(57)【要約】【課題】  多相オルタネータの電子電力システムの整流器の動作不良を、既存の通知機能を用いて通知する方法およびデバイスを提供する。【解決手段】  電子電力システム（６）は、オルタネータによって発生する相電圧（Ｐｈ１、Ｐｈ２、Ｐｈ３、Ｐｈ４、Ｐｈ５、Ｐｈ６）を整流することができる１セットの整流器（５）と、オルタネータの励磁電流を制御し、相電圧（Ｐｈ１、Ｐｈ２、Ｐｈ３、Ｐｈ４、Ｐｈ５、Ｐｈ６）のうちの少なくとも１つ（Ｐｈ）に関する少なくとも１つの基準特性値の、公称特性値との一致を監視し、いかなる不一致も通知することができるレギュレータシステム（２、３）とを有している。整流器（５）のうちの少なくとも１つに動作不良が生じたときに、その動作不良が、相電圧（Ｐｈ１、Ｐｈ２、Ｐｈ３、Ｐｈ４、Ｐｈ５、Ｐｈ６）のうちの少なくとも１つ（Ｐｈ）に関する少なくとも１つの基準特性値の不一致に見せかけられる。本発明は、既存のレギュレータに設けられている通知手段を用いて、従来、その通知手段によって処理されなかった動作不良を通知することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多相オルタネータ（１１）によって発生する相電圧（Ｐｈ１、Ｐｈ２、Ｐｈ３、Ｐｈ４、Ｐｈ５、Ｐｈ６）を整流するように適合化された１セットの整流器（５）と、前記多相オルタネータ（１１）の励磁電流を制御し、前記相電圧（Ｐｈ１、Ｐｈ２、Ｐｈ３、Ｐｈ４、Ｐｈ５、Ｐｈ６）のうちの少なくとも１つの相電圧（Ｐｈ）に関する少なくとも１つの基準特性値の、公称特性値との一致を監視し、かついかなる不一致も通知するように適合化されたレギュレータシステム（２、３）とを有している、多相オルタネータ（１１）の電子電力システム（６）の動作異常を通知する方法であって、前記１セットの整流器（５）のうちの少なくとも１つに動作不良が生じたときに、その動作不良を、前記相電圧（Ｐｈ１、Ｐｈ２、Ｐｈ３、Ｐｈ４、Ｐｈ５、Ｐｈ６）のうちの少なくとも１つの相電圧（Ｐｈ）に関する少なくとも１つの基準特性値の、公称特性値との不一致に見せかけることを特徴とする、多相オルタネータ（１１）の電子電力システム（６）の動作異常を通知する方法。
【請求項２】
前記基準特性値は、前記相電圧（Ｐｈ１、Ｐｈ２、Ｐｈ３、Ｐｈ４、Ｐｈ５、Ｐｈ６）のうちの１つの相電圧（Ｐｈ）の瞬間値であり、前記公称特性値は公称電圧値であることを特徴とする、請求項１に記載の、多相オルタネータ（１１）の電子電力システム（６）の動作異常を通知する方法。
【請求項３】
前記１セットの整流器（５）のうちの少なくとも１つに動作不良が生じたときに、前記相電圧（Ｐｈ１、Ｐｈ２、Ｐｈ３、Ｐｈ４、Ｐｈ５、Ｐｈ６）のうちの少なくとも１つの相電圧（Ｐｈ）に、エラー電圧が加算されることを特徴とする、請求項２に記載の、多相オルタネータ（１１）の電子電力システム（６）の動作異常を通知する方法。
【請求項４】
前記１セットの整流器（５）のうちの少なくとも１つに動作不良が生じたときに、前記相電圧（Ｐｈ１、Ｐｈ２、Ｐｈ３、Ｐｈ４、Ｐｈ５、Ｐｈ６）のうちの少なくとも１つの相電圧（Ｐｈ）が、強制的に、前記公称電圧値に一致しない電圧値にされることを特徴とする、請求項２に記載の、多相オルタネータ（１１）の電子電力システム（６）の動作異常を通知する方法。
【請求項５】
多相オルタネータ（１１）によって発生する相電圧（Ｐｈ１、Ｐｈ２、Ｐｈ３、Ｐｈ４、Ｐｈ５、Ｐｈ６）を整流するための１セットの整流器（５）と、前記多相オルタネータ（１１）の励磁電流を制御するための手段、前記相電圧（Ｐｈ１、Ｐｈ２、Ｐｈ３、Ｐｈ４、Ｐｈ５、Ｐｈ６）のうちの少なくとも１つの相電圧（Ｐｈ）に関する少なくとも１つの基準特性値の、公称特性値との一致を監視するための手段（２）、およびいかなる不一致も指示するための手段（３）を有するレギュレータシステム（２、３）とを備えている、多相オルタネータ（１１）の電子電力システム（６）であって、前記１セットの整流器の各々は、動作不良が生じたときに、その動作不良を、前記基準特性値の、公称特性値との不一致に見せかける手段を有する制御回路（７）を備えている同期整流器（５）であることを特徴とする、多相オルタネータ（１１）の電子電力システム（６）の動作異常を通知するための、請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法を実行するように適合化されている装置。
【請求項６】
前記見せかける手段は、前記１セットの整流器（５）のうちの少なくとも１つに動作不良が生じたときに、オフセット電圧を発生させる電圧発生器を有していることを特徴とする、請求項５に記載の、多相オルタネータ（１１）の電子電力システム（６）の動作異常を通知するための装置。
【請求項７】
前記オフセット電圧は、抵抗（Ｒ、Ｒ’）を用いた加算回路であることが好ましい加算回路によって、前記相電圧（Ｐｈ１、Ｐｈ２、Ｐｈ３、Ｐｈ４、Ｐｈ５、Ｐｈ６）のうちの少なくとも１つに加算されることを特徴とする、請求項６に記載の、多相オルタネータ（１１）の電子電力システム（６）の動作異常を通知するための装置。
【請求項８】
前記制御回路（７）は、前記電圧発生器によって前記オフセット電圧を印加される少なくとも１つの診断端子（ｄｉａｇ）、より好ましくは２つの診断端子（１３）を有していることを特徴とする、請求項７に記載の、多相オルタネータ（１１）の電子電力システム（６）の動作異常を通知するための装置。
【請求項９】
前記診断端子（ｄｉａｇ、１３）のいくつかが、互いに接続されていることを特徴とする、請求項８に記載の、多相オルタネータ（１１）の電子電力システム（６）の動作異常を通知するための装置。
【請求項１０】
請求項５〜９のいずれか１つに記載の、多相オルタネータ（１１）の電子電力システム（６）の動作異常を通知するための装置を有する多相オルタネータ（１１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多相オルタネータの電子電力システムの動作異常を通知する方法および装置に関する。また本発明は、この動作異常を通知する装置を備えた多相オルタネータにも関する。
【背景技術】
【０００２】
いうまでもなく、安全上の理由から、自動車の重要な機器には、いかなる動作異常をも検出して通知するための装置が設けられている。
【０００３】
自動車に搭載されている発電機（一般にオルタネータから成り、その相電圧が整流されて、出力電圧を供給する）は、そのような重要な機器の１つであり、運転者は全て、自分の自動車のダッシュボード上の赤い「充電」インジケータの位置を知っている。
【０００４】
自動車における電子機器の使用（電気機械素子に代わって用いられることが多い）の普及に伴って、診断または通知を行うための、動作不良および故障状態のより精密な検出方法が提案されている。
【０００５】
例えば特許文献１に記載されている電子電圧レギュレータは、オルタネータの動作モードに依存して、バッテリ充電電圧の異常を検出するだけではなく、オルタネータの任意の相電圧の不良、および励磁電流のデューティサイクルと公称値範囲との不一致をも検出するようになっている。
【０００６】
しかしながら、電子システムの発展によって、その複雑さも増しており、それに伴い、故障を検出して通知するために、必要とされる素子も、新しく生まれている。
【０００７】
例えば特許文献１に記載されている電力供給ユニットは、整流器としてダイオードブリッジを用いている。ダイオードブリッジは、信頼性が高いと考えられており、その出力異常の検出は行われず、間接的に、相電圧が監視されるだけである。
【０００８】
他方、効率を改善するために、ダイオードブリッジを、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）の特別な制御に基づく同期整流器と置換した場合には、トランジスタおよびその制御回路の動作不良の検出および通知が必要になるという問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第５６４６５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
動作不良を検出する課題は、素子を適切に設計することによって、素子レベルで容易に解決することができるが、動作不良を通知するという問題、すなわち、検出された異常を運転者に知らせるという問題が残る。この問題を解決するために、接続や素子をより複雑にすると、それに伴ってコストも上昇する。さらに、多数のランプやその他のインジケータは、車両のダッシュボードに示されている多量の情報で囲まれている運転者にとって、支障になり得る。
【００１１】
本発明は、従来技術のこれらの欠点を取り除くことを基本的な目的とするものである。
【００１２】
より正確には、本発明は、多相オルタネータの電子電力システムの動作異常を通知する方法と装置に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の対象である電子電力システムは、多相オルタネータによって発生する相電圧を整流するように適合化された１セットの整流器と、多相オルタネータの励磁電流を制御し、相電圧のうちの少なくとも１つの相電圧に関する少なくとも１つの基準特性値の、公称特性値との一致を監視し、かついかなる不一致も通知するようになっているレギュレータシステムとを有している。
【００１４】
本発明の方法の注目すべき点は、１セットの整流器のうちの少なくとも１つに動作不良が生じたときに、その動作不良は、相電圧のうちの少なくとも１つの相電圧に関する少なくとも１つの基準特性値の、公称特性値との不一致として示されるということである。
【００１５】
したがって、本発明は、既存のレギュレータに設けられている通知手段を用いて、従来、処理されなかった動作不良を通知するものである。
【００１６】
基準特性値は、相電圧のうちの１つの相電圧の瞬間値であることが好ましく、公称特性値は、公称電圧値であることが好ましい。
【００１７】
本発明の方法において、１セットの整流器のうちの少なくとも１つに動作不良が生じたときに、相電圧のうちの少なくとも１つの相電圧に、エラー電圧が加算されることが有利である。
【００１８】
それに代えて、１セットの整流器のうちの少なくとも１つに動作不良が生じたときに、相電圧のうちの少なくとも１つの相電圧を、強制的に、公称電圧値と一致しない電圧値とさせてもよい。
【００１９】
本発明は、さらに、多相オルタネータの電子電力システムの動作異常を通知するための、上述の方法を実行するように適合化されている装置にも関する。
【００２０】
この電子電力システムは、多相オルタネータによって発生する相電圧を整流するための１セットの整流器と、レギュレータシステムとを備えている。
【００２１】
このレギュレータシステムは、通常どおりに、次のものを有している。すなわち、
−  多相オルタネータの励磁電流を制御するための手段と、
−  相電圧のうちの少なくとも１つの相電圧に関する少なくとも１つの基準特性値の、公称特性値との一致を監視するための手段と、
−  いかなる不一致をも指示するための手段。
【００２２】
本発明の装置は、１セットの整流器の各々が、動作不良が生じたときに、その動作不良を、基準特性値の、公称特性値との不一致に見せかける手段を有する制御回路を備えている同期整流器であるという事実を利用する点において、公知の従来技術とは異なっている。
【００２３】
見せかける手段は、１セットの整流器のうちの少なくとも１つに動作不良が生じたときに、オフセット電圧を発生させる電圧発生器を有していることが好ましい。
【００２４】
オフセット電圧は、抵抗を用いた加算回路であることが好ましい加算回路によって、相電圧のうちの少なくとも１つに加算されることが有利である。
【００２５】
制御回路は、電圧発生器によってオフセット電圧を印加される診断端子、好ましくは２つの診断端子を有していること、および特に、それらの診断端子のいくつかが、互いに接続されていることが有利である。
【００２６】
本発明は、さらに、上述の、多相オルタネータの電子電力システムの動作異常を通知するデバイスを有する、６相オルタネータであることが好ましい多相オルタネータにも関する。
【００２７】
上述のいずれの基本特性も、当業者に対して、従来技術に優る本発明の利点を明確にするものである。
【００２８】
以下、添付図面を参照して、本発明の詳細な実施形態について説明する。添付図面は、説明を明確にするためだけのものであって、いかなる意味でも、本発明の範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】電子電力システムの動作異常を通知するための従来技術の装置を示す略図である。
【図２】電子電力システムの動作異常を通知するための本発明の装置を示す略図である。
【図３】動作異常を通知するための本発明の装置を有する６相オルタネータの略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
現今のダイオードブリッジを用いているオルタネータの場合には、図１に示すような電子電力システム１の動作不良の診断は、レギュレータ２によって、「相」入力Ｐ、Ｐ’に印加される相電圧Ｐｈ１、Ｐｈ２、Ｐｈ３、Ｐｈ４、Ｐｈ５、Ｐｈ６のうちの２つの相電圧Ｐｈ、Ｐｈ’の異常を検出することによって確実になされる。レギュレータ２とランプ３とにより、レギュレータシステムが構成されている。
【００３１】
異常が検出されると、その異常は、ランプ３によって通知されるか、またはレギュレータ２が適切なインターフェイスを備えている場合には、車載通信ネットワークを通じた信号伝達によって通知される。
【００３２】
この公知の装置によって、３相オルタネータの場合には、３つの相電圧を整流するために用いられる３つのブリッジアームのうちの２つの出力異常が検出される。また６相オルタネータの場合（この場合が図１に示されており、各ブリッジアームはダイオード４で構成されている）には、６つの相電圧Ｐｈ１、Ｐｈ２、Ｐｈ３、Ｐｈ４、Ｐｈ５、Ｐｈ６を整流するために用いられる６つのブリッジアームのうちの２つの出力異常が検出される。
【００３３】
この装置は、ダイオード４の誤動作については検出しないが、この制約は、ダイオード４の高信頼性、およびダイオード４の使用および組み立てに対する実績のある技術により、妥当であるとみなされる。
【００３４】
ダイオード４から成る整流器を、図２に示されている同期整流器５に置き換えると、電子電力システム６、特にパワーＭＯＳＦＥＴ ８、およびそれらの制御回路７のいかなる動作不良についても診断することが望ましいこととなる。
【００３５】
この診断を実行するために、制御回路７は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を備えている。動作不良が生じたときに、これらのＡＳＩＣの各々は、接地電位に対して、好ましくは０〜２Ｖの範囲の電位をとる診断出力端子ｄｉａｇを有する。
【００３６】
配線とコストとの実用的理由から、検出された動作不良の各々について、ランプによって個々に通知することは不可能であることは明らかである。さらに、各整流器に特別の接続線を設けて、それらの接続線を、全てレギュレータシステムに終端させることは、レギュレータシステムに、多数の入力（１接続線当たり１つの）が形成されることになるから、望ましくない。
【００３７】
この問題に対する解決方法として、本発明では、図２に明白に示されているように、レギュレータ２内に既に存在している、相電圧Ｐｈに基づく動作異常検出システムを用いる。
【００３８】
制御回路７のＡＳＩＣの各診断出力端子ｄｉａｇは、単一の接続線９によって、第１の抵抗Ｒの一端に共通に接続されている。第１の抵抗Ｒの他端は、レギュレータ２の「相」入力Ｐに接続される。
【００３９】
第２の抵抗Ｒ’が、オルタネータの出力とレギュレータ２の「相」入力Ｐとの間に、直列に接続されている。
【００４０】
これらの第１および第２の抵抗ＲおよびＲ’は、同期整流器５の１つに動作不良が発生したときに、相電圧Ｐｈ（公称通りの）に、診断出力端子ｄｉａｇからの０〜２Ｖの範囲の電圧を加算する抵抗加算回路を構成している。したがって、発生した異常は、レギュレータ２によって検出され、通知される。
【００４１】
この好適な一実施形態に代わる別の好適な一実施形態においては、レギュレータ２の「相」入力Ｐに、強制的に、制御回路７の１つの診断出力端子ｄｉａｇの電圧が印加される。この場合には、第１の抵抗Ｒは必要ない。
【００４２】
図３は、６相オルタネータに、上述の動作異常を通知するデバイスを取り付けた一例を示している。
【００４３】
パワーＭＯＳＦＥＴ ８および制御回路７が、実質的に扇形形状の同期整流器モジュール１０を形成しており、６相オルタネータ１１の背面上に分散している。
【００４４】
レギュレータ２のケーシング１２も、実質的に扇形形状をしている。
【００４５】
同期整流器モジュール１０の各々は、半径方向に延びる２つの面１４上に各１つずつの診断出力端子１３を有している。２つの診断出力端子１３は、同期整流器モジュール１０の内部で相互に接続されている。
【００４６】
この構成は、組み立て中の、連結接点１５またはねじによる、全診断出力端子１３の相互接続、および１０ｋΩの抵抗１６への全診断出力端子１３の接続を容易にする。１０ｋΩの抵抗１６は、レギュレータ２のケーシング１２の「相」端子１７に接続されており、「相」端子１７には、別の１０ｋΩの抵抗１８を介して、相電圧Ｐｈ１、Ｐｈ２、Ｐｈ３、Ｐｈ４、Ｐｈ５、Ｐｈ６のうちの１つである相電圧Ｐｈが入力される。
【００４７】
言うまでもなく、本発明は、上述の好適な実施形態に限定されるものではない。
【００４８】
特に、電圧以外の基準特性、例えば周波数を変化させて、これを異常に見せかけてもよい。
【００４９】
ダイオード以外の整流器の特定のタイプ、すなわちパワーＭＯＳＦＥＴタイプ、およびオルタネータの相数６は、単なる例示のためのものである。
【００５０】
診断出力端子ｄｉａｇからの出力電圧の指定されている値、および抵抗１６、１８の指定されている値についても、同様である。
【００５１】
本発明は、請求項の範囲を逸脱することのない、可能なあらゆる変形実施形態を包含するものである。
【符号の説明】
【００５２】
１、６  電子電力システム
２  レギュレータ
３  ランプ
４  ダイオード
５  同期整流器
７  制御回路
８  パワーＭＯＳＦＥＴ
９  接続線
１０  同期整流器モジュール
１１  ６相オルタネータ
１２  ケーシング
１３、ｄｉａｇ  診断出力端子
１４  面
１５  連結接点
１６、１８  抵抗
１７  「相」端子
Ｐ、Ｐ’  「相」入力
Ｐｈ、Ｐｈ’、Ｐｈ１〜Ｐｈ６  相電圧
Ｒ  第１の抵抗
Ｒ’  第２の抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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