JP2003079196A - 車両用発電制御装置 - Google Patents
車両用発電制御装置Info
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
- H02P9/26—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P9/30—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
- H02P9/305—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling voltage
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- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 配線の簡略化が可能であって、発電状態とも
に異常の発生を確実に通知することができる車両用発電
制御装置を提供すること。 【解決手段】 車両用発電制御装置３は、界磁巻線１３
の通電状態に対応したデューティ比を有する発電率信号
をＦＸ端子からＥＣＵ４に送っている。この発電率信号
のデューティ比は、車両用発電機１の正常動作時には１
０％以上に設定されている。異常発生時には、異常検出
回路２５によって生成される異常検出信号によって、正
常動作時の発電率信号の一部がマスクされ、発電率信号
のデューティ比を１０％未満にしてＥＣＵ４に送ること
により、ＥＣＵ４に対して異常発生を知らせる。
に異常の発生を確実に通知することができる車両用発電
制御装置を提供すること。 【解決手段】 車両用発電制御装置３は、界磁巻線１３
の通電状態に対応したデューティ比を有する発電率信号
をＦＸ端子からＥＣＵ４に送っている。この発電率信号
のデューティ比は、車両用発電機１の正常動作時には１
０％以上に設定されている。異常発生時には、異常検出
回路２５によって生成される異常検出信号によって、正
常動作時の発電率信号の一部がマスクされ、発電率信号
のデューティ比を１０％未満にしてＥＣＵ４に送ること
により、ＥＣＵ４に対して異常発生を知らせる。
Description
【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発電状態を制御する車両
用発電制御装置に関する。
等に搭載される車両用発電機の発電状態を制御する車両
用発電制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両用発電機の発電率をエンジン制御装
置等がアイドリング回転の安定化のために利用する制御
方法が一般になりつつある。例えば、実開昭６０−１８
１２００号公報には、発電機の界磁コイルと電圧制御装
置（レギュレータ）との接続点から、電流制限素子を介
して発電機の外部に界磁コイル電圧信号を出力すること
により、外部の電子機器が発電機の発電率を知ることが
できる「ＡＣジェネレータ制御装置」が開示されてい
る。外部の電子機器は、ＡＣジェネレータ制御装置から
送られてくる発電機の界磁コイル電圧信号を取得するこ
とにより、発電機の発電率を知ることができる。このた
め、発電機の機械トルク等を推定してアイドリング回転
制御を行うためにアイドルスピードバルブの開閉を制御
して、アイドリング回転の安定化を図ることが可能にな
る。
置等がアイドリング回転の安定化のために利用する制御
方法が一般になりつつある。例えば、実開昭６０−１８
１２００号公報には、発電機の界磁コイルと電圧制御装
置（レギュレータ）との接続点から、電流制限素子を介
して発電機の外部に界磁コイル電圧信号を出力すること
により、外部の電子機器が発電機の発電率を知ることが
できる「ＡＣジェネレータ制御装置」が開示されてい
る。外部の電子機器は、ＡＣジェネレータ制御装置から
送られてくる発電機の界磁コイル電圧信号を取得するこ
とにより、発電機の発電率を知ることができる。このた
め、発電機の機械トルク等を推定してアイドリング回転
制御を行うためにアイドルスピードバルブの開閉を制御
して、アイドリング回転の安定化を図ることが可能にな
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近では、
エンジン制御を行うために必要な情報は多くなってお
り、発電機の発電状態のみならず発電機の異常状態を発
電機からエンジン制御装置等の外部制御装置に対して送
る必要が生じている。しかし、上述した公報に開示され
たＡＣジェネレータ制御装置では、界磁電流出力端子か
ら１本の出力線が延びているだけであり、発電状態とと
もに異常状態を通知しようとすると、出力線を追加する
必要が生じ、配線の複雑化を招くという問題があった。
配線数が多くなればそれだけ配線の引き回しが複雑にな
るとともに断線や短絡の可能性が高まるため、配線数を
増加させることは好ましくない。
エンジン制御を行うために必要な情報は多くなってお
り、発電機の発電状態のみならず発電機の異常状態を発
電機からエンジン制御装置等の外部制御装置に対して送
る必要が生じている。しかし、上述した公報に開示され
たＡＣジェネレータ制御装置では、界磁電流出力端子か
ら１本の出力線が延びているだけであり、発電状態とと
もに異常状態を通知しようとすると、出力線を追加する
必要が生じ、配線の複雑化を招くという問題があった。
配線数が多くなればそれだけ配線の引き回しが複雑にな
るとともに断線や短絡の可能性が高まるため、配線数を
増加させることは好ましくない。
【０００４】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、配線の簡略化が可能であっ
て、発電状態ともに異常の発生を確実に通知することが
できる車両用発電制御装置を提供することにある。
たものであり、その目的は、配線の簡略化が可能であっ
て、発電状態ともに異常の発生を確実に通知することが
できる車両用発電制御装置を提供することにある。
【０００５】
【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、本発明の車両用発電制御装置は、電圧制御手
段、発電率信号出力手段、信号マスク手段を備えてい
る。電圧制御手段は、車両用発電機の界磁巻線に直列接
続されたスイッチング手段を断続させることにより、車
両用発電機の出力電圧を制御する。発電率信号出力手段
は、スイッチング手段の断続状態に対応しており、所定
範囲内のデューティ比を有する所定周期のＰＷＭ信号を
発電率信号として出力する。信号マスク手段は、異常検
出時にＰＷＭ信号の一部をマスクして出力する。異常発
生時にＰＷＭ信号の一部をマスクして正常時のＰＷＭ信
号と異なる信号を生成することにより、配線の複雑化を
伴わずに、異常の発生を確実に通知することができる。
また、マスクされた部分以外についてはＰＷＭ信号の一
部が出力されるため、この信号を受信した装置では少な
くともスイッチング手段が断続された発電状態にあるこ
とを知ることができる。
ために、本発明の車両用発電制御装置は、電圧制御手
段、発電率信号出力手段、信号マスク手段を備えてい
る。電圧制御手段は、車両用発電機の界磁巻線に直列接
続されたスイッチング手段を断続させることにより、車
両用発電機の出力電圧を制御する。発電率信号出力手段
は、スイッチング手段の断続状態に対応しており、所定
範囲内のデューティ比を有する所定周期のＰＷＭ信号を
発電率信号として出力する。信号マスク手段は、異常検
出時にＰＷＭ信号の一部をマスクして出力する。異常発
生時にＰＷＭ信号の一部をマスクして正常時のＰＷＭ信
号と異なる信号を生成することにより、配線の複雑化を
伴わずに、異常の発生を確実に通知することができる。
また、マスクされた部分以外についてはＰＷＭ信号の一
部が出力されるため、この信号を受信した装置では少な
くともスイッチング手段が断続された発電状態にあるこ
とを知ることができる。
【０００６】また、外部制御装置から車両用発電機の出
力電圧を設定する調整電圧指示信号を受信するととも
に、この調整電圧指示信号の異常を検出する受信手段を
さらに備えるとともに、上述した信号マスク手段は、受
信手段によって調整電圧指示信号の異常を検出したとき
に、ＰＷＭ信号の一部をマスクする処理を行うことが望
ましい。これにより、調整電圧指示信号の伝達系統に異
常が発生した場合に、この異常の発生とともに発電状態
にあることを通知することができる。
力電圧を設定する調整電圧指示信号を受信するととも
に、この調整電圧指示信号の異常を検出する受信手段を
さらに備えるとともに、上述した信号マスク手段は、受
信手段によって調整電圧指示信号の異常を検出したとき
に、ＰＷＭ信号の一部をマスクする処理を行うことが望
ましい。これにより、調整電圧指示信号の伝達系統に異
常が発生した場合に、この異常の発生とともに発電状態
にあることを通知することができる。
【０００７】また、上述した信号マスク手段は、ＰＷＭ
信号の一部をマスクすることにより、所定範囲に含まれ
ないデューティ比を有する所定周期の信号をＰＷＭ信号
に代えて出力することが望ましい。このような信号を受
信した外部制御装置では、信号のデューティ比が所定範
囲外であることにより異常の発生を確実に知ることがで
きるとともに、所定周期を維持していることにより発電
状態にあることを確実に知ることができる。
信号の一部をマスクすることにより、所定範囲に含まれ
ないデューティ比を有する所定周期の信号をＰＷＭ信号
に代えて出力することが望ましい。このような信号を受
信した外部制御装置では、信号のデューティ比が所定範
囲外であることにより異常の発生を確実に知ることがで
きるとともに、所定周期を維持していることにより発電
状態にあることを確実に知ることができる。
【０００８】また、上述した信号マスク手段は、所定周
期よりも長い第１の期間ＰＷＭ信号をマスクする状態
と、所定周期よりも長い第２の期間ＰＷＭ信号の出力を
維持する状態を交互に繰り返すことにより、間欠的に発
電率信号を出力することが望ましい。このような信号を
受信した外部制御装置では、ＰＷＭ信号の出力が間欠的
に停止された第１の期間を検出することにより異常の発
生を確実に知ることができるとともに、それ以外の第２
の期間に出力されるＰＷＭ信号（発電率信号）に基づい
て車両用発電機の発電率を知ることができる。
期よりも長い第１の期間ＰＷＭ信号をマスクする状態
と、所定周期よりも長い第２の期間ＰＷＭ信号の出力を
維持する状態を交互に繰り返すことにより、間欠的に発
電率信号を出力することが望ましい。このような信号を
受信した外部制御装置では、ＰＷＭ信号の出力が間欠的
に停止された第１の期間を検出することにより異常の発
生を確実に知ることができるとともに、それ以外の第２
の期間に出力されるＰＷＭ信号（発電率信号）に基づい
て車両用発電機の発電率を知ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した一実施形
態の車両用発電制御装置について、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、本実施形態の車両用発電制
御装置を内蔵した車両用発電機の構成を示す図であり、
あわせてこの車両用発電機とバッテリや外部制御装置と
してのＥＣＵ（エンジン制御装置）との接続状態が示さ
れている。
態の車両用発電制御装置について、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、本実施形態の車両用発電制
御装置を内蔵した車両用発電機の構成を示す図であり、
あわせてこの車両用発電機とバッテリや外部制御装置と
してのＥＣＵ（エンジン制御装置）との接続状態が示さ
れている。
【００１０】図１に示すように、本実施形態の車両用発
電機１は、固定子に含まれる３相の固定子巻線１１と、
固定子巻線１１の３相出力を全波整流する整流装置１２
と、回転子に含まれる界磁巻線１３と、出力電圧を制御
する車両用発電制御装置３とを含んで構成されている。
また、車両用発電機１の出力端子（Ｂ端子）が、バッテ
リ２に直接接続されているとともに各種の電気負荷（図
示せず）に接続されている。さらに、車両用発電制御装
置３の発電率信号出力端子（ＦＸ端子）と制御信号入力
端子（ＣＸ端子）が、ともにＥＣＵ４に接続されてい
る。
電機１は、固定子に含まれる３相の固定子巻線１１と、
固定子巻線１１の３相出力を全波整流する整流装置１２
と、回転子に含まれる界磁巻線１３と、出力電圧を制御
する車両用発電制御装置３とを含んで構成されている。
また、車両用発電機１の出力端子（Ｂ端子）が、バッテ
リ２に直接接続されているとともに各種の電気負荷（図
示せず）に接続されている。さらに、車両用発電制御装
置３の発電率信号出力端子（ＦＸ端子）と制御信号入力
端子（ＣＸ端子）が、ともにＥＣＵ４に接続されてい
る。
【００１１】車両用発電制御装置３は、車両用発電機１
のＢ端子の電圧を所定の調整電圧設定値（例えば１４
Ｖ）に制御するためのものであり、パワートランジスタ
２０、還流ダイオード２１、パルス発生器２２、外部信
号受信回路２３、電源回路２４、異常検出回路２５、ト
ランジスタ２６、電圧比較器２７、２８、ナンド（ＮＡ
ＮＤ）回路２９、インバータ回路３０、ツェナーダイオ
ード３１、５つの抵抗３２〜３６、コンデンサ３７を含
んで構成されている。
のＢ端子の電圧を所定の調整電圧設定値（例えば１４
Ｖ）に制御するためのものであり、パワートランジスタ
２０、還流ダイオード２１、パルス発生器２２、外部信
号受信回路２３、電源回路２４、異常検出回路２５、ト
ランジスタ２６、電圧比較器２７、２８、ナンド（ＮＡ
ＮＤ）回路２９、インバータ回路３０、ツェナーダイオ
ード３１、５つの抵抗３２〜３６、コンデンサ３７を含
んで構成されている。
【００１２】パワートランジスタ２０は、界磁巻線１３
に直列に接続されたスイッチング手段であり、界磁巻線
１３に流れる界磁電流を断続する。還流ダイオード２１
は、界磁巻線１３に並列に接続されており、パワートラ
ンジスタ２０がオフ状態のときに界磁電流を還流させる
ために用いられる。
に直列に接続されたスイッチング手段であり、界磁巻線
１３に流れる界磁電流を断続する。還流ダイオード２１
は、界磁巻線１３に並列に接続されており、パワートラ
ンジスタ２０がオフ状態のときに界磁電流を還流させる
ために用いられる。
【００１３】パルス発生器２２は、ｔ０の周期でピーク
電圧５Ｖの三角波電圧と、ｔ０の周期を有するとともに
ｔ０の１０分の１の時間幅ｔ１を有するピーク電圧８Ｖ
の電圧パルスとを合成した波形を生成して出力する。外
部信号受信回路２３は、ＥＣＵ４から送られてくる制御
信号をＣＸ端子を介して受信する。電源回路２４は、外
部信号受信回路２３によって制御信号が受信されたとき
に動作を開始し、車両用発電制御装置３内の各部に動作
電圧を供給する。異常検出回路２５は、車両用発電機１
の各部の異常を検出するためのものであり、異常を検出
したときに所定の周期およびデューティ比を有する異常
検出信号を出力する。
電圧５Ｖの三角波電圧と、ｔ０の周期を有するとともに
ｔ０の１０分の１の時間幅ｔ１を有するピーク電圧８Ｖ
の電圧パルスとを合成した波形を生成して出力する。外
部信号受信回路２３は、ＥＣＵ４から送られてくる制御
信号をＣＸ端子を介して受信する。電源回路２４は、外
部信号受信回路２３によって制御信号が受信されたとき
に動作を開始し、車両用発電制御装置３内の各部に動作
電圧を供給する。異常検出回路２５は、車両用発電機１
の各部の異常を検出するためのものであり、異常を検出
したときに所定の周期およびデューティ比を有する異常
検出信号を出力する。
【００１４】Ｂ端子の電圧は、抵抗３２、３３で分圧さ
れて電圧比較器２８のプラス側入力端子に印加されてい
る。また、この電圧比較器２８のマイナス側入力端子に
は、調整電圧設定値に相当する基準電圧Ｖｒが印加され
ている。電圧比較器２８の出力は、抵抗３４とコンデン
サ３７によって構成される平滑回路によって平滑されて
電圧比較器２７のマイナス側入力端子に入力される。こ
の電圧比較器２７のプラス側入力端子にはパルス発生器
２２が接続されており、パルス発生器２２から出力され
る合成波形が入力される。ツェナーダイオード３１は、
降伏電圧が５Ｖに設定されており、電圧比較器２７のマ
イナス側入力端子に印加される電圧を５Ｖ以下に制限す
る。これにより、電圧比較器２７のマイナス側入力端子
に印加される電圧が最も高い場合（５Ｖ）であっても、
電圧比較器２７から出力される信号の最低デューティ比
が１０％になるように設定されている。電圧比較器２７
の出力端子は、パワートランジスタ２０のベースに接続
されている。
れて電圧比較器２８のプラス側入力端子に印加されてい
る。また、この電圧比較器２８のマイナス側入力端子に
は、調整電圧設定値に相当する基準電圧Ｖｒが印加され
ている。電圧比較器２８の出力は、抵抗３４とコンデン
サ３７によって構成される平滑回路によって平滑されて
電圧比較器２７のマイナス側入力端子に入力される。こ
の電圧比較器２７のプラス側入力端子にはパルス発生器
２２が接続されており、パルス発生器２２から出力され
る合成波形が入力される。ツェナーダイオード３１は、
降伏電圧が５Ｖに設定されており、電圧比較器２７のマ
イナス側入力端子に印加される電圧を５Ｖ以下に制限す
る。これにより、電圧比較器２７のマイナス側入力端子
に印加される電圧が最も高い場合（５Ｖ）であっても、
電圧比較器２７から出力される信号の最低デューティ比
が１０％になるように設定されている。電圧比較器２７
の出力端子は、パワートランジスタ２０のベースに接続
されている。
【００１５】また、パワートランジスタ２０のコレクタ
は、直列接続された抵抗３５およびインバータ回路３０
を介してナンド回路２９の一方の入力端子に接続されて
いる。このナンド回路２９の他方の入力端子には、異常
検出信号を出力する異常検出回路２５の出力端子が接続
されている。このナンド回路２９は、一方の入力端子に
入力されるインバータ回路３０の出力波形の一部を、異
常検出回路２５の出力波形でマスクする動作を行う。ナ
ンド回路２９の出力端子は、トランジスタ２６のベース
に接続されている。このトランジスタ２６は、ＦＸ端子
から発電率信号を送信するドライバとして動作し、コレ
クタが抵抗３６を介してＦＸ端子に接続され、エミッタ
が接地されている。このＦＸ端子とＥＣＵ４とをつなぐ
接続線は、ＥＣＵ４内でプルアップ抵抗４０によって終
端されており、トランジスタ２６の断続状態に対応する
発電率信号がＦＸ端子からＥＣＵ４に送られる。
は、直列接続された抵抗３５およびインバータ回路３０
を介してナンド回路２９の一方の入力端子に接続されて
いる。このナンド回路２９の他方の入力端子には、異常
検出信号を出力する異常検出回路２５の出力端子が接続
されている。このナンド回路２９は、一方の入力端子に
入力されるインバータ回路３０の出力波形の一部を、異
常検出回路２５の出力波形でマスクする動作を行う。ナ
ンド回路２９の出力端子は、トランジスタ２６のベース
に接続されている。このトランジスタ２６は、ＦＸ端子
から発電率信号を送信するドライバとして動作し、コレ
クタが抵抗３６を介してＦＸ端子に接続され、エミッタ
が接地されている。このＦＸ端子とＥＣＵ４とをつなぐ
接続線は、ＥＣＵ４内でプルアップ抵抗４０によって終
端されており、トランジスタ２６の断続状態に対応する
発電率信号がＦＸ端子からＥＣＵ４に送られる。
【００１６】上述した抵抗３２〜３４、電圧比較器２
７、２８、ツェナーダイオード３１、コンデンサ３７、
パルス発生器２２が電圧制御手段に対応する。抵抗３
５、３６、インバータ回路３０、トランジスタ２６が発
電率信号出力手段に、異常検出回路２５、ナンド回路２
９が信号マスク手段にそれぞれ対応する。
７、２８、ツェナーダイオード３１、コンデンサ３７、
パルス発生器２２が電圧制御手段に対応する。抵抗３
５、３６、インバータ回路３０、トランジスタ２６が発
電率信号出力手段に、異常検出回路２５、ナンド回路２
９が信号マスク手段にそれぞれ対応する。
【００１７】本実施形態の車両用発電制御装置３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。図
２は、正常動作時における車両用発電制御装置３の発電
率信号生成動作を示すタイミング図である。図２におい
て、「パルス発生器出力（ａ）」はパルス発生器２２の
出力波形を、「インバータ回路出力（ｂ）」はインバー
タ回路３０の出力波形を、「異常検出回路出力（ｃ）」
は異常検出回路２５の出力波形を、「発電率信号
（ｄ）」はＦＸ端子からＥＣＵ４に向けて出力される発
電率信号の波形をそれぞれ示している。
ような構成を有しており、次にその動作を説明する。図
２は、正常動作時における車両用発電制御装置３の発電
率信号生成動作を示すタイミング図である。図２におい
て、「パルス発生器出力（ａ）」はパルス発生器２２の
出力波形を、「インバータ回路出力（ｂ）」はインバー
タ回路３０の出力波形を、「異常検出回路出力（ｃ）」
は異常検出回路２５の出力波形を、「発電率信号
（ｄ）」はＦＸ端子からＥＣＵ４に向けて出力される発
電率信号の波形をそれぞれ示している。
【００１８】車両用発電機１から離れて設置されたＥＣ
Ｕ４から発電開始を指示する制御信号がＣＸ端子に入力
されると、電源回路２４が動作電圧の生成動作を開始す
る。これに伴って車両用発電制御装置３の各部が動作を
開始するため、界磁コイル１３に流れる界磁電流をパワ
ートランジスタ２０によって断続する発電制御が開始さ
れる。
Ｕ４から発電開始を指示する制御信号がＣＸ端子に入力
されると、電源回路２４が動作電圧の生成動作を開始す
る。これに伴って車両用発電制御装置３の各部が動作を
開始するため、界磁コイル１３に流れる界磁電流をパワ
ートランジスタ２０によって断続する発電制御が開始さ
れる。
【００１９】車両用発電機１の正常動作時において、パ
ワートランジスタ２０が導通、遮断を繰り返して界磁巻
線１３の界磁電流を増減し、これにより車両用発電機１
の出力電圧がほぼ調整電圧設定値に保たれている状態で
は、図２に示すように、パワートランジスタ２０の断続
状態を示すインバータ回路出力（ｂ）と同じ波形を有す
る発電率信号（ｄ）がＦＸ端子から出力される。このよ
うにして出力される発電率信号は、パワートランジスタ
２０を断続制御する電圧比較器２７の出力そのものであ
り、最低でも１０％のデューティ比が確保されている。
ワートランジスタ２０が導通、遮断を繰り返して界磁巻
線１３の界磁電流を増減し、これにより車両用発電機１
の出力電圧がほぼ調整電圧設定値に保たれている状態で
は、図２に示すように、パワートランジスタ２０の断続
状態を示すインバータ回路出力（ｂ）と同じ波形を有す
る発電率信号（ｄ）がＦＸ端子から出力される。このよ
うにして出力される発電率信号は、パワートランジスタ
２０を断続制御する電圧比較器２７の出力そのものであ
り、最低でも１０％のデューティ比が確保されている。
【００２０】図３は、異常発生時における車両用発電制
御装置３の発電率信号生成動作を示すタイミング図であ
る。図３に示した各信号波形は、図２に示した各信号波
形と同じ箇所に対応するものであるが、異常検出回路出
力（ｃ）の波形を正確に示すために横軸が拡大されてい
る。
御装置３の発電率信号生成動作を示すタイミング図であ
る。図３に示した各信号波形は、図２に示した各信号波
形と同じ箇所に対応するものであるが、異常検出回路出
力（ｃ）の波形を正確に示すために横軸が拡大されてい
る。
【００２１】異常検出回路２５は、車両用発電機１の異
常を検出すると異常検出信号を出力する。この異常検出
信号は、図３において異常検出回路出力（ｃ）で示した
ように、パルス発生器２２から出力されるピーク電圧８
Ｖの電圧パルスのパルス幅ｔ１よりも短いパルス幅ｔ２
を有する周期ｔ０の電圧パルスであり、ナンド回路２９
の出力信号、すなわちＦＸ端子から出力される発電率信
号（ｄ）のデューティ比を１０％より小さい値に制限す
る。
常を検出すると異常検出信号を出力する。この異常検出
信号は、図３において異常検出回路出力（ｃ）で示した
ように、パルス発生器２２から出力されるピーク電圧８
Ｖの電圧パルスのパルス幅ｔ１よりも短いパルス幅ｔ２
を有する周期ｔ０の電圧パルスであり、ナンド回路２９
の出力信号、すなわちＦＸ端子から出力される発電率信
号（ｄ）のデューティ比を１０％より小さい値に制限す
る。
【００２２】このように、本実施形態の車両用発電制御
装置３は、発電率信号のデューティ比を正常時には１０
％以上に設定し、異常発生時にはその一部を出力をマス
クして（制限して）１０％よりも小さなデューティ比に
設定している。したがって、ＥＣＵ４は、受信した発電
率信号のデューティ比を調べ、１０％よりも小さい場合
には車両用発電機１に何らかの異常が発生していること
を検出することができる。また、ＥＣＵ４は、このよう
にデューティ比が１０％よりも小さな発電率信号を受信
した場合であっても、この受信した発電率信号の周期が
ｔ０を維持している限り、パワートランジスタ２０がオ
ープン故障していないことや、車両用発電制御装置３が
動作状態にあることを確認することができる。
装置３は、発電率信号のデューティ比を正常時には１０
％以上に設定し、異常発生時にはその一部を出力をマス
クして（制限して）１０％よりも小さなデューティ比に
設定している。したがって、ＥＣＵ４は、受信した発電
率信号のデューティ比を調べ、１０％よりも小さい場合
には車両用発電機１に何らかの異常が発生していること
を検出することができる。また、ＥＣＵ４は、このよう
にデューティ比が１０％よりも小さな発電率信号を受信
した場合であっても、この受信した発電率信号の周期が
ｔ０を維持している限り、パワートランジスタ２０がオ
ープン故障していないことや、車両用発電制御装置３が
動作状態にあることを確認することができる。
【００２３】〔第２の実施形態〕ところで、上述した第
１の実施形態では、発電率信号の各周期内の一部をマス
クしてデューティ比が１０％よりも小さくなるようにし
て異常発生をＥＣＵ４に通知したが、発電率信号の周期
よりも長い周期を有する異常検出信号を用いて発電率信
号をマスクするようにしてもよい。
１の実施形態では、発電率信号の各周期内の一部をマス
クしてデューティ比が１０％よりも小さくなるようにし
て異常発生をＥＣＵ４に通知したが、発電率信号の周期
よりも長い周期を有する異常検出信号を用いて発電率信
号をマスクするようにしてもよい。
【００２４】図４は、異常発生時における第２の実施形
態の車両用発電制御装置の発電率信号生成動作を示すタ
イミング図である。なお、本実施形態の車両用発電制御
装置の構成は、図１に示した第１の実施形態の車両用発
電制御装置３の構成と基本的に同じであり、異常検出回
路２５によって生成される異常検出信号の波形のみが異
なっている。
態の車両用発電制御装置の発電率信号生成動作を示すタ
イミング図である。なお、本実施形態の車両用発電制御
装置の構成は、図１に示した第１の実施形態の車両用発
電制御装置３の構成と基本的に同じであり、異常検出回
路２５によって生成される異常検出信号の波形のみが異
なっている。
【００２５】本実施形態の車両用発電制御装置に含まれ
る異常検出回路２５は、正常時に出力される発電率信号
の周期ｔ０よりも長い期間高電位レベルと低電位レベル
を交互に維持する異常検出信号を出力する（図４の異常
検出回路出力（ｃ））。このとき、ＦＸ端子からは、異
常検出信号の高電位レベルの期間に対応して発電率信号
が出力され、低電位レベルの期間は発電率信号の出力が
停止される（図４の発電率信号（ｄ））。したがって、
ＥＣＵ４は、高電位レベルの期間に対応して出力される
発電率信号のデューティ比を調べることにより、車両用
発電機１の発電率を知ることできるとともに、低電位レ
ベルの期間に対応して発電率信号の出力停止状態がある
ことを検出することにより、車両用発電機１に何らかの
異常が発生していることを検出することができる。
る異常検出回路２５は、正常時に出力される発電率信号
の周期ｔ０よりも長い期間高電位レベルと低電位レベル
を交互に維持する異常検出信号を出力する（図４の異常
検出回路出力（ｃ））。このとき、ＦＸ端子からは、異
常検出信号の高電位レベルの期間に対応して発電率信号
が出力され、低電位レベルの期間は発電率信号の出力が
停止される（図４の発電率信号（ｄ））。したがって、
ＥＣＵ４は、高電位レベルの期間に対応して出力される
発電率信号のデューティ比を調べることにより、車両用
発電機１の発電率を知ることできるとともに、低電位レ
ベルの期間に対応して発電率信号の出力停止状態がある
ことを検出することにより、車両用発電機１に何らかの
異常が発生していることを検出することができる。
【００２６】〔第３の実施形態〕第３の実施形態の車両
用発電制御装置は、上述した第１の実施形態の外部信号
受信回路２３に対して、電圧比較器２８のマイナス側入
力端子に印加する基準電圧Ｖｒを生成する機能と、ＣＸ
端子とＥＣＵ４とをつなぐ接続ケーブルの異常を検出す
る機能を追加した点が異なっている。なお、外部信号受
信回路２３Ａ以外の構成は図１に示した第１の実施形態
の車両用発電制御装置３の構成と同じであり、詳細な説
明は省略する。但し、後述するように本実施形態の外部
信号受信回路２３Ａは異常検出信号を出力する機能を有
するため、図１に示したナンド回路２９に第３の入力端
子が追加されており、外部信号受信回路２３Ａから出力
される異常検出信号がこの第３の入力端子に入力され
る。
用発電制御装置は、上述した第１の実施形態の外部信号
受信回路２３に対して、電圧比較器２８のマイナス側入
力端子に印加する基準電圧Ｖｒを生成する機能と、ＣＸ
端子とＥＣＵ４とをつなぐ接続ケーブルの異常を検出す
る機能を追加した点が異なっている。なお、外部信号受
信回路２３Ａ以外の構成は図１に示した第１の実施形態
の車両用発電制御装置３の構成と同じであり、詳細な説
明は省略する。但し、後述するように本実施形態の外部
信号受信回路２３Ａは異常検出信号を出力する機能を有
するため、図１に示したナンド回路２９に第３の入力端
子が追加されており、外部信号受信回路２３Ａから出力
される異常検出信号がこの第３の入力端子に入力され
る。
【００２７】図５は、本実施形態の外部信号受信回路２
３Ａの構成を示す図である。図５に示すように、本実施
形態の外部信号受信回路２３Ａは、抵抗１００、電圧比
較器１０２、ハイ時間カウンタ１０４、周期カウンタ１
０６、ＰＷＭデューティ算出回路１０８、デューティラ
ッチ１１０、Ｄ／Ａ変換器１１２、周期判別回路１２
０、監視タイマ１２２、警報パルス発生器１２４を含ん
で構成されている。この外部信号受信回路２３Ａが受信
手段に対応する。
３Ａの構成を示す図である。図５に示すように、本実施
形態の外部信号受信回路２３Ａは、抵抗１００、電圧比
較器１０２、ハイ時間カウンタ１０４、周期カウンタ１
０６、ＰＷＭデューティ算出回路１０８、デューティラ
ッチ１１０、Ｄ／Ａ変換器１１２、周期判別回路１２
０、監視タイマ１２２、警報パルス発生器１２４を含ん
で構成されている。この外部信号受信回路２３Ａが受信
手段に対応する。
【００２８】電圧比較器１０２は、プラス側入力端子に
抵抗１００を介してＣＸ端子が接続されており、ＰＷＭ
信号で構成された調整電圧指示信号がＥＣＵ４からＣＸ
端子に入力されると、これとマイナス側入力端子に印加
される基準電圧Ｖ１とを比較して波形整形を行う。ハイ
時間カウンタ１０４は、このＰＷＭ信号中の高電位レベ
ルの時間を計測する。周期カウンタ１０６は、このＰＷ
Ｍ信号の周期を計測する。ＰＷＭデューティ算出回路１
０８は、このようにして計測された結果に基づいてＰＷ
Ｍ信号のデューティ比を計算する。計算されたデューテ
ィ比の値はデューティラッチ１１０によって保持され、
Ｄ／Ａ変換器１１２でアナログ信号に変換されて、図１
に示す電圧比較器２８のマイナス側端子に印加される基
準電圧Ｖｒが生成される。
抵抗１００を介してＣＸ端子が接続されており、ＰＷＭ
信号で構成された調整電圧指示信号がＥＣＵ４からＣＸ
端子に入力されると、これとマイナス側入力端子に印加
される基準電圧Ｖ１とを比較して波形整形を行う。ハイ
時間カウンタ１０４は、このＰＷＭ信号中の高電位レベ
ルの時間を計測する。周期カウンタ１０６は、このＰＷ
Ｍ信号の周期を計測する。ＰＷＭデューティ算出回路１
０８は、このようにして計測された結果に基づいてＰＷ
Ｍ信号のデューティ比を計算する。計算されたデューテ
ィ比の値はデューティラッチ１１０によって保持され、
Ｄ／Ａ変換器１１２でアナログ信号に変換されて、図１
に示す電圧比較器２８のマイナス側端子に印加される基
準電圧Ｖｒが生成される。
【００２９】このように、本実施形態の外部信号受信回
路２３Ａでは、ＥＣＵ４から送信するＰＷＭ信号のデュ
ーティ比を可変することにより基準電圧Ｖｒを変化さ
せ、調整電圧設定値を変更することができる。また、周
期判別回路１２０は、周期カウンタ１０６によって計測
したＰＷＭ信号の周期が所定の範囲内に入っていない場
合に異常判定を行う。例えば、ＣＸ端子とＥＣＵ４をつ
なぐ接続線が断線したり、他の導体部分と短絡する等の
異常が発生したときに異常判定が行われる。監視タイマ
１２２は、周期判別回路１２０によって異常判定が行わ
れた状態の継続時間を計測しており、この継続時間が一
定時間以上になると、警報指示信号を出力する。警報パ
ルス発生器１２４は、監視タイマ１２２から警報指示信
号が出力されると、異常検出信号を生成して出力する。
この異常検出信号としては第１の実施形態のデューティ
比が１０％よりも小さな信号を用いてもよいし、第２の
実施形態の周期が長い信号を用いてもよい。特に第２の
実施形態の信号を用いる場合には、ＥＣＵ４に対して、
車両用発電機１の発電状態を通知するとともに、ＥＣＵ
４から車両用発電機１に向けて送信している制御信号に
異常があることを車両用発電制御装置３からＥＣＵ４に
通知することができるため、ＥＣＵ４に制御信号の異常
の有無の確認を促すことができる。
路２３Ａでは、ＥＣＵ４から送信するＰＷＭ信号のデュ
ーティ比を可変することにより基準電圧Ｖｒを変化さ
せ、調整電圧設定値を変更することができる。また、周
期判別回路１２０は、周期カウンタ１０６によって計測
したＰＷＭ信号の周期が所定の範囲内に入っていない場
合に異常判定を行う。例えば、ＣＸ端子とＥＣＵ４をつ
なぐ接続線が断線したり、他の導体部分と短絡する等の
異常が発生したときに異常判定が行われる。監視タイマ
１２２は、周期判別回路１２０によって異常判定が行わ
れた状態の継続時間を計測しており、この継続時間が一
定時間以上になると、警報指示信号を出力する。警報パ
ルス発生器１２４は、監視タイマ１２２から警報指示信
号が出力されると、異常検出信号を生成して出力する。
この異常検出信号としては第１の実施形態のデューティ
比が１０％よりも小さな信号を用いてもよいし、第２の
実施形態の周期が長い信号を用いてもよい。特に第２の
実施形態の信号を用いる場合には、ＥＣＵ４に対して、
車両用発電機１の発電状態を通知するとともに、ＥＣＵ
４から車両用発電機１に向けて送信している制御信号に
異常があることを車両用発電制御装置３からＥＣＵ４に
通知することができるため、ＥＣＵ４に制御信号の異常
の有無の確認を促すことができる。
【００３０】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、上述した第１の実施形態
では、正常動作時の発電率信号のデューティ比の下限値
１０％よりも小さなデューティ比の信号で異常を知らせ
るようにしたが、この発電率信号のデューティ比の上限
値（例えば９０％）を設定しておいて、この上限値より
も大きなデューティ比の信号で異常を知らせるようにし
てもよい。あるいは、これら２種類の信号を用いて種類
の異なる異常を知らせるようにしてもよい。
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、上述した第１の実施形態
では、正常動作時の発電率信号のデューティ比の下限値
１０％よりも小さなデューティ比の信号で異常を知らせ
るようにしたが、この発電率信号のデューティ比の上限
値（例えば９０％）を設定しておいて、この上限値より
も大きなデューティ比の信号で異常を知らせるようにし
てもよい。あるいは、これら２種類の信号を用いて種類
の異なる異常を知らせるようにしてもよい。
【００３１】また、上述した第２の実施形態では、発電
率信号の周期よりも長い高電位レベル期間と低電位レベ
ル期間を有する異常検出信号を用いたが、発生した異常
の種類に応じてこれらの高電位レベル期間や低電位レベ
ル期間の長さを可変するようにしてもよい。これによ
り、複数種類の異常を識別可能な状態でＥＣＵ４に通知
することができる。
率信号の周期よりも長い高電位レベル期間と低電位レベ
ル期間を有する異常検出信号を用いたが、発生した異常
の種類に応じてこれらの高電位レベル期間や低電位レベ
ル期間の長さを可変するようにしてもよい。これによ
り、複数種類の異常を識別可能な状態でＥＣＵ４に通知
することができる。
【図１】第１の実施形態の車両用発電制御装置を内蔵し
た車両用発電機の構成を示す図である。
た車両用発電機の構成を示す図である。
【図２】正常動作時における車両用発電制御装置の発電
率信号生成動作を示すタイミング図である。
率信号生成動作を示すタイミング図である。
【図３】異常発生時における車両用発電制御装置の発電
率信号生成動作を示すタイミング図である。
率信号生成動作を示すタイミング図である。
【図４】異常発生時における第２の実施形態の車両用発
電制御装置の発電率信号生成動作を示すタイミング図で
ある。
電制御装置の発電率信号生成動作を示すタイミング図で
ある。
【図５】第３の実施形態の外部信号受信回路の詳細構成
を示す図である。
を示す図である。
１ 車両用発電機
２ バッテリ
３ 車両用発電制御装置
４ ＥＣＵ（エンジン制御装置）
１１ 固定子巻線
１２ 整流装置
１３ 界磁巻線
２０ パワートランジスタ
２１ 還流ダイオード
２２ パルス発生器
２３、２３Ａ 外部信号受信回路
２４ 電源回路
２５ 異常検出回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3G093 AA16 BA12 CA12 DB19 EB09
EC01 FA14 FB00
5G060 AA01 AA04 AA20 CA08 DB02
5H590 AA01 AA22 AB04 AB09 CA07
CA23 CC01 CC18 CD01 CD03
CE05 DD25 DD64 EA13 EB02
FA06 FB03 FC12 GA02 HA02
HB06 JA09 JB04 JB07 JB13
Claims (4)
- 【請求項１】 車両用発電機の界磁巻線に直列接続され
たスイッチング手段を断続させることにより、前記車両
用発電機の出力電圧を制御する電圧制御手段と、 前記スイッチング手段の断続状態に対応しており、所定
範囲内のデューティ比を有する所定周期のＰＷＭ信号を
発電率信号として出力する発電率信号出力手段と、 異常検出時に前記ＰＷＭ信号の一部をマスクして出力す
る信号マスク手段と、 を備えることを特徴とする車両用発電制御装置。 - 【請求項２】 請求項１において、 外部制御装置から前記車両用発電機の出力電圧を設定す
る調整電圧指示信号を受信するとともに、この調整電圧
指示信号の異常を検出する受信手段をさらに備え、 前記信号マスク手段は、前記受信手段によって前記調整
電圧指示信号の異常を検出したときに、前記ＰＷＭ信号
の一部をマスクする処理を行うことを特徴とする車両用
発電制御装置。 - 【請求項３】 請求項１または２において、 前記信号マスク手段は、前記ＰＷＭ信号の一部をマスク
することにより、前記所定範囲に含まれないデューティ
比を有する前記所定周期の信号を前記ＰＷＭ信号に代え
て出力することを特徴とする車両用発電制御装置。 - 【請求項４】 請求項１または２において、 前記信号マスク手段は、前記所定周期よりも長い第１の
期間前記ＰＷＭ信号をマスクする状態と、前記所定周期
よりも長い第２の期間前記ＰＷＭ信号の出力を維持する
状態を交互に繰り返すことにより、間欠的に前記発電率
信号を出力することを特徴とする車両用発電制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001261095A JP4438260B2 (ja) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | 車両用発電制御装置 |
| US10/207,962 US6812675B2 (en) | 2001-08-30 | 2002-07-31 | A.C. generator control apparatus and method having abnormality information output function |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001261095A JP4438260B2 (ja) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | 車両用発電制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003079196A true JP2003079196A (ja) | 2003-03-14 |
| JP4438260B2 JP4438260B2 (ja) | 2010-03-24 |
Family
ID=19088191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001261095A Expired - Fee Related JP4438260B2 (ja) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | 車両用発電制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6812675B2 (ja) |
| JP (1) | JP4438260B2 (ja) |
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