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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung,
und genauer auf die Entscheidung von Fehlerbestimmungsbedingungen
beim Vornehmen einer Fehlerbestimmung von einer Fahrzeuglichtmaschine.
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In Diagnosevorrichtungen für Kraftfahrzeuge mit
bekannten Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsmitteln wird der
Generierungszyklus oder Periode einer Welligkeitsspannung in der
Ausgabe eines Fahrzeuglichtmaschinen-Stromrichters oder einer Gleichrichtungsvorrichtung
gemessen, sodass ein Fehler in einer Ständerspule und in Gleichrichterelementen
in dem Stromrichter oder der Gleichrichtungsvorrichtung gemäß einer
Abweichung in dem Welligkeitsspannungsgenerierungszyklus erfasst wird.
Dies Schritt für
Schritt erläuternd,
wird in einem ersten Schritt der Zyklus oder die Periode einer Welligkeitsspannungswellenform
zu einem bestimmten Zeitpunkt eingelesen, und wenn der so gelesene
Zyklus größer als
null oder ein vorbestimmter Wert α ist, wird
bestimmt, dass sich die Ständerspule
in einem Fehlerzustand befindet. In einem zweiten Schritt wird eine
Differenz zwischen dem Welligkeitsspannungs-Wellenformzyklus zu
dem bestimmten Zeitpunkt und dem letzten (d.h. einen Zyklus zuvor)
Welligkeitsspannungs-Wellenformzyklus kalkuliert, und wenn diese
Differenz oder Änderung
gleich oder größer einem
vorbestimmten Wert β ist,
wird bestimmt, dass sich die Gleichrichtungsvorrichtung in einem Fehlerzustand
befindet. In einem dritten Schritt wird eine Durchschnitts- oder
Mittelwertspannung eingelesen, und in einem vierten Schritt wird
dann eine Differenz zwischen der so gelesenen Durchschnitts- oder
Mittelwertspannung und einer Referenzspannung kalkuliert, und wenn
die Differenz gleich oder größer einem
vorbestimmten Wert γ ist,
wird bestimmt, dass eine Spannungsregelvorrichtung in einem Fehlerzustand
ist (siehe z.B. die japanischen Patentliteraturstelle 1: offengelegtes
japanischen Patents Nr. Hei 1-25333).
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Wie oben erläutert, wird in dem bekannten Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlermittel
eine kleine Welligkeitsspannungswellenform der Spannungsdifferenz,
wenn die Fahrzeuglichtmaschine in einem Zustand einer normalen Leistungsgenerierung
ist, erfasst, um ihren Zyklus oder Periode zu kalkulieren. Somit
wird eine Welligkeitserfassung durch Entfernung einer Gleichstromkomponente
aus der Ausgabe einer Gleichrichtungsvorrichtung der Fahrzeuglichtmaschine
durchgeführt.
Die Fahrzeuglichtmaschine führt
jedoch nicht immer eine Leistungsgenerierung durch, sondern unregelmäßige intermittierende
Leistungsgenerierung. Außerdem
hängt die Anzahl
von Umdrehungen pro Minute der Fahrzeuglichtmaschine von der des
Motors eines Fahrzeugs ab. Aus den oben erwähnten Gründen variiert die Ausgabespannung
der Fahrzeuglichtmaschine zeitlich, und deshalb kann eine Welligkeitskomponente
wegen einer Änderung
in der Betriebsbedingung des Motors durch Entfernen einer Gleichstromkomponente
allein nicht vollständig
entfernt werden. Da außerdem
auch der Einfluss von Rauschen in der Wel ligkeitskomponente groß ist, gibt
es ein Problem damit, dass es schwierig ist, eine klare Unterscheidung
zwischen der Welligkeitskomponente wegen einer Änderung in der Motorbetriebsbedingung
und der Welligkeitsspannung, die aus Rauschen oder Fehler resultiert,
zu treffen. Da des weiteren die Ausgabespannung der Fahrzeuglichtmaschine
in Übereinstimmung
mit der Zeit aus den oben angeführten Gründen schwankt,
gibt es auch ein anderes Problem, dass es schwierig ist, einen genauen
Durchschnitt oder Mittelwert bei Kalkulation einer Durchschnitts-
oder Mittelwertausgabespannung der Lichtmaschine zu erhalten.
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Die vorliegende Erfindung ist gedacht,
die wie oben benannten Probleme zu lösen und hat als ihr Ziel, eine
Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung vorzusehen,
die zum Durchführen einer
Fehlerbestimmung auf eine sehr genaue Art und Weise fähig ist.
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Um die oben erwähnten Probleme zu lösen, sieht
die vorliegende Erfindung eine Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
vor, in der eine Differenzspannung zwischen einer Maximalspannung
und einer Minimalspannung eines Lichtmaschinen-Stromrichters oder
einer Gleichrichtungsvorrichtung zu erfassen, der/die dazu dient,
eine Wechselstromausgabe einer Lichtmaschine, die durch einen Motor
angesteuert wird, gleichzurichten oder zu kommutieren, und in der,
wenn die Differenzspannung gleich oder größer einer vorbestimmten Spannung
ist, bestimmt wird, dass die Lichtmaschine in einem Fehlerzustand
ist.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung wird eine Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
vorgesehen, die umfasst: einen Maximalspannungserfassungsteil zum
Erfas sen einer Maximalspannung einer Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung,
die eine Wechselstromausgabe einer Lichtmaschine, die durch einen Motor
angesteuert wird, gleichrichtet; einen Minimalspannungserfassungsteil
zum Erfassen einer Minimalspannung der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung;
und einen Spannungsdifferenzkalkulationsteil zum Kalkulieren einer
Differenzspannung aus Ausgaben der Maximal- und Minimalspannungserfassungsteile.
Wenn eine Ausgabe des Spannungsdifferenzkalkulationsteils gleich
oder größer einer vorgeschriebenen
Spannung ist, bestimmt ein Fehlerbestimmungsteil, dass die Lichtmaschine
in einem Fehlerzustand ist.
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Gemäß einem anderen Aspekt der
vorliegenden Erfindung wird eine Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
vorgesehenen, die umfasst einen Durchschnittsspannungskalkulationsteil
zum Kalkulieren einer Durchschnittsspannung in einem vorgeschriebenen
Zyklus einer Ausgabespannung einer Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung,
die eine Wechselstromausgabe einer Lichtmaschine, die durch einen
Motor angesteuert wird, gleichrichtet, und einen Welligkeitsspannungserfassungsteil
zum Erfassen der Generierung einer Welligkeitsspannung, wenn eine
Spannungsdifferenz zwischen einer Ausgabespannung der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung
und einer Durchschnittsspannung davon in dem letzten Zyklus gleich oder
größer einer
vorgeschriebenen Welligkeitsbestimmungsspannungsdifferenz wird.
Ein Welligkeitsspannungszählteil
zählt die
Zahl von Generierungen von Fehlerwelligkeitsspannungen innerhalb
des vorgeschriebenen Zyklus, und ein Fehlerlokalisierungsschätzteil schätzt den
Standort eines Fehlers aus der Zahl von Generierungen von Fehlerwelligkeitsspannungen.
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Die obigen und andere Ziele, Merkmale
und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden einem Durchschnittsfachmann
aus der folgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Aus führungsformen
der vorliegenden Erfindung, genommen in Verbindung mit den begleitenden
Zeichnungen, leichter offensichtlich.
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1 ist
ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2(a) bis 2(e) sind Ansichten, die
die Charakteristika einer Fahrzeuglichtmaschine zu den Zeiten einer
normalen Leistungsgenerierung und dem Auftreten eines Fehlers davon
zeigen.
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3 ist
ein Flussdiagramm, das die Operation einer Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert.
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4 ist
eine Ansicht, die die Konfiguration einer Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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5 ist
ein Flussdiagramm, das die Operation der Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert.
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6 ist
eine Ansicht, die die Konfiguration einer Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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7 ist
ein Flussdiagramm, das die Operation der Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß der dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert.
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8 ist
eine Ansicht, die die Konfiguration einer Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß einer
vierten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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9 ist
ein Flussdiagramm, das die Operation der Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß der vierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert.
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10 ist
eine Ansicht, die die Konfiguration einer Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß einer
fünften
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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11 ist
ein Flussdiagramm, das die Operation der Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß der fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert.
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12 ist
eine Ansicht, die die Konfiguration einer Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß einer
sechsten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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13 ist
ein Flussdiagramm, das die Operation der Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß der sechsten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert.
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14 ist
eine Ansicht, die die Konfiguration einer Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß einer
siebten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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15 ist
ein Flussdiagramm, das die Operation der Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß der siebten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert.
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16 ist
eine Ansicht, die die Konfiguration in einem Ladesystem für ein Fahrzeug
zeigt, das mit den Fahrzeuglichtma schinen-Fehlerbestimmungsvorrichtungen
der vorliegenden Erfindung verbunden ist.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine Fehlerbestimmungsvorrichtung
für eine Fahrzeuglichtmaschine
gemäß der vorliegenden
Erfindung erfasst einen maximalen Spannungswert und einen minimalen
Spannungswert einer Spannungswellenform, die von der Lichtmaschine
ausgegeben wird, und erfasst eine Welligkeitsspannungswellenform,
die tatsächlich
wegen einem Fehler der Lichtmaschine generiert wird, aus einem Differenzspannungswert
zwischen dem maximalen Spannungswert und dem minimalen Spannungswert.
Außerdem können Fehlerfassungen
durch Durchführung
der obigen Operationen (d.h. Messungen und Kalkulationen) in jedem
konstanten Zyklus oder Periode oder in einem Zyklus oder einer Periode
entsprechend der Anzahl von Umdrehungen pro Minute der Fahrzeuglichtmaschine
reduziert werden. Um Schätzungen
eines Fehlerstandorts und eines Fehlermodus zusätzlich zur Fehlererfassung
durchzuführen,
wird ferner die Wellenform einer Welligkeitsspannung beobachtet
oder überwacht
und der Modus eines Fehlers wird geschätzt. Um weiter Fehlerfassungen
zu verringern, wird auch die Operationszeit der Fehlerbestimmungsvorrichtung
in Anbetracht der Betriebsbedingung der Fahrzeuglichtmaschine, der
Betriebsbedingung des Fahrzeugs und der Operation von elektrischen
Lasten darin entschieden. Gemäß der Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung wird es möglich, Fehlerbestimmungen mit
weniger Fehlerfassungen im Vergleich zu der oben erwähnten konventionellen Fehlererfassungstechnik
durchzuführen,
die durch Erfassen einer Welligkeitsspannungswellenform ausgeführt wird,
und deshalb Fehlerfassungen unterliegt. Des Weiteren wird es auch
möglich,
eine Fehlerfassung einschließlich
Schätzungen
des Standorts und Modus eines Fehlers durchzuführen. Hierin nachstehend werden
bevorzugte Ausführungs formen
der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben, während auf
die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen wird.
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Ausführungsform 1
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1 ist
ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. wenn es einen Fehler in einem
Gleichrichterelement oder einer Ständerspule einer Fahrzeuglichtmaschine
gibt, kommt die Wellenform eine Ausgabespannung eines Lichtmaschinen-Stromrichters
oder einer Gleichrichtungsvorrichtung 100 dazu, eine Welligkeitsspannungswellenform
größer als
die während
deren normaler Operation zu umfassen. 2(a) bis 2(e) zeigen die Wellenformen
der Ausgabespannung der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100 zu den
Zeiten von deren normaler Operation und Fehler 2(a) zeigt den Fall, wo die Lichtmaschine
in dem Zustand einer normalen Leistungsgenerierung ist. 2(b) zeigt den Fall, wo
ein Gleichrichterelement in dem Zustand eines Leerlauffehlers ist. 2(c) zeigt den Fall, wo
zwei Gleichrichterelemente in dem Zustand eines Leerlauffehlers
sind. 2(d) zeigt den
Fall, wo ein Gleichrichterelement in dem Zustand eines Kurzschlussfehlers
ist. 2(e) zeigt den
Fall, wo eine Ständerspule
einer Phase in dem Zustand eines Unterbrechungsfehlers ist. Die
vorliegende Erfindung legt die Fehlerbestimmungsvorrichtung offen, die
eine Fehlerbestimmung der Fahrzeuglichtmaschine durch Nutzung der
obigen Fälle
durchführt.
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Im allgemeinen führt die Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie z.B. in 16 gezeigt, eine
vorgeschriebene Diagnosebearbeitung basierend auf Statusinformation
durch, die aus einem Ladesystem eines Fahrzeugs gelesen wird, das
umfasst eine Lichtmaschine 110, die durch den Motor des
Fahrzeugs angesteuert wird, einen Lichtmaschinen-Stromrichter oder
eine Gleichrichtungsvorrichtung 100 zum Gleichrichten oder
Kommutieren einer Wechselstromausgabe der Lichtmaschine 110 und eine
Spannungsregelvorrichtung 120 zum Regeln der Lichtmaschine 110,
sodass die Wechselstromausgabe der Lichtmaschine 110 ein
vorbestimmter Wert wird.
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In 1 erfasst
eine Maximalspannungserfassungsvorrichtung 1 eine Maximalspannung Vmax1
der Ausgabespannung des Fahrzeuglichtmaschinen-Stromrichters oder
der Gleichrichtungsvorrichtung 100, die dazu eingegeben
wird. Eine Minimalspannungserfassungsvorrichtung 2 erfasst
eine Minimalspannung Vmin1 der Ausgabespannung der Fahrzeuglichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100,
die dazu eingegeben wird. Diese Spannungserfassungsvorrichtungen 1, 2 können durch
Eingeben der Ausgabe der Fahrzeuglichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100 zu
einer Maximalwert-(Minimalwert-)Halteschaltung oder einem AD-(analog
zu digital)Konvertierungsport eines Mikrocomputers erreicht werden.
Eine Spannungsdifferenz-Kalkulationsvorrichtung 3 erfasst
eine Differenz Vdiff1 zwischen einer Ausgabe Vmax1 der Maximalspannungserfassungsvorrichtung 1 und
einer Ausgabe Vmin1 der Minimalspannungserfassungsvorrichtung 2.
Die Spannungsdifferenz-Kalkulationsvorrichtung 3 kann durch
eine analoge Subtraktionsschaltung oder eine Arithmetikeinheit in
dem Mikrocomputer erreicht werden, zu dessen AD-(analog zu digital)Konvertierungsports
die Ausgaben der Maximalspannungserfassungsvorrichtung 1 bzw.
der Minimalspannungserfassungsvorrichtung 2 eingegeben
werden. Eine Fehlerbestimmungsvorrichtung 4 vergleicht
die Ausgabe Vdiff1 der Spannungsdifferenz-Kalkulationsvorrichtung 3 mit
einer vorgeschriebenen Fehlerbestimmungsschwellwertspannung Vth1
und nimmt eine Fehlerbestimmung (d.h. die Fahrzeuglichtmaschine ist
in einem Fehlerzustand) vor, wenn die Ausgabe Vdiff1 der Spannungsdifferenz-Kalkulationsvorrichtung 3 gleich
oder größer der
vorgeschriebenen Fehlerbestimmungs schwellwertspannung Vth1 ist (siehe nachstehend
Ausdruck (1)). Vdiff1
= Vmax1 – Vmin1 ≥ Vth1 (1)
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Hier ist zu beachten, dass die Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß der ersten
Ausführungsform
durch einen Mikrocomputer aufgebaut werden kann, und in diesem Fall
umfassen die Vorrichtungen 1 bis 4 von 1 entsprechende Funktionsblöcke in dem
Mikrocomputer einschließlich
eines Speichers M von 1.
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3 zeigt
ein Flussdiagramm der Operation dieser Ausführungsform. In Schritt 001,
wie z.B. in 1 gezeigt,
wird die Maximalspannung Vmax1 der Ausgabespannung des Fahrzeuglichtmaschinen-Stromrichters
oder Gleichrichtungsvorrichtung 100 als die Ausgabe Valt
der Fahrzeuglichtmaschine 110 im Betrieb gemessen, in einem
Speicher gespeichert (M in 1)
oder durch eine Maximalwert-Halteschaltung gehalten (1 in 1). Ähnlich wird in Schritt 002
die Minimalspannung Vmin1 der Ausgabespannung der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100 als
die Ausgabe Valt der Fahrzeuglichtmaschine 110 in Betrieb
gemessen und in dem Speicher gespeichert oder durch eine Minimalwert-Halteschaltung
gehalten (2 in 1).
In Schritt 003 wird die Differenz Vdiff1 (Absolutwert) zwischen der
Maximalspannung Vmax1 der Ausgabe der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung,
die in Schritt 001 gemessen wird, und der Minimalspannung Vmin1
der Ausgabe der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung, die in
Schritt 002 gemessen wird, kalkuliert und in dem Speicher gespeichert
oder in analoger Form ausgegeben. In Schritt 004 wird die in Schritt
003 kalkulierte Spannungsdifferenz Vdiff1 mit der vorgeschriebenen
Fehlerbestimmungsschwellwertspannung Vth1 verglichen, und wenn die
Ausgabe der Spannungsdifferenz-Kalkulationsvorrichtung Vdiff1 gleich
oder größer der
Fehler bestimmungsschwellwertspannung Vth1 ist, wird bestimmt, dass die
Fahrzeuglichtmaschine in einem Fehlerzustand ist.
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In dieser ersten Ausführungsform
wird eine Spannungsreduzierung oder Abfall bei einem Fehler der
Fahrzeuglichtmaschine nicht als ein Absolutspannungswert erfasst,
sondern als eine Differenz zwischen der Maximalspannung und der
Minimalspannung, und deshalb ist es möglich, Fehlerfassungen zu reduzieren.
In Fällen,
wo eine Spannungsreduzierung oder Abfall um einen Absolutspannungswert
erfasst wird, ist es außerdem
unmöglich,
nicht nur eine derartige Spannungsreduzierung, sondern auch eine Überlastung
zu erfassen, selbst wenn eine derartige Situation auftritt. Die
Erfassung einer derartigen Überlastung
ebenso wie einer anomalen Spannungsreduzierung wird jedoch in der
ersten Ausführungsform
durch Erfassung der Größe einer
Spannungsdifferenz zwischen der Maximalspannung und der Minimalspannung
möglich.
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Ausführungsform 2
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4 ist
ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform wird ähnlich zu
der oben erwähnten
ersten Ausführungsform
eine Bestimmung eines Fehlers einer Fahrzeuglichtmaschine durch
Nutzung der Tatsache vorgenommen, dass wenn es einen Fehler in einem
Gleichrichterelement oder einer Ständerspule der Fahrzeuglichtmaschine
gibt, die Wellenform einer Ausgabespannung eines Stromrichters oder
einer Gleichrichtungsvorrichtung dazu kommt, eine Welligkeitsspannungswellenform
zu umfassen, die größer als
die während
ihrer normalen Operation ist, wie in 2(a) bis 2(e) gezeigt.
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In 4 bezeichnet
ein Bezugszeichen A eine Operationsfunktion eines konstanten Zyklus,
die jeweilige Vorrichtungen 5 bis 8 zu einem vorgeschriebenen
Zyklus oder Periode betreibt, d.h. ein Synchronisationssignal zu
den jeweiligen Vorrichtungen 5 bis 8 derart vorsieht,
um sie zu veranlassen, bei dem konstanten Zyklus oder Periode zu
arbeiten, wenn sie eine Hardware sind, wie z.B. in den folgenden Ausführungsformen
gezeigt. Die Maximalspannungserfassungsvorrichtung 5 erfasst
eine Maximalspannung Vmax2 der Ausgabespannung eines Fahrzeuglichtmaschinen-Gleichrichters
oder einer Gleichrichtungsvorrichtung 100, die dazu innerhalb
eines bestimmten Zyklus oder Periode eingegeben wird. Die Minimalspannungserfassungsvorrichtung 6 erfasst
eine Minimalspannung Vmin2 der Ausgabespannung der Fahrzeuglichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100,
die dazu innerhalb des bestimmten Zyklus oder Periode eingegeben
wird. Diese Spannungserfassungsvorrichtungen 5, 6 können durch
Eingeben der Ausgabe der Fahrzeuglichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100 zu
einer Maximalwert-(oder
Minimalwert-)Halteschaltung mit einer Rücksetzschaltung oder einem
AD-(analog zu digital)Konvertierungsport eines Mikrocomputers erreicht
werden. Die Spannungsdifferenz-Kalkulationsvorrichtung 7 erfasst
eine Differenz Vdiff2 zwischen der Ausgabe Vmax2 der Maximalspannungserfassungsvorrichtung 5 und
der Ausgabe Vmin2 der Minimalspannungserfassungsvorrichtung 6.
Die Spannungsdifferenz-Kalkulationsvorrichtung 7 kann durch eine
analoge Subtraktionsschaltung oder eine Arithmetikeinheit in dem
Mikroprozessor erreicht werden, zu dessen AD-(analog zu digital)Konvertierungsports die
Ausgaben der Maximalspannungserfassungsvorrichtung 5 bzw.
der Minimalspannungserfassungsvorrichtung 6 eingegeben
werden. Die Fehlerbestimmungsvorrichtung 8 vergleicht die
Ausgabe Vdiff2 der Spannungsdifferenz-Kalkulationsvorrichtung 7 mit
einer vorgeschriebenen Fehlerbestimmungsschwellwertspannung Vth2
in jedem Zyklus und nimmt eine Fehlerbestimmung vor, wenn die Ausgabe
Vdiff2 der Spannungsdifferenz-Kalkulationsvorrichtung 7 gleich
oder größer der
vorbestimmten Fehlerbe stimmungsschwellwertspannung Vth2 ist (siehe nachstehend
Ausdruck (2)). Vdiff2
= Vmax2 – Vmin2 ≥ Vth2 (2)
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Hier ist zu beachten, dass die Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß der zweiten
Ausführungsform
durch einen Mikrocomputer aufgebaut werden kann, und in diesem Fall
umfassen die Vorrichtungen 5 bis 8 von 4 entsprechende Funktionsblöcke in dem
Mikrocomputer einschließlich
eines Speichers M.
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5 zeigt
ein Flussdiagramm der Operation dieser zweiten Ausführungsform.
In Schritt 005 wird die Maximalspannung Vmax2 des Fahrzeuglichtmaschinen-Stromrichters
oder Gleichrichtungsvorrichtung, die in dem vorbestimmten Zyklus ausgegeben
wird, die die Ausgabe Valt der Fahrzeuglichtmaschine 100 in
einer Operation ist, gemessen und in einem Speicher (M in 4) gespeichert oder durch
eine Maximalwert-Halteschaltung (5 in 4) gehalten. Ähnlich wird in Schritt 006
die Minimalspannung Vmin2 der Ausgabespannung der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100 in einer
Operation in dem vorbestimmten Zyklus gemessen und in dem Speicher
gespeichert oder durch eine Minimalwert-Halteschaltung (6 in 4) gehalten. In Schritt
007 wird die Differenz Vdiff2 (Absolutwert) zwischen der Maximalspannung
Vmax2 der Ausgabe der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung,
die in dem vorgeschriebenen Zyklus in Schritt 005 gemessen wird,
und der Minimalspannung Vmin2 der Ausgabe der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung,
die in dem vorgeschriebenen Zyklus in Schritt 006 gemessen wird, kalkuliert
und in dem Speicher gespeichert oder in analoger Form ausgegeben.
In Schritt 008 wird die Spannungsdifferenz Vdiff2, die in Schritt
007 kalkuliert wird, mit der vorgeschriebenen Fehlerbestimmungsschwellwertspannung
Vth2 verglichen, und wenn die Ausgabe der Spannungsdifferenz-Kalkulationsvorrichtung
Vdiff2 gleich oder größer der
Fehlerbestimmungsschwellwertspannung Vth2 ist, wird eine Fehlerbestimmung
vorgenommen.
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In der zweiten Ausführungsform
ist es durch Erfassung der Maximalspannung und der Minimalspannung
der Ausgabe der Fahrzeuglichtmaschine in einem kurzen Zyklus möglich, Fehler-Fehlerfassungen
zu verhindern, die anderenfalls durch eine große Spannungsdifferenz zwischen
der Maximalspannung und der Minimalspannung wegen Abweichungen oder
Schwankungen in der Durchschnitts- oder Mittelwertspannung, die
bei einem Motorstart oder dergleichen generiert werden, verursacht
würden.
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Ausführungsform 3
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6 ist
ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform wird eine Bestimmung
eines Fehlers einer Fahrzeuglichtmaschine durch Nutzung der Tatsache
vorgenommen, dass wenn es einen Fehler in einem Gleichrichterelementen
oder einer Ständerspule
der Fahrzeuglichtmaschine gibt, die Wellenform eine Ausgabespannung
eines Stromrichters oder einer Gleichrichtungsvorrichtung dazu kommt, eine
Welligkeitsspannungswellenform zu umfassen, die größer als
die während
ihrer normalen Operation ist, wie in 2(a) bis 2(e) gezeigt. Eine Operationszyklus-Änderungsvorrichtung 9 ändert den
Operationszyklus der Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung in Übereinstimmung
mit der Betriebsbedingung eines Fahrzeugs oder der Betriebsbedingung
der Fahrzeuglichtmaschine.
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In 6 erfasst
die Operationszyklus-Änderungsvorrichtung 9 die
Anzahl von Umdrehungen pro Minute der Fahrzeuglichtmaschine als
die Betriebsbedingung des Fahrzeugs mittels einer Fahrzeuglichtmaschinen-Drehzahl(U/Min)-Erfassungsvorrichtung 103 und
bestimmt den Operationszyklus der Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
in Übereinstimmung
mit der so erfassten Anzahl von Umdrehungen pro Minute der Fahrzeuglichtmaschine.
Die Fahrzeuglichtmaschinen-Drehzahl-Erfassungsvorrichtung 103 kann
durch Schätzen
der Anzahl von Umdrehungen pro Minute der Fahrzeuglichtmaschine
aus der Anzahl von Umdrehungen pro Minute des Motors (Motor-Drehzahl) EL
oder durch Verwendung eines Magnetsensors oder dergleichen realisiert
werden. Hier ist zu beachten, dass anstelle einer Bereitstellung
der Fahrzeuglichtmaschinen-Drehzahl-Erfassungsvorrichtung 103 die
Anzahl von Umdrehungen pro Minute der Fahrzeuglichtmaschine zu der
Operationszyklus-Änderungsvorrichtungen 9 direkt
von außerhalb eingegeben
werden kann (dies kann auch ähnlich
auf den Fall angewendet werden, wo die Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
durch einen Mikrocomputer aufgebaut ist). Eine Maximalspannungserfassungsvorrichtung 5 erfasst
eine Maximalspannung Vmax3 der Ausgabespannung des Fahrzeuglichtmaschinen-Stromrichters
oder Gleichrichtungsvorrichtung 100, die dazu innerhalb
eines Zyklus oder Periode eingegeben wird, der/die durch die Operationszyklus-Änderungsvorrichtung 9 bestimmt
wird. Eine Minimalspannungserfassungsvorrichtung 6 erfasst
eine Minimalspannung Vmin3 der Ausgabespannung der Fahrzeuglichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100,
die dazu innerhalb des Zyklus oder Periode eingegeben wird, der/die
durch die Operationszyklus-Änderungsvorrichtung 9 bestimmt
wird. Diese Spannungserfassungsvorrichtungen 5, 6 können durch
Eingeben der Ausgabe der Fahrzeuglichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100 zu
einer Maximalwert-(oder Minimalwert-)Halteschaltung mit einer Rücksetzschaltung
oder einem AD-(analog zu digital)Konvertierungsport eines Mikrocomputers
erreicht werden.
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Eine Spannungsdifferenz-Kalkulationsvorrichtung 7 erfasst
eine Differenz Vdiff3 zwischen der Ausgabe Vmax3 der Maximal spannungserfassungsvorrichtung 5 und
der Ausgabe Vmin3 der Minimalspannungserfassungsvorrichtung 6.
Die Spannungsdifferenz-Kalkulationsvorrichtung 7 kann durch
eine analoge Subtraktionsschaltung oder eine Arithmetikeinheit in
dem Mikrocomputer erreicht werden, zu dessen AD-(analog zu digital)Konvertierungsports die
Ausgaben der Maximalspannungserfassungsvorrichtung 5 bzw.
der Minimalspannungserfassungsvorrichtung 6 eingegeben
werden. Eine Fehlerbestimmungsvorrichtung 8 vergleicht
die Ausgabe Vdiff3 der Spannungsdifferenz-Kalkulationsvorrichtung 7 mit
einer vorgeschriebenen Fehlerbestimmungsschwellenwertspannung Vth3
in einem Zyklus, der durch die Operationszyklus-Änderungsvorrichtung 9 bestimmt
wird, und nimmt eine Fehlerbestimmung vor, wenn die Ausgabe Vdiff3
der Spannungsdifferenz-Kalkulationsvorrichtung 7 gleich
oder größer der
vorgeschriebenen Fehlerbestimmungsschwellwertspannung Vth3 ist (siehe
nachstehend Ausdruck (3)). Vdiff3 = Vmax3 – Vmin3 ≥ Vth3 (3)
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Hier ist zu beachten, dass die Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß der dritten
Ausführungsform
durch einen Mikrocomputer aufgebaut werden kann, und in diesem Fall
die Vorrichtungen 5 bis 9 ferner einschließlich, wenn
notwendig, der Lichtmaschinen-Drehzahl-Erfassungsvorrichtung 103,
entsprechende Funktionsblöcke
in dem Mikrocomputer einschließlich
eines Speichers M umfassen.
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7 zeigt
ein Flussdiagramm der Operation dieser dritten Ausführungsform.
In Schritt 009 wird der Operationszyklus der Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
basierend auf der Zahl von Umdrehungen pro Minute der Fahrzeuglichtmaschine
entschieden, die aus Information erhalten wird, wie etwa der Zahl
von Umdrehungen pro Minute des Motors etc. In Schritt 010 wird die
Maximalspannung Vmax3 der Ausgabe des Fahrzeuglichtmaschinen-Stromrichters
oder der Gleichrichtungsvorrichtung in einer Operation in dem Zyklus,
der z.B. in Schritt 009 entschieden wird, als die Fahrzeuglichtmaschinenausgabe
Valt gemessen und in einem Speicher (M in 6) gespeichert oder durch eine Maximalwert-Halteschaltung
(5 6) gehalten. Ähnlich wird
in einem Schritt 011 die Minimalspannung Vmin3 der Ausgabespannung
der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100 in einer
Operation in dem Zyklus, der in Schritt 009 entschieden wird, gemessen
und in dem Speicher gespeichert oder durch eine Minimalwert-Halteschaltung
(6 in 6) gehalten.
In Schritt 012 wird die Differenz Vdiff3 (Absolutwert) zwischen
der Maximalspannung Vmax3 der Ausgabe der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung,
die in Schritt 010 in dem in Schritt 009 entschiedenen Zyklus gemessen wird,
und der Minimalspannung Vmin3 der Ausgabe der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung,
die in Schritt 011 in dem in Schritt 009 entschiedenen Zyklus gemessen
wird, kalkuliert und in dem Speicher gespeichert oder in analoger
Form ausgegeben. In Schritt 013 wird die Spannungsdifferenz Vdiff3,
die in Schritt 012 kalkuliert wird, mit der vorgeschriebenen Fehlerbestimmungsschwellenwertspannung
Vth3 verglichen, und wenn die Ausgabe der Spannungsdifferenz-Kalkulationsvorrichtung
Vdiff3 gleich oder größer der
Fehlerbestimmungsschwellwertspannung Vth3 ist, wird eine Fehlerbestimmung
(die Fahrzeuglichtmaschine ist in einem Fehlerzustand) vorgenommen.
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In der dritten Ausführungsform
werden die Maximalspannung und die Minimalspannung der Fahrzeuglichtmaschinenausgabe
in einem langen Zyklus gemessen, wenn die Anzahl von Umdrehungen
pro Minute der Fahrzeuglichtmaschine niedrig ist, wohingegen die
Maximalspannung und die Minimalspannung der Fahrzeuglichtmaschine
in einem kurzen Zyklus gemessen werden, wenn die Anzahl von Umdrehungen
pro Minute der Fahrzeuglichtmaschine hoch ist. Selbst wenn die Anzahl
von Umdrehungen pro Minute der Fahrzeuglichtmaschine niedrig ist,
wird es als ein Ergebnis möglich,
eine Fehlerbestimmung auf eine zuverlässige Art und Weise ohne Versagen,
irgendeine eine Welligkeitswellenform aufzunehmen, durchzuführen.
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Ausführungsform 4
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8 ist
ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform wird eine Bestimmung
eines Fehlers einer Fahrzeuglichtmaschine durch Nutzung der Tatsachen
vorgenommen, dass wenn es einen Fehler in einem Gleichrichterelement
oder einer Ständerspule
der Fahrzeuglichtmaschine gibt, die Wellenform einer Ausgabespannung
eines Stromrichters oder einer Gleichrichtungsvorrichtung dazu kommt, eine
Welligkeitsspannungswellenform zu umfassen, die größer als
die während
ihrer normalen Operation ist, und dass wenn es einen Fehler in einer
Feldspule oder einer Spannungsregelvorrichtung gibt, die Ausgabespannung
der Gleichrichtungsvorrichtung stark von einer vorbestimmten Spannung
abweicht, wie in 2(a) bis 2(e) gezeigt. Eine Operationszyklus-Änderungsvorrichtung 9 ändert den
Operationszyklus der Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
in Übereinstimmung
mit der Betriebsbedingung eines Fahrzeugs oder der Betriebsbedingung
der Fahrzeuglichtmaschine.
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In 8 erfasst
die Operationszyklus-Änderungsvorrichtung 9 die
Anzahl von Umdrehungen pro Minute der Fahrzeuglichtmaschine als
die Betriebsbedingung eines Fahrzeugs mittels einer Fahrzeuglichtmaschinen-Drehzahl-Erfassungsvorrichtung 103 und
bestimmt den Operationszyklus der Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
in Übereinstimmung
mit der so erfassten Anzahl von Umdrehungen pro Minute der Fahrzeuglichtmaschine.
Die Fahrzeuglichtmaschinen-Drehzahl-Erfas sungsvorrichtung 103 kann
durch Schätzen
der Anzahl von Umdrehungen pro Minute der Fahrzeuglichtmaschine
aus der Anzahl von Umdrehungen pro Minute des Motors (Motor-Drehzahl) EL
oder durch Verwendung eines Magnetsensors oder dergleichen realisiert
werden. Eine Maximalspannungserfassungsvorrichtung 5 erfasst
eine Maximalspannung Vmax4 der Ausgabespannung eines Fahrzeuglichtmaschinen-Stromrichters
oder Gleichrichtungsvorrichtung 100, die dazu innerhalb
eines Zyklus oder Periode eingegeben wird, der/die durch die Operationszyklus-Änderungsvorrichtung 9 bestimmt
wird. Eine Minimalspannungserfassungsvorrichtung 6 erfasst
eine Minimalspannung Vmin4 der Ausgabespannung der Fahrzeuglichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100,
die dazu innerhalb des Zyklus oder Periode eingegeben wird, der/die
durch die Operationszyklus-Änderungsvorrichtung 9 bestimmt
wird. Diese Spannungserfassungsvorrichtungen 5, 6 können durch
Eingeben der Ausgabe der Fahrzeuglichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100 zu
einer Maximalwert-(oder Minimalwert-)Halteschaltung mit einer Rücksetzschaltung
oder einem AD-(analog zu digital)Konvertierungsport eines Mikrocomputers
erreicht werden.
-
Eine Spannungsdifferenz-Kalkulationsvorrichtung 7 erfasst
eine Differenz Vdiff4 zwischen der Ausgabe Vmax4 der Maximalspannungserfassungsvorrichtung 5 und
der Ausgabe Vmin4 der Minimalspannungserfassungsvorrichtung 6.
Die Spannungsdifferenz-Kalkulationsvorrichtung 7 kann durch
eine analoge Subtraktionsschaltung oder eine Arithmetikeinheit in
einem Mikrocomputer erreicht werden, zu dessen AD-(analog zu digital)Konvertierungsports die
Ausgaben der Maximalspannungserfassungsvorrichtung 5 bzw.
der Minimalspannungserfassungsvorrichtung 6 eingegeben
werden. Eine auf einer Welligkeitsspannung basierte Fehlerbestimmungsvorrichtung 11 zum
Durchführen
einer Fehlerbestimmung basierend auf einer Welligkeitsspannung vergleicht
die Ausgabe Vdiff4 der Spannungsdifferenz-Kalkulationsvorrichtung 7 und
eine vorgeschriebene Fehlerbe stimmungsschwellwertspannung Vth4 in
einem Zyklus oder Periode, der/die durch die Operationszyklus-Änderungsvorrichtung 9 bestimmt
wird, und nimmt eine Fehlerbestimmung vor, wenn die Ausgabe Vdiff4
der Spannungsdifferenz-Kalkulationsvorrichtung 7 gleich
oder größer der
vorgeschriebenen Fehlerbestimmungsschwellwertspannung Vth4 ist (siehe
nachstehend Ausdruck (4)). Vdiff4 = Vmax4 – Vmin4 ≥ Vth4 (4)
-
Außerdem kalkuliert eine Durchschnittsspannungskalkulationsvorrichtung 10 eine
Durchschnitts- oder Mittelwertspannung Vave4 der Ausgabe der Fahrzeuglichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100,
die einen Tiefpassfilter 30 innerhalb eines Zyklus durchlaufen
hat, der durch die Operationszyklus-Änderungsvorrichtung 9 bestimmt
wird. Die Durchschnittsspannungskalkulationsvorrichtung 10 kann
durch eine Tiefpassfilterschaltung und eine Durchschnitts- oder
Mittelwertspannungskalkulationsfunktion des Mikrocomputers realisiert
werden. Eine auf einer Durchschnittsspannung basierte Fehlerbestimmungsvorrichtung 12 zum
Durchführen
einer Fehlerbestimmung basierend auf einer Durchschnitts- oder Mittelwertspannung
vergleicht die Ausgabe der Durchschnittsspannungskalkulationsvorrichtung 10 mit
einer vorgeschriebenen oberen Grenze der Fehlerbestimmungsschwellwertdurchschnittsspannung
Vth top4 und einer vorgeschriebenen unteren Grenze der Fehlerbestimmungsschwellwertdurchschnittsspannung
Vth bot4 in einem Zyklus, der durch die Operationszyklus-Änderungsvorrichtung 9 bestimmt
wird. Wenn die Durchschnittsspannung Vave4 gleich oder größer der
oberen Grenze der Fehlerbestimmungsschwellwertdurchschnittsspannung
Vth top4 oder gleich oder kleiner der unteren Grenze der Fehlerbestimmungsschwellwertdurchschnittsspannung
Vth bot4 ist (siehe nachstehend Ausdruck (5)), wird bestimmt, dass
die Spannungsregelvorrichtung der Fahrzeuglichtmaschine in einem Fehlerzustand
ist.
Vave4 ≥ Vth4 top4
oder Vave4 ≤ Vth
bot4 (5)
-
Hier ist zu beachten, dass die Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß der vierten
Ausführungsform
durch einen Mikrocomputer aufgebaut werden kann und in diesem Fall
die Vorrichtungen 5 bis 12 von 8 ferner einschließlich, wenn notwendig, der
Lichtmaschinen-Drehzahl-Erfassungsvorrichtung 103 entsprechende Funktionsblöcke in dem
Mikrocomputer einschließlich
eines Speichers M umfassen.
-
9 zeigt
ein Flussdiagramm der Operation dieser vierten Ausführungsform.
In Schritt 014 wird der Operationszyklus der Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
in einer Operation basierend auf der Anzahl von Umdrehungen pro Minute
der Fahrzeuglichtmaschine entschieden, die aus Information erhalten
wird, wie etwa der Anzahl von Umdrehungen pro Minute des Motors
etc. In Schritt 015 wird z.B. die Maximalspannung Vmax4 der Ausgabe
des Fahrzeuglichtmaschinen-Stromrichters oder der Gleichrichtungsvorrichtung
in dem Zyklus, der in Schritt 014 entschieden wird, als die Ausgabe
Valt der Fahrzeuglichtmaschine 100 gemessen und in einem
Speicher (M in 8) gespeichert
oder durch eine Maximalwert-Halteschaltung (5 in 8) gehalten. Ähnlich wird
in Schritt 016 die Minimalspannung Vmin4 der Ausgabe der Fahrzeuglichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung
in dem Zyklus, der in Schritt 014 entschieden wird, gemessen und
in dem Speicher (M in 8)
gespeichert oder durch eine Minimalwert-Halteschaltung (6 in 8) gehalten. In Schritt
018 wird die Differenz Vdiff4 (Absolutwert) zwischen der Maximalspannung Vmax4
der Ausgabe der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung, die in
Schritt 015 in dem in Schritt 014 entschiedenen Zyklus gemessen
wird, und der Minimalspannung Vmin4 der Ausgabe der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung,
die in Schritt 016 in dem in Schritt 014 entschiedenen Zyklus gemessen
wird, kalkuliert und in dem Speicher gespeichert oder in analoger
Form ausgegeben. In Schritt 019 wird die Spannungsdifferenz Vdiff4,
die in Schritt 018 kalkuliert wird, mit der vorgeschriebenen Fehlerbestimmungsschwellwertspannung
Vth4 verglichen, und wenn die Ausgabe der Spannungsdifferenz-Kalkulationsvorrichtung
Vdiff4 gleich oder größer der Fehlerbestimmungsschwellwertspannung
Vth4 ist, wird eine Fehlerbestimmung vorgenommen.
-
In Schritt 017 wird die Ausgabe der
Fahrzeuglichtmaschine Valt (hier die Durchschnitts- oder Mittelwertspannung
Vave4 der Ausgabe der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung,
die den Tiefpassfilter durchlaufen hat) in dem Zyklus, der in Schritt
014 entschieden wird, kalkuliert und in dem Speicher gespeichert.
In Schritt 020 wird die Durchschnitts- oder Mittelwertspannung Vave4
der Ausgabe der Fahrzeuglichtmaschine, die in Schritt 014 kalkuliert
wird, mit der vorgeschriebenen oberen Grenze des Bereichs der Fehlerbestimmungsschwellwertspannung
Vth top4 und der vorgeschriebenen unteren Grenze des Bereichs der
Fehlerbestimmungsschwellwertspannung Vth bot4 verglichen. Wenn die Durchschnitts-
oder Mittelwertspannung Vave4 gleich oder größer der oberen Grenze des Bereichs der
Fehlerbestimmungsschwellwertspannung Vth top4 oder gleich oder kleiner
der unteren Grenze des Bereichs der Fehlerbestimmungsschwellwertspannung
Vth bot4 ist, wird eine Fehlerbestimmung vorgenommen.
-
In dieser vierten Ausführungsform
ist es zusätzlich
zu der Fehlerbestimmung der Gleichrichterelemente und der Ständerspule
der Fahrzeuglichtmaschine basierend auf der Differenz zwischen der
Maximalspannung und der Minimalspannung der Welligkeitsspannungswellenform
der Ausgabe der Fahrzeuglichtmaschine möglich, die Fehlerbestimmung der
Feldspule und der Spannungsregelvorrichtung der Fahrzeuglichtmaschine
durch Messen der Durchschnitts- oder Mittelwertspannung innerhalb eines Bestimmungszyklus
entsprechend der Anzahl von Umdrehungen pro Minute der Fahrzeuglichtmaschine
durchzuführen.
-
Ausführungsform 5
-
10 ist
ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform werden Fehlerbestimmungen
und Schätzungen
von Fehlerstandorten einer Fahrzeuglichtmaschine durch Nutzung der
Tatsachen ausgeführt,
dass wenn es einen Fehler in einem Gleichrichterelement oder einer
Ständerspule
der Fahrzeuglichtmaschine gibt, die Wellenform einer Ausgabespannung
eines Stromrichters oder einer Gleichrichtungsvorrichtung dazu kommt,
eine Welligkeitsspannungswellenform zu enthalten, die größer als
die während
ihrer normalen Operation ist, und dass die Anzahlen von Generierungen
von Welligkeitsspannungen, die in der Ausgabespannungswellenform
der Gleichrichtungsvorrichtung enthalten sind, bei der gleichen
Drehzahl und innerhalb des gleichen Zyklus der Fahrzeuglichtmaschine
bezüglich
dessen unterschiedlich sind, wenn es einen Fehler in der Gleichrichtungsvorrichtung
gibt und wenn es einen Fehler in der Ständerspule gibt, wie in 2(a) bis 2(e) gezeigt.
-
In 10 ändert eine
Operationszyklus-Änderungsvorrichtung 9 den
Operationszyklus der Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
in Übereinstimmung
mit der Betriebsbedingung eines Fahrzeugs oder der Betriebsbedingung der
Fahrzeuglichtmaschine. Die Operationszyklus-Änderungsvorrichtung 9 erfasst
die Anzahl von Umdrehungen pro Minute der Fahrzeuglichtmaschine
als die Betriebsbedingung des Fahrzeugs mittels einer Fahrzeuglichtmaschinen-Drehzahl-Erfassungsvorrichtung 103 und
bestimmt den Operationszyklus der Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
in Übereinstimmung
mit der so erfassten Anzahl von Umdrehungen pro Minute der Fahrzeuglichtmaschine.
Die Lichtmaschinen-Drehzahl-Erfassungsvorrichtung 103 kann
durch Schätzen
der Anzahl von Umdrehungen pro Minute der Fahrzeuglichtmaschine
aus der Anzahl von Umdrehungen pro Minute des Motors (Motor-Drehzahl)
EL oder durch Verwendung eines Magnetsensors oder dergleichen realisiert
werden. Eine Durchschnittsspannungskalkulationsvorrichtung 10 kalkuliert
eine Durchschnitts- oder Mittelwertspannung Vave5 in dem Zyklus,
der durch die Operationszyklus-Änderungsvorrichtung 9 bestimmt
wird. Die Durchschnittsspannungskalkulationsvorrichtung 10 ist
in einem Mikrocomputer realisierbar. Eine Welligkeitsspannungserfassungsvorrichtung 13 subtrahiert
die Durchschnitts- oder Mittelwertspannung Vave5' des letzten Zyklus (d.h. einen Zyklus
zuvor) von der Ausgabe Valt5 der Durchschnittspannungskalkulationsvorrichtung 10,
kalkuliert den Absolutwert der so erhaltenen Differenz und erfasst
ihn als eine Welligkeitsspannung, wenn der Absolutwert der Spannungsdifferenz
eine vorgeschriebene Welligkeitsbestimmungsspannungsdifferenz Vth5 überschreitet (siehe
nachstehend Ausdruck (6)). |Valt5 – Vave5'| ≥ Vth5 (6)
-
Die Welligkeitsspannungserfassungsvorrichtung 13 kann
durch Verwendung einer Komparatorschaltung oder eines Mikrocomputers,
einer Absolutwertschaltung und einer Subtraktionsschaltung etc. realisiert
werden. Eine Welligkeitsspannungszählvorrichtung 14 zählt die
Anzahl von Generierungen von Welligkeitsspannungen, die durch die
Welligkeitsspannungserfassungsvorrichtung 13 erfasst wird,
innerhalb des Operationszyklus, der durch die Operationszyklus-Änderungsvorrichtung 9 entschieden
wird. Die Welligkeitsspannungszählvorrichtung 14 kann durch
eine Zählerschaltung
mit einer Rücksetzschaltung
oder einen Mikrocomputer realisiert werden. Eine Fehlerstandort-Schätzvorrichtung 15 vergleicht eine
Ausgabe Srip5 der Welligkeitsspannungszählvorrichtung 14 mit
einer vorgeschriebenen Fehlerstandort-Schätzschwellwertzahl Sth5 und
nimmt Fehlerbestimmungen auf die folgende Art und Weise vor. D.h.
wenn die Ausgabe der Welligkeitsspannungszählvorrichtung gleich oder größer der
Fehlerstandort-Schätzschwellwertzahl
ist (siehe nachstehend Ausdruck (7)), bestimmt sie, dass die Ständerspule
der Fahrzeuglichtmaschine in einem Fehlerzustand ist, wohingegen
wenn die Ausgabe der Welligkeitsspannungszählvorrichtung Srip5 gleich
oder kleiner der vorgeschriebene Fehlerstandort-Schätzschwellwertzahl
Sth5 ist (siehe nachstehend Ausdruck (8)), bestimmt wird, dass die
Gleichrichtungsvorrichtung der Fahrzeuglichtmaschine in einem Fehlerzustand
ist. Srip5 ≥ Sth5 (7)
Srip5 ≤ Sth5 (8)
-
Hier ist zu beachten, dass die Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß der fünften Ausführungsform
durch einen Mikrocomputer aufgebaut werden kann, und in diesem Fall
die Vorrichtungen 9, 10 und 13 bis 15 von 10 ferner einschließlich, wenn
notwendig, der Lichtmaschinen-Drehzahl-Erfassungsvorrichtung 103 entsprechende
Funktionsblöcke
in dem Mikrocomputer einschließlich
eines Speichers M umfassen.
-
11 zeigt
ein Flussdiagramm der Operation dieser fünften Ausführungsform. In Schritt 021 wird
der Operationszyklus der Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
basierend auf der Anzahl von Umdrehungen pro Minute der Fahrzeuglichtmaschine
entschieden, die aus Information, wie etwa der Anzahl von Umdrehungen
pro Minute des Motors etc., erhalten wird. In Schritt 022 wird die Durchschnittsspannung
des letzten Zyklus Vave5' von
der Ausgabe des Fahrzeuglichtmaschinen-Stromrichters oder Gleichrichtungsvorrichtung Valt5
(z.B.
-
wird die Ausgabe der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100 von 10 tatsächlich verwendet) subtrahiert,
und der Absolutwert der so erhaltenen Differenz wird kalkuliert
und in einem Speicher (M in 10)
gespeichert oder durch eine Halteschaltung (13 in 10) gehalten. In Schritt
023 wird der Absolutwert der Spannungsdifferenz, der in Schritt
022 kalkuliert wird, mit der vorgeschriebenen Welligkeitsbestimmungsspannungsdifferenz
Vth5 verglichen, und wenn der Absolutwert der Spannungsdifferenz
gleich oder größer der
Welligkeitsbestimmungsspannungsdifferenz Vth5 wird, wird der Zähler oder
Welligkeitsspannungszählvorrichtung 14 in
Schritt 024 um 1 erhöht.
In Schritt 025 wird ein Durchschnitts- oder Mittelwert der Ausgabe der
Fahrzeuglichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung in dem in Schritt
021 entschiedenen Zyklus kalkuliert. In Schritt 026 wird die Anzahl
von Welligkeitsspannungsgenerierungen Srip5, die in Schritt 025 gezählt wird,
mit der vorgeschriebenen Fehlerstandort-Schätzschwellwertzahl Sth5 verglichen.
Wenn die Anzahl von Welligkeitsspannungsgenerierungen Srip5 gleich
oder größer der
Fehlerstandort-Schätzschwellwertzahl
Sth5 ist, wird bestimmt, dass die Ständerspule der Fahrzeuglichtmaschine
in einem Fehlerzustand ist (Schritt 026a), wohingegen wenn die Anzahl
von Welligkeitsspannungsgenerierungen Srip5 kleiner der Fehlerstandort-Schätzschwellwertzahl
Sth5 ist, bestimmt wird, dass die Gleichrichtungsvorrichtung in
einem Fehlerzustand ist (Schritt 026b).
-
In dieser fünften Ausführungsform wird es zusätzlich zur
Durchführung
einer Fehlerbestimmung der Fahrzeuglichtmaschine als Ganzes möglich, einen
Fehler der Gleichrichtungsvorrichtung und einen Fehler der Ständerspule
der Fahrzeuglichtmaschine durch Beobachten oder Überwachen der Wellenform von
Welligkeitsspannungen, die durch derartige Fehler verursacht werden,
zu schätzen.
-
Ausführungsform 6
-
12 ist
ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform werden Fehlerbestimmungen
und Schätzungen
von Fehlerstandorten einer Fahrzeuglichtmaschine durch Nutzung der
Tatsachen ausgeführt,
dass wenn es einen Fehler in einem Gleichrichterelement innerhalb
eines Stromrichters oder einer Gleichrichtungsvorrichtung der Fahrzeuglichtmaschine
gibt, die Wellenform einer Ausgabespannung der Gleichrichtungsvorrichtung
dazu kommt, eine Welligkeitsspannungswellenform zu umfassen, die
größer als
die während
ihrer normalen Operation ist, und dass wenn es einen Fehler in einem
Gleichrichterelement in der Gleichrichtungsvorrichtung gibt, die
Halbwertbreite der Spannungsabfallwellenform einer Welligkeitsspannung,
die aus einem Fehler resultiert, in Übereinstimmung mit der Anzahl
von Fehlerstandorten und dem Fehlermodus der ausgefallenen Gleichrichterelemente
variiert, wie in 2(a) bis 2(e) gezeigt.
-
In 12 ändert eine
Operationszyklus-Änderungsvorrichtung 9 den
Operationszyklus der Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
in Übereinstimmung
mit der Betriebsbedingung eines Fahrzeugs oder der Betriebsbedingung der
Fahrzeuglichtmaschine. Die Operationszyklus-Änderungsvorrichtung 9 erfasst
die Anzahl von Umdrehungen pro Minute der Fahrzeuglichtmaschine
als die Betriebsbedingung des Fahrzeugs mittels einer Fahrzeuglichtmaschinen-Drehzahl-Erfassungsvorrichtung 103 und
bestimmt den Operationszyklus der Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
in Übereinstimmung
mit der so erfassten Anzahl von Umdrehungen pro Minute der Fahrzeuglichtmaschine.
Die Lichtmaschinen-Drehzahl-Erfassungsvorrichtung 103 kann
durch Schätzen
der Anzahl von Umdrehungen pro Minute der Fahrzeuglichtmaschine
aus der Anzahl von Um drehungen pro Minute des Motors oder durch
Verwendung eines Magnetsensors oder dergleichen realisiert werden.
Eine Maximalspannungserfassungsvorrichtung 5 erfasst eine
Maximalspannung Vmax6 der Ausgabespannung der Fahrzeuglichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100,
die dazu innerhalb eines Zyklus oder Periode eingegeben wird, der/die
durch die Operationszyklus-Änderungsvorrichtung 9 bestimmt
wird. Eine Minimalspannungserfassungsvorrichtung 6 erfasst
eine Minimalspannung Vmin6 der Ausgabespannung der Fahrzeuglichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100,
die dazu innerhalb des Zyklus oder Periode eingegeben wird, der/die
durch die Operationszyklus-Änderungsvorrichtung 9 bestimmt
wird. Diese Spannungserfassungsvorrichtungen 5, 6 können durch
Eingeben der Ausgabe der Fahrzeuglichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100 in
eine Maximalwert-(oder Minimalwert-)Halteschaltung mit einer Rücksetzschaltung
oder einen AD-(analog zu digital)Konvertierungsport eines Mikrocomputers
erreicht werden.
-
Eine Spannungsdifferenz-Kalkulationsvorrichtung 7 erfasst
eine Differenz Vdiff6 zwischen der Ausgabe Vmax6 der Maximalspannungserfassungsvorrichtung 5 und
der Ausgabe Vmin6 der Minimalspannungserfassungsvorrichtung 6 (siehe
nachstehend Ausdruck (9)). Vdiff6 = Vmax6 – Vmin6 (9)
-
Die Spannungsdifferenz-Kalkulationsvorrichtung 7 kann
durch eine analoge Subtraktionsschaltung oder eine Arithmetikeinheit
in einem Mikrocomputer erreicht werden, zu dessen AD-(analog zu digital)Konvertierungsports
die Ausgaben der Maximalspannungserfassungsvorrichtung 5 bzw.
der Minimalspannungserfassungsvorrichtung 6 eingegeben werden.
Eine auf einer Welligkeitsspannung basierte Fehlerbestimmungsvorrichtung
11 zum Vornehmen einer Fehlerbestimmung basierend auf einer Welligkeitsspannung
vergleicht die Ausgabe Vdiff6 der Span nungsdifferenz-Erfassungsvorrichtung 7 mit
einer vorgeschriebenen Fehlerbestimmungsschwellwertspannung Vth6.
Wenn die Ausgabe der Spannungsdifferenz-Erfassungsvorrichtung Vdiff6
gleich oder größer der
Fehlerbestimmungsschwellwertspannung Vth6 (siehe nachstehend Ausdruck
(10)) ist, wird bestimmt, dass es einen Fehler in der Fahrzeuglichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100 gibt. Vdiff6 = Vmax6 – Vmin6 ≥ Vth6 (10)
-
Die auf einer Welligkeitsspannung
basierte Fehlerbestimmungsvorrichtung 11 kann durch einen Komparator
oder durch Eingeben der Ausgabe der Spannungsdifferenz-Kalkulationsvorrichtung 7 und der
Fehlerbestimmungsschwellwertspannung zu AD-(analog zu digital)Konvertierungsports
eines Mikrocomputers realisiert werden.
-
Wenn die Fehlerbestimmungsvorrichtung 11 bestimmt,
dass ein Fehler in der Fahrzeuglichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100 auftritt,
kalkuliert eine Halbspannungskalkulationsvorrichtung 16 einen
arithmetischen Durchschnittswert oder Mittelwert Vhalf6 der Ausgabe
der Maximalspannungserfassungsvorrichtung Vmax6 und der Ausgabe
der Minimalspannungserfassungsvorrichtung Vmin6 (siehe nachstehend
Ausdruck (11)). Vhalf
= (Vmax6 + Vmin6)/2 (11)
-
Die Halbspannungskalkulationsvorrichtung 16 kann
durch eine Kombination einer analogen Additions- und einer Spannungsteilerschaltung
oder durch Eingeben der Ausgaben der Maximal- und Minimalspannungserfassungsvorrichtungen 5, 6 zu AD-(analog
zu digital)Konvertierungsports eines Mikrocomputers realisiert werden.
Wenn die Fehlerbestimmungsvorrichtung 11 bestimmt, dass
in der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100 ein
Fehler auftritt, misst eine Halbspannungsbreitenmess vorrichtung 17 die
Zeit oder Dauer, für
die die Ausgabe der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung Valt6
unterhalb der Ausgabe Vhalf6 der Halbspannungskalkulationsvorrichtung 16 ist.
Die Halbspannungsbreitenmessvorrichtung 17 kann durch eine Kombination
eines Komparators und eines Zählers oder
durch Eingeben der Ausgabe Vhalf6 der Halbspannungskalkulationsvorrichtung 16 und
der Ausgabe Valt6 der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100 zu
AD-(analog zu digital)Konvertierungsports eines Mikrocomputers realisiert
werden.
-
Wenn die Fehlerbestimmungsvorrichtung 11 bestimmt,
dass es in der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100 einen
Fehler gibt, vergleicht eine Fehlerstandort-Schätzvorrichtung 18 die
Ausgabe Thalf6 der Halbspannungsbreitenmessvorrichtung 17 mit
einer Fehlerstandort-Schätzschwellwertzeit
Th6, die durch eine Fehlerstandort-Schätzschwellwertzeit-Kalkulationsvorrichtung 33 in Übereinstimmung
mit der Ausgabe der Lichtmaschinen-Drehzahl-Erfassungsvorrichtung 103 kalkuliert wird.
Wenn die Ausgabe Thalf6 der Halbspannungsbreitenmessvorrichtung 17 gleich
oder kleiner der Fehlerstandort-Schätzschwellwertzeit Tth6 (siehe nachstehend
Ausdruck (12)) ist, wird bestimmt, dass ein Gleichrichterelement
in der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100 in
einem Leerlaufmodusfehler ist, wohingegen wenn die Ausgabe Thalf6
der Halbspannungsbreitenmessvorrichtung 17 größer als
die Fehlerstandort-Schätzschwellwertzeit
Tth6 (siehe nachstehend Ausdruck (13)) ist, bestimmt wird, dass
zwei oder mehr Gleichrichterelemente in der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100 in
einem Leerlaufmodusfehler sind, oder ein oder mehr Gleichrichterelemente
in der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100 in
einem Kurzschlussmodusfehler sind. Thalf6 ≤ Tth6 (12)
Thalf6 > Tth6 (13)
-
Die Fehlerstandort-Schätzvorrichtung 18 kann
durch einen digitalen Komparator oder einem Mikrocomputer realisiert
werden. Eine Fehlerstandort-Schätzschwellwertzeit-Kalkulationsvorrichtung 31 kann
durch eine analoge Subtraktionsschaltung oder eine Arithmetikeinheit
innerhalb eines Mikrocomputers realisiert werden.
-
Hier ist zu beachten, dass die Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß der sechsten
Ausführungsform
durch einen Mikrocomputer aufgebaut werden kann, und in diesem Fall die
Vorrichtungen von 5–7, 9, 11, 16 bis 18 und 33 von 12 ferner einschließlich, wenn
notwendig, der Lichtmaschinen-Drehzahl-Erfassungsvorrichtung 103 entsprechende
Funktionsblöcke
in dem Mikrocomputer einschließlich
eines Speichers M umfassen.
-
13 zeigt
ein Flussdiagramm der Operation dieser sechsten Ausführungsform.
In Schritt 027 wird der Operationszyklus der Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
basierend auf der Anzahl von Umdrehungen pro Minute der Fahrzeuglichtmaschine
entschieden, die aus Information wie etwa der Anzahl von Umdrehungen
pro Minute des Motors etc. erhalten wird. In Schritt 028 wird die Maximalspannung
Vmax6 der Ausgabe des Fahrzeuglichtmaschinen-Stromrichters oder
der Gleichrichtungsvorrichtung in dem Zyklus, der z.B. in Schritt 027
entschieden wird, als die Ausgabe der Fahrzeuglichtmaschine Valt
gemessen und in einem Speicher (M in 12)
gespeichert oder durch eine Maximalwert-Halteschaltung (5 in 12) gehalten. Ähnlich wird
in Schritt 029 die Minimalspannung Vmin6 der Ausgabespannung der
Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung in dem Zyklus, der in Schritt
027 entschieden wird, gemessen und in dem Speicher (M in 12) gespeichert oder durch
eine Minimalwert-Halteschaltung (6 in 12) gehalten. In Schritt 030 wird in
dem Zyklus, der in Schritt 027 entschieden wird, die Differenz Vdiff6
(Absolutwert) zwi schen der Maximalspannung Vmax6 der Ausgabe der
Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung, die in Schritt 028 gemessen
wird, und der Minimalspannung Vmin6 der Ausgabe der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung,
die in Schritt 029 gemessen wird, kalkuliert und in dem Speicher
gespeichert oder in analoger Form ausgegeben. In Schritt 031 wird
die Spannungsdifferenz Vdiff6, die in Schritt 030 kalkuliert wird,
mit der vorgeschriebenen Fehlerbestimmungsschwellwertspannung Vth6
verglichen, und wenn die Ausgabe der Spannungsdifferenz-Kalkulationsvorrichtung
Vdiff6 gleich oder größer der Fehlerbestimmungsschwellwertspannung
Vth6 ist, wird bestimmt, dass ein Fehler auftritt (Schritt 031a).
-
Wenn in Schritt 031 bestimmt wird,
dass ein Fehler auftritt, dann wird in Schritt 032 der arithmetische
Durchschnitt oder Mittelwert Vhalf6 der Maximalspannung Vmax6 der
Ausgabe der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung, die in Schritt
028 gemessen wird, und der Minimalspannung Vmin6 der Ausgabe der
Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung, die in Schritt 029 gemessen
wird, kalkuliert und in dem Speicher gespeichert oder in analoger Form
ausgegeben. Wenn in Schritt 031a bestimmt wird, dass ein Fehler
auftritt, dann werden in Schritt 033 die arithmetische Durchschnitts-
oder Mittelwertspannung Vhalf6, die in Schritt 032 kalkuliert wird, und
die Ausgabe der Fahrzeuglichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung
Valt6 miteinander verglichen. Zu dem Zeitpunkt, wenn die Ausgabe
der Fahrzeuglichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung Valt6 gleich
oder kleiner der arithmetischen Mittelwertspannung Vhalf6 wird,
wird der Zähler
gestartet (Schritt 033a), wohingegen wenn die Ausgabe der Fahrzeuglichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung Valt6
größer als
die arithmetische Mittelwertspannung Vhalf6 wird, der Zähler gestoppt
wird (Schritt 033b). Wenn in Schritt 031a bestimmt wird, dass ein Fehler
auftritt, dann werden in Schritt 034 durch Nutzung des Merkmals,
dass die Generierungszeitbreiten oder Dauern von gene rierten Spannungsreduzierungswellenformen
in 2(b), 2(c) und 2(d) unterschiedlich
sind, die Halbspannungsbreite Thalf6, die durch die Halbspannungsbreiten-Messvorrichtung 17 von 12 gemessen wurde und Schritt
033a entspricht, und die Fehlerstandort-Schätzschwellwertzeit Tth6, die
durch die Fehlerstandort-Schätzschwellwertzeit-Kalkulationsvorrichtung 33 von 12 in Übereinstimmung mit der Anzahl
von Umdrehungen pro Minute der Fahrzeuglichtmaschine, gemessen in
Schritt 027, entsprechend zu Schritt 033b, mit dem Zählwert des
Timerzählers
verglichen. Wenn die Halbspannungsbreite Thalf6 gleich oder kleiner
der Fehlerstandort-Schätzschwellwertzeit Tth6
ist, wird bestimmt, dass ein Gleichrichterelement in der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100 in
einem Leerlaufmodusfehler ist (Schritt 034a), wohingegen wenn die
Halbspannungsbreite Thalf6 größer als
die Fehlerstandort-Schätzschwellwertzeit
Tth6 ist, bestimmt wird, dass zwei oder mehr Gleichrichterelemente
in der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100 in
einem Leerlaufmodusfehler sind, oder ein oder mehr Gleichrichterelemente in
der Lichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100 in
einem Kurzschlussmodusfehler sind (Schritt 034b).
-
In dieser sechsten Ausführungsform
wird es zusätzlich
zur Durchführung
einer Fehlerbestimmung der Fahrzeuglichtmaschine als Ganzes möglich, Fehlerstandorte
und Fehlermodi der Fahrzeuglichtmaschinen-Gleichrichtungsvorrichtung 100 durch Beobachten
oder Überwachen
der Wellenform einer Welligkeitsspannung, die durch einen Fehler
verursacht wird, zu schätzen.
-
Ausführungsform 7
-
14 ist
ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß einer
siebten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
In dieser Ausführungsform werden die Bedingungen
zum Durchführen
einer Fehlerbestimmung durch Nutzung der Tatsache entschieden, dass eine
große
Spannungsabweichung in Fällen
verursacht wird, wo ein elektrischer Strom einer Feldspule einer
Fahrzeuglichtmaschine zugeführt
wird, oder wo elektrische Lasten in einem Fahrzeug stark variieren oder
während
der Zeit von der Betätigung
eines Starters, der an einem Fahrzeug befestigt ist, bis der Motor
des Fahrzeugs startet, um sich unter seiner eigenen Leistung für einen
Motorstart zu drehen.
-
In 14 identifiziert
eine Starteransteuerbestimmungsvorrichtung 19 die Ansteuerbedingung des
am Fahrzeug befestigten Starters und erfasst, ob der Starter in
Betrieb oder in einem Stillstand ist. Die Starteransteuerbestimmungsvorrichtung 19 kann durch
Erfassung des Zustands eines Ansteuerschalters des Starters oder
durch Erfassung der Anzahl von Umdrehungen pro Minute des Starters
durch die Verwendung eines Magnetsensors etc. realisiert werden.
In Verbindung damit kann mindestens ein Starteransteuerbestimmungssignal 19a zum
Bestimmen, ob der Starter angesteuert ist zu laufen, erhalten werden.
Eine Elektrolastschwankungskalkulationsvorrichtung 20 erfasst
die Ansteuerbedingung von am Fahrzeug befestigten elektrischen Lasten
und kalkuliert den Betrag von elektrischen Lasten Pele7. Eine Elektrolastschwankungskalkulationsvorrichtung 20 sammelt
Schalterinformation und ein Energieverbrauchssignal 20a für jede am
Fahrzeug befestigte elektrische Last in einem konstanten Zyklus
und kalkuliert den Absolutwert einer Differenz Pdiff7 zwischen den
gegenwärtigen
elektrischen Lasten Pele7 und den letzten elektrischen Lasten (ein
Zyklus zuvor) Pele7' (siehe
nachstehend Ausdruck (14)). Pdiff7 = |Pele7 – Pele7'| (14)
-
Eine Elektrolastschwankungsbestimmungsvorrichtung 21 vergleicht
die Ausgabe Pele der Elektrolastschwankungskalkulati onsvorrichtung 20 mit
einem vorgeschriebenen Elektrolastschwankungsschwellwertbereich
Pth, der bei 21a in 14 bestimmt
wird, und wenn die Ausgabe Pdiff7 der Elektrolastschwankungskalkulationsvorrichtung 20 gleich oder
größer dem
Schwankungsschwellwertbereich Pth ist (siehe nachstehend Ausdruck
(15)), wird bestimmt, dass eine Schwankung in den elektrischen Lasten
groß ist. Pdiff7 = |Pele7 – Pele7'| ≥ Pth7 (15)
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Eine Motorbetriebsbedingungsbestimmungsvorrichtung 22 erfasst
die Anzahl von Umdrehungen pro Minute des Fahrzeugmotors Reng7,
die bei 22a in 14 erfasst
wird, und vergleicht die Anzahl von Umdrehungen pro Minute des Fahrzeugsmotors
Reng7 mit einer vorgeschriebenen Operationsbestimmungsschwellwert-Motordrehzahl
Rth7, die bei 22b in 14 bestimmt
wird. Wenn die Anzahl von Umdrehungen pro Minute des Fahrzeugmotors
Reng7 gleich oder größer der
Operationsbestimmungsschwellwert-Motordrehzahl Rth7 ist (siehe nachstehend
Ausdruck (16)), wird bestimmt, dass sich der Motor bei einer hohen
Geschwindigkeit dreht, wohingegen wenn die Anzahl von Umdrehungen
pro Minute des Fahrzeugmotors Reng7 kleiner als die Operationsbestimmungsschwellwert-Motordrehzahl
Rth7 ist (siehe nachstehend Ausdruck (17)), wird bestimmt, dass
sich der Motor bei einer geringen Geschwindigkeit dreht, Reng7 ≥ Rth7 (16)
Reng7 < Rth7 (17)
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Die Motorbetriebsbedingungsbestimmungsvorrichtung 22 kann
durch einen Komparator oder einen Mikrocomputer realisiert werden,
der einen Vergleich zwischen der Motordrehzahlinformation, die von
einer Motorsteuereinheit erhalten wird, und der Operationsbestimmungsschwellwert-Motordrehzahl, die
von einem Speicher M erhalten wird, vornimmt etc. Wenn die Star teransteuerbestimmungsvorrichtung 19 bestimmt,
dass der Starter in einem Stillstand ist, und wenn die Elektrolastschwankungsbestimmungsvorrichtung 21 bestimmt,
dass der Elektrolastschwankungsbereich innerhalb des konstanten
Zyklus oder Periode klein ist, und wenn die Motorbetriebsbedingungsbestimmungsvorrichtung 22 bestimmt,
dass die Anzahl von Umdrehungen pro Minute des Motors gering ist,
entscheidet eine Fehlerbestimmungsbedingungsentscheidungsvorrichtung 23, dass
die Bedingungen für
eine Fehlerbestimmung erfüllt
sind. Die Fehlerbestimmungsbedingungsentscheidungsvorrichtung 23 kann
durch eine Logikschaltung oder einen Mikrocomputer realisiert werden.
Wenn die Fehlerbestimmungsbedingungsscheidungsvorrichtung 23 entscheidet,
dass die Bedingungen für
eine Fehlerbestimmung erfüllt
sind, nimmt die Fehlerbestimmungsvorrichtung 8 eine Bestimmung bezüglich dessen
vor, ob die Fahrzeuglichtmaschine in einem Fehlerzustand ist.
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Hier ist zu beachten, dass die Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
gemäß der siebten
Ausführungsform
durch einen Mikrocomputer aufgebaut. werden kann und in diesem Fall
die Vorrichtungen 8, 19 bis 23 von 14 entsprechende Funktionsblöcke in dem
Computer einschließlich des
Speichers M umfassen.
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15 zeigt
ein Flussdiagramm der Operation dieser siebten Ausführungsform.
In Schritt 035 wird die Ansteuerbedingung des Starters, der an dem Fahrzeug
befestigt ist, erfasst und abgerufen. In Schritt 038 wird basierend
auf der Ansteuerbedingung des am Fahrzeug befestigen Starters, die
in Schritt 035 erfasst wird, bestimmt, ob der Starter in Betrieb
ist (Schritte 038a, 038b). In Schritt 036 wird die Ansteuerbedingung
der elektrischen Lasten, die an dem Fahrzeug befestigt sind, erfasst
und abgerufen. In Schritt 039 wird eine Differenz zwischen der gegenwärtigen Ansteuerbedingung
der an dem Fahrzeug befestigen elektrischen Lasten, die gegenwärtig in Schritt
036 erfasst werden, und der letzten Ansteuerbedingung der am Fahrzeug
befestigten elektrischen Lasten, die einen Zyklus zuvor gemessen
werden, erfasst. In Schritt 041 wird der Schwankungsbereich der
an dem Fahrzeug befestigten elektrischen Lasten, der in Schritt
039 kalkuliert wird, mit dem vorgeschriebenen Elektrolastschwankungsschwellwertbereich
verglichen, und dann wird bestimmt, ob der Schwankungsbereich der
am Fahrzeug befestigten elektrischen Lasten gleich oder größer dem
Elektrolastschwankungsschwellwertbereich ist (Schritte 041a, 041b).
In Schritt 037 wird die Anzahl von Umdrehungen pro Minute des Fahrzeugmotors
erfasst und abgerufen. In Schritt 040 wird die Anzahl von Umdrehungen
pro Minute des Fahrzeugmotors, die Schritt 037 erfasst wird, mit
der vorgeschriebenen Operationsbestimmungsschwellwert-Motordrehzahl verglichen
und es wird bestimmt, ob die Anzahl von Umdrehungen pro Minute des
Motors höher
oder niedriger als die vorgeschriebene Operationsbestimmungsschwellwert-Motordrehzahl
ist (Schritte 040a, 040b). Ob die Bedingungen für eine Operation der Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
erfüllt
sind, wird in Schritt 042 bestimmt basierend auf der Betriebsbedingung
des am Fahrzeug befestigten Starters, die in Schritt 038 bestimmt
wird, dem Schwankungsbereich der elektrischen Lasten, der in Schritt
041 bestimmt wird, und der Anzahl von Umdrehungen pro Minute des
Fahrzeugmotors, die höher
oder niedriger als die vorgeschriebene Operationsbestimmungsschwellwert-Motordrehzahl
ist, was in Schritt 040 bestimmt wurde.
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Hier ist zu beachten, dass eine beträchtliche Wirkung
selbst durch die Bereitstellung mindestens einer von der Starteransteuerbestimmungsvorrichtung 19,
der Elektrolastschwankungsbestimmungsvorrichtung 21 und
der Motorbetriebsbedingungsbestimmungsvorrichtung 22 erzeugt
werden kann.
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In dieser siebten Ausführungsform
wird eine Bestimmung für
die Betriebsbedingung des Starters oder die Betriebsbedingung des
Motors oder die Lastschwankung oder Abweichung in dem Fahrzeug vorgenommen,
jede von denen eine Ursache für
eine Fehlerfassung in der Fehlerbestimmung der Fahrzeuglichtmaschinen
ist, sodass eine Fehlerbestimmung nicht ausgeführt wird, z.B. wenn der Starter
in Betrieb ist oder wenn die Anzahl von Umdrehungen pro Minute des
Motors, die notwendig ist, um den Operationszyklus der Fehlerbestimmungsvorrichtung
zu entscheiden, zu hoch ist oder wenn eine Schwankung in den elektrischen
Lasten groß ist.
Auf diese Art und Weise werden die Bedingungen für eine Operation der Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
in Übereinstimmung
mit der Betriebsbedingung des Fahrzeugs oder der Betriebsbedingung
der Fahrzeuglichtmaschine beobachtet oder überwacht, sodass entschieden
wird, ob die Fahrzeuglichtmaschinen-Fehlerbestimmungsvorrichtung
betrieben werden kann. Deshalb wird es möglich, eine Fehlerbestimmung
der Fahrzeuglichtmaschine mit einer reduzierten Wahrscheinlichkeit einer
Fehlerfassung durchzuführen.
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Wie oben beschrieben ist es gemäß der vorliegenden
Erfindung möglich,
Fehlerfassungen durch Erfassen einer Spannungsreduzierung oder eines Abfalls
bei einem Fehler einer Fahrzeuglichtmaschine nicht als einen Absolutspannungswert
von ihr, sondern als eine Differenz zwischen einer Maximalspannung
und einer Minimalspannung von ihr zu reduzieren. Wenn zusätzlich zu
einer Spannungsreduzierung eine Überlastung
auftritt, kann außerdem eine
derartige Überlastung
nicht erfasst werden, wenn die Spannungsreduzierung als ein Absolutspannungswert
erfasst wird, aber selbst in diesem Fall ist es noch möglich, die Überlastung
durch Erfassen der Größe der Differenz
zwischen der Maximalspannung und der Minimalspannung von ihr zu
erfassen.
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Während
die Erfindung im Sinne von bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde,
wird ein Durchschnittsfachmann erkennen, dass die Erfindung mit
Modifikationen innerhalb von Geist und Bereich der angefügten Ansprüche praktiziert
werden kann.