JP3991854B2 - 車両用発電制御装置 - Google Patents
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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の検出を行う車両用発電制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の車両用発電制御装置では、バッテリへの充電を速やかに行うために、バッテリ開放端子電圧(例えば12.8V)よりもかなり高い一定の発電電圧(例えば14.5V)を維持するように、車両用発電機を制御している。
【0003】
最近では、車両状態に応じて車両用発電機の発電状態を制御するために、ECU(エンジン制御装置)等から送られてくる信号に基づいて車両用発電機の発電電圧を設定する車両用発電制御装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。また、車両用発電機の発電状態が変わると発電トルクが変動するため、この変動状態をスロットル制御等に反映させるために、ECU等に対して発電状態を示す信号を送信する車両用発電制御装置が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。また、このようにして車両用発電制御装置とECU等との間で信号を送受信する際に、ノイズの影響を排除して正しく信号の送受信を行う技術が知られている(例えば、特許文献3参照。)。
【0004】
また、車両用発電機や車両用発電制御装置の製造時や出荷時等において、車両用発電制御装置が正常に動作しているか否かを検査する必要が生じるが、このような検査に要する時間を短縮することができる車両用発電制御装置が知られている(例えば、特許文献4参照。)。
【0005】
【特許文献1】
特開平8−275407号公報(第5−12頁、図1−30)
【特許文献2】
特開平11−146698号公報(第4−6頁、図1−8)
【特許文献3】
特開2001−258295号公報(第3−5頁、図1−7)
【特許文献4】
特開平8−47180号公報(第3−6頁、図1−5)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した特許文献1〜特許文献3に開示された車両用発電制御装置によれば、車両用発電制御装置とECUとの間で通信を行って、ECUの制御によって車両用発電機の発電電圧を設定したり、検査時にECUから指示(送信許可)を送って車両用発電機の発電状態を示す信号を出力させることが可能になるが、ECU側から送られてくる指示に応じて発電状態等の各種の状態信号を車両用発電制御装置から送り返す通信手法を用いた場合には、1回の状態信号送信の都度ECU等から送信許可を送る必要があるため、状態信号を取得する都度そのための応答時間がかかり、検査時間が長くなるという問題があった。例えば、車両用発電機の発電状態を変化させながら連続的に状態信号を取得しようとしても、その都度ECU等からの送信許可が必要になると、1回の状態信号の取得について送信許可が必要になり、通信の応答時間だけでも相当な時間を要することになる。
【0007】
また、車両用発電制御装置からECU等に対して送信する信号のフォーマットが決まっており、一般には2値パルス列の形式で送受信されるため、検査時には、この信号の中から検査に必要な状態信号に対応する部分の信号変化を取り出してその内容を判定する必要があり、信号変換のための処理が複雑になるとともにこれに伴って検査精度が低下するという問題があった。
【0008】
なお、特許文献4に開示された車両用発電制御装置では、クロック信号の周波数を高くすることにより検査時間を短くしているが、ECU等との間の通信を前提としたものではないため、通信の応答時間に起因して検査時間が長くなることへの対策にはならない。
【0009】
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、検査時間を短縮することができ、複雑な処理が不要であって検査精度を向上させ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。
【0010】
【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制御装置は、外部制御装置から送られてくる送信許可を示す信号を受信する受信手段と、車両用発電機の状態を検出する状態検出手段と、テスト状態であることを判定するテスト判定手段と、テスト判定手段によってテスト状態であると判定されると、送信許可の有無に関わらず状態検出手段による検出結果に対応する2値パルス列信号を送信し、テスト判定手段によってテスト状態でないと判定されると、送信許可を示す信号を受信手段で受信したときに状態検出手段による検出結果に対応する2値パルス列信号を送信する送信手段とを備えている。これにより、テスト状態にあるときには、外部制御装置から送られてくる送信許可を待たずに、検出された車両用発電機の状態に対応する2値パルス列信号を送信することが可能になり、この2値パルス列信号の取得を伴う検査の時間を短縮することができる。
【0011】
また、上述した外部制御装置との間で通信を行うために用いられる通信用端子とは別に外部信号入力端子を備えており、テスト判定手段は、外部信号入力端子にテストモード設定信号に対応する2値パルス列信号が入力されたときにテスト状態であると判定することが望ましい。これにより、ノイズ等によって外部信号入力端子の電圧がハイレベルあるいはローレベルに変化したときに、誤ってテスト状態であると判定されて車両用発電機の状態に対応する2値パルスが送信されることを防止することができるため、検査時間の短縮とともに車両用発電制御装置や外部制御装置を含むシステム全体の信頼性を高めることができる。
【0012】
また、上述した状態検出手段は、車両用発電機の複数の状態を検出しており、送信手段は、テスト判定手段によってテスト状態であると判定されたときに、状態検出手段によって検出された複数の状態の中から一の状態に対応する2値パルス列信号を送信することが望ましい。これにより、検査時に必要な車両用発電機の状態に対応する2値パルス列信号のみを取得することが可能になり、送信される信号から検査に必要な部分を抽出する信号変換等の複雑な処理が不要になるとともに、信号変換に伴って生じる検査精度の低下を防止することができる。
【0013】
また、上述した状態検出手段は、車両用発電機の複数の状態を検出しており、テスト判定手段は、外部信号入力端子に入力されたテストモード設定信号に基づいて複数のテスト条件の中の一つを選択可能であり、送信手段は、テスト判定手段によってテスト状態であると判定されたときに、状態検出手段によって検出された複数の状態の中から、選択されたテスト条件に対応する一の状態を選択して、対応する2値パルス列信号を送信することが望ましい。これにより、車両用発電機の複数の状態を検出することが可能になるため、外部制御装置において車両用発電機の複数の状態に関する情報が必要になった場合にも容易に対応することができる。また、車両用発電機の状態毎に異なるテスト条件を設定した場合であっても各テスト条件に対応して検出された車両用発電機の状態毎の2値パルス列信号を送信することができ、テスト状態以外の通常動作時に誤って車両用発電機の複数の状態のそれぞれに対応する2値パルス列信号が送信されることを防止することが可能になる。
【0014】
また、上述した外部信号入力端子は、車両用発電機の固定子巻線の一相電圧を検出する端子が用いられており、テスト判定手段は、外部信号入力端子に現れる電圧のデューティ比が0%、100%、ほぼ50%のいずれかであるときにテスト状態でないと判定することが望ましい。車両用発電機が正常に発電動作を行っている場合には外部信号入力端子にはほぼ50%のデューティ比を有する電圧が現れるため、このときに誤って検査用の2値パルス列信号が送信されることを防止することができる。また、テストモード設定信号用に専用の端子を設ける必要がなくなるため端子数を削減することができ、車両用発電制御装置の小型化や内部結線の簡略化等が可能になる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した一実施形態の充電システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、一実施形態の充電システムの全体構成を示す図である。図1に示すように、本実施形態の充電システムは、車両用発電機1、車両用発電制御装置2、バッテリ3、ECU(エンジン制御装置)4を含んで構成されている。また、バッテリ3には、必要に応じて電気負荷5が並列に接続される。
【0016】
車両用発電機1は、固定子に含まれる三相の固定子巻線11と、この固定子巻線11の三相出力を全波整流するために設けられた整流回路12と、回転子に備わった励磁巻線13とを含んで構成されている。この車両用発電機1の出力電圧の制御は、励磁巻線13に対する通電を車両用発電制御装置2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。
【0017】
車両用発電制御装置2は、車両用発電機1の出力電圧が所定の調整電圧設定値となるように、車両用発電機1の励磁電流を制御する。この車両用発電制御装置2は、制御回路21、パワートランジスタ22、環流ダイオード23、本実施形態においては更に励磁電流を検出するための抵抗24を含む構成としている。
【0018】
制御回路21は、車両用発電機1の出力電圧を検出し、この出力電圧が調整電圧設定値に一致するようにパワートランジスタ22のオンオフ制御を行う。また、この制御回路21は、端子Xおよび通信線6を介してECU4に接続されており、調整電圧設定値を指定する調整電圧指示値を含む信号をECU4から受信したり、車両用発電機1の状態に関する信号をECU4に向けて送信する動作を行う。パワートランジスタ22は、車両用発電機1内の励磁巻線13に直列に接続されており、制御回路21によってオンされたときに励磁巻線13に励磁電流が流れる。環流ダイオード23は、車両用発電機1内の励磁巻線13に並列に接続されており、パワートランジスタ22がオフされたときに励磁巻線13に流れる励磁電流を環流させる。抵抗24は、パワートランジスタ22に直列に接続されており、パワートランジスタ22のエミッタ・コレクタ間に流れる励磁電流を検出するために用いられる。なお、本実施形態では抵抗24を用いる励磁電流検出方式をあげたが、パワートランジスタ22をMOSFETとし、これに電流検出用のMOSFETを併設する励磁電流検出方式も周知のものである。
【0019】
図2は、制御回路21の詳細構成を示す図である。図2に示すように、制御回路21は、通信レシーバ200、通信制御部202、調整電圧設定部204、発電電圧検出部206、励磁Tr(トランジスタ)ドライバ208、発電状態検出部210、励磁電流検出部212、状態信号レジスタ214、送信信号発生部216、選択部218、通信ドライバ220、テストモード判定部222を含んで構成されている。
【0020】
通信レシーバ200は、ECU4から通信線6および端子Xを介して送られてくる信号を受信する。ECU4から送られてくる信号には、車両用発電機1の発電電圧の設定を行う調整電圧指示値が含まれる調整電圧指示信号や、車両用発電機1の状態の送信指示が含まれる送信許可信号などがある。
【0021】
図3は、ECU4から送られてくる調整電圧指示信号のフォーマットを示す図である。図3に示すように、調整電圧指示信号は、この信号の先頭部分およびこの信号が調整電圧指示信号であることを識別するヘッダと、調整電圧指示値と、この信号のエラー検出を行うために用いられるチェックフラグとからなっている。なお、ECU4から送られてくる送信許可信号も同様のフォーマットを有している。すなわち、ヘッダを送信許可信号が識別可能な内容に変更するとともに、調整電圧指示値に対応する部分を送信許可を指示する内容に変更すればよい。
【0022】
通信制御部202は、通信レシーバ200によって受信された信号の内容を解析して、信号の種類に応じた動作指示を調整電圧設定部204あるいは送信信号発生部216に送る。具体的には、通信レシーバ200によって調整電圧指示信号が受信された場合には、その旨と調整電圧指示信号に含まれる調整電圧指示値とが調整電圧設定部204に対して送られる。また、通信レシーバ200によって送信許可信号が受信された場合には、送信許可を示す指示が送信信号発生部216に送られる。
【0023】
調整電圧設定部204は、通信制御部202から入力される調整電圧指示値に基づいて調整電圧を設定する。発電電圧検出部206は、調整電圧設定部204によって設定された調整電圧と、B端子に印加される車両用発電機1の出力電圧とを比較し、これらの電圧の大小比較結果に対応したPWM(パルス幅変調)信号を励磁Trドライバ208に向けて出力する。励磁Trドライバ208は、発電電圧検出部206から出力される比較結果に基づいて、励磁電流駆動用のパワートランジスタ22を駆動する。調整電圧よりも車両用発電機1の出力電圧の方が低い場合には、励磁Trドライバ208によってパワートランジスタ22がオン状態に駆動され、励磁巻線13に励磁電流が流れる。反対に、調整電圧よりも車両用発電機1の出力電圧の方が高い場合には、パワートランジスタ22が駆動されず、オフ状態になる。
【0024】
発電状態検出部210は、P端子の電圧に基づいて、車両用発電機1の発電状態を検出する。P端子は、固定子巻線11を構成する3つの相巻線の中の一つに接続されており、このP端子には一相電圧が現れる。また、P端子に現れる一相電圧のピーク値が、車両用発電機1の発電状態として発電状態検出部210によって検出され、所定ビット数(例えば5ビット)の発電状態データとして出力される。発電状態データの内容は所定の時間間隔で更新される。励磁電流検出部212は、パワートランジスタ22に直列に接続された抵抗24の一方端の電圧(抵抗24の電圧降下)に基づいて励磁電流を検出し、所定ビット数(例えば5ビット)の励磁電流データを出力する。励磁電流データの内容は所定の時間間隔で更新される。
【0025】
状態信号レジスタ214は、発電状態検出部210から出力される5ビットの発電状態データと、励磁電流検出部212から出力される5ビットの励磁電流データのそれぞれを保持する。また、この状態信号レジスタ214は、励磁電流データの内容に応じたデューティ比を有する2値パルス列信号を生成する機能を有する。2値パルス列信号の生成機構については後述する。
【0026】
送信信号発生部216は、状態信号レジスタ214に保持されている発電状態データと励磁電流データとを用いて、車両用発電機1の状態信号を生成する。この状態信号の生成は、通信制御部202から送信許可を示す指示が送られてきたときに行われる。
【0027】
図4は、送信信号発生部216によって生成される状態信号のフォーマットを示す図である。図4に示すように、状態信号は、この信号の先頭部分およびこの信号が状態信号であることを識別するヘッダと、状態信号レジスタ214から読み出された励磁電流データおよび発電状態データと、この信号のエラー検出を行うために用いられるチェックフラグからなっている。
【0028】
選択部218は、送信信号発生部216によって生成された状態信号と、状態信号レジスタ214から出力される励磁電流データの内容に応じたデューティ比を有する2値パルス列信号とが入力されており、いずれかの信号を選択的に出力する。具体的には、テストモードのとき(後述する)に励磁電流データに対応する2値パルス列信号が選択され、それ以外の通常動作時には状態信号が選択される。通信ドライバ220は、選択部218によって選択された信号を端子Xから送信する。
【0029】
テストモード判定部222は、テストモードに設定されたか否かを判定する。本実施形態では、外部の試験装置(図示せず)からP端子に2値パルス列信号によって構成されたテストモード設定信号を入力することにより、テストモードの設定が行われる。例えば、一般にP端子には、車両用発電機1の非発電時にはデューティ比が0%あるいは100%の電圧が現れ、発電時にはデューティ比がほぼ50%の電圧が現れるため、デューティ比がこれらの値以外になるようにテストモード設定信号を入力してやれば、テストモード判定部222では、テストモードが指定されたことを判定することができる。また、このテストモード設定信号の入力を、P端子に現れる電圧のピーク値を変えないように行うことにより、発電状態検出部210の動作に影響を与えないようにすることができる。
【0030】
図5は、状態信号レジスタ214、選択部218、通信ドライバ220の詳細な構成を示す図である。
図5に示すように、状態信号レジスタ214は、発電状態レジスタ230、励磁電流レジスタ232、カウンタ234、比較器236を含んで構成されている。発電状態レジスタ230は、発電状態検出部210から出力される5ビットの発電状態データ(D0〜D4)を保持する。励磁電流レジスタ232は、励磁電流検出部212から出力される5ビットの励磁電流データ(D0〜D4)を保持する。カウンタ234は、クロック発生回路(図示せず)から入力されるクロック信号に同期したカウントアップ動作を行っており、5ビットのカウント値(Q0〜Q4)を出力する。比較器236は、励磁電流レジスタ232によって保持された5ビットの励磁電流データとカウンタ234から出力される5ビットのカウント値とを比較し、励磁電流データの方がカウント値よりも小さいときにハイレベルの信号を出力する。
【0031】
また、図5に示すように、選択部218は、2つのアナログスイッチ240、242とインバータ回路244とを含んで構成されている。一方のアナログスイッチ240は、テストモード判定部222の出力信号がローレベルのとき(テストモードでないとき)にオンされて、送信信号発生部216から入力される状態信号を通信ドライバ220に向けて出力する。また、他方のアナログスイッチ242は、テストモード判定部222の出力信号がハイレベルのとき(テストモードのとき)にオンされて、状態信号レジスタ214内の比較器236から入力される2値パルス列信号を通信ドライバ220に向けて出力する。
【0032】
また、図5に示すように、通信ドライバ220は、トランジスタ250と抵抗252、254を含んで構成されている。トランジスタ250は、抵抗252を介して選択部218内の2つのアナログスイッチ240、242の各出力端が接続されており、ベースにハイレベルの信号が入力されたときにオンされ、ベースにローレベルの信号が入力されたときにオフされる。トランジスタ250がオンされると抵抗254を通してエミッタ・コレクタ間に電流が流れ、コレクタからローレベルの信号が出力される。この信号は端子Xおよび通信線6を介してECU4に送られる。反対に、トランジスタ250がオフされると抵抗254を通してエミッタ・コレクタ間に電流が流れないため、抵抗254の一方端(トランジスタ250のコレクタ側)の電位が上昇し、通信ドライバ220からハイレベルの信号が出力される。この信号は端子Xおよび通信線6を介してECU4に送られる。
【0033】
上述した通信レシーバ200、通信制御部202が受信手段に、発電状態検出部210、励磁電流検出部212、状態信号レジスタ214が状態検出手段に、テストモード判定部222がテスト判定手段に、送信信号発生部216、選択部218、通信ドライバ220が送信手段にそれぞれ対応する。また、端子Xが通信用端子に、P端子が外部信号入力端子にそれぞれ対応する。また、ECU4が外部制御装置に対応する。
【0034】
本実施形態の車両用発電制御装置2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。
通常動作時の動作(その1)
まず、ECU4から送られてくる調整電圧指示信号に基づいて調整電圧の設定を行う動作について説明する。
【0035】
ECU4から調整電圧指示信号が通信線6を介して端子Xに送られてくると、制御回路21内の通信レシーバ200はこの信号を受信する。通信制御部202は、通信レシーバ200によって受信された信号のヘッダの内容に基づいてこの信号が調整電圧指示信号であることを判定し、この信号に含まれる調整電圧指示値を抽出して調整電圧設定部204に送る。調整電圧設定部204は、通信制御部202から送られてくる調整電圧指示値に基づいて調整電圧を設定する。発電電圧検出部206は、この設定された調整電圧とB端子の電圧(車両用発電機1の出力電圧)とを比較し、この比較結果に対応したPWM信号を出力する。励磁Trドライバ208は、このPWM信号に基づいてパワートランジスタ22を駆動する。このようにして、ECU4から送られてきた調整電圧指示信号に応じて設定された調整電圧に車両用発電機1の出力電圧が一致するように制御される。
【0036】
通常動作時の動作(その2)
次に、ECU4から送信許可信号が送られてきたときに、ECU4に対して状態信号を送り返す動作を説明する。
ECU4から送信許可信号が通信線6を介して端子Xに送られてくると、制御回路21内の通信レシーバ200はこの信号を受信する。通信制御部202は、通信レシーバ200によって受信された信号のヘッダの内容に基づいてこの信号が送信許可信号であることを判定し、送信許可を示す指示を送信信号発生部216に向けて送る。送信許可を示す指示が送られてくると、送信信号発生部216は、このとき状態信号レジスタ214内の発電状態レジスタ230に保持されている発電状態データと励磁電流レジスタ232に保持されている励磁電流データとを読み出して、図4に示したフォーマットを有する状態信号を生成し、選択部218に向けて出力する。テストモードでない通常動作時には、テストモード判定部222の出力はローレベルになっており、選択部218では、送信信号発生部216の出力端に接続されたアナログスイッチ240のみがオン状態になっている。したがって、送信信号発生部216から出力された状態信号は、選択部218内のアナログスイッチ240を介して通信ドライバ220に入力され、通信ドライバ220によってECU4に向けて送信される。
【0037】
テストモード時の動作
次に、P端子にテストモード設定信号が入力されたテストモード時の動作について説明する。
P端子にテストモード設定信号が入力されると、テストモード判定部222は、P端子に現れる電圧波形のデューティ比を監視し、デューティ比が0%、100%、ほぼ50%以外の所定値(あるいは所定範囲)にある場合にテスト状態であると判定し、テストモードの設定を行って出力信号をハイレベルに変更する。
【0038】
テストモード時にテストモード判定部222の出力がハイレベルになると、選択部218では、状態信号レジスタ214内の比較器236の出力端に接続されたアナログスイッチ242のみがオン状態になっている。したがって、比較器236から出力された2値パルス列信号が選択部218内のアナログスイッチ242を介して通信ドライバ220に入力される。
【0039】
図6は、励磁電流検出部212から出力される励磁電流データの具体例を示す図である。例えば、図6に示すように、励磁電流が0.25Aから6.5Aまで変化したときに、5ビットの励磁電流データが“00000”から“11111”まで直線的に変化する対応付けがなされている。また、励磁電流が0.25A以下では励磁電流データが“00000”に固定され、励磁電流が6.5A以上では励磁電流データが“11111”に固定される。
【0040】
図7は、テストモード時における励磁電流とX端子に現れる信号のデューティ比との関係を示す図である。励磁電流データは、励磁電流値に対応して図6に示したような内容となるが、状態信号レジスタ214内の比較器236は、この励磁電流データよりもカウンタ234のカウント値の方が大きいときにハイレベルのパルス信号を出力する。例えば、励磁電流が0.25A以下の場合には励磁電流データが“00000”となり、比較器236からはデューティ比100%のパルス信号が出力されるため、通信ドライバ220からはこの信号の論理を反転したデューティ比0%の信号が出力される。また、励磁電流が6.5A以上の場合には励磁電流データが“11111”となり、比較器236からはデューティ比0%のパルス信号が出力されるため、通信ドライバ220からはこの信号の論理を反転したデューティ比100%の信号が出力される。さらに、励磁電流が0.25Aから6.5Aに向かって徐々に増加する場合には励磁電流データが“00000”から“11111”に向かって変化し、比較器236からはこの値に対応するデューティ比を有する2値パルス列信号が出力されるため、通信ドライバ220からはこの信号の論理を反転したデューティ比を有する2値パルス列信号が出力される。このようして、励磁電流が0.25A〜6.5Aの範囲内にあるときには、励磁電流値に対応してデューティ比が0%〜100%の間で直線的に変化する信号がX端子から出力される。X端子から出力される2値パルス列信号のデューティ比は励磁電流の値に比例しているため、この信号を平滑して電圧レベルを測定するだけで、励磁電流値を正確に測定することが可能になる。
【0041】
このように、本実施形態の車両用発電制御装置2では、テストモード時以外の通常動作時には、ECU4から送られてくる送信許可信号に対応して車両用発電機1の発電状態や励磁電流の値が含まれる状態信号が生成されて、対応する2値パルス列信号が送信され、テストモード時には、励磁電流の値に対応した2値パルス列信号が送信される。したがって、テストモード時には、ECU4から送られてくる送信許可信号を待たずに、検出された車両用発電機1の状態に対応する2値パルス列信号を送信することが可能になり、この2値パルス列信号の取得を伴う検査の時間を短縮することができる。
【0042】
また、ECU4との間の通信用に備わった端子Xとは別に設けられたP端子に2値パルス列信号であるテストモード設定信号が入力されたときにテストモード判定部222によってテスト状態であると判定されるため、ノイズ等によってP端子の電圧がハイレベルあるいはローレベルに変化したときに、誤ってテストモードに設定されて車両用発電機1の状態に対応する2値パルスが送信されることを防止することができ、検査時間の短縮とともに車両用発電制御装置2やECU4を含む充電システム全体の信頼性を高めることができる。
【0043】
また、発電状態検出部210および励磁電流検出部212によって車両用発電機1の2種類の状態(発電状態と励磁電流)が検出されており、テストモード時には、この中の励磁電流に対応する2値パルス列信号が送出されるようになっている。これにより、検査時に必要な車両用発電機の状態(例えば励磁電流)に対応する2値パルス列信号のみを取得することが可能になり、送信される信号から検査に必要な部分を抽出する信号変換等の複雑な処理が不要になるとともに、信号変換に伴って生じる検査精度の低下を防止することができる。
【0044】
また、テストモード設定信号が入力される端子として、車両用発電機1の固定子巻線11の一相電圧を検出するP端子が用いられており、テストモード判定部222は、このP端子に現れる電圧のデューティ比が0%、100%、ほぼ50%のいずれかであるときにテスト状態でないと判定している。一般に、車両用発電機1が正常に発電動作を行っている場合にはP端子にはほぼ50%のデューティ比を有する電圧が現れ、非発電時には0%あるいは100%のデューティ比を有する電圧が現れるため、このときに誤って検査用の2値パルス列信号が送信されることを防止することができる。また、テストモード設定信号に専用の端子を設ける必要がなくなるため端子数を削減することができ、車両用発電制御装置2の小型化や内部結線の簡略化等が可能になる。
【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、上述した実施形態では、ECU4から車両用発電制御装置2に対して送信する信号として、車両用発電機1の発電電圧を制御するために用いられる調整電圧設定信号を例にとって説明したが、ECU4から車両用発電制御装置2へ送信する信号としては、パワートランジスタ22を駆動するPWM信号の最大デューティ比や、励磁電流の最大値、負荷応答制御を行う場合の制御パラメータなどと適宜置き換えたり、これら複数種類を組み合わせるようにしてもよい。
【0046】
また、上述した実施形態では、テストモード判定部222は、P端子に現れる電圧のデューティ比が0%、100%、ほぼ50%のいずれかに該当しないときにテストモードの設定を行ったが、特定のデューティ比に該当するとき(例えばデューティ比が10〜20%の範囲に含まれているとき)にテストモードの設定を行うようにしてもよい。
【0047】
また、複数のテスト条件下での検査を実施する場合には、各テスト条件毎に車両用発電機1の異なる状態を検出して、対応する2値パルス列信号を選択的に送信するようにしてもよい。
図8は、複数のテスト条件のそれぞれに対応して異なる種類の2値パルス列信号を出力する場合のテストモード判定部および選択部の変形例を示す図である。また、図9は複数のテスト条件のそれぞれに対応して異なる種類の2値パルス列信号を出力する場合の状態信号レジスタの変形例を示す図である。図5に示した状態信号レジスタ214、選択部218内の対応する構成と基本的に同じ構成については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【0048】
図8に示すように、テストモード判定部222Aは、電圧比較器260とデューティ比判定部262を含んで構成されている。電圧比較器260は、プラス端子に入力されるP端子の電圧と、マイナス端子に入力される3Vの基準電圧とを比較することにより、このP端子の電圧と同じデューティ比を有する2値信号を出力する。デューティ比判定部262は、電圧比較器260から出力される2値信号のデューティ比を判定する。
【0049】
具体的には、デューティ比判定部262は、この2値信号のデューティ比が80〜90%の範囲に含まれている場合には出力端子aからハイレベルの信号を出力し、それ以外の出力端子b、cからローレベルの信号を出力する。また、デューティ比判定部262は、2値信号のデューティ比が10〜20%の範囲に含まれている場合には出力端子bからハイレベルの信号を出力し、それ以外の出力端子a、cからローレベルの信号を出力する。デューティ比判定部262は、2値信号のデューティ比が10〜20%、80〜90%の範囲のいずれにも含まれていない場合には、出力端子cからハイレベルの信号を出力し、それ以外の出力端子a、bからローレベルの信号を出力する。
【0050】
また、選択部218Aは、3つのアナログスイッチ270、272、274と3つのインバータ回路280、282、284を含んで構成されている。上述したデューティ比判定部262の出力端子aから出力される信号がハイレベルになるとアナログスイッチ274がオンされる。同様に、出力端子bから出力される信号がハイレベルになるとアナログスイッチ272がオンされる。出力端子cから出力される信号がハイレベルになるとアナログスイッチ270がオンされる。
【0051】
状態信号レジスタ214Aは、発電状態レジスタ230、励磁電流レジスタ232、カウンタ234、239、比較器236、238を含んで構成されている。発電状態レジスタ230、カウンタ239、比較器238は、励磁電流レジスタ232、カウンタ234、比較器236と基本的に同じ動作を行うものであり、発電状態レジスタ230に格納される5ビットの発電状態データの値に応じたデューティ比の2値パルス列信号が比較器238から出力される。励磁電流レジスタ232に対応して比較器236から出力される2値パルス列信号が選択部218A内のアナログスイッチ274に、発電状態レジスタ230に対応して比較器238から出力される2値パルス列信号がアナログスイッチ272に、送信信号発生部216から出力される状態信号がアナログスイッチ270にそれぞれ入力されている。
【0052】
デューティ比が80〜90%の範囲に含まれるテストモード設定信号がP端子に入力されると、デューティ比判定部262の出力端子aからハイレベルの信号が出力され、アナログスイッチ274のみがオンされる。したがって、状態信号レジスタ214A内の比較器236から出力される励磁電流データに対応して生成された2値パルス列信号が通信ドライバ220に入力され、端子Xからは励磁電流の値を示す2値パルス列信号が出力される。このようにして励磁電流を検査するテスト条件下で動作が行われる。
【0053】
また、デューティ比が10〜20%の範囲に含まれるテストモード設定信号がP端子に入力されると、デューティ比判定部262の出力端子bからハイレベルの信号が出力され、アナログスイッチ272のみがオンされる。したがって、状態信号レジスタ214A内の比較器238から出力される発電状態データに対応して生成された2値パルス列信号が通信ドライバ220に入力され、端子Xからは発電状態を示す2値パルス列信号が出力される。このようにして発電状態を検査するテスト条件下での動作が行われる。
【0054】
また、デューティ比が10〜20、80〜90%以外、例えば、テストモード時以外であって、デューティ比が0%、100%、ほぼ50%のいずれかの電圧がP端子に現れた場合には、ECU4から送られてくる各種の信号に応じた通常の発電時の動作が行われる。
【0055】
このように、図8および図9に示した構成を用いることにより、複数のテスト条件を設定して各テスト条件毎に車両用発電機1の異なる状態に対応する2値パルス列信号を端子Xから、ECU4から送られてくる送信許可信号を待たずに取り出すことが可能になり、検査時間の短縮が可能になる。また、車両用発電機1が正常に発電動作を行っている場合にはP端子にはほぼ50%のデューティ比を有する電圧が現れるため、このときに誤って検査用の2値パルス列信号が送信されることを防止することができる。さらに、テストモード設定信号用に専用の端子を設ける必要がなくなるため端子数を削減することができ、車両用発電制御装置2の小型化や内部結線の簡略化等が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施形態の充電システムの全体構成を示す図である。
【図2】制御回路の詳細構成を示す図である。
【図3】ECUから送られてくる調整電圧指示信号のフォーマットを示す図である。
【図4】送信信号発生部によって生成される状態信号のフォーマットを示す図である。
【図5】状態信号レジスタ、選択部、通信ドライバの詳細な構成を示す図である。
【図6】励磁電流検出部から出力される励磁電流データの具体例を示す図である。
【図7】テストモード時における励磁電流とX端子に現れる信号のデューティ比との関係を示す図である。
【図8】テストモード判定部および選択部の変形例を示す図である。
【図9】状態信号レジスタの変形例を示す図である。
【符号の説明】
1 車両用発電機
2 車両用発電制御装置
3 バッテリ
4 ECU(エンジン制御装置)
5 電気負荷
21 制御回路
22 パワートランジスタ
23 環流ダイオード
24 抵抗
200 通信レシーバ
202 通信制御部
204 調整電圧設定部
206 発電電圧検出部
208 励磁Trドライバ
210 発電状態検出部
212 励磁電流検出部
214 状態信号レジスタ
216 送信信号発生部
218 選択部
220 通信ドライバ
222 テストモード判定部
Claims (5)
- 外部制御装置から送られてくる送信許可を示す信号を受信する受信手段と、
車両用発電機の状態を検出する状態検出手段と、
テスト状態であることを判定するテスト判定手段と、
前記テスト判定手段によってテスト状態であると判定されると、前記送信許可の有無に関わらず前記状態検出手段による検出結果に対応する2値パルス列信号を送信し、前記テスト判定手段によってテスト状態でないと判定されると、前記送信許可を示す信号を受信手段で受信したときに前記状態検出手段による検出結果に対応する2値パルス列信号を送信する送信手段と、
を備え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、
前記外部制御装置との間で通信を行うために用いられる通信用端子とは別に外部信号入力端子を備えており、
前記テスト判定手段は、前記外部信号入力端子にテストモード設定信号に対応する2値パルス列信号が入力されたときにテスト状態であると判定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、
前記状態検出手段は、前記車両用発電機の複数の状態を検出しており、
前記送信手段は、前記テスト判定手段によってテスト状態であると判定されたときに、前記状態検出手段によって検出された前記複数の状態の中から一の状態に対応する2値パルス列信号を送信することを特徴とする車両用発電制御装置。 - 請求項2において、
前記状態検出手段は、前記車両用発電機の複数の状態を検出しており、
前記テスト判定手段は、前記外部信号入力端子に入力された前記テストモード設定信号に基づいて複数のテスト条件の中の一つを選択可能であり、
前記送信手段は、前記テスト判定手段によってテスト状態であると判定されたときに、前記状態検出手段によって検出された前記複数の状態の中から、選択された前記テスト条件に対応する一の状態を選択して、対応する2値パルス列信号を送信することを特徴とする車両用発電制御装置。 - 請求項2において、
前記外部信号入力端子は、前記車両用発電機の固定子巻線の一相電圧を検出する端子が用いられており、
前記テスト判定手段は、前記外部信号入力端子に現れる電圧のデューティ比が0%、100%、ほぼ50%のいずれかであるときにテスト状態でないと判定することを特徴とする車両用発電制御装置。
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