(57)【要約】【課題】  誤った内容の指令値が送られた場合であっても車両用発電機の発電状態を維持することができる発電制御装置を提供すること。【解決手段】  発電制御装置２は、外部制御装置３から送られる指令値に応じて励磁巻線１１を有する車両用発電機１の発電量を制御しており、車両用発電機１の回転数が基準回転数以上であるか否かを判別する許可／禁止判別回路２４と、車両用発電機１の回転数が基準回転数より低いときに指令値に応じて設定される調整電圧を用いて発電制御を行うとともに、車両用発電機の回転数が基準回転数以上であるときに指令値に対応する調整電圧に代えて内部で設定された調整電圧を用いて発電制御を行う目標値設定回路２２、電圧制御回路２３とを備える。【選択図】        図１
2006050890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部制御装置から送られる指令値に応じて励磁巻線を有する車両用発電機の発電量を制御する発電制御装置であって、
前記車両用発電機の回転数が基準回転数以上であるか否かを判別する判別手段と、
前記車両用発電機の回転数が前記基準回転数より低いと前記判別手段によって判別されたときに、前記指令値に応じて設定される第１の目標値を用いて前記車両用発電機の出力を調整し、前記車両用発電機の回転数が前記基準回転数以上であると前記判別手段によって判別されたときに、前記第１の目標値に代えて内部で設定される第２の目標値を用いて前記車両用発電機の出力を調整する出力制御手段と、
を備えることを特徴とする発電制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の目標値は、前記第２の目標値よりも前記車両用発電機の発電量を低下させる値に設定されることを特徴とする発電制御装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記基準回転数は、前記車両用発電機を回転駆動するエンジンのアイドリング回転数とほぼ同じ値に設定されることを特徴とする発電制御装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記基準回転数は、前記車両用発電機を回転駆動するエンジンのアイドリング回転数よりも低い値に設定されることを特徴とする発電制御装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記第１の目標値は、前記第２の目標値よりも前記車両用発電機の発電量を増加させる値に設定されることを特徴とする発電制御装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記基準回転数は、前記車両用発電機を回転駆動するエンジンのアイドリング回転数よりも高い値に設定されることを特徴とする発電制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかにおいて、
前記第２の目標値は、前記車両用発電機に接続されたバッテリの充電電圧であることを特徴とする発電制御装置。
【請求項８】
外部制御装置から送られる指令値に応じて励磁巻線を有する車両用発電機の発電量を制御する発電制御装置であって、
前記車両用発電機の回転数が所定回転数範囲内であるか否かを判別する判別手段と、
前記車両用発電機の回転数が前記所定回転数範囲内であると前記判別手段によって判別されたときに、前記指令値に応じて設定される第１の目標値を用いて前記車両用発電機の出力を調整し、前記車両用発電機の回転数が前記所定回転数範囲から外れると前記判別手段によって判別されたときに、前記第１の目標値に代えて内部で設定される第２の目標値を用いて前記車両用発電機の出力を調整する出力制御手段と、
を備えることを特徴とする発電制御装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記第２の目標値は、前記車両用発電機に接続されたバッテリの充電電圧であることを特徴とする発電制御装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記判別手段は、
前記車両用発電機に備わった電機子巻線に誘起される相電圧の大きさに基づいて、前記所定回転数範囲の下限値と前記車両用発電機の回転数との間の高低を判定する第１判別回路を備え、
前記第１判別回路は、
前記相電圧のピーク電圧を検出するピーク電圧検出回路と、
前記ピーク電圧と、前記バッテリの充電電圧よりも低い第１基準電圧とを比較して、前記ピーク電圧が前記第１基準電圧よりも低いときに前記出力制御手段における調整動作を前記第２の目標値で行う指示を行い、高いときに前記第１の目標値で調整動作を行う指示を行う切替信号を出力する第１の電圧比較器と、
を備えることを特徴とする発電制御装置。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記出力制御手段は、前記第１の目標値が前記バッテリの充電電圧よりも低い調整電圧に設定されるときに、前記相電圧のピーク電圧を前記第１基準電圧に維持するように前記車両用発電機の出力を調整することを特徴とする発電制御装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１において、
前記判別手段は、
前記相電圧の周波数に基づいて、前記所定回転数範囲の上限値と前記車両用発電機の回転数との間の高低を判定する第２判別回路を備え、
前記第２判別回路は、
前記相電圧と、前記第１基準電圧よりも低い値に設定された第２基準電圧とを比較する第２の電圧比較器と、
前記第２の電圧比較器の比較結果に基づいて前記相電圧の周波数と基準周波数とを比較し、前記相電圧の周波数の方が前記基準周波数よりも低いときに前記出力制御手段における調整動作を前記第１の目標値で行う指示を行い、高いときに前記第２の目標値で調整動作を行う指示を行う切替信号を出力する周波数比較回路と、
を備えることを特徴とする発電制御装置。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記判別手段は、前記ピーク電圧と、前記第１基準電圧よりも高く前記バッテリの充電電圧よりも低い第３基準電圧とを比較する第３の電圧比較器をさらに備え、
前記第１の電圧比較器と前記第３の電圧比較器のそれぞれの比較結果に基づいて、前記ピーク電圧が、前記第３基準電圧よりも高いときに前記励磁巻線に流れる励磁電流を遮断し、前記第１基準電圧よりも高く前記第３基準電圧よりも低いときに前記励磁巻線に流れる励磁電流を通電する内部発電制御信号を前記出力制御手段に向けて出力することを特徴とする発電制御装置。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記判別手段から出力される切替信号と前記第１判別回路から出力される切替信号の少なくとも一方を前記外部制御装置に向けて送信することを特徴とする発電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗用車やトラック等に搭載される車両用発電機の発電量を制御する発電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＥＣＵから送られてくる指令情報の受信を失敗したり、未受信状態を複数回連続してあるいは所定時間継続して検出したときに、この指令情報に基づいて設定される特性値をデフォルト値（初期設定値）に移行するようにした発電制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この発電制御装置を用いることにより、ＥＣＵとの間の通信線を介して送受信される情報コードに何らかの異常が生じた場合であっても、安全側に車両用発電機の発電状態を制御することが可能になる。
【特許文献１】特開２００２−３２５０８５号公報（第４−８頁、図１−７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１に開示された発電制御装置では、ＥＣＵから送られてくる情報コード自体が誤った内容を有する場合、例えば、ＥＣＵ内に構成された最適発電電圧を算出する演算装置やメモリあるいは外部センサの不具合などで本来必要な情報コードとは異なった誤った情報コードが生成されてＥＣＵから送信されるような場合には、その誤った情報コードに基づいて車両用発電機が制御されてしまう。例えば、「０Ｖ発電指令」を内容とする誤った情報コードが送信されるとこの情報コードに基づいて車両用発電機の発電停止状態が実行、維持されるため、車両走行中に充電不足になり、バッテリに接続された各種機器が動作停止状態に至るおそれがある。
【０００４】
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、誤った内容の指令値が送られた場合であっても車両用発電機の発電状態を維持することができる発電制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明の発電制御装置は、外部制御装置から送られる指令値に応じて励磁巻線を有する車両用発電機の発電量を制御しており、車両用発電機の回転数が基準回転数以上であるか否かを判別する判別手段と、車両用発電機の回転数が基準回転数より低いと判別手段によって判別されたときに、指令値に応じて設定される第１の目標値を用いて車両用発電機の出力を調整し、車両用発電機の回転数が基準回転数以上であると判別手段によって判別されたときに、第１の目標値に代えて内部で設定される第２の目標値を用いて車両用発電機の出力を調整する出力制御手段とを備えている。これにより、車両用発電機の回転数が基準回転数よりも高くなると外部制御装置から送られてくる指令値に基づいて設定された第１の目標値に代えて内部で設定される第２の目標値を用いて発電状態を維持することができ、外部制御装置から誤った指令値が送られてきた場合であっても車両用発電機に接続されたバッテリや電気負荷に対して著しい性能低下を招くことを防止することができる。
【０００６】
また、上述した第１の目標値は、第２の目標値よりも車両用発電機の発電量を低下させる値に設定されることが望ましい。これにより、低速回転域において発電量を抑えることができるとともに、基準回転数以上ではこの発電量を抑える制御を禁止して第２の目標値を用いた発電状態を維持することができるため、バッテリの過放電を防ぐことができる。
【０００７】
また、上述した基準回転数は、車両用発電機を回転駆動するエンジンのアイドリング回転数とほぼ同じ値に設定されることが望ましい。これにより、走行中は第１の目標値に基づく発電停止等の制御を禁止してバッテリ上がりを防止し、バッテリの端子電圧低下によってエンジン制御機器が動作しなくなってしまうことによるエンジンストールを有効に防止することができる。
【０００８】
また、上述した基準回転数は、車両用発電機を回転駆動するエンジンのアイドリング回転数よりも低い値に設定されることが望ましい。これにより、アイドリング回転中および走行中は外部制御装置から送られてくる指令値に基づく第１の目標値を用いた発電停止等の発電制御を禁止し、アイドリング回転数の大きな落ち込みが発生したときのみ第１の目標値を用いた発電制御を許可しているため、通常のアイドリング回転中のバッテリ充電性能を維持するとともに、アイドリング回転落ち込み時には発電トルクを抑制してエンジンの異常振動やエンジンストールを防止することができる。
【０００９】
また、上述した第１の目標値は、第２の目標値よりも車両用発電機の発電量を増加させる値に設定されることが望ましい。発電量を増加させるように外部制御装置によって第１の目標値を設定した場合であっても、車両用発電機の回転数が基準回転数よりも高い場合には、内部で設定された第２の目標値を用いた発電状態を維持することができるため、バッテリの過充電や電気負荷への過電圧印加を防止することができる。
【００１０】
また、上述した基準回転数は、車両用発電機を回転駆動するエンジンのアイドリング回転数よりも高い値に設定されることが望ましい。これにより、走行中は第１の目標値に基づく発電量増加の制御を禁止して高回転時における車両用発電機による過大な電力供給を停止し、走行中のバッテリ過充電を防止してバッテリ性能の著しい劣化を防ぐとともに、接続された電気負荷への過電圧印加を未然に防ぐことができる。
【００１１】
また、上述した第２の目標値は、車両用発電機に接続されたバッテリの充電電圧であることが望ましい。これにより、外部制御装置によって設定される第１の目標値に基づく発電制御が正常に行われない場合であっても、車両用発電機の回転数が基準回転数よりも高いときには常に正常なバッテリ充電電圧に車両用発電機の出力を制御することができ、いわゆるフェイルセーフ発電を可能とすることによってバッテリ充電性能の低下を防止することができる。
【００１２】
また、本発明の発電制御装置は、外部制御装置から送られる指令値に応じて励磁巻線を有する車両用発電機の発電量を制御しており、車両用発電機の回転数が所定回転数範囲内であるか否かを判別する判別手段と、車両用発電機の回転数が所定回転数範囲内であると判別手段によって判別されたときに、指令値に応じて設定される第１の目標値を用いて車両用発電機の出力を調整し、車両用発電機の回転数が所定回転数範囲から外れると判別手段によって判別されたときに、第１の目標値に代えて内部で設定される第２の目標値を用いて車両用発電機の出力を調整する出力制御手段とを備えている。特に、上述した第２の目標値は、車両用発電機に接続されたバッテリの充電電圧であることが望ましい。
【００１３】
車両用発電機の回転数が所定回転数範囲内にあるときには、外部制御装置から送られる第１の目標値による発電制御の実行を許可し、所定回転数範囲から外れるときには外部制御装置から送られる第１の目標値による発電制御の実行を禁止し、車両用発電機内部で設定されるバッテリを充電するための第２の目標値による発電制御が行われる。これにより、所定回転数範囲内においては、外部制御装置から送られる指令値に対応した発電制御が可能になる。また、所定回転数範囲から外れる低い回転（始動回転域）では、外部制御装置から送られる指令値に応じて設定される第１の目標値にかかわらずバッテリ充電電圧によって励磁巻線に初期励磁電流を流すことができ、車両用発電機自らの回転状態により発電開始を容易に行うことができる。また、所定回転数範囲から外れる高い回転（走行回転域）では、外部制御装置から送られる指令値に応じて設定される第１の目標値にかかわらず車両用発電機自らの回転状態に応じてバッテリ充電電圧に切り替えることが可能となり、車両用発電機の出力端子に接続されたバッテリおよび電気負荷に対して著しい性能低下を招くことを防止することができる。
【００１４】
また、上述した判別手段は、車両用発電機に備わった電機子巻線に誘起される相電圧の大きさに基づいて、所定回転数範囲の下限値と車両用発電機の回転数との間の高低を判定する第１判別回路を備え、第１判別回路は、相電圧のピーク電圧を検出するピーク電圧検出回路と、ピーク電圧と、バッテリの充電電圧よりも低い第１基準電圧とを比較して、ピーク電圧が第１基準電圧よりも低いときに出力制御手段における調整動作を第２の目標値で行う指示を行い、高いときに第１の目標値で調整動作を行う指示を行う切替信号を出力する第１の電圧比較器とを備えている。これにより、車両用発電機の回転状態は、電機子巻線に誘起される相電圧の大きさがバッテリ電圧よりも低い第１基準電圧を超えたことによって検出され、正常に発電開始した後に、外部制御装置から送られる指令値に応じた発電制御が可能となる。相電圧の大きさが第１基準電圧を超えないと判断されたときには、外部制御装置から送られる指令値に応じた発電制御を禁止し、車両用発電機内部にて設定されるバッテリ充電電圧によって発電制御を行うことができる。
【００１５】
また、上述した出力制御手段は、第１の目標値がバッテリの充電電圧よりも低い調整電圧に設定されるときに、相電圧のピーク電圧を第１基準電圧に維持するように車両用発電機の出力を調整することが望ましい。これにより、第１の目標値が車両用発電機の出力電流を停止する内容を示すものであっても、相電圧のピーク電圧は第１基準電圧（バッテリ電圧よりも低い内部発電状態）に維持され、相電圧の周波数を継続して判定しつつ、発電トルクを抑制することができるため、始動時に外部から送られる指令値によって発電制御に悪影響を与えることを防止することができる。
【００１６】
また、上述した判別手段は、相電圧の周波数に基づいて、所定回転数範囲の上限値と車両用発電機の回転数との間の高低を判定する第２判別回路を備え、第２判別回路は、相電圧と、第１基準電圧よりも低い値に設定された第２基準電圧とを比較する第２の電圧比較器と、第２の電圧比較器の比較結果に基づいて相電圧の周波数と基準周波数とを比較し、相電圧の周波数の方が基準周波数よりも低いときに出力制御手段における調整動作を第１の目標値で行う指示を行い、高いときに第２の目標値で調整動作を行う指示を行う切替信号を出力する周波数比較回路とを備えている。このように、相電圧を第１基準電圧よりも低い第２基準電圧と比較している。つまり、発電開始された後の相電圧のピーク電圧は、周波数を検出する第２基準電圧よりも高い電位に維持されるので、外部制御指令に応じた発電制御が可能になった後の第１の目標値の設定による悪影響を受けずに、内部発電電圧以上の相電圧の信号を生成して検出することができ、車両用発電機の回転数の判別を確実に行うことができる。また、外部制御装置から送られる指令値（第１の目標値）が車両用発電機の出力電流を停止する内容を示すものであっても、相電圧の周波数を継続して判定しているため、所定回転数範囲の上限値以上では、第１の目標値による発電制御の実行を禁止し、車両用発電機内部にて設定されるバッテリ充電電圧による発電制御に切り替えるため、バッテリの過放電状態の発生を防止することができる。
【００１７】
また、上述した判別手段は、ピーク電圧と、第１基準電圧よりも高くバッテリの充電電圧よりも低い第３基準電圧とを比較する第３の電圧比較器をさらに備え、第１の電圧比較器と第３の電圧比較器のそれぞれの比較結果に基づいて、ピーク電圧が、第３基準電圧よりも高いときに励磁巻線に流れる励磁電流を遮断し、第１基準電圧よりも高く第３基準電圧よりも低いときに励磁巻線に流れる励磁電流を通電する内部発電制御信号を出力制御手段に向けて出力することが望ましい。このように、車両用発電機の出力電圧が目標値（第１の目標値あるいは第２の目標値）よりも高くなって出力電流を停止する場合に相電圧が低下しても、調整電圧制御信号（出力電圧と目標値との比較結果）にかかわらず第３基準電圧（周波数を検出する第２基準電圧よりも高く、バッテリ電圧よりも低く設定された電圧）に維持され、相電圧の周波数を継続して検出することができ、車両用発電機の回転数判別の誤動作を防止することができる。
【００１８】
また、上述した判別手段から出力される切替信号と第１判別回路から出力される切替信号の少なくとも一方を外部制御装置に向けて送信することが望ましい。このように、第１判別回路は、相電圧の大きさが第１基準電圧より低いときには目標値を車両用発電機内部で設定される第２の目標値に設定する切替信号を出力する。これにより、相電圧検出ラインが外れてしまう異常が生じても、車両用発電機自ら第２の目標値に切り替えて警告信号を出しながらフェイルセーフ発電を行うことができる。そして、外部制御装置では、外部から送信する指令値による発電制御が許可または禁止されている状態なのか否かを知ることができる。
【００１９】
また、第１判別回路は、相電圧の大きさが第１基準電圧より低いときには、目標値を車両用発電機内部で設定される第２の目標値に設定する切替信号を出力する。第２判別回路は、相電圧の周波数が基準周波数より高いときには目標値を車両用発電機内部で設定される第２の目標値に設定する切替信号を出力する。これにより、外部制御装置では、外部から送信する指令値による発電制御が許可または禁止される状態なのか否かを知ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を適用した一実施形態の発電制御装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
〔第１の実施形態〕
図１は、第１の実施形態の車両用発電機の構成を示す図であり、あわせてこの車両用発電機とバッテリや外部制御装置との接続状態が示されている。図１に示すように、本実施形態の車両用発電機１は、励磁巻線１１、電機子巻線１２、整流器１３、発電制御装置２を含んで構成されている。
【００２２】
励磁巻線１１は、通電されて磁界を発生する。この励磁巻線１１は、界磁極（図示せず）に巻装されて回転子を構成している。電機子巻線１２は、多相巻線（例えば三相巻線）であって、電機子鉄心に巻装されて電機子を構成している。この電機子巻線１２は、励磁巻線１１の発生する磁界の変化によって起電力を発生する。電機子巻線１２に誘起される交流出力が整流器１３に供給される。整流器１３は、電機子巻線１２の交流出力を全波整流する。この整流器１３の出力が、車両用発電機１の出力として外部に取り出され、バッテリ５や電気負荷（図示せず）に供給される。車両用発電機１の出力は、回転子の回転数や励磁巻線１１に流れる励磁電流の通電量に応じて変化し、その励磁電流は発電制御装置
２によって制御される。
【００２３】
また、車両用発電機１には外部制御装置３が接続されている。この外部制御装置３は、車両用発電機１の出力を外部から制御する。例えば、外部制御装置３内の目標指令値設定部３２は、各種センサを用いて取得されるエンジンの回転数、車両の走行状態、バッテリ充電電圧、電気負荷状態などの特性値とあらかじめ設定されている基準値とを比較し、この比較結果に基づいて車両用発電機１の目標指令値を決定して出力する。決定される目標指令値の例としては、調整電圧値、励磁電流値、励磁電流をスイッチング制御するデューティ値などがある。外部制御装置３と車両用発電機１との間は通信線４を介して接続されており、外部制御装置３から車両用発電機１へは通信インタフェース３１を介して目標指令値に対応する情報コードが送られる。
【００２４】
発電制御装置２は、通信インタフェース２１、目標値設定回路２２、電圧制御回路２３、許可／禁止判別回路２４を含んで構成されている。
【００２５】
通信インタフェース２１は、外部制御装置３側から送られてくる情報コード（符号化された目標指令値）を発電制御装置２側において、対応した目標指令として受信する。また、この通信インタフェース２１は、外部制御装置３からの要求に応じて、発電制御装置２内で生成される情報コード（例えば、発電率情報や運転者に充電系の異常の有無を知らせる警告情報など）を送信する。
【００２６】
目標値設定回路２２は、デジタル−アナログ変換器（Ｄ／Ａ）２２１、基準電圧発生器２２２、切替回路２２３を含んで構成されている。デジタル−アナログ変換器２２１は、通信インタフェース２１で受信した指令値（デジタルデータ）を第１の目標値としての基準電圧Ｖａに変換する。基準電圧発生器２２２は、第２の指令値としての基準電圧Ｖｂを生成する。切替回路２２３は、一方の入力端子ａにデジタル−アナログ変換器２２１が、他方の入力端子ｂに基準電圧発生器２２２がそれぞれ接続されており、デジタル−アナログ変換器２２１の出力電圧（基準電圧Ｖａ）と基準電圧発生器２２２の出力電圧（基準電圧Ｖｂ）のいずれかを選択して次段の電圧制御回路２３に供給する。この選択動作は、許可／禁止判別回路２４から出力される切替指示信号に基づいて行われる。
【００２７】
電圧制御回路２３は、電圧比較器２３１、抵抗２３２、２３３、スイッチ素子２３４、還流ダイオード２３５を含んで構成されている。電圧比較器２３１は、プラス入力端子には目標値設定回路２２から供給される基準電圧Ｖｃが、マイナス入力端子には車両用発電機１の出力電圧を抵抗２３２、２３３による分圧回路で分圧した検出電圧Ｖｄがそれぞれ入力される。この電圧比較器２３１の出力端子はスイッチ素子２３４に接続されている。スイッチ素子２３４は、パワートランジスタを用いて構成されており、ベースが電圧比較器２３１の出力端子に接続され、コレクタが還流ダイオード２３５を介して車両用発電機１の出力端子に接続され、エミッタが接地されている。また、スイッチ素子２３４のコレクタは励磁巻線１１に接続されており、スイッチ素子２３４がオンされると励磁巻線１１に励磁電流が流れ、オフされるとこの通電が停止される。還流ダイオード２３５は、励磁巻線１１と並列に接続されており、スイッチ素子２３４がオフされたときに、励磁巻線１１に流れる励磁電流を還流させる。
【００２８】
許可／禁止判別回路２４は、エンジン回転に同期した車両用発電機１の回転数ＮALT を検出するために電機子巻線１２に接続されており、外部から設定された第１の目標値の使用の許可／禁止を示す切替指示信号を目標値設定回路２２内の切替回路２２３に向けて出力する。許可／禁止判別回路２４は、検出された回転数ＮALT と基準回転数とを比較し、基準回転数よりも回転数ＮALT の方が低いときには切替指示信号をローレベルに、反対に基準回転数よりも回転数ＮALT の方が高いときには切替指示信号をハイレベルに設定する
。この基準回転数は、例えば、エンジンのアイドリング回転数にほぼ相当する値が用いられている。切替回路２２３では、入力される切替指示信号がローレベルのときに、基準電圧Ｖａ（第１の目標値）が印加された入力端子ａ側に接続が切り替えられ、切替指示信号がハイレベルのときに基準電圧Ｖｂ（第２の目標値）が印加された入力端子ｂ側に接続が切り替えられる。
【００２９】
上述した許可／禁止判別回路２４が判別手段に、目標値設定回路２２、電圧制御回路２３が出力制御手段にそれぞれ対応する。本実施形態の車両用発電機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。
【００３０】
（１）外部制御装置３の目標指令値による通常動作
（１ａ）調整電圧が１４Ｖの場合
外部制御装置３内の目標指令値設定部３２によって、通常の発電動作に対応する１４Ｖの調整電圧を指示する目標指令値が出力され、この目標指令値に対応する情報コードが車両用発電機１に向けて送信されると、発電制御装置２内の目標値設定回路２２ではデジタル−アナログ変換器２２１によってこの情報コードに基づいて調整電圧１４Ｖ相当の基準電圧Ｖａを発生する。車両用発電機１の回転数が基準回転数よりも低い状態では許可／禁止判別回路２４からローレベルの切替指示信号が出力され、このとき切替回路２２３では入力端子ａ側に接続が切り替えられ、出力端子ｃからは基準電圧Ｖａが出力される。
【００３１】
電圧制御回路２３では、車両用発電機１の出力電圧が調整電圧１４Ｖ以上になって電圧比較器２３１のマイナス入力端子の電圧Ｖｄが基準電圧Ｖｃ（＝Ｖａ）よりも高くなると、出力信号がハイレベルからローレベルに変化する。このため、スイッチ素子２３４がオフされて励磁巻線１１に流れる励磁電流が減少するため、車両用発電機１の出力電圧が低下する。そして、電圧比較器２３１のマイナス入力端子の電圧Ｖｄが基準電圧Ｖａよりも低くなるとスイッチ素子２３４が再びオンされ、励磁電流が増加して車両用発電機１の出力電圧を上昇させる。このように、スイッチ素子２３４のオンオフ制御を行って励磁巻線１１に流す励磁電流を制御することにより、車両用発電機１の出力電圧が、外部制御装置３によって指示された目標指令値としての調整電圧１４Ｖに調整される。
【００３２】
一般に、車両用発電機１の出力電圧には、点火ノイズ、リップル、転流ノイズ、スイッチングノイズなどの高調波ノイズが含まれる。電圧比較器２３１においては、これらのノイズ分を除去するとともに、入出力信号の変化に遅延時間を持たせることで、スイッチ素子２３４のスイッチング動作の安定化を図るようにしている。
【００３３】
（１ｂ）調整電圧が０Ｖの場合
車両用発電機１の出力電流を一時的に停止したいときには、例えば、調整電圧を一時的に１４Ｖから０Ｖに変更することによってこの動作を実現することができる。具体的には、外部制御装置３内の目標指令値設定部３２によって、通常の発電動作に対応する０Ｖの調整電圧を指示する目標指令値が出力され、この目標指令値に対応する情報コードが車両用発電機１に向けて送信されると、発電制御装置２内の目標値設定回路２２ではデジタル−アナログ変換器２２１によってこの情報コードに基づいて調整電圧０Ｖ相当の基準電圧Ｖａを発生する。車両用発電機１の出力端子にはバッテリ５が接続されているため、電圧比較器２３１のマイナス入力端子の電圧Ｖｄはこの基準電圧Ｖａよりも常に高くなる。したがって、電圧比較器２３１の出力信号はローレベルを維持し、スイッチ素子２３４はオフされて励磁電流が流れなくなり、車両用発電機１による出力電流の供給は一時的に停止される。
【００３４】
（２）外部制御装置３から誤った目標指令値が送信された場合の動作
（２ａ）調整電圧が０Ｖの場合
外部制御装置３による発電停止を指示する目標指令値が一時的なものでなく、連続して誤送信されてしまった場合には、車両用発電機１の発電停止状態が維持されることになる。このような誤送信が生じた場合の動作を以下に説明する。
【００３５】
切替回路２２３は、許可／禁止判別回路２４から出力される切替指示信号に応じて基準電圧を選択しており、車両用発電機１の回転数が基準回転数よりも低い場合には、許可／禁止判別回路２４から出力されるローレベルの切替指示信号に応じて、外部制御装置３から送られてくる誤った情報コードに対応してデジタル−アナログ変換器２２１から出力される０Ｖの基準電圧Ｖａを出力する。このため、電圧比較器２３１の出力信号はローレベルになってスイッチ素子２３４がオフされ、車両用発電機１の発電が停止する。一方、車両用発電機１の回転数が基準回転数よりも高い場合には、許可／禁止判別回路２４から出力されるハイレベルの切替指示信号に応じて、基準電圧発生器２２２によって生成された基準電圧Ｖｂ（例えば通常時におけるバッテリ充電電圧としての調整電圧１４Ｖに相当する値に設定されている）が切替回路２２３から出力される。このため、電圧比較器２３１では、マイナス入力端子の電圧Ｖｄとこの基準電圧Ｖｂとが比較され、その大小に応じて出力信号がローレベルあるいはハイレベルに変化し、車両用発電機１の出力電圧が調整電圧１４Ｖとなるように制御される。
【００３６】
このように、車両が走行中であって車両用発電機１の回転数が基準回転数よりも高い場合には、外部制御装置３から送られてくる目標指令値を用いた発電制御の実行を禁止し、内部で設定されたバッテリ充電電圧を用いて発電制御を実行しているため、車両用発電機１の出力電圧の急激な低下によってバッテリ５やその他の電気負荷の著しい性能低下を招くことを防止することができる。
【００３７】
（２ｂ）調整電圧が高い場合
通常の調整電圧よりも高い調整電圧（例えば３０Ｖ）を指示する目標指令値が誤って外部制御装置３から送られてきた場合には、電圧比較器２３１の出力信号が常にハイレベルになって車両用発電機１が無制御状態になってしまう。
【００３８】
ところが、車両用発電機１の回転数ＮALT が基準回転数よりも高くなると、切替回路２２３によって基準電圧発生器２２２によって生成された基準電圧Ｖｂが選択され、外部制御装置３から送られてくる目標指令値による発電制御の実行が禁止されるため、過大な電力供給が停止される。これにより、走行中のバッテリ過充電を防止して、バッテリ性能の著しい劣化を防ぐとともに、接続された電気負荷への過電圧印加を未然に防ぐことができる。
【００３９】
このように、車両用発電機１の回転数が基準回転数よりも高くなると外部制御装置３から送られてくる指令値に基づいて設定された第１の目標値に代えて内部で設定される第２の目標値を用いて発電状態を維持することができ、外部制御装置３から誤った指令値が送られてきた場合であっても車両用発電機１に接続されたバッテリ５やその他の電気負荷に対して著しい性能低下を招くことを防止することができる。また、この第１の目標値は、第２の目標値よりも車両用発電機１の発電量を低下させる値（上述した例では調整電圧０Ｖ）に設定されているため、低速回転域において発電量を抑えることができるとともに、基準回転数以上ではこの発電量を抑える制御を禁止して第２の目標値を用いた発電状態を維持することができるため、バッテリ５の過放電を防ぐことができる。さらに、基準回転数をエンジンのアイドリング回転数に相当する値とほぼ同じに設定することにより、走行中は第１の目標値に基づく発電停止等の制御を禁止してバッテリ上がりを防止し、バッテリ５の端子電圧低下によってエンジン制御機器が動作しなくなってしまうことによるエンジンストールを有効に防止することができる。
【００４０】
ところで、上述した許可／禁止判別回路２４によって車両用発電機１の回転数ＮALT と比較される基準回転数は、エンジンのアイドリング回転数に相当する値より低い値に設定するようにしてもよい。このような設定にすると、エンジンがアイドリング中に大きなエンジン回転の低下が生じたときに、外部制御装置３から送られてくる目標指令値を用いた発電制御の実行を許可し、エンジン回転が落ち込んでいる一時的な期間だけ車両用発電機１の発電を停止させることが可能になる。これにより、エンジンのアイドリング中のバッテリ充電性能を維持するとともに、アイドリング回転の落ち込み時には車両用発電機１の発電トルクを抑えてエンジンの異常振動やエンジンストールの発生を防止することができる。
【００４１】
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。上述した実施形態では、外部制御装置３から送られてくる指令に基づいて設定される第１の目標値は、内部で設定される第２の目標値としての基準電圧Ｖｂよりも車両用発電機１の発電量を減少させる値（発電を停止させる値）に設定したが、反対に発電量を増加させる値に設定してもよい。発電量を増加させるように外部制御装置３によって第１の目標値を設定した場合であっても、車両用発電機１の回転数が基準回転数よりも高い場合には、内部で設定された第２の目標値を用いた発電状態を維持することができるため、バッテリ５の過充電や電気負荷への過電圧印加を防止することができる。また、このときの基準回転数を、エンジンのアイドリング回転数よりも高い値に設定することにより、走行中は第１の目標値に基づく発電量増加の制御を禁止して高回転時における車両用発電機１による過大な電力供給を停止し、走行中のバッテリ過充電を防止してバッテリ性能の著しい劣化を防ぐとともに、接続された電気負荷への過電圧印加を未然に防ぐことができる。
【００４２】
また、上述した各実施形態では、外部制御装置３から送られてくる目標指令値として調整電圧値を例にとって説明したが、励磁電流値や励磁電流をスイッチング制御するデューティ値などを目標指令値の内容としてもよい。
【００４３】
また、上述した実施形態では、許可／禁止判別回路２４は、エンジン回転に同期した車両用発電機１の回転数ＮALT を検出するために電機子巻線１２より得られる入力信号を用いたが、回転センサ（図示せず）より得られる入力信号を用いるようにしてもよい。
【００４４】
〔第２の実施形態〕
ところで、第１の実施形態の車両用発電機１では、電機子巻線１２に発生する起電力が励磁巻線１１により発生する磁界の変化によって誘起され、Ｐ端子に現れるこの起電力の矩形波電圧信号に基づいて回転数ＮALT を検出している。このため、外部制御装置３からの発電停止指令（例えば、バッテリ充電電圧よりも低い調整電圧）により励磁電流が流れなくなると、Ｐ端子から許可／禁止判別回路２４に矩形波電圧信号が入力されなくなってしまうおそれがある。このため、エンジン始動時に、バッテリ充電電圧よりも低い調整電圧を指示する目標指令値が外部制御装置３から継続して送信されると、車両用発電機１の回転子が回転しても励磁電流が流れず、発電を開始することができないことになる。また、エンジンが回転して車両が走行中に、バッテリ充電電圧よりも低い調整電圧の目標指令値が外部制御装置３から継続して送信されると、励磁電流が流れないためＰ端子に矩形波信号が現れない。したがって、車両用発電機１の回転子が回転して基準回転数になっても、内部で設定された第２の指令値としての基準電圧Ｖｂに切り替えることができなくなるおそれがある。第２の実施形態の車両用発電機では、これらの点について改善が図られている。
【００４５】
図２は、第２の実施形態の車両用発電機に備わった発電制御装置の構成を示す図である。第２の実施形態の車両用発電機は、図１に示した発電制御装置２を図２に示す発電制御装置２Ａに置き換えたものである。また、この発電制御装置２Ａは、発電制御装置２内の許可／禁止判別回路２４を許可／禁止判別回路２４Ａに置き換えた構成を有している。
【００４６】
図２に示すように、本実施形態の許可／禁止判別回路２４Ａは、分圧回路を構成する抵抗２４１、２４２と、Ｐ端子電圧（Ｐ端子に現れる電圧）の周波数を判別する電圧比較器２４３および周波数判別回路２４４と、Ｐ端子電圧の大きさを判別するピーク電圧検出回路２４５および電圧比較器２４６と、オア回路２４７とを含んで構成されている。抵抗２４１、２４２は、Ｐ端子に現れる矩形波電圧を分圧して分圧電圧Ｖｅを生成する。
【００４７】
電圧比較器２４３は、マイナス入力端子には基準電圧Ｖｆが、プラス入力端子には分圧電圧Ｖｅがそれぞれ入力されており、出力信号が周波数判別回路２４４に入力される。周波数判別回路２４４は、抵抗２４１、２４２、電圧比較器２４３によって波形整形されたＰ端子電圧の周波数（車両用発電機の回転数に対応している）を基準周波数（基準回転数に対応している）と比較し、基準周波数よりもＰ端子電圧の周波数が低いときにローレベルの信号を、基準周波数よりもＰ端子電圧の周波数が高いときにハイレベルの信号を出力する。上述した電圧比較器２４３と周波数判別回路２４４によって第２判別回路２５１が構成されている。
【００４８】
ピーク電圧検出回路２４５は、入力部が抵抗２４１、２４２の接続点に、出力部が電圧比較器２４６のマイナス入力端子にそれぞれ接続されている。このピーク電圧検出回路２４５は、ダイオードａ、コンデンサｂ、抵抗ｃ、ｅ、トランジスタｄ、ツェナーダイオードｆによって構成されている。ピーク電圧検出回路２４５の入力部にはダイオードａのアノードが接続され、ダイオードａのカソードにはコンデンサｂ、抵抗ｃ、トランジスタｄのベースが接続されている。コンデンサｂ、抵抗ｃの他方端は接地されている。トランジスタｄのエミッタには、抵抗ｅを介して電源電圧Ｖccが印加されており、コレクタは接地されている。また、ピーク電圧検出回路２４５の出力部には、トランジスタｄのエミッタと抵抗ｅの接続点が接続されており、ピーク電圧検出回路２４５の入力電圧Ｖｅと出力電圧Ｖｈは同一電圧となるように設定されている。なお、ツェナーダイオードｆは、入力保護用として接続されている。
【００４９】
電圧比較器２４６のプラス入力端子には基準電圧Ｖｇが、マイナス入力端子にはピーク電圧検出回路２４５の出力電圧Ｖｈがそれぞれ入力されている。基準電圧Ｖｇは、電圧比較器２４３のマイナス入力端子に入力される基準電圧Ｖｆよりも大きな値（Ｖｇ＞Ｖｆ）が設定されている。上述したピーク電圧検出回路２４５と電圧比較器２４６によって第１判別回路２５０が構成されている。
【００５０】
オア回路２４７は、周波数判別回路２４４の出力信号と電圧比較器２４６の出力信号が入力されており、第１の目標値の使用の許可／禁止を示す切替指示信号を目標値設定回路２２内の切替回路２２３に向けて出力する。
【００５１】
切替回路２２３では、第１の実施形態の発電制御装置２の場合と同様に、入力される切替指示信号がローレベルのときに、基準電圧Ｖａ（第１の目標値）が印加された入力端子ａ側に接続が切り替えられ、入力される切替指示信号はハイレベルのときに、基準電圧Ｖｂ（第２の目標値）が印加された入力端子ｂ側に接続が切り替えられる。
【００５２】
上述した許可／禁止判別回路２４Ａが判別手段に、目標値設定回路２２、電圧制御回路２３が出力制御手段に、電圧比較器２４６が第１の電圧比較器に、電圧比較器２４３が第２の電圧比較器に、周波数判別回路２４４が周波数比較回路に、基準電圧Ｖｇが第１基準電圧に、基準電圧Ｖｆが第２基準電圧にそれぞれ対応する。
【００５３】
次に、外部制御装置３内の目標指令値設定部３２によって車両用発電機１から出力電流を停止させる場合について説明する。発電動作が停止する場合には、例えば、調整電圧の設定を一時的にバッテリ充電電圧よりも低い値に変更（例えば１４Ｖから１０Ｖに変更）して正常な発電制御が行われる場合の他に、故障時に送られてくる誤った情報コード（例えば調整電圧０Ｖ）に基づいて発電制御が行われる場合がある。
【００５４】
エンジン始動前
車両用発電機の回転子がエンジンによって回転駆動されるまでＰ端子には矩形波電圧（Ｐ端子電圧）が現れないため、Ｐ端子電圧の周波数を判別する電圧比較器２４３と周波数判別回路２４４では、電圧比較器２４３の入力電圧Ｖｅが基準電圧Ｖｆよりも低くなり、電圧比較器２４３の出力信号はローレベルを維持する。したがって、周波数判別回路２４４では低い周波数であると判別され、ローレベルの信号が出力される。また、Ｐ端子電圧の大きさを判別するピーク電圧検出回路２４５と電圧比較器２４６では、電圧比較器２４６の入力電圧Ｖｈ（＝Ｖｅ）は基準電圧Ｖｇよりも低いため、電圧比較器２４６の出力信号はハイレベルを維持する。このため、オア回路２４７からはハイレベルの信号が出力される。
【００５５】
したがって、目標値設定回路２２では、許可／禁止判別回路２４Ａから出力されるハイレベルの切替指示信号に応じて、基準電圧発生器２２２によって生成された基準電圧Ｖｂ（例えば、通常時におけるバッテリ充電電圧としての調整電圧１４Ｖに相当する値に設定されている）が切替回路２２３から出力される。これにより、電圧制御回路２３内の電圧比較器２３１では、マイナス入力端子の入力電圧Ｖｄの方がプラス入力端子に入力される基準電圧Ｖｃ（＝Ｖｂ）よりも低くなり、電圧比較器２３１からはハイレベルの信号が出力されてスイッチ素子２３４がオンされ、励磁巻線１１に初期励磁電流が流れる。
【００５６】
エンジン始動後
その後、エンジンが始動して回転子が回転駆動されると、電機子巻線１２に起電力が発生し、Ｐ端子にＰ端子電圧が現れる。このＰ端子電圧の大きさＶｈが基準電圧Ｖｇ（例えば８ＶのＰ端子電圧に相当する電圧）より大きくなると（Ｖｈ＞Ｖｇ）、電圧比較器２４６の出力信号がローレベルになる。このため、オア回路２４７の２つの入力信号がともにローレベルになって出力信号もローレベルとなる。
【００５７】
したがって、目標値設定回路２２では、許可／禁止判別回路２４Ａから出力されるローレベルの切替指示信号に応じて、情報コードに基づく調整電圧０Ｖ相当の基準電圧Ｖａをデジタル−アナログ変換器２２１によって発生する。これにより、電圧制御回路２３内の電圧比較器２３１では、マイナス入力端子の入力電圧Ｖｄの方がプラス入力端子に入力される基準電圧Ｖｃ（＝Ｖａ）よりも高くなり、電圧比較器２３１からはローレベルの信号が出力されてスイッチ素子２３４がオフされ、励磁巻線１１に励磁電流が流れなくなってＰ端子電圧の大きさが低下する。このような動作を繰り返すことにより、車両用発電機の出力電流を外部に出さない内部発電を維持するように、Ｐ端子電圧の大きさが制御される。
【００５８】
上述したように、Ｐ端子電圧の大きさを判別する基準電圧Ｖｇ（例えばＰ端子電圧８Ｖ相当の電圧）は、Ｐ電圧の周波数を検出する電圧比較器２４３に入力される基準電圧Ｖｆ（例えばＰ端子電圧５Ｖ相当）よりも高い電位に保持される。このような設定にすることで、外部制御装置３から発電停止指令が指示された場合であってもＰ端子電圧の周波数成分の検出が可能になる。
【００５９】
また、車両が走行を開始し、車両用発電機の回転数が基準回転数よりも高くなると、Ｐ端子電圧の周波数を判別する電圧比較器２４３と周波数判別回路２４４においては、周波数判別回路２４４は、基準回転数に対応する基準周波数よりも高い周波数であると判別し、ハイレベルの信号を出力する。これにより、オア回路２４７からはハイレベルの信号が出力される。
【００６０】
したがって、目標値設定回路２２では、許可／禁止判別回路２４Ａから出力されるハイレベルの切替指示信号に応じて、基準電圧発生器２２２によって生成された基準電圧Ｖｂ（例えば、通常時におけるバッテリ充電電圧としての調整電圧１４Ｖに相当する値に設定されている）が切替回路２２３から出力される。これにより、電圧制御回路２３内の電圧比較器２３１では、マイナス入力端子の入力電圧Ｖｄとこの基準電圧Ｖｂとが比較され、車両用発電機の出力電圧が調整電圧１４Ｖになるように制御される。
【００６１】
このように、外部制御装置３からバッテリ充電電圧よりも低い調整電圧の指令値が送られていても、Ｐ端子電圧が発生していないときには、外部制御装置３から送られてくるこの指令値を用いた発電制御の実行を禁止し、発電制御装置２Ａの内部で設定されたバッテリ充電電圧を用いて発電制御を実行するため、励磁巻線１１に初期励磁電流を流すことができ、車両用発電機自らの回転状態により発電開始を容易に行うことが可能になる。
【００６２】
エンジン始動時には、車両用発電機から出力電流を出さない内部発電の制御を維持するため、外部制御装置３から発電停止指令が指示されても始動制御に悪影響を与えることがない。
【００６３】
また、エンジン始動後には、外部制御装置３から発電停止が指示された場合であっても、発電開始した後は、Ｐ端子電圧のピーク電圧は周波数を検出するレベルよりも高い電圧に維持される。Ｐ端子電圧の大きさを判別する基準電圧Ｖｇを、Ｐ端子電圧の周波数成分を検出する電圧比較器２４３の基準電圧Ｖｆよりも高い電位に設定しているため、Ｐ端子電圧の周波数が持続して検出可能であり、車両用発電機の回転数の判別を確実に行うことができる。
【００６４】
さらに、車両が走行中に、外部制御装置３からバッテリ充電電圧よりも低い調整電圧の指令値が継続して送られた場合であっても、内部発電制御によりＰ端子電圧のピーク電圧を保持し、Ｐ端子電圧の周波数判別を行うことができるため、車両用発電機の回転数が基準回転数よりも高くなれば、内部で設定される第２の目標値（バッテリ充電電圧）に車両用発電機自らの検出で切り替えることが可能になる。
【００６５】
〔第３の実施形態〕
上述した第２の実施形態の車両用発電機では、車両走行中に、外部制御装置３から第１の目標値の調整電圧（例えば１５Ｖ）の指令値を送ってバッテリ５に対して充電を行うときに、車両用発電機の回転子の回転数が基準回転数以上になると、内部で設定される第２の目標値の調整電圧（第１の目標値の調整電圧よりも低い調整電圧であって例えば１４Ｖ）に切り替えられるが、充電されたバッテリ５の端子電圧が切り替え後の調整電圧よりも高くなると、バッテリ５の状態および電気負荷の使用状況によっては、発電停止状態が長く続くことがある。このとき、Ｐ端子電圧が低下し、回転数を検出する閾値（基準電圧Ｖｆに相当する電圧）を下回ってしまうと回転数判別に誤動作を生じることが考えられる。第３の実施形態の車両用発電機では、この点について改善が図られている。
【００６６】
図３は、第３の実施形態の車両用発電機に備わった発電制御装置の構成を示す図である。第３の実施形態の車両用発電機に備わった発電制御装置２Ｂは、図２に示した発電制御装置２Ａ内の電圧制御回路２３を電圧制御回路２３Ａに、許可／禁止判別回路２４Ａを許可／禁止判別回路２４Ｂに置き換えた構成を有している。
【００６７】
許可／禁止判別回路２４Ｂは、図２に示した許可／禁止判別回路２４Ａに対して電圧比較器２４８とノア回路２４９を追加するとともに、電圧比較器２４６、２４８の基準電圧にヒステリシスを設けた点が異なっている。また、電圧制御回路２３Ａは、図２に示した電圧制御回路２３に対してオア回路２３６を追加した点が異なっている。
【００６８】
上述した電圧比較器２４８が第３の電圧比較器に、基準電圧Ｖｉ、Ｖｉ’が第３基準電圧に、ノア回路２４９から電圧制御回路２３Ａに向けて出力される信号が内部発電制御信号にそれぞれ対応する。
【００６９】
エンジン始動前の発電制御装置２Ｂの動作については図２に示した発電制御装置２Ａの動作と同じであるため、以下では、エンジン始動後の動作について説明する。エンジンが始動して回転子が回転駆動されると、電機子巻線１２に起電力が発生し、Ｐ端子にＰ端子電圧が現れる。このＰ端子電圧の大きさＶｈが基準電圧Ｖｇ（例えばＰ端子電圧１０Ｖ相当の電圧）より大きくなると（Ｖｈ＞Ｖｇ）、電圧比較器２４６の出力信号がローレベルになる。このため、オア回路２４７の２つの入力信号がともにローレベルになって出力信号もローレベルとなる。
【００７０】
したがって、目標値設定回路２２では、許可／禁止判別回路２４Ｂから出力されるローレベルの切替指示信号に応じて、情報コードに基づく調整電圧０Ｖ相当の基準電圧Ｖａをデジタル−アナログ変換器２２１によって発生する。なお、ここでは、エンジン始動時の設定として、発電トルクを生じさせない発電動作を正常に実現するために、外部制御装置３によって指示された指令値として調整電圧０Ｖ相当の基準電圧Ｖａを設定しているものとする。
【００７１】
また、電圧比較器２４６のプラス入力端子には、ヒステリシス後の基準電圧Ｖｇ’（例えばＰ端子電圧６Ｖ相当の電圧）が入力され、電圧比較器２４８のマイナス入力端子には、ヒステリシス後の基準電圧Ｖｉ’（例えばＰ端子電圧８Ｖ相当の電圧）が入力される。
【００７２】
電圧制御回路２３Ａ内の電圧比較器２３１では、マイナス入力端子の入力電圧Ｖｄの方がプラス入力端子に入力される基準電圧Ｖｃ（＝Ｖａ）よりも高くなり、電圧比較器２３１からはローレベルの信号が出力されてスイッチ素子２３４がオフされ、励磁巻線１１に励磁電流が流れなくなってＰ端子電圧の大きさが低下する。
【００７３】
Ｐ端子電圧の大きさＶｈが低下して基準電圧Ｖｉ’（Ｐ端子電圧８Ｖ相当の電圧）より低くなると、電圧比較器２４８の出力信号はローレベルになる。そうすると、ノア回路２４９の入力信号はともにローレベルになるため、ノア回路２４９からはハイレベルの信号が出力される。これにより、オア回路２３６の出力信号もハイレベルになるため、スイッチ素子２３４がオンされ、励磁巻線１１に励磁電流が流れてＰ端子電圧が上昇する。Ｐ端子電圧の大きさＶｈが上昇して基準電圧Ｖｉ’より高くなって、電圧比較器２４８の出力信号はハイレベルになると、ノア回路２４９の出力信号はローレベルになる。このような動作を繰り返すことにより、車両用発電機の出力電流を外部に出さない内部発電を維持するように、Ｐ端子電圧の大きさが制御される。
【００７４】
車両が走行を開始した後、例えば、外部制御装置３によって指令値として調整電圧１５Ｖが指示され、バッテリ５が充電されているものとする。Ｐ端子電圧の大きさＶｈは、基準電圧Ｖｉ’（Ｐ端子電圧８Ｖ相当の電圧）よりも高くなっているので、電圧比較器２４８の出力信号はハイレベルになり、ノア回路２４９の出力信号はローレベルになる。このとき、車両用発電機の回転子の回転数が基準回転数よりも高くなると、許可／禁止判別回路２４Ｂのオア回路２４７から出力されるハイレベルの切替指示信号に応じて、目標値設定回路２２内の基準電圧発生器２２２によって生成された基準電圧Ｖｂ（例えば通常時におけるバッテリ充電電圧としての調整電圧１４Ｖに相当する電圧に設定されている）が切替回路２２３から出力される。
【００７５】
そうすると、オア回路２３６の入力信号はともにローレベルになるので、オア回路２３６の出力信号がローレベルになってスイッチ素子２３４がオフされ、励磁巻線１１に励磁電流が流れなくなってＰ端子電圧の大きさが低下する。Ｐ端子電圧の大きさが低くなると、電圧比較器２４８の出力信号はローレベルになる。また、Ｐ端子電圧の大きさは、基準電圧Ｖｇ’（Ｐ端子電圧６Ｖ相当の電圧）より高いため、電圧比較器２４６の出力信号はローレベルになっている。これにより、ノア回路２４９の入力信号はともにローレベルになって、ノア回路２４９の出力信号はハイレベルになる。したがって、オア回路２３６の出力信号はハイレベルになってスイッチ素子２３４がオンされ、励磁巻線１１に励磁電流が流れてＰ端子電圧が上昇する。Ｐ端子電圧の大きさＶｈが基準電圧Ｖｉ’より高くなると、電圧比較器２４８の出力信号がハイレベルになり、ノア回路２４９の出力信号がローレベルになる。このような動作を繰り返すことにより、車両用発電機の出力電流を外部に出さない内部発電を維持するように、Ｐ端子電圧の大きさが制御される。
【００７６】
その後、電圧比較器２３１のマイナス入力端子の入力電圧Ｖｄが低下して基準電圧Ｖｃ（＝Ｖｂ）よりも低くなると（Ｖｄ＜Ｖｃ）、電圧比較器２３１の出力信号がハイレベルになる。したがって、オア回路２３６の出力信号がハイレベルになってスイッチ素子２３４がオンされ、励磁巻線１１に励磁電流が流れて、車両用発電機の出力電圧が設定された調整電圧となるように発電制御が行われる。
【００７７】
このように、Ｐ端子電圧の大きさを判別する基準電圧Ｖｉ’（Ｐ端子電圧８Ｖ相当の電圧）を、Ｐ端子電圧の周波数を検出する電圧比較器２４３の基準電圧Ｖｆ（Ｐ端子電圧５Ｖ相当の電圧）よりも高い電位に設定し、調整電圧の制御信号（電圧比較器２３１の出力信号）の内容によらずにＰ端子電圧を内部発電に相当する値に維持するため、Ｐ端子電圧の周波数を持続して検出することが可能であり、車両用発電機の回転数判別の誤動作を防止することができる。
【００７８】
なお。上述した第３の実施形態の発電制御装置２Ｂの変形例として、電圧比較器２４６の出力端を通信インタフェース２１に接続して、電圧比較器２４６の出力信号を通信インタフェース２１を介して外部制御装置３に向けて送信するようにしてもよい。Ｐ端子電圧の大きさＶｈが基準電圧Ｖｇよりも高くなると、電圧比較器２４６の出力信号がハイレベルからローレベルに切り替わるため、通信インタフェース２１から外部制御装置３に向けて正常に発電したか否かを通知することができる。例えば、Ｐ端子の接続が外れてしまってＰ端子電圧が検出できない場合に、電圧比較器２４６からはハイレベルの信号を出力し続けることになるため、この状態を通信インタフェース２１を介して送信することにより、Ｐ端子の検出ラインに異常があることを外部制御装置３に向けて警告する。この警告により、外部制御装置３では、外部からの発電制御が禁止されていることを知ることができる。
【００７９】
そして、許可／禁止判別回路２４Ｂのオア回路２４７から出力されるハイレベルの切替指示信号に応じて基準電圧発生器２２２によって生成された基準電圧Ｖｂ（例えば通常時におけるバッテリ充電電圧としての調整電圧１４Ｖに相当する電圧に設定されている）が切替回路２２３から出力される。また、ノア回路２４９からはローレベルの信号が出力されるため、電圧比較器２３１の出力信号によって車両用発電機の出力電圧は外部制御装置３からの指令値によらず内部で設定される調整電圧１４Ｖとなるように制御される。
【００８０】
このようにして、許可／禁止判別回路２４Ｂの入力部の検出ラインに異常が生じた場合であっても、車両用発電機自ら警告しながらフェイルセーフ発電を行うことができる。また、外部制御装置３では、外部からの指令による発電制御が許可されている状態なのか禁止されている状態なのかを知ることができる。
【００８１】
また、許可／禁止判別回路２４Ｂのオア回路２４７の出力端（電圧比較器２４６および周波数判別回路２４４のそれぞれの出力端）を通信インタフェース２１に接続して、オア回路２４７の出力信号を通信インタフェース２１を介して外部制御装置３に向けて送信するようにしてもよい。このようにした場合であっても、外部制御装置３では、外部からの指令による発電制御が許可されている状態なのか禁止されている状態なのかを知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】第１の実施形態の車両用発電機の構成を示す図である。
【図２】第２の実施形態の車両用発電機に備わった発電制御装置の構成を示す図である。
【図３】第３の実施形態の車両用発電機に備わった発電制御装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８３】
１  車両用発電機
２、２Ａ、２Ｂ  発電制御装置
３  外部制御装置
５  バッテリ
１１  励磁巻線
１２  電機子巻線
１３  整流器
２１、３１  通信インタフェース
２２  目標値設定回路
２３、２３Ａ  電圧制御回路
２４、２４Ａ、２４Ｂ  許可／禁止判別回路
３２  目標指令値設定部
２２１  デジタル−アナログ変換器（Ｄ／Ａ）
２２２  基準電圧発生器
２２３  切替回路
２３１  電圧比較器
２３４  スイッチ素子
【図１】
2006050890.tif 000003
【図２】
2006050890.tif 000004
【図３】
2006050890.tif 000005