CN1049078C - 车载发电机的控制系统 - Google Patents

Abstract

发电机装置包括交流发电机和发电机控制系统。发动机驱动交流发电机发电，为电池充电。发电机控制系统包括晶体管，用于中断流经其上的励磁电流，从而控制交流发电机的发电。系统还包括转换电路，它在交流发电机不能为电池发电时把晶体管的负荷抑制在低值，直至检测到发动机完全爆燃为止。另一方面，在检测到安全爆燃时，把晶体管的负荷转换到使交流发电机能为电池发电的值。然后把晶体管的负荷逐渐增加到100%。

Description

车载发电机的控制系统

本发明涉及车载发电机的控制系统，用于控制由内燃机驱动的发电机所产生的功率，并且特别涉及一种车载发电机控制系统，它可以确保良好的发动机起动特性并且在发动机起动之后使其立即进入稳定的操作。

在现存的各种技术方案中，在起动发动机的起动期间或是在发动机刚刚起动之后尚未稳定时对发电机产生的功率加以限制，由此来改善发动机的起动特性并稳定其转速。

例如日本的首次(待审查)实用新型公开第59-157555号中公开了一种方案，其中的交流发电机直到检测到发动机完全爆燃(起动)时才开始发电，并且在检测到完全爆燃和重新起动之后的一个给定时间周期中停止发电，从而确保发动机在起动之后能立即达到稳定的转速。

日本的首次(待审查)专利公开第6-261466号中公开了一种方案，在其中根据发电机的输出电压来检测发动机起动的结束，此后在一定时间周期内把发电机的励磁电流限制在一个恒定值，从而使发电机基本上停止发电，然后再逐渐增大发电机的励磁电流。按照这种方案，由于可以在发动机刚刚起动时减少发电机负载并在此后逐渐地增大发电机负载，在发动机刚刚起动时就可以确保其稳定的转速。

然而，在上述方案中，由于最大励磁电流是在发动机起动期间提供给发电机的，此时所需的发电转矩会使起动速度下降，从而造成发动机起动特性的恶化。另外，由于在车内的各种电气负载开始工作所造成的起动结束之后的一个给定时间周期中基本上停止发电，可能会造成电力短缺。

从这一点考虑，在现有的方案中，在发动机起动期间要停止发电。

例如，日本的首次(待审查)专利公开第3-143300号中公开了一种方案，其中在一个开关被转换到一个起动位置之后使交流发电机在一个给定时间周期内停止发电，从而减少加在发动机上的负载。

日本的首次(待审查)专利公开第3-173324号中公开了一种方案，在其中交流发电机的励磁电流被限制在一个恒定值，从而在交流发电机刚刚起动时基本上停止发电，并且在一个给定时隙之后逐渐增大励磁电流，从而提高发电量，逐渐转移到正常的发电操作状态。

然而，在发动机起动或是稳定发动机转速所需的时间周期中由于温度条件造成的不均匀仅用上述的固定时间周期中停止发电的方式是无法处理的。

从这一点来看，已经出现了一些技术方案，在其中监测发动机的实际操作状态，从而不依靠定时器来控制发电。

例如，在日本的首次(待审查)专利公开第61-171879号中公开了一种方案，其中的发电机在发动机起动期间停止发电，而在根据受到监测的发动机速度检测到起动结束时开始发电。

日本的首次(待审查)实用新型公开第59-189498号中公开了一种方案，其中发电机的输出在发动机速度不大于空转速度时受到抑制。

然而，在这些技术方案中，发电机会在发动机的起动结束时或是在发动机的速度增加到超过空转速度时突然起动，因而把对应的负载突然施加到发动机上。这种情况会造成发动机转速的不稳定，并且在某些情况下会使发动机失速。

因此，本发明的一个目的是提供一种改进的发电机控制系统。

按照本发明的一个方面，用于控制由发动机驱动的发电机的输出的一种用于控制由发动机驱动的发电机的输出的发电机控制系统包括：

输出控制装置，用于响应一个输出指令值来改变发电机的输出；

抑制装置，与所述输出控制装置相关联，用于抑制提供给上述输出控制装置的输出指令值，停止或是限制发电机的输出；以及

增加装置，与所述输出控制装置相关联，逐渐增加提供给上述输出控制装置的输出指令值，其特征在于：

与所述抑制装置和所述增加装置相关联，用于识别发动机起动状态和发动机自转状态的识别装置，在所述识别装置识别出上述发动机的起动状态时，所述抑制装置抑制所述输出指令值，在所述识别装置识别出上述发动机的自转状态之后，所述增加装置逐渐增加所述输出指令值。

可以使识别装置包括用于产生指示发动机速度的检测信号的检测装置，该识别装置具有设定在发动机起动的上限速度和发动机处于自行空转的下限速度之间的一个检测电平，并且该识别装置根据对检测电平与检测装置产生的检测信号之间的比较来识别发动机的起动状态和发动机的自转状态。

可以使检测装置根据发电机的输出产生检测信号，而发电机的输出是输出指令值和发动机速度的一个函数。

可以用抑制装置把提供给输出控制装置的输出指令值抑制在一个固定值，并且用识别装置根据通过受到抑制的固定输出指令值所得的发电机输出来识别发动机的起动状态和发动机的自转状态。

可以用增加装置从一个数值开始逐渐增大输出指令值，该数值大于抑制装置给定的固定输出指令值。

可以使增加装置包括控制装置，用于向输出控制装置提供输出指令值，从而使发电机的输出衰减到一个给定的目标值，积分装置，用于对提供给输出控制装置的输出指令值积分，以及限制装置，用于根据来自积分装置的积分输出限制提供给输出控制装置的输出指令值，并且上述积分装置可以进一步对输出控制装置的控制量积分，而上述控制量是根据抑制装置提供的固定输出指令值来确定的。

积分装置可以对输出控制装置的控制量积分，而上述控制量是根据提供给输出控制装置的输出指令值来确定的。

可以把发电机定子线圈一端上的发电机输出输入到检测装置。

可以使抑制装置提供对应励磁电流的固定的输出指令值，该指令值在发电机没有转动的状态下可以被连续地提供给发电机。

可以用抑制装置把提供给输出控制装置的输出指令值抑制在不大于20％。

可以用抑制装置把提供给输出控制装置的输出指令值抑制在大约15％。

可以把监测发动机速度的发动机速度传感器的信号输入到检测装置。

可以进一步配置装置检测发动机起动器的操作，并且识别装置包括第一识别装置，用于在发动机起动器的操作期间当发动机速度超过检测电平时识别发动机的自转状态，以及第二识别装置，用于在发动机起动器被停止期间当发动机速度(Ne)超过低限空转速度时识别发动机的自转状态。

可以使增加装置包括为输出控制装置提供输出指令值的控制装置，从而使发电机的输出衰减到给定的目标值，以及限制装置，用于限制从控制装置提供给输出控制装置的输出指令值的增加速度。

可以把控制装置和发电机结合在一起。

可以使控制装置包括一个微型计算机。

可以使输出控制装置构成这样一个元件，它响应输出指令值，控制发电机的励磁电流。

可以使显示装备在通过识别装置识别出发动机自转状态时改变其显示状态。

按照本发明的另一方面，利用由车载发动机驱动的交流发电机的输出为电池充电的一种利用由车载发动机驱动的交流发电机的输出为电池充电的发电机控制系统包括：

供电电路，用于根据控制信号向交流发电机提供励磁电流；

控制电路，用于输出供电电路的控制信号，从而使电池电压集中到给定的目标值；

输出一种固定控制信号的抑制电路，上述固定控制信号把交流发电机的输出抑制在一个小的值，以致不产生对电池的充电电流；

逐步励磁电路，用于输出限制提供给上述供电电路的控制信号的增加速度的控制信号；

控制特性转换电路，用于选择性地将来自所述控制电路的控制信号、来自所述抑制电路的固定控制信号、以及来自逐步励磁电路的控制信号馈送经所述供电电路，其特征在于：

识别电路，用于在来自所述抑制电路的固定控制信号馈送到所述供电电路时，根据所述交流发电机的输出识别发动机起动状态和发动机自转状态，

所述控制特性转换电路与所述识别电路相连接，用以接收自所述识别电路的识别结果，所述控制特性转换电路在通过上述识别电路识别出发动机的上述起动状态时从上述抑制电路向上述供电电路提供固定控制信号，并且在通过上述识别电路识别出发动机的上述自转状态时从上述控制电路向受到来自上述逐步励磁电路的控制信号限制的上述供电电路提供控制信号。

逐步励磁电路可以包括一个积分电路，用于对供电电路的励磁电流提供量积分，以及一个限制电路，用于根据积分电路的积分输出限制提供给供电电路的控制信号。

可以使识别电路具有设定在发动机起动的上限速度和发动机处于自行空转的下限速度之间的一个检测电平，并且该识别电路根据对检测电平与交流发电机输出之间的比较来识别发动机的起动状态和发动机的自转状态。

可以使抑制电路提供对应励磁电流的固定的控制信号，该信号在交流发电机没有转动的状态下可以被连续地提供给交流发电机。

可以用抑制电路提供固定的控制信号，该信号表示供电电路的负荷不大于20％。

可以用抑制电路提供固定的控制信号，该信号表示供电电路的负荷大约为15％。

根据以下结合附图的详细描述可以更充分地理解本发明。

在附图中：

图1是按照本发明一个实施例的车载发电机装置的框图，它包括一台交流发电机和一个发电机(交流发电机)控制系统；

图2是用于说明图1的发电机工作方式的时序图，其中的(a)是表示经过时间T与分压电压VB之间关系的曲线，(b)是表示经过时间T与发动机速度(Ne)之间关系的曲线，(c)是表示经过时间T与P-端电压VP之间关系的曲线，(d)是表示经过时间T与F负荷之间关系的曲线，而(e)是表示经过时间t与输出电流之间关系的曲线；

图3用更详细的方式表示了图1的发电机装置的电路图；

图4是表示发动机速度(Ne)与每单位负荷的P-端电压VP之间关系的曲线；

图5是按照本发明第二实施例的车载发电机装置的框图；

图6是按照本发明第三实施例的车载发电机装置的框图；以及图7是用于说明图6的发电机装置工作方式的流程图。

以下要接合附图说明本发明的最佳实施例。首先参照图1至4说明第一实施例。

如图1所示，车载发电机装置A包括由内燃发动机驱动的交流发电机1和装在交流发电机1的外壳内的发电机(交流发电机)控制系统2。

交流发电机1是一台三相发电机，并且包括绕在转子上的励磁线圈11和绕在定子铁心上的三相定子线圈12，13和14。

发电机控制系统2包括识别电路21，驱动电路22，构成电流控制装置的晶体管23，续流二极管24，完全爆燃检测电路25，在初始励磁控制和饱和励磁控制之间进行转换的转换电路26，负荷检测电路27，用于逐渐增加晶体管23的负荷的负荷增加电路28，以及一个NOR电路29。

如图3所示，识别电路21包括用于对B-端电压(B端子和E端子之间的电压)分压的分压电阻211和212，从而提供一个电压Vb，以及一个比较器213，用于把电压Vb与参考电压Va相比较。当Vb＜Va时，比较器213的输出214变为Lo(低)。

驱动电路22包括用于提供驱动晶体管23的偏置电压的一个电阻221。

完全爆炸检测电路25从定子线圈的一端接收交流发电机1产生的输出。检测电路25包括用于对P-端电压VP(P端子和E端子之间的电压)分压的分压电阻251和252，从而提供一个电压Vd’，阻止电流反向流动的二极管253，根据电压Vd’充电的电容254，用于使电容254放电的恒流源255，从而使其端电压Vd跟随P-端电压VP，以及用于比较端电压Vd和一个参考电压Vc的比较器256。当Vd≥Vc时，比较器256的输出257变为Hi(高)。高输出257表示检测到了发动机完全爆燃的状态或是与发动机通过起动器转动的状态相反的发动机靠自身转动的发动机自转状态。

完全爆燃表示门限发动机速度Nr(对应图4中Vd＝Vb的点)被设定在高于低温小于给定值时的最大起动速度(200至300rpm)，并且低于空转速度的值。这样做的理由是，在发动机通过起动器转动的状态下，发动机处于没有完全爆燃的状态，另一方面，当发动机处于完全爆燃的状态下时，发动机的速度不低于空转速度。

转换电路26包括用于最初励磁的脉冲发电机261和NOR电路262。当完全爆燃检测电路25的输出257为Lo时(检测到发动机起动状态)，转换电路26的输出263输出脉冲发电机261的逆变波形。另一方面，当检测电路25的输出257为Hi时(检测到完全爆燃状态)，转换电路26的输出263保持为Lo。

负荷检测电路27是包括电阻271和电容272的积分电路。负荷检测电路27通过电压转换来检测晶体管23的平均负荷。具体地说，当晶体管23导通时(on)，F-端电压(F端和E端之间的电压)是低电平，电容272通过电阻271放电。另一方面，当晶体管23不导通(off)时，F-端电压是高电平，电容通过电阻271充电。

负荷增加电路28包括三角波发生器281，运算放大器282，电阻283和构成一个+α电路的恒流电压284，以及一个比较器285。运算放大器282是一个具有高输入阻抗的电压跟随型放大器，用于监测电容272的端电压。

+α电路使运算放大器282的输出降低，从而把晶体管23的负荷电平增加+α。

比较器285把通过+α电路降低的信号VF与一个三角波信号VE相比较。当Vf＜Ve时，输出286为LO。另一方面，当Vf＞Ve时，输出286为Hi。

按照上述结构，在检测到完全爆燃之后(图2中的时间T2)，满足Vf＜Ve的时间周期较长，晶体管23的负荷就会逐渐增加。

为了把负荷增加+α，如果不用降低电压的电路来提供Ve，也可以增加一个升压电路使三角波参考信号升高。

识别电路21的输出214，转换电路的输出263和比较器285的输出286被输入到NOR电路29。在所有输出214，263和286均为Lo时，NOR电路29的输出291变为Hi。在输出291为Hi时，晶体管23被导通(on)。

以下通过图2所示的时序图说明发电机装置A的工作方式。

当起动器在时间t0开始工作时，发动机在起动器作用下不均匀转动(抖动)，发动机速度Ne增加，如图2(b)中的(1)所示。由此可见，由于起动器的工作使B-端电压下降(在图2(a)中Vb＜Va之处)，识别电路21的输出214变为Lo。

转换电路26向NOR电路29输出脉冲发电机261的逆变信号。

在起动(t0-t1)期间，P-端电压VP由于起动而增加。然后，由于晶体管23在交流发电机1产生的电压低于电池电压时按照低负荷(在本实施例中为15％)工作，交流发电机1不向电池提供输出，而仅是执行内部发电(见图2(e)中的(4)，输出为零)。因此，端电压Vd低于参考电压Vc，从而使完全燃爆检测电路25的输出257为Lo。由于交流发电机1在起动期间不向电池提供输出，就可以减少加在发动机上的负载。如图2(c)中的(3)所示，P-端电压Vp逐渐增加。

从图中可见，为了检测完全爆燃需要大约15％的负荷。进而，15％的负荷是由脉冲发生器261输入的固定控制信号确定的。这一固定控制信号对应着在交流发电机1不转动的状态下可以连续地提供给交流发电机的励磁电流。

在t1处达到完全爆炸时，发动机速度突然增大，如图2(b)中的(5)所示。这样，如图2(c)中(6)所示，P-端电压Vp到达Vd＝Vc的门限电压，使检测电路25的输出257变为HI，由此来检测完全爆炸。这样，转换电路26的输出263在Vd≥Vc之后保持为Lo。

在时间t2，晶体管23的负荷增加+α(在本例中为5％)。相应地，如图2(e)所示，交流发电机1在时间t2开始为电池发电。此后，P-端电压Vp如图2(c)中的(8)所示发生变化。参见图2(d)，晶体管23的负荷在7.5秒内逐渐增大到100％，而交流发电机1的输出电流也随着负荷的增加而增加，如图2(e)中的(10)所示。按照这种结构，发动机负载不会突然增加，因此，发动机速度可以平滑上升。+α的值是可以选择的，例如选择在5％至10％的范围内，并且负荷增加时间也可以选择，例如选在5秒至10秒之间。

当晶体管23的负荷达到100％时，交流发电机1的发电量和P-端电压VP就饱和了。

进而当电池被完全充电达到Vb≥Va时，识别电路21的输出214变为HI，使晶体管23的负荷变为零，交流发电机就停止发电。

以下要说明这一实施例的优点。[A]在P-端电压VP增加的同时，如果Vd＜Vc，晶体管23就按照15％的低负荷工作，阻止交流发电机1为外部的电池发电。这样就减少了发挥机的负载。由于完全爆燃的发动机速度Nr是通过门限值a(Vd＝Vc)来检测的因此就需要15％的负荷。

当Vd≥Vc时，晶体管23的负荷被增加+α，也就是5％，从而达到20％，然后，负荷在例如7.5秒内逐渐增加到100％。按照这种方式，可以防止发动机负载在发动机刚刚起动之后就突然增大，从而使发动机速度平滑地上升。

因此，特别是在低温条件下，车载发电机装置A的发动机特性非常好。

在目前的现有技术中，采用大约25％的负荷控制，以便阻止在刚刚打开点火器开关时就对外发电。然而，在这种现有技术中，如图4中的粗点划线所示，当初始励磁在P-端电压的门限值a处被变为饱和励磁时，在起动期间就执行100％的负荷控制。因此，在完全爆燃之前就可以对外发电。[B]P-端电压VP的门限值a被设定在高于一个值，该值对应着低温条件下在发动机起动期间的饱和发动机速度，并且由检测电路25根据Vd≥Vc来检测完全爆燃。因此，根据诸如水温传感器，点火器开关和火花塞的输入信号来检测完全点火的微型计算机以及向ECU(电子控制装置)提供输出信号的信号线就全都不需要了。

按照这种方式，发电机控制系统2可以装在交流发电机的壳内。这样就可以使系统简化，省去ECU的连接线，改善可靠性，并且降低成本。

从功能上说，完全燃爆检测电路25也可以叫作识别装置；识别电路21也可以叫作控制装置；负荷增加电路28也可以叫作限制装置；而识别电路21、负荷检测电路27和负荷增加电路28总体地称为增加装置。

以下要参照图5说明本发明的第二实施例。

P-端电压可以被用作检测信号，利用一个灯的发光来指示完全爆燃(发动机自转状态)。在这种情况下，门限值b被用于检测完全爆燃。

从初始励磁到饱和励磁的转换门限值的设定需要低于灯控制的门限值b。这样，为了检测惯用负荷下的完全爆燃的发动机速度Nr，门限值A应该设定在高于门限值b，因此，初始励磁控制和灯控制不能同时执行。

为了解决这一问题，需要把在初始励磁和饱和励磁之间进行转换的门限值a设定在小于门限值b并且大于没有电流流经交流发电机1的励磁电路时的剩余磁通所产生的饱和电压。具体地说，门限值a被设定为“饱和电压＜a≤b”，并且在通过对励磁电流进行负荷控制所获得的P-端电压特性(图4)下把初始励磁负荷设定为“0％＜负荷≤20％。

例如，通过用门限值a来检测完全点火的发动机速度Nr，可以把初始励磁负荷设定在15％。

如图5所示，车载发电机装置B包括加在上述的第一实施例的发电机A上的一个指示电路3，用于指示发动机开始自转的时间点。

指示电路3包括一个比较器，用于把平滑的电压Vd与用于灯控制的门限电压Vg相比较，一个偏置电阻32，晶体管33以及灯34。

比较器在Vd＜Vg时向晶体管33输出Hi信号。晶体管33响应该Hi信号接通灯34。

另一方面，当发动机开始转动而使Vd≥Vg时，比较器输出Lo信号使晶体管33关断，从而使灯34关断。

如上所述，利用根据P-端电压特性选择的门限值a和负荷，可以根据发电机装置中的信号(P-端电压VP)来检测发动机的完全爆燃状态。

从功能上说，晶体管23也可以叫作供电电路，脉冲发电机261也可以叫作抑制电路，负荷检测电路27和负荷增加电路28可以总的叫作逐步励磁电路，Nor电路262和29可以叫做控制特性转换电路。

以下要参照图6和7说明本发明的第三实施例。

如图6所示，车载发电机装置C包括由发动机驱动的交流发电机1和发电机控制系统5。

在本例中，发电机控制系统5包括一个微型计算机，它具有CPU51，存储器52，输入电路53和输出电路54，并且与交流发电机1分开设置。交流发电机1与输出电路54分别通过连接线541，542和543连接。另外，输入电路53和起动器开关通过信号线531连接，输入电路53和发动机速度传感器通过信号线532连接，输入电路53和电池电压传感器通过信号线533连接。

起动器开关被用于起动起动器。当一个驱动器把起动器开关转换到“ST”位置时，起动信号通过信号531被传送给输入电路53。

发动机速度传感器例如可以是用于发送对应发动机速度的点火脉冲。点火脉冲通过信号线532被传送给输入电路53。

用于监测电池电压的电池电压传感器被连接到电池的正端或是交流发电机1的B端。检测信号通过信号线533传送给输入电路53。

输出电路54包括用于使提供给交流发电机的磁场电流中断的晶体管(未示出)。输出电路54在交流发电机1对外的发电为零时把晶体管的负荷固定在15％，直到CPU51确定了发动机已完全爆燃时为止。在CPU51确定了完全爆燃之后，晶体管的负荷被变为20％，然后在例如7.5秒内增加到100％。

以下根据图7所示的流程图说明CPU51的操作。

在流程图的起点，CPU51指令输出电路54停止发电，也就是停止交流发电机1的对外发电。响应这一指令，输出电路54把晶体管的负荷固定在15％(第一设定值)。

在步S1，通过信号线531和532向输入电路53输入起动信号和点火信号，从而使CPU51接收起动器转换信息和发动机速度Ne。

在步S2，根据发动机速度Ne和起动器转换信息来确定起动器是否工作。如果起动器工作，也就是通过起动器使发动机转动，程度进到步S3。另一方面，如果不工作，程序就进到步S7。

在步S3设定完全爆燃的发动机速度Nr(门限值)，通过实验已经确定了该值应大于低温条件下的最大起动速度。

接着，在步S4要确定发动机速度Ne是否超过了门限值Nr。如果Nr＜Ne，就确定了发动机处于完全爆燃状态，程序进到步S6。另一方面，如果Nr≥Ne，就确定了发动机仍处于没有完全爆燃的状态，程序进到步S5。

在步S5继续执行发电停止控制(停止交流发电机1对外发电的控制)，然后使程序返回步S1。

在步S6，晶体管的负荷被变为20％(第二设定值)，然后在例如7.5秒内增加到100％。当晶体管的负荷达到100％时，在起动发动机时的交流发电机控制就完成了。

在步S7要确定受到监测的发动机速度Ne是否超过了空转速度。如果Ne＞空转速度，就确定发动机处于起动状态，程序返回步S1。

以下要说明本实施例的优点。[C]在起动期间(即满足Ne≤Nr时)，执行发电停止控制，阻止交流发电机1对外发电，因此不会减少起动器的起动力，使其可以全部被用于发动机的起动。

在检测到完全点火之后(在满足Ne＞Nr时)执行负荷增加控制，从而使交流发电机1开始对外发电，并且逐渐增加晶体管的负荷。利用这种结构，发动机负载不会突然增加，从而使发动机速度可以平滑的增加。特别是在低温条件下，这种车载发电机装置C的发动机起动特性非常好。

第三实施例可以做如下修改：

在第三实施例中，在步S3设定完全点火的发动机速度Nr(门限值)，通过实验已经确定了该值应大于低温条件下的最大起动速度。另一方面，按照这种方式，可以根据在发动机起动之前用水温传感器检测到的发动机冷却水的水温来设定，在检测到的水温较低时把完全点火的发动机速度Nr设定得较大。

按照这种方式，可以依据环境温度按照适当的定时开始执行负荷增加控制。例如在温暖或是高温的天气下，可以防止发电机的停止周期过长(如果过长，电池就会过度放电)。

在第三实施例中，在步S6，晶体管的负荷被变为20％(第二设定值)，然后在例如7.5秒内增加到100％。另一方面，根据由水温传感器监测的发动机冷却水的温度，第二设定值和负荷增加时间(或是负荷增加速度)之一或是二者可以被设定在[第一设定值+5％(冷天)--+10％(热天)]和/或[5秒(热天)-10秒(冷天)]。

按照这种方式，可以依据环境温度适当地执行负荷增加控制。

另外，上述实施例可做如下修改：(A)用以下的公式表示负荷增加时间[Tc]

Tc＝R*C*[(1-D1)/α-1]其中的R代表电阻271的电阻值，C是电容器272的电容，α是要增加的负荷，而D1是晶体管23的转换负荷。改变R，C和α可以相应地调整负荷增加时间。(B)可以仅在发动机起动时设定相对长的负荷增加时间(5秒至10秒)，而在发动机正常工作时设定相对短的负荷增加时间(2.5至5秒)。按照这种方式，电池电压在发动机正常工作期间的变化(下降)可以得到抑制。

(C)在上述的每个实施例中，发电停止控制是通过开关晶体管执行的。另一方面，在三-二极管励磁型的交流发电机中，励磁电流是直接通过辅助二极管而不是输出二极管来提供的，可以通过连接到电池上的限流元件(例如一个电阻和一个晶体管)按照大约15％的比例提供电流，从而实现发电停止控制。

尽管以上通过最佳实施例说明了本发明，但是，本发明并不仅限于此，在不脱离权利要求书所限定的本发明原理的条件下，它可以通过各种方式来体现。

Claims (18)

1.一种用于控制由发动机驱动的发电机的输出的发电机控制系统包括：

输出控制装置(23)，用于响应一个输出指令值来改变发电机的输出；

抑制装置(26)，与所述输出控制装置相关联，用于抑制提供给上述输出控制装置的输出指令值，停止或是限制发电机的输出；以及

增加装置(27，28，21；5)，与所述输出控制装置相关联，逐渐增加提供给上述输出控制装置的输出指令值，其特征在于：

与所述抑制装置和所述增加装置相关联，用于识别发动机起动状态和发动机自转状态的识别装置(25)，在所述识别装置识别出上述发动机的起动状态时，所述抑制装置(26)抑制所述输出指令值，在所述识别装置识别出上述发动机的自转状态之后，所述增加装置(27、28、21；5)逐渐增加所述输出指令值。

2.按照权利要求1的发电机控制系统，其特征是上述识别装置包括用于产生指示发动机速度的检测信号的检测装置，上述识别装置具有设定在发动机起动的上限速度和发动机处于自行空转的下限速度之间的一个检测电平(Vc)(Nr)，并且上述识别装置根据对上述检测电平与上述检测装置产生的上述检测信号之间的比较来识别上述发动机的起动状态和上述发动机的自转状态。

3.按照权利要求2的发电机控制系统，其特征是上述增加装置包括控制装置(21)(5)，用于向上述输出控制装置提供输出指令值，从而使发电机的输出集中到一个给定的目标值，积分装置(27)，用于对提供给上述输出控制装置的输出指令值积分，以及限制装置(28)，用于根据来自积分装置的积分输出限制提供给上述输出控制装置的输出指令值，并且上述积分装置可以进一步对上述输出控制装置的控制量积分，而上述控制量是根据上述抑制装置提供的固定输出指令值来确定的。

4.按照权利要求2的发电机控制系统，其特征是发电机定子线圈一端上的发电机输出被输入到上述检测装置。

5.按照权利要求2的发电机控制系统，其特征是上述抑制装置提供对应励磁电流的固定的输出指令值，该励磁电流在发电机没有转动的状态下可以被连续地提供给发电机。

6.按照权利要求2的发电机控制系统，其特征是，监测发动机速度的发动机速度传感器的信号(Ne)(532)被输入到上述检测装置。

7.按照权利要求6的发电机控制系统，其特征是还包括具有CPU(51)的微计算机，该微计算机具有用以检测发动机起动器的运行的功能块，其中所述识别装置包括用以在发动机起动器运行过程中在发动机速度(Ne)超过所述检测电平(Nr)时识别所述发动机的自转状态的第一检别功能块，以及用以在发动机起动器停止期间，在发动机速度(Ne)超过所述下限空转速度时识别所述发动机自转状态的第二功能块。

8.按照权利要求1的发电机控制系统，其特征是上述增加装置包括为上述输出控制装置提供输出指令值的控制装置(21)(5)，从而使发电机的输出集中到给定的目标值，以及限制装置(27，28；5)，用于限制从上述控制装置提供给上述输出控制装置的输出指令值的增加速度。

9.按照权利要求8的发电机控制系统，其特征是上述控制装置(21)和发电机结合在一起。

10.按照权利要求9的发电机控制系统，其特征是上述控制装置(5)包括一个微型计算机。

11.按照权利要求1的发电机控制系统，其特征是上述输出控制装置(23)构成这样一个元件，它响应输出指令值，控制发电机的励磁电流。

12.按照权利要求1的发电机控制系统，其特征是进一步包括显示装置(3)，它在通过上述识别装置识别出发动机的上述自转状态时改变其显示状态。

13.一种利用由车载发动机驱动的交流发电机的输出为电池充电的发电机控制系统包括：

供电电路(23)，用于根据控制信号向交流发电机提供励磁电流；

控制电路(21)，用于输出供电电路的控制信号，从而使电池电压集中到给定的目标值；

输出一种固定控制信号的抑制电路(261)，上述固定控制信号把交流发电机的输出抑制在一个小的值，以致不产生对电池的充电电流；

逐步励磁电路(27，28)，用于输出限制提供给上述供电电路(23)的控制信号的增加速度的控制信号；

控制特性转换电路(262、29)，用于选择性地将来自所述控制电路(21)的控制信号、来自所述抑制电路(261)的固定控制信号、以及来自逐步励磁电路(27、28)的控制信号馈送经所述供电电路(23)，其特征在于：

识别电路(25)，用于在来自所述抑制电路(261)的固定控制信号馈送到所述供电电路(23)时，根据所述交流发电机的输出识别发动机起动状态和发动机自转状态，

所述控制特性转换电路(262、29)与所述识别电路(25)相连接，用以接收自所述识别电路的识别结果，所述控制特性转换电路(262，29)在通过上述识别电路识别出发动机的上述起动状态时从上述抑制电路(261)向上述供电电路(23)提供固定控制信号，并且在通过上述识别电路识别出发动机的上述自转状态时从上述控制电路(21)向受到来自上述逐步励磁电路(27、28)的控制信号限制的上述供电电路提供控制信号。

14.按照权利要求13的发电机控制系统，其特征是上述逐步励磁电路包括一个积分电路(27)，用于对上述供电电路的励磁电流提供量积分，以及一个限制电路(28)，用于根据上述积分电路的积分输出限制提供给上述供电电路的控制信号。

15.按照权利要求13的发电机控制系统，其特征是上述识别电路具有设定在发动机起动的上限速度和发动机处于自行空转的下限速度之间的一个检测电平(Vc)，并且上述识别电路根据对上述检测电平与交流发电机输出之间的比较来识别发动机的上述起动状态和发动机的上述自转状态。

16.按照权利要求15的发电机控制系统，其特征是上述抑制电路提供对应励磁电流的固定的控制信号，该励磁电流在交流发电机没有转动的状态下可以被连续地提供给交流发电机。

17.按照权利要求16的发电机控制系统，其特征是上述抑制电路提供固定的控制信号，该信号表示上述供电电路的负荷不大于20％。

18.按照权利要求17的发电机控制系统，其特征是上述抑制电路提供固定的控制信号，该信号表示上述供电电路的负荷大约为15％。

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