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Querverweis auf eine verwandte
Anmeldung
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Die
Anmeldung bezieht sich auf und beansprucht die Priorität
von der
japanischen Patentanmeldung
Nr. 2008-16086 , die am 28. Januar 2008 angemeldet wurde
und deren Inhalte hier durch Bezugnahme mit einbezogen werden.
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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Fahrzeugsteuersysteme, welche den
elektrischen Leistungs-Generierungszustand einer Fahrzeug-Wechselstrommaschine
steuern können, und zwar basierend auf einem Batteriezustand,
die in Fahrzeugen montiert ist, wie beispielsweise in Passagierfahrzeugen
und Lastkraftwagen.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Es
ist eine Sensor-Ausfall-Detektorvorrichtung seit langem bekannt,
die mit einer Datenverarbeitungseinheit ausgerüstet ist
und auch mit einer speziellen Anzeigeeinheit, die in einem Fahrzeug montiert
ist. Die Datenverarbeitungseinheit detektiert das Auftreten eines
Stromsensor-Ausfalls und eines Spannungssensor-Ausfalls. Der Stromsensor
detektiert einen Ladestrom und einen Entladestrom einer Batterie.
Andererseits detektiert der Spannungssensor die Ausgangsspannung
der Batterie. Die Anzeigeeinheit zeigt das Auftreten eines Stromsensor-Ausfalls
oder eines Spannungssensor-Ausfalls an, um den Fahrer des Fahrzeugs über
das Auftreten derartiger Sensor-Ausfälle zu in formieren
und auch die Passagiere darüber zu informieren. Beispielsweise
offenbart die offengelegte japanische Patentveröffentlichung
Nr.
JP 2003-68366 eine
herkömmliche Sensorausfall-Detektorvorrichtung.
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Es
ist auch eine andere Steuervorrichtung gut bekannt, die beispielsweise
eine Maschinensteuereinheit (ECU), die den Generierungsbetrag von elektrischem
Strom einer Fahrzeug-Wechselstrommaschine steuern kann, und zwar
basierend auf einer Batterietemperatur, die durch einen Batterie-Temperatursensor
detektiert wird. Die ECU detektiert ferner das Auftreten eines anormalen
Zustandes des Batterie-Temperatursensors. Wenn das Auftreten eines
anormalen Zustandes des Batterie-Temperatursensors detektiert wird,
informiert die ECU den Fahrer eines Fahrzeugs über das
Auftreten des anormalen Zustandes des Batterie-Temperatursensors, und
zwar vermittels einer Warnlampe. Beispielsweise offenbart die offengelegte
japanische Patentveröffentlichung Nr.
JP 2007-97336 eine herkömmliche Steuervorrichtung.
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Die
erstgenannte und die zuletzt genannte herkömmliche Steuervorrichtung,
die oben beschrieben sind, informieren den Fahrer des Fahrzeugs
oder die Passagiere über den anormalen Zustand des Temperatursensors
und des Spannungssensors vermittels der Anzeigeeinheit oder vermittels
der Warnlampe, wenn die Datenverarbeitungseinheit oder die ECU den
anormalen Zustand von jedem Sensor detektiert.
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Jedoch
sind derartige herkömmliche Vorrichtungen mit einer zusätzlichen
speziellen Anzeigeeinheit oder einer zusätzlichen speziellen
Warnlampe ausgerüstet, um das Auftreten des anormalen Zustandes
von jedem Sensor darzustellen oder anzuzeigen. Dies erfordert einen
zusätzlichen Bereich für die Einfügung
in ein Instrumentenpult, in welchem die spezielle Anzeigeeinheit
oder die spezielle Warnlampe montiert ist. Dies erhöht
jedoch die gesamten Herstellungskosten weiter.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeugsteuersystem
zu schaffen, welches die Fähigkeit hat, über das
Auftreten eines anormalen Zustandes der De tektionseinrichtung für
eine Batterie, wie beispielsweise eines Stromsensors und eines Spannungssensors
und auch eines Temperatursensors zu informieren, und zwar mit einer
Sicherheit ohne einen Bereich für das Einsetzen in ein
Instrumentenpult zu vergrößern und dessen Herstellungskosten
zu erhöhen.
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Um
die genannte Aufgabe zu lösen, schafft die vorliegende
Erfindung ein Fahrzeugsteuersystem, welches eine Batterie, eine
Fahrzeug-Wechselstrommaschine umfaßt, welche die Batterie
laden kann, und mit einer Batteriestrom-Detektorvorrichtung. Die
Batteriestrom-Detektorvorrichtung enthält eine Batteriestrom-Detektoreinrichtung,
eine Batteriespannungs-Detektoreinrichtung, eine Batteriespannungs-Detektionseinrichtung,
eine Batterietemperatur-Detektoreinrichtung, eine Steuereinrichtung, eine
Kommunikationseinrichtung und eine Beurteilungseinrichtung hinsichtlich
eines anormalen Zustandes. Die Batteriestrom-Detektoreinrichtung
detektiert einen Ladestrom und eine Entladestrom der Batterie. Die
Batteriespannungs-Detektoreinrichtung detektiert eine Klemmenspannung
der Batterie. Die Batterietemperatur-Detektoreinrichtung detektiert
die Temperatur der Batterie. Die Steuereinrichtung erzeugt ein Steuersignal
für die Generierung von elektrischem Strom, um den Betrieb
der Fahrzeug-Wechselstrommaschine zu steuern, und zwar basierend auf
den Detektionsergebnissen, die von der Batteriestrom-Detektoreinrichtung,
der Batteriespannungs-Detektoreinrichtung und der Batterietemperatur-Detektoreinrichtung übertragen
werden. Die Kommunikationseinrichtung führt eine digitale
Datenübertragung zwischen der Fahrzeug-Wechselstrommaschine
und der Batteriestrom-Detektorvorrichtung durch. Die Beurteilungseinrichtung
hinsichtlich des anormalen Zustandes beurteilt, ob ein anormaler
Zustand von jeder der Einrichtungen gemäß der
Batteriestrom-Detektoreinrichtung, der Batteriespannungs-Detektoreinrichtung
und der Batterietemperatur-Detektoreinrichtung auftritt oder nicht.
Die Kommunikationseinrichtung überträgt die Information
hinsichtlich des anormalen Zustandes, um über das Auftreten
eines anormalen Zustandes von jeder der Einrichtungen gemäß der
Batteriestrom-Detektoreinrichtung, der Batteriespannungs-Detektoreinrichtung und
der Batterietemperatur-Detektoreinrichtung zu der Fahrzeug-Wechselstrommaschine
hin über eine Kommunikationsleitung zu informieren.
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Es
ist auch zu bevorzugen, daß die Fahrzeug-Wechselstrommaschine
eine Anzeigeeinheit und eine Anormalitäts-Informationseinheit
aufweist, die über das Auftreten des anormalen Zustandes
von jeder Detektoreinrichtung informiert. Die Fahrzeug-Wechselstrommaschine
informiert einen Fahrer des Fahrzeugs über die Anzeigeeinrichtung über das
Auftreten des anormalen Zustandes von jeder Detektoreinrichtung,
wenn diese die Information über den anormalen Zustand empfängt,
der von der Batteriestrom-Detektorvorrichtung übertragen
wird.
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Es
ist nicht unbedingt erforderlich, das Fahrzeug mit irgendeiner speziellen
Anzeigeeinheit oder mit irgend einer zusätzlichen Anzeigeeinheit
auszurüsten, um über die Anormalitäts-Informationen
von jeder Detektoreinrichtung zu informieren, da das Fahrzeugsteuersystem über
das Auftreten des anormalen Zustandes von jeder Detektoreinrichtung über die
Anzeigeeinheit informiert, die bereits in oder an der Fahrzeug-Wechselstrommaschine
montiert ist. Die Konstruktion kann eine Vergrößerung
irgendeines Bereiches für das Einsetzen oder Einfügen
in das Instrumentenpult vermeiden und kann auch eine Zunahme der
Herstellungskosten des Fahrzeugsteuersystems vermeiden. Da ferner
das Fahrzeugsteuersystem gemäß der vorliegenden
Erfindung die Anormalitäts-Information zwischen der Batteriestrom-Detektorvorrichtung
und der Fahrzeug-Wechselstrommaschine über die digitale
Kommunikationsleitung überträgt, ist es möglich,
den Einfluß von Störsignalen zu reduzieren, die
durch die Datenübertragung verursacht werden. Da ferner
das Fahrzeugsteuersystem die Anormalitäts-Information zu
der Fahrzeug-Wechselstrommaschine übertragen kann, um über
das Auftreten des anormalen Zustandes von jeder Detektoreinrichtung
zu informieren, und zwar ohne die Verwendung von irgendeiner elektrischen Steuereinheit
(ECU), kann dies auch die Verarbeitungslast der ECU reduzieren.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Es
wird im Folgenden eine nicht einschränkende Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung anhand eines Beispiels unter Hinweis
auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:
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1 ein
Diagramm, welches schematisch die gesamte Konstruktion eines Fahrzeugsteuersystems
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wiedergibt;
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2 ein
Blockdiagramm, welches eine detaillierte Konfiguration des Fahrzeugsteuersystems zeigt,
welches mit einer Batteriestrom-Detektorvorrichtung und einer eingebauten
Steuervorrichtung für die Generierung des elektrischen
Stromes einer Fahrzeug-Wechselstrommaschine gemäß der
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgerüstet
ist;
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3 ein
Flußdiagramm, welches den Betrieb der eingebauten elektrischen
Steuervorrichtung für die Stromgenerierung der Fahrzeug-Wechselstrommaschine
in dem Fahrzeugsteuersystem gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 ein
Flußdiagramm, welches die Beurteilungsoperation bei der
Beurteilung des Auftretens eines anormalen Zustandes von jeder Detektoreinrichtung
veranschaulicht, die durch die Batteriestrom-Detektorvorrichtung
in dem Fahrzeugsteuersystem durchgeführt wird, entsprechend
der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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5 ein
Flußdiagramm, welches die Beurteilungsoperation bei der
Beurteilung des Auftretens eines Batteriefehlers oder Batterieausfalls
wiedergibt (nämlich über das Auftreten eines Kurzschlußausfalls
der Batterie), welche Operation durch die Batteriestrom-Detektorvorrichtung
in dem Fahrzeugsteuersystem gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
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6 ein
Flußdiagramm, welches die Beurteilungsoperation bei der
Beurteilung des Auftretens eines anderen Batterieausfalls (wenn
ein Fehler gemäß einem offenen Batteriestromkreis
aufgetreten ist) veranschaulicht, welche durch die Batteriestrom-Detektorvorrichtung
in dem Fahrzeugsteuersystem gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
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7 ein
Flußdiagramm, welches die Beurteilungsoperation bei der
Beurteilung des Auftretens einer Abtrennung eines Ladedrahtes der
Batterie zeigt, die durch die Batteriestrom-Detektorvorrichtung
in dem Fahrzeugsteuersystem gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
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8 ein
Rahmenformat eines Zustandssignals hinsichtlich der elektrischen
Stromerzeugung, welches von der eingebauten elektrischen Stromerzeugungs-Steuervorrichtung
zu der Batteriestrom-Detektorvorrichtung über eine Kommunikationsleitung
in dem Fahrzeugsteuersystem gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung übertragen wird; und
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9 ein
Rahmenformat für ein elektrisches Stromerzeugungs-Steuersignal,
welches von der Batteriestrom-Detektorvorrichtung zu der eingebauten
elektrischen Stromerzeugungs-Steuervorrichtung über die
Kommunikationsleitung in dem Fahrzeugsteuersystem gemäß der
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übertragen
wird.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Im
Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben. Bei der nachfolgenden Beschreibung der verschiedenen
Ausführungsformen sind gleiche Bezugszeichen oder Bezugsnummern
zum Bezeichnen ähnlicher oder äquivalenter Komponententeile
durch all die verschiedenen Darstellungen und Diagramme hindurch
verwendet.
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Ausführungsform
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Es
folgt eine Beschreibung des Fahrzeugsteuersystems gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Hinweis
auf 1 bis 9.
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1 zeigt
ein Diagramm, welches schematisch die Gesamtkonstruktion des Fahrzeugsteuersystems
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wiedergibt. Wie in 1 gezeigt ist,
besteht das Fahrzeugsteuersystem aus einer Brennkraftmaschine 2 (oder
kurz gesagt, der „Maschine 2"), einer Fahrzeug-Wechselstrommaschine (ALT) 3,
einer Fahrzeugbatterie (BATT) 5 (die im Folgenden kurz
als „Batterie 5'' bezeichnet wird), einer Batteriestrom-Detektorvorrichtung
(S) 6 und einer Anzeigeeinheit 7. Die Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 umfaßt
eine eingebaute Steuervorrichtung 4 für die Generierung
von elektrischem Strom (im Folgenden kurz als „elektrische
Energieerzeugungs-Steuervorrichtung 4'' genannt, was noch
später in Einzelheiten erläutert wird) mit der
Anzeigeeinheit 7. Die Anzeigeeinheit 7 ist elektrisch
mit einem Lampen (L)-Anschluß der elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung 4 verbunden.
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Die
Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 wird durch die Ausgangsleistung
der Maschine 2 in Drehung versetzt, um elektrischen Strom
oder elektrische Energie zu erzeugen. Die Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 liefert
den erzeugten elektrischen Strom zu der Batterie 5 und
auch zu verschiedenen Typen von elektrischen Lasten (nicht gezeigt),
um die Batterie 5 zu laden und um solche elektrischen Lasten
zu betreiben.
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Wie
oben beschrieben ist, umfaßt die Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 die
elektrische Energieerzeugungs-Steuervorrichtung 4. Die
elektrische Energieerzeugungs-Steuervorrichtung 4 reguliert
einen Erregerstrom, welcher der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 zuzuführen
ist, um die Ausgangsspannung der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 zu
steuern oder zu regeln.
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Die
Batteriestrom-Detektorvorrichtung 6 ist nahe der Batterie 5 platziert.
Die Batteriestrom-Detektorvorrichtung 6 detektiert einen
Ladestrom und einen Entladestrom und führt ferner auch
verschiedene Operationen durch (diese werden später noch
in Einzelheiten erläutert). Die Batteriestrom-Detektorvorrichtung 6 ist
fest an einem Anschluß oder einem Gehäuse der
Batterie 5 befestigt, um ein Beispiel anzuführen.
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Die
Anzeigeeinheit 7 ist elektrisch mit der Steuervorrichtung 4 für
die Erzeugung von elektrischer Energie für die Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 über
einen L (Licht)-Anschluß verbunden. Das heißt,
der L-Anschluß der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 ist
elektrisch mit der Anzeigeeinheit 7 verbunden. Die Anzeigeeinheit 7 besteht
aus einer Warnlampe für die Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3.
Die Anzeigeeinheit 7 in Form der Warnlampe ist an einem
Instrumentenpult montiert. Über die Anzeigeeinheit 7 liefert
die elektrische Energieerzeugungs-Steuervorrichtung 4 eine
Warnung hinsichtlich des Auftretens eines anormalen Zustandes der
Generierung des elektrischen Stromes in der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 und
liefert auch vielfältige Benachrichtigungen (deren Einzelheiten
werden noch später beschrieben) für den Fahrzeugfahrer
oder für die Passagiere.
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2 zeigt
ein Blockschaltbild, welches eine detaillierte Konfiguration des
Fahrzeugsteuersystems wiedergibt, welches mit der Batteriestrom-Detektorvorrichtung 6 und
der Steuervorrichtung 4 für die Erzeugung von
elektrischer Energie für die Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 gemäß der
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist.
Wie in 2 gezeigt ist, besteht die Steuervorrichtung 4 für
die Erzeugung von elektrischer Energie aus einem Leistungstransistor 10,
einer Freilauf-Diode 12, einer Wechselstrommaschinen-Drehzahl-Detektoreinheit 14,
einer Spannungs-Detektoreinheit 16 für die elektrische
Stromgenerierung, einer Generierungsverhältnis-Detektoreinheit 18,
einer Speichereinheit 20 für die Speicherung eines
Zustandssignals hinsichtlich der Erzeugung des elektrischen Stroms, einem
Kommunikations-Controller 22, einem Treiber 24,
einer Speichereinheit 26 für die Speicherung eines
Steuersignals hinsichtlich der Erzeugung des elektrischen Stromes,
einer Spannungs-Steuereinheit 28, einer Last-Ansprech-Steuereinheit 30,
einer UND-Schaltung 32, Treiberstufen 34 und 36,
einer Detektionseinheit 40 für die Erzeugung einer
Anormalität, einer Impulsbreiten-Modulation (PWM)-Verarbeitungseinheit 42 und
aus einem Transistor 48.
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Der
Leistungstransistor 10 ist elektrisch mit einer Erregerwicklung 3A der
Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 in Reihe geschaltet. Wenn
der Leistungstransistor 10 eingeschaltet wird, fließt
der Erregerstrom in die Erregerwicklung 3A.
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Die
Freilaufdiode (free wheel diode) 12 ist elektrisch zu der
Erregerwicklung 3A parallel geschaltet. Wenn der Leistungstransistor 10 ausgeschaltet
wird, läßt die Freilaufdiode 12 den Erregerstrom
durch die Erregerwicklung 3A zirkulieren.
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Die
Detektoreinheit 14 für die Wechselstrom-Maschinendrehzahl
detektiert die Drehzahl (oder die Zahl der Umdrehungen) der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3.
Beispielsweise überwacht die Wechselstrommaschinen-Drehzahl-Detektoreinheit 14 die
Frequenz einer Phasenspannung von jeder Phasenwicklung, die eine
Statorwicklung (nicht gezeigt) der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 bildet,
um die Drehgeschwindigkeit der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 zu
detektieren.
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Die
Detektoreinheit 16 für die Generierungsspannung
des elektrischen Stromes detektiert in Form einer elektrischen Energie-Generierungsspannung
die Spannung an der Ausgangsklemme der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3.
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Die
Detektoreinheit 18 für das Generierungsverhältnis
des elektrischen Stromes detektiert ein Generierungsverhältnis
des elektrischen Stromes, welches den Betriebszustand (in Form eines
elektrischen Energie-Generierungszustandes) der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 anzeigt.
Beispielsweise überwacht die Generierungsverhältnis-Detektoreinheit 18 die
Spannung an einem F-Anschluß, der an einem Verbindungsknotenpunkt
zwischen dem Leistungstransistor 10 (der ebenfalls mit
der Freilaufdiode 12 und der Detektoreinheit 18 für
das Generierungsverhältnis des elektrischen Stromes verbunden ist)
und der Erregerwicklung 3A verbunden ist, um das EIN-Tastverhältnis
oder die Einschaltzeit des Leistungstransistors 10 als
elektrisches Stromgenerierungsverhältnis zu detektieren.
Das EIN-Tastverhältnis (ON-duty) des Leistungstransistors 10 besteht aus
einem relativen Verhältnis des Einschaltzustandes des Leistungstransistors 10 zu
dem Ausschalt-Zustand desselben.
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Die
Detektoreinheit 40 für die Anormalitätserzeugung
detektiert das Auftreten des anormalen Zustandes der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3. Beispielsweise
detektiert die Detektoreinheit 40 für die Anormalitätserzeugung
das Auftreten eines Bruches oder Abtrennens von und das Entstehen
eines Kurzschlusses in der Statorwicklung bzw. der Erregerwicklung
und einer Gleichrichtervorrichtung. Wenn das Auftreten des anormalen
Zustandes detektiert wird, gibt die Detektoreinheit 40 für
die Anormalitätserzeugung Informationen (t4) über
die Wechselstrommaschinen-Anormalität aus.
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Die
Generierungsverhältnis-Detektoreinheit 18 detektiert
und überträgt ein Generierungsverhältnis
(t1) des elektrischen Stromes zu der Speichereinheit 20 für
das den Generierungszustand des elektrischen Stromes angebende Signal
(und auch zu der Lastansprech-Steuereinheit 30). Die Detektoreinheit 16 für
die Generierungsspannung des elektrischen Stromes detektiert und überträgt
die Spannung (t2) hinsichtlich der Generierung des elektrischen
Stromes zu der Speichereinheit 20 für das Generierungszustandssignal
in Bezug auf den elektrischen Strom. Die Wechselstrommaschinendrehzahl-Detektoreinheit 14 detektiert
und überträgt eine Drehgeschwindigkeit (t3) der
Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 zu der Speichereinheit 20 für
das Generierungszustandssignal des elektrischen Stromes. Die Anormalitätserzeugungs-Detektoreinheit 40 gibt
ein Zustandssignal über die Generierung des elektrischen Stromes,
welches die Informationen (t4) über die Wechselstrommaschinen-Anormalität
enthält, zu der Speichereinheit 20 für
das Generierungszustandssignal des elektrischen Stromes aus.
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Wenn
solche Datenelemente t1, t2, t3 und t4 empfangen werden, speichert
die Speichereinheit 20 für das Generierungszustandssignal
des elektrischen Stromes diese in einem Speicher ab.
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Der
Kommunikations-Controller 22 empfängt das Generierungszustandssignal
hinsichtlich des elektrischen Stromes, welches von der Speichereinheit 20 für
das Generierungszustandssignal des elektrischen Stromes übertragen
wird, und wandelt und moduliert das empfangene Generierungszustandssignal
des elektrischen Stromes unter Verwendung eines vorbestimmten Formats.
Der Kommunikations-Controller 22 überträgt
das modulierte Signal zu der Treiberstufe 24. Die Treiberstufe 24 überträgt
das modulierte Signal zu der Batteriestrom-Detektorvorrichtung 6 über
eine digitale Kommunikationsleitung. Die Treiberstufe 24 hat
auch eine Funktion zum Empfangen eines digitalen modulierten Signals,
welches von der Batteriestrom-Detektorvorrichtung 6 über
die Kommunikationsleitung übertragen wird.
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Die
Treiberstufe 24 empfängt ein demoduliertes digitales
Signal als ein elektrisches Energiegenerierungs-Steuersignal, welches
von der Batteriestrom-Detektorvorrichtung 6 über
die Kommunikationsleitung übertragen wird. Der Kommunikations-Controller 22 demoduliert
das digitale modulierte Signal.
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Das
Steuersignal für die Generierung des elektrischen Stromes,
welches durch den Demodulationsprozeß des Kommunikations-Controllers 22 erhalten
wird, wird in der Speichereinheit 26 für das Generierungssteuersignal
des elektrischen Stromes gespeichert. Das Steuersignal für
die Generierung des elektrischen Stromes enthält einen
Spannungsbefehlswert (r1) für die Generierung des elektrischen Stromes,
einen Lastansprech-Steuerbefehlswert (r2) und ein Anzeigeeinheit-Steuersignal
(r3).
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Die
Spannungs-Steuereinheit 28 steuert die Generierungsspannung
für den elektrischen Strom der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3,
um einen vorbestimmten Regulierungsspannungswert auszugeben, der
basierend auf dem Spannungsbefehlswert (r1) für die Generierung
des elektrischen Stromes angezeigt wird. Das heißt, die
Spannungs-Steuereinheit 28 gibt ein Steuersignal aus, um
eine Spannungssteuerung oder Spannungsregelung der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 zu
erreichen.
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Die
Lastansprech-Steuereinheit 30 steuert das Lastansprechverhalten,
um das Generierungsverhältnis des elektrischen Stromes
basierend auf einem Verhältnis zu erhöhen, welches
durch den Lastansprech-Steuerbefehlswert (r2) angezeigt wird. Die Lastansprech-Steuereinheit 30 gibt
ein Steuersignal aus, um diese Lastansprechsteuerung oder Lastansprechregelung
zu erreichen. Wenn die empfangenen Steuersignale, die von der Spannungs-Steuereinheit 28 und
der Lastansprech-Steuereinheit 30 übertragen werden,
empfangen werden, führt die UND-Schaltung 32 eine
logische Produkt(UND)-Operation durch. Die UND-Schaltung 32 gibt
ein Treibersignal als Ergebnis der logischen UND-Verknüpfung
an die Treiberstufe 34 aus. Die Treiberstufe 34 treibt
dann den Leistungstransistor 10 an, und zwar basierend
auf dem Treibersignal, welches von der UND-Schaltung 32 her übertragen wird.
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Wenn
das Anzeigeeinheit-Steuersignal empfangen wird, führt die
PWM-Verarbeitungseinheit 42 eine Impulsbreiten-Modulation
an dem empfangenen Anzeigeeinheit-Steuersignal durch und erzeugt
dann ein Benachrichtigungssignal. Die Treiberstufe 46 treibt
den Transistor 48 entsprechend dem Benachrichtigungssignal
an, welches von der PWM-Verarbeitungseinheit 42 übertragen
wird, um das Aufleuchten der Anzeigeeinheit 7 zu steuern,
die elektrisch mit dem Licht (L)-Anschluß verbunden ist.
Der L-Anschluß der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 ist
elektrisch mit der Anzeigeeinheit verbunden, die aus einer Warnlampe
für die Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 besteht.
Die Anzeigeeinheit 7 in Form der Warnlampe ist an dem Instrumentenpult montiert.
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Wie
in 2 gezeigt ist, besteht die Batteriestrom-Detektorvorrichtung 6 aus
einem Shunt-Widerstand 50, Verstärkern 52 und 60,
Analog-zu-Digital(A/D)-Umsetzern 54, 62 und 82,
Widerständen 56 und 58, einem Microcomputer 64 (in
Form einer Steuereinrichtung, die in den Ansprüchen beschrieben ist),
einer Treiberstufe 70, einem Kommunikations-Controller 72,
einer Speichereinheit 74 für das Generierungszustandssignal
des elektrischen Stromes, einer Speichereinheit 76 für
das Generierungssteuersignal des elektrischen Stromes, einer Temperatur-Detektoreinheit 80,
einer elektrischen Leistungsschaltung 84 und Kondensatoren 86 und 88.
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Der
Shunt-Widerstand 50 bildet einen Widerstand, um einen Lade-/Entladestrom
der Batterie 5 zu detektieren. Ein Ende des Shunt-Widerstandes 50 ist elektrisch
mit einem negativen (–) Elektrodenanschluß oder
einer Elektrodenklemme der Batterie 5 verbunden, und das
andere Ende des Shunt-Widerstandes 50 ist geerdet oder
mit Masse verbunden. Der Verstärker 52 besteht
aus einem Differenzverstärker, um ein Beispiel zu nennen.
Der Verstärker 52 verstärkt die Spannung
an den beiden Enden des Shunt-Widerstandes 50. Der Verstärker 52 gibt
eine verstärkte Spannung an den A/D-Umsetzer 54 aus. Der
A/D-Umsetzer wandelt die verstärkte Spannung, die von dem
Verstärker 52 her übertragen wird, in
digitale Datenelemente um. Der A/D-Umsetzer 52 gibt die
digitalen Datenelemente an den Microcomputer 64 aus.
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Die
Widerstände 56 und 58 bilden eine Spannungsteilerschaltung,
um die Klemmenspannung (in Form einer Batteriespannung) der Batterie 5 zu
detektieren. Ein Ende der Spannungsteilerschaltung ist elektrisch
mit einem positiven Elektrodenanschluß bzw. einer Klemme
der Batterie 5 verbunden. Das andere Ende der Spannungsteilerschaltung
ist geerdet oder mit Masse verbunden.
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Der
Verstärker 60 besteht aus einem arithmetischen
Verstärker, um ein Beispiel zu nennen. Der Verstärker 60 dient
als eine Pufferstufe, die an die Ausgangsseite der Spannungsteilerschaltung
angeschlossen ist, welche aus den Widerständen 56 und 58 besteht.
Die Ausgangsspannung des Verstärkers 60 entspricht
der geteilten Spannung an dem Verbindungsknotenpunkt der Widerstände 56 und 58,
wie in 2 gezeigt ist.
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Der
Verstärker 60 gibt die Ausgangsspannung an den
A/D-Umsetzer 62 aus. Der A/D-Umsetzer 62 empfängt
die Ausgangsspannung und wandelt diese in digitale Datenelemente
um. Der Microcomputer 64 empfängt die digitalen
Datenelemente, die von dem A/D-Umsetzer 62 her übertragen
werden.
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Die
Temperatur-Detektoreinheit 80 detektiert die Temperatur
der Batterie 5. Beispielsweise gibt die Temperatur-Detektoreinheit 80 eine
Spannung aus, die der Temperatur der Batterie 5 entspricht.
Wenn die Spannung von der Temperatur-Detektoreinheit 80 empfangen
wird, wandelt der A/D-Umsetzer 62 die Spannung in digitale
Datenelemente um und überträgt die digitalen Daten
zu dem Microcomputer 64. Der Microcomputer 64 berechnet
den Zustand der Batterie 5 (zum Beispiel den Ladezustand
der Batterie 5) basierend auf den Datenelementen, die von den
A/D-Umsetzern 54, 62 und 82 und noch
anderen her übertragen werden. Basierend auf dem Zustand der
Batterie 5 bestimmt der Microcomputer 64 den elektrischen
Stromgenerierungs-Befehlswert als die Regulierungsspannung für
die Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3, und bestimmt den Ladeansprech-Steuerbefehlswert
als einen Steuerparameter, der dann verwendet werden muß,
wenn die Steuervorrichtung 4 für die Generierung
des elektrischen Stromes die Lastansprechsteuerung der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 durchführt.
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Der
Microcomputer 64 gibt das Steuersignal für die
Generierung des elektrischen Stromes aus, welches sowohl den Befehlswert
für die Generierung des elektrischen Stromes als auch den
Lastansprech-Steuerbefehlswert enthält. Die Stromquellenschaltung 84 führt
elektrischen Strom zu dem Microcomputer 64 und zu anderen
Schaltungen zu, damit diese arbeiten.
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Die
Treiberstufe 70 und der Kommunikations-Controller 72 führen
die Digitaldaten-Kommunikation zwischen der Batteriestrom-Detektorvorrichtung 6 und
der Steuervorrichtung 4 für die Generierung des
elektrischen Stromes über die digitale Kommunikationsleitung
durch. Diese Treiberstufe 70 und der Kommunikations-Controller 72,
die in der Batteriestrom-Detektorvorrichtung 6 inkorporiert
sind, führen in grundlegender Weise die gleiche Operation
der Treiberstufe 24 und des Kommunikations-Controllers 72 durch,
die in der Steuervorrichtung 4 für die Generierung
des elektrischen Stromes inkorporiert sind.
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Wenn
die Treiberstufe 70 das modulierte digitale Signal (als
das Zustandssignal für die Generierung des elektrischen
Stromes), welches von der Steuervorrichtung 4 für
die Generierung des elektrischen Stromes her übertragen
wird, und zwar über die digitale Kommunikationsleitung,
demoduliert der Kommunikations-Controller 72 das modulierte
digitale Signal, um das Zustandssignal gemäß der
Generierung des elektrischen Stromes abzuleiten. Die Speichereinheit 74 für
das Zustandssignal für die Generierung des elektrischen
Stromes speichert das Zustandssignal für die Generierung
des elektrischen Stromes, welches von dem Kommunikations-Controller 72 her übertragen
wird.
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Wenn
das Steuersignal für die Generierung des elektrischen Stromes,
welches von dem Microcomputer 64 her übertragen
wird, in der Speichereinheit 76 für das Steuersignal
entsprechend der Generierung des elektrischen Stromes gespeichert
wird, moduliert der Kommunikations-Controller 72 das Steuersignal
für die Generierung des elektrischen Stromes in ein vorbestimmtes
Datenformat, um dann die digitale Kommunika tion zwischen der Steuervorrichtung 4 für
die Generierung des elektrischen Stromes und für die Batteriestrom-Detektorvorrichtung 6 durchzuführen.
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Die
Treiberstufe 70 überträgt das modulierte digitale
Signal zu der Steuervorrichtung 4 für die Generierung
des elektrischen Stromes, und zwar über die digitale Kommunikationsleitung.
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In
der Batteriestrom-Detektorvorrichtung 6 ist die Batteriestrom-Detektoreinrichtung
aus dem Shunt-Widerstand 50, dem Verstärker 52 und
dem A/D-Umsetzer 54 gebildet. Die Batteriespannungs-Detektoreinrichtung
besteht aus den Widerständen 56 und 58,
dem Verstärker 60 und dem A/D-Umsetzer 62.
Die Batterietemperatur-Detektoreinrichtung besteht aus der Temperatur-Detektoreinheit 80 und
dem A/D-Umsetzer 82.
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In
der Konstruktion des Fahrzeugsteuersystems gemäß der
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung führt
der Microcomputer 64 (in Form der Steuereinrichtung, die
in den Ansprüchen beschrieben ist) in der Batteriestrom-Detektorvorrichtung 6 die
Detektionsoperation durch, um das Auftreten eines anormalen Zustandes
von solchen Detektoreinrichtungen zu detektieren und um einen Batterieausfall
oder Batteriefehler und das Abtrennen des Ladedrahtes der Batterie 5 zu
detektieren. Der Microcomputer 64 gibt das Steuersignal
für die Generierung des elektrischen Stromes, welches die
Anormalitäts-Informationen enthält, welche das
Auftreten des anormalen Zustandes von solchen Detektoreinrichtungen
und Komponenten zusätzlich zu dem Stromgenerierungs-Befehlswert
und dem Ladeansprech-Steuerbefehlswert, wie oben beschrieben wurde,
enthalten.
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Der
Microcomputer 64 entspricht der Steuereinrichtung für
die Generierung des elektrischen Stromes bzw. der elektrischen Energie
der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 und der Anormalitäts-Beurteilungseinrichtung.
Die Treiberstufe 70 und der Kommunikations-Controller 72 entsprechen
der Kommunikationseinrichtung.
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Es
folgt nun eine Beschreibung des Betriebes des Fahrzeugsteuersystems
gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, welches die oben beschriebene Konstruktion aufweist.
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3 zeigt
ein Flußdiagramm des Betriebes der Steuervorrichtung 4 für
die Generierung des elektrischen Stromes für die Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 in
dem Fahrzeugsteuersystem gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Wenn
die Steuervorrichtung 4 für die Generierung des
elektrischen Stromes das Auftreten eines anormalen Zustandes von
wenigstens einer der Einrichtungen gemäß den Detektoreinrichtungen
in der Batteriestrom-Detektorvorrichtung 6 detektiert (wie beispielsweise
der Batteriestrom-Detektoreinrichtung, der Batteriespannungs-Detektoreinrichtung, der
Batterietemperatur-Detektoreinrichtung) („JA” bei dem
Schritt S100) verläuft der Fluß weiter zu einem Schritt
S101. Das heißt, bei dem Schritt S100 beurteilt die Steuervorrichtung 4 für
die Generierung des elektrischen Stromes, ob ein anormaler Zustand
in jeder der Detektoreinrichtungen auftritt oder nicht, und zwar
basierend auf den Anormalitäts-Informationen, die in dem
Zustandssignal für die Generierung des elektrischen Stromes
enthalten sind, welches von der Batteriestrom-Detektorvorrichtung 6 zu
der Steuervorrichtung 4 für die Generierung des
elektrischen Stromes übertragen wird. Das heißt,
wenn die Steuervorrichtung 4 für die Generierung
des elektrischen Stromes beurteilt, daß ein anormaler Zustand
bei irgendeiner der Detektoreinrichtungen aufgetreten ist („JA"
bei dem Schritt S100), verläuft der Betriebsfluß zu
dem Schritt S101. Bei dem Schritt S101 überträgt die
PWM-Verarbeitungseinheit 42 ein PWM-Signal gemäß einem
Hoch- und Niedrig-Pegelmuster zu der Treiberstufe 46, um
den Aufleuchtzyklus der Anzeigeeinheit 7 zu steuern (oder
der Warnlampe), die an den L-Anschluß der Steuervorrichtung 4 für
die Generierung des elektrischen Stromes in der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 angeschlossen
ist. Der Aufleuchtzyklus der Anzeigeeinheit 7, wenn ein anormaler
Zustand in der Detektoreinrichtung auftritt, unterscheidet sich
von dem Aufleuchtmuster der Anzeigeeinheit 7, wenn ein
Batterieausfall oder Batteriefehler oder eine Abtrennung des Ladedrahtes
auftritt (wird noch später in Verbindung mit dem Schritt S106
beschrieben). Beispielsweise schaltet die Treiberstufe 46 die
Anzeigeeinheit 7 ein und aus, und zwar mit einem vorbestimmten
Zyklus; oder führt einen absinkenden Dimmvorgang der Helligkeit
der Anzeigeeinheit 7 durch oder eine allmähliche
Erhöhung der Helligkeit der Anzeigeeinheit 7 (Schritt S101).
Das Anzeige- oder Darstellmuster der Anzeigeeinheit 7,
wenn der anormale Zustand in der Detektoreinrichtung auftritt, ist
jedoch nicht auf das oben beschriebene Aufleuchtmuster beschränkt,
welches bei dem Schritt S101 gezeigt ist. Es ist beispielsweise auch
annehmbar, verschiedene Muster zu verwenden, um über das
Auftreten des anormalen Zustandes von jeder Detektoreinrichtung
den Fahrzeugfahrer oder die Passagiere zu unterrichten, vorausgesetzt,
diese unterscheiden sich von dem Erleuchtungsmuster oder Aufleuchtmuster,
wenn ein Batterieausfall oder eine Abtrennung des Ladedrahtes auftritt.
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Als
Nächstes wird bei einem Schritt S102 die elektrische Energie-Generierungssteuerung
für die Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 auf eine
Eigen-Steuerung umgeschaltet, die durch die Steuervorrichtung 4 für
die Generierung des elektrischen Stromes in der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 durchgeführt
wird, welche den Stromgenerierungs-Befehlswert und den Lastansprech-Steuerbefehlswert
nicht verwendet, die von der Batteriestrom-Detektorvorrichtung 6 übertragen
werden. Beispielsweise wird die Eigensteuer-Operation der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 bei
dem Schritt S102 umgeschaltet, und zwar unter Verwendung vorbestimmter
Werte, wie beispielsweise eines Befehlswertes für die Generierung
des elektrischen Stromes, der durch die Spannungs-Steuereinheit 28 zu
verwenden ist, oder eines Lastansprech-Steuerbefehlswertes, der
durch die Lastansprech-Steuereinheit 30 zu verwenden ist.
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Wenn
auf der anderen Seite das Beurteilungsergebnis bei dem Schritt S100
anzeigt, daß kein anormaler Zustand in jeder der Detektoreinrichtungen
vorhanden ist, verläuft der Operationsfluß zu
einem Schritt S103. Bei dem Schritt S103 wird detektiert, ob ein
Batterieausfall auftritt oder nicht oder ob der Ladedraht der Batterie 5 abgetrennt
ist oder nicht abgetrennt ist.
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Die
Steuervorrichtung 4 für die Erzeugung von elektrischem
Strom detektiert das Auftreten des Batterieausfalls oder der Abtrennung
des Ladedrahtes der Batterie 5 basierend auf den Anormalitäts-Informationen,
die in dem Steuersignal für die Generierung des elektrischen
Stromes enthalten sind, welches von der Batteriestrom-Detektor vorrichtung 6 zu der
Steuervorrichtung 4 für die Erzeugung des elektrischen
Stromes übertragen wird. Wenn der Batterieausfall oder
die Abtrennung des Ladedrahtes für die Batterie 5 nicht
auftritt („NEIN” bei dem Schritt S103), verläuft
der Operationsfluß zu einem Schritt S104.
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Bei
dem Schritt S104 gibt die PWM-Verarbeitungseinheit 42 immer
das Treibersignal mit einem niedrigen Pegel an die Treiberstufe 46 aus.
Die Treiberstufe 46 schaltet die Anzeigeeinheit 47 aus
und schaltet diese so lange nicht ein, bis die Treiberstufe 46 das
Treibersignal mit einem hohen Pegel empfängt. Daher leuchtet
die Anzeigeeinheit 47 nicht.
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Danach
führt die Steuervorrichtung 4 für die Erzeugung
des elektrischen Stromes die übliche Ladesteuerung für
die Batterie 5 basierend auf dem Spannungs-Befehlswert
für die Erzeugung des elektrischen Stromes und dem Lastansprech-Steuerbefehlswert
durch, die von der Batteriestrom-Detektorvorrichtung 6 übertragen
werden (Schritt S105).
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Wenn
das Auftreten des Batteriefehlers oder der Abtrennung des Ladedrahtes
der Batterie 5 detektiert wird („JA” bei
dem Schritt S103), verläuft der Operationsfluß zu
dem Schritt S106. Bei dem Schritt S106 gibt die PWM-Verarbeitungseinheit 42 das PWM-Signal,
welches ein vorbestimmtes Muster aufweist, mit einem konstanten
hohen Pegel oder einem Einschalt-Tastverhältnis von nahezu
100% an die Treiberstufe 46 aus, um das Leuchten der Anzeigeeinheit 7 fortzusetzen,
die mit dem L-Anschluß der Steuervorrichtung 4 für
die Erzeugung des elektrischen Stromes in der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 verbunden
ist.
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Nach
dem Schritt S106 verläuft der Operationsfluß zu
dem Schritt S102. Bei dem Schritt S102 führt die Steuervorrichtung 4 für
die Erzeugung des elektrischen Stromes die Eigen-Steueroperation durch.
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4 zeigt
ein Flußdiagramm der Beurteilungsoperation bei der Beurteilung
des Auftretens eines anormalen Zustandes von jeder der Detektoreinrichtungen
durch die Batteriestrom-Detektorvorrichtung 6 in dem Fahrzeugsteuersystem
gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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Wenn
der Batteriestromwert Ib, der durch die Batteriestrom-Detektoreinrichtung
detektiert wird, ein Batteriespannungswert Vb, der durch die Batteriespannungs-Detektoreinrichtung
detektiert wird, und eine Batterietemperatur Tb, die durch die Batterietemperatur-Detektoreinrichtung
detektiert wird (Schritt S200), gelesen werden, beurteilt der Microcomputer 64,
ob jeder solcher detektierten Werte Ib, Vb und Tb größer
ist als ein erster vorbestimmter Wert oder nicht oder ob jeder dieser
detektierten Werte Ib, Vb und Tb kleiner ist als ein zweiter vorbestimmter
Wert oder nicht (Schritt S201). Diese Beurteilung bei dem Schritt
S201 bildet eine Prüfung, ob jeder dieser detektierten
Werte Ib, Vb und Tb außerhalb des vorbestimmten Bereiches
liegt oder nicht, welcher durch den ersten und den zweiten vorbestimmten
Wert angegeben ist. Der erste vorbestimmte Wert und der zweite vorbestimmte
Wert werden im Voraus für jeden Wert gemäß dem
Batteriestromwert, dem Batteriespannungswert und dem Batterietemperaturwert
eingestellt.
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Wenn
das Beurteilungsergebnis bei dem Schritt S201 anzeigt, daß jeder
der detektierten Werte Ib, Vb und Tb außerhalb des Bereiches
liegt, der durch den ersten und den zweiten vorbestimmten Wert angegeben
wird („JA” bei dem Schritt S201), verläuft
der Operationsfluß zu einem Schritt S202.
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Bei
dem Schritt S202 beurteilt der Microcomputer 64, wie viel
Zeit vergangen ist, seit die detektierten Werte außerhalb
des vorbestimmten Bereiches zu liegen begonnen haben (Schritt S202).
Wenn die verstrichene Zeitperiode nicht kleiner ist als eine vorbestimmte
Zeitperiode („JA” bei dem Schritt S202), beurteilt
der Microcomputer 64, daß die Detektoreinrichtungen
entsprechend dem detektierten Wert, der außerhalb des vorbestimmten
Bereiches liegt, sich in einem anormalen Zustand befindet (Schritt
S203).
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Wenn
andererseits das Beurteilungsergebnis anzeigt, daß die
verstrichene Zeitperiode kleiner ist als die vorbestimmte Zeitperiode
(„NEIN” bei dem Schritt S202), be urteilt der Microcomputer 64,
daß keine Detektoreinrichtung in einen anormalen Zustand
gefallen ist (Schritt S204).
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Die
Anormalitäts-Informationen, die von der Batteriestrom-Detektorvorrichtung 6 zu
der Steuervorrichtung 4 für die Erzeugung des
elektrischen Stromes beziehungsweise der elektrischen Energie zu übertragen
sind, enthalten die Beurteilungsergebnisse, die bei dem Schritt
S203 und bei dem Schritt S204 erhalten werden.
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5 zeigt
ein Flußdiagramm der Beurteilungsoperation bei der Beurteilung
des Auftretens eines Batterieausfalls oder Batteriefehlers (nämlich das
Entstehen eines Kurzschlußausfalls in der Batterie 5)
durch die Batteriestrom-Detektorvorrichtung 6 in dem Fahrzeugsteuersystem
gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, Der Microcomputer 64 liest den detektierten
Batteriespannungswert Vb über den A/D-Umsetzer 62 und
den detektierten Batteriestromwert Ib über den A/D-Umsetzer 54.
Der Microcomputer 64 beurteilt dann, ob der detektierte
Batteriespannungswert Vb kleiner ist als ein dritter vorbestimmter
Wert (Schritt S300) oder nicht. Wenn das Beurteilungsergebnis bei
dem Schritt S300 „JA" angibt, verläuft der Operationsfluß zu
einem Schritt S301. Bei dem Schritt S301 beurteilt der Microcomputer 64 weiter,
ob der detektierte Batteriestromwert Ib kleiner ist als ein vierter
vorbestimmter Wert oder nicht.
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Wenn
beide Beurteilungen bei dem Schritt S300 und dem Schritt S301 „JA"
anzeigen, verläuft der Operationsfluß zu einem
Schritt S302. Bei dem Schritt S302 beurteilt der Microcomputer 64,
ob die vorbestimmte Zeitperiode unter dem Zustand einer Befriedigung
gemäß „JA" in beiden Schritten S300 und
S301 verstrichen ist oder nicht. Wenn das Beurteilungsergebnis bei
dem Schritt S302 „JA" anzeigt, nämlich daß die
vorbestimmte Zeitperiode verstrichen ist, beurteilt der Microcomputer 64,
daß ein Kurzschluß im Inneren der Batterie 5 entstanden
ist (Schritt S303).
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Wenn
auf der anderen Seite das Beurteilungsergebnis bei jedem der Schritte
S300, S301 und S302 „NEIN" anzeigt, beurteilt der Microcomputer 64, daß die
Batterie 5 sich in einem normalen Zustand befindet (Schritt
S304).
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6 ist
ein Flußdiagramm der Beurteilungsoperation bei der Beurteilung
des Auftretens eines anderen Batteriefehlers oder Batterieausfalls
(ob ein Batterie-Offenschaltkreis-Fehler aufgetreten ist) vermittels
der Batteriestrom-Detektorvorrichtung 6 in dem Fahrzeugsteuersystem
gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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Der
Microcomputer 64 liest den detektierten Batteriestromwert
Ib über den A/D-Umsetzer 54 und ein Wechselstrommaschinen-Anormalitätssignal
in dem Zustandssignal für die Erzeugung des elektrischen
Stromes, welches von der Steuervorrichtung 4 für
die Erzeugung des elektrischen Stromes übertragen wird.
Der Microcomputer 64 beurteilt dann, ob der detektierte
Batteriestromwert Ib bei null Ampere liegt oder nicht (Schritt S400).
Wenn das Beurteilungsergebnis bei dem Schritt S400 „JA"
anzeigt, verläuft der Operationsfluß zu einem
Schritt S401. Bei dem Schritt S401 beurteilt der Microcomputer 64 weiter,
ob das Wechselstrommaschinen-Anormalitätssignal, welches
in dem Zustandssignal für die Erzeugung des elektrischen
Stromes enthalten ist, das Auftreten des anormalen Zustandes anzeigt
oder nicht.
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Wenn
beide Beurteilungsergebnisse bei dem Schritt S400 und S401 „JA"
anzeigen, verläuft der Operationsfluß zu einem
Schritt S402.
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Bei
dem Schritt S402 beurteilt der Microcomputer 64, ob eine
vorbestimmte Zeitperiode unter dem Zustand der Befriedigung gemäß „JA"
bei beiden Schritten S400 und S401 verstrichen ist oder nicht. Wenn
das Beurteilungsergebnis bei dem Schritt S402 „JA" anzeigt,
nämlich daß die vorbestimmte Zeitperiode verstrichen
ist, beurteilt der Microcomputer 64, ob ein Batterie-Offenschaltkreis-Fehler
oder Ausfall im Inneren der Batterie 5 aufgetreten ist
(Schritt S403).
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Wenn
auf der anderen Seite das Beurteilungsergebnis bei jedem der Schritte
S400, S401 und S402 „NEIN" anzeigt, beurteilt der Microcomputer 64, daß sich
die Batterie 5 in dem normalen Zustand befindet und daß kein
Batterie-Offenschaltkreis-Fehler oder Ausfall in der Batterie 5 aufgetreten
ist (Schritt S404).
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7 zeigt
ein Flußdiagramm der Beurteilungsoperation bei der Beurteilung
des Auftretens einer Abtrennung des Ladedrahtes der Batterie 5 durch die
Batteriestrom-Detektorvorrichtung 6 in dem Fahrzeugsteuersystem
gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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Der
Microcomputer 64 liest den detektierten Batteriespannungswert
Vb über den A/D-Umsetzer 62 und einen Spannungswert
Va für die Erzeugung des elektrischen Stromes, der in dem
Zustandssignal für die Erzeugung des elektrischen Stromes
enthalten ist, welches von der Steuervorrichtung 4 für
die Erzeugung des elektrischen Stromes her übertragen wird
(Schritt S500).
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Der
Microcomputer 64 beurteilt, ob eine Differenz zwischen
dem Spannungswert Va für die Erzeugung des elektrischen
Stromes und dem detektierten Batteriespannungswert Vb größer
ist als ein fünfter vorbestimmter Wert oder nicht (Schritt
S501).
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Wenn
das Beurteilungsergebnis bei dem Schritt S501 „JA" ergibt,
wenn nämlich die Differenz größer ist
als der fünfte vorbestimmte Wert, verläuft der
Operationsfluß zu einem Schritt S502. Bei dem Schritt S502
beurteilt der Microcomputer 64, ob eine vorbestimmte Zeitperiode
verstrichen ist, und zwar unter dem Zustand, der „JA" befriedigt,
und zwar bei dem Schritt S501. Wenn das Beurteilungsergebnis bei
dem Schritt S502 „JA" anzeigt, daß nämlich
die vorbestimmte Zeitperiode verstrichen ist, beurteilt der Microcomputer 64,
daß eine Abtrennung des Ladedrahtes in der Batterie 5 aufgetreten
ist (Schritt S503).
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Wenn
auf der anderen Seite das Beurteilungsergebnis bei jedem der Schritte
S501 und S502 „NEIN" anzeigt, beurteilt der Microcomputer 64,
daß die Batterie 5 sich in einem normalen Zustand
befindet, daß nämlich der Ladedraht der Batterie 5 in
korrekter Weise arbeitet (Schritt S504).
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8 zeigt
ein Rahmenformat des Zustandssignals für die Erzeugung
des elektrischen Stromes, welches von der Steuervorrichtung 4 für
die Erzeugung des elektrischen Stromes zu der Batteriestrom-Detektorvorrichtung 6 über
die digitale Kommunikationsleitung bei dem Fahrzeugsteuersystem gemäß der
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu übertragen
ist.
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Das
Rahmenformat des Zustandssignals für die Erzeugung des
elektrischen Stromes, welches in 8 gezeigt
ist, enthält das elektrische Strom-Generierungsverhältnis
der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 5, die Drehzahl der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 5,
die Generierungsspannung für den elektrischen Strom der
Fahrzeug-Wechselstrommaschine 5 und eine Anormalitäts-Information
der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 5.
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9 zeigt
ein Rahmenformat für das Steuersignal für die
Erzeugung des elektrischen Stromes, welches von der Batteriestrom-Detektorvorrichtung 6 zu
der Steuervorrichtung 4 für die Erzeugung des elektrischen
Stromes über die Kommunikationsleitung in dem Fahrzeugsteuersystem
gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zu übertragen ist.
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Das
Rahmenformat, welches übertragen werden soll und welches
in 9 gezeigt ist, enthält den Spannungsbefehlswert
für die Erzeugung des elektrischen Stromes, den Lastansprech-Steuerbefehlswert
und die Anormalitäts-Information, die in der Speichereinheit 46 für
das Steuersignal für die Erzeugung des elektrischen Stromes
in der Batteriestrom-Detektorvorrichtung 6 gespeichert
sind.
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Wie
oben in Einzelheiten beschrieben ist, kann das Fahrzeugsteuersystem
gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung den Fahrer des Fahrzeugs oder die Passagiere über
das Auftreten eines anormalen Zustandes in jeder der Detektoreinrichtungen über
die Anzeigeeinheit 7 (oder die Warnlampe) informieren,
welche mit der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 über
den L-Anschluß verbunden ist. Da demzufolge das Fahrzeugsteuersystem
gemäß der vorliegenden Erfindung keinerlei spezielle
Anzeigeeinheit erfordert, um die Anormalitäts-Informationen
darzustellen, ist es möglich, eine Vergrößerung
des Bereiches für die Einfügung in das Instrumentenpult
zu vermeiden und auch eine Erhöhung der gesamten Herstellungskosten
zu verhindern.
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Da
darüber hinaus das Fahrzeugsteuersystem gemäß der
vorliegenden Erfindung eine digitale Datenkommunikation durchführen
kann, um die Anormalitäts-Informationen zwischen der Batteriestrom-Detektorvorrichtung 6 und
der Steuervorrichtung 4 für die Erzeugung des
elektrischen Stromes über die digitale Kommunikationsleitung
zu übertragen, wird es möglich, den Einfluß von
Störsignalen zu reduzieren. Da ferner das Fahrzeugsteuersystem
gemäß der vorliegenden Erfindung über
das Auftreten eines anormalen Zustandes den Fahrzeugfahrer und die
Passagiere ohne irgendeine ECU und ähnliches informieren
kann, ist es auch möglich, die Arbeitsbelastung der ECU
zu reduzieren.
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Da
darüber hinaus das Fahrzeugsteuersystem gemäß der
vorliegenden Erfindung über das Auftreten des Batterieausfalls
und das Abtrennen des Ladedrahtes der Batterie 5 zusätzlich
zu dem Auftreten eines anormalen Zustandes der Detektoreinrichtungen
den Fahrzeugfahrer und die Passagiere über die Anzeigeeinheit 7 informieren
kann, weiß der Fahrzeugfahrer und wissen die Passagiere über
den anormalen Zustand und den Ausfall aufgrund vieler unterschiedlicher
Ursachen über die Anzeigeeinheit 7 Bescheid. Dies
erhöht die Zuverlässigkeit des Ladesystems, um
die Batterie 5 zu laden.
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Da
ferner das Fahrzeugsteuersystem gemäß der vorliegenden
Erfindung über das Auftreten des anormalen Zustandes von
jeder Detektoreinrichtung, einem Batterieausfall und einem Abtrennen
des Ladedrahtes durch unterschiedliche Darstellungsmuster vermittels
der Anzeigeeinheit 7 informieren kann, wird es möglich, über
das Auftreten des anormalen Zustandes von solchen Detektoreinrichtungen,
der Batterie 5 und anderer Vorrichtungen durch unterschiedliche
Anzeigemuster zu benachrichtigen, die von deren Dringlichkeits-Priorität
abhängen.
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Ferner
befehligt das Fahrzeugsteuersystem gemäß der vorliegenden
Erfindung die Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3 darüber,
ihren Eigensteuer-Generierungsbetrieb für den elektrischen Strom
durchzuführen, anstatt die Steuerung der Generierung des
elekt rischen Stromes durch die Batteriestrom-Detektorvorrichtung 6 durchzuführen,
wenn der anormale Zustand auftritt. Es wird dadurch möglich,
eine falsche Steuerung der Generierung von elektrischer Energie
der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 3, abhängig
von jedem anormalen Zustand verursacht, zu vermeiden.
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(Merkmale und Wirkungen der vorliegenden
Erfindung)
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Bei
dem Fahrzeugsteuersystem gemäß einem anderen Aspekt
der vorliegenden Erfindung ist es ferner zu bevorzugen, daß die
Beurteilungseinrichtung für den anormalen Zustand das Auftreten des
anormalen Zustandes der Batterie und das Auftreten der Abtrennung
eines Ladedrahtes der Batterie, der elektrisch mit der Fahrzeug-Wechselstrommaschine
verbunden ist, detektiert, und zwar zusätzlich zum Detektieren
des Auftretens des anormalen Zustandes von jeder Batteriestrom-Detektoreinrichtung,
Batteriespannungs-Detektoreinrichtung und Batterietemperatur-Detektoreinrichtung.
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Die
Beurteilungseinrichtung für den anormalen Zustand fügt
zu den Anormalitätszustands-Informationen, die zu der Fahrzeug-Wechselstrommaschine übertragen
werden sollen, die Detektionsergebnisse hinsichtlich des Auftretens
des anormalen Zustandes der Batterie und hinsichtlich des Auftretens
der Abtrennung des Ladedrahtes zusätzlich zu den Informationen über
das Auftreten des anormalen Zustandes in jeder Detektoreinrichtung
gemäß der Batteriestrom-Detektoreinrichtung, der
Batteriespannungs-Detektoreinrichtung und der Batterietemperatur-Detektoreinrichtung
hinzu. Die Konstruktion des Fahrzeugsteuersystems gemäß der
vorliegenden Erfindung kann das Auftreten des anormalen Zustandes
gemäß einem weiten Bereich beurteilen, wie beispielsweise
einen anormalen Zustand von jeder Detektoreinrichtung, einem Batterieausfall
und einer Abtrennung des Ladedrahtes der Batterie vermittels der Anzeigeeinheit.
Es wird dadurch möglich, die Zuverlässigkeit des
Batterieladesystems zum Laden der Batterie zu erhöhen.
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Bei
dem Fahrzeugsteuersystem gemäß einem anderen Aspekt
der vorliegenden Erfindung ist es ferner zu bevorzugen, daß die
Fahrzeug-Wechselstrommaschine die Anzeigeeinheit instruiert, die Anormalitätszustands-Informationen
darzustellen, die von der Batteriestrom-Detektorvorrichtung übertragen
werden, und zwar unter Verwendung unterschiedlicher Anzeigemuster,
abhängig vom Typ des anormalen Zustandes. Beispielsweise
ist das Auftreten des Batterieausfalls und das Abtrennen des Ladedrahtes
der Batterie ein hoher Dringlichkeitsgrad, da dies häufig
zu einer leeren Batterie führt und zu einer Schwierigkeit
beim Starten der Maschine führt. Auf der anderen Seite
ist das Auftreten des anormalen Zustandes von jeder Detektoreinrichtung
von relativ niedrigem Dringlichkeitsgrad, da dies lediglich eine
Schwierigkeit beim Laden der Batterie verursacht. Daher kann das
Fahrzeugsteuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung
unterscheiden zwischen einem Anzeigemuster für das Auftreten
eines anormalen Zustandes von jeder Batteriestrom-Detektoreinrichtung,
Batteriespannungs-Detektoreinrichtung und Batterietemperatur-Detektoreinrichtung gegenüber
einem Anzeigemuster für das Auftreten eines Batterieausfalls
und eines Abtrennens des Ladedrahtes der Batterie. Diese Konstruktion
des Fahrzeugsteuersystems gemäß der vorliegenden
Erfindung kann verhindern, daß der Fahrzeugfahrer und die
Passagiere während des Fahrens des Fahrzeugs sich belastet
fühlen.
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Bei
dem Fahrzeugsteuersystem gemäß einem noch anderen
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es ferner zu bevorzugen, daß die
Beurteilungseinrichtung für den anormalen Zustand das Auftreten
des anormalen Zustandes in jeder Detektoreinrichtung beurteilt,
wenn ein vorbestimmter Zustand oder eine Bedingung für
eine vorbestimmte Zeitperiode fortgesetzt wird, was dann zu einer
Befriedigung führt, daß das Detektionsergebnis
von jeder Batteriestrom-Detektoreinrichtung, der Batteriespannungs-Detektoreinrichtung
und der Batterietemperatur-Detektoreinrichtung größer
als ein erster vorbestimmter Wert ist oder auch kleiner als ein
vorbestimmter Wert, wobei der erste vorbestimmte Wert größer
ist als der zweite vorbestimmte Wert. Sowohl der erste als auch
der zweite vorbestimmte Wert werden im Voraus für jede
Batteriestrom-Detektoreinrichtung, Batteriespannungs-Detektoreinrichtung und
Batterietemperatur-Detektoreinrichtung eingestellt.
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Ferner
ist es bei dem Fahrzeugsteuersystem gemäß einem
noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung zu bevorzugen, daß die
Beurteilungseinrichtung für den anormalen Zustand das Auftreten der
Entstehung eines Kurzschlusses in der Batterie beurteilt, wenn ein
vorbestimmter Zustand für eine vorbestimmte Zeitperiode
fortgesetzt wird, was zu einer Befriedigung führt, daß der
Spannungswert, der durch die Batteriespannungs-Detektoreinrichtung
detektiert wird, kleiner ist als ein dritter vorbestimmter Wert,
und der Stromwert, der durch die Batteriestrom-Detektoreinrichtung
detektiert wird, größer ist als ein vierter vorbestimmter
Wert.
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Darüber
hinaus ist es bei dem Fahrzeugsteuersystem gemäß einem
noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung zu bevorzugen, daß die
Beurteilungseinrichtung für den anormalen Zustand das Auftreten
der Entstehung eines Batterie-Offenschaltkreis-Fehlers oder Ausfalls
in der Batterie beurteilt, wenn der Stromwert, der durch die Batteriestrom-Detektoreinrichtung
detektiert wird, null Ampere beträgt und ein normaler Zustand
der Batterie für eine vorbestimmte Zeitperiode fortgesetzt
wird. Es ist auch zu bevorzugen, daß die Beurteilungseinrichtung
für den anormalen Zustand das Auftreten einer Abtrennung des
Ladedrahtes der Batterie beurteilt, wenn ein vorbestimmter Zustand
oder eine Bedingung für eine vorbestimmte Zeitperiode fortgesetzt
wird, was zu einer Befriedigung dahingehend fährt, daß eine
Differenz zwischen dem Spannungswert, der durch die Batteriespannungs-Detektoreinrichtung
detektiert wird, und dem Spannungswert für die Erzeugung
des elektrischen Stromes der Fahrzeug-Wechselstrommaschine größer
ist als ein fünfter vorbestimmter Wert.
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Es
wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch
möglich, in einfacher Weise das Auftreten eines anormalen
Zustandes in jeder Detektoreinrichtung, den Batterieausfall und
auch das Abtrennen des Ladedrahtes der Batterie mit Bestimmtheit
beurteilen zu können.
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Ferner
ist es bei dem Fahrzeugsteuersystem gemäß einem
noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung auch zu bevorzugen,
daß die Fahrzeug-Wechselstrommaschine oder der Fahrzeug-Wechselstromgenerator
eine Eigensteuer-Energieerzeugung durchführt, und zwar
ohne die Steuerung durch die Steuereinrichtung, wenn die Beurteilungseinrichtung
für den anormalen Zustand das Auftreten des anormalen Zustandes
beurteilt oder feststellt. Es wird dadurch möglich, jegliche
Ausfallsteuerung für die Generierung des elektrischen Stromes der
Fahrzeug-Wechselstrommaschine zu vermeiden und eine optimale Steuerung
für die Erzeugung des elektrischen Stromes für
die Fahrzeug-Wechselstrommaschine fortzusetzen.
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Obwohl
spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
in Einzelheiten beschrieben wurden, sei für Fachleute darauf
hingewiesen, daß vielfältige Modifikationen und Änderungen
in Verbindung mit den Einzelheiten im Lichte der gesamten Lehre
der vorliegenden Offenbarung entwickelt werden können.
Demzufolge sollen die speziellen Anordnungen, die hier offenbart
sind, lediglich der Veranschaulichung dienen und sollen den Rahmen
der Erfindung nicht einschränken, der sich in seiner vollen Breite
aus den nachfolgenden Ansprüchen und allen Äquivalenten
derselben ergibt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2008-16086 [0001]
- - JP 2003-68366 [0003]
- - JP 2007-97336 [0004]