JP2003061260A - 車両用交流発電機の異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両用交流発電機の異常状態を特別な装置や
センサなどを使用することなく、確実かつ高精度に検出
することができる車両用交流発電機の異常検出装置を提
供すること。 【解決手段】 車両用交流発電機１の電圧制御装置５
は、リップル検出器５６、リップルカウンタ５７、異常
判定器５８、警報灯駆動トランジスタ５９等を備えてい
る。リップル検出器５６は、整流器３の出力電圧に含ま
れるリップルを検出し、リップルカウンタ５７は、発電
動作の基本周期に関連する所定期間内のリップル数をカ
ウントする。異常判定器５８は、リップル数が所定個数
よりも少ない場合に異常判定を行い、トランジスタ５９
を駆動して警報灯９３を点灯させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乗用車やトラック
等に搭載される車両用発電機の異常を検出する車両用交
流発電機の異常検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現代の自動車は、社会のニーズに応える
ために、年々様々な電気装置が開発されて搭載されてお
り、電気使用量は増加の一途をたどっている。これらの
電力需要に応えるべく車両用交流発電機も年々小型高出
力化を実現しながら進歩している。このような車両用交
流発電機が高出力化すればするほど、その異常発生時の
影響は大きくなる傾向にある。したがって、車両用交流
発電機の異常を早期に検出して運転者にいち早く警報す
る必要が生じている。

【０００３】一般に、車両用交流発電機は、回転磁束発
生源となる界磁鉄心を磁化するための界磁巻線を備えて
おり、この界磁巻線の導通率を制御しながら出力電圧の
制御を実施している。このような車両用交流発電機の異
常検出は、古くから実施されている。例えば、車載のバ
ッテリ電圧の検出レベルと界磁巻線の導通率との関係等
が、本来あるべき適正値から外れていることを検出した
ときに異常であると判断する従来の異常判定装置が知ら
れている。しかし、このような異常判定装置では、異常
検出の信頼性が低く、車両用交流発電機が完全に発電機
能不良に至らないと異常検出を行うことができなかっ
た。

【０００４】また、その他の従来技術としては、特開平
８−６５９１４号公報に開示された「車両用交流発電機
の制御装置」や、米国特許公報第４２４２６７４号に開
示された「オルタネータ異常警報表示装置」が知られて
いる。特開平８−６５９１４号公報に開示された制御装
置では、車両用交流発電機に含まれる電機子巻線に現れ
る出力波形のデューティ比を検出して異常判定を行って
いる。また、米国特許公報第４２４２６７４号公報に開
示された異常警報表示装置では、直流出力電圧のリップ
ルの波高値を検出し、所定値以上のリップルが出現した
場合に車両用交流発電機の異常判定を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した特
開平８−６５９１４号公報に開示された制御装置では、
整流ダイオードの破損に起因する異常発生時には、電機
子巻線の出力電圧のデューティ比が変化するため、異常
検出を行うことが可能であるが、電機子巻線の相内ある
いは相間レアなどの異常発生時には、電機子巻線の出力
電圧のデューティ比が変化しないため、この種の異常を
検出することができなという問題があった。

【０００６】図８は、車両用交流発電機の各部分に異常
が発生した場合の電機子巻線の波形を示す図である。図
８（ａ）には正常時の波形が、図８（ｂ）には正極側ダ
イオードがショートした場合の波形が、図８（ｃ）には
負極側ダイオードがショートした場合の波形が、図８
（ｄ）には電機子巻線の相間レアが生じた場合の波形
が、図８（ｅ）には電機子巻線が断線した場合の波形が
それぞれ示されている。

【０００７】これらの波形からわかるように、ダイオー
ドに異常が発生した場合には、明らかに電機子巻線の出
力電圧のデューティ比が変化する（例えば正常時の５０
％が正極側ダイオードショート時に約６７％に、負極側
ダイオードショート時約３３％にそれぞれ変化する）。
これに対し、電機子巻線の故障時には、電機子巻線の出
力電圧のデューティ比はほぼ５０％を維持するため、特
開平８−６５９１４号公報に開示された制御装置では、
このような電機子巻線の故障を検出することはできな
い。

【０００８】また、最近では、低騒音化に対応して、図
１２に示すような２組の電機子巻線と整流器を備える車
両用交流発電機が普及しているが、このような車両用交
流発電機の場合には、一方の組の整流ダイオードの破損
時のデューティ比の変化は、他方の電機子巻線の出力電
圧には現れないことが判明した。例えば、異常検出機能
を備え電圧制御装置に電機子巻線の出力を整流する一方
の整流器を構成するいずれかのダイオードが故障した場
合には、上述した特開平８−６５９１４号公報に開示さ
れた技術を用いることにより異常検出を行うことが可能
であるが、他方の整流器を構成するダイオードに故障が
発生しても電機子巻線の出力電圧には大きな変化が現れ
ない。すなわち、電圧制御装置に接続されない側の整流
器の異常検出は不可能である。

【０００９】このため、両方の整流器の異常を検出する
ためには、両方の電機子巻線の出力電圧を検出する必要
があるが、制御回路への入力端子の増加による構造の複
雑化や、接続信頼性の低下を招くという弊害がある。ま
た、このような弊害を引き起こさない工夫がなされた米
国特許第４２４２６７４号においても、以下の問題があ
ることが明らかになった。

【００１０】すなわち、航空機用の発電機のように駆動
回転数がほぼ一定で、電気負荷の変動も少ないような発
電機においては米国特許第４２４２６７４号の技術は極
めて有効であるが、自動車の走行用エンジンにて駆動さ
れる発電機は常に回転数が変動しており、リップル成分
の振幅も常に変動する。また、信号待ち等で減速、停止
する過程において常にブレーキランプが点灯するので電
気負荷の変動も極めて激しい。さらに、使用耐用年数の
割にメインテナンス期間が比較的長いという特徴を有す
ることも検出精度低下の原因の一つと考えられる。この
ような使用環境の車両用交流発電機の出力電圧のリップ
ル成分の電圧レベルのみで、異常の検出を行うことは極
めて困難であることが発明者等の研究によって明らかに
なった。

【００１１】このような不都合を回避するために、米国
特許第４３１５２０４号では、車両用交流発電機のリッ
プル検出手段が用いられている。しかしながら、リップ
ル振幅のみの検出では真の異常を判定することができな
いため、他の幾つかの検出手段を有しており、極めて複
雑で大規模な構成になってしまい、実用化には至ってい
ない。

【００１２】さらに、米国特許第４１７８５４６号で
は、発電機の直流出力電圧のリップルの周波数を検出
し、この周波数が所定値でない場合に異常であると判定
する技術が開示されている。しかし、発電機の駆動回転
数に依存するリップル周波数の検出は、常時回転変動し
ているエンジンで駆動される発電機においては極めて困
難である。例えば、米国特許第４１７８５４６号では、
トラッキングフィルタが必要になるが、このトラッキン
グフィルタは、発電機の電圧制御装置内に実装するには
規模が大きすぎる。

【００１３】また、発電機の出力電流を直接検波する方
法も様々なものが考えられるが、ある程度の反応速度と
検出精度を兼ね備えるセンサを装備する必要があるた
め、コスト面から採用が難しい。本発明は、このような
点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、車両用
交流発電機の異常状態を特別な装置やセンサなどを使用
することなく、確実かつ高精度に検出することができる
車両用交流発電機の異常検出装置を提供することにあ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の車両用交流発電機の異常検出装置は、
異常判定手段および警報出力手段を備えている。異常判
定手段は、車両用交流発電機の整流器の出力電圧に含ま
れるリップルを検出するとともに、車両用交流発電機の
発電動作の基本周期に対応する所定期間内にリップルが
所定個数以上検出できない場合に、車両用交流発電機に
異常があるものとして異常判定を行う。警報出力手段
は、異常判定手段によって異常判定がなされたときに所
定の警報信号を出力する。これにより、車両用交流発電
機の異常検出を行うために専用センサ等の特別な装置を
備える必要がなく、従来の車両用交流発電機の電圧制御
装置が検出している信号を波形整形するだけで容易に実
現することができ、早期に確実かつ高精度に異常発見を
行うとともに、これに伴う早期の警報出力が可能とな
る。さらに、車両用交流発電機の異常をいち早く運転者
に知らせることができるため、車載機器へのダメージが
進行する前に何らかの対策を講じることが可能になる。

【００１５】また、上述した異常判定手段は、車両用交
流発電機の電機子を構成する多相巻線の少なくとも１相
の出力電圧の半周期あるいは１周期の整数倍の期間を所
定期間として前記異常判定を行うことが望ましい。これ
により、専用のタイマ回路等を用いることなくリップル
を検出する期間を設定することができるとともに、回転
変動の激しい車両用交流発電機の電圧変動に追随して検
出遅れを生じないようにすることが可能になる。

【００１６】また、多相巻線の相数をｍ、整流器の個数
をｊ、ｋを１以上の整数としたときに、上述した異常判
定手段は、所定期間内に、リップルがｋｍ−ｊで表され
る個数以上検出できない場合に異常判定を行うことが望
ましい。これにより、異常状態の判定基準の明確化が可
能であり、異常状態の検出精度をさらに高めることがで
きる。

【００１７】また、車両用交流発電機の界磁巻線の通電
を遮断するスイッチ手段の導通率を検出する導通率検出
手段をさらに備えるとともに、多相巻線の相数をｍ、整
流器の個数をｊ、ｋを１以上の整数としたときに、上述
した警報出力手段は、導通率が（２ｋｍ−ｊ）／２ｋｍ
で表される値よりも小さい場合に、警報信号の出力を停
止することが望ましい。これにより、比較的発電量が少
ない状態では車両用交流発電機や車載機器に対するダメ
ージの進行が少ないため、このような状況での異常警報
を禁止することにより頻繁な警報動作を回避し、警報装
置の寿命低下を防止することができる。

【００１８】また、異常を検出すべき期間においてスイ
ッチ手段の断続に起因する出力電圧の変動の影響が少な
くなるので、簡単なフィルタによりリップル成分を容易
に検出することができる。例えば、図１１（ａ）、
（ｂ）は、ｍ＝３、ｊ＝１、ｋ＝１として導通率を変化
させた場合の出力波形を示す図であり、それぞれ導通率
が約５０％と約８３％の場合が示されている。図１１
（ａ）に示すように、導通率が小さい場合には、点線で
示すように、整流作用に起因する電圧変動よりもスイッ
チ手段の断続に起因する電圧変動の方が大きくなる。ス
イッチ手段の断続による電圧変動の振幅は、車両用交流
発電機の時定数、特に界磁巻線の時定数に深く関係して
いることが知られており、導通率が５０％程度のときに
最も大きくなる。これに対し、図１１（ｂ）に示すよう
に、導通率が大きい場合には、点線で示すように、スイ
ッチ手段の断続に起因する電圧変動が小さくなる。

【００１９】リップル成分を単なる交流結合フィルタで
検出しようとする場合に、このスイッチ手段の断続によ
る電圧変動にリップル成分が埋もれてしまうと正確なリ
ップル検出を行うことができない。ところが、導通率が
小さい場合あるいは大きい場合には、スイッチ手段の断
続による電圧変動は小さくなり、リップルが交流結合フ
ィルタのみで容易に検出可能となる。

【００２０】今仮に、導通率が小さい場合に車両用交流
発電機が故障した場合を想定する。この場合には発電能
力が一気に低下するので、車載のバッテリ電圧が低下す
る。このとき、車両用交流発電機の電圧制御装置は、バ
ッテリ電圧の低下を検出してスイッチ手段の導通率を直
ちに増大させて発電量を維持するような制御を行うの
で、必然的に導通率は高く維持される。したがって、車
両用交流発電機の異常検出を、スイッチ手段の導通率が
比較的高いときに限って実施するようにすれば、簡単な
フィルタのみでリップルを検出することできることが発
明者等の研究で明らかになった。また、その導通率は、
（２ｋｍ−ｊ）／２ｋｍで表される値以上に設定すれば
十分であることがわかった。

【００２１】図１１（ｃ）では、図１１（ｂ）に対し
て、車両用交流発電機の回転数が２倍になった場合、あ
るいは図１１（ｂ）の場合と同じ回転数であってｍ＝
６、ｊ＝２、ｋ＝１とした場合に相当する電圧波形を示
している。リップル成分の周波数は、車両用交流発電機
の回転数に比例して増大する。また、整流器の数ｊにも
比例して増大する。しかし、スイッチ手段の導通率の周
期は、これら回転数や整流器の数に依存しない一定値で
ある。したがって、異常検出の導通率の下限値を、（２
ｋｍ−ｊ）／２ｋｍと設定することで、最もリップル周
波数の低いアイドリング状態においても十分に異常検出
を行うことが可能であることも明らかになっている。

【００２２】また、逆方向降伏特性を備えるダイオード
を少なくとも一つ含んで整流器が構成されている車両用
交流発電機について、異常の検出を行うことが望まし
い。このような構成を有する車両用交流発電機において
はツェナーダイオードが最も破損に至りやすく、一旦破
損すると、車両用交流発電機の他の部分へのダメージの
波及が著しいことが知られている。このため、このよう
な構成を有する車両用交流発電機に、本発明の異常検出
装置を組み合わせて用いることにより、車両用交流発電
機の異常を検出して大きなダメージの進行を有効に防止
することが可能となる。

【００２３】また、互いに電気的に接続されていない複
数の多相巻線と、これら複数の多相巻線のそれぞれの交
流出力を独立して整流する複数の整流器を含んで構成さ
れる車両用交流発電機について、異常の検出を行うこと
が望ましい。このような構成を有する車両用交流発電機
に対しても、異常検出装置の数を増やすことなく異常検
出を行うことが可能になるため、装置の小型化や実装の
容易化を図ることができる。

【００２４】また、上述した異常判定手段は、整流器の
出力電圧から高調波成分を除去した後の平均電圧と出力
電圧とを比較することにより、異常判定を行うことが望
ましい。これにより、出力電圧にうねり成分が存在する
場合であっても、リップル成分を高い精度で検出するこ
とができる。

【００２５】また、整流器の出力電圧の振幅を検出する
振幅検出手段をさらに備えるとともに、振幅検出手段に
よって検出された出力電圧の振幅が所定値以下の場合に
警報出力手段による警報信号の出力を停止することが望
ましい。これにより、整流器の出力電圧の振幅が所定値
以下の場合には異常警報が行われないため、車両用交流
発電機が正常動作しているにもかかわらず、外部の電気
機器から侵入するノイズ成分に対応して誤警報すること
を防止することができる。

【００２６】特に、近年、電磁騒音が大幅に低減された
車両用交流発電機においては、整流後のリップルが極端
に小さくなっているので、電気負荷量が小さく、回転数
が低い場合において、リップルの検出そのものが困難に
なり、他の機器、例えば点火装置の発生するノイズの方
が大きくなるという現象が懸念される。また、車両用交
流発電機からバッテリまでの電気的距離、すなわち電力
供給線のインダクタンスが小さい場合においてもリップ
ルの振幅が小さくなる。近年の小型車において特にこの
ような傾向が強い。ところが、本発明の異常検出装置を
用いれば、このようなリップルが小さな環境下において
他の電気機器が発するノイズに誤反応しても誤警報して
しまうことを防止することができる。

【００２７】また、整流器の出力電圧の平均電圧を検出
する平均電圧検出手段をさらに備えるとともに、平均電
圧検出手段によって検出された平均電圧が所定値以上の
場合に警報出力手段による警報信号の出力を停止するこ
とが望ましい。異常発生時にはバッテリを十分に充電で
きずにバッテリ電圧が徐々に低下する。一方で、故障が
軽微な場合には、バッテリを充電するだけの余力がある
ため電圧は下がらず、ダメージが進行しないので故障と
は判定しないようにする。このようにすることで、誤警
報を防止することが可能になる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した一実施形
態の車両用交流発電機について、図面を参照しながら詳
細に説明する。 〔第１の実施形態〕図１は、本発明を適用した第１の実
施形態の車両用交流発電機の構成を示す図であり、あわ
せてこの車両用交流発電機とバッテリや警報灯との接続
状態が示されている。

【００２９】図１に示すように、本実施形態の車両用交
流発電機１は、電機子巻線２、整流器３、界磁巻線４お
よび電圧制御装置５を含んで構成されている。電機子巻
線２は、多相巻線（例えば三相巻線）からなっており、
誘起される交流出力が整流器３に供給される。整流器３
は、電機子巻線２の交流出力を直流出力に整流する全波
整流回路であり、逆方向降伏特性を有するツェナーダイ
オードによって構成されている。界磁巻線４は、電機子
巻線２に電圧を誘起させるための鎖交磁束を発生させる
ために、励磁電流を流して界磁を形成する。電圧制御装
置５は、この車両用交流発電機１の出力電圧を所定の調
整電圧Ｖreg に制御する。この電圧制御装置５は、車両
用交流発電機１に異常が発生したときに、警報灯９３を
点灯させて運転者に異常発生を知らせる異常検出装置と
しての機能を有している。

【００３０】車両用交流発電機１は、Ｂ端子（出力端
子）が電力供給線９を介して車載のバッテリ９１に、Ｉ
Ｇ端子がキースイッチ９２に、Ｌ端子が警報灯９３にそ
れぞれ接続されている。また、電圧制御装置５は、パワ
ートランジスタ５１、還流ダイオード５２、主電源回路
５３、フィルタ装置５４、電圧比較器５５、リップル検
出器５６、リップルカウンタ５７、異常判定器５８、警
報灯駆動トランジスタ５９を備えている。リップル検出
器５６、リップルカウンタ５７、異常判定器５８が異常
判定手段に、警報灯駆動トランジスタ５９が警報出力手
段にそれぞれ対応する。

【００３１】パワートランジスタ５１は、界磁巻線４に
対して直列に接続されており、この界磁巻線４に流れる
励磁電流を断続制御するスイッチ手段である。還流ダイ
オード５２は、界磁巻線４に対して並列に接続されてお
り、パワートランジスタ５１が開成時に励磁電流を還流
させる。主電源回路５３は、キースイッチ９２の投入を
検出したときに、バッテリ９１から印加されるバッテリ
電圧に基づいて、電圧制御装置５が動作するために必要
な駆動電圧Ｖccを生成する。フィルタ装置５４は、整流
器３の出力電圧に重畳する高調波ノイズを吸収する。

【００３２】電圧比較器５５は、フィルタ装置５４の出
力電圧と調整電圧Ｖreg を比較し、フィルタ装置５４の
出力電圧の方が調整電圧Ｖreg よりも低い場合に出力を
ハイレベルにする。電圧比較器５５の出力端子はパワー
トランジスタ５１のゲートに接続されており、フィルタ
装置５４の出力電圧の方が調整電圧Ｖreg よりも低くて
電圧比較器５５の出力がハイレベルになるとパワートラ
ンジスタ５１が閉成する。

【００３３】リップル検出器５６は、整流器３の出力電
圧に重畳するリップル成分を検出する。リップルが検出
されると、リップル検出器５６からは、その都度検出信
号が出力される。この検出信号は、信号線Ｌ１を介して
リップルカウンタ５７に送られる。リップルカウンタ５
７は、リップル検出器５６から信号線Ｌ１を経由して送
られてくる検出信号の数を、信号線Ｌ２を介して入力さ
れる電機子巻線２の１相の電圧に基づいて設定された所
定期間内にカウントする。このカウント結果は、信号線
Ｌ３を介して異常判定器５８に送られる。

【００３４】異常判定器５８は、リップルカウンタ５７
から送られてくるカウント結果に基づいて、車両用交流
発電機１に異常があるか否かを判定する。異常ありの場
合には、異常判定器５８は、信号線Ｌ４を介して接続さ
れている警報灯駆動トランジスタ５９を閉成して、警報
灯９３を点灯させる。

【００３５】図２は、リップル検出器５６の具体的な構
成を示す図である。図２に示すリップル検出器５６は、
６つの抵抗５６１〜５６６、コンデンサ５６７、ダイオ
ード５６８、電圧比較器５６９を含んで構成されてい
る。このリップル検出器５６は、車両用交流発電機１の
出力信号に重畳するリップル成分を交流結合して抽出し
た後パルス化する処理を行っている。コンデンサ５６
７、抵抗５６２、ダイオード５６８によって高域通過型
のフィルタ部が形成されており、このフィルタ部から電
圧比較器５６９のプラス端子に向けて、整流器３の出力
信号から直流成分を除去した後のリップル成分のみが入
力される。抵抗５６１、５６２によって適当なバイアス
電圧が生成されており、フィルタ部から出力されるリッ
プル成分のみの信号にこのバイアス電圧が加算された電
圧が、抵抗５６５を介して電圧比較器５６９のプラス端
子に印加される。また、抵抗５６３、５６４によって電
源電圧Ｖccが分圧された所定の基準電圧が抵抗５６６を
介して電圧比較器５６９のマイナス端子に印加されてい
る。この基準電圧はリップルに加算されるバイアス電圧
よりも若干高い値に設定されており、電圧比較器５６９
は、リップル成分に対応したパルス信号を生成して出力
する。

【００３６】図３は、リップルカウンタ５７の具体的な
構成を示す図である。図３に示すリップルカウンタ５７
は、インバータ回路５７１、２つの分周器５７２、５７
３、オア（ＯＲ）回路５７４、２つのトランジスタ５７
５、５７６、抵抗５７７、コンデンサ５７８、２つのダ
イオード５９１、５９２、電圧比較器５９３を含んで構
成されている。縦続接続された２つの分周器５７２、５
７３は、信号線Ｌ２を介して入力される電機子巻線２の
１相の出力信号Ｖ_P を分周することにより、リップルパ
ルスの数をカウントする際の所定期間信号を生成する。
オア回路５７４には、前段の分周器５７２の出力信号
と、リップル検出器５６から出力されるリップルパルス
をインバータ回路５７１で反転させた信号とが入力され
ており、これらの信号がともにローレベルのときにトラ
ンジスタ５７５が開成される。２つのトランジスタ５７
５、５７６は、コンデンサ５７８、５７９とダイオード
５９１、５９２によって構成される電荷移送回路によっ
て結合されている。後段のトランジスタ５７６の開成時
に、前段のトランジスタ５７５が開成されると主電源回
路５３から流れ込む電荷が上述した電荷移送回路を介し
てコンデンサ５７９に蓄えられ、コンデンサ５７９の両
端電圧が上昇する。一方、前段のトランジスタ５７５が
閉成されると、主電源回路５３から流れ込む電荷がこの
トランジスタ５７５を介して接地側に流れるため、コン
デンサ５７９の充電動作は停止される。また、後段のト
ランジスタ５７６が閉成されると、コンデンサ５７９に
蓄えられた電荷が放電される。また、電圧比較器５９３
は、プラス端子にコンデンサ５７９の両端電圧が印加さ
れ、マイナス端子に所定の閾値Ｖthが印加されており、
コンデンサ５７９の両端電圧が閾値Ｖthを超えたときに
ハイレベルの信号を出力する。

【００３７】図４は、異常判定器５８の具体的な構成を
示す図である。図４に示す異常判定器５８は、４つの抵
抗５８１〜５８４、トランジスタ５８５、コンデンサ５
８６、電圧比較器５８７、異常検出器５８８、オア回路
５８９を含んで構成されている。リップルカウンタ５７
から出力される信号が抵抗５８１を介してトランジスタ
５８５のベースに入力される。また、コンデンサ５８６
は、一方端が接地されており、他方端が抵抗５８４を介
して主電源回路５３に接続されているとともにトランジ
スタ５８５のコレクタと抵抗５８３を介して接続されて
いる。

【００３８】リップルカウンタ５７の出力信号がローレ
ベルの場合にはトランジスタ５８５が開成されるため、
主電源回路５３から流れ込む電荷によってコンデンサ５
８６が充電され、その両端電圧が上昇する。一方、リッ
プルカウンタ５７の出力信号がハイレベルの場合にはト
ランジスタ５８５が閉成されるため、コンデンサ５８６
に蓄えられた電荷がトランジスタ５８５を介して放電さ
れる。電圧比較器５８７は、プラス端子にコンデンサ５
８６の両端電圧が印加され、マイナス端子に所定の閾値
Ｖth２が印加されており、コンデンサ５８６の両端電圧
が閾値Ｖth２を超えたときにハイレベルの信号を出力す
る。電圧比較器５８７の出力信号はオア回路５８９を介
して警報灯駆動トランジスタ５９に送られる。なお、異
常検出器５８８は、リップル信号を用いた本発明の手法
以外の方法を用いて車両用交流発電機１の異常を検出す
るためのものであり、励磁回路系統の異常や電力供給線
系統の異常等が検出されたときにハイレベルの信号を出
力する。

【００３９】本実施形態の車両用交流発電機１に含まれ
る電圧制御装置５はこのような構成を有しており、次に
その動作を説明する。（１）正常時の動作 図５は、車両用交流発電機１に異常がない場合の正常時
における電圧制御装置５の各部の動作を示すタイミング
図である。なお、図５〜図８において用いられた符号
は、図２等において示した構成図内で用いた符号に対応
している。

【００４０】正常時の電機子巻線２の１相の出力信号Ｖ
_P は、正の半周期にリップル成分が重畳したデューティ
比が約５０％の矩形波形状を有している（図５
（ａ））。また、整流器３の直流出力信号Ｖ_B には、鋸
波状のリップル成分が重畳している（図５（ｂ））。正
常時のリップルは、電機子巻線２がｍ相であってこの出
力電圧を全波整流する場合には、電気的な１周期（電機
子巻線２の出力電圧の１周期に相当する）中に２ｍ個の
波形が現れる。このリップル成分を含む直流信号をリッ
プル検出器５６に通すことにより、リップルの数に等し
いパルス列（リップルパルス）が生成される（図５
（ｃ））。

【００４１】また、リップルカウンタ５７内では、図５
（ａ）に示した電機子巻線２の１相の出力信号Ｖ_P を１
／２分周した信号Ｐ１が前段の分周器５７２から出力さ
れる（図５（ｄ））。オア回路５７４は、この信号Ｐ１
と、リップル検出器５６から信号線Ｌ１を介して入力さ
れるリップルパルスとが入力されており、これら２つの
信号の論理和信号をトランジスタ５７５のベースに入力
する。したがって、分周器５７２の出力がハイレベルの
とき、あるいは、リップル検出器５６から入力されるリ
ップルパルスを反転した信号がハイレベルのときに、オ
ア回路５７４から出力される論理和信号がハイレベルに
なって、トランジスタ５７５が閉成される。反対に、分
周器５７２の出力がローレベルであり、かつ、リップル
パルスがハイレベルのときに、トランジスタ５７５が開
成される（図５（ｆ））。トランジスタ５７５の閉成時
には、主電源回路５３からの電荷は全てトランジスタ５
７５のコレクタ・エミッタ間を通って接地側に流れ込ん
でしまうが、トランジスタ５７５の開成時には、この電
荷がコンデンサ５７８、ダイオード５９１、５９２によ
って構成される電荷移送回路を通してコンデンサ５７９
に蓄積される。この蓄積電荷ｑ２は、トランジスタ５７
６が開成している間（図５（ｅ））、リップルパルス発
生毎に蓄積され続け、コンデンサ５７９の両端電圧が徐
々に上昇する（図５（ｇ））。そして、リップルパルス
が所定個数以上入力（検出）されると、コンデンサ５７
９の両端電圧が所定の閾値Ｖthを超えるので、電圧比較
器５９３の出力信号がハイレベルに変化する（図５
（ｈ））。この電圧比較器５９３の出力信号は、信号線
Ｌ３を介して異常判定器５８に入力される。

【００４２】異常判定器５８では、リップルカウンタ５
７の出力信号がハイレベルのときにトランジスタ５８５
が閉成され、コンデンサ５８６に蓄積された電荷が抵抗
５８３を介して放電される。また、トランジスタ５８５
が開成時には、電源電圧Ｖccが抵抗５８４を介してコン
デンサ５８６に印加されるためコンデンサ５８６が充電
される。これらの抵抗５８４、５８３は、コンデンサ５
８６の充放電の時定数を決定するものであり、充電時定
数に対して放電時定数を十分に小さくしておく必要があ
る。例えば、（抵抗５８４の抵抗値）／（抵抗５８３の
抵抗値）を１００〜１０００程度に設定することが望ま
しい。

【００４３】このように設定することにより、コンデン
サ５８６の両端電圧Ｖ_C3は、正常時には、閾値Ｖthに達
する前（時刻ｔ２）に、閉成されたトランジスタ５８５
によって放電されるため（図５（ｉ））、電圧比較器５
８７の出力信号（ＣＯ₄ ）はローレベルを維持する（図
５（ｊ））。したがって、警報灯駆動トランジスタ５９
が閉成されることはなく、警報灯９３は点灯しない。

【００４４】その後、時刻ｔ３において後段の分周器５
７３の出力信号がローレベルの状態からハイレベルの状
態に反転すると、リップルカウンタ５７内のトランジス
タ５７６が閉成されるため（図５（ｅ））、コンデンサ
５７９が放電されてリップルカウンタ５７の出力がロー
レベルになり、再び分周器５７３の出力信号がローレベ
ルの状態に戻るまでリップルカウンタ５７の出力がロー
レベルを維持する。

【００４５】（２）整流器３の正極側ダイオードにショ
ート故障が発生した場合の動作 次に、整流器３の正極側ダイオードがショートした場合
に動作を説明する。図６は、正極側ダイオードがショー
トした場合の電圧制御装置５の各部の動作を示すタイミ
ング図である。

【００４６】正極側ダイオードがショートした場合の電
機子巻線２の１相の出力信号Ｖ_P は、正電位の期間が長
くなってデューティ比が約６７％の矩形波形状を有して
いる（図６（ａ））。そして、整流器３の直流出力信号
Ｖ_B は、正常時とは明らかに異なるリップル成分が重畳
した状態となる（図６（ｂ））。この場合のリップル波
形は、整流器３の出力信号の電気的な１周期中に検出可
能な成分は２回しか現れず、リップル成分を検出するこ
とができない期間も存在する（図６（ｃ）の時刻ｔ４〜
ｔ５）。このように、リップル検出器５６から出力され
るリップルパルスの数が少なく、リップルカウンタ５７
内のコンデンサ５７９の充電が十分に行われない。した
がって、コンデンサ５７９の両端電圧が閾値Ｖthに達す
る前に、分周器５７３の出力がハイレベルになってトラ
ンジスタ５７６が閉成され、コンデンサ５７９が放電さ
れてしまう（図６（ｇ））。このため、異常判定器５８
内のコンデンサ５８６が放電されることがなく、このコ
ンデンサ５８６の両端電圧が閾値Ｖth２を下回ることは
ない（図６（ｉ））。すなわち、整流器３の正極側ダイ
オードがショートした場合には、異常判定器５８内の電
圧比較器５８７の出力がハイレベルを維持することにな
り（図６（ｊ））、警報灯駆動トランジスタ５９が閉成
されて警報灯９３が点灯状態を維持する。

【００４７】（３）電機子巻線２の相間レア故障が発生
した場合の動作 次に、電機子巻線２に相間レアが発生した場合の動作を
説明する。図７は、電機子巻線の相間レア故障時の電圧
制御装置５の各部の動作を示すタイミング図である。

【００４８】電機子巻線２に相間レアが発生した場合の
電機子巻線２の１相の出力電圧Ｖ_Pは、正常時と同じよ
うにデューティ比が約５０％の矩形波形状を有している
（図７（ａ））。そして、整流器３の直流出力信号Ｖ_B
は、正常時とは明らかに異なるリップル成分が重畳した
状態となる（図７（ｂ））。この場合のリップル波形
は、整流器３の出力信号の電気的な１周期中に検出可能
な成分は２回しか出現しない。具体的には、リップル成
分は定期的に発生しており、リップル検出器５６から
は、等間隔のリップルパルスが出力される（図７
（ｃ））。このように、上述したダイオード故障の場合
と同様に、リップル検出器５６から出力されるリップル
パルスの数が少ないため、リップルカウンタ５７内のコ
ンデンサ５７９の充電が十分に行われず、コンデンサ５
７９の両端電圧が閾値Ｖthに達する前に、分周器５７３
の出力がハイレベルになってトランジスタ５７６が閉成
され、コンデンサ５７９が放電されてしまう（図７
（ｇ））。このため、異常判定器５８内のコンデンサ５
８６が放電されることがなく、このコンデンサ５８６の
両端電圧が閾値Ｖth２を下回ることはない（図７
（ｉ））。すなわち、電機子巻線２に相間レア故障が発
生した場合には、異常判定器５８内の電圧比較器５８７
の出力がハイレベルを維持することになり（図７
（ｊ））、警報灯駆動トランジスタ５９が閉成されて警
報灯９３が点灯状態を維持する。

【００４９】このように、本実施形態の電圧制御装置５
では、車両用交流発電機１の異常検出を行うために専用
センサ等の特別な装置を備える必要がなく、所定の信号
を波形整形するだけで異常検出を容易に行うことがで
き、早期に確実かつ高精度に異常発見を行うとともに、
これに伴う早期の警報出力が可能となる。さらに、車両
用交流発電機１の異常をいち早く運転者に知らせること
ができるため、車載機器へのダメージが進行する前に何
らかの対策を講じることが可能になる。

【００５０】また、本実施形態では、専用のタイマ回路
等を用いることなくリップルを検出する期間を設定する
ことができるとともに、回転変動の激しい車両用交流発
電機１の電圧変動に追随して検出遅れを生じないように
することが可能になる。また、電機子巻線２を構成する
多相巻線の相数をｍ、整流器３の個数をｊ、ｋを１以上
の整数としたときに、所定期間内にリップルがｋｍ−ｊ
で表される個数以上検出できない場合に異常判定を行う
ことが望ましい。これにより、異常状態の判定基準の明
確化が可能であり、異常状態の検出精度をさらに高める
ことができる。

【００５１】なお、上述した第１の実施形態の説明で
は、整流器３の正極側ダイオードが故障した場合と、電
機子巻線２の相間レアが発生した場合について異常発生
時の動作を説明したが、それ以外の異常についても同様
である。図８は、各種の異常が発生した場合の電機子巻
線２の１相の出力信号波形を示す図である。図８（ａ）
には正常時の波形が、図８（ｂ）には整流器３の正極側
のダイオードがショートした場合の波形が、図８（ｃ）
には整流器３の負極側のダイオードがショートした場合
の波形が、図８（ｄ）には電機子巻線２の相間レアが発
生した場合の波形が、図８（ｅ）には電機子巻線２が断
線した場合の波形がそれぞれ示されている。

【００５２】図８に示すように、各種の異常が発生する
と、電機子巻線２の１相の出力信号波形に含まれるリッ
プル成分が少なくなるため、いずれの場合もリップルカ
ウンタ５７内のコンデンサ５７９はその両端電圧が閾値
Ｖthを超える前に放電されてしまい、異常判定器５８内
のコンデンサ５８６が常に充電された状態を維持するこ
とになるため、異常判定器５８の出力がハイレベルを維
持して警報灯９３が点灯状態になる。

【００５３】また、整流器３のダイオードがオープン故
障した場合も同様にしてリップル成分が不定期に発生す
るので、常時警報灯９３を点灯させることができるが、
特に、本実施形態の整流器３のように全波整流器をツェ
ナーダイオードで構成した場合には、オープン故障した
ダイオードと同じアームに接続された反対極性のダイオ
ードが数分以内にショート故障に至ることが実験により
確かめられている。したがって、ダイオードの初期故障
がオープンモードであっても数分後には図５に示した過
程を経て警報灯９３が点灯状態に至り、運転者に異常の
発生を通知することができる。

【００５４】また、上述した第１の実施形態では、パワ
ートランジスタ５１の導通率に関係なく異常発生時に警
報灯９３の点灯を行うようにしたが、導通率が低い場合
に警報灯９３の点灯を禁止するようにしてもよい。図９
は、異常判定器の変形例を示す図である。図９に示す異
常判定器５８Ａは、図４に示した異常判定器５８に対し
て、導通率検出手段としての導通率検出器５９４とアン
ド（ＡＮＤ）回路５８９を追加した点が異なっている。
導通率検出器５９４は、界磁巻線４の一方端とパワート
ランジスタ５１とが接続されたＦ端子の信号波形を観察
することによりパワートランジスタ５１の導通率を検出
し、導通率が所定値を超えた場合にハイレベルの信号を
出力する。導通率検出器５９４、アンド回路５８９が導
通率検出手段に対応する。

【００５５】アンド回路５８９は、電圧比較器５８７と
オア回路５９５の間に挿入されており、導通率検出器５
９４の出力信号に応じて、電圧比較器５８７の出力信号
を導通あるいは遮断する。すなわち、パワートランジス
タ５１の導通率が所定値以上になって導通率検出器５９
４の出力信号がハイレベルのときのみ、電圧比較器５８
７の出力信号がオア回路５９５を介して警報灯駆動トラ
ンジスタ５９に伝達される。

【００５６】このように、異常発生時に比較的ダメージ
の進行が遅い低発電状態での警報を禁止することによ
り、警報灯駆動トランジスタ５９や警報灯９３の寿命の
低下を防止することができる。また、上述した第１の実
施形態では、リップル検出器５６において、動作電圧Ｖ
ccを抵抗５６３、５６４で分圧した固定の基準値を用
い、この基準値を超える電圧成分をリップルとして検出
したが、この基準値の設定については別の手法を用いて
もよい。

【００５７】図１０は、リップル検出器の変形例を示す
図である。図１０に示すリップル検出器５６Ａは、図２
に示したリップル検出器５６に対して、抵抗５６３、５
６４によって構成される分圧回路を、抵抗５９６とコン
デンサ５９８によって構成される平滑回路に置き換えた
構成を有している。整流器３の出力信号に含まれるリッ
プル成分を平均化してリップルを交流結合することによ
り低周波で変動する直流成分に追従した基準値が生成さ
れる。電圧比較器５６９は、リップル成分が重畳された
整流器３の出力信号がこの基準値を超える場合にハイレ
ベルとなるリップルパルスを出力する。

【００５８】図１１は、整流器３の出力信号の具体例を
示す図である。図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のそれぞ
れには、パワートランジスタ５１の導通率等を可変した
場合の出力信号の具体的な形状が示されている。図１１
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、横軸が時間ｔを、縦
軸が出力信号の電圧を示している。また、「ＯＮ」で示
された期間がパワートランジスタ５１の閉成状態に対応
している。

【００５９】また、図１１（ａ）にはパワートランジス
タ５１の導通率が約５０％の場合の波形が、図１１
（ｂ）にはパワートランジスタ５１の導通率が約８３％
の場合の波形が示されている。これらの図に示すよう
に、整流器３の実際の出力波形には、リップル成分とは
別にパワートランジスタ５１の閉成／開成タイミングに
対応したうねり成分が存在するが、図１０に示したリッ
プル検出器５６Ａを用いることにより、確実かつ精度よ
くリップルを検出することができる。

【００６０】〔第２の実施形態〕上述した第１の実施形
態では、電機子巻線２と整流器３を一組だけ備える車両
用交流発電機１について説明したが、複数組の電機子巻
線と整流器を備えるようにしてもよい。

【００６１】図１２は、第２の実施形態の車両用交流発
電機の構成を示す図である。図１２に示すように、本実
施形態の車両用交流発電機１Ａは、電機子巻線２Ａ、２
Ｂ、整流器３Ａ、３Ｂ、界磁巻線４および電圧制御装置
５Ａを含んで構成されている。一方の電機子巻線２Ａと
一方の整流器３Ａとが組み合わされており、他方の電機
子巻線２Ｂと他方の整流器３Ｂとが組み合わされてい
る。２つの電機子巻線２Ａ、２Ｂは、互いに電気的に接
続されず、しかも電気角で３０°ずれた状態で配置され
ている。また、２つの整流器３Ａ、３Ｂのそれそれの出
力端子が共通にＢ端子および電圧制御装置５Ａに接続さ
れている。電圧制御装置５Ａは、上述した電圧制御装置
５と同じ構成（図１〜図４に示した構成）を有してい
る。

【００６２】図１３は、車両用交流発電機１Ａに異常が
ない場合における電圧制御装置５Ａの各部の動作を示す
タイミング図である。図１３（ｂ）に示すように、電機
子巻線２Ａ、２Ｂの直流出力信号には、それぞれの電機
子巻線２Ａ、２Ｂにおいて発生するリップル成分が重畳
されているため、電気的な１周期中に１２個のリップル
が現れる。図１３に示すように、このリップル数が倍に
なるだけであり、電圧制御装置５Ａは、電圧制御装置５
と同じように異常検出を行って警報灯９３を点灯させて
いる。

【００６３】〔第３の実施形態〕図１４は、第３の実施
形態の車両用交流発電機１Ｂの構成を示す図である。図
１３に示すように、本実施形態の車両用交流発電機１Ｂ
は、電機子巻線２、整流器３、界磁巻線４、電圧制御装
置５Ｂを含んで構成されている。電圧制御装置５Ｂは、
図１に示した車両用交流発電機１に含まれる電圧制御装
置５に対して、リップル検出器５６をリップル検出器１
５６に、リップルカウンタ５７をリップルカウンタ１５
７、異常判定部５８を異常判定部１５８にそれぞれ置き
換えた点が異なっている。

【００６４】図１５は、リップル検出器１５６の具体的
な構成を示す図である。図１５に示すリップル検出器１
５６は、図１０に示したリップル検出器５６Ａの構成に
対して、基準値にヒステリシス特性を持たせたシュミッ
ト回路を追加した構成を有している。このシュミット回
路は、電圧比較器６０２の出力端子とマイナス端子とを
抵抗６０１を介して接続することにより構成されてお
り、所定のヒステリシス量を超えるような変動成分をパ
ルス化する。このシュミット回路が振幅検出手段に対応
する。また、シュミット回路から出力されるパルス信号
は、信号線Ｌ５を介してリップルカウンタ１５７に送ら
れる。

【００６５】図１６は、リップルカウンタ１５７の具体
的な構成を示す図である。図１６に示すリップルカウン
タ１５７は、図３に示したリップルカウンタ５７の構成
に対して、基本的に同じ構成をもう一組追加した構成を
有している。この追加した構成によって、信号線Ｌ５を
介してリップルカウンタ１５７内のシュミット回路から
送られてくるパルス信号に対してパルス数のカウントが
行われる。追加された構成を用いて行われるパルス数の
カウント動作自体は、図３に示したリップルカウンタ５
７と全く同じであり、カウントする期間や各種の素子定
数のみが変更されている。

【００６６】すなわち、上述したリップル検出器１５６
が振幅の大きな周期変動成分を検出してパルス信号を出
力すると、リップルカウンタ１５７はこれをカウント
し、所定期間内に所定個数を超えた場合には、図５
（ｈ）に示したようなハイレベルの信号が電圧比較器６
９３から出力される。この信号は、信号線Ｌ６を介して
異常判定器１５８に送られる。

【００６７】図１７は、異常判定器１５８の具体的な構
成を示す図である。図１７に示す異常判定器１５８は、
図４に示した異常判定器５８の構成に対して、基本的に
同じ構成をもう一組追加した構成を有している。この追
加した構成によって、信号線Ｌ６を介して送られてくる
信号に基づいて異常発生の有無を判定している。但し、
この追加された構成に含まれる電圧比較器６８７は、プ
ラス端子に閾値Ｖth２が入力されており、マイナス端子
に入力されるコンデンサ６８６の両端電圧と比較するよ
うになっている。

【００６８】整流器３の出力信号に振幅の大きな周期変
動成分が含まれる場合には、追加された構成に含まれる
トランジスタ６８５が定期的に閉成されるため、コンデ
ンサ６８６が定期的に放電される。したがって、コンデ
ンサ６８６の両端電圧はあまり上昇せず、電圧比較器６
８７の出力は常にハイレベルを維持する。このような状
態において、異常発生に伴って整流器３の出力信号に含
まれるリップルの数が少なくなると電圧比較器５８７の
出力がハイレベルに反転するため、アンド回路６９０か
らはハイレベルの信号が出力される。この信号は、オア
回路５８９を介して警報灯駆動トランジスタ５９に送ら
れ、警報灯９３が点灯される。また、整流器３の出力信
号に含まれるリップルの数が所定個数以上の場合には、
電圧比較器５８７の出力がローレベルを維持するため、
警報灯９３は点灯されない。

【００６９】一方、整流器３の出力信号に振幅の大きな
周期変動成分が含まれない場合には、異常判定器１５８
内のトランジスタ６８５は開成状態を維持するため、コ
ンデンサ６８６が十分に充電された状態にあり、電圧比
較器６８７の出力はローレベルを維持し、警報灯９３は
点灯しない。したがって、整流器３の出力信号に、本来
のリップルに近い周波数を有し、リップルよりも振幅が
大きな外乱ノイズが含まれている場合に、電圧比較器５
８７から誤ってハイレベルの信号が出力されても、その
まま警報灯９３を点灯して誤警報を行ってしまう機会を
低減することができる。

【００７０】例えば、リップル検出器１５６内のシュミ
ット回路のヒステリシス量は、点火装置の発するノイズ
が車両用交流発電機１ＢのＢ端子に現れる大きさよりも
大きく設定されている。また、車両用交流発電機１Ｂの
出力系統（電機子巻線２や整流器３等）に異常が発生す
ると、このようにして設定したシュミット回路のヒステ
リシス量よりも明らかに大きなリップル成分が発生する
ため、このリップル成分が検出されて警報が行われる。

【００７１】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変
形実施が可能である。例えば、上述した各実施形態で
は、アナログ回路を用いた事例を示しているが、同等の
機能をデジタル回路で実現することも可能である。さら
に、上述した各実施形態では、ツェナーダイオードを用
いて整流器を構成する場合について説明したが、通常の
ダイオードを用いて整流器を構成するようにしてもよ
い。

【００７２】また、上述した各実施形態において、整流
器３等の直流出力電圧の平均値を検出し、この値が所定
値以上の場合に、警報を行わないようにしてもよい。す
なわち、異常発生時にはバッテリを十分に充電できずに
バッテリ電圧が徐々に低下するはずであり、このような
現象が現れない場合に警報を禁止することで、誤警報を
防止することが可能になる。具体的には、異常判定器５
８等の内部あるいは外部に、整流器３の出力電圧を平均
化する平均電圧検出回路（平均電圧検出手段）を設け、
出力電圧の平均値が所定値よりも小さい場合にハイレベ
ルの信号を出力するようにする。さらにアンド回路等を
設けることにより、平均電圧検出回路の出力がハイレベ
ルの場合に限って、警報用駆動トランジスタ５９を駆動
すればよい。

【００７３】また、上述した各実施形態では、警報灯９
３を用いて異常の発生を運転者に通知するようにした
が、代わりにアラームやブザー等の音響装置を用いた
り、運転座席に埋設された振動子を振動させる等の方法
で異常の発生を運転者に通知するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の車両用交流発電機の構成を示
す図である。

【図２】リップル検出器の具体的な構成を示す図であ
る。

【図３】リップルカウンタの具体的な構成を示す図であ
る。

【図４】異常判定器の具体的な構成を示す図である。

【図５】車両用交流発電機に異常がない場合の正常時に
おける電圧制御装置の各部の動作を示すタイミング図で
ある。

【図６】正極側ダイオードがショートした場合の電圧制
御装置の各部の動作を示すタイミング図である。

【図７】電機子巻線の相間レア故障時の電圧制御装置の
各部の動作を示すタイミング図である。

【図８】各種の異常が発生した場合の電機子巻線の１相
の出力信号波形を示す図である。

【図９】異常判定器の変形例を示す図である。

【図１０】リップル検出器の変形例を示す図である。

【図１１】整流器の出力信号の具体例を示す図である。

【図１２】第２の実施形態の車両用交流発電機の構成を
示す図である。

【図１３】図１２に示した車両用交流発電機に異常がな
い場合における電圧制御装置の各部の動作を示すタイミ
ング図である。

【図１４】第３の実施形態の車両用交流発電機の構成を
示す図である。

【図１５】リップル検出器の具体的な構成を示す図であ
る。

【図１６】リップルカウンタの具体的な構成を示す図で
ある。

【図１７】異常判定器の具体的な構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 車両用交流発電機 ２ 電機子巻線 ３ 整流器 ４ 界磁巻線 ５、５Ａ、５Ｂ 電圧制御装置 ５１ パワートランジスタ ５２ 還流ダイオード ５３ 主電源回路 ５４ フィルタ装置 ５５ 電圧比較器 ５６ リップル検出器 ５７ リップルカウンタ ５８ 異常判定器 ５９ 警報灯駆動トランジスタ ９３ 警報灯

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Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両用交流発電機の整流器の出力電圧に
   含まれるリップルを検出するとともに、前記車両用交流
   発電機の発電動作の基本周期に対応する所定期間内に前
   記リップルが所定個数以上検出できない場合に、前記車
   両用交流発電機に異常があるものとして異常判定を行う
   異常判定手段と、 前記異常判定手段によって異常判定がなされたときに所
   定の警報信号を出力する警報出力手段と、 を備えることを特徴とする車両用交流発電機の異常検出
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記異常判定手段は、前記車両用交流発電機の電機子を
   構成する多相巻線の少なくとも１相の出力電圧の半周期
   あるいは１周期の整数倍の期間を前記所定期間として前
   記異常判定を行うことを特徴とする車両用交流発電機の
   異常検出装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、 前記多相巻線の相数をｍ、前記整流器の個数をｊ、ｋを
   １以上の整数としたときに、 前記異常判定手段は、前記所定期間内に、前記リップル
   がｋｍ−ｊで表される個数以上検出できない場合に前記
   異常判定を行うことを特徴とする車両用交流発電機の異
   常検出装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかにおいて、 前記車両用交流発電機の界磁巻線の通電を遮断するスイ
   ッチ手段の導通率を検出する導通率検出手段をさらに備
   え、 前記多相巻線の相数をｍ、前記整流器の個数をｊ、ｋを
   １以上の整数としたときに、 前記警報出力手段は、前記導通率が（２ｋｍ−ｊ）／２
   ｋｍで表される値よりも小さい場合に、前記警報信号の
   出力を停止することを特徴とする車両用交流発電機の異
   常検出装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかにおいて、 逆方向降伏特性を備えるダイオードを少なくとも一つ含
   んで前記整流器が構成されている前記車両用交流発電機
   の異常を検出することを特徴とする車両用交流発電機の
   異常検出装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかにおいて、 互いに電気的に接続されていない複数の前記多相巻線
   と、これら複数の多相巻線のそれぞれの交流出力を独立
   して整流する複数の前記整流器を含んで構成される前記
   車両用交流発電機の異常を検出することを特徴とする車
   両用交流発電機の異常検出装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかにおいて、 前記異常判定手段は、前記整流器の出力電圧から高調波
   成分を除去した後の平均電圧と前記出力電圧とを比較す
   ることにより、前記異常判定を行うことを特徴とする車
   両用交流発電機の異常検出装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかにおいて、 前記整流器の出力電圧の振幅を検出する振幅検出手段を
   さらに備え、 前記振幅検出手段によって検出された前記出力電圧の振
   幅が所定値以下の場合に、前記警報出力手段による前記
   警報信号の出力を停止することを特徴とする車両用交流
   発電機の異常検出装置。
9. 【請求項９】 請求項１〜７のいずれかにおいて、 前記整流器の出力電圧の平均電圧を検出する平均電圧検
   出手段をさらに備え、 前記平均電圧検出手段によって検出された前記平均電圧
   が所定値以上の場合に、前記警報出力手段による前記警
   報信号の出力を停止することを特徴とする車両用交流発
   電機の異常検出装置。