JP2007143319A

JP2007143319A - 発電制御装置および発電システム

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Publication number: JP2007143319A
Application number: JP2005335061A
Authority: JP
Inventors: Yoshitoshi Inoguchi; 誉敏猪口; Tomoki Tsuzuki; 知己都築; Tadatoshi Asada; 忠利浅田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-11-18
Filing date: 2005-11-18
Publication date: 2007-06-07
Anticipated expiration: 2025-11-18
Also published as: US20070114976A1; JP4356685B2; US7405541B2

Abstract

【課題】端子数の増加に伴うコスト増加を抑えるとともに確実に充電線の断線や端子外れを検出することができる発電制御装置および発電システムを提供すること。
【解決手段】オンオフすることにより車両用発電機２の励磁巻線２２に励磁電流の供給、停止を行うパワートランジスタ１１と、外部信号による指示に応じて第１の調整電圧とこれよりも高い第２の調整電圧のいずれかを選択する調整電圧指示検出回路３２と、選択された第１の調整電圧あるいは第２の調整電圧に車両用発電機２の出力電圧がなるようにパワートランジスタ１１のオンオフ状態を制御する電圧調整回路３３と、調整電圧が第１の調整電圧から第２の調整電圧に切り替えられた後の車両用発電機２の出力電圧の上昇速度に基づいて出力端子に接続された充電線６の異常を検出する充電線異常検出回路３６とが備わっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用発電機に接続された充電線の断線や端子外れを検出する発電制御装置および発電システムに関する。

従来から、車両用発電機の出力端子電圧とバッテリ端子電圧とを検出して充電線の断線および端子外れを検出するという技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この従来技術では、検出した車両用発電機の出力端子電圧とバッテリ端子電圧を分圧し、バッテリ端子電圧が所定の基準電圧を下回るときに、充電線が断線または端子外れ状態にあると判断している。充電線断線時は、車両用発電機の出力電圧が変化しないのに対し、バッテリ電圧が低下するという性質を利用している。

また、バッテリ端子電圧を検出することなく、車両用発電機の出力電圧のみを検出することで、充電線の断線および端子外れを検出するという技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。この従来技術では、励磁電流駆動トランジスタをオン／オフしたときの車両用発電機の出力電圧の差を比較し、この差が基準値以上になったときに充電線が断線または端子外れ状態にあると判断している。励磁巻線に電流が流れたときに、充電線断線時の方がバッテリに電流が吸収されないため、より高い出力電圧になるという性質を利用している。

また、バッテリに接続されたチャージランプの給電端子の電圧を検出し、バッテリ電圧の低下レベルから充電線の断線を検出するという技術が知られている（例えば、特許文献３参照。）。この技術では、バッテリ電圧がある基準（回転数やデューティに応じて変動する）まで低下したときに、充電線が断線状態にあると判断している。充電線断線時はバッテリへの充電がなくなるため、バッテリ電圧が低下するという現象を利用している。
特開平６−２７６６９１号公報（第４−６頁、図１−５）特開２００４−２４８３４６号公報（第３−６頁、図１−４）特開平７−１５８８６号公報（第３−６頁、図１−４）

ところで、特許文献１に開示された従来方式では、バッテリ端子電圧を検出するために専用の端子が必要であり、端子数や配線が増加して発電システム全体が複雑になり、コストが増加するという問題があった。また、特許文献２に開示された従来方式では、バッテリが満充電の場合には、断線前においてもバッテリに電流がほとんど流れていないため、断線前後で出力電圧の差は微小なものとなり、断線検出が不可能になるという問題があった。さらに、特許文献３に開示された従来手法では、チャージランプは必ずバッテリから電源を供給されている必要があり、バッテリ以外（例えば外部制御装置）から電源が供給されている場合は適用されず、やはり断線検出が不可能にな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、端子数の増加に伴うコスト増加を抑えるとともに確実に充電線の断線や端子外れを検出することができる発電制御装置および発電システム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、オンオフすることにより車両用発電機の励磁巻線に励磁電流の供給、停止を行うスイッチ手段と、外部信号による指示に応じて第１の調整電圧とこれよりも高い第２の調整電圧のいずれかを選択する調整電圧設定手段と、調整電圧設定手段によって選択された第１の調整電圧あるいは第２の調整電圧に車両用発電機の出力電圧がなるようにスイッチ手段のオンオフ状態を制御する電圧調整手段と、調整電圧設定手段による選択状態が第１の調整電圧から第２の調整電圧に切り替えられた後の車両用発電機の出力電圧の上昇速度に基づいて、車両用発電機の出力端子に接続された充電線の異常を検出する充電線異常検出手段とを備えている。充電線の断線や端子外れが発生すると、バッテリや各種の電気負荷に流れ込む電流がなくなり、その分出力電圧の上昇が速くなるため、この出力電圧の上昇速度を検出することによって充電線の断線や端子外れの異常状態を確実に検出することができる。また、この異常検出のために特別に外部端子を増やす必要がないため、端子数の増加に伴うコスト増加を抑えることができる。

また、本発明の発電制御装置は、オンオフすることにより車両用発電機の励磁巻線に励磁電流の供給、停止を行うスイッチ手段と、外部信号による指示に応じて第１の調整電圧とこれよりも高い第２の調整電圧のいずれかを選択する調整電圧設定手段と、調整電圧設定手段によって選択された第１の調整電圧あるいは第２の調整電圧に車両用発電機の出力電圧がなるようにスイッチ手段のオンオフ状態を制御する電圧調整手段と、調整電圧設定手段による選択状態が第１の調整電圧から第２の調整電圧に切り替えられた前後のスイッチ手段のオン時間に基づいて、車両用発電機の出力端子に接続された充電線の異常を検出する充電線異常検出手段とを備えている。充電線の断線や端子外れが発生すると、バッテリや各種の電気負荷に流れ込む電流がなくなり、その分スイッチ手段のオン時間が少なくても出力電圧が速やかに上昇するため、調整電圧を切り替えた前後のスイッチ手段のオン時間の変化の程度を検出することによって充電線の断線や端子外れの異常状態を確実に検出することができる。また、この異常検出のために特別に外部端子を増やす必要がないため、端子数の増加に伴うコスト増加を抑えることができる。

また、上述した充電線異常検出手段によって充電線の異常が検出されたときに、異常発生を通知する警報手段をさらに備えることが望ましい。これにより、検出した充電線の異常を車両の運転者等に確実に通知することができる。

また、上述した車両用発電機の回転数を検出する回転検出手段をさらに備え、充電線異常検出手段は、回転検出手段によって検出された車両用発電機の回転数に応じて、異常検出に用いる判定値を変更することが望ましい。車両用発電機の出力電圧の変化の程度は、車両用発電機の発電状態、例えば車両用発電機の回転数に依存しているため、この回転数を検出して異常検出に用いる判定値を変更することにより、より精度の高い充電線の異常検出を行うことが可能になる。

また、上述した車両用発電機の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、充電線異常検出手段は、温度検出手段によって検出された温度に応じて、異常検出に用いる判定値を変更することが望ましい。車両用発電機の出力電圧の変化の程度は、車両用発電機の発電状態、例えば車両用発電機の温度に依存しているため、この温度を検出して異常検出に用いる判定値を変更することにより、より精度の高い充電線の異常検出を行うことが可能になる。

また、上述した充電線異常検出手段は、調整電圧設定手段による選択状態が第１の調整電圧から第２の調整電圧に切り替えられる前のスイッチ手段の駆動デューティに応じて、異常検出に用いる判定値を変更することが望ましい。車両用発電機の出力電圧の変化の程度は、車両用発電機の発電の余裕度、すなわち調整電圧切替前のスイッチ手段の駆動デューティ（オンデューティ）に依存しているため、調整電圧切替前の駆動デューティに応じて異常検出に用いる判定値を変更することにより、より精度の高い充電線の異常検出を行うことが可能になる。

また、本発明の発電システムは、車両用発電機の出力電圧を所定の調整電圧に制御する発電制御装置と、調整電圧を第１の調整電圧とこれよりも高い第２の調整電圧のいずれかに切り替える指示を外部信号を送ることによって行う外部制御装置とを有する。発電制御装置は、オンオフすることにより車両用発電機の励磁巻線に励磁電流の供給、停止を行うスイッチ手段と、外部信号による指示に応じて第１の調整電圧および第２の調整電圧のいずれかを選択する調整電圧設定手段と、調整電圧設定手段によって選択された第１の調整電圧あるいは第２の調整電圧に車両用発電機の出力電圧がなるようにスイッチ手段のオンオフ状態を制御する電圧調整手段と、スイッチ手段のオンオフ状態を外部制御装置に向けて送信するオンオフ信号送信手段とを備える。外部制御装置は、外部信号を用いて指示する調整電圧として第１の調整電圧および第２の調整電圧のいずれかを決定する調整電圧決定手段と、調整電圧決定手段によって決定された第１の調整電圧あるいは第２の調整電圧を指示内容とする外部信号を発電制御装置に向けて送信する外部信号送信手段と、発電制御装置から送られてくるオンオフ信号を受信するオンオフ信号受信手段と、オンオフ信号受信手段によって受信したオンオフ信号に基づいて、調整電圧決定手段により決定される調整電圧が第１の調整電圧から第２の調整電圧に切り替えられた前後のスイッチ手段のオン時間を検出し、この検出結果に基づいて、車両用発電機の出力端子に接続された充電線の異常を検出する充電線異常検出手段とを備える。このように、調整電圧切替の前後のスイッチ手段のオン時間を外部制御装置で取得することにより、外部制御装置において、充電線の断線や端子外れの異常状態を確実に検出することができる。また、この異常検出のために特別に外部端子を増やす必要がないため、端子数の増加に伴うコスト増加を抑えることができる。

また、本発明の発電システムは、車両用発電機の出力電圧を所定の調整電圧に制御する発電制御装置と、充電線に接続された電気負荷への通電の有無を検出する外部制御装置とを有する。発電制御装置は、オンオフすることにより車両用発電機の励磁巻線に励磁電流の供給、停止を行うスイッチ手段と、所定の調整電圧に車両用発電機の出力電圧がなるようにスイッチ手段のオンオフ状態を制御する電圧調整手段と、スイッチ手段のオンオフ状態を外部制御装置に向けて送信するオンオフ信号送信手段とを備える。外部制御装置は、電気負荷への通電の状態を検出する電気負荷検出手段と、発電制御装置から送られてくるオンオフ信号を受信するオンオフ信号受信手段と、オンオフ信号受信手段によって受信したオンオフ信号に基づいて、電気負荷への通電がオフからオンへ切り替えられた前後のスイッチ手段のオン時間を検出し、この検出結果に基づいて、車両用発電機の出力端子に接続された充電線の異常を検出する充電線異常検出手段とを備える。このように、電気負荷への通電前後のスイッチ手段のオン時間を外部制御装置で取得することにより、外部制御装置において、充電線の断線や端子外れの異常状態を確実に検出することができる。また、この異常検出のために特別に外部端子を増やす必要がないため、端子数の増加に伴うコスト増加を抑えることができる。

また、上述した外部制御装置は、充電線異常検出手段によって充電線の異常が検出されたときに、異常発生を通知する警報手段をさらに備えることが望ましい。これにより、検出した充電線の異常を車両の運転者等に確実に通知することができる。

以下、本発明を適用した一実施形態の発電制御装置を含む発電システムについて、図面を参照しながら説明する。

〔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において、発電制御装置１は、車両用発電機２の出力電圧が所定の調整電圧（例えば１４Ｖ）になるように制御するためのものである。車両用発電機２は、固定子に含まれる三相の固定子巻線２１と、回転子に含まれる励磁巻線２２と、固定子巻線２１の三相出力を全波整流するために設けられた整流回路２３とを含んで構成されている。この車両用発電機２の出力電圧の制御は、励磁巻線２２に対する通電を発電制御装置１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２の出力端子（Ｂ端子）はバッテリ４と電気負荷５に接続されており、Ｂ端子からバッテリ４や電気負荷５に充電線６を介して充電電流や動作電流が供給される。また、発電制御装置１は、所定の信号線を介して外部制御装置としてのＥＣＵ（車両制御装置）８０に接続されている。

次に、発電制御装置１の詳細について説明する。図１に示すように、発電制御装置１は、パワートランジスタ１１、環流ダイオード１２、チャージランプ駆動トランジスタ１３および制御回路３１を備えている。パワートランジスタ１１は、車両用発電機２内の励磁巻線２２に直列に接続されており、オンされたときに励磁巻線２２に励磁電流が供給される。環流ダイオード１２は、励磁巻線２２に並列に接続されており、パワートランジスタ１１がオフされたときに励磁巻線２２に流れる励磁電流を環流させる。チャージランプ駆動トランジスタ１３は、チャージランプ３を駆動する。このチャージランプ３は、一方端がバッテリ４のプラス側端子に接続され、他方端がチャージランプ駆動トランジスタ１３のコレクタ・エミッタ間を介して接地されており、チャージランプ駆動トランジスタ１３がオンされたときに電流が供給されて点灯状態になる。

制御回路３１は、パワートランジスタ１１のオンオフ状態を制御することによって車両用発電機２の出力電圧を所定の調整電圧に調整する発電制御の他に、充電線６の断線や端子外れを検出してチャージランプ３を点灯するためにチャージランプ駆動トランジスタ１３を駆動する警報動作を行っている。また、制御回路３１は、ＥＣＵ８０から送られてくる調整電圧指示信号に応じて発電制御の対象となる調整電圧の値を設定する。

制御回路３１は、調整電圧指示検出回路３２、電圧調整回路３３、回転検出回路３４、温度検出回路３５、充電線異常検出回路３６、警報回路３７を有している。調整電圧指示検出回路３２は、ＥＣＵ８０から送られてくる外部信号としての調整電圧指示信号を受信し、この信号で示される調整電圧を検出する。例えば、この調整電圧指示信号はＰＷＭ信号であり、この信号のデューティによって調整電圧が指示されている。電圧調整回路３３は、パワートランジスタ１１を駆動することにより、調整電圧指示検出回路３２によって検出された調整電圧となるように車両用発電機２の出力電圧を調整する。この出力電圧の調整は、パワートランジスタ１１をオンオフ制御する際のデューティ（ＦＴｒ駆動デューティ）を可変することにより行われる。

回転検出回路３４は、固定子巻線２１の１相に現れる相電圧をＰ端子を介して取り込んで、この相電圧に基づいて車両用発電機２の回転数を検出する。温度検出回路３５は、車両用発電機２の温度を検出する。充電線異常検出回路３６は、電圧調整回路３３の出力（パワートランジスタ１１のオンオフ状態）、回転検出回路３４の出力（車両用発電機２の回転数）、温度検出回路３５の出力（車両用発電機２の温度）に基づいて充電線６の断線あるいは端子外れを検出する。警報回路３７は、充電線異常検出回路３６によって充電線６の断線あるいは端子外れが検出されたときにチャージランプ駆動トランジスタ１３を駆動し、チャージランプ３を点灯させる。

上述したパワートランジスタ１１がスイッチ手段に、調整電圧指示検出回路３２が調整電圧設定手段に、電圧調整回路３３が電圧調整手段に、充電線異常検出回路３６が充電線異常検出手段に、警報回路３７、チャージランプ駆動トランジスタ１３、チャージランプ３が警報手段に、回転検出回路３４が回転検出手段に、温度検出回路３５が温度検出手段にそれそれ対応する。

次に、充電線異常検出回路３６における断線等の異常検出動作について説明する。図２は、異常検出動作の一例を示す図である。図２において、横軸は経過時間であり、ｔ０において調整電圧が低い値（第１の調整電圧）から高い値（第２の調整電圧）に切り替えられたものとする。縦軸は車両用発電機２の出力電圧を示している。また、点線は充電線６に断線や端子外れが生じていない正常時の出力電圧の変化特性を、実線は充電線６に断線あるいは端子外れが生じた異常時の出力電圧の変化特性をそれぞれ示している。充電線６に断線等が生じていない正常時には、調整電圧を低い値から高い値に切り替えても、充電線６にバッテリ４や電気負荷５が接続されているため、車両用発電機２の出力電圧はなだらかに上昇する。これに対し、充電線６に断線や端子外れが生じると、車両用発電機２が無負荷状態になるため出力電圧が急激に上昇する。充電線異常検出回路３６は、出力電圧の上昇速度、具体的には調整電圧を切り替えてから出力電圧がこの調整電圧に達するまでの時間（図２ではｔ０からｔ１に達するまでの時間）が所定の判定値Ｔよりも小さいときに異常判定を行う。この判定値Ｔは、正常時に充電線６に接続される最小の電気負荷（バッテリ４や常時接続されている電気負荷５）を想定し、このような負荷状態において調整電圧切替後に出力電圧が高い調整電圧に達するまでの時間よりも小さな値が設定されている。

図３は、異常検出動作の他の例を示す図である。図３において、横軸は経過時間であり、ｔ０において調整電圧が低い値から高い値に切り替えられたものとする。充電線６に断線等が生じていない正常時（図３（Ａ））には、調整電圧を低い値から高い値に切り替えると、充電線６にバッテリ４や電気負荷５が接続された状態で車両用発電機２の出力電圧を上げる必要があるためパワートランジスタ１１のオン時間が調整電圧切替前に比べて大幅に増加する（図３に示す例ではＴ０からＴ１になる）。これに対し、充電線６に断線や端子外れが生じると、車両用発電機２が無負荷状態になるため、パワートランジスタ１１のオン時間をそれほど増加させなくても速やかに出力電圧が上昇する（図３に示す例ではＴ０からＴ２（＜Ｔ１）になる）。充電線異常検出回路３６は、パワートランジスタ１１のオン時間の増加量、具体的には調整電圧を切り替える前のオン時間Ｔ０から切り替え後のオン時間を差し引いて、この差ΔＴが所定の判定値Ｔ’よりも小さいときに異常判定を行う。

ところで、本実施形態の充電線異常検出回路３６は、図２に示す異常検出動作と図３に示す異常検出動作を組み合わせて、あるいはいずれか一方を用いるようにしてもよい。また、充電線異常検出回路３６では、回転検出回路３４および温度検出回路３５のそれぞれの出力を考慮して上記の判定値Ｔ、Ｔ’を変更するようにしている。車両用発電機２の出力電圧の変化の程度は、車両用発電機２の発電状態、例えば車両用発電機２の回転数や温度に依存しているため、これら回転数や温度を検出して異常検出に用いる判定値Ｔを変更することにより、より精度の高い充電線の異常検出を行うことが可能になる。なお、車両用発電機２の出力電圧の変化の程度は、車両用発電機２の大きさや使用環境等によっても変化するため、回転検出回路３４によって検出した回転数や温度検出回路３５によって検出した温度を考慮しなくてもある程度の検出精度を確保することができる場合には、回転検出回路３４および温度検出回路３５の少なくとも一方を省略するようにしてもよい。

また、充電線異常検出回路３６は、調整電圧が低い値から高い値に切り替えられる前のパワートランジスタ１１の駆動デューティに応じて、異常検出に用いる判定値Ｔ、Ｔ’を変更するようにしてもよい。車両用発電機２の出力電圧の変化の程度は、車両用発電機２の発電の余裕度、すなわち調整電圧切替前のパワートランジスタ１１の駆動デューティ（オンデューティ）に依存しているため、調整電圧切替前の駆動デューティに応じて異常検出に用いる判定値を変更することにより、より精度の高い充電線の異常検出を行うことが可能になる。

〔第２の実施形態〕
上述した第１の実施形態では、発電制御装置１において充電線６の異常検出を行うようにしたが、この異常検出をＥＣＵ８０において行うようにしてもよい。図４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４に示す発電システムは、図１に示した発電システムと共通する部分が多いため、これらの共通する部分については同じ符号を付して詳細な説明を省略し、以下では、主に相違する点に着目して説明を行うものとする。

発電制御装置１Ａは、制御回路３１Ａを備えている。この制御回路３１Ａは、調整電圧指示検出回路３２、電圧調整回路３３、警報回路３７Ａ、オンオフ信号送信回路３８を含んで構成されている。オンオフ信号送信回路３８は、パワートランジスタ１１のオンオフ状態を示すオンオフ信号をＦＲ端子を介してＥＣＵ８０に向けて送信する。なお、警報回路３７Ａは、充電線６の異常以外の異常発生時（例えば、発電停止等の異常発生時）にチャージランプ駆動トランジスタ１３を駆動し、チャージランプ３を点灯させる。

ＥＣＵ８０Ａは、ＣＰＵ８１、入出力制御部（Ｉ／Ｏ）８２、トランジスタ８３、８４、車両側センサ９０、電気負荷センサ９１を備えている。ＣＰＵ８１は、メモリ（図示せず）に格納されたプログラムを実行することにより、ＥＣＵ８０における各種の制御動作を実施する。入出力制御部８２は、トランジスタ８３を駆動して外部信号としての調整電圧指示信号を発電制御装置１Ａに向けて送信するとともに、発電制御装置１Ａから送られてくるオンオフ信号に基づいて充電線６の異常（断線や端子外れ）を検出し、異常発生時にはトランジスタ８４を駆動してチャージランプ３を点灯させる制御を行う。

入出力制御部８２は、オンオフ信号検出回路８５、充電線異常検出回路８６、警報回路８７、調整電圧決定回路８８を有している。オンオフ信号検出回路８５は、発電制御装置１ＡのＦＲ端子を介して送られてくるオンオフ信号を受信する。調整電圧決定回路８８は、外部信号を用いて指示する調整電圧の内容（第１の調整電圧あるいは第２の調整電圧）を決定する。例えば、車両側センサ９０や電気負荷センサ９１による各センサ出力に基づいて調整電圧の内容が設定される。車両側センサ９０は、車速センサや温度センサを含んで構成されており、これらの検出結果が調整電圧決定回路８８に入力される。また、電気負荷センサ９１は、充電線６に接続された電気負荷５への通電の有無を検出するためのものであり、この検出結果が調整電圧決定回路８８に入力される。充電線異常検出回路８６は、オンオフ信号検出回路８５によって検出（受信）したオンオフ信号に基づいて、調整電圧決定回路８８により決定される調整電圧が低い値（第１の調整電圧）から高い値（第２の調整電圧）に切り替えられた前後のパワートランジスタ１１のオン時間を検出し、この検出結果に基づいて充電線６の異常（断線あるいは端子外れ）を検出する。警報回路８７は、充電線異常検出回路８６によって充電線６の異常が検出されたときにトランジスタ８４を駆動し、チャージランプ３を点灯させる。

上述したパワートランジスタ１１がスイッチ手段に、調整電圧指示検出回路３２が調整電圧設定手段に、電圧調整回路３３が電圧調整手段に、オンオフ信号送信回路３８がオンオフ信号送信手段に、調整電圧決定回路８８が調整電圧決定手段に、調整電圧決定回路８８、トランジスタ８３が外部信号送信手段に、オンオフ信号検出回路８５がオンオフ信号受信手段に、充電線異常検出回路８６が充電線異常検出手段に、電気負荷センサ９１が電気負荷検出手段に、警報回路８７、トランジスタ８４、チャージランプ３が警報手段にそれぞれ対応する。

本実施形態の充電線異常検出回路８６による基本的な異常検出動作は、図３を用いて説明することができる。充電線６に断線等が生じていない正常時（図３（Ａ））には、調整電圧を低い値から高い値に切り替えると、充電線６にバッテリ４が電気負荷５が接続された状態で車両用発電機２の出力電圧を上げる必要があるためパワートランジスタ１１のオン時間が調整電圧切替前に比べて大幅に増加する（図３に示す例ではＴ０からＴ１になる）。これに対し、充電線６に断線や端子外れが生じると、車両用発電機２が無負荷状態になるため、パワートランジスタ１１のオン時間をそれほど増加させなくても速やかに出力電圧が上昇する（図３に示す例ではＴ０からＴ２（＜Ｔ１）になる）。ＥＣＵ８０内の充電線異常検出回路８６は、図１に示した発電制御装置１内の充電線異常検出回路３６と同様に、パワートランジスタ１１のオン時間の増加量、具体的には調整電圧を切り替える前のオン時間Ｔ０から切り替え後のオン時間を差し引いて、この差ΔＴが所定の判定値Ｔ’よりも小さいときに異常判定を行う。

ところで、上述の実施形態では調整電圧切替後のパワートランジスタ１１のオン時間により充電線の異常検出を行ったが、調整電圧切替後の代わりに電気負荷の通電状態がオフからオンの切替後でも同様に充電線の異常検出を行うことが出来る。

この場合の実施形態の充電線異常検出回路８６による基本的な異常検出動作は、図５を用いて説明することができる。図５において、ｔ０’は電気負荷５に対する通電が開始された時点を示しており、電気負荷の通電開始後、充電線異常検出回路８６は、図３に示した異常検出動作と同様に充電線６の異常の有無を判定する。充電線６に断線等が生じていない正常時（図５（Ａ））には、電気負荷センサ９１によって電気負荷５への通電状態のオフからオンの切替を検出した後、車両用発電機２は電気負荷へ電流を供給する必要があるためパワートランジスタ１１のオン時間が電気負荷の通電前に比べて増加する（図５に示す例ではＴ０’からＴ１になる）。これに対し、充電線６に断線や端子外れが生じると、車両用発電機２は電気負荷へ電流を供給することができず、パワートランジスタ１１のオン時間は電気負荷の通電前に比べてほとんど変化しない。（図５に示す例ではＴ２≒Ｔ０’（＜Ｔ１）になる）。ＥＣＵ８０内の充電線異常検出回路８６は、図１に示した発電制御装置１内の充電線異常検出回路３６と同様に、パワートランジスタ１１のオン時間の増加量、具体的には電気負荷の通電前のオン時間Ｔ０’から通電後のオン時間を差し引いて、この差ΔＴが所定の判定値Ｔ’（≒０）よりも小さいときに異常判定を行う。

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。上述した第１の実施形態では、充電線６の異常判定を行ったときにチャージランプ３を点灯させるようにしたが、代わりに、発電制御装置１からＥＣＵ８０に対して異常発生の旨を通知し、ＥＣＵ８０によってチャージランプ３を点灯させるようにしてもよい。

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。異常検出動作の一例を示す図である。異常検出動作の他の例を示す図である。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。異常検出動作の他の例を示す図である。

符号の説明

１発電制御装置
２車両用発電機
３チャージランプ
４バッテリ
５電気負荷
１１パワートランジスタ
１２環流ダイオード
１３チャージランプ駆動トランジスタ
２１固定子巻線
２２励磁巻線
２３整流回路
３１制御回路
３２調整電圧指示検出回路
３３電圧調整回路
３４回転検出回路
３５温度検出回路
３６充電線異常検出回路
３７警報回路
８０ＥＣＵ（車両制御装置）

Claims

オンオフすることにより車両用発電機の励磁巻線に励磁電流の供給、停止を行うスイッチ手段と、
外部信号による指示に応じて第１の調整電圧とこれよりも高い第２の調整電圧のいずれかを選択する調整電圧設定手段と、
前記調整電圧設定手段によって選択された前記第１の調整電圧あるいは前記第２の調整電圧に前記車両用発電機の出力電圧がなるように前記スイッチ手段のオンオフ状態を制御する電圧調整手段と、
前記調整電圧設定手段による選択状態が前記第１の調整電圧から前記第２の調整電圧に切り替えられた後の前記車両用発電機の出力電圧の上昇速度に基づいて、前記車両用発電機の出力端子に接続された充電線の異常を検出する充電線異常検出手段と、
を備えることを特徴とする発電制御装置。
オンオフすることにより車両用発電機の励磁巻線に励磁電流の供給、停止を行うスイッチ手段と、
外部信号による指示に応じて第１の調整電圧とこれよりも高い第２の調整電圧のいずれかを選択する調整電圧設定手段と、
前記調整電圧設定手段によって選択された前記第１の調整電圧あるいは前記第２の調整電圧に前記車両用発電機の出力電圧がなるように前記スイッチ手段のオンオフ状態を制御する電圧調整手段と、
前記調整電圧設定手段による選択状態が前記第１の調整電圧から前記第２の調整電圧に切り替えられた前後の前記スイッチ手段のオン時間に基づいて、前記車両用発電機の出力端子に接続された充電線の異常を検出する充電線異常検出手段と、
を備えることを特徴とする発電制御装置。
請求項１または２において、
前記充電線異常検出手段によって充電線の異常が検出されたときに、異常発生を通知する警報手段をさらに備えることを特徴とする発電制御装置。
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記車両用発電機の回転数を検出する回転検出手段をさらに備え、
前記充電線異常検出手段は、前記回転検出手段によって検出された前記車両用発電機の回転数に応じて、異常検出に用いる判定値を変更することを特徴とする発電制御装置。
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記車両用発電機の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、
前記充電線異常検出手段は、前記温度検出手段によって検出された温度に応じて、異常検出に用いる判定値を変更することを特徴とする発電制御装置。
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記充電線異常検出手段は、前記調整電圧設定手段による選択状態が前記第１の調整電圧から前記第２の調整電圧に切り替えられる前の前記スイッチ手段の駆動デューティに応じて、異常検出に用いる判定値を変更することを特徴とする発電制御装置。
車両用発電機の出力電圧を所定の調整電圧に制御する発電制御装置と、前記調整電圧を第１の調整電圧とこれよりも高い第２の調整電圧のいずれかに切り替える指示を外部信号を送ることによって行う外部制御装置とを有する発電システムにおいて、
前記発電制御装置は、
オンオフすることにより車両用発電機の励磁巻線に励磁電流の供給、停止を行うスイッチ手段と、
前記外部信号による指示に応じて前記第１の調整電圧および前記第２の調整電圧のいずれかを選択する調整電圧設定手段と、
前記調整電圧設定手段によって選択された前記第１の調整電圧あるいは前記第２の調整電圧に前記車両用発電機の出力電圧がなるように前記スイッチ手段のオンオフ状態を制御する電圧調整手段と、
前記スイッチ手段のオンオフ状態を前記外部制御装置に向けて送信するオンオフ信号送信手段と、を備え、
前記外部制御装置は、
前記外部信号を用いて指示する調整電圧として前記第１の調整電圧および前記第２の調整電圧のいずれかを決定する調整電圧決定手段と、
前記調整電圧決定手段によって決定された前記第１の調整電圧あるいは前記第２の調整電圧を指示内容とする前記外部信号を前記発電制御装置に向けて送信する外部信号送信手段と、
前記発電制御装置から送られてくる前記オンオフ信号を受信するオンオフ信号受信手段と、
前記オンオフ信号受信手段によって受信した前記オンオフ信号に基づいて、前記調整電圧決定手段による決定される調整電圧が前記第１の調整電圧から前記第２の調整電圧に切り替えられた前後の前記スイッチ手段のオン時間を検出し、この検出結果に基づいて、前記車両用発電機の出力端子に接続された充電線の異常を検出する充電線異常検出手段と、を備えることを特徴とする発電システム。
車両用発電機の出力電圧を所定の調整電圧に制御する発電制御装置と、充電線に接続された電気負荷への通電の有無を検出する外部制御装置とを有する発電システムにおいて、
前記発電制御装置は、
オンオフすることにより車両用発電機の励磁巻線に励磁電流の供給、停止を行うスイッチ手段と、
前記車両用発電機の出力電圧が所定の調整電圧になるように前記スイッチ手段のオンオフ状態を制御する電圧調整手段と、
前記スイッチ手段のオンオフ状態を前記外部制御装置に向けて送信するオンオフ信号送信手段と、を備え、
前記外部制御装置は、
充電線に接続された電気負荷への通電の状態を検出する電気負荷検出手段と、
前記発電制御装置から送られてくる前記オンオフ信号を受信するオンオフ信号受信手段と、
前記オンオフ信号受信手段によって受信した前記オンオフ信号に基づいて、前記電気負荷検出手段によって検出した前記電気負荷への通電がオフからオンに切り替えられた前後の前記スイッチ手段のオン時間を検出し、この検出結果に基づいて、前記車両用発電機の出力端子に接続された充電線の異常を検出する充電線異常検出手段と、を備えることを特徴とする発電システム。
請求項７または８において、
前記外部制御装置は、前記充電線異常検出手段によって充電線の異常が検出されたときに、異常発生を通知する警報手段をさらに備えることを特徴とする発電システム。