CN207033600U - 车用发电机控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车用发电机控制系统，包括发动机ECU和蓄电池，还包括与发动机ECU信号连接用于对发电机他励回路进行通断控制的发电机开关单元，所述发电机开关单元一端通过用于避免发电机励磁线圈产生反向电压的第一二极管与发电机的励磁正极端子连接，并且所述发电机开关单元另一端通过点火开关与蓄电池正极连接，从而形成蓄电池正极到发电机的励磁正极端子的串联可控电路，其中，第一二极管的负极与发电机的励磁正极端子连接。通过本实用新型可以有效降低发动机起动负载并且提高冷起动能力。

Description

车用发电机控制系统

技术领域

本实用新型涉及发电机控制技术领域，尤其涉及一种车用发电机控制系统。

背景技术

对于他励发电机，发电机发电需要经历他励、自励两个过程：在发动机起动工况即马达被托转到怠速的过程，发电机励磁线圈需要通过接入外部电流以产生励磁磁场，这个需要外部电能来产生或维持励磁磁场的过程即为他励；当发电机转速达到一定值后，发电机开始输出电能，同时可自己供给励磁电流以维持励磁磁场，即为自励。在现有车辆控制中，当点火钥匙上电后，发电机励磁线圈开始充电，一旦开始起动，发电机往往在起动马达起动中途便开始发电，然而，此时起动马达还处于啮合状态，耗电大、蓄电池SOC低，发电机为满足负载需求会瞬间产生大电流，成为起动工况下的较大负载。发电机起动工况产生的瞬间大电流负载将会增大发电机起动负载，影响车辆冷起动能力，导致车辆冷天无法起动或难起动，此现象于中轻型车尤为明显。

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种车用发电机控制系统，可以有效降低发动机起动负载并且提高冷起动能力。

为实现该目的，本实用新型提够了一种车用发电机控制系统，包括发动机ECU和蓄电池，还包括与发动机ECU信号连接用于对发电机他励回路进行通断控制的发电机开关单元，所述发电机开关单元一端通过用于避免发电机励磁线圈产生反向电压的第一二极管与发电机的励磁正极端子连接，并且所述发电机开关单元另一端通过点火开关与蓄电池正极连接，从而形成蓄电池正极到发电机的励磁正极端子的串联可控电路，其中，第一二极管的负极与发电机的励磁正极端子连接。

优选地，所述发电机开关单元设置有发电机控制继电器，所述发电机控制继电器的线圈与发动机ECU并联，所述发电机控制继电器的触点串联于蓄电池正极到发电机的励磁正极端子的串联可控电路上，其中发电机控制继电器的触点一端与点火开关连接并且另一端与第一二极管连接。

优选地，所述发电机开关单元还设置有第一控制继电器，所述发电机控制继电器通过第一控制继电器串联于蓄电池正极到发电机的励磁正极端子的串联可控电路上，所述第一控制继电器的线圈与发电机控制继电器的触点串联，其中，所述发电机控制继电器的触点与点火开关连接端的相对另一端与第一控制继电器的线圈连接，所述第一控制继电器的线圈与发电机控制继电器的触点连接端的相对另一端与地线连接；所述第一控制继电器的触点串联于蓄电池正极到发电机的励磁正极端子的串联可控电路上，其中第一控制继电器的触点一端与点火开关连接并且另一端与第一二极管连接。

优选地，所述发电机控制继电器的触点为常开触点并且第一控制继电器的触点为常闭触点。

优选地，所述发电机控制继电器的线圈与一用于阻断发电机控制继电器的线圈断开瞬间产生反向电压的第二二极管串联后与发动机ECU并联，所述发动机ECU还与起动机控制继电器的线圈并联。

优选地，所述发电机控制继电器的触点为延时闭合常闭触点。

优选地，所述发电机开关单元还设置有第二控制继电器，所述发电机控制继电器通过第二控制继电器串联于蓄电池正极到发电机的励磁正极端子的串联可控电路上，所述第二控制继电器的线圈与发电机控制继电器的触点串联，其中，所述发电机控制继电器的触点与点火开关连接端的相对另一端与第二控制继电器的线圈连接，所述第二控制继电器的线圈与发电机控制继电器的触点连接端的相对另一端与地线连接；所述第二控制继电器的触点串联于蓄电池正极到发电机的励磁正极端子的串联可控电路上，其中第二控制继电器的触点一端与点火开关连接并且另一端与第一二极管连接。

优选地，所述发电机控制继电器的触点为延时断开的常开触点并且第二控制继电器的触点为常闭触点。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果在于：

本实用新型中发动机ECU根据发动机的工况对发电机的启动和运行进行控制，可以有效降低发动机起动负载并且提高冷起动能力。在本实用新型的发电机开关单元中设置发电机控制继电器并且通过发动机ECU进行控制，能够巧妙实现对发电机的启动运行的控制，使得结构小并且节省成本、提高控制精度。在本实用新型中能够通过发动机ECU对发电机开关单元和起动机控制继电器进行连锁控制并且采用延时继电器，能够有效的提高控制精度和准确度。在本实用新型中通过设置第一二极管能够有效避免发电机励磁线圈产生的反向电压对整个电路的影响。在本实用新型中通过设置第二二极管能够阻断发电机控制继电器的线圈断开瞬间产生反向电压，避免反向电压影响发动机ECU对起动机控制继电器的线路诊断、控制的干扰。

附图说明

图1为本实用新型中实施例一中电路结构示意图；

图2为本实用新型中实施例二中电路结构示意图；

图3为本实用新型中实施例三中电路结构示意图；

图4为本实用新型中实施例四中电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本实用新型作进一步的描述，但不构成对本实用新型的任何限制，任何在本实用新型权利要求范围所做的有限次的修改，仍在本实用新型的权利要求范围内。

实施例一

如图1所示，本实用新型提供了一种车用发电机控制系统，包括发动机ECU和蓄电池B1，还包括与发动机ECU信号连接用于对发电机他励回路100进行通断控制的发电机开关单元10，发电机开关单元10一端通过用于避免发电机励磁线圈产生反向电压的第一二极管D1与发电机的励磁正极端子D+连接，并且发电机开关单元10另一端通过点火开关K1与蓄电池B1正极连接，从而形成蓄电池B1正极到发电机的励磁正极端子D+的串联可控电路，其中，第一二极管D1的负极与发电机的励磁正极端子D+连接。蓄电池B1正极与发电机G的正极输出端子B+连接并且蓄电池B1负极与地线GND连接，蓄电池B1正极与发电机G的励磁正极端子D+连接的支路上还设置有指示灯L1。

发电机开关单元10设置有发电机控制继电器K2，发电机控制继电器K2的线圈与发动机ECU并联，发电机控制继电器K2的触点串联于蓄电池B1正极到发电机的励磁正极端子D+的串联可控电路上，其中发电机控制继电器K2的触点一端与点火开关K1连接并且另一端与第一二极管D1连接。

在本实施例中，发电机控制继电器K2为的触点为常闭触点。第一二极管D1能够有效避免发电机励磁线圈产生的反向电压对整个电路的影响。

在本实施例中，发动机ECU接收发动机转速信号和发动机启动信号后，则控制发电机控制继电器K2的线圈通电使得发电机控制继电器K2的触点断开，使得发电机他励回路100断开，从而发电机G不能够进行发电，当发动机ECU接收发动机转速表明发动机进入怠速工况，则控制发电机控制继电器K2的线圈断电使得发电机控制继电器K2的触点闭合使得发电机他励回路100闭合，蓄电池B1给发电机G提够他励电流，发电机G进行发电，然后在发动机正常工作时，发电机G能够进行发电，同时在发电机G进行正常发电后能够进行自励发电。

在本实施例中，发动机转速信号和发动机启动信号为汽车本身已有的检测装置进行的信号检测所得并且提够给发动机ECU。发动机进入怠速范围为600-800转/分钟。

实施例二

如图2所示，本实用新型提供了一种车用发电机控制系统，包括发动机ECU和蓄电池B1，还包括与发动机ECU信号连接用于对发电机他励回路100进行通断控制的发电机开关单元10，发电机开关单元10一端通过用于避免发电机励磁线圈产生反向电压的第一二极管D1与发电机的励磁正极端子D+连接，并且发电机开关单元10另一端通过点火开关K1与蓄电池B1正极连接，从而形成蓄电池B1正极到发电机的励磁正极端子D+的串联可控电路，其中，第一二极管D1的负极与发电机的励磁正极端子D+连接。蓄电池B1正极与发电机G的正极输出端子B+连接并且蓄电池B1负极与地线GND连接，蓄电池B1正极与发电机G的励磁正极端子D+连接的支路上还设置有指示灯L1。

发电机开关单元10设置有发电机控制继电器K2和用于发电机控制继电器K2串联于蓄电池B1正极到发电机G的励磁正极端子D+的串联可控电路上的第一控制继电器K3，第一控制继电器K3的线圈与发电机控制继电器K2的触点串联，其中，发电机控制继电器K2的触点与点火开关K1连接端的相对另一端与第一控制继电器K3的线圈连接，第一控制继电器K3的线圈与发电机控制继电器K2的触点连接端的相对另一端与地线GND连接；第一控制继电器K3的触点串联于蓄电池B1正极到发电机G的励磁正极端子D+的串联可控电路上，其中第一控制继电器K3的触点一端与点火开关K1连接并且另一端与第一二极管D1连接，发电机控制继电器K2的触点为常开触点并且第一控制继电器K3的触点为常闭触点。

在本实施例中，发动机ECU接收发动机转速信号和发动机启动信号后，则控制发电机控制继电器K2触点闭合使得第一控制继电器K3触点断开，从而发电机他励回路100断开，从而发电机G不能够进行发电，当发动机ECU接收发动机转速表明发动机进入怠速工况，则控制发电机控制继电器K2触点断开使得第一控制继电器K3触点闭合，从而发电机他励回路100闭合，蓄电池B1给发动机G提够他励电流，发电机G进行发电，然后在发动机正常工作时，发电机G能够进行发电，同时在发电机G进行正常发电后能够进行自励发电。

实施例三

如图3所示，如实施例一，区别在于，发电机控制继电器K2的线圈与一用于阻断发电机控制继电器K2的线圈断开瞬间产生反向电压的第二二极管D2串联后与发动机ECU并联，发动机ECU还与起动机控制继电器K4的线圈并联。发电机控制继电器K2的触点为延时闭合常闭触点。

在本实施例中，第二二极管D2能够阻断发电机控制继电器K2的线圈断开瞬间产生反向电压，避免反向电压影响发动机ECU对起动机控制继电器K4的线路诊断、控制的干扰。发动机ECU对发电机控制继电器K2和起动机控制继电器K4并且发电机控制继电器K2进行延时闭合，能够有效的提高控制精度和准确度。起动机控制继电器K4的触点为常开触点。

在本实施例中，工作时，发动机ECU接收发动机转速信号和发动机启动信号后，则控制起动机控制继电器K4闭合，同时控制发电机控制继电器K2的线圈通电使得发电机控制继电器K2的触点断开，使得发电机他励回路100断开，从而发电机G不能够进行发电；当发动机ECU接收发动机转速表明发动机进入怠速工况，控制起动机控制继电器K4断开，同时控制发电机控制继电器K2的触点延时后闭合通电，从而发电机他励回路100闭合，蓄电池B1给发电机G提够他励电流，发电机G进行发电，然后在发动机正常工作时，发电机G能够进行发电，同时在发电机G进行正常发电后能够进行自励发电。

实施例四

如图4所示，如实施例三，区别在于，发电机开关单元10设置发电机控制继电器K2和用于发电机控制继电器K2串联于蓄电池B1正极到发电机G的励磁正极端子D+的串联可控电路上的第二控制继电器K5，第二控制继电器K5的线圈与发电机控制继电器K2的触点串联，其中，发电机控制继电器K2的触点与点火开关K1连接端的相对另一端与点第二控制继电器K5的线圈连接，第二控制继电器K5的线圈与发电机控制继电器K2的触点连接端的相对另一端与地线GND连接；第二控制继电器K5的触点串联于蓄电池B1正极到发电机G的励磁正极端子D+的串联可控电路上，其中第二控制继电器K5的触点一端与点火开关K1连接并且另一端与第一二极管D1连接，发电机控制继电器K2的触点为延时断开的常开触点并且第二控制继电器K5的触点为常闭触点。

在本实施例中，工作时，发动机ECU接收发动机转速信号和发动机启动信号后，则控制起动机控制继电器K4闭合，同时控制发电机控制继电器K2的触点闭合使得第二控制继电器K5断开，使得发电机他励回路100断开，从而发电机G不能够进行发电；当发动机ECU接收发动机转速表明发动机进入怠速工况，则控制起动机控制继电器K4断开，同时控制发电机控制继电器K2的触点延时后断开使得第二控制继电器K5闭合，从而发电机他励回路100闭合，蓄电池B1给发电机G提够他励电流，发电机G进行发电，然后在发动机正常工作时，发电机G能够进行发电，同时在发电机G进行正常发电后能够进行自励发电。

通过发动机ECU对发电机控制继电器K2和起动机控制继电器K4同时控制并且发电机控制继电器K2进行延时断开控制第二控制继电器K5闭合，能够有效的提高控制精度和准确度。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (8)

1.一种车用发电机控制系统，包括发动机ECU和蓄电池(B1)，其特征在于：还包括与发动机ECU信号连接用于对发电机他励回路(100)进行通断控制的发电机开关单元(10)，所述发电机开关单元(10)一端通过用于避免发电机励磁线圈产生反向电压的第一二极管(D1)与发电机的励磁正极端子(D+)连接，并且所述发电机开关单元(10)另一端通过点火开关(K1)与蓄电池(B1)正极连接，从而形成蓄电池(B1)正极到发电机的励磁正极端子(D+)的串联可控电路，其中，第一二极管(D1)的负极与发电机的励磁正极端子(D+)连接。

2.根据权利要求1所述的一种车用发电机控制系统，其特征在于：所述发电机开关单元(10)设置有发电机控制继电器(K2)，所述发电机控制继电器(K2)的线圈与发动机ECU并联，所述发电机控制继电器(K2)的触点串联于蓄电池(B1)正极到发电机的励磁正极端子(D+)的串联可控电路上，其中发电机控制继电器(K2)的触点一端与点火开关(K1)连接并且另一端与第一二极管(D1)连接。

3.根据权利要求2所述的一种车用发电机控制系统，其特征在于：所述发电机开关单元(10)还设置有第一控制继电器(K3)，所述发电机控制继电器(K2)通过第一控制继电器(K3)串联于蓄电池(B1)正极到发电机的励磁正极端子(D+)的串联可控电路上，所述第一控制继电器(K3)的线圈与发电机控制继电器(K2)的触点串联，其中，所述发电机控制继电器(K2)的触点与点火开关(K1)连接端的相对另一端与第一控制继电器(K3)的线圈连接，所述第一控制继电器(K3)的线圈与发电机控制继电器(K2)的触点连接端的相对另一端与地线(GND)连接；所述第一控制继电器(K3)的触点串联于蓄电池(B1)正极到发电机的励磁正极端子(D+)的串联可控电路上，其中第一控制继电器(K3)的触点一端与点火开关(K1)连接并且另一端与第一二极管(D1)连接。

4.根据权利要求3所述的一种车用发电机控制系统，其特征在于：所述发电机控制继电器(K2)的触点为常开触点并且第一控制继电器(K3)的触点为常闭触点。

5.根据权利要求2所述的一种车用发电机控制系统，其特征在于：所述发电机控制继电器(K2)的线圈与一用于阻断发电机控制继电器(K2)的线圈断开瞬间产生反向电压的第二二极管(D2)串联后与发动机ECU并联，所述发动机ECU还与起动机控制继电器(K4)的线圈并联。

6.根据权利要求5所述的一种车用发电机控制系统，其特征在于：所述发电机控制继电器(K2)的触点为延时闭合常闭触点。

7.根据权利要求5所述的一种车用发电机控制系统，其特征在于：所述发电机开关单元(10)还设置有第二控制继电器(K5)，所述发电机控制继电器(K2)通过第二控制继电器(K5)串联于蓄电池(B1)正极到发电机的励磁正极端子(D+)的串联可控电路上，所述第二控制继电器(K5)的线圈与发电机控制继电器(K2)的触点串联，其中，所述发电机控制继电器(K2)的触点与点火开关(K1)连接端的相对另一端与第二控制继电器(K5)的线圈连接，所述第二控制继电器(K5)的线圈与发电机控制继电器(K2)的触点连接端的相对另一端与地线(GND)连接；所述第二控制继电器(K5)的触点串联于蓄电池(B1)正极到发电机的励磁正极端子(D+)的串联可控电路上，其中第二控制继电器(K5)的触点一端与点火开关(K1)连接并且另一端与第一二极管(D1)连接。

8.根据权利要求7所述的一种车用发电机控制系统，其特征在于：所述发电机控制继电器(K2)的触点为延时断开的常开触点并且第二控制继电器(K5)的触点为常闭触点。