JP2017121844A - On-vehicle generator monitoring apparatus, on-vehicle generator monitoring system, and on-vehicle generator monitoring method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載された発電機の異常又は劣化等の有無を監視する車載発電機監視装置、車載発電機監視システム及び車載発電機監視方法に関する。 The present invention relates to an in-vehicle generator monitoring device, an in-vehicle generator monitoring system, and an in-vehicle generator monitoring method for monitoring the presence or absence of abnormality or deterioration of a generator mounted on a vehicle.
車両にはエンジンの回転により発電を行う発電機が搭載されており、発電機が発電した電力がバッテリ及び車載負荷等へ供給されている。この発電機に異常又は劣化等が発生した場合、車載負荷への電力供給が途絶えるか又は低減される虞がある。このため発電機の異常又は劣化等を早期に発見することが望まれる。 A vehicle is equipped with a generator that generates electric power by rotating an engine, and electric power generated by the generator is supplied to a battery, an on-vehicle load, and the like. When abnormality or deterioration occurs in this generator, there is a risk that the power supply to the on-vehicle load is interrupted or reduced. For this reason, it is desirable to detect abnormality or deterioration of the generator at an early stage.
特許文献1においては、エンジン駆動力を利用して発電を行うオルタネータと、オルタネータにより充電されるバッテリとからなる車輌の充電系において異常の警報を行う車輌の充電系異常警報装置が提案されている。この充電系異常警報装置は、オルタネータの出力電流を測定する測定手段と、オルタネータの回転数を検出する手段と、回転数に対応するオルタネータの理論出力電流値を算出する演算手段と、所定回転数時に出力電流の測定値と論理値とを比較する比較手段と、比較結果に応じて警報を発する警報手段とを備えている。
特許文献1に記載の充電系異常警報装置では、オルタネータの出力端からバッテリ及び車載負荷への分岐までの電力供給経路中に、オルタネータの出力電流を測定するための手段を設ける必要がある。この箇所には従来の車両では電流測定のための手段は設けられていないため、新たなハードウェア又は部品等を追加する必要がある。
In the charging system abnormality alarm device described in
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、既存の車両に搭載されたハードウェア又は部品等を活用することにより、新たなハードウェア又は部品等を追加することなく発電機の異常又は劣化等を監視することができる車載発電機監視装置、車載発電機監視システム及び車載発電機監視方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the object of the present invention is to make use of hardware or parts mounted on an existing vehicle to obtain new hardware or parts. It is an object of the present invention to provide an in-vehicle generator monitoring device, an in-vehicle generator monitoring system, and an in-vehicle generator monitoring method that can monitor abnormality or deterioration of the generator without adding.
本発明に係る車載発電機監視装置は、車両に搭載された発電機からバッテリへ流れる電流値を検出するバッテリ電流検出部が検出した電流値を取得する第1電流値取得部と、前記発電機から一又は複数の車載負荷への電流経路に設けられて前記車載負荷へ流れる電流値を検出する負荷電流検出部が検出した電流値を取得する第2電流値取得部と、前記第1電流値取得部が取得した電流値及び前記第2電流値取得部が取得した電流値の合計電流値を算出する合計電流値算出部と、前記発電機の回転数を取得する回転数取得部と、前記合計電流値算出部が算出した合計電流値及び前記回転数取得部が取得した回転数に応じて、前記発電機の異常を判定する判定部とを備えることを特徴とする。 A vehicle-mounted generator monitoring device according to the present invention includes a first current value acquisition unit that acquires a current value detected by a battery current detection unit that detects a current value flowing from a generator mounted on a vehicle to a battery, and the generator A second current value acquisition unit that acquires a current value detected by a load current detection unit that is provided in a current path from one to a plurality of in-vehicle loads and detects a current value flowing to the in-vehicle load; and the first current value A total current value calculation unit that calculates a current value acquired by the acquisition unit and a total current value of the current values acquired by the second current value acquisition unit; a rotation speed acquisition unit that acquires the rotation speed of the generator; And a determination unit that determines abnormality of the generator according to the total current value calculated by the total current value calculation unit and the rotation number acquired by the rotation number acquisition unit.
また、本発明に係る車載発電機監視装置は、前記発電機の出力電圧値を検出する電圧検出部が検出した電圧値を取得する電圧値取得部を備え、前記判定部は、前記合計電流値算出部が算出した合計電流値及び前記電圧取得部が取得した電圧値に基づいて定まる前記発電機の発電電力量と、前記回転数取得部が取得した回転数に応じて定まる閾値との比較により前記発電機の異常を判定することを特徴とする。 The on-vehicle generator monitoring device according to the present invention includes a voltage value acquisition unit that acquires a voltage value detected by a voltage detection unit that detects an output voltage value of the generator, and the determination unit includes the total current value. By comparing the generated power amount of the generator determined based on the total current value calculated by the calculation unit and the voltage value acquired by the voltage acquisition unit with a threshold value determined according to the rotation number acquired by the rotation speed acquisition unit An abnormality of the generator is determined.
また、本発明に係る車載発電機監視装置は、前記発電機が正常に動作している場合の回転数及び発電電力量の対応関係を記憶した記憶部を備え、前記判定部は、前記合計電流値算出部が算出した合計電流値及び前記電圧取得部が取得した電圧値に基づいて定まる前記発電機の発電電力量と、前記回転数取得部が取得した回転数及び前記記憶部が記憶した対応関係に応じて定まる閾値との比較により前記発電機の異常を判定することを特徴とする。 The on-vehicle generator monitoring device according to the present invention further includes a storage unit that stores a correspondence relationship between the number of rotations and the amount of generated power when the generator is operating normally, and the determination unit includes the total current The power generation amount of the generator determined based on the total current value calculated by the value calculation unit and the voltage value acquired by the voltage acquisition unit, the rotation speed acquired by the rotation speed acquisition unit, and the correspondence stored in the storage unit The abnormality of the generator is determined by comparison with a threshold value determined according to the relationship.
また、本発明に係る車載発電機監視装置は、前記負荷電流検出部が、前記発電機から前記車載負荷への電流経路に配されて前記電流経路の接続/遮断を切り替えるスイッチに設けられており、前記判定部は、前記スイッチの接続/遮断の状態が異なる複数の条件で判定を行い、複数の判定結果に基づいて前記発電機の異常を判定することを特徴とする。 In the in-vehicle generator monitoring device according to the present invention, the load current detection unit is provided in a switch that switches between connection / cutoff of the current path by being arranged in a current path from the generator to the in-vehicle load. The determination unit performs determination based on a plurality of conditions with different connection / cutoff states of the switch, and determines abnormality of the generator based on a plurality of determination results.
また、本発明に係る車載発電機監視システムは、車両に搭載された発電機からバッテリへ流れる電流値を検出するバッテリ電流検出部と、前記発電機から一又は複数の車載負荷への電流経路に設けられ、前記車載負荷へ流れる電流値を検出する負荷電流検出部と、前記バッテリ電流検出部が検出した電流値を取得する第1電流値取得部、前記負荷電流検出部が検出した電流値を取得する第2電流値取得部、前記第1電流値取得部が取得した電流値及び前記第2電流値取得部が取得した電流値の合計電流値を算出する合計電流値算出部、前記発電機の回転数を取得する回転数取得部、並びに、前記合計電流値算出部が算出した合計電流値及び前記回転数取得部が取得した回転数に応じて、前記発電機の異常を判定する判定部を有する車載発電機監視装置とを備えることを特徴とする。 In addition, an on-vehicle generator monitoring system according to the present invention includes a battery current detection unit that detects a current value flowing from a generator mounted on a vehicle to a battery, and a current path from the generator to one or more on-vehicle loads. A load current detection unit that detects a current value flowing to the in-vehicle load, a first current value acquisition unit that acquires a current value detected by the battery current detection unit, and a current value detected by the load current detection unit. A second current value acquisition unit to acquire, a total current value calculation unit to calculate a current value acquired by the first current value acquisition unit and a current value acquired by the second current value acquisition unit, the generator And a determination unit that determines abnormality of the generator according to the total current value calculated by the total current value calculation unit and the rotation number acquired by the rotation number acquisition unit. In-vehicle generator with Characterized in that it comprises a visual device.
また、本発明に係る車載発電機監視方法は、車両に搭載された発電機からバッテリへ流れる電流値を検出するバッテリ電流検出部が検出した電流値を取得し、前記発電機から一又は複数の車載負荷への電流経路に設けられて前記車載負荷へ流れる電流値を検出する負荷電流検出部が検出した電流値を取得し、前記バッテリ電流検出部から取得した電流値及び前記負荷電流検出部から取得した電流値の合計電流値を算出し、前記発電機の回転数を取得し、算出した合計電流値及び取得した回転数に応じて、前記発電機の異常を判定することを特徴とする。 In addition, the on-vehicle generator monitoring method according to the present invention acquires a current value detected by a battery current detection unit that detects a current value flowing from a generator mounted on a vehicle to a battery, and one or a plurality of the current values are detected from the generator. A current value detected by a load current detection unit that is provided in a current path to the in-vehicle load and detects a current value flowing to the in-vehicle load is acquired, and from the current value acquired from the battery current detection unit and the load current detection unit A total current value of the acquired current values is calculated, the rotation speed of the generator is acquired, and abnormality of the generator is determined according to the calculated total current value and the acquired rotation speed.
本発明において車載発電機監視装置は、発電機からバッテリへ流れる電流値を検出するバッテリ電流検出部と、発電機から車載負荷への流れる電流値を検出する負荷電流検出部とがそれぞれ検出する電流値の合計に基づいて、発電機の出力電流値を取得する。車載発電機監視装置は、合計電流値と発電機の回転数とに応じて、発電機の異常を判定する。
バッテリへ流れる電流値を検出するバッテリ電流検出部は、バッテリの状態監視などのために従来の車両に搭載されている。車載負荷へ流れる電流値を検出する負荷電流検出部は、各車載負荷の電力供給制御などのために従来の車両に搭載されている。よって電流値を検出するために新たなハードウェア又は部品等を追加することなく、発電機の出力電流値に応じた異常判定を行うことができる。
In the present invention, the on-vehicle generator monitoring device is a current detected by a battery current detection unit that detects a current value flowing from the generator to the battery and a load current detection unit that detects a current value flowing from the generator to the on-vehicle load. Based on the sum of the values, the output current value of the generator is obtained. The on-vehicle generator monitoring device determines the abnormality of the generator according to the total current value and the rotation speed of the generator.
A battery current detection unit that detects the value of the current flowing to the battery is mounted on a conventional vehicle for monitoring the state of the battery. A load current detection unit that detects a value of a current flowing to a vehicle-mounted load is mounted on a conventional vehicle for power supply control of each vehicle-mounted load. Therefore, it is possible to make an abnormality determination according to the output current value of the generator without adding new hardware or parts to detect the current value.
また本発明において車載発電機監視装置は、発電機の出力電圧値を取得し、発電機の出力電圧値及び出力電流値から定まる発電電力量と、発電機の回転数に応じて定まる閾値との比較により異常判定を行う。
例えば車載発電機監視装置は、正常動作時の発電機の回転数及び発電電力量の対応関係を記憶しておき、取得した出力電圧値及び出力電流値から定まる発電電力量と、取得した回転数に対応する正常動作時の発電電力量に応じて定まる閾値(例えば正常な発電電力量に対して電力量の増減の許容範囲を規定した閾値)との比較により異常判定を行うことができる。
これにより車載発電機監視装置は、発電機の異常判定を精度よく行うことができる。
Further, in the present invention, the on-vehicle generator monitoring device acquires the output voltage value of the generator, the generated power amount determined from the output voltage value and output current value of the generator, and the threshold value determined according to the rotation speed of the generator. An abnormality is determined by comparison.
For example, the on-vehicle generator monitoring device stores the correspondence relationship between the rotational speed of the generator and the amount of generated power during normal operation, the generated power amount determined from the acquired output voltage value and output current value, and the acquired rotational speed An abnormality determination can be made by comparison with a threshold value determined according to the amount of generated power during normal operation corresponding to (for example, a threshold value that defines an allowable range of increase or decrease in power amount with respect to the normal generated power amount).
Thereby, the on-vehicle generator monitoring device can accurately determine the abnormality of the generator.
また本発明においては、発電機から車載負荷へ流れる電流値の検出機能を有するスイッチがバッテリから車載負荷への電流経路中に設けられる。車載発電機監視装置は、車両に搭載された一又は複数のスイッチの接続/遮断を制御し、発電機から車載負荷への電力の供給/停止を制御することができる。車載発電機監視装置は、スイッチの接続/遮断の状態がそれぞれ異なる複数の条件で、電流値、回転数及び電圧値等の情報の取得並びにこれらの情報に基づく異常判定の処理を行う。車載発電機監視装置は、複数の条件での複数の判定結果に基づいて、最終的な発電機の異常判定を行う。これにより車載発電機監視装置は、より精度よく発電機の異常判定を行うことができる。 In the present invention, a switch having a function of detecting the value of a current flowing from the generator to the vehicle load is provided in the current path from the battery to the vehicle load. The on-vehicle generator monitoring device controls connection / cutoff of one or a plurality of switches mounted on the vehicle, and can control supply / stop of electric power from the generator to the on-vehicle load. The on-vehicle generator monitoring device performs acquisition of information such as a current value, a rotation speed, and a voltage value, and abnormality determination processing based on these information under a plurality of conditions in which the switch connection / cutoff states are different from each other. The on-vehicle generator monitoring device performs final generator abnormality determination based on a plurality of determination results under a plurality of conditions. As a result, the on-vehicle generator monitoring device can determine the abnormality of the generator with higher accuracy.
本発明による場合は、発電機からバッテリへ流れる電流値を検出するバッテリ電流検出部と、発電機から車載負荷へ流れる電流値を検出する負荷電流検出部とがそれぞれ検出する電流値の合計値及び発電機の回転数に応じて発電機の異常を判定する構成とすることにより、既存の車両に搭載されたハードウェア又は部品等を活用し、新たなハードウェア又は部品等を追加することなく発電機の異常又は劣化等を監視することができる。 In the case of the present invention, the total value of the current values detected by the battery current detection unit for detecting the current value flowing from the generator to the battery and the load current detection unit for detecting the current value flowing from the generator to the vehicle load, and By adopting a configuration that determines the abnormality of the generator according to the number of revolutions of the generator, it is possible to generate power without adding new hardware or parts, etc. by utilizing the hardware or parts installed in the existing vehicle. It is possible to monitor abnormalities or deterioration of the machine.
図1は、本実施の形態に係る車載発電機監視システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る車載発電機監視システムは、車両1に搭載された発電機2が発電した電力を、バッテリ3及び複数の車載負荷5a〜5cへ供給する構成である。発電機2及び車載負荷5a〜5cの間には電力供給制御装置4が介在しており、発電機2から各車載負荷5a〜5cへの電力の供給/非供給を電力供給制御装置4が個別に切り替えることができる。即ち、発電機2の出力端に接続された電力線は2つに分岐し、一方がバッテリ3へ接続され、他方が電力供給制御装置4へ接続されている。電力供給制御装置4に接続された電力供給線は、電力供給制御装置4内で更に複数に分岐され、複数の分岐線がそれぞれスイッチ11a〜11cを介して車載負荷5a〜5cに接続されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an in-vehicle generator monitoring system according to the present embodiment. The in-vehicle generator monitoring system according to the present embodiment is configured to supply the power generated by the
バッテリ3は、例えば鉛蓄電池を用いて構成され、発電機2が動作していない場合に車載負荷5a〜5cへの電力供給を行う。車載負荷5a〜5cは、車両1に搭載されたECU(Electronic Control Unit)、アクチュエータ又はランプ等である。本例では、車両1に3つの車載負荷5a〜5cが搭載されているが、車載負荷の搭載数は2つ以下又は4つ以上であってよい。また本例では、1つの電力線に1つの車載負荷5a〜5cが接続されているが、1つの電力線に複数の車載負荷が接続される構成であってよい。
The battery 3 is configured using, for example, a lead storage battery, and supplies power to the on-
電力供給制御装置4は、制御部10、複数のスイッチ11a〜11c及び通信部12を備えて構成されている。制御部10は、各スイッチ11a〜11cに対して個別に制御信号を出力することにより、各スイッチ11a〜11cの接続/遮断の状態を個別に切り替える制御を行う。本実施の形態に係るスイッチ11a〜11cは、単に電力供給経路の接続/遮断を切り替えるのみではなく、電力供給経路を流れる電流値を検出する機能を有している。スイッチ11a〜11cは、例えば自己保護機能付きFET(Field Effect Transistor)又は自己診断機能付きFET等として知られるデバイスを用いることができる。スイッチ11a〜11cは、検出した電流値を制御部10へ通知する。通信部12は、制御部10の制御に応じて、車両1内のネットワークを介して他の装置との間で通信を行う。通信部12は、例えばCAN(Controller Area Network)の通信規格に従った通信を行う。
The power supply control device 4 includes a
本実施の形態に係る車載発電機監視システムは、発電機2の異常又は劣化等を監視する車載発電機監視装置8を備えている。車載発電機監視装置8は、例えばエンジン制御ECUなどの装置として車両1に搭載されるものであってよい。車載発電機監視装置8は、発電機2の回転数と、電圧検出部6が検出した発電機2の出力電圧値と、電流検出部7が検出したバッテリ3へ流れる電流値とが入力されている。また車載発電機監視装置8は、車両1内のネットワークを介して電力供給制御装置4及び警報装置9との間で通信を行うことができる。これにより車載発電機監視装置8は、電力供給制御装置から各スイッチ11a〜11cが検出した電流値に係る情報を受信することができると共に、各スイッチ11a〜11cの接続/遮断を切り替える命令を電力供給制御装置4へ送信することができる。また車載発電機監視装置8は、警報装置9に対する動作命令を送信することにより、車両1の運転者などに対する警報を発することができる。
The in-vehicle generator monitoring system according to the present embodiment includes an in-vehicle generator monitoring device 8 that monitors abnormality or deterioration of the
発電機2は、いわゆるオルタネータであり、車両1のエンジン(図示は省略する)の動作により発電を行う装置である。発電機2は、エンジンの回転がベルトなどを介して伝達される回転子を有し、この回転子の回転により電力を発生する。発電機2(又は発電機2に設けられたセンサ)は、回転子の回転数に応じた信号又は回転数を示すデータ等を車載発電機監視装置8へ出力する。電圧検出部6は、発電機2の出力端子に接続されており、出力電圧に応じた信号又は出力電圧値を示すデータ等を車載発電機監視装置8へ出力する。電流検出部7は、発電機2の出力端に接続された電力線が分岐する分岐点から、バッテリ3の入力端までの電力供給経路中に配され、発電機2から出力された電流のうち、バッテリ3へ流れ込む電流を検出する。電流検出部7は、検出した電流に応じた信号又は電流値を示すデータ等を車載発電機監視装置8へ出力する。警報装置9は、例えば車両1の運転席近傍に設けられたランプ若しくはディスプレイ等の表示装置、又は、ブザー若しくはスピーカ等の音声出力装置等を用いて構成されている。警報装置9は、車載発電機監視装置8から社内のネットワークを介して与えられた命令に応じて警報を行う。
The
図2は、車載発電機監視装置8の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る車載発電機監視装置8は、処理部20、回転数入力部21、電圧値入力部22、電流値入力部23、通信部24及び記憶部25等を備えて構成されている。処理部20は、CPU(Central Processing Unit)又はMPU(Micro-Processing Unit)等の演算処理装置を用いて構成され、記憶部25に記憶されたプログラム(図示は省略する)を読み出して実行することにより、発電機2の監視に係る種々の演算処理及び制御処理等を行う。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the in-vehicle generator monitoring device 8. The in-vehicle generator monitoring device 8 according to the present embodiment includes a
回転数入力部21は、車両1の発電機2と信号線を介して接続され、発電機2の回転数に応じた信号又はデータが入力される。回転数入力部21は、入力された信号又はデータに基づいて、発電機2の回転数を処理部20へ通知する。電圧値入力部22は、電圧検出部6と信号線を介して接続され、電圧検出部6が検出した発電機2の出力電圧値に応じた信号又はデータが入力される。電圧値入力部22は、入力された信号又はデータに基づいて、発電機2の出力電圧値を処理部20へ通知する。電流値入力部23は、電流検出部7と信号線を介して接続され、電流検出部6が検出したバッテリ3への電流値に応じた信号又はデータが入力される。電流値入力部23は、入力された信号又はデータに基づいて、バッテリ3へ流れる電流値を処理部20へ通知する。
The rotation
通信部24は、車両1内のネットワークを介して電力供給制御装置4及び警報装置9等の他の装置との間で通信を行う。通信部24は、例えばCANの通信規格に従った通信を行う。通信部24は、処理部20から与えられた送信用のメッセージを電気信号に変換して通信線へ出力することにより、他の装置へのメッセージ送信を行う。また通信部24は、通信線上の信号をサンプリングして取得することによりメッセージを受信し、受信したメッセージを処理部20へ与える。本実施の形態において車載発電機監視装置8は、通信部24にて電力供給制御装置4との通信を行うことにより、電力供給制御装置4がスイッチ11a〜11cにて検出した電流値を取得することができる。また車載発電機監視装置8は、通信部24にて警報装置9との通信を行うことにより、異常発生時の運転者などに対する警報を行うことができる。
The
記憶部25は、例えばフラッシュメモリ又はEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等の不揮発性のメモリ素子を用いて構成されている。記憶部25は、処理部20が実行するプログラム及び処理に必要なデータ等が記憶されている。本実施の形態において記憶部25は、発電機2が正常時に発電する電力の特性を示すデータを発電電力特性として記憶している。
The
図3は、発電機2の発電電力特性の一例を示す模式図であり、横軸を発電機2の回転数とし、縦軸を発電機2の発電電力としたグラフを示してある。また図3のグラフに示された5つの曲線は、発電機2の出力電圧値がそれぞれ13V,12V,11V,10V,9Vの場合の発電電力特性を示している。このような発電電力特性は、例えば発電機2の製造工程又は試験工程等において測定され、測定結果がデジタルデータとして記憶部25に記憶される。このように本実施の形態において記憶部25に記憶される発電電力特性は、発電機2の回転数と発電電力との対応を記憶した情報である。なお発電電力特性は、発電機2毎に個別に測定されるものであってもよく、特定の発電機2の測定結果をデータ化して複数の車載発電機監視装置8の記憶部25に記憶してもよい。例えば発電電力特性は、発電機2の設計段階で算出された理論値又はシミュレーションにて算出された理論値等であってもよい。また本例では出力電圧値が1V毎に5つの場合について発電電力特性が示されているが、記憶部25に記憶されるデータは、例えば出力電圧値が0.1V又は0.01V毎等のようにより詳細なデータであることが好ましい。ただし、車載発電機監視装置8が線形補間処理などの演算を行うことによって、必要に応じて詳細なデータを生成してもよい。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the generated power characteristics of the
車載発電機監視装置8は、発電機2の回転数N、出力電圧値V及び出力電流値Iaを定期的に取得し、取得したこれらの値に基づいて得られるその時点での発電電力特性と、記憶部25に記憶された正常動作時の発電電力特性とを比較することにより、発電機2に異常又は劣化等が発生しているか否かを判定する。このときに車載発電機監視装置8は、発電機2の回転数Nを、回転数入力部21から与えられる情報に基づいて取得することができる。また車載発電機監視装置8は、発電機2の出力電圧値Vを、電圧値入力部22から与えられる情報に基づいて取得することができる。
The in-vehicle generator monitoring device 8 periodically acquires the rotational speed N, the output voltage value V, and the output current value Ia of the
本実施の形態に係る車載発電機監視システムでは、発電機2の出力電流値Iaを直接的に検出することはできない。図1に示すように、発電機2の出力電流値Iaは、バッテリ3へ流れる電流値をIbとし、電力供給制御装置4へ流れる電流値をIcとすると、Ia=Ib+Icの関係が成立する。また電流値Icは、各負荷5a〜5cへ流れる電流をId0〜Id2とすると、Ic=Id0+Id1+Id1の関係が成立する。ここで電流値Icは電流検出部7にて検出することができ、電流値Id0〜Id2は各スイッチ11a〜11cにて検出することができる。よって車載発電機監視装置8の処理部20は、電流値入力部23にて電流検出部7が検出した電流値Ibを取得すると共に、通信部24にて電力供給制御装置4との通信を行って各スイッチ11a〜11cが検出した電流値Id0〜Id2を取得する。処理部20は、取得した電流値Ib及びId0〜Id2を加算して合計の電流値Iaを算出する。
In the on-vehicle generator monitoring system according to the present embodiment, the output current value Ia of the
また車載発電機監視装置8の処理部20は、取得した発電機2の出力電圧値V及び出力電流値Iaに基づいて、発電機2の発電電力P=V×Iaを算出する。処理部20は、記憶部25から出力電圧値Vに対応する発電電力特性を読み出し、取得した発電機2の回転数N及び算出した発電電力Pに基づく現時点の発電電力特性との比較を行うことにより、発電機2に異常又は劣化等が発生しているか否かを判定する。
Further, the
図4は、車載発電機監視装置8による判定処理を説明するための模式図であり、一例として図3に示した発電電力特性のうち出力電圧値が12Vの場合のものを抜き出して示してある。車載発電機監視装置8の処理部20は、取得した出力電圧値Vに対応する発電機2の発電電力特性を記憶部25から読み出す。処理部20は、読み出した発電電力特性に基づいて、取得した発電機2の回転数Nに対する発電電力P0を取得する。次いで処理部20は、取得した発電電力P0に対して例えば±10%などの上限値及び下限値を算出する。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the determination process by the in-vehicle generator monitoring device 8. As an example, the generated power characteristic shown in FIG. 3 when the output voltage value is 12 V is extracted and shown. . The
処理部20は、取得した出力電圧値V及び電力値Ic,Id0〜Id2に基づいて算出した発電電力Pと、算出した上限値及び下限値にて規定される電力範囲とを比較する。発電電力Pが上限値及び下限値の電力範囲内である場合、処理部20は、発電機2が正常に動作していると判定する。発電電力Pが上限値及び下限値の電力範囲内でない場合、処理部20は、発電機2に異常又は劣化等が発生していると判定し、通信部24にて警報装置9へ警報を行う命令を送信する。
The
図5は、車載発電機監視装置8による判定処理の手順を示すフローチャートである。車載発電機監視装置8の処理部20は、発電機8の発電電力特性を測定するタイミングであるか否かを判定する(ステップS1)。例えば処理部20は、車両1のエンジンが動作しており、且つ、前回の測定から所定時間(1時間、1日、1週間など)が経過している場合に、測定タイミングであると判定する構成とすることができる。測定タイミングでないと判定した場合(S1:NO)、処理部20は、測定タイミングに至るまで待機する。
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of determination processing by the in-vehicle generator monitoring device 8. The
測定タイミングであると判定した場合(S1:YES)、処理部20は、発電機2の回転数Nを回転数入力部21にて取得し(ステップS2)、電圧検出部6が検出した発電機2の出力電圧値Vを電圧値入力部22にて取得する(ステップS3)。また処理部20は、電流検出部7が検出したバッテリ3への電流値Ibを電流値入力部23にて取得し(ステップS4)、通信部24による電力供給制御装置4との通信によりスイッチ11a〜11cが検出した各負荷5a〜5cへの電流値Id0〜Id2を取得する(ステップS5)。処理部20は、ステップS4にて取得した電流値IbとステップS5にて取得した電流値Id0〜Id2とを加算することにより、発電機2の出力電流値Iaを算出する(ステップS6)。処理部20は、ステップS3にて取得した出力電圧値Vと、ステップS6にて算出した出力電流値Iaとを基に、発電機2の発電電力Pを算出する(ステップS7)。
When it determines with it being a measurement timing (S1: YES), the
次いで処理部20は、ステップS3にて取得した出力電圧値Vに対応する発電電力特性を記憶部25から読み出す(ステップS8)。処理部20は、ステップS2にて取得した回転数Nと、ステップS8にて読み出した発電電力特性とに基づいて正常時の発電電力P0を取得し、この発電電力P0を基準とした上限値及び下限値を算出する(ステップS9)。処理部20は、ステップS7にて算出した発電電力Pが、ステップS9にて算出した上限値及び下限値にて規定される電力範囲内であるか否かを判定する(ステップS10)。発電電力Pが電力範囲内である場合(S10:YES)、処理部20は、発電機2が正常に動作していると判定し、処理を終了する。発電電力Pが電力範囲内でない場合(S10:NO)、処理部20は、発電機2に異常又は劣化等が発生していると判定し、通信部24にて警報装置9へ命令を送信することにより警報の出力を行って(ステップS11)、処理を終了する。
Next, the
以上の構成の本実施の形態に係る車載発電機監視システムは、発電機2からバッテリ3へ流れる電流値Ibを検出する電流検出部7と、発電機2から各車載負荷5a〜5cへの電流経路の接続/遮断を切り替えると共に各車載負荷5a〜5cへの電流値Id0〜Id2を検出するスイッチ11a〜11cとを備えている。車載発電機監視装置8は、電流検出部7が検出した電流値Ibとスイッチ11a〜11cが検出した電流値Id0〜Id2との合計値を算出することで、発電機2の出力電流値Iaを取得する。車載発電機監視装置8は、発電機2の回転数Nを取得して、回転数N及び出力電流値Iaに応じて発電機2の異常を判定する。
The on-vehicle generator monitoring system according to the present embodiment having the above-described configuration includes a
バッテリ3へ流れる電流値Ibを検出する電流検出部7は、バッテリ3の状態監視などのために従来から車両1に搭載されている。車載負荷5a〜5cへの電流経路の接続/遮断を切り替えると共に、車載負荷5a〜5cへ流れる電流値Id0〜Id2を検出する機能を有するスイッチ11a〜11cは、電力供給制御装置4による各車載負荷5a〜5cへの電力供給制御のために従来から車両1に搭載されている。よって本実施の形態に係る車載発電機監視システムは、発電機2の出力電流値Iaを検出するために新たなハードウェア又は部品等を追加することなく、発電機2の出力電流値Iaに応じた異常判定を行うことができる。
The
また車載発電機監視装置8は、発電機2の出力電圧値Vを取得し、発電機2の出力電圧値V及び出力電流値Ibから定まる発電電力Pと、発電機2の回転数Nに応じて定まる閾値との比較により異常判定を行う。例えば車載発電機監視装置8は、正常動作時の発電機2の回転数及び発電電力の対応関係を記憶部25に発電電力特性として記憶しておき、取得した出力電圧値V及び出力電流量Ibから定まる発電電力Pと、取得した回転数Nに対応する正常動作時の発電電力P0に応じて定まる上限値及び下限値との比較により異常判定を行うことができる。これにより車載発電機監視装置8は、発電機2の異常判定を精度よく行うことができる。
The on-vehicle generator monitoring device 8 obtains the output voltage value V of the
なお本実施の形態においては、車載発電機監視装置8が例えばエンジン制御ECUとして車両1に搭載されるものとしたが、これに限るものではなく、エンジン制御ECU以外のECU又はECU以外の装置として車両1に搭載されるものであってよく、更には発電機2を監視する専用の装置として車両1に搭載されるものであってよい。また車載発電機監視装置8及び電力供給制御装置4を1つの装置としてもよく、この場合に車載発電機監視装置8は通信を介さず直接的にスイッチ11a〜11cが検出する電流値Id0〜Id2を取得することができる。
In the present embodiment, the in-vehicle generator monitoring device 8 is mounted on the
また車載発電機監視装置8は、記憶部25に発電電力特性として回転数及び発電電力の対応を記憶する構成としたが、これに限るものではない。例えば発電機2の回転数と判定に用いる上限値及び下限値との対応を記憶しておく構成としてもよく、この場合に車載発電機監視装置8は、上限値及び下限値を算出する処理を省略することができる。また例えば発電機2の回転数と出力電流値との対応を記憶しておく構成としてもよく、この場合に車載発電機監視装置8は、測定時点での出力電力値Pを算出する処理を行わず、取得した電流値Ib及びId0〜Id2の合計である出力電力値Iaと、記憶されている出力電流値から算出した閾値との比較を行う。
Moreover, although the vehicle-mounted generator monitoring apparatus 8 was set as the structure which memorize | stores the response | compatibility of rotation speed and generated electric power as a generated electric power characteristic in the memory |
(変形例)
変形例に係る車載発電機監視装置8は、回転数N、出力電圧値V及び出力電流値Iaの取得及びこれらの情報を用いた判定の処理を、異なる条件で複数回行う構成である。変形例に係る車載発電機監視装置8の処理部20は、通信部24にて電力供給制御装置4へスイッチ11a〜11cの切替命令を送信することにより、スイッチ11a〜11cの接続/遮断を個別に切り替える。処理部20は、スイッチ11a〜11cの接続/遮断の状態が異なる複数の条件で判定処理を行い、複数の判定結果に基づいて発電機2の異常又は劣化等の有無を判定する。
(Modification)
The in-vehicle generator monitoring device 8 according to the modification has a configuration in which the acquisition of the rotation speed N, the output voltage value V, and the output current value Ia and the determination process using these information are performed a plurality of times under different conditions. The
図6は、変形例に係る車載発電機監視装置8が行う判定処理の条件の一例を示す模式図である。車載発電機監視装置8は、例えば図示の5つの条件で回転数N、出力電圧値V及び出力電流値Iaの取得及びこれらの情報を用いた判定の処理を行う。条件1は3つのスイッチ11a〜11cが全て接続状態である場合であり、条件2はスイッチ11aが接続状態且つスイッチ11b,11cが遮断状態である場合であり、条件3はスイッチ11bが接続状態且つスイッチ11a,11cが遮断状態である場合であり、条件4はスイッチ11cが接続状態且つスイッチ11a,11bが遮断状態である場合であり、条件5は3つのスイッチ11a〜11cが全て遮断状態である場合である。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of conditions for determination processing performed by the in-vehicle generator monitoring device 8 according to the modification. The on-vehicle generator monitoring device 8 performs processing for obtaining the rotational speed N, the output voltage value V, and the output current value Ia and determining using these information, for example, under the five conditions shown in the figure.
例えば車載発電機監視装置8の処理部20は、3つのスイッチ11a〜11cを全て接続状態とする命令を通信部24にて電力供給制御装置4へ送信した後、回転数N、出力電圧値V及び電流値Ib,Id0〜Id2の取得を行い、発電機2の発電電力Pが上限値及び下限値の電力範囲内であるか否かの判定を行って、条件1における判定結果を記憶する。次いで処理部20は、スイッチ11aを接続状態とし且つスイッチ11b,11cを遮断状態とする命令を電力供給制御装置4へ送信した後、回転数N、出力電圧値V及び電流値Ib,Id0〜Id2の取得を行い、発電機2の発電電力Pが上限値及び下限値の電力範囲内であるか否かの判定を行って、条件2における判定結果を記憶する。同様にして車載発電機監視装置8は、条件3〜5に応じた命令を電力供給制御装置4へ送信し、各条件での判定を行って判定結果を記憶する。
For example, the
条件1〜5の全てについての判定を終了した車載発電機監視装置8は、記憶した各条件の判定結果を読み出し、全ての条件について発電電力Pが上限値及び下限値の電力範囲内であるとの判定結果が得られていた場合に、発電機2が正常であると判定する。これに対していずれか1つの条件でも発電電力Pが上限値及び下限値の電力範囲内ではないとの判定結果が得られた場合、車載発電機監視装置8は、発電機2に異常又は劣化等が発生していると判定し、警報装置9による警報の出力を行う。
The vehicle-mounted generator monitoring device 8 that has finished the determination for all of the
このように変形例に係る車載発電機監視装置8は、車両1に搭載されたスイッチ11a〜11cの接続/遮断を制御することができ、発電機2から車載負荷5a〜5cへの電力の供給/停止を制御することができる。車載発電機監視装置8は、スイッチ11a〜11cの接続/遮断の状態がそれぞれ異なる複数の条件で、発電機2の回転数N、出力電圧値V及び出力電流値Ia等の情報の取得並びにこれらの情報に基づく異常判定の処理を行う。車載発電機監視装置8は、複数の条件での複数の判定結果に基づいて、最終的な発電機2の異常判定を行う。これにより車載発電機監視装置8は、より精度よく発電機2の異常判定を行うことができる。
As described above, the on-vehicle generator monitoring device 8 according to the modification can control connection / disconnection of the
なお本変形例においては、車載発電機監視装置8が図6に示した5つの条件で判定を行う構成としたが、この条件1〜5は一例であって、これら以外の条件で判定を行う構成としてよい。車載発電機監視装置8は、4つ以下の条件又は6つ以上の条件で判定を行う構成としてよい。また各条件においては、上限値及び下限値の算出方法を変更してもよい。例えば条件1においては記憶部25の発電電力特性から回転数Nに応じて取得した発電電力P0の±10%の値を上限値及び下限値とし、条件2においては発電電力P0の±15%を上限値及び下限値とするなど、異なる基準で判定の閾値を算出してよい。
In addition, in this modification, it was set as the structure which the vehicle-mounted generator monitoring apparatus 8 determines on five conditions shown in FIG. 6, However, these conditions 1-5 are examples, Comprising: It determines on conditions other than these It is good as composition. The on-vehicle generator monitoring device 8 may be configured to perform determination under four or less conditions or six or more conditions. In each condition, the calculation method of the upper limit value and the lower limit value may be changed. For example, in
1 車両
2 発電機
3 バッテリ
4 電力供給制御装置
5a〜5c 車載負荷
6 電圧検出部
7 電流検出部(バッテリ電流検出部)
8 車載発電機監視装置
9 警報装置
10 制御部
11a〜11c スイッチ(負荷電流検出部)
12 通信部
20 処理部(合計電流値算出部、判定部)
21 回転数入力部(回転数取得部)
22 電圧値入力部(電圧値取得部)
23 電流値入力部(第1電流値取得部)
24 通信部(第2電流値取得部)
25 記憶部
DESCRIPTION OF
8 On-vehicle
12
21 Rotation speed input part (Rotation speed acquisition part)
22 Voltage value input unit (Voltage value acquisition unit)
23 Current value input unit (first current value acquisition unit)
24 communication unit (second current value acquisition unit)
25 storage unit
Claims (6)
前記発電機から一又は複数の車載負荷への電流経路に設けられて前記車載負荷へ流れる電流値を検出する負荷電流検出部が検出した電流値を取得する第2電流値取得部と、
前記第1電流値取得部が取得した電流値及び前記第2電流値取得部が取得した電流値の合計電流値を算出する合計電流値算出部と、
前記発電機の回転数を取得する回転数取得部と、
前記合計電流値算出部が算出した合計電流値及び前記回転数取得部が取得した回転数に応じて、前記発電機の異常を判定する判定部と
を備えることを特徴とする車載発電機監視装置。 A first current value acquisition unit that acquires a current value detected by a battery current detection unit that detects a current value flowing from the generator mounted on the vehicle to the battery;
A second current value acquisition unit that acquires a current value detected by a load current detection unit that is provided in a current path from the generator to one or a plurality of in-vehicle loads and detects a current value flowing to the in-vehicle load;
A total current value calculation unit that calculates a total current value of the current value acquired by the first current value acquisition unit and the current value acquired by the second current value acquisition unit;
A rotation speed acquisition unit for acquiring the rotation speed of the generator;
An in-vehicle generator monitoring device comprising: a determination unit that determines abnormality of the generator according to the total current value calculated by the total current value calculation unit and the rotation speed acquired by the rotation speed acquisition unit .
前記判定部は、前記合計電流値算出部が算出した合計電流値及び前記電圧取得部が取得した電圧値に基づいて定まる前記発電機の発電電力量と、前記回転数取得部が取得した回転数に応じて定まる閾値との比較により前記発電機の異常を判定すること
を特徴とする請求項1に記載の車載発電機監視装置。 A voltage value acquisition unit that acquires a voltage value detected by a voltage detection unit that detects an output voltage value of the generator;
The determination unit includes the total electric current value calculated by the total electric current value calculation unit and the generated electric energy of the generator determined based on the voltage value acquired by the voltage acquisition unit, and the rotation number acquired by the rotation number acquisition unit. The in-vehicle generator monitoring device according to claim 1, wherein an abnormality of the generator is determined by comparison with a threshold value determined according to.
前記判定部は、前記合計電流値算出部が算出した合計電流値及び前記電圧取得部が取得した電圧値に基づいて定まる前記発電機の発電電力量と、前記回転数取得部が取得した回転数及び前記記憶部が記憶した対応関係に応じて定まる閾値との比較により前記発電機の異常を判定すること
を特徴とする請求項3に記載の車載発電機監視装置。 A storage unit that stores the correspondence between the rotational speed and the amount of generated power when the generator is operating normally,
The determination unit includes the total electric current value calculated by the total electric current value calculation unit and the generated electric energy of the generator determined based on the voltage value acquired by the voltage acquisition unit, and the rotation number acquired by the rotation number acquisition unit. The in-vehicle generator monitoring device according to claim 3, wherein abnormality of the generator is determined by comparison with a threshold value determined according to the correspondence relationship stored in the storage unit.
前記判定部は、前記スイッチの接続/遮断の状態が異なる複数の条件で判定を行い、複数の判定結果に基づいて前記発電機の異常を判定すること
を特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1つに記載の車載発電機監視装置。 The load current detection unit is arranged in a current path from the generator to the in-vehicle load and is provided in a switch that switches connection / cutoff of the current path,
The determination unit performs determination based on a plurality of conditions with different connection / cutoff states of the switch, and determines abnormality of the generator based on a plurality of determination results. The vehicle-mounted generator monitoring apparatus as described in any one of these.
前記発電機から一又は複数の車載負荷への電流経路に設けられ、前記車載負荷へ流れる電流値を検出する負荷電流検出部と、
前記バッテリ電流検出部が検出した電流値を取得する第1電流値取得部、前記負荷電流検出部が検出した電流値を取得する第2電流値取得部、前記第1電流値取得部が取得した電流値及び前記第2電流値取得部が取得した電流値の合計電流値を算出する合計電流値算出部、前記発電機の回転数を取得する回転数取得部、並びに、前記合計電流値算出部が算出した合計電流値及び前記回転数取得部が取得した回転数に応じて、前記発電機の異常を判定する判定部を有する車載発電機監視装置と
を備えることを特徴とする車載発電機監視システム。 A battery current detector for detecting a current value flowing from the generator mounted on the vehicle to the battery;
A load current detection unit that is provided in a current path from the generator to one or more in-vehicle loads and detects a current value flowing to the in-vehicle load;
A first current value acquisition unit that acquires a current value detected by the battery current detection unit, a second current value acquisition unit that acquires a current value detected by the load current detection unit, and the first current value acquisition unit A total current value calculation unit that calculates a current value and a total current value of the current values acquired by the second current value acquisition unit, a rotation speed acquisition unit that acquires the rotation speed of the generator, and the total current value calculation unit An in-vehicle generator monitoring device having a determination unit that determines abnormality of the generator in accordance with the total current value calculated by the engine and the rotation speed acquired by the rotation speed acquisition unit. system.
前記発電機から一又は複数の車載負荷への電流経路に設けられて前記車載負荷へ流れる電流値を検出する負荷電流検出部が検出した電流値を取得し、
前記バッテリ電流検出部から取得した電流値及び前記負荷電流検出部から取得した電流値の合計電流値を算出し、
前記発電機の回転数を取得し、
算出した合計電流値及び取得した回転数に応じて、前記発電機の異常を判定すること
を特徴とする車載発電機監視方法。 Obtain the current value detected by the battery current detection unit that detects the current value flowing from the generator mounted on the vehicle to the battery,
Obtaining a current value detected by a load current detection unit that detects a current value that is provided in a current path from the generator to one or more in-vehicle loads and flows to the in-vehicle load;
Calculate the total current value of the current value acquired from the battery current detection unit and the current value acquired from the load current detection unit,
Obtaining the rotational speed of the generator,
An in-vehicle generator monitoring method, wherein abnormality of the generator is determined according to the calculated total current value and the acquired rotation speed.
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