JP2004048833A - 車両用発電制御装置 - Google Patents
車両用発電制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004048833A JP2004048833A JP2002199378A JP2002199378A JP2004048833A JP 2004048833 A JP2004048833 A JP 2004048833A JP 2002199378 A JP2002199378 A JP 2002199378A JP 2002199378 A JP2002199378 A JP 2002199378A JP 2004048833 A JP2004048833 A JP 2004048833A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reference value
- current
- transistor
- power generation
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/06—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric generators; for synchronous capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/006—Means for protecting the generator by using control
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/006—Calibration or setting of parameters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/02—Details
- H02H3/04—Details with warning or supervision in addition to disconnection, e.g. for indicating that protective apparatus has functioned
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
【解決手段】車両用発電制御装置1は、警報信号発生回路104から出力される警報信号に応じてチャージランプ5を駆動するトランジスタ118と、チャージランプ5の駆動電流を検出する抵抗122と、このトランジスタ118による電流供給動作を制限する基準値切替回路106、電圧比較器108、トランジスタ120とを備える。基準値切替回路106は、チャージランプ5に流れる突入電流を考慮した複数の基準値を順番に出力し、チャージランプ5に流れる電流値がこれらの基準値を超えるときに、この電流値が制限される。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用発電機の発電状態を監視してチャージランプの点灯等を行う車両用発電制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、車両用発電機の発電不良を運転者に知らせるためにチャージランプを点灯させるとともに、チャージランプが短絡状態にあるときに過大な短絡電流によるトランジスタの破壊を防止するためにこの過大な電流が流れないように制限する短絡保護機能が備わった車両用発電制御装置が知られている。例えば、特公平8−10969号公報に開示された「車両用交流発電機の制御装置」では、チャージランプの短絡状態を検出する電流レベルを突入電流のピーク値よりも低く設定し、チャージランプに流れる電流値がこの設定値よりも大きい短絡保護動作中は、トランジスタをオンオフさせて断続的にチャージランプに電流を流してフィラメントを徐々に加熱している。この加熱によって、チャージランプが短絡していない場合には電流が減少するため、この減少した電流値が設定値以下になったときにチャージランプが点灯するようになっている。
【0003】
また、上述した制御装置以外には、特開昭60−66631号公報に開示された「車輌用発電機の充電表示装置」や特開平6−189467号公報に開示された「車両用交流発電機の電圧制御装置」が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の制御装置では、大きな突入電流が流れる間は間欠的に電流を流しているため、特に冬季の低温環境下では、車両のキースイッチを投入してからチャージランプが点灯するまでに時間がかかり、運転者に対して違和感を与えることになる。そのため、チャージランプの短絡状態を検出する設定値を高くすることが考えられるが、そうすると、チャージランプに流れる電流がこの設定値よりも低いが点灯時の定常電流の数倍程度流れるような中途半端な短絡状態になった場合には、短絡状態とは判断されず、短絡状態のチャージランプに継続的に比較的大きな電流が流れることになり、チャージランプに電流を供給するトランジスタが熱によって破壊されたり、チャージランプを駆動するワイヤ配線が溶断するなどの不具合が発生していた。このように、従来の制御装置では、チャージランプが短絡していない正常時にチャージランプを点灯させるまでの時間がかかるとともに、チャージランプの短絡時にはチャージランプを駆動するトランジスタに流れる過大な電流を確実に阻止することができないという問題があった。
【0005】
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、正常時には車両用発電機の発電状態を表示するまでの時間を短くするとともに、短絡時には確実に過大電流を阻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。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明の車両用発電機の制御装置は、車両用発電機の発電状態を表示する表示手段に接続されており、この表示手段を駆動する電流の断続を行うスイッチング手段と、スイッチング手段を流れる電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段によって検出された電流値と比較する基準値を出力する基準値出力手段と、電流値と基準値とを比較し、この比較結果に応じてスイッチング手段による電流の供給動作を制限する電流制限手段とを備え、基準値出力手段は、スイッチング手段に流れる突入電流の最大値よりも大きな電流値に対応する第1の基準値と、この第1の基準値よりも小さく、スイッチング手段に流れる定常電流よりも大きな電流値に対応する第2の基準値とを少なくとも含む複数の基準値を順番に出力している。これにより、表示手段の短絡等によってスイッチング手段に定常電流よりも大きな電流が継続的に流れることを防止することができ、スイッチング手段が熱によって破損することを防止することが可能になる。また、表示手段が短絡していない場合には、電流制限手段による電流制限が行われないため、スイッチング手段に流れる突入電流が許容されることになり、表示手段による表示を速やかに行うことが可能になる。
【0007】
また、上述した基準値出力手段は、第1および第2の基準値を含む3つ以上の基準値を出力するものであって、スイッチング手段に電流が流れ始めるときに最も大きな第1の基準値を出力し、第1の基準値以外の他の複数の基準値を段階的に小さくなる順に出力することが望ましい。これにより、スイッチング手段に流れる実際の電流波形に近い基準値を用いた保護動作を行うことが可能になり、スイッチング手段に異常電流が流れることを確実に防止することができる。
【0008】
また、上述した基準値出力手段は、基準値が大きい順に出力時間を短く設定することが望ましい。通常、チャージランプ等の表示手段に流れる電流は、最初に大きな突入電流が流れた後指数関数的に減少するため、このように各基準値の出力時間を設定することにより、実際の電流波形に近い基準値を用いた保護動作を、少ない数の基準値によって実現することができ、基準値出力手段の構成を簡略化することができる。
【0009】
また、上述した基準値出力手段は、複数の基準値の出力を所定周期で繰り返し行うことが望ましい。これにより、不定期に発生する表示手段の表示タイミングに応じた保護動作の実施が可能になる。
また、上述した所定周期は、10ms以上であることが望ましい。これにより、表示手段が短絡した場合であっても、スイッチング素子がオフされる期間を、ある程度長くしかも周期的に確保することができるため、スイッチング素子を確実に冷却することが可能になり、スイッチング素子の熱による故障の発生を防止することができる。
【0010】
また、上述したスイッチング手段は、MOS型のトランジスタであることが望ましい。一般にバイポーラ・トランジスタに比べてオン抵抗が小さなMOS型のトランジスタを用いることにより、スイッチング手段を構成する素子の発熱を少なくすることができるとともに、素子面積の小型化によるコストダウンを図ることが可能になる。
【0011】
【発明の実施の形態】
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。
〔第1の実施形態〕
図1は、本発明を適用した第1の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との接続状態が示されている。
【0012】
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の発電状態に応じてチャージランプ5の点灯状態を制御する。
【0013】
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に充電電流が供給される。
【0014】
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、電源回路100、励磁電流制御回路102、警報信号発生回路104、基準値切替回路106、電圧比較器108、SR型フリップフロップ(SR−FF)110、リセットパルス発生回路112、パワートランジスタ114、環流ダイオード116、トランジスタ118、120、抵抗122、124を含んで構成されている。
【0015】
電源回路100は、IG端子とバッテリ3との間に接続されたキースイッチ4がオンされると、車両用発電制御装置1内の各回路に供給する動作電源の生成を行う。励磁電流制御回路12は、S端子に接続されたバッテリ3の端子電圧に基づいてパワートランジスタ114を断続することにより、励磁巻線204に流れる励磁電流を制御する。
【0016】
警報信号発生回路104は、固定子巻線200に含まれる一の相巻線が接続されたP端子の電圧(相電圧)を監視しており、この相電圧が所定値よりも低い場合にハイレベルの警報信号を出力する。警報信号発生回路104の出力端は、抵抗124を介してトランジスタ118に接続されている。このトランジスタ118は、例えばSENSE FETによって構成されており、警報信号がゲートに入力されたときにオンされ、L端子を接地してチャージランプ5を点灯させる。また、トランジスタ118と接地との間には抵抗122が接続されており、トランジスタ118と抵抗122の接続点が電圧比較器108のプラス側入力端子に接続されている。抵抗122は、チャージランプ5に流れる電流を検出するために用いられている。
【0017】
基準値切替回路106は、複数の基準値に相当する電圧を、電圧が高い順に順番に、かつ周期的に発生する。例えば、基準値切替回路106は、3種類の電圧V1、V2、V3を発生するものとすると、最初に高い電圧V1を発生し、次に中間の電圧V2を発生し、最後に低い電圧V3を発生する動作を所定周期で繰り返す。具体的には、チャージランプ5に流れる電流を考えたときに、最初に大きな突入電流が流れたときに抵抗122の一方端に現れる電圧Vaよりも高くなるように電圧V1が設定され、時間経過とともに電流が減少していったときに抵抗122の一方端に現れる電圧Vaよりも高くなるように電圧V2が設定され、さらに時間が経過して定常電流に達したときに抵抗122の一方端に現れる電圧Vaよりも高くなるように電圧V3が設定されている。また、これら3種類の電圧V1〜V3の発生時間は、電圧が高い順に短く、すなわち電圧V1の発生時間が最も短く、電圧V2が次に短く、電圧V3が最も長く設定されている。しかも、これらの電圧の発生周期は、トランジスタ118の冷却を考慮して、10ms以上に設定されている。
【0018】
電圧比較器108は、マイナス側入力端子に基準値切替回路106によって生成された基準値Vref が入力されており、この基準値Vref とプラス側入力端子に入力される抵抗122の一方端の電圧Vaとを比較する。電圧Vaの方が基準値Vref よりも高い場合には電圧比較器108からはハイレベルの信号が出力され、反対に電圧Vaが基準値Vref よりも低い場合には電圧比較器108からはローレベルの信号が出力される。この電圧比較器108の出力端は、SR型フリップフロップ110のS端子に接続されている。
【0019】
SR型フリップフロップ110は、R端子がリセットパルス発生回路112に、Q端子が短絡保護用のトランジスタ120のゲートにそれぞれ接続されている。S端子にハイレベルの信号が入力されると、Q端子から出力される信号がハイレベルに変化し、トランジスタ120がオンされる。このにより、トランジスタ118のゲートの電位がローレベルに固定され、トランジスタ118がオフされる。一方、R端子にリセットパルス発生回路112から出力されるリセットパルスが入力されると、Q端子から出力される信号がローレベルに変化し、トランジスタ120がオフされる。これにより、トランジスタ118のゲートには、警報信号発生回路104から出力される警報信号が抵抗124を介して入力されるようになり、この警報信号に応じてトランジスタ118のオンオフ状態が決定される。
【0020】
図2は、基準値切替回路106の具体的な構成例を示す図である。図2に示すように、基準値切替回路106は、定電流源300、抵抗302、304、306、トランジスタ308、310、パルス発生回路312を備えている。抵抗304とトランジスタ308とが直列接続されており、定電流源300から出力される定電流が、抵抗302によって形成される第1の経路と、抵抗304とトランジスタ308によって形成される第2の経路と、抵抗306とトランジスタ310によって形成される第3の経路とに分岐して流れる。パルス発生回路312は、同じ周期でしかも立ち下がりタイミングが同じである2つのパルスP1、P2を出力する。例えば、一方のパルスP1は、所定の周期で立ち下がり、すぐに再び立ち上がる。また、他方のパルスP2は、所定の周期で立ち下がり、パルスP1よりも遅れて立ち上がる。
【0021】
2つのパルスP1、P2がローレベルの場合には2つのトランジスタ308、310がともにオフされるため、定電流源300から出力された定電流は、抵抗302によって形成される第1の経路のみを介して流れることになる。したがって、抵抗302による電圧降下が大きくなり、抵抗302と定電流源302との接続点に現れる基準値Vref は、最も高い電圧V1となる。
【0022】
また、パルスP1がローレベルであってパルスP2がハイレベルの場合には、一方のトランジスタ310のみがオンされ、他方のトランジスタ308はオフされた状態を維持するため、定電流源300から出力された定電流は、抵抗302によって形成される第1の経路と抵抗306とトランジスタ310によって形成される第3の経路とに分岐して流れることになる。したがって、抵抗302による電圧降下は小さくなり、基準値Vref は電圧V1よりも低い電圧V2となる。
【0023】
さらに、2つのパルスP1、P2がハイレベルの場合には2つのトランジスタ308、310がともにオンされるため、定電流源300から出力された定電流は、抵抗302によって形成される第1の経路と抵抗304とトランジスタ308によって形成される第2の経路と抵抗306とトランジスタ310によって形成される第3の経路とに分岐して流れることになる。したがって、抵抗302による電圧降下はさらに小さくなり、基準値Vref は最も低い電圧V3となる。
【0024】
したがって、図2に示す基準値切替回路106では、パルス発生回路312によって所定周期の2つのパルスP1、P2を生成する動作に同期して、3つの基準値V1、V2、V3が電圧値の高い順に順番に生成される。
図3は、基準値切替回路106の変形例を示す図である。図3に示すように、変形例の基準値切替回路106Aは、定電流源320、322、324、ダイオード330、332、334、トランジスタ342、344、抵抗350、パルス発生回路352を備えている。定電流源320、322、324のそれぞれから出力される定電流がダイオード330、332、334のそれぞれを介して抵抗350に供給される。また、定電流源322とダイオード332の接続点がトランジスタ342を介して接地されており、定電流源324とダイオード334の接続点がトランジスタ344を介して接地されている。パルス発生回路352は、図2に示したパルス発生回路312と同様に、同じ周期でしかも立ち下がりタイミングが同じである2つのパルスP1、P2を出力する。
【0025】
2つのパルスP1、P2がローレベルの場合には2つのトランジスタ342、344がともにオフされるため、定電流源320、322、324のそれぞれから出力された定電流は、ダイオード330、332、334のそれぞれを介して抵抗350に流れ込むことになる。したがって、抵抗350に流れる電流が多くなってこの抵抗350による電圧降下が大きくなり、抵抗350の一方端に現れる基準値Vref は、最も高い電圧V1となる。
【0026】
また、パルスP1がローレベルであってパルスP2がハイレベルの場合には、一方のトランジスタ344のみがオンされるため、定電流源324から出力されてダイオード334を介して抵抗350に流れ込む電流がこのトランジスタ344でバイパスされる。したがって、抵抗350に流れる電流が少なくなってこの抵抗350による電圧降下が小さくなり、抵抗350の一方端に現れる基準値Vref は、電圧V1よりも低い電圧V2となる。
【0027】
さらに、2つのパルスP1、P2がハイレベルの場合には2つのトランジスタ342、344がともにオンされるため、定電流源322から出力されてダイオード332を介して抵抗350に流れ込む電流がトランジスタ342によってバイパスされるとともに、定電流源324から出力されてダイオード334を介して抵抗350に流れ込む電流がトランジスタ344によってバイパスされる。したがって、抵抗350に流れる電流がさらに少なくなってこの抵抗350による電圧降下が小さくなり、抵抗350の一方端に現れる基準値Vref は、最も低い電圧V3となる。
【0028】
上述したチャージランプ5が表示手段に、トランジスタ118がスイッチング手段に、抵抗122が電流検出手段に、基準値切替回路106が基準値出力手段に、電圧比較器108、SR型フリップフロップ110、トランジスタ120が電流制限手段にそれぞれ対応する。
【0029】
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。
チャージランプが正常時の動作
図4は、チャージランプ5が短絡していない正常時のタイミング図である。図4において、「P1、P2」は図2に示した基準値切替回路106内のパルス発生回路312(あるいは図3に示した基準値切替回路106A内のパルス発生回路352)から出力される2種類のパルス信号を、「Vref 」は基準値切替回路106によって生成される基準値Vref を、「Va」は抵抗122の一方端に現れる電圧を、「警報信号」は警報信号発生回路104から出力される警報信号を、「リセットパルス」はリセットパルス発生回路112から出力されるリセットパルスをそれぞれ示している。
【0030】
キースイッチ4が投入された状態で車両用発電機2が正常に発電を行っていない場合には、P端子に現れる相電圧が所定値よりも低くなって、警報信号発生回路104から警報信号が出力され、トランジスタ118がオンされる。このとき、チャージランプ5が冷えているとチャージランプ5に突入電流が流れる。
【0031】
上述したように、基準値切替回路106によって生成する基準値Vref は、3種類の電圧V1、V2、V3が順番に切り替えられており、チャージランプ5に突入電流が流れたときに抵抗122の一方端に現れる電圧Vaは、最も高い電圧V1よりは低いが、それ以外の電圧V2、V3よりは高くなる。しかも、警報信号が出力されてトランジスタ118がオンされてチャージランプ5に突入電流が流れるタイミングと、基準値切替回路106によって生成される基準値Vref が電圧V1になるタイミングとは必ずしも一致しない。
【0032】
基準値切替回路106によって生成される基準値Vref が電圧V2あるいは電圧V3のときに、トランジスタ118がオンされてチャージランプ5に大きな突入電流が流れると、抵抗122の一方端に現れる電圧Vaがこの基準値Vref よりも大きくなり、電圧比較器108の出力がハイレベルに変化する。このとき、SR型フリップフロップ110がセットされてQ端子から出力される信号がハイレベルになり、トランジスタ120がオンされる。したがって、トランジスタ118は、ゲートがトランジスタ120のドレイン・ソース間を介して接地されてオフされて、チャージランプ5に流れる電流が一旦停止される。
【0033】
次に、リセットパルス発生回路112からリセットパルスが出力されると、SR型フリップフロップ110がリセットされてQ端子から出力される信号がローレベルになり、トランジスタ120がオフされる。このとき、警報信号発生回路104から警報信号が継続して出力されている場合には、トランジスタ118がオンされて、チャージランプ5に再び突入電流が流れる。
【0034】
リセットパルスの出力タイミングと、基準値切替回路106内のパルス発生回路312から出力される2種類のパルスP1、P2の出力タイミング(それぞれのパルスが立ち下がるタイミング)とは一致するように設定されており、今度は、チャージランプ5に流れる突入電流に対応して抵抗122の一方端に電圧Vaが現れたときに、基準値切替回路106によって生成される基準値Vref が最も高い電圧V1となって、電圧比較器108の出力はハイレベルに変化せずにローレベルを維持する。
【0035】
チャージランプ5に対する通電状態が維持されてチャージランプ5に流れる電流が減少すると、基準値切替回路106によって生成される基準値Vref も電圧V1から電圧V2、V3に順番に切り替えられる。
チャージランプが短絡時の動作
図5は、チャージランプ5が短絡しているときのタイミング図である。短絡状態にあるチャージランプ5に電流が流れると、警報信号が出力されたときに基準値切替回路106によって生成される基準値Vref がどの電圧に設定されていても、チャージランプ5の短絡電流に応じて抵抗122の一方端に現れる電圧Vaの方が基準値Vref よりも高くなり、電圧比較器108の出力がハイレベルに変化する。したがって、SR型フリップフロップ110がセットされてQ端子から出力される信号がハイレベルになり、トランジスタ120がオン、トランジスタ118がオフされる。
【0036】
このように、チャージランプ5が短絡状態にある場合には、警報信号が出力されてトランジスタ118がオンされてチャージランプ5に電流が流れても、SR型フリップフロップ110がセットされてトランジスタ120がオンされて、すぐにトランジスタ118が再びオフされる。この状態は、リセットパルス発生回路112からリセットパルスが出力されて一旦解除されるが、同じ手順でトランジスタ20がオンされ、再びトランジスタ118がオフされる。したがって、チャージランプ5の短絡状態が継続する間は、リセットパルスの出力タイミングに合わせて一時的にトランジスタ118がオンされるだけであり、それ以外の期間はトランジスタ118がオフされて、チャージランプ5に過大な短絡電流が流れることを防止している。
【0037】
その後、チャージランプ5の短絡状態が解除された場合には、上述した正常時の動作と同様に、警報信号に応じてトランジスタ118がオンされて、チャージランプ5が点灯する。
このように、本実施形態の車両用発電制御装置1では、基準値切替回路106によってチャージランプ5の電流変化に合わせた複数の基準値Vref としての電圧V1、V2、V3が生成されているため、短絡していないチャージランプ5に流れる電流が制限されることがなく、車両用発電機1が発電不良状態になったときに速やかにチャージランプ5を点灯させることができる。また、基準値Vref として最も電圧の低いV3をチャージランプ5の定常電流に相当する値よりも若干高く設定することにより、チャージランプ5に短絡不良が発生している場合に、この定常電流よりも多い電流を制限して、トランジスタ118に継続的に過大な電流が流れることを確実に阻止することができる。特に、基準値切替回路106によって複数の基準値Vref を生成する周期を10ms以上に設定することにより、この周期でトランジスタ118に電流が流れない冷却期間を確保することができるため、トランジスタ118が発熱によって故障することを確実に防止することができる。
【0038】
なお、本実施形態では、SENSE−FETによってチャージランプ5を駆動するトランジスタ118を構成したが、MOS型のトランジスタを用いたり、図6に示すようにバイポーラ・トランジスタ126を用いるようにしてもよい。特に、MOS型のトランジスタ(MOS−FET)を用いた場合には、バイポーラ・トランジスタに比べてオン抵抗を小さくすることができるため、発熱を少なくすることができ、素子面積の小型化によるコストダウンを図ることが可能になる。
【0039】
〔第2の実施形態〕
ところで、上述した第1の実施形態では、抵抗122の一方端の電圧を監視することによりチャージランプ5に流れる電流の大小を検出したが、L端子の電圧を監視することによりチャージランプ5に流れる電流の大小を検出するようにしてもよい。
【0040】
図7は、第2の実施形態の車両用発電制御装置1A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1Aと車両用発電機やバッテリとの接続状態が示されている。
図7に示すように、本実施形態の車両用発電制御装置1Aは、電源回路100、励磁電流制御回路102、警報信号発生回路104、基準値切替回路106、電圧比較器150、リセットパルス発生回路112、パワートランジスタ114、環流ダイオード116、トランジスタ126、138、140、抵抗122、124、130、132、134、136を含んで構成されている。この車両用発電制御装置1Aは、チャージランプ5を駆動するトランジスタ126とその周辺以外については、上述した第1の実施形態の車両用発電制御装置1と基本的に同じ構成を有しており、以下では主に相違点に着目して説明を行う。
【0041】
電圧比較器150は、マイナス側入力端子には基準値切替回路106によって生成された基準値Vref が、プラス側入力端子にはL端子に印加される電圧を抵抗130、132によって構成される分圧回路によって分圧して電圧Va’がそれぞれ入力されており、これらを比較する。電圧Va’の方が基準値Vref よりも高い場合には電圧比較器150からはハイレベルの信号が出力され、反対に電圧Va’が基準値Vref よりも低い場合には電圧比較器150からはローレベルの信号が出力される。この電圧比較器150の出力端は、抵抗134を介して短絡保護用のトランジスタ138のベースに接続されており、電圧比較器150の出力がハイレベルになるとこのトランジスタ138がオンされて、チャージランプ5を駆動するトランジスタ126が強制的にオフされる。また、リセットパルス発生回路112の出力端は、抵抗136を介して短絡保護解除用のトランジスタ140のベースに接続されており、リセットパルス発生回路112からリセットパルスが出力されるとこのトランジスタ140がオンされて、短絡保護用のトランジスタ138を強制的にオフする。
【0042】
通常の警報状態にないとき、すなわち、警報信号発生回路104から警報信号が出力されていない状態では、チャージランプ5を駆動するトランジスタ126がオフされているためL端子電圧は高くなる。このとき抵抗130、132によって構成される分圧回路から電圧比較器150のマイナス側入力端子に入力される電圧Va’は、基準値切替回路106によって生成されるどの基準値Vref よりも高くなり、電圧比較器150の出力がハイレベルになるため、短絡保護用のトランジスタ138がオンされ、トランジスタ126がオフ状態を維持する。したがって、この状態で警報信号が出力されても、トランジスタ126は、すぐにオンされず、リセットパルスが出力されるタイミングに合わせてオンされる。
【0043】
チャージランプ5が短絡していない場合には、トランジスタ126がオンされることにより、L端子電圧が低下して、電圧Va’が基準値Vref よりも低くなり、電圧比較器150の出力はローレベルになるため、トランジスタ126はオン状態を維持する。特に、基準値Vref は、最も高い電圧V1から最も低い電圧V3まで変化するが、チャージランプ5に流れる電流も時間経過とともに減少してL端子電圧に連動する分圧電圧Va’も低くなるため、電圧比較器150の出力はローレベルを維持し、トランジスタ126がオフされることはない。
【0044】
一方、チャージランプ5が短絡している場合には、トランジスタ126がオンされた後に、チャージランプ5に短絡電流が流れるため、L端子電圧に連動した分圧電圧Va’が常に基準値Vref よりも高くなり、電圧比較器150の出力がハイレベルを維持する。したがって、短絡保護用のトランジスタ138がオンされて、トランジスタ126がオフされ、チャージランプ5に流れる駆動電流を停止する短絡保護動作が行われる。
【0045】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した各実施形態では、車両用発電制御装置1、1A内のトランジスタ118、126によってチャージランプ5を直接駆動して点灯するようにしたが、チャージランプの駆動を外部のECU(エンジン制御装置)等で行うようにしてもよい。
【0046】
図8は、チャージランプの駆動をECUで行う場合の構成を示す図である。図8において、ECU400は、ランプ駆動信号を生成するコントロール手段410と、車両用発電制御装置1との間の信号線を接続されたトランジスタ412と抵抗414と、この信号線に接続された平滑用のコンデンサ416を備えている。このような構成において、チャージランプ駆動用のトランジスタがオンされるときに、コンデンサ416に蓄えられた電荷がこのトランジスタに一気に流れ込むおそれがあるが、上述した各実施形態の手法を用いることにより、このトランジスタがオンされたときに過大な電流が流れることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態の車両用発電制御装置の構成を示す図である。
【図2】基準値切替回路の具体的な構成例を示す図である。
【図3】基準値切替回路の変形例を示す図である。
【図4】チャージランプが短絡していない正常時のタイミング図である。
【図5】チャージランプが短絡しているときのタイミング図である。
【図6】チャージランプの駆動用にバイポーラ・トランジスタを用いた車両用発電制御装置の部分的な構成を示す図である。
【図7】第2の実施形態の車両用発電制御装置の構成を示す図である。
【図8】チャージランプの駆動をECUで行う場合の構成を示す図である。
【符号の説明】
1 車両用発電制御装置
100 電源回路
102 励磁電流制御回路
104 警報信号発生回路
106 基準値切替回路
108、140 電圧比較器
110 SR型フリップフロップ(SR−FF)
112 リセットパルス発生回路
114 パワートランジスタ
116 環流ダイオード
118、120 トランジスタ
122、124 抵抗
126 バイポーラ・トランジスタ
2 車両用発電機
200 固定子巻線
202 整流回路
204 励磁巻線
300、320、322、324 定電流源
302、304、306、350 抵抗
308、310、342、344 トランジスタ
312 パルス発生回路
330、332、334 ダイオード
Claims (6)
- 車両用発電機の発電状態を表示する表示手段に接続されており、この表示手段を駆動する電流の断続を行うスイッチング手段と、
前記スイッチング手段を流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段によって検出された電流値と比較する基準値を出力する基準値出力手段と、
前記電流値と前記基準値とを比較し、この比較結果に応じて前記スイッチング手段による電流の供給動作を制限する電流制限手段とを備え、
前記基準値出力手段は、前記スイッチング手段に流れる突入電流の最大値よりも大きな電流値に対応する第1の基準値と、この第1の基準値よりも小さく、前記スイッチング手段に流れる定常電流よりも大きな電流値に対応する第2の基準値とを少なくとも含む複数の前記基準値を順番に出力することを特徴とする車両用発電制御装置。 - 請求項1において、
前記基準値出力手段は、前記第1および第2の基準値を含む3つ以上の基準値を出力するものであって、前記スイッチング手段に電流が流れ始めるときに最も大きな前記第1の基準値を出力し、前記第1の基準値以外の他の複数の前記基準値を段階的に小さくなる順に出力することを特徴とする車両用発電制御装置。 - 請求項1または2において、
前記基準値出力手段は、前記基準値が大きい順に出力時間を短く設定することを特徴とする車両用発電制御装置。 - 請求項1〜3のいずれかにおいて、
前記基準値出力手段は、複数の前記基準値の出力を所定周期で繰り返し行うことを特徴とする車両用発電制御装置。 - 請求項4において、
前記所定周期は、10ms以上であることを特徴とする車両用発電制御装置。 - 請求項1〜5のいずれかにおいて、
前記スイッチング手段は、MOS型のトランジスタであることを特徴とする車両用発電制御装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002199378A JP3835363B2 (ja) | 2002-07-09 | 2002-07-09 | 車両用発電制御装置 |
US10/614,201 US6936996B2 (en) | 2002-07-09 | 2003-07-08 | Control apparatus for electrical generator of vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002199378A JP3835363B2 (ja) | 2002-07-09 | 2002-07-09 | 車両用発電制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004048833A true JP2004048833A (ja) | 2004-02-12 |
JP3835363B2 JP3835363B2 (ja) | 2006-10-18 |
Family
ID=30112459
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002199378A Expired - Fee Related JP3835363B2 (ja) | 2002-07-09 | 2002-07-09 | 車両用発電制御装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6936996B2 (ja) |
JP (1) | JP3835363B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004012327A1 (en) * | 2002-07-31 | 2004-02-05 | Sydkraft Ab | Electric machine |
JP3997969B2 (ja) * | 2002-12-10 | 2007-10-24 | 株式会社デンソー | 発電制御装置 |
EP1562282B1 (en) * | 2003-10-10 | 2019-06-19 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Control system of generator for vehicle |
JP4450613B2 (ja) * | 2003-12-17 | 2010-04-14 | 三菱電機株式会社 | 車両用交流発電機の制御装置 |
JP2005192331A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Denso Corp | 車両用発電機制御装置 |
US7061130B1 (en) * | 2004-02-03 | 2006-06-13 | Dana Corporation | Method of determining transition from starter to alternator function by monitoring starter/alternator motor phase voltage or current |
JP4239991B2 (ja) * | 2005-03-15 | 2009-03-18 | 株式会社デンソー | 発電制御装置 |
JP4449882B2 (ja) * | 2005-10-14 | 2010-04-14 | 株式会社デンソー | 車両用発電制御装置 |
JP4524663B2 (ja) * | 2005-11-02 | 2010-08-18 | 株式会社デンソー | 車両用電圧制御装置 |
US20090090039A1 (en) * | 2007-10-03 | 2009-04-09 | Larry Ross | Quick connect-disconnect fish hook coupling system |
US8030905B2 (en) * | 2008-07-10 | 2011-10-04 | Honeywell International Inc. | Isolated generator control unit (GCU) |
FR3030152B1 (fr) * | 2014-12-15 | 2018-10-12 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Procede de controle d'un dispositif de regulation d'un alternateur de vehicule automobile, dispositif de regulation et alternateur correspondants |
JP6586396B2 (ja) * | 2016-06-17 | 2019-10-02 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 通信装置、充電通信システム、輸送機器及び故障診断方法 |
EP3633849A4 (en) * | 2017-05-24 | 2020-05-13 | Mitsubishi Electric Corporation | DEVICE FOR CONTROLLING A VEHICLE GENERATOR |
JP2019032476A (ja) * | 2017-08-09 | 2019-02-28 | 株式会社Joled | 電流制限回路、表示装置、及び、電流制限方法 |
Family Cites Families (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3048768A (en) * | 1958-03-06 | 1962-08-07 | Controllix Corp | Regulator for generators |
CA613805A (en) * | 1958-03-20 | 1961-01-31 | Westinghouse Electric Corporation | Regulator system for dynamoelectric machine |
US3210630A (en) * | 1963-03-15 | 1965-10-05 | Gen Electric | Plural motor drive with differential and synchronous slip control |
US3622858A (en) * | 1970-10-29 | 1971-11-23 | Clair Emerson Mitchell | Electrical generating system for an automotive vehicle |
US3646356A (en) * | 1970-12-17 | 1972-02-29 | White Motor Corp | Control system for starting up and synchronizing a plurality of generators and method of operation |
JPS5722334A (en) * | 1980-07-11 | 1982-02-05 | Nippon Denso Co | Automotive voltage regulator |
JPS57142144A (en) * | 1981-02-26 | 1982-09-02 | Nippon Denso Co | Generation controller for vehicle |
US4513239A (en) * | 1982-03-09 | 1985-04-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Apparatus for controlling a charging generator |
US4511807A (en) * | 1982-04-20 | 1985-04-16 | Northern Engineering Industries Plc | Electrical generator control system |
JPH0810969B2 (ja) * | 1986-11-13 | 1996-01-31 | 三菱電機株式会社 | 車両用交流発電機の制御装置 |
US4825330A (en) * | 1987-10-06 | 1989-04-25 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Ultra-fast solid state power interrupter |
JPH0349598A (ja) * | 1989-07-13 | 1991-03-04 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用交流発電機の制御装置 |
JPH0449900A (ja) * | 1990-06-18 | 1992-02-19 | Mitsubishi Electric Corp | 交流発電機の制御装置 |
JP2696445B2 (ja) * | 1991-09-20 | 1998-01-14 | サンケン電気株式会社 | 車両用交流発電機の制御装置 |
ATE159831T1 (de) * | 1992-12-25 | 1997-11-15 | Canon Kk | Flüssigkristallanzeigevorrichtung |
JPH06196746A (ja) * | 1992-12-25 | 1994-07-15 | Canon Inc | 光電変換装置、駆動回路、半導体発光素子駆動回路、記憶装置、及びシーケンシャルアクセスメモリー |
DE4430670B4 (de) * | 1993-09-02 | 2006-02-23 | Denso Corp., Kariya | Steuervorrichtung für einen elektrischen Generator/Motor für einen Verbrennungsmotor |
JP3299380B2 (ja) * | 1994-04-27 | 2002-07-08 | 三菱電機株式会社 | 車両用交流発電機の制御装置 |
US6366062B2 (en) * | 1997-12-08 | 2002-04-02 | Microplanet, Inc. | Method and apparatus for electronic power control |
US5747972A (en) * | 1995-01-11 | 1998-05-05 | Microplanet Ltd. | Method and apparatus for electronic power control |
JP3706272B2 (ja) * | 1999-07-05 | 2005-10-12 | 三菱電機株式会社 | 車両用交流発電機の警報装置 |
FR2801444B1 (fr) * | 1999-11-24 | 2002-02-08 | Dassault Aviat | Generateur electrique autonome, notamment pour aeronef |
JP2001298945A (ja) * | 2000-04-17 | 2001-10-26 | Taiyo Yuden Co Ltd | 電源回路の駆動方法並びに電源回路及び電源用電子部品 |
US6628252B2 (en) * | 2000-05-12 | 2003-09-30 | Rohm Co., Ltd. | LED drive circuit |
JP2001326569A (ja) * | 2000-05-16 | 2001-11-22 | Toshiba Corp | Led駆動回路及び光送信モジュール |
JP4244110B2 (ja) * | 2001-05-28 | 2009-03-25 | パイオニア株式会社 | 発光パネルの駆動装置及び発光パネルを備えた携帯端末装置 |
US6534959B1 (en) * | 2001-08-31 | 2003-03-18 | Delphi Technologies, Inc. | Voltage sensing for automotive voltage regulator |
JP4017960B2 (ja) * | 2002-10-24 | 2007-12-05 | 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 | 駆動回路 |
US6864644B2 (en) * | 2002-11-14 | 2005-03-08 | Fyre Storm, Inc. | Method of tuning a circuit for energizing a cold cathode fluorescent lamp |
US6894463B2 (en) * | 2002-11-14 | 2005-05-17 | Fyre Storm, Inc. | Switching power converter controller configured to provide load shedding |
-
2002
- 2002-07-09 JP JP2002199378A patent/JP3835363B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-07-08 US US10/614,201 patent/US6936996B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3835363B2 (ja) | 2006-10-18 |
US20040008008A1 (en) | 2004-01-15 |
US6936996B2 (en) | 2005-08-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3835363B2 (ja) | 車両用発電制御装置 | |
US8547071B2 (en) | Rotary electric machine improved to carry out load-dump protection | |
JP2651030B2 (ja) | 発電機の制御装置及び制御方法とそれを応用した車両用発電機の制御装置及び制御方法 | |
KR960039537A (ko) | 차량용 발전장치 | |
JPH09219938A (ja) | 車両用発電装置 | |
KR100376923B1 (ko) | 차량용 교류발전기의 제어장치 | |
JP2011078228A (ja) | 過電流保護回路 | |
JP4391513B2 (ja) | 車両用交流発電機の制御装置 | |
JP2002010694A (ja) | 界磁巻線型回転電機の制御装置 | |
JP3823926B2 (ja) | 車両用発電制御装置 | |
US8174246B2 (en) | Vehicle power generation controlling device and vehicle system | |
JP4548469B2 (ja) | 車両用発電制御装置 | |
US6614207B2 (en) | Vehicular power generator control apparatus having maximum conduction rate limiting function | |
KR100453666B1 (ko) | 차량용 교류발전기의 전압제어장치 | |
JP2001069667A (ja) | 車両用ランプ点灯駆動装置 | |
JP4547846B2 (ja) | 車両用発電制御装置 | |
KR100995485B1 (ko) | 전기 드라이브의 과전류 검출 방법 | |
JPH0690533A (ja) | 車両用発電制御装置 | |
US6420832B2 (en) | Switching circuit with overload protection | |
JP2010153343A (ja) | 車両用灯具 | |
JPH0449899A (ja) | 交流発電機の制御装置 | |
JP2003178893A (ja) | 車両用電源装置 | |
JP3289411B2 (ja) | 車両用発電機の電圧制御装置 | |
JPH089567A (ja) | 車両用交流発電機の出力制御方法及び出力制御装置 | |
JP2001298997A (ja) | 車両用発電機の電圧制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040906 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060130 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060207 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060406 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060704 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060717 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3835363 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090804 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100804 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110804 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120804 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130804 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |