JP3519035B2 - 車両用充電発電装置 - Google Patents
車両用充電発電装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用充電発電装
置に係り、特に、エンジンにより駆動され発電を行う車
両用充電発電装置に関する。
置に係り、特に、エンジンにより駆動され発電を行う車
両用充電発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の車両用充電発電機においては、エ
ンジンの回転力がベルトを介して回転子に伝達され、回
転界磁巻線が回転され、回転磁界が発生される。そし
て、この回転磁界により電機子巻線に発生される三相交
流電圧が全波整流器により整流され、この整流された出
力電圧によって、バッテリが一定電圧で充電される。
ンジンの回転力がベルトを介して回転子に伝達され、回
転界磁巻線が回転され、回転磁界が発生される。そし
て、この回転磁界により電機子巻線に発生される三相交
流電圧が全波整流器により整流され、この整流された出
力電圧によって、バッテリが一定電圧で充電される。
【０００３】そこで、従来の車両用充電発電装置におい
ては、例えば、特開平９−７１０にて記載されているよ
うに、界磁巻線が断線して発電機が発電停止状態になる
等、何らかの原因により発電機が発電停止状態になった
場合には、警報して運転者に知らせることが知られてい
る。
ては、例えば、特開平９−７１０にて記載されているよ
うに、界磁巻線が断線して発電機が発電停止状態になる
等、何らかの原因により発電機が発電停止状態になった
場合には、警報して運転者に知らせることが知られてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
車両用充電発電装置においては、全波整流器の複数の整
流素子の一部が故障した場合は、発電機は発電可能なた
め、警報せず、運転者は発電機の異常を知ることができ
ないという問題があった。
車両用充電発電装置においては、全波整流器の複数の整
流素子の一部が故障した場合は、発電機は発電可能なた
め、警報せず、運転者は発電機の異常を知ることができ
ないという問題があった。
【０００５】本発明の目的は、車両用充電発電装置の整
流装置に故障が発生した場合でも、運転者に警報を行い
得る車両用充電発電装置を提供することにある。
流装置に故障が発生した場合でも、運転者に警報を行い
得る車両用充電発電装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、本発明は、交流電圧を出力する電機子巻線の
交流出力電圧を直流電圧に整流する全波整流器を有する
車両用充電発電装置において、上記車両用充電発電機の
発電電圧を検出する発電電圧検出手段と、上記電機子巻
線の相電圧の平均電圧を検出する平均相電圧検出手段
と、上記整流器を構成する整流素子の故障を検出する故
障検出手段を備え、上記故障検出手段は、上記発電電圧
検出手段により検出された車両用充電発電機の発電電圧
と上記平均相電圧検出手段により検出された電機子巻線
の相電圧の平均電圧を比較し、この比較結果と基準電圧
を比較することにより、整流素子の故障を検出し、上記
故障検出手段により整流素子の故障を検出すると警報す
るようにしたものである。かかる構成により、整流装置
に故障が発生した場合でも、運転者に警報を行い得るも
のとなる。
るために、本発明は、交流電圧を出力する電機子巻線の
交流出力電圧を直流電圧に整流する全波整流器を有する
車両用充電発電装置において、上記車両用充電発電機の
発電電圧を検出する発電電圧検出手段と、上記電機子巻
線の相電圧の平均電圧を検出する平均相電圧検出手段
と、上記整流器を構成する整流素子の故障を検出する故
障検出手段を備え、上記故障検出手段は、上記発電電圧
検出手段により検出された車両用充電発電機の発電電圧
と上記平均相電圧検出手段により検出された電機子巻線
の相電圧の平均電圧を比較し、この比較結果と基準電圧
を比較することにより、整流素子の故障を検出し、上記
故障検出手段により整流素子の故障を検出すると警報す
るようにしたものである。かかる構成により、整流装置
に故障が発生した場合でも、運転者に警報を行い得るも
のとなる。
【０００７】
【０００８】（２）上記（１）において、好ましくは、
上記故障電圧検出手段は、上記発電電圧検出手段の出力
電圧と上記平均相電圧検出手段の出力電圧との偏差が、
上記整流素子に故障が発生していない時に設定した第一
の偏差電圧よりも高い時、または上記整流素子に故障が
発生していない時に設定した第二の偏差電圧よりも低い
時に警報するようにしたものである。
上記故障電圧検出手段は、上記発電電圧検出手段の出力
電圧と上記平均相電圧検出手段の出力電圧との偏差が、
上記整流素子に故障が発生していない時に設定した第一
の偏差電圧よりも高い時、または上記整流素子に故障が
発生していない時に設定した第二の偏差電圧よりも低い
時に警報するようにしたものである。
【０００９】（３）上記（２）において、好ましくは、
上記偏差出力電圧が上記第１または第２の設定偏差電圧
を越えた場合、ある設定時間後に警報するための遅延手
段を備えるようにしたものである。
上記偏差出力電圧が上記第１または第２の設定偏差電圧
を越えた場合、ある設定時間後に警報するための遅延手
段を備えるようにしたものである。
【００１０】（４）上記（２）において、好ましくは、
上記発電機の回転数がある設定回転数以上である時に故
障を警報する回転数検出手段を備えるようにしたもので
ある。
上記発電機の回転数がある設定回転数以上である時に故
障を警報する回転数検出手段を備えるようにしたもので
ある。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図９を用いて、本発
明の一実施形態による車両用充電発電装置の構成につい
て説明する。最初に、図１を用いて、本実施形態による
車両用充電発電装置の全体構成について説明する。図１
は、本発明の一実施形態による車両用充電発電装置の全
体構成を示すブロック図である。
明の一実施形態による車両用充電発電装置の構成につい
て説明する。最初に、図１を用いて、本実施形態による
車両用充電発電装置の全体構成について説明する。図１
は、本発明の一実施形態による車両用充電発電装置の全
体構成を示すブロック図である。
【００１２】本実施形態による車両用充電発電装置１０
０は、車両用充電発電機１１０と、制御装置１２０とを
備えている。車両用充電発電装置１００には、警報ラン
プＬと、バッテリーＢと、補機部ＡＣＣと、イグニッシ
ョンスイッチＩＧＮ−ＳＷが接続されている。車両用充
電発電機１１０の整流子の異常は、制御装置１２０によ
って検出され、警報ランプＬが発光することによって運
転者に警報する。車両用充電発電機１１０によって発電
された電力は、バッテリーＢに充電される。充電発電機
１１０の発電電圧は、制御装置１２０によって制御され
る。補機部ＡＣＣは、エアコン、カーステレオ等の補機
ＡＣＣ１と、補機ＡＣＣ１をオンオフするスイッチＳＷ
１を備えている。
０は、車両用充電発電機１１０と、制御装置１２０とを
備えている。車両用充電発電装置１００には、警報ラン
プＬと、バッテリーＢと、補機部ＡＣＣと、イグニッシ
ョンスイッチＩＧＮ−ＳＷが接続されている。車両用充
電発電機１１０の整流子の異常は、制御装置１２０によ
って検出され、警報ランプＬが発光することによって運
転者に警報する。車両用充電発電機１１０によって発電
された電力は、バッテリーＢに充電される。充電発電機
１１０の発電電圧は、制御装置１２０によって制御され
る。補機部ＡＣＣは、エアコン、カーステレオ等の補機
ＡＣＣ１と、補機ＡＣＣ１をオンオフするスイッチＳＷ
１を備えている。
【００１３】車両用充電発電機１１０は、界磁巻線１１
２と、電機子巻線１１４と、三相全波整流器１１６とを
備えている。界磁巻線１１２は、エンジンの回転数に同
期して回転する回転子(図示せず)に取り付けられ、回転
磁界を発生する。電機子巻線１１４は、回転子と空隙を
持って対向する固定子鉄心(図示せず)に取り付けられ、
界磁巻線１１２が発生する回転磁界を受けて三相交流電
圧を出力する。三相全波整流器１１６は、電機子巻線１
１４から出力された三相交流電圧を全波整流するもので
あり、各相毎に２個の整流子，即ち、合計６個の整流子
から構成されている。
２と、電機子巻線１１４と、三相全波整流器１１６とを
備えている。界磁巻線１１２は、エンジンの回転数に同
期して回転する回転子(図示せず)に取り付けられ、回転
磁界を発生する。電機子巻線１１４は、回転子と空隙を
持って対向する固定子鉄心(図示せず)に取り付けられ、
界磁巻線１１２が発生する回転磁界を受けて三相交流電
圧を出力する。三相全波整流器１１６は、電機子巻線１
１４から出力された三相交流電圧を全波整流するもので
あり、各相毎に２個の整流子，即ち、合計６個の整流子
から構成されている。
【００１４】また、制御装置１２０は、スイッチ手段１
２１と、フライホイールダイオード１２２と、電源回路
１２３と、発電電圧検出回路１２４と、平均相電圧検出
回路１２５と、発電電圧制御回路１２６と、整流器故障
検出回路１２７と、ランプ駆動回路１２８と、トランジ
スタ１２９とを備えている。
２１と、フライホイールダイオード１２２と、電源回路
１２３と、発電電圧検出回路１２４と、平均相電圧検出
回路１２５と、発電電圧制御回路１２６と、整流器故障
検出回路１２７と、ランプ駆動回路１２８と、トランジ
スタ１２９とを備えている。
【００１５】スイッチ手段１２１は、界磁巻線１１２に
流れる界磁電流を制御するものであり、パワートランジ
スタ等によって構成される。フライホイールダイオード
１２２は、界磁巻線１１２に並列に接続され、スイッチ
手段１２１の遮断時に発生する逆起電力を吸収する。電
源回路１２３は、制御装置１２０の電源電圧を供給する
ものであり、その詳細については、図２を用いて後述す
る。発電電圧検出回路１２４は、発電機１１０の発電電
圧を検出するものであり、その詳細については、図３を
用いて後述する。平均相電圧検出回路１２５は、電機子
巻線１１４の相電圧の平均電圧を検出するものであり、
その詳細については、図４を用いて後述する。発電電圧
制御回路１２６は、スイッチ手段１２１を制御して、発
電電圧を一定電圧に制御するものであり、その詳細につ
いては、図５を用いて後述する。整流器故障検出回路１
２７は、整流器１１６の故障の有無を検出するものであ
り、その詳細については、図６を用いて後述する。ラン
プ駆動回路１２８は、トランジスタ１２９を駆動するも
のであり、その詳細については、図７を用いて後述す
る。トランジスタ１２９は、警報ランプＬを点灯または
消灯させるものである。
流れる界磁電流を制御するものであり、パワートランジ
スタ等によって構成される。フライホイールダイオード
１２２は、界磁巻線１１２に並列に接続され、スイッチ
手段１２１の遮断時に発生する逆起電力を吸収する。電
源回路１２３は、制御装置１２０の電源電圧を供給する
ものであり、その詳細については、図２を用いて後述す
る。発電電圧検出回路１２４は、発電機１１０の発電電
圧を検出するものであり、その詳細については、図３を
用いて後述する。平均相電圧検出回路１２５は、電機子
巻線１１４の相電圧の平均電圧を検出するものであり、
その詳細については、図４を用いて後述する。発電電圧
制御回路１２６は、スイッチ手段１２１を制御して、発
電電圧を一定電圧に制御するものであり、その詳細につ
いては、図５を用いて後述する。整流器故障検出回路１
２７は、整流器１１６の故障の有無を検出するものであ
り、その詳細については、図６を用いて後述する。ラン
プ駆動回路１２８は、トランジスタ１２９を駆動するも
のであり、その詳細については、図７を用いて後述す
る。トランジスタ１２９は、警報ランプＬを点灯または
消灯させるものである。
【００１６】ここで、図２を用いて、本実施形態による
車両用充電発電装置の制御装置に用いる電源回路１２３
の回路構成について説明する。図２は、本発明の一実施
形態による車両用充電発電装置の制御装置に用いる電源
回路１２３の構成を示す回路図である。
車両用充電発電装置の制御装置に用いる電源回路１２３
の回路構成について説明する。図２は、本発明の一実施
形態による車両用充電発電装置の制御装置に用いる電源
回路１２３の構成を示す回路図である。
【００１７】電源回路１２３は、ツェナーダイオードＺ
Ｄと、抵抗Ｒ１，Ｒ２と、ＰＮＰトタンジスタＴＲ１と
から構成されている。ツェナーダイオードＺＤと抵抗Ｒ
１の直列回路は、バッテリーＢの電圧ＶＢに接続されて
いる。ツェナーダイオードＺＤと抵抗Ｒ１との接続中点
は、ＰＮＰトタンジスタＴＲ１のベースが接続される。
トランジスタＴＲ１のエミッタは、抵抗Ｒ２を介して抵
抗Ｒ１の他方端に接続されるとともに、エミッタから制
御回路１２０の電源電圧Ｖｃｃが出力する。また、トラ
ンジスタＴＲ１のコレクタは接地される。
Ｄと、抵抗Ｒ１，Ｒ２と、ＰＮＰトタンジスタＴＲ１と
から構成されている。ツェナーダイオードＺＤと抵抗Ｒ
１の直列回路は、バッテリーＢの電圧ＶＢに接続されて
いる。ツェナーダイオードＺＤと抵抗Ｒ１との接続中点
は、ＰＮＰトタンジスタＴＲ１のベースが接続される。
トランジスタＴＲ１のエミッタは、抵抗Ｒ２を介して抵
抗Ｒ１の他方端に接続されるとともに、エミッタから制
御回路１２０の電源電圧Ｖｃｃが出力する。また、トラ
ンジスタＴＲ１のコレクタは接地される。
【００１８】次に、図３を用いて、本実施形態による車
両用充電発電装置の制御装置に用いる電圧検出回路１２
４の回路構成について説明する。図３は、本発明の一実
施形態による車両用充電発電装置の制御装置に用いる電
圧検出回路１２４の構成を示す回路図である。
両用充電発電装置の制御装置に用いる電圧検出回路１２
４の回路構成について説明する。図３は、本発明の一実
施形態による車両用充電発電装置の制御装置に用いる電
圧検出回路１２４の構成を示す回路図である。
【００１９】電圧検出回路１２４は、直列接続された抵
抗Ｒ３，Ｒ４から構成されている。発電機の発電電圧Ｖ
Ｂは、抵抗Ｒ３，Ｒ４によって分圧され、出力信号Ｓ１
を抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４の接続点から出力する。
抗Ｒ３，Ｒ４から構成されている。発電機の発電電圧Ｖ
Ｂは、抵抗Ｒ３，Ｒ４によって分圧され、出力信号Ｓ１
を抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４の接続点から出力する。
【００２０】次に、図４を用いて、本実施形態による車
両用充電発電装置の制御装置に用いる平均電圧検出回路
１２５の回路構成について説明する。図４は、本発明の
一実施形態による車両用充電発電装置の制御装置に用い
る平均電圧検出回路１２５の構成を示す回路図である。
両用充電発電装置の制御装置に用いる平均電圧検出回路
１２５の回路構成について説明する。図４は、本発明の
一実施形態による車両用充電発電装置の制御装置に用い
る平均電圧検出回路１２５の構成を示す回路図である。
【００２１】平均相電圧検出回路１２５は、抵抗Ｒ５お
よびコンデンサＣ１により構成される平滑回路である。
電機子巻線１１４の１相電圧Ｐが入力すると、抵抗Ｒ５
を介してコンデンサＣ１にて平滑して、平均相電圧信号
Ｓ２を抵抗Ｒ５とコンデンサＣ１の接続点から出力す
る。
よびコンデンサＣ１により構成される平滑回路である。
電機子巻線１１４の１相電圧Ｐが入力すると、抵抗Ｒ５
を介してコンデンサＣ１にて平滑して、平均相電圧信号
Ｓ２を抵抗Ｒ５とコンデンサＣ１の接続点から出力す
る。
【００２２】次に、図５を用いて、本実施形態による車
両用充電発電装置の制御装置に用いる発電電圧制御回路
１２６の回路構成について説明する。図５は、本発明の
一実施形態による車両用充電発電装置の制御装置に用い
る発電電圧制御回路１２６の構成を示す回路図である。
両用充電発電装置の制御装置に用いる発電電圧制御回路
１２６の回路構成について説明する。図５は、本発明の
一実施形態による車両用充電発電装置の制御装置に用い
る発電電圧制御回路１２６の構成を示す回路図である。
【００２３】発電電圧制御回路１２６は、基準電圧発生
回路１２６Ａと、比較器ＣＰ１とから構成されている。
基準電圧発生回路１２６Ａは、発電電圧を一定電圧に制
御するための基準電圧信号Ｓ３を発生する。比較器ＣＰ
１は、発電電圧検出回路１２４が出力する電圧検出信号
Ｓ１と、基準電圧発生回路１２６Ａが出力する基準電圧
信号Ｓ３と比較して、界磁電流制御信号Ｓ４を出力す
る。
回路１２６Ａと、比較器ＣＰ１とから構成されている。
基準電圧発生回路１２６Ａは、発電電圧を一定電圧に制
御するための基準電圧信号Ｓ３を発生する。比較器ＣＰ
１は、発電電圧検出回路１２４が出力する電圧検出信号
Ｓ１と、基準電圧発生回路１２６Ａが出力する基準電圧
信号Ｓ３と比較して、界磁電流制御信号Ｓ４を出力す
る。
【００２４】次に、図６を用いて、本実施形態による車
両用充電発電装置の制御装置に用いる整流器故障検出回
路１２７の回路構成について説明する。図６は、本発明
の一実施形態による車両用充電発電装置の制御装置に用
いる整流器故障検出回路１２７の構成を示す回路図であ
る。
両用充電発電装置の制御装置に用いる整流器故障検出回
路１２７の回路構成について説明する。図６は、本発明
の一実施形態による車両用充電発電装置の制御装置に用
いる整流器故障検出回路１２７の構成を示す回路図であ
る。
【００２５】整流器故障検出回路１２７は、偏差回路Ｄ
Ｆと、比較器ＣＰ２，ＣＰ３と、ＯＲ回路ＯＲ１とから
構成されている。偏差回路ＤＦは、抵抗Ｒ６を介して入
力される発電電圧検出信号Ｓ１と、平均相電圧検出信号
Ｓ２との偏差を演算して、出力信号Ｓ５を出力する。比
較器ＣＰ２は、偏差回路ＤＦの出力信号Ｓ５と、基準電
圧信号Ｖ１を比較して、出力信号Ｓ５が基準電圧信号Ｖ
１より高い場合、”Ｈｉ”レベルの出力信号Ｓ６を出力
する。比較器ＣＰ３は、偏差回路ＤＦの出力信号Ｓ５
と、基準電圧信号Ｖ２を比較して、出力信号Ｓ５が基準
電圧信号Ｖ２より低い場合、”Ｈｉ”レベルの出力信号
Ｓ７を出力する。ＯＲ回路ＯＲ１は、比較器ＣＰ２の出
力信号Ｓ６と、比較器ＣＰ３の出力信号Ｓ７の論理和で
ある信号Ｓ８を出力する。即ち、整流器故障検出回路１
２７は、偏差回路ＤＦの出力信号Ｓ５が基準電圧信号Ｖ
１よりも高い時、または、偏差回路ＤＦの出力信号Ｓ５
が基準電圧信号Ｖ２よりも低い時にのみ、“Ｈｉ”レベ
ルの出力信号Ｓ８を出力するように構成されている。
Ｆと、比較器ＣＰ２，ＣＰ３と、ＯＲ回路ＯＲ１とから
構成されている。偏差回路ＤＦは、抵抗Ｒ６を介して入
力される発電電圧検出信号Ｓ１と、平均相電圧検出信号
Ｓ２との偏差を演算して、出力信号Ｓ５を出力する。比
較器ＣＰ２は、偏差回路ＤＦの出力信号Ｓ５と、基準電
圧信号Ｖ１を比較して、出力信号Ｓ５が基準電圧信号Ｖ
１より高い場合、”Ｈｉ”レベルの出力信号Ｓ６を出力
する。比較器ＣＰ３は、偏差回路ＤＦの出力信号Ｓ５
と、基準電圧信号Ｖ２を比較して、出力信号Ｓ５が基準
電圧信号Ｖ２より低い場合、”Ｈｉ”レベルの出力信号
Ｓ７を出力する。ＯＲ回路ＯＲ１は、比較器ＣＰ２の出
力信号Ｓ６と、比較器ＣＰ３の出力信号Ｓ７の論理和で
ある信号Ｓ８を出力する。即ち、整流器故障検出回路１
２７は、偏差回路ＤＦの出力信号Ｓ５が基準電圧信号Ｖ
１よりも高い時、または、偏差回路ＤＦの出力信号Ｓ５
が基準電圧信号Ｖ２よりも低い時にのみ、“Ｈｉ”レベ
ルの出力信号Ｓ８を出力するように構成されている。
【００２６】次に、図７を用いて、本実施形態による車
両用充電発電装置の制御装置に用いるランプ駆動回路１
２８の回路構成について説明する。図７は、本発明の一
実施形態による車両用充電発電装置の制御装置に用いる
ランプ駆動回路１２８の構成を示す回路図である。
両用充電発電装置の制御装置に用いるランプ駆動回路１
２８の回路構成について説明する。図７は、本発明の一
実施形態による車両用充電発電装置の制御装置に用いる
ランプ駆動回路１２８の構成を示す回路図である。
【００２７】ランプ駆動回路１２８は、回転数検出回路
ＲＤＴと、遅延論理回路ＤＬと、ＡＮＤ回路ＡＮＤ１と
から構成されている。回転数検出回路ＲＤＴは、発電機
１１０の回転数がある設定回転数以上になると、“Ｈ
ｉ”レベルの出力信号Ｓ９を出力する。遅延論理回路Ｄ
Ｌは、遅延回路ＤＬ１と、論理積回路ＡＮＤ２とから構
成されており、整流器故障検出回路１２７の出力信号Ｓ
８が“Ｈｉ”レベルになってから所定時間後に、“Ｈ
ｉ”レベルとなる遅延論理信号Ｓ１０を出力する。ＡＮ
Ｄ回路ＡＮＤ１は、回転数検出信号Ｓ９と遅延論理信号
Ｓ１０の論理積の出力信号Ｓ１１を出力する。ＡＮＤ信
号Ｓ１１が“Ｈｉ”レベルの時に、トランジスタ１２９
を導通させ、警報ランプＬを点灯し、警報する。
ＲＤＴと、遅延論理回路ＤＬと、ＡＮＤ回路ＡＮＤ１と
から構成されている。回転数検出回路ＲＤＴは、発電機
１１０の回転数がある設定回転数以上になると、“Ｈ
ｉ”レベルの出力信号Ｓ９を出力する。遅延論理回路Ｄ
Ｌは、遅延回路ＤＬ１と、論理積回路ＡＮＤ２とから構
成されており、整流器故障検出回路１２７の出力信号Ｓ
８が“Ｈｉ”レベルになってから所定時間後に、“Ｈ
ｉ”レベルとなる遅延論理信号Ｓ１０を出力する。ＡＮ
Ｄ回路ＡＮＤ１は、回転数検出信号Ｓ９と遅延論理信号
Ｓ１０の論理積の出力信号Ｓ１１を出力する。ＡＮＤ信
号Ｓ１１が“Ｈｉ”レベルの時に、トランジスタ１２９
を導通させ、警報ランプＬを点灯し、警報する。
【００２８】次に、図８及び図９を用いて、本実施形態
による車両用充電発電装置の動作について説明する。最
初に、図８を用いて、全波整流器の整流素子が故障した
場合の各部の電圧波形について説明する。図８は、全波
整流器の整流素子が故障した場合の各部の電圧波形を示
す波形図であり、図８（Ａ）は正常時のＢ端子と、Ｕ
相，Ｖ相，Ｗ相の各相電圧波形を示しており、図８
（Ｂ）は、Ｗ相正極側整流素子が開放破壊した時のＢ端
子と、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の各相電圧波形を示している。
による車両用充電発電装置の動作について説明する。最
初に、図８を用いて、全波整流器の整流素子が故障した
場合の各部の電圧波形について説明する。図８は、全波
整流器の整流素子が故障した場合の各部の電圧波形を示
す波形図であり、図８（Ａ）は正常時のＢ端子と、Ｕ
相，Ｖ相，Ｗ相の各相電圧波形を示しており、図８
（Ｂ）は、Ｗ相正極側整流素子が開放破壊した時のＢ端
子と、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の各相電圧波形を示している。
【００２９】正常時には、図８（Ａ）に示すように、Ｕ
相，Ｖ相，Ｗ相の各相電圧波形は、同じ波形となる。し
かしながら、何らかの原因により、例えば、全波整流器
１１６のＷ相正極側整流素子が開放破壊したとすると、
図８（Ｂ）に示すように、電機子巻線１１４の各相電圧
にアンバランスが生じ、各相電圧の平均電圧が上昇若し
くは下降する。例えば、整流素子の＋側が開放若しくは
短絡すると、各相電圧の平均電圧が上昇する。図８
（Ｂ）は、平均電圧が上昇する場合を示しており、Ｗ相
電圧は、平均電圧Ｖｗから平均電圧Ｖｗ’まで上昇し、
同様にして、Ｖ相電圧は、平均電圧Ｖｖから平均電圧Ｖ
ｖ’まで上昇し、Ｕ相電圧は、平均電圧Ｖｕから平均電
圧Ｖｕ’まで上昇する。Ｂ端子電圧を、＋１４Ｖとする
と、平均電圧の上昇分は、約＋１．０Ｖである。また、
整流素子の−側が開放若しくは短絡すると、各相電圧の
平均電圧が下降する。平均電圧の下降分は、約−１．０
Ｖである。一方、車両用充電発電機１１０の出力端子
（Ｂ端子）の電圧波形は、車両用充電発電機１１０の出
力端子（Ｂ端子）とグランド間に並列にバッテリＢが接
続されているため、正常時と同じ波形となる。
相，Ｖ相，Ｗ相の各相電圧波形は、同じ波形となる。し
かしながら、何らかの原因により、例えば、全波整流器
１１６のＷ相正極側整流素子が開放破壊したとすると、
図８（Ｂ）に示すように、電機子巻線１１４の各相電圧
にアンバランスが生じ、各相電圧の平均電圧が上昇若し
くは下降する。例えば、整流素子の＋側が開放若しくは
短絡すると、各相電圧の平均電圧が上昇する。図８
（Ｂ）は、平均電圧が上昇する場合を示しており、Ｗ相
電圧は、平均電圧Ｖｗから平均電圧Ｖｗ’まで上昇し、
同様にして、Ｖ相電圧は、平均電圧Ｖｖから平均電圧Ｖ
ｖ’まで上昇し、Ｕ相電圧は、平均電圧Ｖｕから平均電
圧Ｖｕ’まで上昇する。Ｂ端子電圧を、＋１４Ｖとする
と、平均電圧の上昇分は、約＋１．０Ｖである。また、
整流素子の−側が開放若しくは短絡すると、各相電圧の
平均電圧が下降する。平均電圧の下降分は、約−１．０
Ｖである。一方、車両用充電発電機１１０の出力端子
（Ｂ端子）の電圧波形は、車両用充電発電機１１０の出
力端子（Ｂ端子）とグランド間に並列にバッテリＢが接
続されているため、正常時と同じ波形となる。
【００３０】次に、図９を用いて、本実施形態による車
両用充電発電装置の動作について説明する。図９は、本
発明の一実施形態による車両用充電発電装置の動作を示
す波形図である。
両用充電発電装置の動作について説明する。図９は、本
発明の一実施形態による車両用充電発電装置の動作を示
す波形図である。
【００３１】イグニッションスイッチＩＧＮ−ＳＷが投
入され、内燃機関が始動し始めると、回転子（図示せ
ず）も同期して回転し始め、電機子巻線１１４に交流電
力が発生する。発生した交流電力は、全波整流器１１６
により直流電流に整流され、バッテリＢ、及び補機部Ａ
ＣＣに供給される。この時、警報ランプＬは、車両用充
電発電機１１０がバッテリＢ及び補機部ＡＣＣに充電可
能となると、トランジスタ１２９が導通状態から遮断状
態に変わり、点灯状態から消灯状態になる。車両用充電
発電機１１０は、正常発電を始める。
入され、内燃機関が始動し始めると、回転子（図示せ
ず）も同期して回転し始め、電機子巻線１１４に交流電
力が発生する。発生した交流電力は、全波整流器１１６
により直流電流に整流され、バッテリＢ、及び補機部Ａ
ＣＣに供給される。この時、警報ランプＬは、車両用充
電発電機１１０がバッテリＢ及び補機部ＡＣＣに充電可
能となると、トランジスタ１２９が導通状態から遮断状
態に変わり、点灯状態から消灯状態になる。車両用充電
発電機１１０は、正常発電を始める。
【００３２】この時、何らかの原因により全波整流器１
１６の整流素子に故障が発生すると、図８（Ｂ）におい
て説明したように、電機子巻線１１４の各相電圧にアン
バランスが生じ、各相電圧の平均電圧が上昇する。従っ
て、発電電圧検出信号Ｓ１と平均相電圧検出信号Ｓ２の
偏差出力信号Ｓ５が、時刻ｔ１において、整流器故障検
出回路１２７の基準電圧Ｖ２を越えると、ＯＲ回路ＯＲ
１の出力信号Ｓ８は“Ｌｏｗ”レベルから“Ｈｉ”レベ
ルに変化する。出力信号Ｓ８は、ランプ駆動回路１２８
の遅延論理回路ＤＬにより、ある一定の遅延論理時間ｔ
ＤＬだけ遅延論理されて、時刻ｔ２において、遅延論理
回路ＤＬの出力信号Ｓ１０が“Ｌｏｗ”レベルから“Ｈ
ｉ”レベルに変化する。出力信号Ｓ１１は、遅延論理回
路ＤＬの出力信号Ｓ１０と回転数検出回路ＲＤＴの出力
信号Ｓ９の論理積をとるため、“Ｌｏｗ”レベルから
“Ｈｉ”レベルに変わる。その結果、ランプ駆動用トラ
ンジスタ１２９が遮断状態から導通状態になり、ランプ
Ｌを点灯し、警報をする。なお、発電機の回転数がある
一定の回転数に達していないと、回転数検出回路ＲＤＴ
の出力信号Ｓ９が“Ｌｏｗ”レベルのため、ランプは点
灯しないものである。
１６の整流素子に故障が発生すると、図８（Ｂ）におい
て説明したように、電機子巻線１１４の各相電圧にアン
バランスが生じ、各相電圧の平均電圧が上昇する。従っ
て、発電電圧検出信号Ｓ１と平均相電圧検出信号Ｓ２の
偏差出力信号Ｓ５が、時刻ｔ１において、整流器故障検
出回路１２７の基準電圧Ｖ２を越えると、ＯＲ回路ＯＲ
１の出力信号Ｓ８は“Ｌｏｗ”レベルから“Ｈｉ”レベ
ルに変化する。出力信号Ｓ８は、ランプ駆動回路１２８
の遅延論理回路ＤＬにより、ある一定の遅延論理時間ｔ
ＤＬだけ遅延論理されて、時刻ｔ２において、遅延論理
回路ＤＬの出力信号Ｓ１０が“Ｌｏｗ”レベルから“Ｈ
ｉ”レベルに変化する。出力信号Ｓ１１は、遅延論理回
路ＤＬの出力信号Ｓ１０と回転数検出回路ＲＤＴの出力
信号Ｓ９の論理積をとるため、“Ｌｏｗ”レベルから
“Ｈｉ”レベルに変わる。その結果、ランプ駆動用トラ
ンジスタ１２９が遮断状態から導通状態になり、ランプ
Ｌを点灯し、警報をする。なお、発電機の回転数がある
一定の回転数に達していないと、回転数検出回路ＲＤＴ
の出力信号Ｓ９が“Ｌｏｗ”レベルのため、ランプは点
灯しないものである。
【００３３】また、波整流器１１６の整流素子に故障が
発生して、電機子巻線１１４の各相電圧にアンバランス
が生じ、各相電圧の平均電圧が下降すると、偏差出力信
号Ｓ５が、整流器故障検出回路１２７の基準電圧Ｖ１を
越え、ＯＲ回路ＯＲ１の出力信号Ｓ８は“Ｌｏｗ”レベ
ルから“Ｈｉ”レベルに変化する。出力信号Ｓ８は、ラ
ンプ駆動回路１２８の遅延論理回路ＤＬにより、ある一
定の遅延論理時間ｔＤＬだけ遅延論理されて、遅延論理
回路ＤＬの出力信号Ｓ１０が“Ｌｏｗ”レベルから“Ｈ
ｉ”レベルに変化する。出力信号Ｓ１１は、遅延論理回
路ＤＬの出力信号Ｓ１０と回転数検出回路ＲＤＴの出力
信号Ｓ９の論理積をとるため、“Ｌｏｗ”レベルから
“Ｈｉ”レベルに変わる。その結果、ランプ駆動用トラ
ンジスタ１２９が遮断状態から導通状態になり、ランプ
Ｌを点灯し、警報をする。
発生して、電機子巻線１１４の各相電圧にアンバランス
が生じ、各相電圧の平均電圧が下降すると、偏差出力信
号Ｓ５が、整流器故障検出回路１２７の基準電圧Ｖ１を
越え、ＯＲ回路ＯＲ１の出力信号Ｓ８は“Ｌｏｗ”レベ
ルから“Ｈｉ”レベルに変化する。出力信号Ｓ８は、ラ
ンプ駆動回路１２８の遅延論理回路ＤＬにより、ある一
定の遅延論理時間ｔＤＬだけ遅延論理されて、遅延論理
回路ＤＬの出力信号Ｓ１０が“Ｌｏｗ”レベルから“Ｈ
ｉ”レベルに変化する。出力信号Ｓ１１は、遅延論理回
路ＤＬの出力信号Ｓ１０と回転数検出回路ＲＤＴの出力
信号Ｓ９の論理積をとるため、“Ｌｏｗ”レベルから
“Ｈｉ”レベルに変わる。その結果、ランプ駆動用トラ
ンジスタ１２９が遮断状態から導通状態になり、ランプ
Ｌを点灯し、警報をする。
【００３４】なお、上述した説明では、整流器故障検出
回路１２７は、３相の整流素子の土の１相の整流素子の
平均電圧により整流素子の故障を検出すると同時に、図
８（Ｂ）において説明したように、３相のいずれか１相
の整流素子が故障すると、他の相の平均電圧も上昇する
ため、検出相以外の整流素子が故障しても故障を検出す
ることができる。また、遅延論理回路ＤＬは、遅延回路
ＤＬ１と、論理積回路ＡＮＤ２とから構成されているた
め、何らかの原因により検出部に外乱が入力されても、
がイランによって遅延回路ＤＬ１の出力が”Ｈｉ”レベ
ルとなっても、そのとき外乱が治まっていれば、論理積
回路ＡＮＤ２の出力は”Ｌｏ”レベルのままであるた
め、誤警報することを防止できる。
回路１２７は、３相の整流素子の土の１相の整流素子の
平均電圧により整流素子の故障を検出すると同時に、図
８（Ｂ）において説明したように、３相のいずれか１相
の整流素子が故障すると、他の相の平均電圧も上昇する
ため、検出相以外の整流素子が故障しても故障を検出す
ることができる。また、遅延論理回路ＤＬは、遅延回路
ＤＬ１と、論理積回路ＡＮＤ２とから構成されているた
め、何らかの原因により検出部に外乱が入力されても、
がイランによって遅延回路ＤＬ１の出力が”Ｈｉ”レベ
ルとなっても、そのとき外乱が治まっていれば、論理積
回路ＡＮＤ２の出力は”Ｌｏ”レベルのままであるた
め、誤警報することを防止できる。
【００３５】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、車両用充電発電機の整流装置に故障が発生した場合
でも、その故障を検出して、警報することができる。ま
た、故障発生を検出してから警報するまでに、遅延論理
時間を設けているため、何らかの原因により検出部に外
乱が入力されても、誤警報することを防止できる。
ば、車両用充電発電機の整流装置に故障が発生した場合
でも、その故障を検出して、警報することができる。ま
た、故障発生を検出してから警報するまでに、遅延論理
時間を設けているため、何らかの原因により検出部に外
乱が入力されても、誤警報することを防止できる。
【００３６】従って、車両用充電発電機の整流素子に短
絡または開放の故障が発生した時に警報を行い、バッテ
リの放電によりエンジンが突然停止してしまうことを未
然に防止することができる。
絡または開放の故障が発生した時に警報を行い、バッテ
リの放電によりエンジンが突然停止してしまうことを未
然に防止することができる。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、車両用充電発電装置の
整流装置に故障が発生した場合でも、運転者に警報を行
い得るものとなる。
整流装置に故障が発生した場合でも、運転者に警報を行
い得るものとなる。
【図１】本発明の一実施形態による車両用充電発電装置
の全体構成を示すブロック図である。
の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による車両用充電発電装置
の制御装置に用いる電源回路１２３の構成を示す回路図
である。
の制御装置に用いる電源回路１２３の構成を示す回路図
である。
【図３】本発明の一実施形態による車両用充電発電装置
の制御装置に用いる電圧検出回路１２４の構成を示す回
路図である。
の制御装置に用いる電圧検出回路１２４の構成を示す回
路図である。
【図４】本発明の一実施形態による車両用充電発電装置
の制御装置に用いる平均電圧検出回路１２５の構成を示
す回路図である。
の制御装置に用いる平均電圧検出回路１２５の構成を示
す回路図である。
【図５】本発明の一実施形態による車両用充電発電装置
の制御装置に用いる発電電圧制御回路１２６の構成を示
す回路図である。
の制御装置に用いる発電電圧制御回路１２６の構成を示
す回路図である。
【図６】本発明の一実施形態による車両用充電発電装置
の制御装置に用いる整流器故障検出回路１２７の構成を
示す回路図である。
の制御装置に用いる整流器故障検出回路１２７の構成を
示す回路図である。
【図７】本発明の一実施形態による車両用充電発電装置
の制御装置に用いるランプ駆動回路１２８の構成を示す
回路図である。
の制御装置に用いるランプ駆動回路１２８の構成を示す
回路図である。
【図８】全波整流器の整流素子が故障した場合の各部の
電圧波形を示す波形図であり、図８（Ａ）は正常時のＢ
端子と、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の各相電圧波形を示してお
り、図８（Ｂ）は、Ｗ相正極側整流素子が開放破壊した
時のＢ端子と、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の各相電圧波形を示し
ている。
電圧波形を示す波形図であり、図８（Ａ）は正常時のＢ
端子と、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の各相電圧波形を示してお
り、図８（Ｂ）は、Ｗ相正極側整流素子が開放破壊した
時のＢ端子と、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の各相電圧波形を示し
ている。
【図９】本発明の一実施形態による車両用充電発電装置
の動作を示す波形図である。
の動作を示す波形図である。
１００…車両用充電発電装置
１１０…充電発電機
１１２界磁巻線
１１４…固定子巻線
１１６…整流器
１２０…制御装置
１２１…界磁電流制御用パワーＭＯＳトランジスタ
１２２…フライホイールダイオード
１２３…電源回路
１２４…発電電圧検出回路
１２５…平均相電圧検出回路
１２６…発電電圧制御回路
１２７…整流素子故障検出回路
１２８…ランプ駆動回路
１２９…ランプ駆動用パワーＭＯＳトランジスタ
Ｂ…バッテリ
ＡＣＣ…補機部
ＩＧＮーＳＷ…イグニッションスイッチ
Ｌ…警報ランプ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 桝本 正寿
茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式
会社 日立カーエンジニアリング内
(72)発明者 本田 義明
茨城県ひたちなか市大字高場2520番地
株式会社 日立製作所 自動車機器グル
ープ内
(56)参考文献 特開 平８−65914（ＪＰ，Ａ)
特開 昭54−82624（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02P 9/00
H02J 7/14
H02M 7/06
Claims (4)
- 【請求項１】交流電圧を出力する電機子巻線の交流出力
電圧を直流電圧に整流する全波整流器を有する車両用充
電発電装置において、上記車両用充電発電機の発電電圧を検出する発電電圧検
出手段と、 上記電機子巻線の相電圧の平均電圧を検出する平均相電
圧検出手段と、 上記整流器を構成する整流素子の故障を検出する故障検
出手段を備え、上記故障検出手段は、上記発電電圧検出手段により検出
された車両用充電発電機の発電電圧と上記平均相電圧検
出手段により検出された電機子巻線の相電圧の平均電圧
を比較し、この比較結果と基準電圧を比較することによ
り、 整流素子の故障を検出し、 上記 故障検出手段により整流素子の故障を検出すると警
報することを特徴とする車両用充電発電装置。 - 【請求項２】請求項１記載の車両用充電発電装置におい
て、 上記故障電圧検出手段は、上記発電電圧検出手段の出力
電圧と上記平均相電圧検出手段の出力電圧との偏差が、
上記整流素子に故障が発生していない時に設定した第一
の偏差電圧よりも高い時、または上記整流素子に故障が
発生していない時に設定した第二の偏差電圧よりも低い
時に警報することを特徴とする車両用充電発電装置。 - 【請求項３】請求項２記載の車両用充電発電装置におい
て、 上記偏差出力電圧が上記第１または第２の設定偏差電圧
を越えた場合、ある設定時間後に警報するための遅延手
段を備えたことを特徴とする車両用充電発電装置。 - 【請求項４】請求項２記載の車両用充電発電装置におい
て、 上記発電機の回転数がある設定回転数以上である時に故
障を警報する回転数検出手段を備えたことを特徴とする
車両用充電発電装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000050032A JP3519035B2 (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | 車両用充電発電装置 |
| EP01103664A EP1128518B1 (en) | 2000-02-25 | 2001-02-23 | Vehicle use charging generator |
| DE60128845T DE60128845T2 (de) | 2000-02-25 | 2001-02-23 | Ladegenerator für Fahrzeuggebrauch |
| US09/790,552 US6486634B2 (en) | 2000-02-25 | 2001-02-23 | Vehicle use charging generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000050032A JP3519035B2 (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | 車両用充電発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3519035B2 true JP3519035B2 (ja) | 2004-04-12 |
Family
ID=18571870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000050032A Expired - Fee Related JP3519035B2 (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | 車両用充電発電装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6486634B2 (ja) |
| EP (1) | EP1128518B1 (ja) |
| JP (1) | JP3519035B2 (ja) |
| DE (1) | DE60128845T2 (ja) |
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| US7173398B2 (en) * | 2003-10-10 | 2007-02-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | System for controlling a vehicular generator |
| JP4395770B2 (ja) * | 2004-11-25 | 2010-01-13 | 株式会社デンソー | バッテリ充電装置の充電線断線検出方法及びバッテリ充電装置 |
| JP4518156B2 (ja) * | 2008-01-28 | 2010-08-04 | 株式会社デンソー | 車両システム |
| JP5119399B2 (ja) * | 2008-03-11 | 2013-01-16 | 多摩川精機株式会社 | ダイオードブリッジ欠損検出回路 |
| JP6965142B2 (ja) * | 2017-12-14 | 2021-11-10 | 新電元工業株式会社 | 故障検出装置および故障検出方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4513239A (en) * | 1982-03-09 | 1985-04-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Apparatus for controlling a charging generator |
| US4549128A (en) * | 1982-11-09 | 1985-10-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Charging generator controlling device |
| JP3374543B2 (ja) | 1994-08-24 | 2003-02-04 | 株式会社デンソー | 車両用交流発電機の制御装置 |
| US5528444A (en) * | 1994-09-23 | 1996-06-18 | General Electric Company | Automatic overvoltage protection for an alternator in a locomotive propulsion system |
| DE19502224C1 (de) * | 1995-01-25 | 1996-02-15 | Daimler Benz Ag | Serieller Hybridantrieb, insbesondere für ein Kraftfahrzeug |
| JPH09191693A (ja) * | 1996-01-05 | 1997-07-22 | Hitachi Ltd | 充電発電機及び電圧調整器 |
| JP2791467B2 (ja) | 1996-04-24 | 1998-08-27 | 株式会社三共 | 遊技機の回路基板収納ケース |
| JPH1066319A (ja) | 1996-08-12 | 1998-03-06 | Toshiba Corp | 発電機界磁整流回路 |
| US5929610A (en) * | 1997-02-07 | 1999-07-27 | General Electric Company | Method and apparatus for shoot-through detection and accommodation in an electric power system including a synchronous generator power source |
| JPH11215899A (ja) | 1998-01-30 | 1999-08-06 | Nishishiba Electric Co Ltd | 回転整流装置の自動故障検出装置 |
| JPH11346499A (ja) | 1998-06-01 | 1999-12-14 | Meidensha Corp | ブラシレス同期発電設備の回転整流器の故障検出装置 |
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2000
- 2000-02-25 JP JP2000050032A patent/JP3519035B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-02-23 EP EP01103664A patent/EP1128518B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-02-23 DE DE60128845T patent/DE60128845T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-02-23 US US09/790,552 patent/US6486634B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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|---|---|
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