(57)【要約】【課題】工場等に於いて、検査時間を短縮する等、検査を容易に実施することができるようにした車両用オルタネータの制御装置を提供する。【解決手段】本発明の車両用オルタネータの制御装置１４は、所定の信号が入力されたとき出力状態が変化する信号検出手段２４１、２７１、１９１、３２１、４１１、２５１、２７２、１９２、２９２、３２２と、前記信号検出手段の出力状態が変化したとき過電圧警報手段１７の動作モードを、所定の電圧値未満の電圧値で且つ所定の時間未満の継続時間で動作する検査用動作モードに切り替える過電圧警報動作モード切り替え手段１７２、１７３、１７４を備え、何ら特別な端子を設けることなく、工場等に於ける過電圧警報手段の動作に関する検査を短時間に終了することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用オルタネータの整流された出力若しくは前記出力により充電されるバッテリの出力の供給を受ける第１の外部端子と、前記車両用オルタネータの界磁コイルに接続される第２の外部端子と、前記オルタネータの相電圧が入力される第３の外部端子と、外部装置に接続可能な少なくとも一つの第４の外部端子と、前記界磁コイルに流れる励磁電流を制御する励磁制御手段とを有し、前記励磁制御手段を制御して前記車両用オルタネータの出力を負荷応答機能を有して制御する車両用オルタネータの制御装置であって、前記第１乃至第４の外部端子のうちの少なくとも一つの外部端子に特定信号が印加されたときこれを検出する特定信号検出手段と、前記特定信号検出手段が前記特定信号を検出したとき、前記負荷応答機能に於ける負荷応答係数の値を切り替える負荷応答係数切り替え手段とを備えたことを特徴とする車両用オルタネータの制御装置。
【請求項２】
前記特定信号は、前記車両用オルタネータの通常運転時には印加されない周波数又は電圧を有する信号であることを特徴とする請求項１に記載の車両用オルタネータの制御装置。
【請求項３】
前記負荷応答係数切り替え手段は、前記特待信号検出手段が前記特定信号を検出したとき、前記負荷応答係数の値を前記車両用オルタネータの通常運転時の負荷応答係数の値以下に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の車両用オルタネータの制御装置。
【請求項４】
前記負荷応答係数切り替え手段は、前記特定信号検出手段が前記特定信号が第１の値を有することを検出したとき、前記負荷応答係数の値を前記車両用オルタネータの通常運転時の負荷応答係数の値以下に切り替え、前記特定信号検出手段が前記特定信号が第２の値を有することを検出したとき、前記負荷応答機能を除去することを特徴とする請求項１に記載の車両用オルタネータの制御装置。
【請求項５】
前記車両用オルタネータの出力電圧が所定の電圧値以上となり且つ所定の時間以上継続したとき過電圧警報出力を発生する動作モードを有する過電圧警報手段を備え、前記特定信号検出手段が前記特定信号を検出したとき、前記過電圧警報手段の動作モードを、前記所定の電圧値未満の電圧値で且つ前記所定の時間未満の継続時間で動作する検査用動作モードに切り替える過電圧警報動作モード切り替え手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両用オルタネータの制御装置。
【請求項６】
前記検査用動作モードに於ける前記継続時間は、ほぼ零であることを特徴とする請求項５に記載の車両用オルタネータの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に搭載されるオルタネータ（Alternator）の制御装置、特に、工場等に於いて必要な検査若しくは試験を容易に実施することができるようにしたオルタネータの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるオルタネータは、その交流出力を整流する整流器とオルタネータの制御装置とを一体に組み込んだオルタネータアセンブリ（Alternator Assembly）として製品化されることが多い。そのオルタネータアセンブリに組み込まれたオルタネータの制御装置は、オルタネータの相電圧を整流する整流器の出力端子に接続される電源端子Ｂ、車両のボディと同電位となる接地端子Ｅ、オルタネータの界磁コイルに接続される界磁端子ｆの他に、オルタネータの相電圧が入力される相電圧入力端子ｐ、イグニッションスイッチにより開閉される接点に接続されるイグニッション端子ＩＧ、オルタネータの発電状態をエンジンコントロールユニット（EngineControl Unit；以下、ＥＣＵと称する）等の外部装置に送信する通信端子ＦＲ、或いはＥＣＵ等の外部装置からの発電制御信号を受信する通信端子Ｃ等、多くの端子を備える場合がある。
【０００３】
又、従来、電源投入信号としてのＩＧ信号、発電状態信号としてのＦＲ信号、発電制御信号としてのＣ信号等を双方向通信する１本の信号線を設け、端子数及び配線数を低減させるようにしたオルタネータの制御装置が提案されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００４】
通常、オルタネータの制御装置には過電圧警報手段が設けられ、オルタネータの発電電圧が過電圧となりその過電圧が所定時間以上継続したとき過電圧警報が発生される。又、オルタネータの制御装置は、オルタネータの発電量を増大させる場合に、発電量を急激に増大させるのではなく徐々に増大させる負荷応答機能を備え、エンジン始動性の向上や、エンジンアイドリング制御の安定性向上を図るよう構成されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−５１９７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の車両用オルタネータ制御装置は、工場等に於いてオルタネータのフルパワー発電の検査を行う場合、或いは、界磁コイルに接続された励磁スイッチをフルオン状態として制御装置がオルタネータをフルパワーにし得る状態での検査を行う場合、オルタネータの制御装置に備えられている負荷応答機能による負荷応答制御の完了までに時間がかかり、励磁スイッチがフルオン状態となりフルパワーに達するのに数十秒待たなくてはならず、検査に時間がかかるという課題があった。
【０００７】
本発明は、従来の車両用オルタネータの制御装置における前述のような課題を解決し、工場等に於いて必要な検査若しくは試験（以下、これらを総称して、検査と称する）を容易に実施することができるようにしたオルタネータの制御装置を得ることを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による車両用オルタネータの制御装置は、車両用オルタネータの整流された出力若しくは前記出力により充電されるバッテリの出力の供給を受ける第１の外部端子と、前記車両用オルタネータの界磁コイルに接続される第２の外部端子と、前記オルタネータの相電圧が入力される第３の外部端子と、外部装置に接続可能な少なくとも一つの第４の外部端子と、前記界磁コイルに流れる励磁電流を制御する励磁制御手段とを有し、前記励磁制御手段を制御して前記車両用オルタネータの出力を負荷応答機能を有して制御する車両用オルタネータの制御装置であって、前記第１乃至第４の外部端子のうちの少なくとも一つの外部端子に特定信号が印加されたときこれを検出する特定信号検出手段と、前記特定信号検出手段が前記特定信号を検出したとき、前記負荷応答機能に於ける負荷応答係数の値を切り替える負荷応答係数切り替え手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明による車両用オルタネータの制御装置によれば、第１乃至第４の外部端子のうちの少なくとも一つの外部端子に特定信号が印加されたときこれを検出する特定信号検出手段と、前記特定信号検出手段が前記特定信号を検出したとき、負荷応答機能に於ける負荷応答係数の値を切り替える負荷応答係数切り替え手段とを備えたいるので、何ら特別な端子を設けることなく、工場等に於ける過電圧警報手段の動作に関する検査を短時間に終了することが可能となり、検査を効率的に実施することができると共に、バッテリ等の検査設備に与える悪影響を無くすることができ、検査が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１
図１は、オルタネータアセンブリを含む自動車等の車両の電気系統のシステム構成を示す構成図である。図２は、オルタネータアセンブリ１の内部構成を示す構成図である。図１、及び図２に於いて、オルタネータアセンブリ１は、固定子１１及び回転子１２からなるオルタネータ１０と、オルタネータ１０の交流出力を整流する整流器１３と、オルタネータ１０を制御する制御装置１４を含み、電源端子Ｂ、接地端子Ｅ、イグニッション端子ＩＧ、チャージランプに接続されるチャージランプ端子Ｌ、外部装置としてのＥＣＵ７に接続される通信端子Ｃ、通信端子ＦＲ、通信端子Ｇを備える。整流器１３は、ブリッジ接続された複数の整流素子１３１により構成されている。
【００１１】
電源端子Ｂは、車両用バッテリ−３と車両電気負荷４と車両の電源線２に接続されている。車両用バッテリ３は、オルタネータアセンブリ１の出力電力により充電され、車両電気負荷４は、オルタネータアセンブリ１の出力電力が供給されて動作する。
【００１２】
接地端子Ｅは、オルタネータ１０の金属ボディそのものにより構成されることが一般的であり、オルタネータ１０を車両のエンジン（図示せず）に組み付けることで同時に車両のボディアースと同電位となる。イグニッション端子ＩＧは、オルタネータアセンブリ１に設けられた制御装置１４が、車両のイングニションキー５のオンを検知するためのモニター端子として設けられている。イグニションキー５がオンになったとき、接点５１を介して車両用バッテリ３の電圧がイグニッション端子ＩＧに供給される。制御装置１４は、イグニッション端子ＩＧへ供給された電圧を検知してイングニッションキー５がオンになったことを検知し、制御装置１４の内部電源を起動させる。
【００１３】
チャージランプ端子Ｌは、車両に設けられたチャージランプ６及びイグニッションキー５により開閉される接点５２を介して車両用バッテリ３に接続されている。チャージランプ６は、制御装置１４がシステムの異常を検知したときに点灯する。通信端子Ｃ、ＦＲ、Ｇは、ＥＣＵ７に夫々接続され、これらの通信端子Ｃ、ＦＲ、Ｇを介して制御装置１４とＥＣＵ７との間の制御信号の通信が行われる。
【００１４】
オルタネータ１０は、固定子コイル１１１を備えた固定子１１と、界磁コイル１２１を備えた回転子１２を備えている。回転子１２は、界磁コイル１２１への通電により磁化され、エンジンの回転に連動して固定子１１の内部空間で回転し固定子コイル１１１に交流電力を発生させる。固定子コイル１１１に発生された交流電力は、整流器１３によって直流電力に変換され、図１に示す車両用バッテリ３、及び車両電気負荷４に供給される。
【００１５】
制御装置１４は、ＰＷＭ制御（Pulse WideModulation）による界磁コイル１２の通電電流の制御により回転子１２の磁化強度を制御し、オルタネータ１０の出力電圧を車両用電源としての適切な電圧値に制御する。ＰＷＭ制御は、界磁コイル１２に接続された界磁端子ｆの接地と開放の時間間隔を制御して行われる。制御装置１４の電源端子ｂ、接地端子ｅ、イグニッション端子ｉｇ、チャージランプ端子ｌ、通信端子ｃ、通信端子ｆｒ、通信端子ｇは、対応するオルタネータアセンブリ１の電源端子Ｂ、接地端子Ｅ、イグニッション端子ＩＧ、チャージランプ端子Ｌ、通信端子Ｃ、通信端子ＦＲ、通信端子Ｇに夫々接続され、対応するそれらの端子と同電位である。制御装置１４の相電圧入力端子ｐは、固定子コイル１１１に接続され、固定子１１の整流前の相電圧が入力される。制御装置１４は、相電圧入力端子ｐを介して入力される固定子１１の整流前の相電圧の周波数に基づいて、オルタネータ１０の回転子１２の回転数を計測する。
【００１６】
図３は、本発明の基礎となるオルタネータの制御装置１４を示す構成図である。図３に於いて、電源端子ｂは、オルタネータアセンブリ１の電源端子Ｂに接続されている。制御装置１４の内部電源としての電源回路１５は、電源端子ｂから給電されたオルタネータ１０の整流された出力電力に基づいて５[Ｖ]の出力電圧を生成するもので、制御装置１４内の各回路の動作電源となる。この電源回路１５は、後述するようにスイッチング素子２０、又はスイッチング素子２８の何れかが導通することによりトリガー１５１が動作し起動される。
【００１７】
電圧センサ１６は、電源端子ｂに供給されるオルタネータ１０の発電電圧を検出し、その検出電圧を過電圧警報手段としての過電圧警報判定回路１７に入力する。過電圧警報判定回路１７は、判定タイマ１７１を備えており、電圧センサ１６から入力された検出電圧の値が１８[Ｖ]以上となり、且つその１８[Ｖ]の電圧値が判定タイマ１７１により設定された時間８００[ｍｓ]継続したときに、過電圧と判定して過電圧警報出力Ａを発生する動作モードを有する。１８[Ｖ]以上の検出電圧が８００[ｍｓ]以上継続したときに過電圧警報出力Ａが出力する理由は、瞬間的な過電圧による誤警報を防止するためである。
【００１８】
電界効果形トランジスタ（以下、ＥＦＴと称する）により構成された励磁スイッチ２１は、オルタネータ１０の界磁コイル１２１の一端に接続された界磁端子ｆに接続されている。励磁スイッチ２１が導通することにより、界磁コイル１２１に励磁電流が流される。励磁スイッチオン率決定回路２２は、電源端子ｂに供給されるオルタネータ１０の出力電圧を検出する電圧センサ２３の検出電圧に基づいて、励磁スイッチ２１の導通率、即ちオン率を制御する。
【００１９】
励磁スイッチ２１のオン率の制御は、負荷応答機能に基づき制御される。負荷応答機能とは、オルタネータ１０がその発電量を増やすときに、急激に発電量を増加させるのではなく、徐々に増加させるようにした機能であり、エンジン始動性の向上や、エンジンアイドリング制御の安定性向上に貢献する機能である。励磁スイッチ２１は、負荷応答機能を達成するため、導通すべきときに直ちに導通するのではなく、励磁スイッチオン率決定回路２３に設定されている負荷応答係数２２１に基づいて漸次導通するよう制御される。これにより、オルタネータ１０の発電率も漸増する。オルタネータ１０の発電率は、オルタネータ１０の駆動トルクに比例しており、従がってオルタネータ１０の駆動トルクも漸増する。その結果、エンジンのアイドリング安定性が向上するという効果を生ずる。
【００２０】
相電圧入力端子ｐは、オルタネータ１０の回転子１２の回転数を検出するための端子で、オルタネータ１０の固定子１１の整流前の相電圧が入力される。相電圧入力端子ｐに接続された電圧センサ２４は、固定子１１の整流前の相電圧を検出し、その検出値が６[Ｖ]に設定された閾値を越えたとき、その検出した相電圧を周波数センサ２５に入力する。周波数センサ２５は、入力された相電圧に基づいてその周波数を計測し、オルタネータ回転数計算回路２６にその周波数の計測値を入力する。オルタネータ回転数計算回路２６は、入力された周波数に基づき、オルタネータ１０の回転子１２の回転数を演算する。
【００２１】
イグニッション端子ｉｇは、イグニッションキー５のオンを検出するための端子で、イグニッションキー５により開閉される接点５１に接続されたオルタネータアセンブリ１の端子ＩＧに接続されている。イグニッション端子ｉｇに接続された電圧センサ２７は、イグニッション端子ｉｇに入力された電圧を検出し、その検出電圧が６[Ｖ]以上のときイグニッションキー５がオンであると判定し、スイッチング素子２８を導通させる。前述の電源回路１５は、スイッチング素子２８の導通によりトリガー１５１が駆動されて起動し、制御装置１４に５[Ｖ]の電圧を供給する。
【００２２】
チャージランプ端子ｌは、次に述べる２つの機能を果たすために設けられている。その一つの機能は、イグニッション端子ｉｇと同様に、イグニッションキー５のオンを検出することであり、そのため、検出電圧が６[Ｖ]以上のときイグニッションキー５がオンであると判定して出力Ｃを発生する電圧センサ１９が接続されている。スイッチング素子２０は、電圧センサ１９の出力Ｃを受けて導通し、電源回路１５のトリガー１５１を駆動し電源回路１５を起動させることができる。チャージランプ端子ｌのもう一つの機能は、過電圧による異常時にチャージランプ６を点灯させてオルタネータアセンブリ１の異常を報知することである。そのため、チャージランプ端子ｌにＥＦＴからなるスイッチング素子１８が接続されており、このスイッチング素子１８が過電圧警報判定回路１７からの過電圧警報出力Ａを受けて導通し、チャ−ジランプ６を点灯させ、過電圧異常を報知する。
【００２３】
通信端子ｃは、外部装置であるＥＣＵ７と制御装置１４とのデジタル通信を行うための端子である。通信端子ｃに接続された電圧センサ２９は、６[Ｖ]の閾値が設定されており、通信端子ｃに入力された信号電圧が６[Ｖ]を超えたときをハイレベル「１」、６[Ｖ]以下のときをローレベル「０」として通信回路３０にデジタル信号を出力する。通信回路３０は、電圧センサ２９からのデジタル信号に基づいてＥＣＵ７からの信号を受信する。又、通信端子ｃに接続されたＦＥＴからなるスイッチング素子３１は、導通することにより制御装置１４の電位をローレベル「０」とし、非導通のとき制御装置１４の電位をハイレベル「１」とする。この電位の変化によるデジタル信号が通信回路３０からＥＣＵ７へ送信される。このように、制御装置１４は、ＥＣＵ７との間で双方向に通信を行うためことができる。
【００２４】
通信端子ｇは、外部ユニットであるＥＣＵ７との間で簡略的に通信を行うための端子である。通信端子ｇに接続された電圧センサ３２は、通信端子ｇの信号電位が６[Ｖ]以下のとき信号電位がローレベルであると判定して「０」を出力し、６[Ｖ]を超えるとハイレベルであると判定して「１」を出力する。接地検出回路３３は、電圧センサ３２の出力を受け、ローレベル「０」のときは端子Ｇが接地されていることを検出し、ＥＣＵ７にその検出結果を送信する。
【００２５】
通信端子ｆｒは、ＥＣＵ７に、励磁スイッチ２１のオン率を伝えるための端子である。ＦＥＴにより構成されたスイッチング素子３４は、励磁スイッチ２１の動作に連動して動作し、通信端子ｆｒの電圧を変化させる。ＥＣＵ７は、この通信端子ｆｒの電圧をモニターし、その電圧の変化から励磁スイッチ２１のオン率、若しくはオフ率を演算する。
【００２６】
以上のように構成されたオルタネータアセンブリ１は、車両に搭載され、固定子コイル１１１は、エンジンにより駆動されて回転する回転子１２の界磁コイル１２１により付勢されて三相交流電圧を発生する。固定子コイル１１１の交流電圧は、整流器１３により直流に整流され電源端子Ｂから出力される。制御装置１４は、夫々の端子に接続された回路や素子等により前述の所定の動作を行い、オルタネータ１０の制御を行う。
【００２７】
又、工場等に於いて、オルタネータアセンブリ１の各種検査を行う場合は、オルタネータ１０を検査設備に設けられている内燃機関に連結し、電源端子Ｂに検査設備に設けられている車両用バッテリを接続する。制御装置４の電源端子ｂ、界磁端子ｆ、相電圧入力端子ｐ、接地端子ｅは、夫々前述した図２に示すように、オルタネータアセンブリ１の内部で整流器１３及びオルタネータ１０に接続されている。イグニッション端子ｉｇ、チャージランプ端子ｌ、通信端子ｃ、通信端子ｇ、通信端子ｆｒは、インタフィス（図示せず）を介して外部電源（図示せず）に接続する。
【００２８】
この状態で、検査時に、先ず通常の車両運行時と同様に、オルタネータ１０の回転子１２を内燃機関により駆動し固定子１１から所定の出力を発生させる。又、外部電源からイグニッションｉｇ、チャージランプ端子ｌ、通信端子ｃ、通信端子ｇ、通信端子ｆｒに６[Ｖ]の電圧を印加し、電源回路１５をトリガして制御装置１４に内部電源を供給する。そして、オルタネータ１０のフルパワー発電検査等、必要な検査を行う。又、過電圧警報判定回路１７の動作を検査する場合は、オルタネータ１０の出力電圧を１７[Ｖ]に上昇させ、この過電圧状態で過電圧報判定回路１７が過電圧警報出力Ａを発生しないことを確認するものである。
【００２９】
このようにして行うオルタネータアセンブリ１の検査に於いて、例えば、オルタネータ１０のフルパワー発電検査、或いは、制御装置１４がオルタネータ１０をフルパワーにし得る状態、即ち励磁スイッチ２１がフルオンの状態での検査が必要であるとき、オルタネータ１０がフルパワー状態に達する迄には負荷応答制御の完了が必要であり、検査の終了は、少なくともその負荷応答制御の完了まで待たなくてはならない。通常、負荷応答制御が採用されていない場合には、長くとも数百[ｍｓｅｃ]でフルパワー状態に達するのに対して、負荷応答制御が採用されている場合には、長い場合には、フルパワーに達するまでに数十[ｓｅｃ]必要であり、少なくともその間、その検査の終了を待たなくてならないこととなる。
【００３０】
又、従来の車両用オルタネータ制御装置によれば、過電圧警報手段による警報は、オルタネータの発電電圧が所定値以上の過電圧であること、界磁コイルの励磁スイッチがオン状態であること、所定値以上の過電圧が所定時間以上継続すること、の３つの条件が全て成立したことを条件とする場合がある。この場合、工場でその過電圧警報手段の動作を検査するためには、３つの条件全てを成立させるために、先ず、オルタネータの電源端子に所定の過電圧を印加し、その状態で界磁コイルの励磁スイッチをオンとし、その状態を所定時間継続させることが必要である。しかしながら、所定の過電圧を印加した状態で励磁スイッチをオンさせることは困難であり、更にその状態を所定時間継続させるため、検査時間が長くかかり工場での検査が困難である。
【００３１】
更に、オルタネータの制御装置１４に於いて、工場で過電圧警報判定回路１７の動作を検査する場合、その検査のためにオルタネータ１０の出力電圧を１８[Ｖ]として電圧センサ１６に１８[Ｖ]の過電圧を印加し続けることになる。しかしこの場合、オルタネータに接続した検査設備の車両用バッテリに過電圧が継続して印加されることになり、検査設備に設けられた車両用バッテリにダメージを与えることがある。そこで、その検査の代わりに、オルタネータ１０の出力電圧を１７[Ｖ]として端子ｂに印加し、１７[Ｖ]では少なくとも誤警報しないことを検査する。この場合、その検査により証明できることは、１８[Ｖ]の過電圧で警報が作動するかどうかは分からないが、１７[Ｖ]では作動せず誤警報することはないということとなる。ただ、実際に車両の使用上でオルタネータが１８[Ｖ]以上の過電圧故障となる確率と、制御装置１４の過電圧警報が動作不良である確率とを乗算した確率は、非常に低いと判断することは可能である。
【００３２】
図４は、本発明の実施の形態１によるオルタネータの制御装置１４を示す構成図である。図４に於いて、電源端子ｂ、界磁端子ｆ、相電圧入力端子ｐ、接地端子ｅ、イグニッション端子ｉｇ、チャージランプ端子ｌ、通信端子ｃ、通信端子ｇ、通信端子ｆｒは、図１３に示す前述の発明の基礎となる車両用オルタネータの制御装置１４の各端子と同様である。本発明に於いて、電源端子ｂは第１の外部端子を構成し、界磁端子ｆは第２の外部端子を構成し、相電圧入力端子ｆは第３の外部端子を構成する。又、イグニッション端子ｉｇ、チャージランプ端子ｌ、通信端子ｃ、通信端子ｆｒ、通信端子ｇは、夫々第４の外部端子を構成する。これらの第４の外部端子のうち、イグニッション端子ｉｇ、チャージランプ端子ｌ、通信端子ｃ、通信端子ｆｒ、通信端子ｇは、必要に応じて選択的に設けられる。
【００３３】
電圧センサ２４１は、相電圧入力端子ｐに接続され、相電圧入力端子ｐに印加された電圧が２０[Ｖ]以上のとき出力を発生してＯＲ回路５１に入力する。周波数センサ２５１は、相電圧入力端子ｐに接続された電圧センサ２４の出力側に接続され、電圧センサ２４から出力される電圧の周波数が３[ＫＨＺ]以上のとき出力を発生してＯＲ回路５１に入力する。
【００３４】
イグニッション端子ｉｇ、チャージランプ端子ｌ、通信端子ｃ、通信端子ｇ、通信端子ｆｒには、夫々電圧センサ２７１、１９１、２９１、３２１、４１１が接続されている。これらの電圧センサ２７１、１９１、２９１、３２１、４１１は、夫々が接続されているイグニッション端子ｉｇ、チャージランプ端子ｌ、通信端子ｃ、通信端子ｇ、通信端子ｆｒに印加された電圧が２０[Ｖ]を越えたとき出力を発生してＯＲ回路５２に入力する。又、イグニッション端子ｉｇ、チャージランプ端子ｌ、通信端子ｃ、通信端子ｇ、通信端子ｆｒに夫々接続された電圧センサ２７、１９、２９、３２の出力側に、周波数センサ２７２、１９２、２９２、３２２が夫々接続されている。これらの周波数センサ２７２、１９２、２９２、３２２は、夫々対応する電圧センサ２７、１９、２９、３２から出力される電圧の周波数が３[ＫＨＺ]以上のとき出力を発生してＯＲ回路５２に入力する。
【００３５】
電圧センサ２４１、２７１、１９１、２９１、３２１、４１１、及び周波数センサ
２５１、２７２、１９２、２９２、３２２は、本発明に於ける特定信号検出手段を構成する。又、電圧センサ２４１、２７１、１９１、２９１、３２１、４１１が検出する２０[Ｖ]以上の電圧を有する信号は、本発明に於ける特定信号に相当し、また周波数センサ２５１、２７２、１９２、２９２、３２２が検出する３[ＫＨＺ]以上の周波数を有する信号も、本発明に於ける特定信号に相当する。これらの特定信号は、オルタネータの通常運転時には印加されることのない信号である。
【００３６】
過電圧警報手段としての過電圧警報判定回路１７は、電源端子ｂに印加されるオルタネータ１０の出力電圧を検出する電圧センサ１６の出力が、１８[Ｖ]以上でその継続時間が８００[ｍｓｅｃ]に達したとき過電圧警報出力Ａを発生する動作モードと、１６[Ｖ]以上でその継続時間が２００[ｍｓｅｃ]に達したとき過電圧警報出力Ａを発生する検査用動作モードと、１６[Ｖ]以上で判定タイマを無しとして直ちに過電圧警報出力Ａを発生する検査用動作モードとの、何れにも対応できるよう構成されている。
【００３７】
判定電圧セレクタ１７２は、ＯＲ回路５２からの出力信号が入力されたとき動作電圧を１８[Ｖ]から１６[Ｖ]に切り替える。判定タイマセレクタ１７３は、ＯＲ回路５２からの出力信号が入力されたとき、判定タイマ１７１の判定時間を８００[ｍｓｅｃ]から６００[ｍｓｅｃ]に切り替える。判定論理セレクタ１７４は、ＯＲ回路５１からの出力信号が入力されたときタイマ無を選択し、１６[Ｖ]の過電圧で過電圧警報判定回路１７から直ちに、即ち１６[Ｖ]の継続時間をほぼ零として、過電圧警報出力Ａを発生させる。判定電圧セレクタ１７２、判定タイマセレクタ１７３、及び判定論理セレクタ１７４は、夫々、本発明の車両用オルタネータの制御装置に於ける過電圧警報動作モード切り替え手段を構成している。
【００３８】
負荷応答制御係数セレクタ２２１は、ＯＲ回路５２からの出力信号が入力されたとき、負荷応答制御の制御係数を１０[ｓ]から１[ｓ]に切り替え、負荷応答制御を通常の動作モードから検査用動作モードに切り替える。負荷応答制御係数セレクタ２２１は、本発明の車両用オルタネータの制御装置に於ける負荷応答係数切り替え手段を構成している。
【００３９】
その他の構成は、図３に示す本発明の基礎となるオルタネータの制御装置と同様であり、図１及び図２に示すようにオルタネータ１０に整流器１３と共に一体に組み込まれて車両に搭載され、前述の本発明の基礎となるオルタネータの制御装置と同様に車両に搭載されて動作する。
【００４０】
車両に搭載されたオルタネータアセンブリ１が通常の車両運行状態等の稼動状態にあるときは、制御装置１４の相電圧入力端子ｐ、イグニッション端子ｉｇ、チャージランプ端子ｌ、通信端子ｃ、通信端子ｇ、通信端子ｆｒに印加される電圧は、２０[Ｖ]以下であり、これらの端子に接続された電圧センサ２４１、２７１、１９１、２９１、３２１、４１１は、出力を発生しない。更に、オルタネータアセンブリ１が通常の稼動状態にあるときは、制御装置１４の相電圧入力端子ｐ、イグニッション端子ｉｇ、チャージランプ端子ｌ、通信端子ｃ、通信端子ｇに印加される電圧の周波数は、３[ＫＨＺ]以下であり、これらの端子に対応する周波数センサ２５１、２７２、１９２、２９２、３２２は、出力を発生しない。従がって、ＯＲ回路５１、５２への入力は無く、判定論理セレクタ１７４、判定電圧セレクタ１７２、判定タイマセレクタ１７３は、夫々「タイマ有」「１８[Ｖ]」「８００[ｍｓｅｃ]」を選択している。
【００４１】
この通常の稼動状態のとき、整流器１３により整流されたオルタネータ１０の出力電圧が１８[Ｖ]以上となり、且つその継続時間が８００[ｍｓｅｃ]に達すると、過電圧警報判定回路１７は、通常の動作モードに従がって過電圧警報出力Ａを発生して過電圧を警報する。
【００４２】
次に、工場等に於いて、オルタネータアセンブリ１の各種検査を行う場合は、オルタネータ１０を検査設備に設けられている内燃機関に連結し、端子Ｂに検査設備に設けられている車両用バッテリを接続する。制御装置４の電源端子ｂ、界磁端子ｆ、相電圧入力端子ｐ、接地端子ｅは、夫々前述した図２に示すように、オルタネータアセンブリ１の内部で整流器１３及びオルタネータ１０に接続されている。イグニッション端子ｉｇ、チャージランプ端子ｌ、通信端子ｃ、通信端子ｇ、通信端子ｆｒは、インタフィス（図示せず）を介して外部電源（図示せず）に接続する。
【００４３】
この状態で、検査時に、先ず通常の車両運行時と同様に、オルタネータ１０の回転子１２を内燃機関により駆動し固定子１１から所定の出力を発生させる。又、外部電源からイグニッション端子ｉｇ、チャージランプ端子ｌ、通信端子ｃ、通信端子ｇ、通信端子ｆｒに６[Ｖ]の電圧を印加し、電源回路１５をトリガして制御装置１４に内部電源を供給する。
【００４４】
次に、オルタネータ１０のフルパワー発電検査等、必要な検査を行う場合は、イグニッション端子ｉｇ、チャージランプ端子ｌ、通信端子ｃ、通信端子ｇ、通信端子ｆｒのうちの少なくとも何れか一つに印加する電圧を２０[Ｖ]とする。例えば、イグニッション端子ｉｇに印加する電圧を２０[Ｖ]とすれば、電圧センサ２７１はこれを検出して出力信号を発生し、ＯＲ回路５２にその出力信号を入力する。これによりＯＲ回路５２は出力信号を発生し、その出力信号を判定電圧セレクタ１７２、判定タイマセレクタ１７３、及び負荷応答制御係数セレクタ２２１に入力する。その結果、過電圧警報判定回路１７は、判定電圧が１８[Ｖ]から１６[Ｖ]に切り替えられると共に、判定タイマ１７１の判定時間が８００[ｍｓｅｃ]から２００[ｍｓｅｃ]に切り替えられ、検査用動作モードに切り替えられる。又、負荷応答制御セレクタ２２１により、負荷応答制御の制御係数が１０[ｓｅｃ]から１[ｓｅｃ]に切り替えられ、負荷応答制御を検査用動作モードに切り替える。
【００４５】
尚、他の端子チャージランプ端子ｌ、通信端子ｃ、通信端子ｇ、通信端子ｆｒの何れかに、外部電源からほぼ２０[Ｖ]の電圧を印加した場合でも、対応する電圧センサ１９１、２９１、３２１、４１１が出力を発生し、前述と同様の検査用特殊モードに移行し、前述の検査を行うことができる。
【００４６】
検査用動作モードへの移行は、電源端子ｉｇ、チャージランプ端子ｌ、通信端子ｃ、通信端子ｇ、通信端子ｆｒの内の何れかに、外部電源から、電圧６[ｖ]でほぼ周波数が３[ＫＨＺ]の電圧を印加することによっても行うことができる。例えば、チャージランプ端子ｌに電圧６[ｖ]で周波数が３[ＫＨＺ]の電圧を印加すると、周波数センサ１９２がこれを検出して出力信号を発生しＯＲ回路５２にその出力信号を入力する。これにより、ＯＲ回路５２は出力信号を発生し、その出力信号を過電圧警報判定回路１７に設けられた判定電圧セレクタ１７２及び判定タイマセレクト１７４、並びに負荷応答制御係数セレクタ２２１に与える。これによって、過電圧警報判定回路１７は、判定電圧が１８[Ｖ]から１６[Ｖ]に切り替えられると共に、判定タイマ１７１の判定時間が８００[ｍｓｅｃ]から２００[ｍｓｅｃ]に切り替えられ、検査用動作モードとなる。又、負荷応答制御セレクタ２２１により、負荷応答制御の制御係数が１０[ｓｅｃ]から１[ｓｅｃ]に切り替えられ、検査用動作モードとなる。
【００４７】
尚、他の端子イグニッション端子ｉｇ、通信端子ｃ、通信端子ｇの何れかに、外部電源からほぼ電圧６[Ｖ]で周波数３[ＫＨＺ]の電圧を印加した場合でも、対応する周波数センサ２７２、２９２、３２２、４１１が出力を発生し、前述と同様の検査用動作モードに移行し、前述の検査を動作を行うことができる。
【００４８】
オルタネータアセンブリ１が検査用動作モードに移行した後、例えば、オルタネータ１０のフルパワー発電検査、或いは、制御装置１４がオルタネータ１０をフルパワーにし得る状態の検査、更には過電圧警報判定回路の動作の検査を行う。過電圧警報判定回路１７の検査を行う場合、オルタネータ１０の出力電圧を１６[Ｖ]に増大させる。過電圧警報判定回路１７は、検査用動作モードにより、電圧センサ１６からの出力が１６[Ｖ]で２００[ｍｓｅｃ]の時間継続することを判定し、過電圧警報Ａを発生し過電圧を報知する。
【００４９】
一方、相電圧入力端子ｐに外部電源から２０[Ｖ]の電圧を印加すれば、電圧センサ２４１がこれを検出して出力信号を発生しＯＲ回路５１に入力する。ＯＲ回路５１はこれにより出力信号を発生し、判定論理セレクタ１７４にこれを入力する。その結果、判定論理セレクタ１７４は、過電圧警報判定回路１７を判定タイマ有りの状態から判定タイマ無しの状態に切り替え、検査用動作モードとなる。この状態で、オルタネータ１０の出力電圧を１６[Ｖ]に増大させると、電圧センサ１６がこれを検出し、判定タイマによる時間遅れのない状態、即ち継続時間がほぼ零の状態で直ちに過電圧警報出力Ａを発生させることができる。
【００５０】
又、相電圧入力端子ｐに外部電源から電圧６[Ｖ]で３[ＫＨＺ]の電圧を印加すれば、周波数センサ２５１がこれを検出して出力信号を発生しＯＲ回路５１に入力する。ＯＲ回路５１はこれにより出力信号を発生し、判定論理セレクタ１７４にこれを入力する。その結果、判定論理セレクタ１７４は、過電圧警報判定回路１７を判定タイマ有りの状態から判定タイマ無しの状態に切り替え、検査用動作モードとなる。この状態で、オルタネータ１０の出力電圧を１６[Ｖ]に増大させると、電圧センサ１６がこれを検出し、判定タイマによる時間遅れのない状態、即ち継続時間がほぼ零の状態で直ちに過電圧警報出力Ａを発生させることができる。
【００５１】
又、オルタネータアセンブリ１の工場に於ける検査に於いて、前述の検査用動作モードでの検査の他に、通常の状態でオルタネータ１０の出力電圧を１７[Ｖ]に増大させ、この状態で過電圧警報判定回路１７が動作しないことを確認する検査を行い、少なくとも１７[Ｖ]では、誤警報を発しないことを確認する場合もある。
【００５２】
尚、検査時に過渡的な２０[Ｖ]の電圧が印加するのを避けるために、夫々の電圧センサ２４１、２７１、１９１、２９１、３２１、４１１の出力側とＯＲ回路５１、５２の入力側との間に、漸次２０[Ｖ]の電圧が出力されるようタイマフィルタを挿入してもよい。又、検査時に過渡的な３[ＫＨｚ]の周波数の入力を避けるために、夫々の周波数センサ２５１、２７２、１９２、２９２、３２の出力側とＯＲ回路５１、５２の入力側との間に、漸次３[ＫＨＺ]の周波数の出力されるようタイマフィルタを挿入してもよい。
【００５３】
以上述べたこの発明の実施の形態１によるオルタネータの制御装置によれば、工場等に於いて、例えば、オルタネータ１０のフルパワー発電検査、或いは、制御装置１４がオルタネータ１０をフルパワーにし得る状態、即ち励磁スイッチ２１がフルオンの状態での検査を行う場合、検査用動作モードに移行し負荷応答制御の制御係数を小さく切り替えるので、フルパワー状態、即ちフルオン状態に達する時間を短くすることができる。
【００５４】
更に、工場で過電圧警報判定回路１７の動作を検査する場合、検査用動作モードに移行して判定タイマの判定時間を短くするので、その検査時間を短くすることが可能である。
【００５５】
尚、以上述べた実施の形態１によるオルタネータの制御装置によれば、イグニッション端子ｉｇ、チャージランプ端子ｌ、通信端子ｃ、通信端子ｇ、通信端子ｆｒの全てに電圧センサ２７１、１９１、２９１、３２１、４１１を設けた場合を示したが、これらの端子のうち、少なくとも何れか一つに２０[Ｖ]の電圧を検出して出力を生ずる電圧センサを接続し、検査用特殊モードへの移行は、その電圧センサを設けた端子に外部電源から２０[Ｖ]の電圧を印加することで行うようにしても良い。
【００５６】
更に、以上述べた実施の形態１によるオルタネータの制御装置によれば、イグニッション端子ｉｇ、チャージランプ端子ｌ、通信端子ｃ、通信端子ｇ、通信端子ｆｒの全てに周波数センサ２７２、１９２、２９２、３２２を設けた場合を示したが、これらの端子のうち、少なくとも何れか一つに６[Ｖ]の電圧で周波数３[ＫＨＺ]を検出して出力を生ずる周波数センサを接続し、検査用特殊モードへの移行は、その周波数センサを設けた端子に外部電源から電圧６[Ｖ]で周波数３[ＫＨＺ]の電圧を印加することで行うようにしても良い。
【００５７】
又、電圧センサ２４１、２７１、１９１、２９１、３２１、４１１の動作電圧は、２０[Ｖ]に限定されるものではなく、通常時にオルタネータアセンブリ１に印加される電圧以上又は以下の電圧で、オルタネータアセンブリ及び他の機器、並びに検査設備に悪影響を与える電圧でなければ、他の値の電圧であっても良い。同様に、周波数センサ２５１、２７２、１９２、２９２、３２２の動作周波数は、３[ＫＨＺ]に限定されるものではなく、通常時にオルタネータアセンブリ１に印加される周波数以上又は以下の周波数で、オルタネータアセンブリ及び他の機器、並びに検査設備に悪影響を与える周波数でなければ、他の値の周波数であっても良い。
【００５８】
更に、特定信号を第１の値とそれ以上の第２の値とで構成し、電圧センサ２７１、１９１、２９１、３２１、４１１が特定信号の第１の値を検出したとき、負荷応答制御セレクタ２２１は、負荷応答係数を１[ｓ]に切り替え、電圧センサ２７１、１９１、２９１、３２１、４１１、又は周波数センサ２７２、１９２、２９２、３２２が特定信号の第２の値を検出したとき、負荷応答制御セレクタ２２１は、負荷応答機能を除去するよう切り替えるようにしても良い。この場合、特定信号に於ける第１の値を電圧２０[Ｖ]、又は周波数３[ＫＨＺ]とし、第２の値を電圧５０[Ｖ]、又は周波数５[ＫＨＺ]とすることができるが、勿論、これらの値に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】車両用オルタネータアセンブリを含む自動車等の車両の電気系統のシステム構成を示す構成図である。
【図２】車両用オルタネータアセンブリ１の内部構成を示す構成図である。
【図３】本発明の基礎となる車両用オルタネータの制御装置１４を示す構成図である。
【図４】本発明の実施の形態１による車両用オルタネータの制御装置１４を示す構成図である。
【符号の説明】
【００６０】
１    オルタネータアセンブリ
２    電源線
３    車両用バッテリ
４    車両電気負荷
５    イグニッションキー
５１、５２、５３    接点
６    チャージランプ
７    ＥＣＵ
１１    固定子
１１１    固定子コイル
１２    回転子
１２１    界磁コイル
１３    整流器
１３１    整流素子
１５    電源回路
１５１    トリガー
１６、２３、２４、２４１、２７、２７１、１９、１９１、２９、２９１、３２、
３２１、４１１    電圧センサ
２３、２５、２５１、２７２、１９２、２９２、３２２    周波数センサ
１８、３１、３４    スイッチング素子
２１    励磁スイッチ
１７    過電圧警報判定回路
１７２    判定電圧セレクタ
１７３    判定タイマセレクタ
１７４    判定論理セレクタ
２２    励磁スイッチオン率決定回路
２２１    負荷応答制御係数セレクタ
２６    オルタネータ回転数計算回路
５１、５２    ＯＲ回路
Ｂ、ｂ    電源端子
Ｅ、ｅ    接地端子
ＩＧ、ｉｇ    イグニッション端子
Ｌ、ｌ    チャージランプ端子
Ｃ、ｃ、ＦＲ、ｆｒ、Ｇ、ｇ    通信端子
ｆ    界磁端子
ｐ    相電圧入力端子
【図１】
2008118812.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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