CN1427148A

CN1427148A - 定子控制器

Info

Publication number: CN1427148A
Application number: CN 02139972
Authority: CN
Inventors: 久本基
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-10-03
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2003-07-02
Anticipated expiration: 2022-09-30
Also published as: CN1212475C; DE10245819B4; KR20030029459A; JP3577298B2; DE10245819A1; JP2003113766A; FR2830288A1; FR2830288B1; KR100531732B1

Abstract

本发明的课题在于提供一种定子控制器，该定子控制器容易使将辅助开关与定子控制器形成一体时的结构简单，并且即使在半导体继电器因短路状态而破坏的情况下，仍防止定子处于回转状态，另外即使在运算处理部破坏的情况下，仍可驱动定子。该定子控制器包括：控制电路部(11)；半导体继电器(12)，该半导体继电器(12)进行设置于上述定子上的辅助开关(5)的动作的控制；驱动信号检测机构(30)，该驱动信号检测机构(30)通过测定半导体继电器(12)的L端子(10)的电压进行从电键开关(14)输入的辅助开关(5)的驱动信号的接通/断开的检测，根据上述驱动信号检测机构(30)的检测结果，使上述辅助开关(5)动作，而对定子进行控制。

Description

定子控制器

本发明所属的技术领域

本发明涉及定子控制器，本发明特别涉及用于控制使机动车等的发动机起动用的定子的定子控制器。

已有技术

比如象日本特开平11-190267号文献那样，一般人们知道有作为对发动机用定子的电磁开关进行电控制的已有的装置。图8表示这种已有的定子控制电路的线路图。在该图8中，标号2表示主开关部，3表示定子M端子，标号4表示定子B端子，标号5表示辅助开关，标号6表示辅助开关线圈，标号7表示定子控制器，标号8表示S端子，标号9表示B端子，标号10表示L端子，标号11表示控制电路部，标号12表示半导体继电器，标号13表示E端子，标号14表示电键开关，标号15表示电池。

在图8所示的已有的定子控制电路中，驱动信号输入到由电键开关14、发动机控制组件等构成的定子控制器7中，通过S端子检测该驱动信号，在半导体继电器12处于接通的状态，定子的电磁开关、比如从定子B端子4供给驱动定子辅助开关(在后面将其称为“辅助开关”)5的电力。

图9表示已有的定子控制电路的功能系统图。在图9中，标号21表示保护电路部，标号22表示驱动信号输入部，标号23表示运算处理部，标号24表示保护电路部，标号25表示电源电路部，标号26表示输出控制部。

电键开关14输出的驱动信号通过设置于定子控制器7内的控制电路部11(参照图8)的保护电路部21输入到驱动信号输入部22中，通过运算处理部23，判断是否可进行定子动作的接通(下面称为“ON”)/断开(下面称为“OFF”)，如果定子动作为接通，则将驱动信号发送给输出控制部26，使辅助开关5动作。另外，用于使辅助开关5动作的辅助开关线圈6(图8)的电力由定子B端子4供给。

另外，一般采用下述方法，在该方法中，在定子控制器7未起动时，驱动辅助开关5的半导体继电器12(图8)处于断开状态，定子控制器7起动，在检测到驱动信号时，半导体继电器12处于接通状态，供给驱动辅助开关5的电力。

本发明要解决的课题

由于已有的装置象上述那样构成，直接检测来自电键开关和发动机控制组件等的驱动信号，故控制器必须要求检测上述驱动信号的端子和导线。因此，在使辅助开关与定子控制电路形成一体时，具有结构复杂的问题。

另外，还具有下述问题，即如果通过定子B端子电压的电力驱动辅助开关，由于定子B端子直接与电池B端子连接，故如果驱动辅助开关的半导体继电器因短路状态而破坏，则定子回转。

此外，具有下述问题，即如果控制电路的一部分、比如运算处理部破坏，则不可能供给驱动辅助开关的电力，不能够驱动定子。

本发明是为了解决上述的问题而提出的，本发明的目的在于提供一种定子控制器，该定子控制器容易使将辅助开关与定子控制器形成一体时的结构简单，并且即使在半导体继电器因短路状态而破坏的情况下，仍防止定子处于回转的状态，另外，即使在运算处理部破坏的情况下，仍可驱动定子。

用于解决课题的技术方案

本发明涉及一种定子控制器，该定子控制器用于对起动发动机用的定子进行控制，其包括：控制电路，该控制电路进行内部动作的控制；半导体继电器，该半导体继电器通过上述控制电路的控制进行设置于上述定子上的电磁开关的动作的控制；驱动信号检测机构，该驱动信号检测机构通过测定上述半导体继电器的端子电压进行从电键开关输入的电磁开关的驱动信号的接通/断开的检测；根据上述驱动信号检测机构的检测结果使上述电磁开关动作而对定子进行控制。

另外，该定子控制器包括电源控制机构，该电源控制机构在上述驱动信号检测机构检测到上述驱动信号的接通的场合，使上述控制电路的电源起动，并且在检测到上述驱动信号的断开的场合，从该断开的时刻起经一定时间后，使上述控制电路的电源断开。

此外，使驱动上述电磁开关的半导体继电器在平时处于通电状态、通过来自上述控制电路的信号变为断开状态。

还有，上述电磁开关的电力由上述电键开关供给。

再有，用于保护上述定子的定子保护机构设置于上述控制电路中。

另外，该定子控制器包括微分电路，该微分电路测定上述定子的电源电压、对该电源电压的直流成分进行减法运算、并仅仅对交流成分进行检测，根据该交流成分，上述定子保护机构进行上述定子的超限和过热的保护。

附图的简要说明

图1为表示本发明的第1实施例的定子控制器的构成的电路图；

图2为表示本发明的第1实施例的定子控制器的构成的构成图；

图3为以表的形式汇集本发明的第1实施例的定子控制器的L端子的电压的变化的说明图；

图4为通过曲线图表示本发明的第1实施例的定子控制器的定子B端子电压的波动的说明图；

图5为通过曲线图表示本发明的第1实施例的定子控制器中的通过稳压二极管将直流成分的一部分去除的场合的定子B端子电压的波动的说明图；

图6为通过曲线图表示本发明的第1实施例的定子控制器中的将电阻器串联而分压的场合的定子B端子电压的波动的说明图；

图7为通过曲线图表示本发明的第1实施例的定子控制器中的通过微分电路将直流成分去除的场合的定子B端子电压的波动的说明图；

图8为表示过去的定子保护器的构成的电路图；

图9为表示过去的定子控制电路的构成的构成图。

本发明的实施例

第1实施例

图1表示本发明的一个实施例的定子控制器的电路图，图2表示设置于图1的定子控制器中的定子控制电路的功能系统图。在这些附图中，标号1表示定子马达部，标号2表示主开关部，标号3表示定子M端子，标号4表示定子B端子，标号5表示辅助开关，标号6表示辅助开关线圈，标号7表示定子控制器，标号9表示B端子，标号10表示L端子，标号11表示控制电路部，标号12表示半导体继电器，标号13表示E端子，标号14表示电键开关，标号15表示电池。另外，在图2中，标号23表示运算处理部，标号24表示保护电路部，标号25表示电源电路部，标号26表示输出控制部，标号30表示驱动信号检测部。

本实施例与上述已有实例的结构方面的不同点在于：象在比较图1和图8时所知道的那样，在本实施例中，没有设置图8所示的S端子10。另外，象在比较图2和图9时所知道的那样，其不同点在于：在本实施例中，伴随S端子10的省略，未设置相对该端子的图9所示的保护电路21和驱动信号输入部22，另外的不同之处：在本实施例中，添加有用于检测驱动信号的驱动信号检测部30。

下面对图1和图2所示的定子控制器的控制方法进行描述。首先，使从电键开关14、发动机控制组件(图中未示出)等输入的驱动信号与辅助开关5的辅助开关线圈6接通。通过驱动信号检测部30检测该通电电流与和辅助开关5连接的控制基板上的半导体继电器12的接通电阻器的L端子10的电压，由此判断从电键开关14、发动机控制组件等输入的驱动信号的接通、断开。如果驱动信号接通，则向输出控制部26发送驱动信号，使辅助开关5动作。另外，在本实施例中，用于使辅助开关动作的电力从电键开关14的电路供给。

即，作为与辅助开关5连接的输出控制部26的端子的L端子10的电压象图3中的表那样。在该图3的表中，(1)表示辅助开关线圈通电电流×半导体继电器接通电阻器，(2)表示电池电压。另外，驱动信号接通、半导体继电器断开的状态指定子保护器动作的状态。

由于驱动信号检测部30测定图3中的表中的(1)和(2)的电压，故可在无S端子和导线的情况下，对从电键开关14、发动机控制组件等输入的驱动信号的接通、断开进行判断。

此外，由于辅助开关线圈通电电流×半导体继电器的接通电阻器的电位差较小，故可以更高的精度检测通过运算放大器等的放电电路放大的情况。

因此，通过检测辅助开关线圈通电电流×半导体继电器的接通电阻器的电位差，则通过比如微型计算机等构成的运算处理部23，对从电键开关14、发动机控制组件等输入的驱动信号的接通、断开进行判断，由此，不需要发送该驱动信号的连线，结构简单，成本可降低。

接着，如果驱动信号检测部30检测到驱动信号，则运算处理部23使定子控制器7的电源电路部25自动地接通(ON)，另一方面，如果驱动信号检测部30未在一定时间内检测到信号，由于运算处理部23可使电源电路部25自动地断开(OFF)，则可使控制电路部11的耗电量减少。

还有，按照下述方式进行设定，即驱动辅助开关5的半导体继电器12在平时处于接通状态，运算处理部23使驱动该辅助开关5的半导体继电器12断开。另外，辅助开关的电力由电键开关侧供给。于是，由于即使在运算处理部23破坏、半导体继电器12因短路状态破坏的情况下，定子的动作仍按照电键开关的驱动信号处于与未安装有控制电路的定子相同的动作状态，故可容易降低成本。

于是，作为故障保险装置，不需要设定用于监视由微型计算机形成的运算处理部23的第二个微型计算机，或者不需要第二个半导体继电器的设定，可容易降低成本。

一般，由于在安装有定子控制电路的装置的内部设置有定子保护器，故同样在本实施例中，设置定子保护器。作为定子保护器的功能、比如具有超限防止功能、过热保护功能、再啮合防止功能等。

在定子保护器的功能中，人们知道有采用定子B端子电压的波动的方法。下面根据图4对定子B端子4的电压的波动进行简单描述。

如果使用者对电键开关14进行操作，使定子动作，由于在瞬间大电流(突流)流过，故定子B端子电压在(a)处，象图示的那样急剧下降。

然后，如果在期间(b)通过定子使发动机开始旋转，由于定子的通电电流慢慢地降低，故定子B端子电压慢慢地上升。

之后，如果在期间(c)通过定子使发动机处于旋转的状态(起动状态)，由于发动机转矩对应于压缩步骤和膨胀行程而变化，故定子B端子电压的波形与发动机转矩的变化相同、周期性变化。

接着，如果在期间(d)发动机开始起动，由于因发动机的发生转矩的作用，对定子的负载减少，故定子B端子电压上升。

然后，如果在期间(e)，无论发动机是否开始起动，定子处于伴随发动机而回转的状态(超限状态)，由于定子处于无负载状态，故定子B端子电压是一定的。

最后，如果在(f)点，使电键开关14断开，由于使定子停止，故定子B端子电压恢复到发动机起动以前的初始值。

将定子B端子电压的期间(c)和期间(e)的状态称为“波动”，一般人们知道采用该波动实现超限防止功能、过热保护功能。

然而，上述定子B端子电压的波动形成将交流成分与直流成分叠加的波形。在该波形中，由于电压较高，故难于照原样通过运算处理部进行处理。于是，必须按照某种程度对直流成分进行减法运算或去除该直流成分。

在减法演算的场合，具有象图5那样，通过稳压二极管等去除直流成分的一部分的方法，象图6那样，将电阻器串联进行分压的方法，但是，电池必须按照12v与24v对控制电路基板进行分压，难于共用。另外，在分压的方法中，在定子B端子电压的期间(c)和期间(e)的状态，波动的幅度较小。

为了去除定子B端子电压的波动的直流成分，可象图7那样，通过设定由电容器与电阻器形成的微分电路，可容易实现简化处理。

通过借助该微分电路去除定子B端子电压的波动的直流成分，通过运算处理部23的处理变得容易，定子B端子电压的期间(c)和期间(e)的状态波动也变小，同时精度还提高。另外，在12v使用的场合和24v使用的场合，可容易共同使用控制电路基板。

象上述那样，在本实施例中，由于定子控制器7通过驱动信号检测部30直接检测电键开关14、发动机控制机构等输出的驱动信号，故在控制器中，不需要用于检测过去所采用的驱动信号的S端子和用于传送该驱动信号的连线。于是，在使辅助开关(电磁开关)5与定子控制器7形成一体时，可使结构简单。

另外，在本实施例中，由于按照来自电键开关14的电力，驱动辅助开关(电磁开关)，故即使在半导体继电器12因短路状态而破坏的情况下，仍可防止定子回转。于是，不需要为了故障保险而设置第二个微型计算机、半导体继电器等。使成本降低。但是，定子动作按照电键开关14执行。

此外，在本实施例中，由于按照驱动辅助开关(电磁开关)的半导体继电器在平时是导通、控制电路输出使半导体继电器断开的信号的方式设定，另外，按照辅助开关的电力通过S端子侧供给的方式设定，故即使在控制电路的一部分(比如运算处理部23)破坏的情况下，仍可供给驱动辅助开关(电磁开关)的电力，可驱动定子。

还有，在本实施例中，在将定子B端子的脉冲用于保护功能的装置中，通过微分电路，对定子B端子的脉冲进行处理，可容易使电池12v与24v用基板共用。

本发明的效果

本发明涉及用于对起动发动机用的定子进行控制的定子控制器，其包括：控制电路，该控制电路进行内部动作的控制；半导体继电器，该半导体继电器进行设置于上述定子上的电磁开关的动作的控制；驱动信号检测机构，该驱动信号检测机构通过测定上述半导体继电器的端子电压进行从电键开关输入的电磁开关的驱动信号的接通/断开的检测，根据上述驱动信号检测机构的检测结果使上述电磁开关动作，而对定子进行控制；故用于检测驱动信号的端子是不需要的，由此端子的个数减少，这样可使将辅助开关与定子控制器形成一体的结构简单，并且即使在半导体继电器因短路状态而破坏的情况下，仍防止定子处于回转状态，另外，即使在运算处理部破坏的情况下，仍可驱动定子。

再有，由于该定子控制器具有电源控制机构，该电源控制机构在上述驱动信号检测机构检测到上述驱动信号的接通的场合，使上述控制电路的电源起动，并且在检测到上述驱动信号的断开的场合，从处于该断开的时刻起经一定时间后，使上述控制电路的电源断开，故可使控制电路的耗电量很小。

另外，由于驱动上述电磁开关的半导体继电器按照在平时处于通电状态、通过来自上述控制电路的信号而处于断开状态的方式设定，故即使在比如控制电路破坏的情况下，电磁开关的动作仍按照从电键开关输入的驱动信号执行，可防止定子不动作。

此外，由于上述电磁开关的电力从上述电键开关供给，故即使在半导体继电器因短路状态破坏的情况下，仍可防止定子回转。

还有，由于在上述控制电路上设置用于保护上述定子的定子保护机构，故可进行超限防止、加热保护、再啮合防止。

再有，由于该定子控制器包括微分电路，该微分电路测定上述定子的电源电压、对该电源电压的直流成分进行减法运算、并仅仅对交流成分进行检测，根据该交流成分，上述定子保护机构进行上述定子的超限和过热的保护，故可容易使电池12v与24v用的基板实现共用。

Claims

1.一种定子控制器，该定子控制器用于对起动发动机用的定子进行控制，其包括：

控制电路，该控制电路进行内部动作的控制；

半导体继电器，该半导体继电器通过上述控制电路的控制进行设置于上述定子上的电磁开关的动作的控制；

驱动信号检测机构，该驱动信号检测机构通过测定上述半导体继电器的端子电压进行从电键开关输入的电磁开关的驱动信号的接通/断开的检测；

根据上述驱动信号检测机构的检测结果，使上述电磁开关动作，而对定子进行控制。

2.根据权利要求1所述的定子控制器，其特征在于，其包括电源控制机构，该电源控制机构在上述驱动信号检测机构检测到上述驱动信号的接通的场合，使上述控制电路的电源起动，并且在检测到上述驱动信号的断开的场合，从该断开的时刻起经一定时间后，使上述控制电路的电源断开。

3.根据权利要求1或2所述的定子控制器，其特征在于，使驱动上述电磁开关的半导体继电器在平时处于通电状态、通过来自上述控制电路的信号变为断开状态。

4.根据权利要求1～3中的任何一项所述的定子控制器，其特征在于，上述电磁开关的电力由上述电键开关供给。

5.根据权利要求1～4中的任何一项所述的定子控制器，其特征在于，用于保护上述定子的定子保护机构设置于上述控制电路中。

6.根据权利要求1～5中的任何一项所述的定子控制器，其特征在于，其包括微分电路，该微分电路测定上述定子的电源电压、对该电源电压的直流成分进行减法运算、并仅仅对交流成分进行检测；

根据该交流成分，上述定子保护机构进行上述定子的超限和过热的保护。