系的圖。在該實(shí)施方案中，根據(jù)"溫度特性梯度"選擇圖5中所示目標(biāo)控制電壓的兩種不同梯度的一 種。
返回到圖3，在情況B中，因?yàn)樵诓襟ES105執(zhí)行否定確定，所以程 序前進(jìn)到步驟S107，參考電壓產(chǎn)生電路13根據(jù)依據(jù)溫度定義的不同梯度 的"溫度特性梯度"，在步驟S104檢測(cè)到的溫度下設(shè)置目標(biāo)控制電壓。在 通過(guò)步驟S103、 S106或S107設(shè)置目標(biāo)控制電壓之后，程序返回到步驟 S102以重復(fù)設(shè)置目標(biāo)控制電壓的操作。當(dāng)再次接收到發(fā)電命令信號(hào)時(shí)， 重復(fù)步驟S100和下面的步驟。圖6是顯示在目標(biāo)控制電壓的梯度根據(jù)溫 度而變化的情況下，目標(biāo)控制電壓與溫度之間的關(guān)系的圖。根據(jù)"溫度特 性梯度"確定關(guān)于圖5中所示梯度和圖6中所示梯度中的哪一個(gè)。這些梯 度必須存儲(chǔ)在參考電壓產(chǎn)生電路13或者外部存儲(chǔ)器中。作為選擇，發(fā)電 命令信號(hào)可以包括顯示這些梯度中的一個(gè)的內(nèi)容的數(shù)據(jù)。
根據(jù)上述實(shí)施方案，可以提供下面的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)閳?zhí)行允許電池溫度變 化的發(fā)電控制而不使用特定的電池溫度傳感器是可能的，因此可以減小制 造成本。另外，因?yàn)椴恍枰獙?dǎo)線(xiàn)連接到電池溫度傳感器，因此布線(xiàn)結(jié)構(gòu)可 以簡(jiǎn)化。
目標(biāo)發(fā)電電壓根據(jù)從外部控制設(shè)備6接收的指令設(shè)置。這使得能夠考 慮到除了電池溫度之外，由外部控制設(shè)備6獲得的顯示引擎運(yùn)行狀態(tài)、車(chē) 輛狀態(tài)等的各種數(shù)據(jù)執(zhí)行發(fā)電控制。目標(biāo)控制電壓的溫度依賴(lài)性根據(jù)從外 部控制設(shè)備6接收的指示設(shè)置。這使得能夠任意地改變目標(biāo)控制電壓的溫 度依賴(lài)性，從而增加發(fā)電控制的靈活性。目標(biāo)控制電壓的梯度可以設(shè)置為 與溫度無(wú)關(guān)的恒定值。這使得能夠根據(jù)溫度變化適當(dāng)?shù)乜刂瓢l(fā)電機(jī)2的輸 出電壓。目標(biāo)控制電壓的梯度可以根據(jù)溫度而變化。這使得能夠例如解決 較低溫度一側(cè)電池的充電不足，并且抑制高溫側(cè)的電池液體漏損。上面說(shuō) 明的優(yōu)選實(shí)施方案是僅由下面附加的權(quán)利要求描述的本申請(qǐng)的發(fā)明的實(shí) 例。應(yīng)當(dāng)理解，如由本領(lǐng)域技術(shù)人員所想到的，可以進(jìn)行優(yōu)選實(shí)施方案的 修改。
權(quán)利要求
1. 一種車(chē)用發(fā)電控制設(shè)備，包括檢測(cè)安裝在車(chē)輛上的發(fā)電機(jī)周?chē)臏囟鹊牡谝还δ苣K；根據(jù)第一功能模塊檢測(cè)到的溫度設(shè)置目標(biāo)控制電壓的第二功能模塊；以及將發(fā)電機(jī)的輸出電壓控制在第二功能模塊設(shè)置的目標(biāo)控制電壓的第三功能模塊；其中，配置第二功能模塊以針對(duì)第一功能模塊檢測(cè)到的溫度基于定義在預(yù)先確定溫度下設(shè)置的目標(biāo)控制電壓的目標(biāo)發(fā)電電壓、以及目標(biāo)控制電壓的預(yù)先確定梯度來(lái)確定目標(biāo)控制電壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的車(chē)用發(fā)電控制設(shè)備，其中根據(jù)從外部控制設(shè)備 接收的指令設(shè)置目標(biāo)發(fā)電電壓。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的車(chē)用發(fā)電控制設(shè)備，其中根據(jù)從外部控制設(shè)備 接收的指4S更置梯度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的車(chē)用發(fā)電控制設(shè)備，其中梯度相對(duì)于第一功能 模塊檢測(cè)的溫度恒定。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3的車(chē)用發(fā)電控制設(shè)備，其中梯度根據(jù)第一功能模 塊檢測(cè)的溫度而變化。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種車(chē)用發(fā)電控制設(shè)備，包括檢測(cè)安裝在車(chē)輛上的發(fā)電機(jī)周?chē)臏囟鹊牡谝还δ苣K；根據(jù)第一功能模塊檢測(cè)到的溫度設(shè)置目標(biāo)控制電壓的第二功能模塊；以及將發(fā)電機(jī)的輸出電壓控制在第二功能模塊設(shè)置的目標(biāo)控制電壓的第三功能模塊。配置第二功能模塊以針對(duì)第一功能模塊檢測(cè)到的溫度基于定義在預(yù)先確定溫度下設(shè)置的目標(biāo)控制電壓的目標(biāo)發(fā)電電壓、以及目標(biāo)控制電壓的預(yù)先確定梯度來(lái)確定目標(biāo)控制電壓。
文檔編號(hào)B60R16/03GK101431251SQ200810173569
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月9日
發(fā)明者菊地司, 都筑知己 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝