JP2004194395A

JP2004194395A - Vehicular power generation controller

Info

Publication number: JP2004194395A
Application number: JP2002357469A
Authority: JP
Inventors: Tadatoshi Asada; 忠利浅田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-12-10
Filing date: 2002-12-10
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2022-12-10
Also published as: JP3991854B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicular power generation controller which shortens inspection time and improves inspection accuracy without need for complicated processing. <P>SOLUTION: In a control circuit 21 within the vehicular power generation controller, when a test mode judging section 222 judges a test mode, a communication driver 220 sends binary pulse train signals corresponding to a value of an exciting current detected by an exciting current detecting section 212 regardless of the presence of transmission permission sent from an ECU. When the test mode judging section 222 judges no test mode, the communication driver 220 outputs the binary pulse train signals corresponding to the value of the exciting current detected by the exciting current detecting section 212, and to the content of a power generation state detected by a power generation state detecting section 210, when a signal indicating the transmission permission sent from the ECU is received. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用発電機の発電状態の検出を行う車両用発電制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用発電制御装置では、バッテリへの充電を速やかに行うために、バッテリ開放端子電圧（例えば１２．８Ｖ）よりもかなり高い一定の発電電圧（例えば１４．５Ｖ）を維持するように、車両用発電機を制御している。
【０００３】
最近では、車両状態に応じて車両用発電機の発電状態を制御するために、ＥＣＵ（エンジン制御装置）等から送られてくる信号に基づいて車両用発電機の発電電圧を設定する車両用発電制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、車両用発電機の発電状態が変わると発電トルクが変動するため、この変動状態をスロットル制御等に反映させるために、ＥＣＵ等に対して発電状態を示す信号を送信する車両用発電制御装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。また、このようにして車両用発電制御装置とＥＣＵ等との間で信号を送受信する際に、ノイズの影響を排除して正しく信号の送受信を行う技術が知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００４】
また、車両用発電機や車両用発電制御装置の製造時や出荷時等において、車両用発電制御装置が正常に動作しているか否かを検査する必要が生じるが、このような検査に要する時間を短縮することができる車両用発電制御装置が知られている（例えば、特許文献４参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２７５４０７号公報（第５−１２頁、図１−３０）
【特許文献２】
特開平１１−１４６６９８号公報（第４−６頁、図１−８）
【特許文献３】
特開２００１−２５８２９５号公報（第３−５頁、図１−７）
【特許文献４】
特開平８−４７１８０号公報（第３−６頁、図１−５）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した特許文献１〜特許文献３に開示された車両用発電制御装置によれば、車両用発電制御装置とＥＣＵとの間で通信を行って、ＥＣＵの制御によって車両用発電機の発電電圧を設定したり、検査時にＥＣＵから指示（送信許可）を送って車両用発電機の発電状態を示す信号を出力させることが可能になるが、ＥＣＵ側から送られてくる指示に応じて発電状態等の各種の状態信号を車両用発電制御装置から送り返す通信手法を用いた場合には、１回の状態信号送信の都度ＥＣＵ等から送信許可を送る必要があるため、状態信号を取得する都度そのための応答時間がかかり、検査時間が長くなるという問題があった。例えば、車両用発電機の発電状態を変化させながら連続的に状態信号を取得しようとしても、その都度ＥＣＵ等からの送信許可が必要になると、１回の状態信号の取得について送信許可が必要になり、通信の応答時間だけでも相当な時間を要することになる。
【０００７】
また、車両用発電制御装置からＥＣＵ等に対して送信する信号のフォーマットが決まっており、一般には２値パルス列の形式で送受信されるため、検査時には、この信号の中から検査に必要な状態信号に対応する部分の信号変化を取り出してその内容を判定する必要があり、信号変換のための処理が複雑になるとともにこれに伴って検査精度が低下するという問題があった。
【０００８】
なお、特許文献４に開示された車両用発電制御装置では、クロック信号の周波数を高くすることにより検査時間を短くしているが、ＥＣＵ等との間の通信を前提としたものではないため、通信の応答時間に起因して検査時間が長くなることへの対策にはならない。
【０００９】
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、検査時間を短縮することができ、複雑な処理が不要であって検査精度を向上させ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。
【００１０】
【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、外部制御装置から送られてくる送信許可を示す信号を受信する受信手段と、車両用発電機の状態を検出する状態検出手段と、テスト状態であることを判定するテスト判定手段と、テスト判定手段によってテスト状態であると判定されると、送信許可の有無に関わらず状態検出手段による検出結果に対応する２値パルス列信号を送信し、テスト判定手段によってテスト状態でないと判定されると、送信許可を示す信号を受信手段で受信したときに状態検出手段による検出結果に対応する２値パルス列信号を送信する送信手段とを備えている。これにより、テスト状態にあるときには、外部制御装置から送られてくる送信許可を待たずに、検出された車両用発電機の状態に対応する２値パルス列信号を送信することが可能になり、この２値パルス列信号の取得を伴う検査の時間を短縮することができる。
【００１１】
また、上述した外部制御装置との間で通信を行うために用いられる通信用端子とは別に外部信号入力端子を備えており、テスト判定手段は、外部信号入力端子にテストモード設定信号に対応する２値パルス列信号が入力されたときにテスト状態であると判定することが望ましい。これにより、ノイズ等によって外部信号入力端子の電圧がハイレベルあるいはローレベルに変化したときに、誤ってテスト状態であると判定されて車両用発電機の状態に対応する２値パルスが送信されることを防止することができるため、検査時間の短縮とともに車両用発電制御装置や外部制御装置を含むシステム全体の信頼性を高めることができる。
【００１２】
また、上述した状態検出手段は、車両用発電機の複数の状態を検出しており、送信手段は、テスト判定手段によってテスト状態であると判定されたときに、状態検出手段によって検出された複数の状態の中から一の状態に対応する２値パルス列信号を送信することが望ましい。これにより、検査時に必要な車両用発電機の状態に対応する２値パルス列信号のみを取得することが可能になり、送信される信号から検査に必要な部分を抽出する信号変換等の複雑な処理が不要になるとともに、信号変換に伴って生じる検査精度の低下を防止することができる。
【００１３】
また、上述した状態検出手段は、車両用発電機の複数の状態を検出しており、テスト判定手段は、外部信号入力端子に入力されたテストモード設定信号に基づいて複数のテスト条件の中の一つを選択可能であり、送信手段は、テスト判定手段によってテスト状態であると判定されたときに、状態検出手段によって検出された複数の状態の中から、選択されたテスト条件に対応する一の状態を選択して、対応する２値パルス列信号を送信することが望ましい。これにより、車両用発電機の複数の状態を検出することが可能になるため、外部制御装置において車両用発電機の複数の状態に関する情報が必要になった場合にも容易に対応することができる。また、車両用発電機の状態毎に異なるテスト条件を設定した場合であっても各テスト条件に対応して検出された車両用発電機の状態毎の２値パルス列信号を送信することができ、テスト状態以外の通常動作時に誤って車両用発電機の複数の状態のそれぞれに対応する２値パルス列信号が送信されることを防止することが可能になる。
【００１４】
また、上述した外部信号入力端子は、車両用発電機の固定子巻線の一相電圧を検出する端子が用いられており、テスト判定手段は、外部信号入力端子に現れる電圧のデューティ比が０％、１００％、ほぼ５０％のいずれかであるときにテスト状態でないと判定することが望ましい。車両用発電機が正常に発電動作を行っている場合には外部信号入力端子にはほぼ５０％のデューティ比を有する電圧が現れるため、このときに誤って検査用の２値パルス列信号が送信されることを防止することができる。また、テストモード設定信号用に専用の端子を設ける必要がなくなるため端子数を削減することができ、車両用発電制御装置の小型化や内部結線の簡略化等が可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した一実施形態の充電システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、一実施形態の充電システムの全体構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態の充電システムは、車両用発電機１、車両用発電制御装置２、バッテリ３、ＥＣＵ（エンジン制御装置）４を含んで構成されている。また、バッテリ３には、必要に応じて電気負荷５が並列に接続される。
【００１６】
車両用発電機１は、固定子に含まれる三相の固定子巻線１１と、この固定子巻線１１の三相出力を全波整流するために設けられた整流回路１２と、回転子に備わった励磁巻線１３とを含んで構成されている。この車両用発電機１の出力電圧の制御は、励磁巻線１３に対する通電を車両用発電制御装置２によって適宜断続制御することにより行われる。車両用発電機１の出力端子はバッテリ３に接続されており、この出力端子からバッテリ３に充電電流が供給される。
【００１７】
車両用発電制御装置２は、車両用発電機１の出力電圧が所定の調整電圧設定値となるように、車両用発電機１の励磁電流を制御する。この車両用発電制御装置２は、制御回路２１、パワートランジスタ２２、環流ダイオード２３、本実施形態においては更に励磁電流を検出するための抵抗２４を含む構成としている。
【００１８】
制御回路２１は、車両用発電機１の出力電圧を検出し、この出力電圧が調整電圧設定値に一致するようにパワートランジスタ２２のオンオフ制御を行う。また、この制御回路２１は、端子Ｘおよび通信線６を介してＥＣＵ４に接続されており、調整電圧設定値を指定する調整電圧指示値を含む信号をＥＣＵ４から受信したり、車両用発電機１の状態に関する信号をＥＣＵ４に向けて送信する動作を行う。パワートランジスタ２２は、車両用発電機１内の励磁巻線１３に直列に接続されており、制御回路２１によってオンされたときに励磁巻線１３に励磁電流が流れる。環流ダイオード２３は、車両用発電機１内の励磁巻線１３に並列に接続されており、パワートランジスタ２２がオフされたときに励磁巻線１３に流れる励磁電流を環流させる。抵抗２４は、パワートランジスタ２２に直列に接続されており、パワートランジスタ２２のエミッタ・コレクタ間に流れる励磁電流を検出するために用いられる。なお、本実施形態では抵抗２４を用いる励磁電流検出方式をあげたが、パワートランジスタ２２をＭＯＳＦＥＴとし、これに電流検出用のＭＯＳＦＥＴを併設する励磁電流検出方式も周知のものである。
【００１９】
図２は、制御回路２１の詳細構成を示す図である。図２に示すように、制御回路２１は、通信レシーバ２００、通信制御部２０２、調整電圧設定部２０４、発電電圧検出部２０６、励磁Ｔｒ（トランジスタ）ドライバ２０８、発電状態検出部２１０、励磁電流検出部２１２、状態信号レジスタ２１４、送信信号発生部２１６、選択部２１８、通信ドライバ２２０、テストモード判定部２２２を含んで構成されている。
【００２０】
通信レシーバ２００は、ＥＣＵ４から通信線６および端子Ｘを介して送られてくる信号を受信する。ＥＣＵ４から送られてくる信号には、車両用発電機１の発電電圧の設定を行う調整電圧指示値が含まれる調整電圧指示信号や、車両用発電機１の状態の送信指示が含まれる送信許可信号などがある。
【００２１】
図３は、ＥＣＵ４から送られてくる調整電圧指示信号のフォーマットを示す図である。図３に示すように、調整電圧指示信号は、この信号の先頭部分およびこの信号が調整電圧指示信号であることを識別するヘッダと、調整電圧指示値と、この信号のエラー検出を行うために用いられるチェックフラグとからなっている。なお、ＥＣＵ４から送られてくる送信許可信号も同様のフォーマットを有している。すなわち、ヘッダを送信許可信号が識別可能な内容に変更するとともに、調整電圧指示値に対応する部分を送信許可を指示する内容に変更すればよい。
【００２２】
通信制御部２０２は、通信レシーバ２００によって受信された信号の内容を解析して、信号の種類に応じた動作指示を調整電圧設定部２０４あるいは送信信号発生部２１６に送る。具体的には、通信レシーバ２００によって調整電圧指示信号が受信された場合には、その旨と調整電圧指示信号に含まれる調整電圧指示値とが調整電圧設定部２０４に対して送られる。また、通信レシーバ２００によって送信許可信号が受信された場合には、送信許可を示す指示が送信信号発生部２１６に送られる。
【００２３】
調整電圧設定部２０４は、通信制御部２０２から入力される調整電圧指示値に基づいて調整電圧を設定する。発電電圧検出部２０６は、調整電圧設定部２０４によって設定された調整電圧と、Ｂ端子に印加される車両用発電機１の出力電圧とを比較し、これらの電圧の大小比較結果に対応したＰＷＭ（パルス幅変調）信号を励磁Ｔｒドライバ２０８に向けて出力する。励磁Ｔｒドライバ２０８は、発電電圧検出部２０６から出力される比較結果に基づいて、励磁電流駆動用のパワートランジスタ２２を駆動する。調整電圧よりも車両用発電機１の出力電圧の方が低い場合には、励磁Ｔｒドライバ２０８によってパワートランジスタ２２がオン状態に駆動され、励磁巻線１３に励磁電流が流れる。反対に、調整電圧よりも車両用発電機１の出力電圧の方が高い場合には、パワートランジスタ２２が駆動されず、オフ状態になる。
【００２４】
発電状態検出部２１０は、Ｐ端子の電圧に基づいて、車両用発電機１の発電状態を検出する。Ｐ端子は、固定子巻線１１を構成する３つの相巻線の中の一つに接続されており、このＰ端子には一相電圧が現れる。また、Ｐ端子に現れる一相電圧のピーク値が、車両用発電機１の発電状態として発電状態検出部２１０によって検出され、所定ビット数（例えば５ビット）の発電状態データとして出力される。発電状態データの内容は所定の時間間隔で更新される。励磁電流検出部２１２は、パワートランジスタ２２に直列に接続された抵抗２４の一方端の電圧（抵抗２４の電圧降下）に基づいて励磁電流を検出し、所定ビット数（例えば５ビット）の励磁電流データを出力する。励磁電流データの内容は所定の時間間隔で更新される。
【００２５】
状態信号レジスタ２１４は、発電状態検出部２１０から出力される５ビットの発電状態データと、励磁電流検出部２１２から出力される５ビットの励磁電流データのそれぞれを保持する。また、この状態信号レジスタ２１４は、励磁電流データの内容に応じたデューティ比を有する２値パルス列信号を生成する機能を有する。２値パルス列信号の生成機構については後述する。
【００２６】
送信信号発生部２１６は、状態信号レジスタ２１４に保持されている発電状態データと励磁電流データとを用いて、車両用発電機１の状態信号を生成する。この状態信号の生成は、通信制御部２０２から送信許可を示す指示が送られてきたときに行われる。
【００２７】
図４は、送信信号発生部２１６によって生成される状態信号のフォーマットを示す図である。図４に示すように、状態信号は、この信号の先頭部分およびこの信号が状態信号であることを識別するヘッダと、状態信号レジスタ２１４から読み出された励磁電流データおよび発電状態データと、この信号のエラー検出を行うために用いられるチェックフラグからなっている。
【００２８】
選択部２１８は、送信信号発生部２１６によって生成された状態信号と、状態信号レジスタ２１４から出力される励磁電流データの内容に応じたデューティ比を有する２値パルス列信号とが入力されており、いずれかの信号を選択的に出力する。具体的には、テストモードのとき（後述する）に励磁電流データに対応する２値パルス列信号が選択され、それ以外の通常動作時には状態信号が選択される。通信ドライバ２２０は、選択部２１８によって選択された信号を端子Ｘから送信する。
【００２９】
テストモード判定部２２２は、テストモードに設定されたか否かを判定する。本実施形態では、外部の試験装置（図示せず）からＰ端子に２値パルス列信号によって構成されたテストモード設定信号を入力することにより、テストモードの設定が行われる。例えば、一般にＰ端子には、車両用発電機１の非発電時にはデューティ比が０％あるいは１００％の電圧が現れ、発電時にはデューティ比がほぼ５０％の電圧が現れるため、デューティ比がこれらの値以外になるようにテストモード設定信号を入力してやれば、テストモード判定部２２２では、テストモードが指定されたことを判定することができる。また、このテストモード設定信号の入力を、Ｐ端子に現れる電圧のピーク値を変えないように行うことにより、発電状態検出部２１０の動作に影響を与えないようにすることができる。
【００３０】
図５は、状態信号レジスタ２１４、選択部２１８、通信ドライバ２２０の詳細な構成を示す図である。
図５に示すように、状態信号レジスタ２１４は、発電状態レジスタ２３０、励磁電流レジスタ２３２、カウンタ２３４、比較器２３６を含んで構成されている。発電状態レジスタ２３０は、発電状態検出部２１０から出力される５ビットの発電状態データ（Ｄ_０〜Ｄ_４）を保持する。励磁電流レジスタ２３２は、励磁電流検出部２１２から出力される５ビットの励磁電流データ（Ｄ_０〜Ｄ_４）を保持する。カウンタ２３４は、クロック発生回路（図示せず）から入力されるクロック信号に同期したカウントアップ動作を行っており、５ビットのカウント値（Ｑ_０〜Ｑ_４）を出力する。比較器２３６は、励磁電流レジスタ２３２によって保持された５ビットの励磁電流データとカウンタ２３４から出力される５ビットのカウント値とを比較し、励磁電流データの方がカウント値よりも小さいときにハイレベルの信号を出力する。
【００３１】
また、図５に示すように、選択部２１８は、２つのアナログスイッチ２４０、２４２とインバータ回路２４４とを含んで構成されている。一方のアナログスイッチ２４０は、テストモード判定部２２２の出力信号がローレベルのとき（テストモードでないとき）にオンされて、送信信号発生部２１６から入力される状態信号を通信ドライバ２２０に向けて出力する。また、他方のアナログスイッチ２４２は、テストモード判定部２２２の出力信号がハイレベルのとき（テストモードのとき）にオンされて、状態信号レジスタ２１４内の比較器２３６から入力される２値パルス列信号を通信ドライバ２２０に向けて出力する。
【００３２】
また、図５に示すように、通信ドライバ２２０は、トランジスタ２５０と抵抗２５２、２５４を含んで構成されている。トランジスタ２５０は、抵抗２５２を介して選択部２１８内の２つのアナログスイッチ２４０、２４２の各出力端が接続されており、ベースにハイレベルの信号が入力されたときにオンされ、ベースにローレベルの信号が入力されたときにオフされる。トランジスタ２５０がオンされると抵抗２５４を通してエミッタ・コレクタ間に電流が流れ、コレクタからローレベルの信号が出力される。この信号は端子Ｘおよび通信線６を介してＥＣＵ４に送られる。反対に、トランジスタ２５０がオフされると抵抗２５４を通してエミッタ・コレクタ間に電流が流れないため、抵抗２５４の一方端（トランジスタ２５０のコレクタ側）の電位が上昇し、通信ドライバ２２０からハイレベルの信号が出力される。この信号は端子Ｘおよび通信線６を介してＥＣＵ４に送られる。
【００３３】
上述した通信レシーバ２００、通信制御部２０２が受信手段に、発電状態検出部２１０、励磁電流検出部２１２、状態信号レジスタ２１４が状態検出手段に、テストモード判定部２２２がテスト判定手段に、送信信号発生部２１６、選択部２１８、通信ドライバ２２０が送信手段にそれぞれ対応する。また、端子Ｘが通信用端子に、Ｐ端子が外部信号入力端子にそれぞれ対応する。また、ＥＣＵ４が外部制御装置に対応する。
【００３４】
本実施形態の車両用発電制御装置２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。
通常動作時の動作（その１）
まず、ＥＣＵ４から送られてくる調整電圧指示信号に基づいて調整電圧の設定を行う動作について説明する。
【００３５】
ＥＣＵ４から調整電圧指示信号が通信線６を介して端子Ｘに送られてくると、制御回路２１内の通信レシーバ２００はこの信号を受信する。通信制御部２０２は、通信レシーバ２００によって受信された信号のヘッダの内容に基づいてこの信号が調整電圧指示信号であることを判定し、この信号に含まれる調整電圧指示値を抽出して調整電圧設定部２０４に送る。調整電圧設定部２０４は、通信制御部２０２から送られてくる調整電圧指示値に基づいて調整電圧を設定する。発電電圧検出部２０６は、この設定された調整電圧とＢ端子の電圧（車両用発電機１の出力電圧）とを比較し、この比較結果に対応したＰＷＭ信号を出力する。励磁Ｔｒドライバ２０８は、このＰＷＭ信号に基づいてパワートランジスタ２２を駆動する。このようにして、ＥＣＵ４から送られてきた調整電圧指示信号に応じて設定された調整電圧に車両用発電機１の出力電圧が一致するように制御される。
【００３６】
通常動作時の動作（その２）
次に、ＥＣＵ４から送信許可信号が送られてきたときに、ＥＣＵ４に対して状態信号を送り返す動作を説明する。
ＥＣＵ４から送信許可信号が通信線６を介して端子Ｘに送られてくると、制御回路２１内の通信レシーバ２００はこの信号を受信する。通信制御部２０２は、通信レシーバ２００によって受信された信号のヘッダの内容に基づいてこの信号が送信許可信号であることを判定し、送信許可を示す指示を送信信号発生部２１６に向けて送る。送信許可を示す指示が送られてくると、送信信号発生部２１６は、このとき状態信号レジスタ２１４内の発電状態レジスタ２３０に保持されている発電状態データと励磁電流レジスタ２３２に保持されている励磁電流データとを読み出して、図４に示したフォーマットを有する状態信号を生成し、選択部２１８に向けて出力する。テストモードでない通常動作時には、テストモード判定部２２２の出力はローレベルになっており、選択部２１８では、送信信号発生部２１６の出力端に接続されたアナログスイッチ２４０のみがオン状態になっている。したがって、送信信号発生部２１６から出力された状態信号は、選択部２１８内のアナログスイッチ２４０を介して通信ドライバ２２０に入力され、通信ドライバ２２０によってＥＣＵ４に向けて送信される。
【００３７】
テストモード時の動作
次に、Ｐ端子にテストモード設定信号が入力されたテストモード時の動作について説明する。
Ｐ端子にテストモード設定信号が入力されると、テストモード判定部２２２は、Ｐ端子に現れる電圧波形のデューティ比を監視し、デューティ比が０％、１００％、ほぼ５０％以外の所定値（あるいは所定範囲）にある場合にテスト状態であると判定し、テストモードの設定を行って出力信号をハイレベルに変更する。
【００３８】
テストモード時にテストモード判定部２２２の出力がハイレベルになると、選択部２１８では、状態信号レジスタ２１４内の比較器２３６の出力端に接続されたアナログスイッチ２４２のみがオン状態になっている。したがって、比較器２３６から出力された２値パルス列信号が選択部２１８内のアナログスイッチ２４２を介して通信ドライバ２２０に入力される。
【００３９】
図６は、励磁電流検出部２１２から出力される励磁電流データの具体例を示す図である。例えば、図６に示すように、励磁電流が０．２５Ａから６．５Ａまで変化したときに、５ビットの励磁電流データが“０００００”から“１１１１１”まで直線的に変化する対応付けがなされている。また、励磁電流が０．２５Ａ以下では励磁電流データが“０００００”に固定され、励磁電流が６．５Ａ以上では励磁電流データが“１１１１１”に固定される。
【００４０】
図７は、テストモード時における励磁電流とＸ端子に現れる信号のデューティ比との関係を示す図である。励磁電流データは、励磁電流値に対応して図６に示したような内容となるが、状態信号レジスタ２１４内の比較器２３６は、この励磁電流データよりもカウンタ２３４のカウント値の方が大きいときにハイレベルのパルス信号を出力する。例えば、励磁電流が０．２５Ａ以下の場合には励磁電流データが“０００００”となり、比較器２３６からはデューティ比１００％のパルス信号が出力されるため、通信ドライバ２２０からはこの信号の論理を反転したデューティ比０％の信号が出力される。また、励磁電流が６．５Ａ以上の場合には励磁電流データが“１１１１１”となり、比較器２３６からはデューティ比０％のパルス信号が出力されるため、通信ドライバ２２０からはこの信号の論理を反転したデューティ比１００％の信号が出力される。さらに、励磁電流が０．２５Ａから６．５Ａに向かって徐々に増加する場合には励磁電流データが“０００００”から“１１１１１”に向かって変化し、比較器２３６からはこの値に対応するデューティ比を有する２値パルス列信号が出力されるため、通信ドライバ２２０からはこの信号の論理を反転したデューティ比を有する２値パルス列信号が出力される。このようして、励磁電流が０．２５Ａ〜６．５Ａの範囲内にあるときには、励磁電流値に対応してデューティ比が０％〜１００％の間で直線的に変化する信号がＸ端子から出力される。Ｘ端子から出力される２値パルス列信号のデューティ比は励磁電流の値に比例しているため、この信号を平滑して電圧レベルを測定するだけで、励磁電流値を正確に測定することが可能になる。
【００４１】
このように、本実施形態の車両用発電制御装置２では、テストモード時以外の通常動作時には、ＥＣＵ４から送られてくる送信許可信号に対応して車両用発電機１の発電状態や励磁電流の値が含まれる状態信号が生成されて、対応する２値パルス列信号が送信され、テストモード時には、励磁電流の値に対応した２値パルス列信号が送信される。したがって、テストモード時には、ＥＣＵ４から送られてくる送信許可信号を待たずに、検出された車両用発電機１の状態に対応する２値パルス列信号を送信することが可能になり、この２値パルス列信号の取得を伴う検査の時間を短縮することができる。
【００４２】
また、ＥＣＵ４との間の通信用に備わった端子Ｘとは別に設けられたＰ端子に２値パルス列信号であるテストモード設定信号が入力されたときにテストモード判定部２２２によってテスト状態であると判定されるため、ノイズ等によってＰ端子の電圧がハイレベルあるいはローレベルに変化したときに、誤ってテストモードに設定されて車両用発電機１の状態に対応する２値パルスが送信されることを防止することができ、検査時間の短縮とともに車両用発電制御装置２やＥＣＵ４を含む充電システム全体の信頼性を高めることができる。
【００４３】
また、発電状態検出部２１０および励磁電流検出部２１２によって車両用発電機１の２種類の状態（発電状態と励磁電流）が検出されており、テストモード時には、この中の励磁電流に対応する２値パルス列信号が送出されるようになっている。これにより、検査時に必要な車両用発電機の状態（例えば励磁電流）に対応する２値パルス列信号のみを取得することが可能になり、送信される信号から検査に必要な部分を抽出する信号変換等の複雑な処理が不要になるとともに、信号変換に伴って生じる検査精度の低下を防止することができる。
【００４４】
また、テストモード設定信号が入力される端子として、車両用発電機１の固定子巻線１１の一相電圧を検出するＰ端子が用いられており、テストモード判定部２２２は、このＰ端子に現れる電圧のデューティ比が０％、１００％、ほぼ５０％のいずれかであるときにテスト状態でないと判定している。一般に、車両用発電機１が正常に発電動作を行っている場合にはＰ端子にはほぼ５０％のデューティ比を有する電圧が現れ、非発電時には０％あるいは１００％のデューティ比を有する電圧が現れるため、このときに誤って検査用の２値パルス列信号が送信されることを防止することができる。また、テストモード設定信号に専用の端子を設ける必要がなくなるため端子数を削減することができ、車両用発電制御装置２の小型化や内部結線の簡略化等が可能になる。
【００４５】
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、上述した実施形態では、ＥＣＵ４から車両用発電制御装置２に対して送信する信号として、車両用発電機１の発電電圧を制御するために用いられる調整電圧設定信号を例にとって説明したが、ＥＣＵ４から車両用発電制御装置２へ送信する信号としては、パワートランジスタ２２を駆動するＰＷＭ信号の最大デューティ比や、励磁電流の最大値、負荷応答制御を行う場合の制御パラメータなどと適宜置き換えたり、これら複数種類を組み合わせるようにしてもよい。
【００４６】
また、上述した実施形態では、テストモード判定部２２２は、Ｐ端子に現れる電圧のデューティ比が０％、１００％、ほぼ５０％のいずれかに該当しないときにテストモードの設定を行ったが、特定のデューティ比に該当するとき（例えばデューティ比が１０〜２０％の範囲に含まれているとき）にテストモードの設定を行うようにしてもよい。
【００４７】
また、複数のテスト条件下での検査を実施する場合には、各テスト条件毎に車両用発電機１の異なる状態を検出して、対応する２値パルス列信号を選択的に送信するようにしてもよい。
図８は、複数のテスト条件のそれぞれに対応して異なる種類の２値パルス列信号を出力する場合のテストモード判定部および選択部の変形例を示す図である。また、図９は複数のテスト条件のそれぞれに対応して異なる種類の２値パルス列信号を出力する場合の状態信号レジスタの変形例を示す図である。図５に示した状態信号レジスタ２１４、選択部２１８内の対応する構成と基本的に同じ構成については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４８】
図８に示すように、テストモード判定部２２２Ａは、電圧比較器２６０とデューティ比判定部２６２を含んで構成されている。電圧比較器２６０は、プラス端子に入力されるＰ端子の電圧と、マイナス端子に入力される３Ｖの基準電圧とを比較することにより、このＰ端子の電圧と同じデューティ比を有する２値信号を出力する。デューティ比判定部２６２は、電圧比較器２６０から出力される２値信号のデューティ比を判定する。
【００４９】
具体的には、デューティ比判定部２６２は、この２値信号のデューティ比が８０〜９０％の範囲に含まれている場合には出力端子ａからハイレベルの信号を出力し、それ以外の出力端子ｂ、ｃからローレベルの信号を出力する。また、デューティ比判定部２６２は、２値信号のデューティ比が１０〜２０％の範囲に含まれている場合には出力端子ｂからハイレベルの信号を出力し、それ以外の出力端子ａ、ｃからローレベルの信号を出力する。デューティ比判定部２６２は、２値信号のデューティ比が１０〜２０％、８０〜９０％の範囲のいずれにも含まれていない場合には、出力端子ｃからハイレベルの信号を出力し、それ以外の出力端子ａ、ｂからローレベルの信号を出力する。
【００５０】
また、選択部２１８Ａは、３つのアナログスイッチ２７０、２７２、２７４と３つのインバータ回路２８０、２８２、２８４を含んで構成されている。上述したデューティ比判定部２６２の出力端子ａから出力される信号がハイレベルになるとアナログスイッチ２７４がオンされる。同様に、出力端子ｂから出力される信号がハイレベルになるとアナログスイッチ２７２がオンされる。出力端子ｃから出力される信号がハイレベルになるとアナログスイッチ２７０がオンされる。
【００５１】
状態信号レジスタ２１４Ａは、発電状態レジスタ２３０、励磁電流レジスタ２３２、カウンタ２３４、２３９、比較器２３６、２３８を含んで構成されている。発電状態レジスタ２３０、カウンタ２３９、比較器２３８は、励磁電流レジスタ２３２、カウンタ２３４、比較器２３６と基本的に同じ動作を行うものであり、発電状態レジスタ２３０に格納される５ビットの発電状態データの値に応じたデューティ比の２値パルス列信号が比較器２３８から出力される。励磁電流レジスタ２３２に対応して比較器２３６から出力される２値パルス列信号が選択部２１８Ａ内のアナログスイッチ２７４に、発電状態レジスタ２３０に対応して比較器２３８から出力される２値パルス列信号がアナログスイッチ２７２に、送信信号発生部２１６から出力される状態信号がアナログスイッチ２７０にそれぞれ入力されている。
【００５２】
デューティ比が８０〜９０％の範囲に含まれるテストモード設定信号がＰ端子に入力されると、デューティ比判定部２６２の出力端子ａからハイレベルの信号が出力され、アナログスイッチ２７４のみがオンされる。したがって、状態信号レジスタ２１４Ａ内の比較器２３６から出力される励磁電流データに対応して生成された２値パルス列信号が通信ドライバ２２０に入力され、端子Ｘからは励磁電流の値を示す２値パルス列信号が出力される。このようにして励磁電流を検査するテスト条件下で動作が行われる。
【００５３】
また、デューティ比が１０〜２０％の範囲に含まれるテストモード設定信号がＰ端子に入力されると、デューティ比判定部２６２の出力端子ｂからハイレベルの信号が出力され、アナログスイッチ２７２のみがオンされる。したがって、状態信号レジスタ２１４Ａ内の比較器２３８から出力される発電状態データに対応して生成された２値パルス列信号が通信ドライバ２２０に入力され、端子Ｘからは発電状態を示す２値パルス列信号が出力される。このようにして発電状態を検査するテスト条件下での動作が行われる。
【００５４】
また、デューティ比が１０〜２０、８０〜９０％以外、例えば、テストモード時以外であって、デューティ比が０％、１００％、ほぼ５０％のいずれかの電圧がＰ端子に現れた場合には、ＥＣＵ４から送られてくる各種の信号に応じた通常の発電時の動作が行われる。
【００５５】
このように、図８および図９に示した構成を用いることにより、複数のテスト条件を設定して各テスト条件毎に車両用発電機１の異なる状態に対応する２値パルス列信号を端子Ｘから、ＥＣＵ４から送られてくる送信許可信号を待たずに取り出すことが可能になり、検査時間の短縮が可能になる。また、車両用発電機１が正常に発電動作を行っている場合にはＰ端子にはほぼ５０％のデューティ比を有する電圧が現れるため、このときに誤って検査用の２値パルス列信号が送信されることを防止することができる。さらに、テストモード設定信号用に専用の端子を設ける必要がなくなるため端子数を削減することができ、車両用発電制御装置２の小型化や内部結線の簡略化等が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の充電システムの全体構成を示す図である。
【図２】制御回路の詳細構成を示す図である。
【図３】ＥＣＵから送られてくる調整電圧指示信号のフォーマットを示す図である。
【図４】送信信号発生部によって生成される状態信号のフォーマットを示す図である。
【図５】状態信号レジスタ、選択部、通信ドライバの詳細な構成を示す図である。
【図６】励磁電流検出部から出力される励磁電流データの具体例を示す図である。
【図７】テストモード時における励磁電流とＸ端子に現れる信号のデューティ比との関係を示す図である。
【図８】テストモード判定部および選択部の変形例を示す図である。
【図９】状態信号レジスタの変形例を示す図である。
【符号の説明】
１車両用発電機
２車両用発電制御装置
３バッテリ
４ＥＣＵ（エンジン制御装置）
５電気負荷
２１制御回路
２２パワートランジスタ
２３環流ダイオード
２４抵抗
２００通信レシーバ
２０２通信制御部
２０４調整電圧設定部
２０６発電電圧検出部
２０８励磁Ｔｒドライバ
２１０発電状態検出部
２１２励磁電流検出部
２１４状態信号レジスタ
２１６送信信号発生部
２１８選択部
２２０通信ドライバ
２２２テストモード判定部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicular power generation control device that detects a power generation state of a vehicular generator.
[0002]
[Prior art]
In the conventional vehicle power generation control device, in order to quickly charge the battery, a constant power generation voltage (for example, 14.5 V) that is considerably higher than the battery open terminal voltage (for example, 12.8 V) is maintained. Controls vehicle generators.
[0003]
Recently, in order to control the power generation state of the vehicle generator according to the vehicle state, the power generation voltage of the vehicle generator is set based on a signal sent from an ECU (engine control device) or the like. A control device has been proposed (for example, see Patent Document 1). Also, when the power generation state of the vehicle generator changes, the power generation torque fluctuates. Therefore, in order to reflect this fluctuation state in throttle control and the like, a vehicle power generation control device that transmits a signal indicating the power generation state to an ECU or the like. Has been proposed (for example, see Patent Document 2). In addition, when a signal is transmitted and received between the power generation control device for a vehicle and an ECU or the like in this manner, a technique for eliminating the influence of noise and transmitting and receiving a signal correctly is known (for example, Patent Document 3). reference.).
[0004]
In addition, when manufacturing or shipping a vehicle generator or a vehicle power generation control device, it is necessary to check whether the vehicle power generation control device is operating normally. A power generation control device for a vehicle that can reduce the power consumption is known (for example, see Patent Document 4).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-8-275407 (page 5-12, FIG. 1-30)
[Patent Document 2]
JP-A-11-146698 (page 4-6, FIG. 1-8)
[Patent Document 3]
JP 2001-258295 A (page 3-5, FIG. 1-7)
[Patent Document 4]
JP-A-8-47180 (page 3-6, FIG. 1-5)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, according to the vehicle power generation control devices disclosed in Patent Documents 1 to 3 described above, communication is performed between the vehicle power generation control device and the ECU, and the power generation of the vehicle generator is controlled by the ECU. It is possible to set a voltage or send an instruction (transmission permission) from the ECU at the time of inspection to output a signal indicating the power generation state of the vehicle generator, but the power is generated according to the instruction sent from the ECU side. When a communication method of returning various state signals such as states from the power generation control device for a vehicle is used, it is necessary to send a transmission permission from the ECU or the like every time a state signal is transmitted, so that each time a state signal is acquired. Therefore, there is a problem that a response time is required and an inspection time is lengthened. For example, even if an attempt is made to continuously acquire a state signal while changing the power generation state of a vehicle generator, if transmission permission from an ECU or the like is required each time, transmission permission is required for one state signal acquisition. In other words, the communication response time alone requires a considerable amount of time.
[0007]
The format of the signal transmitted from the power generation control device for the vehicle to the ECU or the like is determined. Generally, the signal is transmitted and received in the form of a binary pulse train. Therefore, it is necessary to extract the signal change of the portion corresponding to the above, and determine the content thereof, and there is a problem that the processing for signal conversion becomes complicated and the inspection accuracy is reduced accordingly.
[0008]
In the vehicle power generation control device disclosed in Patent Document 4, the inspection time is shortened by increasing the frequency of the clock signal. However, since the communication time with the ECU or the like is not assumed, It does not provide a measure against an increase in the inspection time due to the response time of the communication.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to reduce the inspection time, eliminate the need for complicated processing, and improve the inspection accuracy for vehicles. It is to provide a control device.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a power generation control device for a vehicle according to the present invention includes a receiving unit that receives a signal indicating transmission permission transmitted from an external control device, and a state detection unit that detects a state of the power generator for a vehicle. Means, a test judging means for judging a test state, and a binary pulse train signal corresponding to a detection result by the state detecting means irrespective of whether transmission is permitted or not when the test judging means judges the test state. Transmitting means for transmitting a binary pulse train signal corresponding to the detection result by the state detecting means when the signal indicating transmission permission is received by the receiving means when the test determining means determines that the signal is not in the test state. Have. Accordingly, when in the test state, it is possible to transmit a binary pulse train signal corresponding to the detected state of the vehicle generator without waiting for the transmission permission sent from the external control device. It is possible to shorten the time of the inspection accompanying the acquisition of the binary pulse train signal.
[0011]
Further, an external signal input terminal is provided separately from the communication terminal used for performing communication with the above-described external control device, and the test determination unit corresponds to the test mode setting signal to the external signal input terminal. It is desirable to determine the test state when a binary pulse train signal is input. Thereby, when the voltage of the external signal input terminal changes to a high level or a low level due to noise or the like, it is erroneously determined to be in the test state, and a binary pulse corresponding to the state of the vehicle generator is transmitted. Therefore, the inspection time can be reduced, and the reliability of the entire system including the vehicle power generation control device and the external control device can be improved.
[0012]
Further, the above-described state detecting means detects a plurality of states of the vehicle generator, and the transmitting means, when the test determining means determines that the vehicle is in the test state, the plurality of states detected by the state detecting means. It is desirable to transmit a binary pulse train signal corresponding to one of the states. This makes it possible to acquire only a binary pulse train signal corresponding to the state of the vehicle generator required at the time of inspection, and to perform a complicated process such as signal conversion for extracting a part required for inspection from a transmitted signal. Can be eliminated, and a decrease in inspection accuracy caused by signal conversion can be prevented.
[0013]
Further, the state detecting means described above detects a plurality of states of the vehicular generator, and the test determining means determines a plurality of test conditions based on the test mode setting signal input to the external signal input terminal. One of the states can be selected, and the transmitting means, when the test determining means determines the test state, selects one of the plurality of states detected by the state detecting means corresponding to the selected test condition. And transmitting the corresponding binary pulse train signal. This makes it possible to detect a plurality of states of the vehicle generator, so that it is possible to easily cope with a case where the external control device needs information on the plurality of states of the vehicle generator. . Also, even when different test conditions are set for each state of the vehicle generator, a binary pulse train signal for each state of the vehicle generator detected corresponding to each test condition can be transmitted, It is possible to prevent a binary pulse train signal corresponding to each of the plurality of states of the vehicle generator from being erroneously transmitted during a normal operation other than the test state.
[0014]
As the above-mentioned external signal input terminal, a terminal for detecting a one-phase voltage of the stator winding of the vehicle generator is used, and the test determination means determines that the duty ratio of the voltage appearing at the external signal input terminal is 0. It is desirable to determine that it is not in the test state when any of%, 100%, and almost 50%. When the vehicular generator is operating normally, a voltage having a duty ratio of about 50% appears at the external signal input terminal. At this time, a binary pulse train signal for inspection is erroneously transmitted. Can be prevented. Further, since it is not necessary to provide a dedicated terminal for the test mode setting signal, the number of terminals can be reduced, and the power generation control device for a vehicle can be reduced in size and the internal connection can be simplified.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a charging system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a charging system according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the charging system of the present embodiment includes a vehicle generator 1, a vehicle power generation control device 2, a battery 3, and an ECU (engine control device) 4. An electric load 5 is connected to the battery 3 in parallel as needed.
[0016]
The vehicle generator 1 includes a three-phase stator winding 11 included in a stator, a rectifier circuit 12 provided for performing full-wave rectification of the three-phase output of the stator winding 11, and a rotor. And an excitation winding 13 provided. The control of the output voltage of the vehicular generator 1 is performed by appropriately controlling the energization of the excitation winding 13 by the vehicular power generation controller 2. An output terminal of the vehicle generator 1 is connected to the battery 3, and a charging current is supplied to the battery 3 from this output terminal.
[0017]
The vehicular power generation control device 2 controls the exciting current of the vehicular generator 1 so that the output voltage of the vehicular generator 1 becomes a predetermined adjustment voltage set value. The power generation control device 2 for a vehicle includes a control circuit 21, a power transistor 22, a freewheeling diode 23, and, in the present embodiment, a resistor 24 for detecting an exciting current.
[0018]
The control circuit 21 detects the output voltage of the vehicular generator 1 and performs on / off control of the power transistor 22 so that the output voltage matches the adjustment voltage set value. The control circuit 21 is connected to the ECU 4 via the terminal X and the communication line 6 and receives a signal including an adjustment voltage instruction value for designating an adjustment voltage setting value from the ECU 4 or the vehicle generator 1 An operation of transmitting a signal regarding the state of the electronic control unit to the ECU 4 is performed. The power transistor 22 is connected in series to the exciting winding 13 in the vehicle generator 1, and an exciting current flows through the exciting winding 13 when turned on by the control circuit 21. The freewheel diode 23 is connected in parallel to the exciting winding 13 in the vehicle generator 1 and circulates the exciting current flowing through the exciting winding 13 when the power transistor 22 is turned off. The resistor 24 is connected in series to the power transistor 22 and is used to detect an exciting current flowing between the emitter and the collector of the power transistor 22. In this embodiment, the excitation current detection method using the resistor 24 has been described. However, an excitation current detection method in which the power transistor 22 is a MOSFET and a current detection MOSFET is provided in addition thereto is also known.
[0019]
FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration of the control circuit 21. As shown in FIG. 2, the control circuit 21 includes a communication receiver 200, a communication control unit 202, an adjustment voltage setting unit 204, a generation voltage detection unit 206, an excitation Tr (transistor) driver 208, a generation state detection unit 210, and an excitation current detection. The configuration includes a section 212, a state signal register 214, a transmission signal generation section 216, a selection section 218, a communication driver 220, and a test mode determination section 222.
[0020]
Communication receiver 200 receives a signal transmitted from ECU 4 via communication line 6 and terminal X. Signals sent from the ECU 4 include an adjustment voltage instruction signal including an adjustment voltage instruction value for setting the generation voltage of the vehicle generator 1 and a transmission permission including a transmission instruction of the state of the vehicle generator 1. There are signals.
[0021]
FIG. 3 is a diagram showing a format of the adjustment voltage instruction signal sent from the ECU 4. As shown in FIG. 3, the adjustment voltage instruction signal includes a head portion of the signal, a header for identifying that the signal is the adjustment voltage instruction signal, an adjustment voltage instruction value, and an error detection signal of the signal. The check flag is used. The transmission permission signal sent from the ECU 4 has the same format. That is, the header may be changed to a content that allows the transmission permission signal to be identified, and the portion corresponding to the adjustment voltage instruction value may be changed to the content that indicates transmission permission.
[0022]
The communication control unit 202 analyzes the content of the signal received by the communication receiver 200 and sends an operation instruction corresponding to the type of the signal to the adjustment voltage setting unit 204 or the transmission signal generation unit 216. Specifically, when the adjustment voltage instruction signal is received by communication receiver 200, the fact and the adjustment voltage instruction value included in the adjustment voltage instruction signal are sent to adjustment voltage setting section 204. When the transmission permission signal is received by communication receiver 200, an instruction indicating transmission permission is sent to transmission signal generation section 216.
[0023]
The adjustment voltage setting unit 204 sets the adjustment voltage based on the adjustment voltage instruction value input from the communication control unit 202. The generation voltage detection unit 206 compares the adjustment voltage set by the adjustment voltage setting unit 204 with the output voltage of the vehicle generator 1 applied to the B terminal, and performs PWM corresponding to the magnitude comparison result of these voltages. A (pulse width modulation) signal is output to the excitation Tr driver 208. The excitation Tr driver 208 drives the excitation current drive power transistor 22 based on the comparison result output from the generated voltage detection unit 206. When the output voltage of the vehicle generator 1 is lower than the adjustment voltage, the power transistor 22 is driven to the ON state by the excitation Tr driver 208, and an excitation current flows through the excitation winding 13. Conversely, when the output voltage of the vehicle generator 1 is higher than the regulated voltage, the power transistor 22 is not driven and is turned off.
[0024]
The power generation state detection unit 210 detects the power generation state of the vehicle generator 1 based on the voltage at the P terminal. The P terminal is connected to one of the three phase windings constituting the stator winding 11, and a one-phase voltage appears at the P terminal. Further, the peak value of the one-phase voltage appearing at the P terminal is detected by the power generation state detection unit 210 as the power generation state of the vehicle generator 1, and is output as power generation state data of a predetermined number of bits (for example, 5 bits). The content of the power generation state data is updated at predetermined time intervals. The exciting current detecting unit 212 detects the exciting current based on the voltage at one end of the resistor 24 (voltage drop of the resistor 24) connected in series to the power transistor 22, and detects the exciting current of a predetermined number of bits (for example, 5 bits). Output data. The contents of the exciting current data are updated at predetermined time intervals.
[0025]
The state signal register 214 holds the 5-bit power generation state data output from the power generation state detection unit 210 and the 5-bit excitation current data output from the excitation current detection unit 212, respectively. The state signal register 214 has a function of generating a binary pulse train signal having a duty ratio according to the contents of the exciting current data. The generation mechanism of the binary pulse train signal will be described later.
[0026]
The transmission signal generator 216 generates a state signal of the vehicle generator 1 using the power generation state data and the excitation current data held in the state signal register 214. The generation of the state signal is performed when an instruction indicating transmission permission is sent from the communication control unit 202.
[0027]
FIG. 4 is a diagram showing a format of the status signal generated by the transmission signal generator 216. As shown in FIG. 4, the status signal includes a head portion of the signal, a header for identifying that the signal is a status signal, excitation current data and power generation status data read from the status signal register 214, and It consists of a check flag used to detect a signal error.
[0028]
The selection unit 218 receives the state signal generated by the transmission signal generation unit 216 and a binary pulse train signal having a duty ratio according to the contents of the excitation current data output from the state signal register 214. The signals are selectively output. Specifically, a binary pulse train signal corresponding to the exciting current data is selected in the test mode (described later), and a state signal is selected in other normal operations. The communication driver 220 transmits the signal selected by the selection unit 218 from the terminal X.
[0029]
The test mode determination unit 222 determines whether the test mode has been set. In the present embodiment, the test mode is set by inputting a test mode setting signal composed of a binary pulse train signal to a P terminal from an external test apparatus (not shown). For example, a voltage having a duty ratio of 0% or 100% appears at the P terminal when the vehicle generator 1 is not generating power, and a voltage having a duty ratio of approximately 50% appears during power generation. If the test mode setting signal is input so as to be other than the above, the test mode determination unit 222 can determine that the test mode has been designated. Further, by inputting the test mode setting signal so as not to change the peak value of the voltage appearing at the P terminal, the operation of the power generation state detection unit 210 can be prevented from being affected.
[0030]
FIG. 5 is a diagram illustrating a detailed configuration of the status signal register 214, the selection unit 218, and the communication driver 220.
As shown in FIG. 5, the state signal register 214 includes a power generation state register 230, an exciting current register 232, a counter 234, and a comparator 236. The power generation state register 230 stores the 5-bit power generation state data (D₀~ D₄) Hold. The exciting current register 232 stores the 5-bit exciting current data (D₀~ D₄) Hold. The counter 234 performs a count-up operation in synchronization with a clock signal input from a clock generation circuit (not shown), and has a 5-bit count value (Q₀~ Q₄) Is output. The comparator 236 compares the 5-bit exciting current data held by the exciting current register 232 with the 5-bit count value output from the counter 234, and turns on when the exciting current data is smaller than the count value. Outputs a level signal.
[0031]
Further, as shown in FIG. 5, the selection unit 218 includes two analog switches 240 and 242 and an inverter circuit 244. The one analog switch 240 is turned on when the output signal of the test mode determination unit 222 is at a low level (when not in the test mode), and outputs the state signal input from the transmission signal generation unit 216 to the communication driver 220. I do. The other analog switch 242 is turned on when the output signal of the test mode determination unit 222 is at a high level (during the test mode), and the binary pulse train signal input from the comparator 236 in the state signal register 214 is turned on. Is output to the communication driver 220.
[0032]
Further, as shown in FIG. 5, the communication driver 220 includes a transistor 250 and resistors 252 and 254. The output terminal of the two analog switches 240 and 242 in the selection unit 218 is connected to the transistor 250 via the resistor 252. The transistor 250 is turned on when a high-level signal is input to the base, and is connected to the low level. It is turned off when the signal is input. When the transistor 250 is turned on, a current flows between the emitter and the collector through the resistor 254, and a low level signal is output from the collector. This signal is sent to the ECU 4 via the terminal X and the communication line 6. Conversely, when the transistor 250 is turned off, no current flows between the emitter and the collector through the resistor 254, so that the potential of one end of the resistor 254 (collector side of the transistor 250) increases, and a high-level signal from the communication driver 220 is output. Is output. This signal is sent to the ECU 4 via the terminal X and the communication line 6.
[0033]
The communication receiver 200 and the communication control unit 202 described above serve as a receiving unit, the power generation state detecting unit 210, the exciting current detecting unit 212, and the state signal register 214 serve as a state detecting unit, the test mode determining unit 222 serves as a test determining unit, and a transmission signal. The generation unit 216, the selection unit 218, and the communication driver 220 each correspond to a transmission unit. The terminal X corresponds to a communication terminal, and the P terminal corresponds to an external signal input terminal. Further, the ECU 4 corresponds to the external control device.
[0034]
The vehicle power generation control device 2 of the present embodiment has such a configuration, and the operation thereof will be described next.
Operation during normal operation (1)
First, the operation of setting the adjustment voltage based on the adjustment voltage instruction signal sent from the ECU 4 will be described.
[0035]
When an adjustment voltage instruction signal is sent from the ECU 4 to the terminal X via the communication line 6, the communication receiver 200 in the control circuit 21 receives this signal. The communication control unit 202 determines that the signal is an adjustment voltage instruction signal based on the content of the header of the signal received by the communication receiver 200, extracts the adjustment voltage instruction value included in the signal, and adjusts the adjustment voltage instruction value. Send to setting section 204. The adjustment voltage setting unit 204 sets the adjustment voltage based on the adjustment voltage instruction value sent from the communication control unit 202. The generated voltage detection unit 206 compares the set adjustment voltage with the voltage at the terminal B (output voltage of the vehicle generator 1) and outputs a PWM signal corresponding to the comparison result. The excitation Tr driver 208 drives the power transistor 22 based on the PWM signal. In this way, control is performed so that the output voltage of the vehicle generator 1 matches the adjustment voltage set in accordance with the adjustment voltage instruction signal sent from the ECU 4.
[0036]
Operation during normal operation (2)
Next, an operation of returning a state signal to the ECU 4 when a transmission permission signal is transmitted from the ECU 4 will be described.
When a transmission permission signal is sent from the ECU 4 to the terminal X via the communication line 6, the communication receiver 200 in the control circuit 21 receives this signal. The communication control unit 202 determines that this signal is a transmission permission signal based on the content of the header of the signal received by the communication receiver 200, and sends an instruction indicating transmission permission to the transmission signal generation unit 216. When an instruction indicating transmission permission is sent, the transmission signal generation unit 216 outputs the power generation state data held in the power generation state register 230 in the state signal register 214 and the excitation current held in the excitation current register 232 at this time. By reading out the current data, a state signal having the format shown in FIG. 4 is generated and output to the selection unit 218. During a normal operation other than the test mode, the output of the test mode determination unit 222 is at a low level, and in the selection unit 218, only the analog switch 240 connected to the output terminal of the transmission signal generation unit 216 is on. . Therefore, the state signal output from the transmission signal generator 216 is input to the communication driver 220 via the analog switch 240 in the selector 218, and transmitted to the ECU 4 by the communication driver 220.
[0037]
Operation in test mode
Next, an operation in a test mode in which a test mode setting signal is input to the P terminal will be described.
When the test mode setting signal is input to the P terminal, the test mode determination unit 222 monitors the duty ratio of the voltage waveform appearing at the P terminal, and the duty ratio is 0%, 100%, a predetermined value other than approximately 50% ( (Or a predetermined range), it is determined to be in the test state, the test mode is set, and the output signal is changed to the high level.
[0038]
When the output of the test mode determination unit 222 becomes high level in the test mode, in the selection unit 218, only the analog switch 242 connected to the output terminal of the comparator 236 in the state signal register 214 is turned on. Therefore, the binary pulse train signal output from the comparator 236 is input to the communication driver 220 via the analog switch 242 in the selector 218.
[0039]
FIG. 6 is a diagram illustrating a specific example of the excitation current data output from the excitation current detection unit 212. For example, as shown in FIG. 6, when the exciting current changes from 0.25 A to 6.5 A, the 5-bit exciting current data changes linearly from "00000" to "11111". I have. When the exciting current is 0.25 A or less, the exciting current data is fixed to “00000”, and when the exciting current is 6.5 A or more, the exciting current data is fixed to “11111”.
[0040]
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the exciting current and the duty ratio of the signal appearing at the X terminal in the test mode. The exciting current data has contents as shown in FIG. 6 corresponding to the exciting current value, but the comparator 236 in the state signal register 214 has a larger count value of the counter 234 than the exciting current data. Sometimes a high-level pulse signal is output. For example, when the exciting current is 0.25 A or less, the exciting current data becomes “00000” and the comparator 236 outputs a pulse signal with a duty ratio of 100%. An inverted signal having a duty ratio of 0% is output. When the exciting current is 6.5 A or more, the exciting current data becomes “11111” and the comparator 236 outputs a pulse signal with a duty ratio of 0%. An inverted signal having a duty ratio of 100% is output. Further, when the exciting current gradually increases from 0.25 A to 6.5 A, the exciting current data changes from “00000” to “11111”, and the comparator 236 outputs the duty corresponding to this value. Since a binary pulse train signal having a ratio is output, the communication driver 220 outputs a binary pulse train signal having a duty ratio obtained by inverting the logic of this signal. Thus, when the exciting current is in the range of 0.25 A to 6.5 A, a signal whose duty ratio changes linearly between 0% and 100% corresponding to the exciting current value is output from the X terminal. Is output. Since the duty ratio of the binary pulse train signal output from the X terminal is proportional to the value of the exciting current, it is possible to accurately measure the exciting current value only by smoothing this signal and measuring the voltage level. become.
[0041]
As described above, in the vehicle power generation control device 2 of the present embodiment, during the normal operation other than the test mode, the power generation state of the vehicle power generator 1 and the excitation current of the excitation current correspond to the transmission permission signal sent from the ECU 4. A state signal including the value is generated, and a corresponding binary pulse train signal is transmitted. In the test mode, a binary pulse train signal corresponding to the value of the exciting current is transmitted. Therefore, in the test mode, it is possible to transmit a binary pulse train signal corresponding to the detected state of the vehicle generator 1 without waiting for the transmission permission signal sent from the ECU 4. It is possible to shorten the time of the inspection accompanying the acquisition of the signal.
[0042]
Also, when a test mode setting signal, which is a binary pulse train signal, is input to a P terminal provided separately from a terminal X provided for communication with the ECU 4, it is determined that the test mode determination unit 222 is in the test state. Since the determination is made, when the voltage at the P terminal changes to a high level or a low level due to noise or the like, the test mode is erroneously set and a binary pulse corresponding to the state of the vehicle generator 1 is transmitted. Can be prevented, the inspection time can be shortened, and the reliability of the entire charging system including the vehicle power generation control device 2 and the ECU 4 can be improved.
[0043]
Further, two types of states (power generation state and excitation current) of the vehicular generator 1 are detected by the power generation state detection unit 210 and the excitation current detection unit 212. In the test mode, the two states corresponding to the excitation current in the test mode are detected. A value pulse train signal is transmitted. As a result, it is possible to acquire only a binary pulse train signal corresponding to the state of the vehicle generator required at the time of inspection (for example, the excitation current), and to perform signal conversion for extracting a portion required for inspection from a transmitted signal. This eliminates the need for complicated processing such as that described above, and can prevent a decrease in inspection accuracy caused by signal conversion.
[0044]
As a terminal to which the test mode setting signal is input, a P terminal for detecting a one-phase voltage of the stator winding 11 of the vehicle generator 1 is used. When the duty ratio of the appearing voltage is any of 0%, 100%, and almost 50%, it is determined that the test state is not established. In general, when the vehicle generator 1 is performing the power generation operation normally, a voltage having a duty ratio of approximately 50% appears at the P terminal, and a voltage having a duty ratio of 0% or 100% appears at the time of non-power generation. Therefore, it is possible to prevent the binary pulse train signal for inspection from being erroneously transmitted at this time. In addition, since it is not necessary to provide a dedicated terminal for the test mode setting signal, the number of terminals can be reduced, so that the vehicle power generation control device 2 can be downsized and the internal connection can be simplified.
[0045]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the adjustment voltage setting signal used to control the power generation voltage of the vehicle generator 1 has been described as an example of the signal transmitted from the ECU 4 to the power generation control device 2 for a vehicle. The signal transmitted from the ECU 4 to the power generation control device 2 for a vehicle may be appropriately replaced with a maximum duty ratio of a PWM signal for driving the power transistor 22, a maximum value of an exciting current, a control parameter for performing load response control, or the like. These plural types may be combined.
[0046]
Further, in the above-described embodiment, the test mode determination unit 222 sets the test mode when the duty ratio of the voltage appearing at the P terminal does not correspond to any of 0%, 100%, and almost 50%. The test mode may be set when a specific duty ratio is satisfied (for example, when the duty ratio is included in the range of 10 to 20%).
[0047]
Further, when the inspection is performed under a plurality of test conditions, a different state of the vehicle generator 1 is detected for each test condition, and a corresponding binary pulse train signal is selectively transmitted. Is also good.
FIG. 8 is a diagram illustrating a modified example of the test mode determination unit and the selection unit when different types of binary pulse train signals are output corresponding to each of a plurality of test conditions. FIG. 9 is a diagram showing a modification of the state signal register in the case of outputting different types of binary pulse train signals corresponding to a plurality of test conditions, respectively. Components that are basically the same as the corresponding components in the state signal register 214 and the selector 218 shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
[0048]
As shown in FIG. 8, the test mode determination unit 222A includes a voltage comparator 260 and a duty ratio determination unit 262. The voltage comparator 260 compares the voltage of the P terminal input to the plus terminal with the reference voltage of 3 V input to the minus terminal to generate a binary signal having the same duty ratio as the voltage of the P terminal. Output. Duty ratio determination section 262 determines the duty ratio of the binary signal output from voltage comparator 260.
[0049]
Specifically, when the duty ratio of the binary signal is within the range of 80 to 90%, the duty ratio determination unit 262 outputs a high-level signal from the output terminal a, and outputs other signals. A low-level signal is output from terminals b and c. When the duty ratio of the binary signal is in the range of 10 to 20%, the duty ratio determination unit 262 outputs a high-level signal from the output terminal b, and outputs the other output terminals a and c. Outputs a low level signal. When the duty ratio of the binary signal is not included in any of the ranges of 10% to 20% and 80% to 90%, the duty ratio determination unit 262 outputs a high level signal from the output terminal c. Output low level signals from the output terminals a and b other than.
[0050]
The selection section 218A includes three analog switches 270, 272, 274 and three inverter circuits 280, 282, 284. When the signal output from the output terminal a of the duty ratio determination unit 262 goes high, the analog switch 274 is turned on. Similarly, when the signal output from the output terminal b becomes high level, the analog switch 272 is turned on. When the signal output from the output terminal c goes high, the analog switch 270 is turned on.
[0051]
The state signal register 214A includes a power generation state register 230, an exciting current register 232, counters 234 and 239, and comparators 236 and 238. The power generation state register 230, the counter 239, and the comparator 238 perform basically the same operations as the excitation current register 232, the counter 234, and the comparator 236, and the 5-bit power generation state data stored in the power generation state register 230 Is output from the comparator 238. The binary pulse train signal output from the comparator 236 corresponding to the exciting current register 232 is supplied to the analog switch 274 in the selector 218A, and the binary pulse train signal output from the comparator 238 corresponding to the power generation state register 230 is supplied to the analog switch 274. The state signal output from the transmission signal generation unit 216 is input to the analog switch 270, respectively.
[0052]
When a test mode setting signal whose duty ratio falls within the range of 80 to 90% is input to the P terminal, a high-level signal is output from the output terminal a of the duty ratio determination unit 262, and only the analog switch 274 is turned on. You. Therefore, a binary pulse train signal generated corresponding to the exciting current data output from the comparator 236 in the state signal register 214A is input to the communication driver 220, and a binary pulse train indicating the value of the exciting current is input from the terminal X. A signal is output. In this way, the operation is performed under the test condition for inspecting the exciting current.
[0053]
When a test mode setting signal whose duty ratio falls within the range of 10% to 20% is input to the P terminal, a high-level signal is output from the output terminal b of the duty ratio determination unit 262, and only the analog switch 272 is turned on. Turned on. Therefore, a binary pulse train signal generated corresponding to the power generation state data output from the comparator 238 in the state signal register 214A is input to the communication driver 220, and a binary pulse train signal indicating the power generation state is output from the terminal X. Is output. In this manner, the operation under the test condition for inspecting the power generation state is performed.
[0054]
When the duty ratio is other than 10 to 20, 80 to 90%, for example, other than in the test mode, and any one of the voltages of 0%, 100%, and almost 50% appears at the P terminal, The normal power generation operation is performed in response to various signals sent from the ECU 4.
[0055]
As described above, by using the configuration shown in FIGS. 8 and 9, a plurality of test conditions are set, and a binary pulse train signal corresponding to a different state of the vehicle generator 1 is output from the terminal X for each test condition. The transmission permission signal sent from the ECU 4 can be taken out without waiting, and the inspection time can be shortened. In addition, when the vehicle generator 1 is performing a normal power generation operation, a voltage having a duty ratio of approximately 50% appears at the P terminal, and a binary pulse train signal for inspection is erroneously transmitted at this time. Can be prevented. Furthermore, since it is not necessary to provide a dedicated terminal for the test mode setting signal, the number of terminals can be reduced, and the power generation control device 2 for a vehicle can be reduced in size and the internal connection can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a charging system according to an embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration of a control circuit.
FIG. 3 is a diagram showing a format of an adjustment voltage instruction signal sent from an ECU.
FIG. 4 is a diagram showing a format of a status signal generated by a transmission signal generator.
FIG. 5 is a diagram illustrating a detailed configuration of a status signal register, a selection unit, and a communication driver.
FIG. 6 is a diagram illustrating a specific example of excitation current data output from an excitation current detection unit.
FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between an exciting current and a duty ratio of a signal appearing at an X terminal in a test mode.
FIG. 8 is a diagram illustrating a modification of the test mode determination unit and the selection unit.
FIG. 9 is a diagram showing a modification of the state signal register.
[Explanation of symbols]
1 vehicle generator
2 Vehicle power generation control device
3 Battery
4 ECU (engine control unit)
5 Electric load
21 Control circuit
22 power transistors
23 freewheeling diode
24 Resistance
200 communication receiver
202 Communication control unit
204 Adjustment voltage setting section
206 Generated voltage detector
208 Excitation Tr driver
210 Power generation state detection unit
212 Excitation current detector
214 Status signal register
216 Transmission signal generator
218 Selector
220 Communication Driver
222 Test mode judgment unit

Claims

Receiving means for receiving a signal indicating transmission permission sent from the external control device,
State detection means for detecting the state of the vehicle generator,
Test determination means for determining that the test state is established;
If it is determined by the test determination means that the state is the test state, a binary pulse train signal corresponding to the detection result by the state detection means is transmitted regardless of the presence or absence of the transmission permission. Transmitting means for transmitting a binary pulse train signal corresponding to a detection result by the state detecting means when the signal indicating the transmission permission is received by the receiving means,
A power generation control device for a vehicle, comprising:

In claim 1,
An external signal input terminal is provided separately from a communication terminal used for performing communication with the external control device,
The power generation control device for a vehicle according to claim 1, wherein the test determination unit determines that the test state is established when a binary pulse train signal corresponding to a test mode setting signal is input to the external signal input terminal.

In claim 1 or 2,
The state detecting means detects a plurality of states of the vehicle generator,
The transmitting unit transmits a binary pulse train signal corresponding to one of the plurality of states detected by the state detecting unit when the test determining unit determines that the state is the test state. A power generation control device for a vehicle, comprising:

In claim 2,
The state detecting means detects a plurality of states of the vehicle generator,
The test determination means can select one of a plurality of test conditions based on the test mode setting signal input to the external signal input terminal,
The transmitting means, when the test determining means determines that the test state, is a state corresponding to the selected test condition from among the plurality of states detected by the state detecting means. A power generation control device for a vehicle, wherein a selected binary pulse train signal is transmitted.

In claim 2,
As the external signal input terminal, a terminal for detecting a one-phase voltage of a stator winding of the vehicle generator is used,
The power generation control device for a vehicle, wherein the test determination means determines that the test state is not established when the duty ratio of the voltage appearing at the external signal input terminal is 0%, 100%, or substantially 50%. .