JP4238820B2 - Vehicle power generation control device - Google Patents
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本発明は、乗用車やトラック等に搭載される車両用発電機の出力電圧を調整する車両用発電制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle power generation control device that adjusts an output voltage of a vehicle generator mounted on a passenger car, a truck, or the like.
従来から、温度が正常値を超えて高くなったときに車両用発電機の励磁電流を低減する過熱保護機能を備えたり、過熱保護動作中に運転者に対して所定の警告を行う発電制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。この発電制御装置では、測定対象部位の温度が高くなったときに励磁電流を低減して車両用発電機の出力を下げることができるため、車両用発電機による発熱が抑制され、車両用発電機や発電制御装置の各部の熱的な損傷を防止することが可能になる。
ところで、特許文献1に開示された発電制御装置では、過熱保護機能が働いたときに運転者に対して警告が出力されるが、過熱保護機能が働くことで正常温度に復帰する場合もあり、本来不必要な警告動作が行われる場合があるという問題があった。特に、警告が簡易な方法で行われる場合(例えば、発電系統の全ての異常をチャージランプの点灯で知らせるような場合)には、運転者は、発電系統に何らかの異常が発生したということしかわからないため、その後、温度が正常範囲まで低下して警告の出力が中止されても、一時的な温度上昇であってその後正常状態に戻ったのか、今後発電系統に重大な異常が発生する前兆なのかがわからず、とても不安になる。 By the way, in the power generation control device disclosed in Patent Document 1, a warning is output to the driver when the overheat protection function is activated, but the overheat protection function may be activated to return to a normal temperature. There was a problem that an originally unnecessary warning action may be performed. In particular, when the warning is performed in a simple manner (for example, when all abnormalities in the power generation system are notified by turning on the charge lamp), the driver only knows that some abnormality has occurred in the power generation system. Therefore, even if the temperature falls to the normal range after that and the warning output is stopped, is it a temporary temperature rise and then returned to normal, or is it a sign that a serious abnormality will occur in the power generation system in the future? I don't know and I'm very anxious.
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、不必要な警告の発生を防止することができる車両用発電制御装置を提供することにある。 The present invention was created in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a vehicle power generation control device capable of preventing the occurrence of unnecessary warnings.
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、測定位置の温度が適正範囲の上限温度以上になったことを検出したときに車両用発電機の励磁電流を減少させる過熱保護動作を行う過熱保護手段と、過熱保護動作中における車両用発電機の発電量抑制の有無を、実際に流れる励磁電流を検出することで判定する発電抑制判定手段と、検出された励磁電流が上昇していることにより、車両用発電機の発電量が抑制されていない旨の判定が発電抑制判定手段によって行われたときに警報動作を行う警報手段とを備えている。過熱保護機能が有効に働いて車両用発電機の発電量が抑制されている正常状態においては警報動作が行われないため、温度が高い場合における不必要な警告の発生を防止することができる。これにより、必要以上に運転者を不安に陥れる事態を回避することができる。 To solve the problems described above, the power generation controller of the invention, Ru reduces the excitation current of the vehicle generator when the temperature of the measurement position is detected to be equal to or higher than the upper limit temperature of the proper range Overheat protection means that performs overheat protection operation, power generation suppression determination means that determines whether or not the power generation amount of the vehicle generator is suppressed during the overheat protection operation by detecting the actually flowing excitation current, and the detected excitation current When the power generation suppression determination means determines that the power generation amount of the vehicular generator is not suppressed due to the increase in the power generation, the alarm means performs an alarm operation. Since the alarm operation is not performed in a normal state in which the overheat protection function works effectively and the power generation amount of the vehicle generator is suppressed, it is possible to prevent an unnecessary warning from being generated when the temperature is high. As a result, it is possible to avoid a situation in which the driver is more uneasy than necessary.
また、上述した車両用発電機の発電量が抑制されていない旨の判定が発電抑制判定手段によって行われた時間を計測し、この計測時間が基準時間を超えたときに警報出力信号を出力する計時手段をさらに備え、警報手段は、計時手段から警報出力信号が出力されたときに警報動作を行うことが望ましい。これにより、過熱保護動作が実施されたことによる効果を確認することができるとともに、正常範囲を超えて温度が上昇した状態がこれ以上継続したときに熱的な破損が発生するおそれがあることを確実に運転者等に警告することが可能になる。 Further, the time when the power generation suppression determination means determines that the power generation amount of the vehicle generator is not suppressed is measured, and an alarm output signal is output when the measurement time exceeds the reference time. It is desirable to further include a timer means, and the alarm means preferably performs an alarm operation when an alarm output signal is output from the timer means. As a result, it is possible to confirm the effect of the overheat protection operation being performed, and that there is a possibility that thermal damage may occur when the temperature rises beyond the normal range. It is possible to reliably warn the driver or the like.
以下、本発明を適用した一実施形態の車両用発電制御装置について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a vehicle power generation control device according to an embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明を適用した一実施形態の車両用発電制御装置の構成を示す図であり、あわせてこの車両用発電制御装置と車両用発電機やバッテリ等との接続状態が示されている。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a vehicle power generation control device according to an embodiment to which the present invention is applied. In addition, a connection state between the vehicle power generation control device and a vehicle power generator, a battery, or the like is shown. Yes.
図1において、本実施形態の車両用発電制御装置1は、バッテリ3の端子電圧が所定の調整電圧設定値(例えば14V)になるように車両用発電機2の励磁電流を制御するとともに、車両用発電機2や車両用発電制御装置1自身の発電状態の異常の有無に応じてチャージランプ5の点灯状態を制御する。 In FIG. 1, the vehicle power generation control device 1 of the present embodiment controls the excitation current of the vehicle generator 2 so that the terminal voltage of the battery 3 becomes a predetermined adjustment voltage setting value (for example, 14 V), and the vehicle The lighting state of the charge lamp 5 is controlled according to whether there is an abnormality in the power generation state of the generator 2 for vehicles or the power generation control device 1 for the vehicle itself.
車両用発電機2は、固定子に含まれる三相の固定子巻線200と、この固定子巻線200の三相出力を全波整流するために設けられた整流回路202と、回転子に備わった励磁巻線204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204に対する通電を車両用発電制御装置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1の出力端子(B端子)はバッテリ3や電気負荷4に接続されており、この出力端子からバッテリ3に充電電力が供給されるとともに電気負荷4に対して動作電力が供給される。
The vehicle generator 2 includes a three-phase stator winding 200 included in the stator, a
次に、車両用発電制御装置1の詳細構成および動作について説明する。図1に示すように、車両用発電制御装置1は、励磁駆動トランジスタ10、環流ダイオード12、センス抵抗14、電圧制御回路20、温度センサ22、過熱保護回路24、アンド回路26、励磁電流判定回路30、温度判定回路32、バッテリ電圧判定回路34、異常判定回路36、警報カウンタ38、リセットカウンタ40、警報出力回路42を含んで構成されている。
Next, a detailed configuration and operation of the vehicle power generation control device 1 will be described. As shown in FIG. 1, the vehicle power generation control device 1 includes an
励磁駆動トランジスタ10は、励磁巻線204に直列に接続されたスイッチング素子であり、励磁巻線204に流れる励磁電流を断続する。環流ダイオード12は、励磁巻線204に並列に接続されており、励磁駆動トランジスタ10がオフ状態のときに励磁電流を環流させる。センス抵抗14は、励磁駆動トランジスタ10のソースとグランド(E端子)との間に挿入されており、励磁駆動トランジスタ10のソース・ドレイン間を通して励磁巻線204に流れる励磁電流を検出するために用いられる。
The
電圧制御回路20は、端子Sを通して取り込まれるバッテリ3の端子電圧(バッテリ電圧)と所定の調整電圧とを比較し、比較結果に応じた制御信号を出力する。例えば、バッテリ電圧が調整電圧よりも低くなるとハイレベルの制御信号が出力され、反対に、バッテリ電圧が調整電圧よりも高くなるとローレベルの制御信号が出力される。
The
温度センサ22は、車両用発電制御装置1の所定の測定位置の温度(例えば、励磁駆動トランジスタ10の放熱を促す放熱フィン(図示せず)の温度)を検出する。過熱保護回路24は、温度センサ22によって検出された温度が正常範囲の上限値に相当する上限温度T以上のときに、励磁電流を減少させて車両用発電機2の発電量を抑制する過熱保護動作を行う。例えば、励磁駆動トランジスタ10を断続する場合の導通率(デューティ)を低下させる励磁電流制限用のPWM信号が過熱保護回路24によって生成され、出力される。アンド回路26は、電圧制御回路20から出力される制御信号と過熱保護回路24から出力される励磁電流制限用のPWM信号の論理和信号としての励磁駆動信号を出力する。この励磁駆動信号は、励磁駆動トランジスタ10のゲートに入力される。なお、励磁電流を減少させる保護動作については励磁駆動トランジスタ10の導通率を下げる以外の手法を用いるようにしてもよい。例えば、電圧制御回路20で用いられる調整電圧を低い値に変更したり、励磁巻線204に印加する電圧を低い値に変更することによって、励磁電流を減少させるようにしてもよい。
The
励磁電流判定回路30は、センス抵抗14の両端電圧に基づいて励磁電流を検出するとともに、過熱保護動作中にこの検出した励磁電流が上昇しているときに異常検出信号を出力する。温度判定回路32は、過熱保護動作中に、温度センサ22によって検出された温度が上昇しているときに異常検出信号を出力する。バッテリ電圧判定回路34は、過熱保護動作中に、S端子を通して取り込まれるバッテリ電圧が上昇しているときに、異常検出信号を出力する。異常判定回路36は、過熱保護動作中における車両用発電機2の発電量抑制の有無を判定する動作を行っており、励磁電流判定回路30、温度判定回路32、バッテリ電圧判定回路34の少なくとも一つから異常検出信号が出力された状態が継続した場合に発電量が抑制されていないと判断して、所定の時間間隔で異常継続パルスを出力する。
The excitation
警報カウンタ38は、異常判定回路36から出力される異常継続パルスに応じたカウント動作を行い、カウント値が所定値に達したときに警報信号を出力する。また、リセットカウンタ40は、所定のクロック信号に同期したカウント動作を行い、カウント値が所定値に達したときに警報カウンタ38のカウントをリセットする。このリセットカウンタ40は、異常判定回路36から出力される異常継続パルスによってリセットされる。したがって、異常判定回路36から異常継続パルスが出力されない状態が一定時間(T1)継続すると警報カウンタ38がリセットされる一方、異常判定回路36から異常継続パルスが出力される状態が一定時間(T2)継続すると警報カウンタ38から警報信号が出力されるようになっている。
The
警報出力回路42は、警報カウンタ38から警報信号が出力されると、L端子とバッテリ3の正極端子との間に接続されているチャージランプ5を点灯させることにより、所定の警告動作を行う。なお、警告動作の一例としてチャージランプ5を点灯させるようにしたが、チャージランプ5を点灯させる代わりに、警報出力回路42から外部制御装置(図示せず)に警報信号を送信し、外部制御装置によって何らかの警報動作を行うようにしてもよい。
When an alarm signal is output from the
上述した過熱保護回路24が過熱保護手段に、異常判定回路36が発電抑制判定手段に、警報出力回路42が警報手段に、温度判定回路32が温度判定手段に、バッテリ電圧判定回路34がバッテリ電圧判定手段に、励磁電流判定回路30が励磁電流判定手段に、警報カウンタ38、リセットカウンタ40が計時手段にそれぞれ対応する。
The above-described
本実施形態の車両用発電制御装置1はこのような構成を有しており、次にその動作を説明する。図2は、車両用発電制御装置1において過熱保護動作中に行われる警報出力の動作手順を示す流れ図である。 The vehicle power generation control device 1 of the present embodiment has such a configuration, and the operation thereof will be described next. FIG. 2 is a flowchart showing an operation procedure of alarm output performed during the overheat protection operation in the vehicle power generation control device 1.
発電動作中に、過熱保護回路24は、温度センサ22によって検出した温度が上限温度T以上か否かを判定する(ステップ100)。検出した温度が上限温度Tより低い場合には否定判断が行われ、この判定が繰り返される。また、検出した温度が上限温度T以上になるとステップ100の判定において肯定判断が行われ、過熱保護回路24は、励磁電流を低減する過熱保護動作を開始する(ステップ101)。
During the power generation operation, the
過熱保護動作開始後に再度、過熱保護回路24は、温度センサ22によって検出した温度が上限温度T以上か否かを判定する(ステップ102)。検出した温度が上限温度T以上の状態が維持されている場合には肯定判断が行われ、次に、異常判定回路36は、異常状態を検出したか否かを判定する(ステップ103)。ここで、判定の対象となる異常状態とは、励磁電流判定回路30、温度判定回路32、バッテリ電圧判定回路34の少なくとも一つから異常検出信号が出力された状態をいう。これら3つの回路の少なくとも一つから異常検出信号が出力されている場合には肯定判断が行われ、次に、異常判定回路36と警報カウンタ38によって、異常状態の継続時間が所定時間(T2)以上になったか否かが判定される(ステップ104)。異常判定回路36から所定の時間間隔で異常継続パルスが出力されており、この異常継続パルスに同期して警報カウンタ38のカウント値が更新されて、所定時間T2に相当するカウント値に達したときに警報カウンタ38から警報信号が出力される。したがって、警報信号が出力されない場合(ステップ104の判定において否定判断)には、ステップ102に戻って検出温度判定動作が繰り返される。また、警報カウンタ38から警報信号が出力された場合(ステップ103の判定において肯定判断)には、警報出力回路42は、チャージランプ5を点灯させることによって警報出力動作を行う(ステップ105)。その後、警報出力動作を維持した状態で、ステップ102に戻って検出温度判定動作が繰り返される。
After the overheat protection operation starts, the
また、過熱保護動作開始後に検出温度が所定温度Tよりも低くなった場合にはステップ102の判定において否定判断が行われる。次に、過熱保護回路24は、励磁電流を低減する過熱保護動作を停止する(ステップ106)。また、過熱保護動作が停止されると、一定時間T1が経過した後にリセットカウンタ40によって警報カウンタ38がリセットされ、警報信号の出力も停止する。このため、警報出力回路42は、警報出力動作を停止する(ステップ107)。その後、ステップ100に戻って過熱保護回路24による温度判定が繰り返される。
Further, when the detected temperature becomes lower than the predetermined temperature T after the overheat protection operation starts, a negative determination is made in the determination of
このように、過熱保護機能が有効に働いて車両用発電機2の発電量が抑制されている正常状態においては警報動作が行われないため、温度が高い場合における不必要な警告の発生を防止することができる。これにより、必要以上に運転者を不安に陥れる事態を回避することができる。 As described above, since the alarm operation is not performed in the normal state where the overheat protection function works effectively and the power generation amount of the vehicle generator 2 is suppressed, an unnecessary warning is prevented from being generated when the temperature is high. can do. As a result, it is possible to avoid a situation in which the driver is more uneasy than necessary.
また、温度判定回路32、バッテリ電圧判定回路34、励磁電流判定回路30を用いることにより、発電量が抑制されているか否かを確実に確認することができる。特に、測定位置の温度上昇を判定することにより、間接的に発電量低減の有無を知ることができるとともに、測定位置周辺に存在する各種の回路が熱的に破損することを発電抑制によって防止することができる。また、バッテリ電圧の上昇を判定することにより、間接的に発電量低減の有無を知ることができるとともに、バッテリ3や電気負荷4に過電圧が印加されて破損や寿命低下に至ることを発電抑制によって防止することができる。また、励磁電流の上昇を判定することにより、発電量低減の有無を直接知ることができる。
In addition, by using the
また、過熱保護動作が開始されてから一定時間経過後に警報動作を行うことにより、過熱保護動作が実施されたことによる効果を確認することができるとともに、正常範囲を超えて温度が上昇した状態がこれ以上継続したときに熱的な破損が発生するおそれがあることを確実に運転者等に警告することが可能になる。 In addition, by performing an alarm operation after a certain period of time has elapsed since the start of the overheat protection operation, the effect of the overheat protection operation being performed can be confirmed, and the temperature has risen beyond the normal range. It is possible to reliably warn the driver and the like that there is a possibility that thermal damage may occur when the operation is continued for longer than this.
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、上記実施形態では、励磁電流判定回路30、温度判定回路32、バッテリ電圧判定回路34の3つの回路を備えるようにしたが、これら3つの回路の一つあるいは二つを備えて異常判定回路36によって発電抑制の有無判定を行うようにしてもよい。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention. For example, in the above embodiment, the three circuits of the excitation
1 車両用発電制御装置
2 車両用発電機
10 励磁駆動トランジスタ
12 環流ダイオード
14 センス抵抗
20 電圧制御回路
22 温度センサ
24 過熱保護回路
26 アンド回路
30 励磁電流判定回路
32 温度判定回路
34 バッテリ電圧判定回路
36 異常判定回路
38 警報カウンタ
40 リセットカウンタ
42 警報出力回路
200 固定子巻線
202 整流回路
204 励磁巻線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle power generation control apparatus 2
Claims (2)
前記過熱保護動作中における前記車両用発電機の発電量抑制の有無を、実際に流れる励磁電流を検出することで判定する発電抑制判定手段と、
検出された励磁電流が上昇していることにより、前記車両用発電機の発電量が抑制されていない旨の判定が前記発電抑制判定手段によって行われたときに警報動作を行う警報手段と、
を備えることを特徴とする車両用発電制御装置。 Overheat protecting means for performing a reduced allowed Ru overheat protection operation the magnetizing current of the vehicle generator when the temperature of the measurement position is detected to be equal to or higher than the upper limit temperature of the proper range,
Power generation suppression determination means for determining presence or absence of power generation amount suppression of the vehicular generator during the overheat protection operation by detecting an actually flowing excitation current ;
Alarm means for performing an alarm operation when a determination that the power generation amount of the vehicular generator is not suppressed is performed by the power generation suppression determination means because the detected excitation current is increased ;
A vehicle power generation control device comprising:
前記車両用発電機の発電量が抑制されていない旨の判定が前記発電抑制判定手段によって行われた時間を計測し、この計測時間が基準時間を超えたときに警報出力信号を出力する計時手段をさらに備え、
前記警報手段は、前記計時手段から前記警報出力信号が出力されたときに前記警報動作を行うことを特徴とする車両用発電制御装置。 In claim 1,
Time measuring means for measuring the time when the determination that the power generation amount of the vehicle generator is not suppressed is performed by the power generation suppression determining means, and outputting an alarm output signal when the measured time exceeds a reference time Further comprising
The vehicle power generation control device, wherein the alarm means performs the alarm operation when the alarm output signal is output from the time measuring means.
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