專利名稱：調(diào)節(jié)機(jī)動車旋轉(zhuǎn)電機(jī)的設(shè)備和包括此調(diào)節(jié)設(shè)備的電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于調(diào)節(jié)裝備在機(jī)動車輛中的尤其是交流發(fā)電機(jī)或交流發(fā)電機(jī)-起動機(jī)類型的多相旋轉(zhuǎn)電機(jī)的設(shè)備。本發(fā)明還涉及使用此設(shè)備的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
背景技術(shù)：
在機(jī)動車輛的領(lǐng)域，為人們所公知的是，通過所謂的“調(diào)節(jié)”設(shè)備，獨(dú)立于引擎的旋轉(zhuǎn)速度或儀器的電消耗，將由機(jī)動車交流發(fā)電機(jī)提供給機(jī)載電力網(wǎng)的電壓保持在預(yù)定的設(shè)定值?，F(xiàn)今，機(jī)動車零件制造者通過使用基于數(shù)字技術(shù)的電子調(diào)節(jié)器已經(jīng)開發(fā)了非常高性能的交流發(fā)電機(jī)和交流發(fā)電機(jī)起動機(jī)。但是，電子調(diào)節(jié)器可能對它們的電源中的微斷(micro-cut)以及由機(jī)載網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的瞬時干擾敏感。

發(fā)明內(nèi)容
因而本發(fā)明的目的是提高電子調(diào)節(jié)器對電源中的微斷以及由機(jī)動車的機(jī)載網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的瞬時干擾的阻抗性。它的主題具體地是用于調(diào)節(jié)機(jī)動車輛的多相旋轉(zhuǎn)電機(jī)的設(shè)備，該設(shè)備是如下類型的，基于預(yù)定的設(shè)定值和電力網(wǎng)的直流電壓之間的誤差電壓，通過用模擬控制塊控制具有由數(shù)字處理塊確定的占空系數(shù)的周期性的激勵電流，將由此電機(jī)供電的機(jī)載電力網(wǎng)的直流電壓置于該預(yù)定的設(shè)定值的控制下，該設(shè)備包括用于使得該數(shù)字處理塊電自給 (self-sufficient)的系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)包括具有自給電容器的電壓保持裝置，以便提供僅僅為該數(shù)字處理塊供電的自給電源電壓。根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)設(shè)備區(qū)別特征在于，它包括自給控制裝置，用于根據(jù)該自給電源電壓的幅度控制該數(shù)字處理塊的自給，并且其區(qū)別特征在于，該自給控制裝置包括用于在該自給電源電壓低于該數(shù)字塊的參考電源電壓時停止該數(shù)字處理塊的至少一個時鐘的裝置。此外，前述自給控制裝置有利地包括用于在該自給電源電壓低于該數(shù)字塊的參考再初始化電壓時再初始化該數(shù)字處理塊的至少一個數(shù)字控制電路的裝置。根據(jù)本發(fā)明的用于調(diào)節(jié)機(jī)動車輛的多相旋轉(zhuǎn)電機(jī)的設(shè)備的區(qū)別特征還在于，該具有自給電容量的電壓保持裝置的電容器通過至少一個防回流(anti-return) 二極管連接到機(jī)載網(wǎng)絡(luò)。非常有利地，所述具有自給電容量的電壓保持裝置包括用于限制該自給電源電壓的裝置，這些限制裝置優(yōu)選地包括至少一個齊納二極管。可替換地，所述具有自給電容量的電壓保持裝置包括用于調(diào)節(jié)該自給電源電壓的裝置，這些調(diào)節(jié)裝置優(yōu)選地包括至少一個比較器和諸如晶體管之類的開關(guān)元件。本發(fā)明還涉及機(jī)動車輛的多相旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其可以用作發(fā)電機(jī)，包括具有上面說明的特性的調(diào)節(jié)設(shè)備。這些少數(shù)必要說明將使得本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚由根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)設(shè)備提供的相比于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。在下面結(jié)合附圖提供的描述中給出本發(fā)明的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)注意，這些附圖除了示出說明書的文本之外沒有其它目的，并且它們不以任何方式構(gòu)成對本發(fā)明的范圍的限制。


圖1是包括根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知的數(shù)字處理塊和模擬控制塊的用于調(diào)節(jié)機(jī)動車輛的多相旋轉(zhuǎn)電機(jī)的設(shè)備的示意圖。圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的用于調(diào)節(jié)機(jī)動車輛的多相旋轉(zhuǎn)電機(jī)的設(shè)備中的數(shù)字處理塊和模擬控制塊的布置的示意圖。圖3是顯示包括在根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)設(shè)備中的具有自給電容量的電壓保持電路的功能的圖。圖4顯示包括在根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)設(shè)備中的具有自給電容量的電壓保持電路的具體實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式圖1中的示意圖涉及根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備，包括與根據(jù)本發(fā)明不同的調(diào)節(jié)設(shè)備類型1、2的元件。此調(diào)節(jié)設(shè)備1、2基本上包括兩個部分1、2，即控制電路1和包括MOSFET類型的晶體管8 (具有絕緣柵場效應(yīng)的晶體管)的功率電子設(shè)備2，以控制施加于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的激勵線圈3的激勵電流+EXC、-E)(C。注意，電路1和2可以被制造為所謂的單片類型的單個ASIC 的形式。 控制電路1具體地包括-數(shù)字處理塊9，包括數(shù)字控制電路4和實(shí)時時鐘系統(tǒng)5；和-模擬控制塊10，包括PWM脈沖發(fā)生器6，其占空系數(shù)RC由數(shù)字控制電路4確定； 和信號適配電路7，其已知為用于這些PWM脈沖的驅(qū)動器，產(chǎn)生用于功率電子設(shè)備2的晶體管8的控制信號EXC。這里注意，電路7可以包括放大器和升壓泵電路。該調(diào)節(jié)環(huán)路的設(shè)定值在這種情況下經(jīng)由接口電路設(shè)置的，該接口電路通過通信線 COM連接到機(jī)動車的發(fā)動機(jī)控制單元(未示出)。由數(shù)字控制電路4和時鐘系統(tǒng)5構(gòu)成的數(shù)字處理塊9和由PWM脈沖發(fā)生器6和它的信號適配電路7構(gòu)成的模擬控制塊10由并聯(lián)的機(jī)載電力網(wǎng)B+供電。一般說來，調(diào)節(jié)器1、2的控制電路1的最小工作電壓在5V到8V之間。機(jī)載電力網(wǎng)B+上的某些瞬時干擾造成電壓“間隙”或微斷，其電平下降到調(diào)節(jié)器 1、2的最小工作電壓以下，并且其可能成為故障的原因。根據(jù)本發(fā)明，在控制電路1中放置用于使得數(shù)字處理塊9電自給的系統(tǒng)，其允許即使在機(jī)載電力網(wǎng)B+發(fā)生微斷時調(diào)節(jié)器1，2也令人滿意地操作。圖2示意地示出了對此問題的技術(shù)方案，根據(jù)本發(fā)明其由在控制電路1中放置用于產(chǎn)生電自給的系統(tǒng)11構(gòu)成，以使得繼續(xù)為數(shù)字處理塊9提供自給電源電壓V0，甚至在機(jī)載網(wǎng)絡(luò)B+的微斷期間也如此。用于產(chǎn)生電自給的系統(tǒng)11包括具有自給電容器C的電壓保持電路110和自給控制電路111。根據(jù)特定實(shí)施例，本發(fā)明有利地使得可以使用具有低值的自給電容器C，例如大約 600pF。這是可以的，并且下面將變得更明顯，首先由于通過電容器C僅僅為數(shù)字塊11保持電源電壓的事實(shí)，第二由于電路111執(zhí)行自給控制。這里注意，本發(fā)明容許的自給容量的低值允許將此電容器C容易地集成在以ASIC的形式制造的根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)器中。在此特定實(shí)施例中，自給電壓保持電路110包括自給電容器C、二極管D、電阻器R 和齊納二極管Z。二極管D是電容器C和機(jī)載電力網(wǎng)B+之間的防回流二極管。此二極管D阻止此電容器C在微斷和電干擾期間放電到網(wǎng)絡(luò)B+上。電阻器R和齊納二極管Z保證自給電源電壓VO的電平調(diào)整和限制?，F(xiàn)在還參考圖3描述通過自給控制電路111實(shí)現(xiàn)的自給控制策略。如圖3所示，此策略包括在系統(tǒng)11中實(shí)現(xiàn)形成自給裝置12，用于在自給電源電壓 VO不再能由自給電壓保持電路110保持在至少等于數(shù)字塊9的參考電源電壓Vl時，停止數(shù)字處理塊9的時鐘系統(tǒng)5。在此特定實(shí)施例中，數(shù)字塊9的參考電源電壓Vl大約為3V。由時鐘系統(tǒng)5提供的時鐘的停止使得數(shù)字塊9，特別是數(shù)字控制電路4進(jìn)入可忽略損耗的狀態(tài)。在此狀態(tài)中，完整地保護(hù)包含在數(shù)字塊9的寄存器中的數(shù)字值。如上面說明書所述，數(shù)字塊9的此可忽略的損耗狀態(tài)允許具有低值的自給電容器C的使用。自給電壓保持電路110為數(shù)字控制電路4提供足以保護(hù)寄存器中的數(shù)字值直到自給電源電壓VO下降到數(shù)字塊9的參考再初始化電壓V2以下的電壓幅度。當(dāng)自給電源電壓VO下降到V2以下時，自給控制電路111包括的再初始化裝置13 引起數(shù)字控制電路4的再初始化。數(shù)字塊9的參考再初始化電壓V2必須具有足夠數(shù)字控制電路4的寄存器在發(fā)生再初始化之前保持在確定狀態(tài)下的電平，一般大約為IV。 圖4示出了與圖2中的電路相比改進(jìn)了的自給電壓保持電路的實(shí)施例110 ’。在此實(shí)施例中，提供諸如晶體管15之類的開關(guān)元件以及比較器16，以將在自給電壓保持電路110’的電容器C的端子處獲得的自給電源電壓VO調(diào)節(jié)到最佳值。將理解，本發(fā)明不簡單地局限于該說明書中描述的特定實(shí)施例。具體地，引用的電子組件類型僅僅以示例方式表示。任何其它類型的具有相同功能的組件的實(shí)施方式將僅僅構(gòu)成變形實(shí)施例。這些其它實(shí)施例不會超出本發(fā)明的范圍，只要調(diào)節(jié)設(shè)備的特征是基于以下權(quán)利要求書的話。
權(quán)利要求
1.一種用于多相旋轉(zhuǎn)電機(jī)的調(diào)節(jié)設(shè)備(1、2)，其是如下類型的，其能夠基于預(yù)定的設(shè)定值和機(jī)載電力網(wǎng)的直流電壓(B+)之間的誤差電壓，通過由模擬控制塊(10)控制具有由數(shù)字處理塊(9)確定的占空系數(shù)(RC)的周期性的激勵電流(+EXC、-E)(C)，將由所述電機(jī)供電的機(jī)載電力網(wǎng)的直流電壓(B+)置于所述預(yù)定的設(shè)定值的控制之下，所述設(shè)備包括用于使得所述數(shù)字處理塊(9)電自給的系統(tǒng)(11)，并且所述系統(tǒng)(11)包括具有自給電容器的電壓保持裝置(110)，以便提供僅僅為所述數(shù)字處理塊(9)供電的自給電源電壓(VO)；其特征在于，它還包括自給控制裝置(111)，用于根據(jù)該自給電源電壓(VO)的幅度控制該數(shù)字處理塊(9)的自給，并且其特征在于，所述自給控制裝置(111)包括用于在所述自給電源電壓 (VO)低于所述數(shù)字處理塊(9)的參考電源電壓(Vl)時停止所述數(shù)字處理塊(9)的至少一個時鐘(5)的裝置(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)動車輛的多相旋轉(zhuǎn)電機(jī)的調(diào)節(jié)設(shè)備(1、2)，其特征在于，所述自給控制裝置(111)包括用于在所述自給電源電壓(VO)低于所述數(shù)字塊(9)的參考再初始化電壓(^)時再初始化所述數(shù)字處理塊(9)的至少一個數(shù)字控制電路(4)的裝置(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于機(jī)動車輛的多相旋轉(zhuǎn)電機(jī)的調(diào)節(jié)設(shè)備(1、2)，其特征在于，所述具有自給電容器的電壓保持裝置(110)的所述電容器(C)通過至少一個防回流二極管(D)連接到所述機(jī)載網(wǎng)絡(luò)(B+)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于機(jī)動車輛的多相旋轉(zhuǎn)電機(jī)的調(diào)節(jié)設(shè)備(1、2)，其特征在于，所述具有自給電容器的電壓保持裝置(110)包括用于限制所述自給電源電壓(VO)的裝置(R、Z)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于機(jī)動車輛的多相旋轉(zhuǎn)電機(jī)的調(diào)節(jié)設(shè)備(1、2)，其特征在于，所述限制裝置包括至少一個齊納二極管(Z)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于機(jī)動車輛的多相旋轉(zhuǎn)電機(jī)的調(diào)節(jié)設(shè)備(1、2)，其特征在于，所述具有自給電容器的電壓保持裝置(110)包括用于調(diào)節(jié)所述自給電源電壓(VO) 的裝置(15、16)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于機(jī)動車輛的多相旋轉(zhuǎn)電機(jī)的調(diào)節(jié)設(shè)備(1、2)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)裝置(15、16)包括至少一個比較器(16)和諸如晶體管之類的開關(guān)元件(15)。
8.一種用于機(jī)動車輛的多相旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其能夠用作發(fā)電機(jī)，包括根據(jù)前述權(quán)利要求1 到7中的任何一個所述的調(diào)節(jié)設(shè)備(1、2)。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)設(shè)備(1、2)具有如下類型其能夠?qū)C(jī)動車的機(jī)載電力網(wǎng)的直流電壓(B+)置于預(yù)定的設(shè)定值的控制之下?；陬A(yù)定的設(shè)定值和電力網(wǎng)的直流電壓之間的誤差電壓，激勵電流(EXC)提供給交流發(fā)電機(jī)，并且具有由數(shù)字處理塊(9)確定的占空系數(shù)(RC)。根據(jù)本發(fā)明，提供系統(tǒng)(11)以使得數(shù)字塊電自給。該系統(tǒng)包括具有自給電容器的電壓保持裝置(110)和自給控制裝置(111)。
文檔編號H02P9/14GK102201775SQ20111006742
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者斯蒂芬妮·福爾米, 雷蒙德·雷克丹 申請人:法雷奧電機(jī)設(shè)備公司