JP2007104831A

JP2007104831A - 発電制御装置

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Publication number: JP2007104831A
Application number: JP2005293100A
Authority: JP
Inventors: Toshiyo Teramoto; 年世寺本; Tadatoshi Asada; 忠利浅田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-10-06
Filing date: 2005-10-06
Publication date: 2007-04-19
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Abstract

【課題】誤組み付けを防止するとともに、設計、製造、流通におけるコスト増加を防止することができる発電制御装置を提供すること。
【解決手段】発電制御装置１は、電源投入信号を送信する車両側インタフェース回路を備えた外部制御装置４が接続され、外部制御装置４から送られてくる電源投入信号に応じて動作を開始する。発電制御装置１は、外部制御装置４から入力される電源投入信号が入力される受信端子１１と、複数種類の車両側インタフェース回路のいずれが受信端子１１に接続された場合であっても、車両側インタフェース回路から受信端子１１に入力された電源投入信号を受信可能な制御信号受信回路１７と、制御信号受信回路１７によって電源投入信号を受信したときに動作を開始する電源回路１３と、電源回路１３による動作電源の供給を受けて発電制御動作を行う発電制御回路１４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、外部制御装置に接続されて車両用発電機の発電制御を行う発電制御装置に関する。

従来の発電制御装置の中には、接続された外部制御装置から送られてくる電源投入信号を外部信号受信端子を介して受信した後に発電制御を開始するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。電源投入信号を送信する外部制御装置側のインタフェース回路がアナログ回路で構成されている場合には、このアナログ回路はプルダウン回路とプルアップ回路の２種類に大きく分類することができる。なお、特許文献１に開示された構成ではプルアップ回路が用いられている。
特開２００３−８８１９１号公報（第５−１４頁、図１−８）

ところで、利用者が何らかの理由によって車両用発電機および発電制御装置を交換する場合に、外部制御装置側のインタフェース回路の構成に対応しない発電制御装置を誤組み付けした場合、外部制御装置から発電制御装置に向けて正常に信号が送受信されなくなるという問題があった。例えば、外部制御装置にプルアップ回路からなるインタフェース回路が備わっているのにプルダウン回路用の受信回路を備える発電制御装置を組み付けてしまった場合や、反対に、外部制御装置にプルダウン回路からなるインタフェース回路が備わっているのにプルアップ回路用の受信回路を備える発電制御装置を組み付けてしまった場合には、受信信号がハイレベル固定あるいはローレベル固定になってしまうため、発電制御装置では電源投入信号を受信できず、発電制御を開始することができない。緊急時に車両整備設備や条件が整わない環境において、利用者が車両用発電機や発電制御装置の交換を実施し、長距離の車両走行を行う場合に、上述した誤組み付けが行われると、発電制御装置では外部制御装置から送られてくる電源投入信号を受信することができないため、バッテリ上がりを引き起こすことになる。

また、誤組み付けの有無にかかわらず、発電制御装置の受信回路として２種類の構成を用意する必要があり、発電制御装置の種類が多くなって、設計、製造、流通におけるコスト増加につながるという問題があった。

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、誤組み付けを防止するとともに、設計、製造、流通におけるコスト増加を防止することができる発電制御装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の発電制御装置は、電源投入信号を送信する車両側インタフェース回路を備えた外部制御装置が接続され、外部制御装置から送られてくる電源投入信号に応じて動作を開始しており、外部制御装置から入力される電源投入信号が入力される受信端子と、複数種類の車両側インタフェース回路のいずれが受信端子に接続された場合であっても、車両側インタフェース回路から受信端子に入力された電源投入信号を受信可能な受信回路と、受信回路によって電源投入信号を受信したときに動作を開始する電源回路と、電源回路による動作電源の供給を受けて発電制御動作を行う発電制御回路とを備えている。これにより、複数のインタフェース回路のいずれが用いられた場合であっても電源投入信号を受信することが可能になるため、正常動作を維持することができ、誤組み付け時における信頼性低下を防止することができる。

また、上述した複数種類の車両側インタフェース回路のそれぞれは、プルダウン回路およびプルアップ回路のいずれか一方を備えることが望ましい。アナログ回路によって構成される車両側インタフェース回路の代表的なものとしてプルダウン回路とプルアップ回路が知られているが、これらのどちらの回路が用いられた場合であっても正常に電源投入信号を受信することができる。また、プルダウン回路とプルアップ回路のいずれが用いられるかを想定して受信回路を設計する必要がなくなるため、設計の手間が減るとともに、受信回路を共用化することにより発電制御装置の機種の数を減らすことができるため製造や流通におけるコスト増加を防止する効果もある。

また、上述した受信回路は、プルダウン回路を用いた電源投入信号の有無およびプルアップ回路を用いた電源投入信号の有無を、受信端子に現れる電圧に基づいて検出することが望ましい。これにより、プルダウン回路の接続の有無およびプルアップ回路の接続の有無によって、受信端子に現れる電圧が変化するため、この電圧変化を監視することにより、電源投入信号の有無を確実に検出することができる。

また、上述した受信端子は、定電流回路と複数のダイオードからなる直列回路の中間位置に接続されており、受信回路は、プルダウン回路を用いた電源投入信号の有無およびプルアップ回路を用いた電源投入信号の有無を、受信端子に流れる電流の向きに基づいて検出することが望ましい。ダイオードは抵抗を用いた場合に比べて電流に対応する電圧応答が非線形のため、電源投入信号を受信した際の電圧応答感度が高く、確実に検出することができる。

また、使用される車両側インタフェース回路の種類に応じて選択的に受信端子に接続されるリーク保障回路を備えることが望ましい。これにより、車両側インタフェース回路内で発生するリーク電流による発電制御装置側における誤動作を防止することができる。

また、上述した車両側インタフェース回路の種類を判別する判別回路と、判別回路によって判別された車両側インタフェース回路の種類に応じて機能を選択する機能選択回路とをさらに備えることが望ましい。これにより、誤組み付けが行われた場合であっても、車両側の要求仕様に合わせて、本来設定されていた適切な制御動作を実施することが可能になる。また、多くの機能を搭載することが可能になる。

また、上述した機能選択回路によって選択可能な機能は、車両用発電機の発電状態を制御する発電制御機能であることが望ましい。具体的には、上述した発電制御機能には、車両用発電機の出力電圧に基づいて発電状態を制御する機能と、車両用発電機に接続されるバッテリの端子電圧に基づいて発電状態を制御する機能とが含まれることが望ましい。これにより、バッテリセンシング方式（バッテリの端子電圧に基づいて発電状態を制御する方式）の車両側の要求に対してオルタセンシング方式（車両用発電機の出力電圧に基づいて発電状態を制御する方式）の発電制御が実施された場合に発生する過充電状態や、反対にオルタセンシング方式の車両側の要求に対してバッテリセンシング方式の発電制御が実施された場合に発生する過放電状態を未然に防ぐことが可能になる。

また、上述した機能選択回路によって選択可能な機能は、車両用発電機の励磁電流の増加速度を制限する励磁電流増加速度制御機能であることが望ましい。あるいは、上述した機能選択回路によって選択可能な機能は、エンジン始動時における車両用発電機の発電開始回転数を制限する始動時発電開始回転数制御機能であることが望ましい。これにより、励磁電流増加速度制御機能や始動時発電開始回転数制御機能を有効とする車両側の要求に対してこれらの機能を実施しない制御が行われた場合に発生するエンジン回転停止（エンスト）や、反対に、励磁電流増加速度制御機能を無効とする車両側の要求に対してこの機能を実施する制御が行われた場合に発生するバッテリの端子電圧の低下によるランプの明暗発生やその他の電子機器への悪影響を未然に防ぐことができる。

また、上述した外部制御装置に接続された入出力端子と、車両側インタフェース回路の種類を判別する判別回路と、判別回路によって判別された車両側インタフェース回路の種類に応じて、入出力端子を信号送信用の出力端子あるいは信号受信用の入力端子に切り替える端子切替回路をさらに備えることが望ましい。これにより、車両側に要求仕様に合わせて入出力端子の機能を設定することが可能になり、端子数や配線数を低減することが可能になる。

以下、本発明を適用した一実施形態の発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。

〔第１の実施形態〕
図１は、第１の実施形態の発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、本実施形態の発電システムは、発電制御装置１、車両用発電機２、バッテリ３、外部制御装置４を含んで構成されている。また、バッテリ３には電気負荷（図示せず）が並列に接続される。車両用発電機２は、図示しないエンジンによって駆動される。

車両用発電機２は、回転子に備わった励磁巻線２１と、固定子に含まれる三相の固定子巻線２２と、この固定子巻線２２の三相出力を全波整流する整流回路２３とを備えている。車両用発電機２の出力端子（Ｂ端子）はバッテリ３や電気負荷に接続されており、この出力端子からバッテリ３等に対する給電が行われる。この車両用発電機２の発電状態は、励磁巻線２１に通電する励磁電流を制御することにより調整される。

発電制御装置１は、車両用発電機２の発電状態を制御する。この発電制御装置１は、電源回路１３、発電制御回路１４、励磁駆動トランジスタ１５、環流ダイオード１６、制御信号受信回路１７を備えている。車両用発電機２の回転子に磁束を供給する励磁回路が、スイッチング素子としての励磁駆動トランジスタ１５と環流ダイオード１６によって構成されている。励磁駆動トランジスタ１５は、励磁巻線２１と直列に接続されており、発電制御回路１４によってＰＷＭ制御されて励磁電流を励磁巻線２１に供給する。環流ダイオード１６は、励磁巻線２１に並列に接続されており、励磁駆動トランジスタ１５がオフされたときに励磁巻線２１に流れる励磁電流を環流させる。電源回路１３は、制御信号受信回路１７から起動指示信号が入力されたときに動作を開始し、発電制御回路１４に動作電圧を供給する。制御信号受信回路１７は、受信端子１１に入力される電源投入信号等の各種の制御信号を受信する。電源投入信号を受信した場合には制御信号受信回路１７から電源回路１３に起動指示信号が入力される。本実施形態では、電源投入信号等の各種の制御信号を送信する車両側インタフェース回路を備えた外部制御装置４が受信端子１１に接続されており、制御信号受信回路１７は、複数種類の車両側インタフェース回路のいずれが受信端子１１に接続された場合であっても、車両側インタフェース回路から受信端子１１に入力された制御信号を受信可能な構成を有している。例えば、車両側インタフェース回路として信号送信用にプルダウン回路を備えるものとプルアップ回路を備えるものがあり、制御信号受信回路１７は、これらのいずれの車両側インタフェース回路が用いられた場合であっても正常に制御信号を受信することができる。

図２および図３は、制御信号受信回路１７の詳細構成を示す図である。図２には、プルアップ回路を有する車両側インタフェース回路を備えた外部制御装置４に制御信号受信回路１７が接続された状態が示されている。また、図３には、プルダウン回路を有する車両側インタフェース回路を備えた外部制御装置４に制御信号受信回路１７が接続された状態が示されている。

図２および図３に示すように、制御信号受信回路１７は、抵抗１７０、１７１、１７２、１７３、電圧比較器１７４、１７５、オア回路１７６を備えている。４つの抵抗１７０〜１７３は直列接続されており、その一方端（抵抗１７０側）が車両用発電機１のＢ端子に接続され、他方端（抵抗１７３側）が接地されている。また、中間に配置された２つの抵抗１７１、１７２の接続点に受信端子１１が接続されている。Ｂ端子側に配置された２つの抵抗１７０、１７１の接続点（この接続点に現れる電圧をＶ１とする）が一方の電圧比較器１７４のマイナス入力端子に接続されている。接地側に配置された２つの抵抗１７２、１７３の接続点（この接続点に現れる電圧をＶ２とする）が他方の電圧比較器１７５のプラス入力端子に接続されている。電圧比較器１７４は、プラス入力端子に第１の基準電圧Ｖref1が印加されている。電圧比較器１７５は、マイナス入力端子に第２の基準電圧Ｖref2が印加されている。これら２つの電圧比較器１７４、１７５の出力端子は、オア回路１７６の２つの入力端子に接続されている。オア回路１７６の出力端子は、電源回路１３に接続されている。

図２に示すように、外部制御装置４内のプルアップ回路は、トランジスタ４１および抵抗４２によって構成されている。プルアップ回路のトランジスタ４１がオフされているときにＶ２＜Ｖref2＜Ｖref1＜Ｖ１の関係（検出条件１）を満たし、トランジスタ４１がオンされているときにＶref2＜Ｖ２＜Ｖref1＜Ｖ１の関係（検出条件２）を満たすように、第１の基準電圧Ｖref1と第２の基準電圧Ｖref2が設定されている。したがって、外部制御装置４に含まれる車両側インタフェース回路がプルアップ回路を用いて構成されている場合には、電圧比較器１７５からは、トランジスタ４１がオフのときであって検出条件１を満たす場合にはローレベルの信号が出力され、トランジスタ４１がオンのときであって検出条件２を満たす場合にはハイレベルの信号が出力される。

図３に示すように、外部制御装置４内のプルダウン回路は、トランジスタ４３および抵抗４４によって構成されている。プルダウン回路のトランジスタ４３がオフされているとき（図２に示したプルアップ回路のトランジスタ４１がオフされているときと同じとなる）にＶ２＜Ｖref2＜Ｖref1＜Ｖ１の関係（検出条件１）を満たし、トランジスタ４３がオンされているときにＶ２＜Ｖref2＜Ｖ１＜Ｖref1の関係（検出条件３）を満たすように、第１の基準電圧Ｖref1と第２の基準電圧Ｖref2が設定されている。したがって、外部制御装置４に含まれる車両側インタフェース回路がプルダウン回路を用いて構成されている場合には、電圧比較器１７４からは、トランジスタ４３がオフのときであって検出条件１を満たす場合にはローレベルの信号が出力され、トランジスタ４３がオンのときであって検出条件３を満たす場合にはハイレベルの信号が出力される。

オア回路１７６は、２つの電圧比較器１７４、１７５の出力信号の論理和を出力するため、プルアップ回路のトランジスタ４１がオンされても、プルダウン回路のトランジスタ４３がオンされても、オア回路１７６の出力信号はハイレベルになり、それ以外の場合にはオア回路１７６の出力信号はローレベルになり、プルアップ回路およびプルダウン回路のいずれが用いられた場合であっても外部制御装置４から制御信号受信回路１７に制御信号（電源投入信号）を正常に送ることができる。

このように、本実施形態の発電制御装置１では、外部制御装置４に複数のインタフェース回路のいずれが用いられた場合であっても電源投入信号を正常に受信することが可能になるため、正常動作を維持することができ、誤組み付け時における信頼性低下を防止することができる。

アナログ回路によって構成される車両側インタフェース回路の代表的なものとしてプルダウン回路とプルアップ回路が知られているが、発電制御装置１では、これらのどちらの回路が用いられた場合であっても正常に電源投入信号を受信することができる。また、プルダウン回路とプルアップ回路のいずれが用いられるかを想定して制御信号受信回路１７を設計する必要がなくなるため、設計の手間が減るとともに、制御信号受信回路１７を共用化することにより発電制御装置１の機種の数を減らすことができるため製造や流通におけるコスト増加を防止する効果もある。

特に、プルダウン回路の接続の有無およびプルアップ回路の接続の有無によって、受信端子１１に現れる電圧が変化するため、この電圧変化を監視することにより、電源投入信号の有無を確実に検出することができる。

図４および図５は、制御信号受信回路の変形例を示す図である。図４には、プルアップ回路を有する車両側インタフェース回路を備えた外部制御装置４に変形例の制御信号受信回路が接続された状態が示されている。また、図５には、プルダウン回路を有する車両側インタフェース回路を備えた外部制御装置４に変形例の制御信号受信回路が接続された状態が示されている。

図４および図５に示す変形例の制御信号受信回路１７Ａは、図２および図３に示した制御信号受信回路１７に対して、抵抗１７０〜１７３を定電流回路１８０、ダイオード１８１、１８２、１８３、１８４、抵抗１８５に置き換えた構成を有している。これらのダイオード１８１、１８２、１８３、１８４、抵抗１８５は直列接続されており、その一方端（定電流回路１８０側）が車両用発電機１のＢ端子に接続され、他方端（抵抗１８５側）が接地されている。また、中間に配置された２つのダイオード１８２、１８３の接続点に受信端子１１が接続されている。定電流回路１８０とダイオード１８１の接続点（この接続点に現れる電圧をＶ１とする）が一方の電圧比較器１７４のマイナス入力端子に接続されている。ダイオード１８４、抵抗１８５の接続点（この接続点に現れる電圧をＶ２とする）が他方の電圧比較器１７５のプラス入力端子に接続されている。この制御信号受信回路１７Ａでは、プルダウン回路を用いた電源投入信号の有無およびプルアップ回路を用いた電源投入信号の有無を、受信端子１１に流れる電流の向きに基づいて検出している。図４および図５では、受信端子１１の近傍に示された矢印が受信端子１１に流れる電流の向きを示している。

図４に示すように、プルアップ回路を有する外部制御装置４が接続され、プルアップ回路のトランジスタ４１がオフされているときにＶ２＜Ｖref2＜Ｖref1＜Ｖ１の関係（検出条件１）を満たし、トランジスタ４１がオンされているときにＶref2＜Ｖ２＜Ｖref1＜Ｖ１の関係（検出条件２）を満たすように、第１の基準電圧Ｖref1と第２の基準電圧Ｖref2が設定されている。したがって、外部制御装置４に含まれる車両側インタフェース回路がプルアップ回路を用いて構成されている場合には、電圧比較器１７５からは、トランジスタ４１がオフのときであって検出条件１を満たす場合にはローレベルの信号が出力され、トランジスタ４１がオンのときであって検出条件２を満たす場合にはハイレベルの信号が出力される。

図５に示すように、プルダウン回路を有する外部制御装置４が接続され、プルダウン回路のトランジスタ４３がオフされているとき（図４に示したプルアップ回路のトランジスタ４１がオフされているときと同じとなる）にＶ２＜Ｖref2＜Ｖref1＜Ｖ１の関係（検出条件１）を満たし、トランジスタ４３がオンされているときにＶ２＜Ｖref2＜Ｖ１＜Ｖref1の関係（検出条件３）を満たすように、第１の基準電圧Ｖref1と第２の基準電圧Ｖref2が設定されている。したがって、外部制御装置４に含まれる車両側インタフェース回路がプルダウン回路を用いて構成されている場合には、電圧比較器１７４からは、トランジスタ４３がオフのときであって検出条件１を満たす場合にはローレベルの信号が出力され、トランジスタ４３がオンのときであって検出条件３を満たす場合にはハイレベルの信号が出力される。

このように、ダイオードは抵抗を用いた場合に比べて電流に対応する電圧応答が非線形のため、電源投入信号を受信した際の電圧応答感度が高く、確実に検出することができる。

図６および図７は、制御信号受信回路の他の変形例を示す図である。図６には、プルアップ回路を有する車両側インタフェース回路を備えた外部制御装置４に変形例の制御信号受信回路が接続された状態が示されている。また、図７には、プルダウン回路を有する車両側インタフェース回路を備えた外部制御装置４に変形例の制御信号受信回路が接続された状態が示されている。

図６および図７に示す変形例の制御信号受信回路１７Ｂは、図４および図５に示した制御信号受信回路１７Ａに対して、ＮＰＮ型トランジスタ１９０と抵抗１９１からなる第１のリーク保障回路と、ＰＮＰ型トランジスタ１９２と抵抗１９３からなる第２のリーク保障回路を追加した構成を有している。

図６に示すように、プルアップ回路を有する外部制御装置４が接続された場合には、ＮＰＮ型トランジスタ１９０をオンしてこのＮＰＮ型トランジスタ１９０と抵抗１９１からなる第１のリーク保障回路の動作を有効にする。この第１のリーク保障回路は、受信端子１１とグランド間に接続されており、これらの間のインピーダンスを下げることによって、外部制御装置４のプルアップ回路から微小なリーク電流が流れ込んだときに発生する信号の誤検出を防止することができる。

図７に示すように、プルダウン回路を有する外部制御装置４が接続された場合には、ＰＮＰ型トランジスタ１９２をオンしてこのＰＮＰ型トランジスタ１９２と抵抗１９３からなる第２のリーク保障回路の動作を有効にする。この第２のリーク保障回路は、受信端子１１と車両用発電機２のＢ端子間に接続されており、これらの間のインピーダンスを下げることによって、外部制御装置４のプルダウン回路から微小なリーク電流が流れ込んだときに発生する信号の誤検出を防止することができる。

〔第２の実施形態〕
図８は、第２の実施形態の発電システムの全体構成を示す図である。図８に示す発電システムは、図１に示した発電システムに対して発電制御装置の内容が変更されている。具体的には、図８に示す発電制御装置１Ａは、図１に示す発電制御装置１に対して、車両Ｉ／Ｆ（インタフェース）判別回路１８と機能選択回路１９が追加された点が異なっている。

車両Ｉ／Ｆ判別回路１８は、外部制御装置４に備わった車両側インタフェース回路の種類、すなわち本実施形態の場合には、外部制御装置４にプルアップ回路とプルダウン回路のいずれが備わっているかを判別し、判別結果に対応する信号を出力する。機能選択回路１９は、車両Ｉ／Ｆ判別回路１８から出力される信号によって機能選択を行う。

図９は、機能選択回路１９の詳細構成を示す図である。図９に示すように、制御信号受信回路１７内の２つの電圧比較器１７４、１７５のそれぞれの出力信号Ｖo1、Ｖo2が車両Ｉ／Ｆ判別回路１８に入力されている。車両Ｉ／Ｆ判別回路１８は、入力される２つの信号Ｖo1、Ｖo2に基づく出力信号を生成する。具体的には、外部制御装置４がプルアップ回路を備えた場合には電圧比較器１７５の出力信号Ｖo2が電源投入信号の内容に応じて電圧レベルが切り替わる。この場合には、車両Ｉ／Ｆ判別回路１８は、出力信号をハイレベルに設定する。また、外部制御装置４がプルダウン回路を備えた場合には電圧比較器１７４の出力信号Ｖo1が電源投入信号の内容に応じて電圧レベルが切り替わる。この場合には、車両Ｉ／Ｆ判別回路１８は、出力信号をローレベルに設定する。

機能選択回路１９は、電圧制御装置１が有する各種の機能を切り替えるためのものであり、図９に示す例では、３つの切替スイッチ１９５、１９６、１９７を有する。これにより、誤組み付けが行われた場合であっても、車両側の要求仕様に合わせて、本来設定されていた適切な制御動作を実施することが可能になる。また、多くの機能を搭載することが可能になる。

切替スイッチ１９５は、発電制御機能の内容を車両Ｉ／Ｆ判別回路１８の出力信号に基づいて切り替える。例えば、車両用発電機２の出力電圧に基づいて発電状態を制御する機能（オルタセンシング）と、バッテリ３の端子電圧に基づいて発電状態を制御する機能（バッテリセンシング）のいずれかが切替スイッチ１９５によって選択される。これにより、バッテリセンシング方式の車両側の要求に対してオルタセンシング方式の発電制御が実施された場合に発生する過充電状態や、反対にオルタセンシング方式の車両側の要求に対してバッテリセンシング方式の発電制御が実施された場合に発生する過放電状態を未然に防ぐことが可能になる。

切替スイッチ１９６は、車両用発電機２の励磁電流の増加速度を制限する励磁電流増加速度制御機能の有効／無効を車両Ｉ／Ｆ判別回路１８の出力信号に基づいて切り替える。また、切替スイッチ１９７は、エンジン始動時における車両用発電機２の発電開始回転数を制限する始動時発電開始回転数制御機能の有効／無効を車両Ｉ／Ｆ判別回路１８の出力信号に基づいて切り替える。これにより、励磁電流増加速度制御機能や始動時発電開始回転数制御機能を有効とする車両側の要求に対してこれらの機能を実施しない制御が行われた場合に発生するエンジン回転停止（エンスト）や、反対に、励磁電流増加速度制御機能を無効とする車両側の要求に対してこの機能を実施する制御が行われた場合に発生するバッテリの端子電圧の低下によるランプの明暗発生やその他の電子機器への悪影響を未然に防ぐことができる。

なお、上述した各種の機能を実現するための構成が発電制御回路１４に備わっており、切替スイッチ１９５、１９６、１９７の出力信号（切替状態）が入力されると、選択された各機能に対応する制御動作が発電制御回路１４によって行われる。

〔第３の実施形態〕
図１０は、第３の実施形態の発電システムの全体構成を示す図である。図１０に示す発電システムは、図８に示した発電システムに対して機能選択回路１９を端子切替回路２０に置き換えた点が異なっている。

図１１は、端子切替回路２０の詳細構成を示す図である。図１１に示すように、端子切替回路２０は、アンド回路２００、２１０、電圧比較器２０１、入力信号処理回路２０２、インバータ回路２１１、出力信号生成回路２１２、トランジスタ２１３、抵抗２１４を含んで構成されている。

アンド回路２００は、車両Ｉ／Ｆ判別回路１８の出力信号が一方の入力端子に入力され、電圧比較器２０１の出力信号が他方の入力端子に入力されており、これら２つの入力端子に入力された信号の論理積信号を出力する。電圧比較器２０１は、入出力端子３１がマイナス入力端子に接続され、プラス入力端子には基準電圧Ｖref3が印加されている。入出力端子３１に現れる電圧Ｖ３が基準電圧Ｖref3よりも低い場合にはハイレベルの信号が出力され、反対に、電圧Ｖ３が基準電圧Ｖref3よりも高い場合にはローレベルの信号が出力される。アンド回路２００は、車両Ｉ／Ｆ判別回路１８の出力信号がハイレベルの場合には電圧比較器２０１の出力信号をそのまま出力し、反対に、車両Ｉ／Ｆ判別回路１８の出力信号がローレベルの場合には電圧比較器２０１の出力信号を遮断する。入力信号処理回路２０２は、アンド回路２００の出力信号、すなわち、電圧比較器２０１の出力信号が入力されており、この入力された信号に対して所定の処理を行う。このように、車両Ｉ／Ｆ判別回路１８の出力信号がハイレベルの場合には、入出力端子３１が入力端子として使用され、この入力端子に入力される信号が入力信号処理回路２０２に送られる。

また、アンド回路２１０は、車両Ｉ／Ｆ判別回路１８の出力信号をインバータ回路２１１で反転した信号が一方の入力端子に入力され、出力信号生成回路２１２の出力信号が他方の入力端子に入力されており、これら２つの入力端子に入力された信号の論理積信号を出力する。出力信号生成回路２１２は、外部制御装置４に向けて送信する信号を生成する。例えば、励磁駆動トランジスタ１５の駆動状態（オンデューティ）を示す励磁駆動信号が出力信号生成回路２１２によって生成される。アンド回路２１０の出力端子はトランジスタ２１３のベースに接続されいる。このトランジスタ２１３は、エミッタが接地されており、コレクタが入出力端子３１に接続されている。車両Ｉ／Ｆ判別回路１８の出力信号がローレベルの場合には、出力信号生成回路２１２の出力信号がアンド回路２１０を介して出力されるため、このアンド回路２１０の出力信号によってトランジスタ２１３が駆動されて入出力端子３１を介して外部制御装置４に向けて信号が送信される。

このように、車両側インタフェース回路の仕様に合わせて、入出力端子３１の機能を設定することが可能になるため、出力端子と入力端子とを別々に備える場合に比べて、端子数や配線数を低減することが可能になる。

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変形実施が可能である。例えば、制御信号受信回路１７に電源投入信号以外の制御信号が入力された場合であっても、外部制御装置４に備わった車両側インタフェース回路の種類にかかわらず正常にこの制御信号を受信することができる。

第１の実施形態の発電システムの全体構成を示す図である。制御信号受信回路の詳細構成を示す図である。制御信号受信回路の詳細構成を示す図である。制御信号受信回路の変形例を示す図である。制御信号受信回路の変形例を示す図である。制御信号受信回路の他の変形例を示す図である。制御信号受信回路の他の変形例を示す図である。第２の実施形態の発電システムの全体構成を示す図である。機能選択回路の詳細構成を示す図である。第３の実施形態の発電システムの全体構成を示す図である。端子切替回路の詳細構成を示す図である。

符号の説明

１発電制御装置
２車両用発電機
３バッテリ
４外部制御装置
５電気負荷
１１受信端子
１３電源回路
１４発電制御回路
１５励磁駆動トランジスタ
１６環流ダイオード
１７制御信号受信回路
２１励磁巻線
２２固定子巻線
２３整流回路

Claims

電源投入信号を送信する車両側インタフェース回路を備えた外部制御装置が接続され、前記外部制御装置から送られてくる前記電源投入信号に応じて動作を開始する発電制御装置であって、
前記外部制御装置から入力される前記電源投入信号が入力される受信端子と、
複数種類の前記車両側インタフェース回路のいずれが前記受信端子に接続された場合であっても、前記車両側インタフェース回路から前記受信端子に入力された前記電源投入信号を受信可能な受信回路と、
前記受信回路によって前記電源投入信号を受信したときに動作を開始する電源回路と、
前記電源回路による動作電源の供給を受けて発電制御動作を行う発電制御回路と、
を備えることを特徴とする発電制御装置。
請求項１において、
前記複数種類の車両側インタフェース回路のそれぞれは、プルダウン回路およびプルアップ回路のいずれか一方を備えることを特徴とする発電制御装置。
請求項２において、
前記受信回路は、前記プルダウン回路を用いた前記電源投入信号の有無および前記プルアップ回路を用いた前記電源投入信号の有無を、前記受信端子に現れる電圧に基づいて検出することを特徴とする発電制御装置。
請求項２において、
前記受信端子は、定電流回路と複数のダイオードからなる直列回路の中間位置に接続されており、
前記受信回路は、前記プルダウン回路を用いた前記電源投入信号の有無および前記プルアップ回路を用いた前記電源投入信号の有無を、前記受信端子に流れる電流の向きに基づいて検出することを特徴とする発電制御装置。
請求項１〜４のいずれかにおいて、
使用される前記車両側インタフェース回路の種類に応じて選択的に前記受信端子に接続されるリーク保障回路を備えることを特徴とする発電制御装置。
請求項１〜５のいずれかにおいて、
前記車両側インタフェース回路の種類を判別する判別回路と、
前記判別回路によって判別された前記車両側インタフェース回路の種類に応じて機能を選択する機能選択回路と、
をさらに備えることを特徴とする発電制御装置。
請求項６において、
前記機能選択回路によって選択可能な機能は、車両用発電機の発電状態を制御する発電制御機能であることを特徴とする発電制御装置。
請求項７において、
前記発電制御機能には、前記車両用発電機の出力電圧に基づいて発電状態を制御する機能と、前記車両用発電機に接続されるバッテリの端子電圧に基づいて発電状態を制御する機能とが含まれることを特徴とする発電制御装置。
請求項６において、
前記機能選択回路によって選択可能な機能は、車両用発電機の励磁電流の増加速度を制限する励磁電流増加速度制御機能であることを特徴とする発電制御装置。
請求項６において、
前記機能選択回路によって選択可能な機能は、エンジン始動時における車両用発電機の発電開始回転数を制限する始動時発電開始回転数制御機能であることを特徴とする発電制御装置。
請求項１〜５のいずれかにおいて、
前記外部制御装置に接続された入出力端子と、
前記車両側インタフェース回路の種類を判別する判別回路と、
前記判別回路によって判別された前記車両側インタフェース回路の種類に応じて、前記入出力端子を信号送信用の出力端子あるいは信号受信用の入力端子に切り替える端子切替回路をさらに備えることを特徴とする発電制御装置。