(57)【要約】【課題】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。【解決手段】車両用発電制御装置内の制御回路２１では、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と、ＥＣＵから送られてくる送信許可の有無に関わらず励磁電流検出部２１２によって検出された励磁電流の値に対応する２値パルス列信号を通信ドライバ２２０から送信する。また、テストモード判定部２２２によってテスト状態でないと判定されると、ＥＣＵから送られてくる送信許可を示す信号を受信したときに、励磁電流検出部２１２によって検出された励磁電流の値や発電状態検出部２１０によって検出された発電状態の内容に対応する２値パルス列信号を通信ドライバ２２０から出力する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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２】
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３】
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４】
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５】
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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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