JP4285171B2 - Alternator abnormality detection apparatus and method - Google Patents

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Description

本発明は、オルタネータ(交流発電機)の異常(予兆も含む)を検出するための装置及び方法に係り、特に、車両に搭載される装置及び方法に関する。   The present invention relates to an apparatus and method for detecting an abnormality (including a sign) of an alternator (alternator), and more particularly, to an apparatus and method mounted on a vehicle.

従来は、整流器の出力電圧に含まれるリップルを検出し、発電動作の基本周期に関連する所定期間内のリップル数をカウントし、リップル数が所定個数よりも少ない場合に異常判定を行い、トランジスタを駆動して警報灯を点灯させている(例えば、特許文献1参照)。 また、電機子の相出力電圧波形と全波整流された発電機の出力電圧を所定の分圧比で分圧した値とを比較器で比較し、その出力波形を分圧値レベルで1相出力電圧波形を切ったときのデューティを検出し、そのデューティ値が所定の範囲内であるか否かを判定している。そして、判定基準をデューティ50%を中心値とする所定範囲に設定して整流器の全相分のうちの1個の整流ダイオード又は異なる相の2個の整流ダイオードの異常を検出している(例えば、特許文献2参照)。   Conventionally, the ripple included in the output voltage of the rectifier is detected, the number of ripples within a predetermined period related to the basic cycle of the power generation operation is counted, and when the number of ripples is less than the predetermined number, abnormality determination is performed, The alarm lamp is turned on by driving (see, for example, Patent Document 1). Also, the comparator compares the armature phase output voltage waveform and the full-wave rectified generator output voltage divided by a predetermined voltage division ratio, and outputs the output waveform as a one-phase output at the divided voltage level. The duty when the voltage waveform is cut is detected, and it is determined whether or not the duty value is within a predetermined range. Then, the abnormality is detected in one rectifier diode or two rectifier diodes in different phases of all phases of the rectifier by setting the determination criterion to a predetermined range centered on 50% duty (for example, , See Patent Document 2).

特開2003-61260号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-61260

特開平8-65914号公報JP-A-8-65914

特許文献1では、リップルをカウントするために高速でサンプリングする必要があるため、高性能のECUを必要となる。   In Patent Document 1, since it is necessary to sample at a high speed in order to count ripples, a high-performance ECU is required.

特許文献2では、電機子巻線の故障を検出するのが困難である。   In Patent Document 2, it is difficult to detect a failure of the armature winding.

本発明の目的は、高性能の処理装置を要しない簡単な回路構成で、オルタネータの異常を検出するための装置及び方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for detecting an abnormality of an alternator with a simple circuit configuration that does not require a high-performance processing apparatus.

本発明は、オルタネータのバッテリ端子の出力電圧を、特定の周波数帯でフィルタリングし、フィルタリングした出力電圧が特定の閾値以上か否かを判定することによって、オルタネータの異常を検出する。更に、好ましくは、本発明は、フィルタリングに使用したフィルタ特性を用いて、出力電圧のピーク周波数を特定し、正常時のピーク周波数とのズレを監視・分析することによって異常予兆を判定する。   The present invention detects the abnormality of the alternator by filtering the output voltage of the battery terminal of the alternator in a specific frequency band and determining whether the filtered output voltage is equal to or higher than a specific threshold value. Further preferably, in the present invention, an abnormal sign is determined by specifying a peak frequency of the output voltage by using the filter characteristic used for filtering, and monitoring and analyzing a deviation from the peak frequency at the normal time.

本発明によれば、オルタネータの異常を直ちに検出することが可能になるため、オルタネータの発電停止に伴うバッテリの劣化やエンジンストップといった症状が表面化される前に、フロントパネル上の警告灯やカーナビゲーション等の車載端末を介してドライバに異常を通知する等の安全対策を施すことができる。また、携帯電話等の無線通信機器を使用することによって、検出された異常信号はディーラーや自動車メーカー、部品メーカー等にも通知することが可能になるため、部品の調達や回収などの対策を早期に施すことができる。また、オルタネータの異常を予兆することで、オルタネータの発電能力の低下に伴うバッテリの劣化やエンジン停止といった症状が発生する前に、部品を交換することができる。また自動車メーカーや部品メーカーは、寿命の短い部品を用いて、オルタネータの異常を検証することが可能になるため、その検証結果を次期製品の設計や開発に反映することができる。   According to the present invention, since it is possible to immediately detect an abnormality of the alternator, a warning light or car navigation system on the front panel is displayed before symptoms such as battery deterioration or engine stop due to the alternator power generation stoppage. Thus, it is possible to take safety measures such as notifying the driver of an abnormality via the in-vehicle terminal. Also, by using wireless communication devices such as mobile phones, it is possible to notify the detected abnormal signal to dealers, automobile manufacturers, parts manufacturers, etc., so early measures such as procurement and collection of parts are possible. Can be applied. Further, by predicting the abnormality of the alternator, it is possible to replace parts before symptoms such as deterioration of the battery and engine stop associated with a decrease in the power generation capability of the alternator occur. In addition, it is possible for automobile manufacturers and parts manufacturers to verify the abnormality of the alternator using parts having a short life, and the verification results can be reflected in the design and development of the next product.

本発明を実施するための最良の携帯について説明する。   The best carrying for carrying out the present invention will be described.

図1は本発明におけるオルタネータの異常検出方法を具備した車載診断装置を乗用車の車載システムに適用した構成例である。車載診断装置105は、オルタネータ103のバッテリ端子と警告灯104と電線を介して接続され、カーナビゲーションシステム101とエンジンコントロールユニット102(以下、ECUと記す)とCAN(Control Area Network)等の車内LAN(Local Area Network)を介して接続されている。警告灯104は、車載診断装置105の診断結果を表示するためのもので、例えばオルタネータの異常が検出された場合には、速度メーターやエンジン回転数メーター等の計器類が備えられたフロントパネル上に赤ランプが点灯される。カーナビゲーションシステム101は携帯電話106と接続されており、車載診断装置105の診断結果はカーナビゲーションシステム101と携帯電話106を介してディーラーや自動車メーカーや部品メーカー等の外部システムに通知される。また、カーナビゲーションシステム101の端末画面上に、車載診断装置105の診断結果を表示してもよい。ECU102は、アクセル開度センサや空気量センサやクランク角センサ等のパワートレイン系のセンサ情報を用いてエンジンを制御する車両制御処理装置で、現在のエンジン回転数を車載診断装置105に通知する。また、図1の構成例では車載診断装置105とECU102は各々異なる装置として記載しているが、車載診断装置105の機能はECU102内に組み込まれてもよい。この場合、オルタネータ103と警告灯104はECU102と接続されることになる。   FIG. 1 is a configuration example in which an in-vehicle diagnostic apparatus equipped with an alternator abnormality detection method according to the present invention is applied to an in-vehicle system of a passenger car. The in-vehicle diagnostic device 105 is connected to the battery terminal of the alternator 103, the warning light 104, and an electric wire, and is connected to a vehicle LAN such as a car navigation system 101, an engine control unit 102 (hereinafter referred to as ECU), and a CAN (Control Area Network). (Local Area Network). The warning light 104 is for displaying the diagnosis result of the in-vehicle diagnosis device 105. For example, when an abnormality of the alternator is detected, the warning light 104 is on a front panel provided with instruments such as a speed meter and an engine speed meter. The red lamp lights up. The car navigation system 101 is connected to a mobile phone 106, and the diagnosis result of the in-vehicle diagnostic device 105 is notified to an external system such as a dealer, an automobile manufacturer, or a parts manufacturer via the car navigation system 101 and the mobile phone 106. Further, the diagnosis result of the in-vehicle diagnosis device 105 may be displayed on the terminal screen of the car navigation system 101. The ECU 102 is a vehicle control processing device that controls the engine using powertrain sensor information such as an accelerator opening sensor, an air amount sensor, and a crank angle sensor, and notifies the in-vehicle diagnosis device 105 of the current engine speed. In the configuration example of FIG. 1, the in-vehicle diagnosis device 105 and the ECU 102 are described as different devices, but the function of the in-vehicle diagnosis device 105 may be incorporated in the ECU 102. In this case, the alternator 103 and the warning lamp 104 are connected to the ECU 102.

図2は、車載診断装置105の構成例である。車載診断装置105は、プログラム実行等の演算を行うためのプロセッサ201、OS(Operating System)などの基本プログラムや基本データを格納するためのROM202、プログラム実行時の処理領域やデータの一時格納領域として使用するRAM203、車内LAN100と接続するための通信インターフェース204、警告灯104と接続するための外部デバイスインタフェース205により構成され、これらの構成要素はバス200を介して相互にデータを授受することができる。プロセッサ201で実行されるプログラムは、本発明を適用した診断プログラム等である。プロセッサ201とバッテリ端子206はアナログ端子207を介して接続されており、プロセッサ201で実行される診断プログラムは、アナログ端子207から受信したアナログ信号をデジタル信号に変換したのち診断処理を実行する。図2は、バッテリ端子206とアナログ端子207が直接接続される構成としているが、処理負荷の軽減や車載診断装置のコスト低減のために、プロセッサ201内で実行される診断プログラムの一部機能(例えば、以下で説明するフィルタ処理機能)を実装したアナログ装置が両端子間に接続されてもよい。   FIG. 2 is a configuration example of the in-vehicle diagnostic device 105. The in-vehicle diagnosis device 105 includes a processor 201 for performing operations such as program execution, a ROM 202 for storing basic programs and basic data such as an OS (Operating System), a processing area during program execution, and a temporary storage area for data. A RAM 203 to be used, a communication interface 204 for connecting to the in-vehicle LAN 100, and an external device interface 205 for connecting to the warning light 104, these components can exchange data with each other via the bus 200. . The program executed by the processor 201 is a diagnostic program to which the present invention is applied. The processor 201 and the battery terminal 206 are connected via an analog terminal 207, and a diagnostic program executed by the processor 201 executes a diagnostic process after converting an analog signal received from the analog terminal 207 into a digital signal. FIG. 2 shows a configuration in which the battery terminal 206 and the analog terminal 207 are directly connected. However, in order to reduce the processing load and reduce the cost of the in-vehicle diagnostic apparatus, a partial function of the diagnostic program executed in the processor 201 ( For example, an analog device in which a filter processing function described below is mounted may be connected between both terminals.

図3は、本発明で対象とするオルタネータの三相交流全波整流回路図300である。オルタネータ105は、三つのコイル303の回転によって起電力を発生させ、発生した三相交流をダイオードを用いて直流に変換しバッテリ及び電気負荷へ電源を供給する。一方、オルタネータは90℃前後の高温下で稼動するため、前記ダイオード301、302が高温の影響で熱劣化する場合がある。ダイオードの熱劣化が進むと、ダイオードの結線はオープンまたはショートの状態となり、その結果、オルタネータの発電力は低下し、最終的にはバッテリや他電機負荷への電源供給は途ざされ、バッテリの劣化やエンジン停止といった事象を誘発する。本発明は、前記ダイオードの熱劣化を早期に検出し、前記事象が表面化する前に、対策の実施を可能とするための検出方法に関するものである。   FIG. 3 is a three-phase AC full-wave rectifier circuit diagram 300 of the alternator targeted by the present invention. The alternator 105 generates an electromotive force by the rotation of the three coils 303, converts the generated three-phase alternating current into direct current using a diode, and supplies power to the battery and the electric load. On the other hand, since the alternator operates at a high temperature of about 90 ° C., the diodes 301 and 302 may be thermally deteriorated due to the high temperature. As the diode's thermal degradation progresses, the diode connection becomes open or short-circuited. As a result, the power generated by the alternator decreases, and eventually the power supply to the battery and other electric loads is interrupted. Trigger events such as deterioration and engine shutdown. The present invention relates to a detection method for detecting thermal deterioration of the diode at an early stage and enabling countermeasures to be taken before the event surface.

図4は、オルタネータ103の回転数が2000[rpm]時でのバッテリ端子206の出力電圧波形で、横軸を経過時間(秒)、縦軸を出力電圧(V)で示してある。図(A)401はダイオード301、302が正常時の波形(以下、正常電圧波形と記す)であり、振幅約1Vで一定周期の波形となっている。これに対し図(B)〜(F)(402〜406)は、ダイオード301がオープン及びショート(図(C)403、図(E)405)した場合、ダイオード302がオープン及びショート(図(D)404、図(F)406)した場合、ダイオード301がオープン、ダイオード302がショート(図(B)402)した場合の波形(以下、図(B)〜(F)の波形を異常電圧波形と記す)で、正常電圧波形の図(A)401とは明らかに異なることがわかる。正常電圧波形と異常電圧波形では、最大電圧値と最小電圧値の差が約3倍以上異なり、また波形の周期も異常電圧波形の方が正常電圧波形よりも長いことから、本発明では、上記の正常電圧波形と異常電圧波形の違いを利用したオルタネータの異常検出を行う。   FIG. 4 shows an output voltage waveform of the battery terminal 206 when the rotational speed of the alternator 103 is 2000 [rpm], with the horizontal axis indicating elapsed time (seconds) and the vertical axis indicating output voltage (V). FIG. (A) 401 shows a waveform when the diodes 301 and 302 are normal (hereinafter, referred to as a normal voltage waveform), which is a waveform with an amplitude of about 1 V and a constant cycle. In contrast, in FIGS. (B) to (F) (402 to 406), when the diode 301 is open and short (FIG. (C) 403, FIG. (E) 405), the diode 302 is open and short (FIG. (D). ) 404, FIG. (F) 406), the waveforms when the diode 301 is open and the diode 302 is shorted (FIG. (B) 402) (hereinafter, the waveforms of FIGS. (B) to (F) are abnormal voltage waveforms). It can be seen that this is clearly different from the normal voltage waveform diagram (A) 401. In the normal voltage waveform and the abnormal voltage waveform, the difference between the maximum voltage value and the minimum voltage value differs by about three times or more, and the period of the waveform is longer in the abnormal voltage waveform than in the normal voltage waveform. The abnormality of the alternator is detected using the difference between the normal voltage waveform and abnormal voltage waveform.

図5に車載診断装置105の機能構成例を示す。車載診断装置105は入力部503と異常判定処理部502と出力部501とによって構成される。入力部503は、オルタネータ105のバッテリ端子206から受取った出力電圧信号を、異常判定処理部502に伝達する。異常判定処理部502は入力部503から受けた電圧信号により異常か否かを判定し、異常と判定した場合、出力部501に判定結果を通知する。出力部501は、異常判定処理部502から受取った判定結果を、警告灯104、カーナビゲーションシステム101等の外部デバイスに通知する。異常判定処理部502の詳細処理を図6を用いて説明する。   FIG. 5 shows a functional configuration example of the in-vehicle diagnostic device 105. The in-vehicle diagnosis apparatus 105 includes an input unit 503, an abnormality determination processing unit 502, and an output unit 501. The input unit 503 transmits the output voltage signal received from the battery terminal 206 of the alternator 105 to the abnormality determination processing unit 502. The abnormality determination processing unit 502 determines whether or not there is an abnormality based on the voltage signal received from the input unit 503, and notifies the output unit 501 of the determination result when determining that there is an abnormality. The output unit 501 notifies the determination result received from the abnormality determination processing unit 502 to external devices such as the warning lamp 104 and the car navigation system 101. Detailed processing of the abnormality determination processing unit 502 will be described with reference to FIG.

図6(A)は、異常判定処理部502の処理フローであり、図6(B)は異常判定処理部502が異常を判定するための異常判定テーブルである。異常判定処理部502は、オルタネータ105のバッテリ端子206の出力電圧信号を入力すると(ステップ601)、前記出力電圧信号の最大値と最小値の差が閾値以上か否かを、異常判定テーブル610に基づいて判定し(ステップ602)、閾値以上の場合異常と判定し(ステップ603)、判定結果を出力部601に通知する。異常判定テーブル610は、正常時の最大電圧値と最小電圧値の差を示す正常時電圧差611と、異常か否かを判定するための、最大電圧値と最小電圧値の差の閾値を示す異常判定閾値612により構成される。図6(B)の例では、正常時電圧差は1Vで異常判定閾値は3V程度(2.5V〜3.5Vの範囲、3Vを基準の上下15%の範囲)が設定されている。異常判定テーブル610の基本設定値は、製品出荷時までに決定されるが、テーブルへの登録はディーラー等の整備士が車両出荷後に例えば整備ツール等を用いて行ってもよい。異常判定閾値は、診断対象とするオルタネータの異常時の電圧差で設定されるべきだが、予め異常時の電圧差を確認できない場合には、図4に基づいて、正常時電圧差の約3倍程度(2.5倍〜3.5倍の範囲、3倍を基準に上下15%の範囲)に設定することが望ましい。また正常時電圧差611は、異常判定処理部502が異常と判定しなかった場合の入力部から受取った電圧差を正常時電圧差611として随時更新してもよい。この場合、正常時電圧差611の更新にともない異常判定閾値612も更新されるように設計しておく必要がある。   6A is a processing flow of the abnormality determination processing unit 502, and FIG. 6B is an abnormality determination table for the abnormality determination processing unit 502 to determine abnormality. When the abnormality determination processing unit 502 receives the output voltage signal from the battery terminal 206 of the alternator 105 (step 601), the abnormality determination table 610 determines whether or not the difference between the maximum value and the minimum value of the output voltage signal is equal to or greater than a threshold value. It judges based on (step 602), when it is more than a threshold, it judges with it being abnormal (step 603), and notifies the output part 601 of a judgment result. The abnormality determination table 610 indicates a normal voltage difference 611 indicating the difference between the normal maximum voltage value and the minimum voltage value, and a threshold of the difference between the maximum voltage value and the minimum voltage value for determining whether or not there is an abnormality. An abnormality determination threshold 612 is configured. In the example of FIG. 6B, the normal voltage difference is set to 1V, and the abnormality determination threshold is set to about 3V (a range of 2.5V to 3.5V, a range of 15% above and below 15V with reference to 3V). Although the basic setting values of the abnormality determination table 610 are determined by the time of product shipment, registration to the table may be performed by a mechanic such as a dealer using a maintenance tool or the like after the vehicle is shipped. The abnormality determination threshold should be set by the voltage difference at the time of abnormality of the alternator to be diagnosed. However, when the voltage difference at the time of abnormality cannot be confirmed in advance, it is about three times the voltage difference at normal time based on FIG. It is desirable to set it to a level (range of 2.5 to 3.5 times, and a range of 15% up and down with reference to 3 times). Further, the normal voltage difference 611 may be updated as needed as a normal voltage difference 611 that is a voltage difference received from the input unit when the abnormality determination processing unit 502 does not determine that there is an abnormality. In this case, it is necessary to design so that the abnormality determination threshold 612 is also updated as the normal voltage difference 611 is updated.

以上のように、実施例1によれば、車載診断装置105は、オルタネータのバッテリ端子の出力電圧の最大値と最小値の差によってオルタネータの異常を検出することができるため、異常に伴うバッテリ劣化やエンジン停止といった事象が表面化する前に、異常をドライバやディーラー、自動車メーカー等に通知することができる。   As described above, according to the first embodiment, the in-vehicle diagnostic apparatus 105 can detect an abnormality of the alternator based on the difference between the maximum value and the minimum value of the output voltage of the battery terminal of the alternator. It is possible to notify the driver, dealer, automobile manufacturer, etc. of the abnormality before an event such as an engine stoppage occurs.

実施例1では、オルタネータのバッテリ端子の出力電圧の最大値と最小値との差のみで異常を判定する方法について説明したが、オルタネータからはエンジン以外にも、エアコン等の他電気負荷に対して発電を行うことから、電気負荷の影響が大きい場合には、突発的に電圧差が大きくなる場合も考えられ、その結果、正常でも異常と判定する等の誤診を行う可能性がある。このような誤診を失くし、より正確に異常を検出するために図4で示した異常電圧波形の周期性に着目した異常検出方法を実施例1の変形例として説明する。   In the first embodiment, the method for determining an abnormality based on only the difference between the maximum value and the minimum value of the output voltage of the battery terminal of the alternator has been described. Since power generation is performed, when the influence of the electrical load is large, there may be a case where the voltage difference suddenly increases. As a result, there is a possibility of misdiagnosis such as determining normal or abnormal. In order to lose such misdiagnosis and detect an abnormality more accurately, an abnormality detection method focusing on the periodicity of the abnormal voltage waveform shown in FIG. 4 will be described as a modification of the first embodiment.

図7は、図4で示したオルタネータのバッテリ端子の各出力電圧波形を周波数分析した結果で、横軸を周波数、縦軸を最も強い周波数成分の値を100とした場合の比率で示してある。図(A)701はダイオード正常時の出力電圧における周波数分析結果(以下、正常時周波数分析結果と記す)で、1.2Khzの周波数でピークを示している。これに対し、図(B)〜(F)(702〜706)は、ダイオード301がオープン及びショート(図(C)703、図(E)705)した場合、ダイオード302がオープン及びショート(図(D)704、図(F)706)した場合、ダイオード301がオープン、ダイオード302がショート(図(B)702)した場合の周波数分析結果(以下、図(B)〜(F)の波形を異常時周波数分析結果と記す)で、正常時周波数分析結果と比べて、異常時周波数分析結果は、いずれも1Khz以下にピークを迎えていることがわかる。本発明では、実施例1に加えて、上記の正常時周波数分析結果と異常時周波数分析結果の違いを利用したオルタネータの異常検出を行う。   FIG. 7 shows the result of frequency analysis of each output voltage waveform at the battery terminal of the alternator shown in FIG. 4, and the horizontal axis shows the frequency and the vertical axis shows the ratio when the value of the strongest frequency component is 100. . FIG. 701 shows a frequency analysis result (hereinafter referred to as a normal frequency analysis result) at the output voltage when the diode is normal, and shows a peak at a frequency of 1.2 Khz. On the other hand, in FIGS. (B) to (F) (702 to 706), when the diode 301 is open and short (FIG. (C) 703, FIG. (E) 705), the diode 302 is open and short (FIG. D) 704, FIG. (F) 706), the frequency analysis result when the diode 301 is open and the diode 302 is shorted (FIG. (B) 702) (hereinafter, the waveforms in FIGS. (B) to (F) are abnormal) It is understood that all of the abnormal frequency analysis results peak at 1 Khz or less compared to the normal frequency analysis results. In the present invention, in addition to the first embodiment, alternator abnormality detection is performed using the difference between the normal frequency analysis result and the abnormal frequency analysis result.

図8に車載診断装置105の機能構成例を示す。車載診断装置105は入力部804とフィルタ処理部803と異常判定処理部802と出力部801とによって構成される。入力部804、オルタネータ105のバッテリ端子206から受取った出力電圧信号を、フィルタ処理部803に伝達する。フィルタ処理部803は入力部804から受けた電圧信号を特定の周波数帯でフィルタし、フィルタした電圧信号のみを異常判定処理部802に伝達する。また、フィルタ処理部803はECU102から現在のエンジン回転数を受取り、エンジン回転数に基づいてフィルタする周波数帯を決定することができる。異常判定処理部802は、フィルタ処理部803から受けた電圧信号により異常か否かを判定し、異常と判定した場合、出力部501に判定結果(異常)を通知する。出力部801は、異常判定処理部502から受取った判定結果を、警告灯104、カーナビゲーションシステム101等の外部デバイスに通知する。フィルタ処理部803と異常判定処理部802の詳細処理を図9と図10を用いて説明する。尚、異常の代わりに正常を判定結果として出力してもよい。   FIG. 8 shows a functional configuration example of the in-vehicle diagnostic apparatus 105. The in-vehicle diagnosis apparatus 105 includes an input unit 804, a filter processing unit 803, an abnormality determination processing unit 802, and an output unit 801. The output voltage signal received from the battery terminal 206 of the input unit 804 and the alternator 105 is transmitted to the filter processing unit 803. The filter processing unit 803 filters the voltage signal received from the input unit 804 with a specific frequency band, and transmits only the filtered voltage signal to the abnormality determination processing unit 802. Further, the filter processing unit 803 can receive the current engine speed from the ECU 102 and determine a frequency band to be filtered based on the engine speed. The abnormality determination processing unit 802 determines whether or not there is an abnormality based on the voltage signal received from the filter processing unit 803, and notifies the output unit 501 of the determination result (abnormality) when determining that there is an abnormality. The output unit 801 notifies the determination result received from the abnormality determination processing unit 502 to external devices such as the warning lamp 104 and the car navigation system 101. Detailed processing of the filter processing unit 803 and the abnormality determination processing unit 802 will be described with reference to FIGS. 9 and 10. In addition, normal may be output as a determination result instead of abnormality.

図9は車載診断装置105のフィルタ処理部803と異常判定処理部802の処理フローであり、図10はフィルタ処理部803がフィルタ周波数を決定するためのフィルタ周波数テーブルでる。   FIG. 9 is a processing flow of the filter processing unit 803 and the abnormality determination processing unit 802 of the in-vehicle diagnostic apparatus 105, and FIG. 10 is a filter frequency table for the filter processing unit 803 to determine the filter frequency.

フィルタ処理部803はオルタネータ103のバッテリ端子206の出力電圧信号を入力すると(ステップ901)、ECU102から入力した現在のエンジン回転数とフィルタ周波数テーブル1000に基づいて決定したフィルタ周波数1004で、前記出力電圧信号をフィルタし(ステップ902)、異常判定処理部802にフィルタした前記出力電圧信号(以下、フィルタ信号と記す)を伝達する。   When the output voltage signal of the battery terminal 206 of the alternator 103 is input to the filter processing unit 803 (step 901), the filter processing unit 803 outputs the output voltage at the filter frequency 1004 determined based on the current engine speed input from the ECU 102 and the filter frequency table 1000. The signal is filtered (step 902), and the filtered output voltage signal (hereinafter referred to as a filter signal) is transmitted to the abnormality determination processing unit 802.

フィルタ周波数テーブル1000は、項目1001とエンジン回転数1002とオルタネータ回転数1003とフィルタ周波数1004とにより構成され、項目は基準値1005と補正値1006によって構成される。
基準値1005は、例えばエンジンアイドル状態等の特定のオルタネータの回転数におけるフィルタ周波数を静的に保持した値で、これはまた製品出荷時までに決定されるものである。基準値のフィルタ周波数テーブルへの登録は、ディーラー等の整備士が行ってもよい。
The filter frequency table 1000 includes an item 1001, an engine speed 1002, an alternator speed 1003, and a filter frequency 1004, and the items include a reference value 1005 and a correction value 1006.
The reference value 1005 is a value obtained by statically holding a filter frequency at a specific alternator speed such as an engine idle state, and is determined by the time of product shipment. Registration of the reference value in the filter frequency table may be performed by a mechanic such as a dealer.

また基準値1005は、オルタネータの特定回転数時における、正常時周波数分析結果と異常時周波数分析結果に基づいて決定されることが望ましいが、全てのオルタネータに対して、正常時と異常時の周波数分析結果を確認できない場合には、まず図7に示されるような、特定のオルタネータの回転数A[rpm]で分析した正常時のピーク周波数B[Khz]のデータを予め準備しておき、次に任意のエンジン回転数で取得した、バッテリ端子の出力電圧信号の正常時のピーク周波数X[Khz]をAとBを用いて決定してもよい。例えば、ピーク周波数X[Khz]がエンジン回転数がY[rpm]時に取得された場合には、基準値1005のフィルタ周波数1004は、
X×10%以上、X×70%以下
X={B[Khz]×(Z[rpm]/A[rpm])}…(式1)
となる。但し、Z[rpm]はオルタネータの回転数で、
ρ(オルタネータ回転数とエンジン回転数の比率)×Y[rpm]…(式2)
で表されるものである(オルタネータの回転数をECUから取得できる場合には、ECUから取得したオルタネータの回転数を直接(式1)に代入すればよい)。また、(式1)の「10%以上70%以下」の数値は図7に示した周波数分析結果から判断された値である。
The reference value 1005 is preferably determined based on the normal frequency analysis result and the abnormal frequency analysis result at the specific rotation speed of the alternator, but the normal and abnormal frequencies for all alternators. When the analysis result cannot be confirmed, data of a normal peak frequency B [Khz] analyzed at a specific alternator rotation speed A [rpm] as shown in FIG. 7 is prepared in advance. The peak frequency X [Khz] at the normal time of the output voltage signal of the battery terminal acquired at an arbitrary engine speed may be determined using A and B. For example, when the peak frequency X [Khz] is acquired when the engine speed is Y [rpm], the filter frequency 1004 of the reference value 1005 is
X × 10% or more, X × 70% or less
X = {B [Khz] × (Z [rpm] / A [rpm])} (Formula 1)
It becomes. However, Z [rpm] is the number of rotations of the alternator.
ρ (ratio of alternator speed and engine speed) × Y [rpm] (Expression 2)
(If the rotation speed of the alternator can be acquired from the ECU, the rotation speed of the alternator acquired from the ECU may be directly substituted into (Equation 1)). The numerical value of “10% or more and 70% or less” in (Expression 1) is a value determined from the frequency analysis result shown in FIG.

図10の例では、基準値1005のエンジン回転数1002は700[rpm]、オルタネータ回転数1003は2100[rpm]、フィルタ周波数は0.1〜0.8[Khz]としている。   In the example of FIG. 10, the engine speed 1002 of the reference value 1005 is 700 [rpm], the alternator speed 1003 is 2100 [rpm], and the filter frequency is 0.1 to 0.8 [Khz].

また、図9と図10では、フィルタ周波数を一定の周波数帯域(バンドパスフィルタ)でフィルタする場合について記載しているが、特定の周波数以下の帯域(ローパスフィルタ)でフィルタしてもよい。この場合、(式1)は、
X×70%以下
X={B[Khz]×(Z[rpm]/A[rpm])}…(式3)
で表されることになる。
9 and 10 describe the case where the filter frequency is filtered in a certain frequency band (band pass filter), but the filter frequency may be filtered in a band (a low pass filter) below a specific frequency. In this case, (Equation 1) is
X × 70% or less
X = {B [Khz] × (Z [rpm] / A [rpm])} (Expression 3)
It will be represented by

また、図9と図10では、バッテリ端子の出力電圧信号から異常を検出するための周波数帯でフィルタする場合について記載しているが、正常か否かを検出するための周波数帯でフィルタしてもよい。この場合、(式1)は、図7の周波数分析結果に基づき
X×80%以上、X×120%以下
X=B[Khz]×(Z[rpm]/A[rpm])…(式4)
または、
X×80%以上
X=B[Khz]×(Z[rpm]/A[rpm])…(式5)
で表されることになる。
9 and 10 describe the case of filtering in the frequency band for detecting abnormality from the output voltage signal of the battery terminal, but filtering in the frequency band for detecting whether it is normal or not is performed. Also good. In this case, (Equation 1) is based on the frequency analysis result of FIG. 7 X × 80% or more and X × 120% or less X = B [Khz] × (Z [rpm] / A [rpm]) (Equation 4 )
Or
X × 80% or more X = B [Khz] × (Z [rpm] / A [rpm]) (Formula 5)
It will be represented by

(式4)及び(式5)をフィルタ周波数テーブルに適用した場合には、異常判定処理部802は正常か否かを判定することになる。   When (Equation 4) and (Equation 5) are applied to the filter frequency table, the abnormality determination processing unit 802 determines whether it is normal.

補正値1006は、車両走行中等の任意のエンジン回転数において、基準値1005に基づいてフィルタ周波数を動的に補正した値で、エンジン回転数1002はECU102から取得した値で、オルタネータ回転数1003は(式2)に基づいて得られた値(またはECU102から取得した値)で、フィルタ周波数1003は(式1)によって得られた値である。   The correction value 1006 is a value obtained by dynamically correcting the filter frequency based on the reference value 1005 at an arbitrary engine speed such as when the vehicle is running. The engine speed 1002 is a value acquired from the ECU 102, and the alternator speed 1003 is The filter frequency 1003 is a value obtained by (Equation 1) with the value obtained based on (Equation 2) (or the value obtained from the ECU 102).

補正値1006は、常にテーブルに登録される必要はなく、補正値1006がフィルタ周波数テーブル1000に登録されていない場合には、基準値1000で登録されたエンジン回転数時にのみフィルタ処理を行えばよい。   The correction value 1006 does not always have to be registered in the table. If the correction value 1006 is not registered in the filter frequency table 1000, the filter process may be performed only at the engine speed registered with the reference value 1000. .

異常判定処理部802は、フィルタ処理部803によってフィルタされたフィルタ信号の最大電圧値と最小電圧値の差が閾値以上か否かを異常判定テーブル610に基づいて判定し(ステップ903)、閾値以上の場合異常と判定し(ステップ904)、判定結果を出力部801に通知する。   The abnormality determination processing unit 802 determines whether the difference between the maximum voltage value and the minimum voltage value of the filter signal filtered by the filter processing unit 803 is greater than or equal to a threshold value based on the abnormality determination table 610 (step 903). , It is determined as abnormal (step 904), and the determination result is notified to the output unit 801.

本実施例では、図2に示した車載診断装置において処理を行う場合について説明したが、車載診断装置の処理負荷の軽減やコスト低減のために、フィルタ処理部803は、フィルタ周波数テーブルの基準値で設定されるべきフィルタ周波数でバッテリ端子の出力電圧信号をフィルタするアナログフィルタ装置(以下、アナログ装置と記す)として実装してもよい。フィルタ処理部がアナログ装置で実装される場合には、異常判定処理部は、フィルタ処理部の基準値で設定されたエンジン回転数でのみ、異常判定処理を行うことになり、またECU102からのエンジン回転数は、異常判定処理部に通知されることになる。   In the present embodiment, the case where processing is performed in the in-vehicle diagnostic apparatus shown in FIG. 2 has been described. However, in order to reduce the processing load and cost of the in-vehicle diagnostic apparatus, the filter processing unit 803 uses the reference value of the filter frequency table. The filter may be mounted as an analog filter device (hereinafter referred to as an analog device) that filters the output voltage signal of the battery terminal at a filter frequency to be set in (1). When the filter processing unit is implemented by an analog device, the abnormality determination processing unit performs the abnormality determination processing only at the engine speed set by the reference value of the filter processing unit, and the engine from the ECU 102 The rotation number is notified to the abnormality determination processing unit.

以上のように、実施例1の変形例によれば、オルタネータのバッテリ端子の出力電圧信号をフィルタ周波数テーブルに基づいてフィルタ処理を行うフィルタ処理部とフィルタ処理部から入力されたフィルタ信号を異常判定テーブルに基づいて異常判定を行う異常判定処理部を車載診断装置が備えることで、オルタネータの他電気負荷への発電の影響により、バッテリ端子の出力電圧信号に、通常とは異なる変化が突発的に発生した場合でも、その影響を受けることなく異常を検出することができる。   As described above, according to the modification of the first embodiment, the filter processing unit that filters the output voltage signal of the battery terminal of the alternator based on the filter frequency table and the filter signal input from the filter processing unit are determined to be abnormal. By providing an in-vehicle diagnosis device with an abnormality determination processing unit that performs abnormality determination based on the table, the output voltage signal of the battery terminal suddenly changes abnormally due to the influence of power generation on the other electrical load of the alternator. Even if it occurs, it is possible to detect an abnormality without being affected by it.

実施例1と実施例1の変形例では、オルタネータのバッテリ端子の出力電圧信号に基づいて異常を早期に検出する異常検出方法に関して説明したが、異常の状態によっては、オルタネータの発電能力が一気に低下する可能性があるため、このような状態が発生すると、バッテリ劣化やエンジン停止といった症状が直ちに表面化され、ドライバの安全を確保することも難しくなる。このような事態を回避するために、実施例2としてオルタネータが異常となる前に異常の予兆を検出する異常予兆検出方法について説明する。   In the first embodiment and the modification of the first embodiment, the abnormality detection method for detecting an abnormality early based on the output voltage signal of the battery terminal of the alternator has been described. However, depending on the state of the abnormality, the power generation capability of the alternator is rapidly reduced. Therefore, when such a state occurs, symptoms such as battery deterioration and engine stop immediately come to the surface, and it becomes difficult to ensure the safety of the driver. In order to avoid such a situation, an abnormality sign detection method for detecting a sign of abnormality before the alternator becomes abnormal will be described as a second embodiment.

実施例2で説明する車載診断装置105の機能構成例は図8と同じである。図11は車載診断装置105のフィルタ処理部803と異常判定処理部802の処理フローであり、図12(A)はフィルタ処理部803がバッテリ端子の出力電圧信号のフィルタに使用するフィルタ特性で、図12(B)は異常判定処理部802が異常予兆を判定するための異常予兆判定テーブルである。   A functional configuration example of the in-vehicle diagnosis device 105 described in the second embodiment is the same as that in FIG. FIG. 11 is a processing flow of the filter processing unit 803 and the abnormality determination processing unit 802 of the in-vehicle diagnostic apparatus 105, and FIG. 12A is a filter characteristic used by the filter processing unit 803 to filter the output voltage signal of the battery terminal. FIG. 12B is an abnormality sign determination table for the abnormality determination processing unit 802 to determine an abnormality sign.

フィルタ処理部803は、オルタネータ103のバッテリ端子206の出力電圧信号を入力すると(ステップ1101)、ECU102から入力した現在のエンジン回転数とフィルタ周波数テーブル1000に基づいて決定したフィルタ周波数で、前記出力電圧信号をフィルタし(ステップ1102)、異常判定処理部802にフィルタ信号を伝達する。ステップ1102で使用するフィルタ周波数テーブル1000は、図10に示されるが、本ステップではバッテリ端子の出力電圧信号から正常を検出するための周波数帯(式4または式5)を使用する。   When the output voltage signal of the battery terminal 206 of the alternator 103 is input to the filter processing unit 803 (step 1101), the filter processing unit 803 uses the output frequency at the filter frequency determined based on the current engine speed input from the ECU 102 and the filter frequency table 1000. The signal is filtered (step 1102), and the filter signal is transmitted to the abnormality determination processing unit 802. The filter frequency table 1000 used in step 1102 is shown in FIG. 10. In this step, the frequency band (Equation 4 or 5) for detecting normality from the output voltage signal at the battery terminal is used.

異常判定処理部802は、フィルタ処理部803によってフィルタリングされたフィルタ信号の最大電圧値と最小電圧値の差に基づいて、正常か否かを判定する。図6に記載した異常判定テーブル610の異常判定閾値612は、異常か否かを判定するためのもので、正常時電圧差611の3倍程度に設定されること望ましいことは前述した通りであるが、正常か否かを判定するための閾値の設定としては、正常時電圧差611の1倍以上1.5倍以下を閾値として設定することが望ましい。従って、異常判定処理部802は、フィルタ処理部803によってフィルタリングされたフィルタ信号の最大電圧値と最小電圧値の差が例えば1V以上1.5V以下の範囲内か否かを異常判定テーブル610に基づいて判定し(ステップ1103)、閾値の範囲を超えた場合には、オルタネータの異常と判定し(ステップ1107)、閾値の範囲内であれば、フィルタ特性1200に基づいてフィルタ信号のピーク周波数を特定する(ステップ1104)。例えば、フィルタ特性が関数V=F(X)で、フィルタ信号の電圧値がVinで表される場合、Vin=F(X)を満足するXがピーク周波数となる。図12(A)は、縦軸をフィルタ信号の出力電圧(V)1202、横軸をピーク周波数(KHz)1201で表したフィルタ特性図で、エンジン回転数が700rpmの時に、中心周波数1.2KHzで最大値、1.0KHzと1.4KHzで最小値となる特性をもった場合の例である。   The abnormality determination processing unit 802 determines whether it is normal based on the difference between the maximum voltage value and the minimum voltage value of the filter signal filtered by the filter processing unit 803. The abnormality determination threshold 612 of the abnormality determination table 610 described in FIG. 6 is used to determine whether or not there is an abnormality. As described above, it is desirable that the abnormality determination threshold 612 be set to about three times the normal voltage difference 611. However, as a threshold value setting for determining whether or not it is normal, it is desirable to set 1 to 1.5 times the normal voltage difference 611 as the threshold value. Therefore, the abnormality determination processing unit 802 determines whether the difference between the maximum voltage value and the minimum voltage value of the filter signal filtered by the filter processing unit 803 is within a range of, for example, 1V to 1.5V based on the abnormality determination table 610. (Step 1103), if the threshold range is exceeded, it is determined that the alternator is abnormal (step 1107). If it is within the threshold range, the peak frequency of the filter signal is specified based on the filter characteristics 1200. (Step 1104). For example, when the filter characteristic is a function V = F (X) and the voltage value of the filter signal is represented by Vin, X that satisfies Vin = F (X) is the peak frequency. FIG. 12A is a filter characteristic diagram in which the vertical axis represents the output voltage (V) 1202 of the filter signal and the horizontal axis represents the peak frequency (KHz) 1201, and the center frequency is 1.2 KHz when the engine speed is 700 rpm. This is an example in which the maximum value is obtained and the minimum value is obtained at 1.0 KHz and 1.4 KHz.

フィルタ特性1200に基づいて、フィルタ信号のピーク周波数が特定されると、異常予兆判定テーブル1210に基づいて、異常予兆か否かを判定する(ステップ1106)。異常予兆判定テーブル1210は、予兆判定周波数1211によって構成される。予兆判定周波数1211とは、フィルタ特性1200の中心周波数からのズレを判定するための閾値で、登録された閾値よりも大きくずれていた場合には、異常予兆と判定する(ステップ1106)。図12の例では、Vfのフィルタ信号が入力されたときのピーク周波数がX=1.1KHzとなっており、これは、異常予兆判定テーブルに登録された閾値以上の値となっていることから、オルタネータの異常予兆と判定されることになる。また図12(B)の例では、予兆判定周波数1211を100Hzと設定しているが、予兆判定周波数は、正常時のオルタネータのバッテリ端子の出力電圧信号におけるピーク周波数帯のばらつきから判断してもよい。また、異常予兆判定テーブル1210の予兆判定周波数1211は、製品出荷時までに決定されるが、異常予兆判定テーブルへの登録はディーラー等の整備士が車両出荷後に例えば整備ツール等を用いて行ってもよい。また本実施例では、異常予兆判定テーブル内に登録された閾値に基づいて、異常予兆か否かを判断しているが、フィルタ信号のピーク周波数を随時記憶し、一定期間記憶されたピーク周波数が定常的に変化していった場合に、異常予兆と判定するようにしてもよい。   When the peak frequency of the filter signal is specified based on the filter characteristic 1200, it is determined whether or not there is an abnormality sign based on the abnormality sign determination table 1210 (step 1106). The abnormality sign determination table 1210 includes a sign determination frequency 1211. The sign determination frequency 1211 is a threshold value for determining a deviation from the center frequency of the filter characteristic 1200. When the sign determination frequency 1211 is largely deviated from the registered threshold value, it is determined as an abnormal sign (step 1106). In the example of FIG. 12, the peak frequency when the Vf filter signal is input is X = 1.1 KHz, which is a value equal to or greater than the threshold value registered in the abnormality sign determination table. Therefore, it will be determined that the alternator is abnormal. In the example of FIG. 12B, the sign determination frequency 1211 is set to 100 Hz, but the sign determination frequency may be determined from the variation of the peak frequency band in the output voltage signal of the battery terminal of the alternator at the normal time. Good. Further, the sign determination frequency 1211 of the abnormality sign determination table 1210 is determined by the time of product shipment. Registration to the abnormality sign determination table is performed by a mechanic such as a dealer using a maintenance tool or the like after the vehicle is shipped. Also good. Further, in this embodiment, it is determined whether or not there is an abnormality sign based on the threshold value registered in the abnormality sign determination table, but the peak frequency of the filter signal is stored as needed, and the peak frequency stored for a certain period is stored. If it changes constantly, it may be determined as an abnormal sign.

以上のように、実施例2によれば、フィルタ信号のピーク周波数のずれに基づいて、異常予兆を検出することができるため、バッテリの劣化やエンジン停止といった症状が発生する前に、部品を交換することができる。また異常が発生する直前のオルタネータを回収することができるため、従来は市場でのみ発生していた異常を実際に検証し、検証結果を次期製品の設計・開発に反映するといったことも可能になる。   As described above, according to the second embodiment, a sign of abnormality can be detected based on the shift of the peak frequency of the filter signal, so that the parts are replaced before symptoms such as battery deterioration or engine stop occur. can do. In addition, since it is possible to collect the alternator immediately before the occurrence of the abnormality, it is possible to actually verify the abnormality that had only occurred in the market in the past and reflect the verification result in the design and development of the next product. .

本発明における車載診断装置を具備した車載システムの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an in-vehicle system provided with an in-vehicle diagnosis device according to the present invention. 本発明における車載診断装置の内部構成図である。It is an internal block diagram of the vehicle-mounted diagnostic apparatus in this invention. 本発明において対象とするオルタネータの三相交流全波整流回路図である。It is a three-phase alternating current full wave rectification circuit diagram of the alternator made into object in the present invention. 本発明において対象とするオルタネータのダイオード正常時と異常時のバッテリ端子の出力電圧の波形図である。It is a wave form diagram of the output voltage of the battery terminal at the time of the diode of the alternator made into object in this invention at the time of normality and abnormality. 本発明の実施例1における、車載診断装置の内部機能構成である。It is an internal function structure of the vehicle-mounted diagnostic apparatus in Example 1 of this invention. 本発明の実施例1における、車載診断装置の内部処理フローと異常判定を行うための異常判定テーブルの構成例である。It is an example of a structure of the abnormality determination table for performing the internal processing flow and abnormality determination of the vehicle-mounted diagnostic apparatus in Example 1 of this invention. 本発明において対象とするオルタネータのダイオード正常時と異常時のバッテリ端子の出力電圧の周波数特性図である。It is a frequency characteristic figure of the output voltage of the battery terminal when the diode of the alternator targeted in the present invention is normal and abnormal. 本発明の実施例1の変形例における、車載診断装置の内部機能構成である。It is an internal function structure of the vehicle-mounted diagnostic apparatus in the modification of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の変形例における、車載診断装置の内部処理フローである。It is an internal processing flow of the vehicle-mounted diagnostic apparatus in the modification of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の変形例における、フィルタ周波数を決定するためのフィルタ周波数テーブル構成例である。It is a filter frequency table structural example for determining a filter frequency in the modification of Example 1 of this invention. 本発明の実施例2における、車載診断装置の内部処理フローである。It is an internal processing flow of the vehicle-mounted diagnostic apparatus in Example 2 of this invention. 本発明の実施例2における、フィルタ特性図と異常予兆判定を行うための異常予兆判定テーブルの構成例である。FIG. 10 is a configuration example of a filter characteristic diagram and an abnormality sign determination table for performing abnormality sign determination in Example 2 of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

100 車内LAN
101 カーナビゲーションシステム
102 ECU
103 オルタネータ
104 警告灯
105 車載診断装置
106 携帯電話
200 バス
201 プロセッサ
202 ROM
203 RAM
204 通信インタフェース
205 外部デバイスインタフェース
100 in-car LAN
101 car navigation system 102 ECU
103 Alternator 104 Warning light 105 In-vehicle diagnostic device 106 Mobile phone 200 Bus 201 Processor 202 ROM
203 RAM
204 Communication interface 205 External device interface

Claims (12)

オルタネータの異常を検出するための装置において、  In an apparatus for detecting an abnormality of an alternator,
前記オルタネータの出力電圧を入力する入力手段と、  Input means for inputting the output voltage of the alternator;
前記オルタネータの出力電圧を所定の周波数帯でフィルタリングするフィルタ手段と、  Filter means for filtering the output voltage of the alternator in a predetermined frequency band;
フィルタリングされた前記オルタネータの出力電圧の最大値と最小値の差分を算出する算出手段と、  Calculating means for calculating a difference between a maximum value and a minimum value of the output voltage of the filtered alternator;
前記差分と閾値を比較する比較手段と、  A comparison means for comparing the difference with a threshold;
前記比較手段の比較結果に応じて、前記オルタネータの正常又は異常を判定する判定手段を備え、  According to the comparison result of the comparison means, comprising a determination means for determining normality or abnormality of the alternator,
前記フィルタ手段は、正常なオルタネータの出力電圧のピーク周波数を基準周波数として保持し、前記基準周波数の10%以上70%以下の周波数帯を通過帯域としてフィルタリングし、  The filter means holds a peak frequency of a normal alternator output voltage as a reference frequency, and filters a frequency band of 10% to 70% of the reference frequency as a passband,
前記判定手段は、正常時のオルタネータの出力電圧の最大値と最小値の差分を保持し、フィルタリングされた前記オルタネータの出力電圧の最大値と最小値の差分が、正常時のオルタネータの出力電圧の最大値と最小値の差分の2.5〜3.5倍以上の場合に異常と判定する装置。  The determination means holds the difference between the maximum value and the minimum value of the output voltage of the alternator at the normal time, and the difference between the maximum value and the minimum value of the filtered output voltage of the alternator is the output voltage of the alternator at the normal time. An apparatus that determines an abnormality when the difference between the maximum value and the minimum value is 2.5 to 3.5 times or more.
オルタネータの異常を検出するための装置において、  In an apparatus for detecting an abnormality of an alternator,
前記オルタネータの出力電圧を入力する入力手段と、  Input means for inputting the output voltage of the alternator;
前記オルタネータの出力電圧を所定の周波数帯でフィルタリングするフィルタ手段と、  Filter means for filtering the output voltage of the alternator in a predetermined frequency band;
フィルタリングされた前記オルタネータの出力電圧の最大値と最小値の差分を算出する算出手段と、  Calculating means for calculating a difference between a maximum value and a minimum value of the output voltage of the filtered alternator;
前記差分と閾値を比較する比較手段と、  A comparison means for comparing the difference with a threshold;
前記比較手段の比較結果に応じて、前記オルタネータの正常又は異常を判定する判定手段を備え、  According to the comparison result of the comparison means, comprising a determination means for determining normality or abnormality of the alternator,
前記フィルタ手段は、ローパスフィルタであり、  The filter means is a low-pass filter;
前記フィルタ手段は、正常なオルタネータの出力電圧のピーク周波数を基準周波数として保持し、前記基準周波数の70%以下の周波数帯を通過帯域としてフィルタリングし、  The filter means holds a peak frequency of a normal alternator output voltage as a reference frequency, and filters a frequency band of 70% or less of the reference frequency as a pass band,
前記判定手段は、正常時のオルタネータの出力電圧の最大値と最小値の差分を保持し、フィルタリングされた前記オルタネータの出力電圧の最大値と最小値の差分が、正常時のオルタネータの出力電圧の最大値と最小値の差分の3倍以上の場合に、前記オルタネータの異常と判定する装置。  The determination means holds the difference between the maximum value and the minimum value of the output voltage of the alternator at the normal time, and the difference between the maximum value and the minimum value of the filtered output voltage of the alternator is the output voltage of the alternator at the normal time. A device that determines that the alternator is abnormal when the difference between the maximum value and the minimum value is three times or more.
オルタネータの異常を検出するための装置において、  In an apparatus for detecting an abnormality of an alternator,
前記オルタネータの出力電圧を入力する入力手段と、  Input means for inputting the output voltage of the alternator;
前記オルタネータの出力電圧を所定の周波数帯でフィルタリングするフィルタ手段と、  Filter means for filtering the output voltage of the alternator in a predetermined frequency band;
フィルタリングされた前記オルタネータの出力電圧の最大値と最小値の差分を算出する算出手段と、  Calculating means for calculating a difference between a maximum value and a minimum value of the output voltage of the filtered alternator;
前記差分と閾値を比較する比較手段と、  A comparison means for comparing the difference with a threshold;
前記比較手段の比較結果に応じて、前記オルタネータの正常又は異常を判定する判定手段を備え、  According to the comparison result of the comparison means, comprising a determination means for determining normality or abnormality of the alternator,
前記フィルタ手段は、正常なオルタネータの出力電圧のピーク周波数を基準周波数として保持し、前記基準周波数の80%以上120%以下の周波数帯を通過帯域としてフィルタリングし、  The filter means holds a peak frequency of a normal alternator output voltage as a reference frequency, and filters a frequency band of 80% or more and 120% or less of the reference frequency as a passband,
前記判定手段は、正常時のオルタネータの出力電圧の最大値と最小値の差分を保持し、フィルタリングされた前記オルタネータの出力電圧の最大値と最小値の差分が、正常時のオルタネータの出力電圧の最大値と最小値の差分の1倍以上1.5倍以下の場合に、前記オルタネータの正常と判定する装置。  The determination means holds the difference between the maximum value and the minimum value of the output voltage of the alternator at the normal time, and the difference between the maximum value and the minimum value of the filtered output voltage of the alternator is the output voltage of the alternator at the normal time. A device that determines that the alternator is normal when the difference between the maximum value and the minimum value is 1 to 1.5 times.
オルタネータの異常を検出するための装置において、  In an apparatus for detecting an abnormality of an alternator,
前記オルタネータの出力電圧を入力する入力手段と、  Input means for inputting the output voltage of the alternator;
前記オルタネータの出力電圧を所定の周波数帯でフィルタリングするフィルタ手段と、  Filter means for filtering the output voltage of the alternator in a predetermined frequency band;
フィルタリングされた前記オルタネータの出力電圧の最大値と最小値の差分を算出する算出手段と、  Calculating means for calculating a difference between a maximum value and a minimum value of the output voltage of the filtered alternator;
前記差分と閾値を比較する比較手段と、  A comparison means for comparing the difference with a threshold;
前記比較手段の比較結果に応じて、前記オルタネータの正常又は異常を判定する判定手段を備え、  According to the comparison result of the comparison means, comprising a determination means for determining normality or abnormality of the alternator,
前記フィルタ手段は、正常なオルタネータの出力電圧のピーク周波数を基準周波数として保持し、前記基準周波数の80%以上の周波数帯を通過帯域としてフィルタリングし、  The filter means holds a peak frequency of a normal alternator output voltage as a reference frequency, and filters a frequency band of 80% or more of the reference frequency as a pass band,
前記判定手段は、正常時のオルタネータの出力電圧の最大値と最小値の差分を保持し、フィルタリングされた前記オルタネータの出力電圧の最大値と最小値の差分が、正常時のオルタネータの出力電圧の最大値と最小値の差分の1倍以上1.5倍以下の場合に正常と判定する装置。  The determination means holds the difference between the maximum value and the minimum value of the output voltage of the alternator at the normal time, and the difference between the maximum value and the minimum value of the filtered output voltage of the alternator is the output voltage of the alternator at the normal time. A device that determines normal when the difference between the maximum value and the minimum value is 1 to 1.5 times.
オルタネータの異常を検出するための装置において、  In an apparatus for detecting an abnormality of an alternator,
前記オルタネータの出力電圧を入力する入力手段と、  Input means for inputting the output voltage of the alternator;
前記オルタネータの出力電圧を所定の周波数帯でフィルタリングするフィルタ手段と、  Filter means for filtering the output voltage of the alternator in a predetermined frequency band;
フィルタリングされた前記オルタネータの出力電圧の最大値と最小値の差分を算出する算出手段と、  Calculating means for calculating a difference between a maximum value and a minimum value of the output voltage of the filtered alternator;
前記差分と閾値を比較する比較手段と、  A comparison means for comparing the difference with a threshold;
前記比較手段の比較結果に応じて、前記オルタネータの正常又は異常を判定する判定手段を備え、  According to the comparison result of the comparison means, comprising a determination means for determining normality or abnormality of the alternator,
前記フィルタ手段は、エンジンアイドル時で100Hz以上800Hz以下の周波数帯を通過帯域としてフィルタリングし、  The filter means filters the frequency band of 100 Hz to 800 Hz as a pass band when the engine is idle.
前記判定手段は、フィルタリングされた前記オルタネータの出力電圧の最大値と最小値の差分が3V以上の場合に、前記オルタネータの異常と判定する装置。  The determination unit is an apparatus that determines that the alternator is abnormal when a difference between a maximum value and a minimum value of the output voltage of the filtered alternator is 3 V or more.
オルタネータの異常を検出するための装置において、  In an apparatus for detecting an abnormality of an alternator,
前記オルタネータの出力電圧を入力する入力手段と、  Input means for inputting the output voltage of the alternator;
前記オルタネータの出力電圧を所定の周波数帯でフィルタリングするフィルタ手段と、  Filter means for filtering the output voltage of the alternator in a predetermined frequency band;
フィルタリングされた前記オルタネータの出力電圧の最大値と最小値の差分を算出する算出手段と、  Calculating means for calculating a difference between a maximum value and a minimum value of the output voltage of the filtered alternator;
前記差分と閾値を比較する比較手段と、  A comparison means for comparing the difference with a threshold;
前記比較手段の比較結果に応じて、前記オルタネータの正常又は異常を判定する判定手段を備え、  According to the comparison result of the comparison means, comprising a determination means for determining normality or abnormality of the alternator,
前記フィルタ手段は、ローパスフィルタであり、  The filter means is a low-pass filter;
前記フィルタ手段は、エンジンアイドル時で800Hz以下の周波数帯を通過帯域としてフィルタリングし、  The filter means filters the frequency band of 800 Hz or less as a pass band when the engine is idle.
前記判定手段は、フィルタリングされた前記オルタネータの出力電圧の最大値と最小値の差分が3V以上の場合に、前記オルタネータの異常と判定する装置。  The determination unit is an apparatus that determines that the alternator is abnormal when a difference between a maximum value and a minimum value of the output voltage of the filtered alternator is 3 V or more.
オルタネータの異常を検出するための装置において、  In an apparatus for detecting an abnormality of an alternator,
前記オルタネータの出力電圧を入力する入力手段と、  Input means for inputting the output voltage of the alternator;
前記オルタネータの出力電圧を所定の周波数帯でフィルタリングするフィルタ手段と、  Filter means for filtering the output voltage of the alternator in a predetermined frequency band;
フィルタリングされた前記オルタネータの出力電圧の最大値と最小値の差分を算出する算出手段と、  Calculating means for calculating a difference between a maximum value and a minimum value of the output voltage of the filtered alternator;
前記差分と閾値を比較する比較手段と、  A comparison means for comparing the difference with a threshold;
前記比較手段の比較結果に応じて、前記オルタネータの正常又は異常を判定する判定手段を備え、  According to the comparison result of the comparison means, comprising a determination means for determining normality or abnormality of the alternator,
前記フィルタ手段は、エンジンアイドル時で1.0KHz以上1.4KHz以下の周波数帯を通過帯域としてフィルタリングし、  The filter means filters a frequency band of 1.0 KHz or more and 1.4 KHz or less as a pass band when the engine is idle.
前記判定手段とは、フィルタリングされた前記オルタネータの出力電圧の最大値と最小値の差分が2V以下の場合に、前記オルタネータの正常と判定する装置。  The determination means is a device that determines that the alternator is normal when the difference between the maximum value and the minimum value of the filtered output voltage of the alternator is 2 V or less.
オルタネータの異常を検出するための装置において、  In an apparatus for detecting an abnormality of an alternator,
前記オルタネータの出力電圧を入力する入力手段と、  Input means for inputting the output voltage of the alternator;
前記オルタネータの出力電圧を所定の周波数帯でフィルタリングするフィルタ手段と、  Filter means for filtering the output voltage of the alternator in a predetermined frequency band;
フィルタリングされた前記オルタネータの出力電圧の最大値と最小値の差分を算出する算出手段と、  Calculating means for calculating a difference between a maximum value and a minimum value of the output voltage of the filtered alternator;
前記差分と閾値を比較する比較手段と、  A comparison means for comparing the difference with a threshold;
前記比較手段の比較結果に応じて、前記オルタネータの正常又は異常を判定する判定手段を備え、  According to the comparison result of the comparison means, comprising a determination means for determining normality or abnormality of the alternator,
前記フィルタ手段は、ハイパスフィルタであり、  The filter means is a high-pass filter;
前記フィルタ手段は、エンジンアイドル時で1.0KHz以上の周波数帯を通過帯域としてフィルタリングし、  The filter means filters a frequency band of 1.0 KHz or higher when the engine is idle as a pass band,
前記判定手段は、フィルタリングされた前記オルタネータの出力電圧の最大値と最小値の差分が2V以下の場合に、前記オルタネータの正常と判定する装置。  The determination unit is a device that determines that the alternator is normal when a difference between a maximum value and a minimum value of the filtered output voltage of the alternator is 2 V or less.
請求項1に記載の装置において、  The apparatus of claim 1.
前記フィルタ手段は、現在のエンジン回転数と予め基準周波数として保持した特定のエンジン回転数時におけるピーク周波数から、前記基準周波数を(現在のエンジン回転数/特定のエンジン回転数)倍に動的に補正する装置。  The filter means dynamically multiplies the reference frequency by (current engine speed / specific engine speed) times from the current engine speed and a peak frequency at a specific engine speed previously held as a reference frequency. Device to correct.
請求項3に記載の装置において、  The apparatus of claim 3.
前記判定手段はフィルタリングされた前記オルタネータの出力電圧のピーク周波数と、正常時の前記オルタネータの出力電圧のピーク周波数とのズレが一定値以上の場合、前記オルタネータの異常予兆と判定する装置。  The determination means is an apparatus for determining an abnormality sign of the alternator when a difference between a filtered peak frequency of the output voltage of the alternator and a peak frequency of the output voltage of the alternator in a normal state is equal to or greater than a predetermined value.
請求項10に記載の装置において、  The apparatus of claim 10.
前記判定手段は、フィルタリングされた前記オルタネータの出力電圧のピーク周波数と正常時の前記オルタネータの出力電圧のピーク周波数とのズレが100Hz以上の場合に、前記オルタネータの異常予兆と判定する装置。  The determination means is an apparatus for determining an abnormality sign of the alternator when a difference between a peak frequency of the filtered output voltage of the alternator and a peak frequency of the output voltage of the alternator at a normal time is 100 Hz or more.
請求項10に記載の装置において、
前記判定手段は、フィルタリングされた前記オルタネータの出力電圧のピーク周波数と正常時の前記オルタネータの出力電圧のピーク周波数とのズレを定期的に記憶し、一定期間記憶したズレが定常的に大きくなった場合に、前記オルタネータの異常予兆と判定する装置。
The apparatus of claim 10.
The determination means periodically stores the deviation between the filtered peak frequency of the output voltage of the alternator and the peak frequency of the output voltage of the alternator at normal time, and the deviation stored for a certain period of time has steadily increased. In this case, the apparatus determines that the alternator is abnormal.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210119471A1 (en) * 2019-10-18 2021-04-22 Paul Yih Voltage estimation for automotive battery charging system control

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4509059B2 (en) * 2006-05-09 2010-07-21 スズキ株式会社 AC generator power generation control device
KR101262075B1 (en) 2007-06-15 2013-05-08 현대자동차주식회사 Controlling Method of Battery Warning Lamp Using CAN Communication
JP5301123B2 (en) 2007-07-25 2013-09-25 スパンション エルエルシー Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP4428452B2 (en) 2008-02-19 2010-03-10 株式会社デンソー Anomaly detection device
JP5274436B2 (en) * 2009-11-26 2013-08-28 ベックマン コールター, インコーポレイテッド Automatic analyzer
US9543886B2 (en) * 2014-06-06 2017-01-10 Actron Technology Corporation Short circuit detection circuit and short circuit detection method for multi-phase rectifier at frequency domain
US9455642B2 (en) * 2014-12-29 2016-09-27 Hamilton Sundstrand Corporation Digital frequency selective transformer-rectifier unit ripple fault detection
JP2017036677A (en) * 2015-08-07 2017-02-16 マックス株式会社 Air compressor
JP7210304B2 (en) * 2019-01-31 2023-01-23 ナブテスコ株式会社 automatic door device
US11473545B1 (en) * 2021-06-04 2022-10-18 Geotab Inc. Devices and methods for determining a vehicle alternator condition
US11623534B2 (en) 2021-06-04 2023-04-11 Geotab Inc. Systems and methods for determining a vehicle alternator condition
EP4102238B1 (en) * 2021-06-04 2024-01-24 GEOTAB Inc. Systems and methods for determining a vehicle alternator condition
EP4099030A1 (en) * 2021-06-04 2022-12-07 GEOTAB Inc. Systems and methods for determining a vehicle alternator condition
US12097777B2 (en) 2021-06-04 2024-09-24 Geotab Inc. Methods and systems for predicting a potential alternator failure
US11586269B1 (en) 2021-09-30 2023-02-21 Geotab Inc. Method and system for impact detection in a stationary vehicle
US12025632B2 (en) 2021-09-30 2024-07-02 Geotab Inc. Low-power acceleration detection in a telematics device
CN116961448B (en) * 2023-09-21 2024-01-09 深圳市鑫讯霆通信设备有限公司 Digital control system based on high-voltage gallium nitride flyback AC/DC converter

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210119471A1 (en) * 2019-10-18 2021-04-22 Paul Yih Voltage estimation for automotive battery charging system control
US11670952B2 (en) * 2019-10-18 2023-06-06 Fca Us Llc Voltage estimation for automotive battery charging system control

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