專利名稱：用于機動車的電池充電裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明基于并要求下列優(yōu)先權1994年12月28日提交的日本專利申請No.6-328404及1995年9月22日提交的日本專利申請No.7-244748，它們的內容在這里結合作為參考。
本發(fā)明涉及用于機動車的電池充電裝置，它提供代表電池充電狀態(tài)的信號并可在任何時間從外部進行控制。
近來，電池充電裝置用于各種用途，例如降低燃料損耗，能量沖擊的吸收，改善機動車驅動性能，降低發(fā)動機空載速度，及用于大功率裝置包括電加熱催化器(EHC)單元。其結果是，電池充電裝置不僅需要使電池充電電壓維持在所需電平上，而且需要根據(jù)負載狀況及機動車運行條件來改變發(fā)電機狀態(tài)。為此目的，就必須實時地提供代表發(fā)電機狀態(tài)的信號。
這種發(fā)電機狀態(tài)包括發(fā)電機輸出的信號，例如輸出電流、輸出功率、磁場電流、磁場電流控制晶體管的導通比或類似信號、發(fā)電機輸出功率如電池充電電壓、電池電壓及定子相電壓與發(fā)電機溫度。上述狀態(tài)通過代表發(fā)電機狀態(tài)的量、量指標的變化和/或類似量被檢測出來。對發(fā)電機進行控制，以改變發(fā)電機狀態(tài)的量和/或量的變化，或通過將發(fā)電機狀態(tài)的最大值或最大指標限定或約束在指定的量值中，來控制發(fā)電機。
例如，當發(fā)動機的溫度低于指定值且發(fā)動機工作不穩(wěn)定時，對發(fā)電機的輸出功率及轉矩進行控制使其降低以阻止發(fā)動機停轉。當發(fā)電機溫度高于指定溫度時，控制發(fā)電機輸出以阻止溫度進一步升高。上述控制是由外部ECU(電子控制單元)作出的，該ECU控制開關晶體管以改變磁場勵磁電流的導通比。
為了通過ECU提供外部控制及監(jiān)測，已提出一種有線信號傳送系統(tǒng)。這種系統(tǒng)包括發(fā)電控制信號傳輸導線，它將發(fā)電控制信號從外部ECU傳送到發(fā)電機的電壓調節(jié)器，還包括發(fā)電機狀態(tài)信號傳輸導線。
但是，上述有線信號傳送系統(tǒng)具有以下問題這就是，兩種傳輸導線使得機動車導線系統(tǒng)變得體積龐大及笨重，并增加了連接器端子數(shù)量及連接器尺寸，結果使調節(jié)器尺寸增大，這引起它的安裝困難及它的生產成本提高。導線數(shù)目的增加就增加了傳輸導線斷開的可能性或因機動車振動與接地車體或電池相接觸的可能性，結果就使電池充電系統(tǒng)發(fā)生工作故障。連接器端子的增加也增加了使它們受到在安裝工作時由人體產生的靜電沖擊電壓影響的可能性。
當上述傳輸導線以束纜或平行電纜方式設置在裝置中時，就增加了交叉干擾及減小了信噪(SN)比。此外，由于在發(fā)動機室中的電磁噪音是很大的，如果該電磁噪音與交叉干擾相疊加時就會引起誤操作或誤檢測。
本發(fā)明是鑒于上述問題作出的，并提供了一種廉價的及可靠的電池充電裝置，它將外部控制信號傳輸導線和發(fā)電機狀態(tài)信號傳輸導線組合成單根傳輸導線并具有在調節(jié)器及ECU之間的改進接口和它們的改進傳送信號。
本發(fā)明的另一目的是提供一種電池充電裝置，它具有簡單的控制電路并維持傳輸信號的高S/N比。
本發(fā)明的又一目的是提供一種電池充電裝置，其中發(fā)電機控制信號發(fā)送裝置(以下稱為控制信號發(fā)送器)的輸出端子及發(fā)電機狀態(tài)信號接收裝置(以下稱為控制信號接收器)的輸入端子連接到一個公共的傳輸導線上，發(fā)電機控制信號接收裝置(以下稱為控制信號接收器)的輸入端子及發(fā)電機狀態(tài)信號發(fā)送裝置(以下稱為狀態(tài)信號發(fā)送器)的輸出端子連接到該傳輸導線的發(fā)電機側端子上?？刂菩盘柊l(fā)送器通過傳輸導線將發(fā)電機控制信號傳送給控制信號接收器，控制信號接收器將接收到的信號傳送給發(fā)電機電壓調節(jié)裝置(以下稱為電壓調節(jié)器)，及該電壓調節(jié)器當接收到信號時根據(jù)該發(fā)電機控制信號來控制發(fā)電機。狀態(tài)信號發(fā)送器通過公共傳輸導線將發(fā)電機狀態(tài)信號傳送給狀態(tài)信號接收器，及狀態(tài)信號接收器將接收到的信號傳送給ECU。因此，該ECU可以監(jiān)視發(fā)電機的狀態(tài)。
如果由于機動車的振動或類似原因使傳輸導線斷開，則機動車側狀態(tài)信號接收器的輸入電壓由控制信號發(fā)送器的輸出級改變?yōu)橐粋€專設電壓。因而，上述的斷開能通過如上所述的狀態(tài)信號接收器就可由外部ECU檢測出來。這就是，不需要用附加電路、信號導線、專設輸入端子或ECU接口就能檢測出斷開。ECU在檢測到該斷開時就處理這問題。因為僅使用了單根傳輸導線，電路便可作得簡單。因為不需要用于發(fā)電機狀態(tài)信號及發(fā)電機控制信號的平行導線的導線系統(tǒng)，就可消除由于平行導線引起的S/N比的下降，并保證了信號傳輸?shù)母呖煽啃?。此外，由于使用了不同類型的信號，例如電壓信號及頻率信號，就可以避免上述由相同類型信號在平行導線間的交叉干擾形成的S/N比的下降。
本發(fā)明的另一目的是提供一種電池充電裝置，其中設置了傳輸導線開斷檢測裝置，通過對發(fā)電機狀態(tài)信號(它是由狀態(tài)信號接收器接收的)及發(fā)電機控制信號之間的比較來檢測傳輸導線的斷開。因此，該斷開可被檢測出來并可在顯示裝置上或作為警報被顯示出來。
本發(fā)明的又一目的是提供一種電池充電裝置，其中控制信號輸出級由一個輸出功率開關及其與發(fā)電機側傳輸導線相連接的負載組成。
如果發(fā)生了傳輸導線的斷開，則傳輸導線的電壓就通過功率開關導通時負載電阻的導電及該開關關斷時負載電阻的斷電被置成電壓源的高電壓或低電壓。其結果是，ECU通過檢測以下情況雖然ECU發(fā)送了指令信號來改變傳輸導線的電壓，但由信號接收器接收的電壓并未改變，從而可以識別出該斷開。
本發(fā)明的另一目的是提供一種電池充電裝置，其中發(fā)電機控制信號電壓當無指令信號時，被設成等于電源電壓(被連接到負載電阻的電壓)，因此雖然沒有得到外部電壓信號但也可由電壓調節(jié)器進行常規(guī)電壓調節(jié)。因此，不會發(fā)生發(fā)電停止或失控的發(fā)電。
本發(fā)明的又一目的是提供一種電池充電裝置，其中使用PWM控制信號(它是一種頻率信號)作為發(fā)電機控制信號，并當發(fā)電機由外部ECU控制時將該PWM信號的導通比提供給勵磁電流開關晶體管。因此，與傳統(tǒng)的雙向導線通信系統(tǒng)相比，可提供發(fā)電機控制信號及發(fā)電機狀態(tài)信號的非常簡單的調制及解調及非常簡單的電路。
這就是，在發(fā)電機側不需要發(fā)電機控制信號的解調，因為發(fā)電機控制信號是以頻率信號傳送的，傳送系統(tǒng)非常簡單并且可使用不需調制或解調的傳送系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種電池充電裝置，其中對PWM控制信號電壓(它是發(fā)電機控制信號)的幅值進行調制以傳送發(fā)電機狀態(tài)信號。因此，兩種信號的調制及解調電路可以簡化。
本發(fā)明的又一目的是提供一種電池充電裝置，其中將DC信號電壓(它是發(fā)電機狀態(tài)信號)與PWM控制信號電壓(它是發(fā)電機控制信號)相組合以傳送發(fā)電機狀態(tài)信號。因而，兩種信號的調制及解調電路可以簡化。
本發(fā)明的另一目的是提供一種電池充電裝置，其中狀態(tài)信號發(fā)送器具有由控制信號發(fā)送器輸出功率開關的負載元件構成的固定阻抗的輸出電路。
因為僅當電池高壓高于固定閾值時由外部ECU控制發(fā)電機，故狀態(tài)信號發(fā)送器的輸出阻抗元件可起到控制信號發(fā)送器輸出功率開關負載電阻的作用，由此簡化了電路結構。
本發(fā)明的又一目的是提供一種電池充電裝置，其中狀態(tài)信號發(fā)送器作為電壓調節(jié)器勵磁電流的PWM控制開關工作，電路結構變得更為簡單。
本發(fā)明的另一目的是提供一種電池充電裝置，其中發(fā)電機狀態(tài)信號和發(fā)電機控制信號的組合信號是由DC電壓信號分量及PWM信號分量組成的。因此，可以非常簡單地調制這些信號及對組合信號解調，以獲得發(fā)電機狀態(tài)信號及發(fā)電機控制信號。因而，狀態(tài)信號接收器及控制信號接收器的電路結構可被簡化。
本發(fā)明的又一目的是提供一種電池充電裝置，它還包括一個發(fā)電機控制信號保持電路，它保持住由控制信號接收器接收的發(fā)電機控制信號，并將該發(fā)電機控制信號提供給電壓調節(jié)器。因而，當由外部ECU控制時該機動車側ECU不總是需要發(fā)送發(fā)電機控制信號。此外，當需要控制發(fā)電機時，發(fā)電機控制信號由發(fā)電機側保持傳送，直到下一發(fā)電機控制信號傳送來為止。所以，使裝在ECU中的微計算機的任務減輕，故可使用廉價的微計算機或提高其性能。
本發(fā)明的另一目的是提供一種電池充電裝置，其中或是由狀態(tài)信號發(fā)送器或是由控制信號發(fā)送器向傳輸導線提供電源，而負載元件與輸出功率開關(它是另一狀態(tài)信號發(fā)送器及控制信號發(fā)送器的驅動元件)相并聯(lián)。因而，當傳輸導線從發(fā)電機側端子上斷開時，發(fā)電機側端子電壓變?yōu)榻频扔谟糜诔Ｒ?guī)自控制發(fā)電狀態(tài)的發(fā)電機控制信號的電壓，因此甚至當斷開并阻止了機動車側ECU的外部控制時也能防止電池的過充電及過耗電。于是就提供了用于機動車的一種既安全又可靠的電池充電裝置。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種電池充電裝置，其中發(fā)電機狀態(tài)信號是相應于PWM信號(由用于勵磁電流的PWM控制的電壓調節(jié)器提供的)的信號。該PWM信號可當機動車側ECU監(jiān)視發(fā)電機負載狀態(tài)時由狀態(tài)信號發(fā)送器發(fā)送，因此可以不使用復雜的信號調制電路使該信號發(fā)送到傳輸導線上。
本發(fā)明的另一目的是提供一種電池充電裝置，其中發(fā)電機控制信號包括相應于由電壓調節(jié)器調節(jié)的電壓的信號。當機動車加速時，由電壓調節(jié)器調節(jié)的電壓被設置得低于機動車常規(guī)運行的電壓，以使得在機動車加速期間發(fā)電機的功率被設置得低于常規(guī)輸出功率；以便降低發(fā)動機的負載，由此改善了機動車的加速性能。當機動車減速時，發(fā)電機電壓被調節(jié)得高于常規(guī)電壓，以使得可利用機動車的運行慣性進行再生。其結果是改善了燃料的損耗，并且不需要由ECU監(jiān)視發(fā)電機電壓，由此減輕了ECU的任務。
本發(fā)明的又一目的是提供一種電池充電裝置，其中由發(fā)電機控制信號限制電壓調節(jié)器勵磁電流的最大導通比(用于勵磁電流的PWM控制)。因而，可防止發(fā)動機仍冷時的過發(fā)電及可限制當發(fā)動機空轉或低速運行時的發(fā)動機轉矩，由此可防止發(fā)動機停轉或類似現(xiàn)象。
本發(fā)明的另一目的是提供一種電池充電裝置，其中發(fā)電機控制信號是相應于電壓調節(jié)器的勵磁電流導通比(用于勵磁電流的PWM控制)的變化量的信號。該變化量可響應機動車運行狀態(tài)進行轉換，并可當發(fā)動機空轉或低速運行時受到限制，因此可防止發(fā)電機的停轉或類似現(xiàn)象。
此外，由于可根據(jù)電負載的變化來控制勵磁電流導通比的變化量，故可以防止發(fā)電機輸出電壓不希望的下降及可阻止車頭燈的閃爍。
從對下的詳細說明、附設權利要求及附圖的分析，將會對本發(fā)明的另外目的、特征及特點以及本發(fā)明相應部件的功能更加明白，其附圖為

圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電池充電裝置的電路圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的電池充電裝置的電路圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的電池充電裝置的電路圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的電池充電裝置的電路圖5是根據(jù)本發(fā)明第五實施例的電池充電裝置的電路圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的電池充電裝置的電路圖；圖7是當發(fā)生傳輸導線斷開時檢測操作流程圖的一個例子；圖8是表示通過根據(jù)本發(fā)明的電池充電裝置的傳輸導線的傳送及接收操作的一個例子的信號圖；圖9是使用了圖8中所示信號的第七實施例的電路圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的第八實施例的電池充電裝置的電路圖。
第一實施例以下將參照圖1來描述根據(jù)第一實施例的用于機動車的電池充電裝置。
該實施例具有雙向實時通信功能，其中使用頻率調制(FM)信號作為發(fā)電控制信號，及使用DC電壓信號(它包括低頻AC信號)作為發(fā)電機狀態(tài)信號。
標號1表示傳輸導線，2表示用于機動車的發(fā)動機，3表示發(fā)電機側傳輸及接收電路，4表示機動車側傳輸及接收電路，及標號5表示其中具有微計算機的ECU(電子控制單元)。
發(fā)電機2是由一發(fā)動機驅動的三相同步交流發(fā)電機，并具有電樞線圈21，用于整流三相輸出電壓以對電池(未示出)供電的整流單元22，磁場勵磁線圈23，及電壓調節(jié)器、它對提供給勵磁線圈23及續(xù)流二極管25的勵磁電流進行控制。發(fā)電機2是公知的并省略了對它的進一步說明。
發(fā)電機側傳輸及接收電路(以下稱為發(fā)電機T-R電路)由一個狀態(tài)信號發(fā)送器部分及一個控制信號接收器部分組成。狀態(tài)信號發(fā)送器部分由連接在傳輸導線1及電壓源Vcc之間的電阻31、電阻32及通過其發(fā)射極連接到接地端子的晶體三極管33組成?？刂菩盘柦邮詹糠钟杀容^器34及f-v變換器35組成。傳輸導線1的一端與比較器34的一個輸入端子相連接，該比較器34將傳輸導線1的電壓與一個參考電壓Vr1相比較，并輸出一輸出信號，該輸出信號被f-v變換器35變換并傳送到調節(jié)器24。電阻31作為開路集電極-發(fā)射極接地式晶體管42的負載，對該晶體管在以下再描述。
機動車側T-R電路4由控制信號發(fā)送器部分及狀態(tài)信號接收器部分組成?？刂菩盘柊l(fā)送器部分由電阻41b、晶體三極管42及一個v-f逆變器43組成。電阻41b及發(fā)射極接地晶體管42串聯(lián)地使傳輸導線1與接地端子形成連接。狀態(tài)信號接收器由峰值保持電路44及比較器45組成。
對上述電路的操作將描述如下。
調節(jié)器24以公知方式將電池電壓的一分壓值Vb與設定的閾值電壓Vref相比較，并使開關晶體管24a導通或關斷，以便對勵磁電流進行脈沖寬度調制控制(以下稱為PWM控制)，由此使電池電壓維持在指定電壓上。例如，如果電池電壓的分壓值Vb大于閾值電壓Vref，則開關晶體管24a被關斷，并在另一方面，如果該分壓值低于閾值電壓Vref，該晶體管24a則被導通。
以下來描述ECU5的發(fā)電控制。
ECU5將一個發(fā)電指令信號Vgc傳送給v-f變換器43。該發(fā)電指令信號Vgc具有使晶體管24a導通的第一電壓電平及使晶體管24a關斷的第二電壓電平。v-f變換器43將第一電壓電平變換成具有第一周期的雙態(tài)脈沖電壓，及將第二電壓電平變換成具有第二周期的雙態(tài)脈沖電壓，由此根據(jù)這些周期使晶體管42導通及關斷。因此，當晶體管33處于關斷狀態(tài)時，將一個在高電平電壓VH及低電平電壓VL之間變化的脈沖信號電壓施加到比較器34的一個輸入端上。當晶體管33處于導通狀態(tài)時，上述高電平電壓VH及低電平電壓VL由于電壓降各自下降到VH’及VL’。
如果該比較器34的閾值電平電壓Vr1低于高電平電壓VH及VH’，而高于低電平電壓VL及VL’，則晶體管42的開關操作或發(fā)電控制信號的傳輸被檢測為正常。
當晶體管42導通時，晶體管42的集電極電壓變成地電位。當晶體管42及33關斷時，晶體管42的集電極電壓變成高電平電壓VH，而當晶體管42處于導通狀態(tài)及晶體管33處于關斷狀態(tài)時，晶體管42的集電極電壓變成高電平電壓VH’。因此，如果在施加到比較器45的輸入端子以前的固定周期中，晶體管42的集電極電壓被峰值保持電路44保持住，及使閾值電壓Vr2被調節(jié)在VH及VH’之間的值時，則比較器45的輸出電壓隨著晶體管33的導通及關斷狀態(tài)而變化，這時假定發(fā)電機狀態(tài)信號已被正確地發(fā)送及接收。
發(fā)電機狀態(tài)信號可指示出發(fā)電機是否發(fā)出電力并能傳送或接收電池電壓的模擬量值。例如，如果晶體管33根據(jù)正比于電池電壓模擬量值的導通比被進行PWM控制時，比較器45的輸出信號就變?yōu)殡姵啬M量電壓值的PWM信號。
如果傳輸導線1斷開時，其狀態(tài)變成與晶體管42處于關斷狀態(tài)時相同。因此，如果當f-v變換器35的輸出電壓施加到調節(jié)器24上，使調節(jié)器受控制并將發(fā)電機輸出電壓保持在電池電壓上時，就可阻止異常狀態(tài)，例如整個發(fā)電停止或發(fā)電失去控制的發(fā)生。傳輸導線1的斷開容易被檢測出來，因為這時雖然ECU已對晶體管42發(fā)出了開關指令信號而比較器45的輸出電壓卻不變化。圖7表示當檢測傳輸導線1斷開時的ECU5的操作流程圖。
根據(jù)該第一實施例，因為傳輸導線1的斷開易于檢測并且傳輸導線1僅由單根電纜線組成，故障低了否則要在分開的發(fā)電控制信號傳輸導線及發(fā)電機狀態(tài)信號傳輸導線之間出現(xiàn)交叉干擾，由此允許驅動元件輸出阻抗增大。其結果是，可在電池充電裝置中使用更緊湊的驅動元件，它能產生小的功耗及使裝置結構簡單，甚至在傳輸導線斷開時該裝置也能正常工作。
第二實施例現(xiàn)在參照圖2來描述第二實施例。順便說一下，與以上相同的標號表示相同或實質相同的部件、元件或部分，并在以下省略對它們的詳細描述。在該實施例中省略了第一實施例的發(fā)電機T-R電路，并改變了第一實施例的機動車T-R電路。
該實施例的調節(jié)器24具有一個前級功率放大電路24b，它起到一個發(fā)電機T-R電路的作用。
前級功率放大電路24b是由具有接地發(fā)射極的晶體管26及其負載電阻r1組成的反相電路。傳輸導線1被連接在晶體管26及電阻r1之間的部位上，電阻r1作為具有接地發(fā)射極的晶體管42的負載電阻工作。作為狀態(tài)信號接收器部分輸入級的一個放大器46與傳輸導線1相連接。
調節(jié)器以公知方式工作。這就是，當由電阻r2及r3對電池電壓(B點電壓)分壓得到的電壓值變?yōu)榇笥谝还潭娖綍r，齊納二極管27導通并使晶體管26導通，由此使晶體管24a關斷并停止了發(fā)電機2的發(fā)電。另一方面，當上述分壓值低于該固定值時，齊納二極管27將關斷并使晶體管26關斷，由此使晶體管24a導通并啟動發(fā)電。于是使電池電壓被調整到固定范圍中。
以下對信號的傳送及接收操作進行描述。
由于傳輸導線1的一端與前級電路24b的輸出端子相連接，當晶體管42處于關斷狀態(tài)時，前級電路24b的輸出電壓Lo或Hi變成發(fā)電機狀態(tài)信號，它表示發(fā)電機是否發(fā)出輸出電壓。該電壓Lo或Hi被放大器46接收。
當作為控制信號發(fā)送器部分一個元件的晶體管42導通時，傳輸導線1的電壓變?yōu)榈碗娢徊⑹咕w管24a關斷，由此切除了勵磁電流并停止了發(fā)電。該發(fā)電的停止立即由比較器46檢測出來。
如上所述，如在第一實施例中所述的狀態(tài)信號發(fā)送器部分及接收信號接收器部分可實質地被省略掉，并且可使控制信號發(fā)送器及狀態(tài)信號接收器簡單化，而且也不需用調制或解調。因此，可提供具有非常簡單電路的裝置。
如果傳輸導線斷開，則進行如第一實施例一樣的操作，并以與第一實施例相同的方式來檢測該斷開。
第三實施例現(xiàn)在參照圖3來描述根據(jù)第三實施例的用于機動車的電池充電裝置。
在第三實施例中將發(fā)電機輸出電壓與被調節(jié)電壓的比較結果作為發(fā)電機狀態(tài)信號傳送。
在圖2中所示的第二實施例的齊納二極管27在該實施例中被一個比較器280所替代。比較器280的輸出電壓經過NAND電路283及基極限流電阻rb被施加到晶體管26的基極。比較器280的輸出電壓還經過NOT電路281及電阻r4傳送到傳輸導線1上。傳輸導線1的輸出電壓通過NOT電路282被傳送到NAND電路283。因此，NOT電路281及電阻r4組成狀態(tài)信號發(fā)送器部分，而NOT電路282組成控制信號接收器部分。
此外，在第二實施例中具有接地發(fā)射極的晶體管42被具有連接到傳輸導線1的開路發(fā)射極的發(fā)射極跟隨器晶體管42a所代替。這就是，晶體管42a構成了控制信號發(fā)送器部分，而NOT電路281及電阻r4構成晶體管42a的負載。
以下描述其操作。
調節(jié)器24以與上面實施例中方式相同的方式操作。電池電壓的分壓值Vb由電池分壓電路給出，該分壓電路由串聯(lián)電路r2及r3組成，及該分壓值由比較器280與參考電壓Vref相比較，該比較器280將相應于比較結果的雙態(tài)信號電壓輸送到NAND電路283。
如果分壓值Vb大于參考電壓值Vref，NOT電路281的輸出電壓變?yōu)镠i，而NOT電路282的輸出電壓變?yōu)長o，而不管晶體管42a是否處于導通狀態(tài)。因而，NAND電路283的輸出端子變?yōu)镠i并使晶體管26導通，以使得晶體管24a阻斷勵磁電流。這就是，當電池電壓足夠高(當電池具有驅動各種負載的足夠容量或當電池沒有儲存電力的更多容量)時，調節(jié)器24停止其發(fā)電，而不管發(fā)電機控制信號如何。
另一方面，當分壓值低于參考電壓值Vref時，比較器280的輸出電壓變?yōu)镠i，NOT電路281的輸出電壓變?yōu)長o，因此甚至當傳輸導線1斷開時也能進行正常的發(fā)電。如果發(fā)電機控制信號沒有從外面提供時，或如果晶體管42a處于關斷狀態(tài)時，NOT電路282的輸出電壓變?yōu)镠i，則NAND電路283的兩個輸入端子均變?yōu)镠i，故將信號Lo傳送給晶體管26。因而，晶體管26被關斷并使晶體管24a導通，由此提供勵磁電流。換句話說，當電池電壓低及晶體管42a處于導通狀態(tài)時，不進行發(fā)電。
當晶體管42a導通并同時NOT電路281的輸出電壓為Lo時，將信號Hi施加在NOT電路282上，則NAND電路283將信號Hi傳送給晶體管26，使其導通，以致使晶體管24a變?yōu)椴粚ú⑶谐齽畲烹娏?。這就是，當晶體管42a導通時，不管電池電壓如何，使發(fā)電停止。
上述的發(fā)電控制方式歸納如下。
當發(fā)電停止指令由外部施加到調節(jié)器24時(當晶體管處于導通狀態(tài)時)，可停止發(fā)電而不管電池電壓如何。當例如機動車上坡運行時，該功能是有效的。
如上所述，該實施例以簡單的電路可從外部來停止發(fā)電。
以下來描述由放大器46進行的發(fā)電機狀態(tài)信號的接收操作。
如上所述，當NOT電路282的輸入電壓Vout為Lo時，它表示發(fā)電機正在發(fā)電，而當電壓Vout為Hi時，它表示發(fā)電機停止發(fā)電。因此放大器46接收這種信息。
如果傳輸導線1斷開時，該實施例以與第一實施例中相同的方式操作及檢測斷開。
第四實施例以下參照圖4來描述根據(jù)第四實施例的電池充電裝置。
在圖3中所示的第三實施例的NOT電路282被分壓電阻r5及r6、齊納二極管285、具有接地發(fā)射極的晶體管286及電阻r7所取代。
傳輸導線1的發(fā)電機側端子T上的電壓被包括電阻r5及r6的分壓電路分壓，并通過齊納二極管285提供給晶體管286的基極。電阻r7為晶體管286的負載并與該晶體管286組成一個反相電路或NOT電路，該NOT電路的輸出電壓通過NAND電路283及電阻rb施加給晶體管26(如第三實施例)。
以下描述與第三實施例中不同的專門特征部分的操作。
晶體管42a的集電極電壓Vcc在該實施例中被設得高于端子T的輸出電壓Vout。
當電池電壓Vb高于參考電壓Vref及NOT電路提供信號Hi，并且晶體管42a處于關斷狀態(tài)時，分壓電阻r5及r6使NOT電路281的信號為Hi分壓，并將分壓值提供給齊納二極管285。在此時刻，如果齊納電壓大于NOT電路281的信號Hi，晶體管286則提供信號Hi。但是，因為比較器280的輸出電壓為Lo，NAND電路283輸出信號為Hi，因此晶體管26被導通，并且晶體管24a關斷并停止發(fā)電。
當電池電壓低于參考電壓Vref及NOT電路281提供信號Lo，以及晶體管42a也處于關斷狀態(tài)時，晶體管286提供的信號Hi與比較器280提供的信Hi一起使NAND電路283輸出信號Lo，因此使晶體管26關斷且晶體管24a導通以啟動發(fā)電。
當晶體管42a處于關斷狀態(tài)時，晶體管26受到控制，以致使電池電壓的分壓值變成等于參考電壓值Vref。
當晶體管42a處于導通狀態(tài)時，端子T的輸出電壓Vout變?yōu)槿缦耉out＝Vcc-0.75v。該電壓被分壓并施加到齊納二極管285上。如果Vcc-0.75v大于齊納二極管285的齊納電壓，晶體管286被導通，以使得NAND電路283提供信號Hi，而不管比較器280的輸出電壓如何，以使得晶體管26被導通及晶體管24a被關斷并使發(fā)電停止。
應指出，在該實施例中具有當晶體管42a處于導通狀態(tài)時，強制地停止發(fā)電的第一方式，當晶體管42a處于關斷狀態(tài)及電池分壓值低于參考電壓時進行發(fā)電的第二方式，以及當晶體管42a處于關斷狀態(tài)而電池分壓值高于參考電壓時停止發(fā)電的第三方式。
在該實施例中，在第一方式的情況下，放大器46的輸出電壓變?yōu)榈扔赩cc-0.75v，在第二方式的情況下，該輸出電壓變?yōu)長o(地電壓)，及在第三方式的情況下變?yōu)橛煞謮弘娮鑢4、r5及r6的分壓值。其結果是，可用簡單的電路來識別正常發(fā)電、發(fā)電強制停止及正常發(fā)電停止。
第五實施例現(xiàn)在參照圖5來描述根據(jù)第五實施例的電池充電裝置。
第三實施例中的NAND電路283在該實施例中由第二比較器291、NOT電路292、AND電路293及294，和NOR電路295所取代。
傳輸導線1的發(fā)電機側端子T的電壓Vout通過NOT電路282施加到AND電路294，并通過NOT電路292施加到AND電路293。第二比較器291將電池分壓值與參考電壓Vref2相比較，并將比較結果供給AND電路293。比較器280將比較結果傳給AND電路294。第二參考電壓Vref2被置為低于參考電壓Vref。
以下描述與第三實施例不同的第五實施例中專門特征部分的操作。
當晶體管42a(圖3中所示)處于導通狀態(tài)時，傳輸導線1的電壓Vout被晶體管42a的電源電壓Vcc保持恒定，NOT電路282提供信號Lo，因此AND電路294總是提供信號Lo，由此使AND電路293根據(jù)比較器291的輸出電壓來提供信號。這就是，當電池分壓值Vb低于參考電壓值Vref2時，AND電路293提供信號Hi，NOR電路295輸出信號Lo，晶體管26被關斷，而晶體管24a被導通并啟動發(fā)電。
以下描述當晶體管42a(見圖3)處于關斷狀態(tài)時該裝置的操作。
當電池分壓值Vb高于參考電壓Vref時，比較器280及290的輸出電壓均變?yōu)長o，AND電路293及294的輸出電壓變?yōu)長o， NOR電路295的輸出電壓變?yōu)镠i，使晶體管26導通，并使晶體管24a關斷并停止發(fā)電。另一方面，當電池分壓值Vb低于參考電壓Vref時，比較器280的輸出電壓變?yōu)镠i，發(fā)電機端子電壓Vout變?yōu)長o，AND電路293提供信號Lo，而AND電路294提供信號Hi，晶體管26被關斷及晶體管24a被導通，并啟動發(fā)電。這就是，當電池分壓Vb大于參考電壓Vref時，發(fā)電停止；而電池分壓Vb低于參考電壓Vref時，進行發(fā)電。其結果是，當晶體管42a關斷時，調節(jié)器24控制勵磁電流，以使電池分壓值變成等于參考電壓Vref。
以下來描述傳輸導線1的電壓也即放大器46接收的電壓。
端子T(其上出現(xiàn)傳輸導線1的電壓Vout)在晶體管42a處于導通狀態(tài)時接收信號Hi，換言之，當給出指令信號以維持第二參考電壓Vref2或當目前發(fā)電機以參考電壓Vref發(fā)電時該端子T接收信號Hi。另一方面，當目前發(fā)電機停止發(fā)電并為維持參考電壓Vref時，該端子T接收信號Lo。
上述狀態(tài)可由這些信號測出。
第六實施例以下參照圖6來描述根據(jù)第六實施例的電池充電裝置。
在該實施例中省略了在圖5中所示的第五實施例的NOT電路292。高于參考電壓Vref的第一參考電壓Vref1被施加在第二比較器的正端子上，及發(fā)電機控制信號傳送裝置部分的輸出電路具有如第二實施例中相同的晶體管42。
這里僅描述與第五實施例中不同的專門特征部分的操作。
在開始時，當晶體管42處于導通狀態(tài)，傳輸導線的電壓Vout為Lo，及NOT電路282的輸出電壓保持為Hi，因此NOR電路295僅當電池分壓值Vb高于第一參考電壓Vref1時提供信號Hi。因此，晶體管26處于導通狀態(tài)而晶體管24a處于關斷狀態(tài)并停止發(fā)電。另一方面，當電池分壓值Vb低于第一參考電壓Vref1，AND電路293提供信號Hi，NOR電路295提供信號Lo，以致晶體管26被關斷而晶體管24a被導通并進行發(fā)電。
當晶體管42處于關斷狀態(tài)，如果電池分壓值Vb大于參考電壓Vref，AND電路293及294分別接收信號Lo，并使NOR電路295提供信號Hi，因此使晶體管26處于導通狀態(tài)并使晶體管24a處于關斷狀態(tài)，從而停止發(fā)電。當電池分壓值Vb低于參考電壓Vref時，AND電路293及294分別接收信號Hi，則NOR電路295提供信號Lo，以使晶體管26關斷而晶體管24a導通，從而進行發(fā)電。
總之，當晶體管42處于導通狀態(tài)時發(fā)電機受到控制，以使電池分壓值變?yōu)榈扔诘谝粎⒖茧妷褐礦ref1；而當晶體管42處于關斷狀態(tài)時發(fā)電機受到控制，以使電池分壓值變?yōu)榈扔趨⒄针妷褐礦ref。
因而，電池電壓可根據(jù)發(fā)電機狀態(tài)進行不同的控制，并且可使用相當于兩種電壓之間差值的功率，而不會使電池充電容量不足。
以下描述將施加到放大器46上的電壓。
在將電池分壓值維持在第一參考電壓值Vref1上的方式期間，傳輸導線1的電壓為Lo。在將電池分壓值維持在參考電壓值Vref上的方式期間，如果電池分壓值Vb低于參考電壓值Vref時，傳輸導線1的電壓也為Lo。而在將電池分壓值維持在參考電壓值Vref上的期間，如果電池分壓值Vb大于參考電壓值Vref時，傳輸導線1的電壓為Hi。因此可檢測出發(fā)電機狀態(tài)。第七實施例現(xiàn)在參照圖8及圖9來描述根據(jù)第七實施例的電池充電裝置。第二實施例的齊納二極管27在該實施例中被比較器280取代，根據(jù)該實施例的電池充電裝置的發(fā)電機輸出電壓通過改變分壓電阻的分壓比來改變。
在該實施例中通過傳輸導線1來進行發(fā)電機側及ECU側之間的雙向通信。圖8表示作為發(fā)電機狀態(tài)信號及發(fā)電機控制信號的組合信號的由一個DC電壓信號分量及一個PWM信號分量組成的信號的例子。發(fā)電機控制信號是以DC電壓電平傳送的，而發(fā)電機狀態(tài)信號是以比較器280的輸出信號傳送的，該比較器將電池分壓值與參考電壓Vref相比較。因此，由傳輸導線1傳送的信號是由DC電壓分量及PWM信號分量組成的。
機動車側T-R電路4包括由電阻r40及比較器400組成的狀態(tài)信號接收部分，和由電阻r41、r42及r43以及晶體管40和41組成的控制信號發(fā)送部分。以下描述發(fā)電機控制信號傳送電路的操作。電阻r41的一端與電壓源Vcc相連接，它的另一端連接在每個電阻r40、r42及r43的一端上，其中電阻r40檢測發(fā)電機狀態(tài)信號。電阻r42及r43的另一端分別地連接到各具有接地發(fā)射極的晶體管40及41的每個集電極。晶體管40及41根據(jù)ECU5的信號進行導通及關斷。
發(fā)電機控制信號接收部分由比較器300及301以及電阻r31組成。比較器300的負輸入端子、比較器301的正輸入端子及電阻31的一端連接到傳輸導線1的發(fā)電機側端子T上。一個參考電壓Vr2被施加在比較器300的正輸入端子上，及另一參考電壓Vr1被施加在比較器301的負輸入端子上。參考電壓值Vr2被設置得高于參考電壓值Vr1。當發(fā)電機控制信號發(fā)送電路的兩個晶體管40及41從ECU5接收到關斷信號時，發(fā)電機側端子T的電壓Vout變?yōu)閂out1，它是由電阻r31及串聯(lián)電阻r40和r41對Vcc分壓后得到的值。該電壓Vout1大于參考電壓Vr2。當根據(jù)ECU5的指令信號使晶體管40導通而晶體管41關斷時，發(fā)電機側端子T的電壓Vout由于電阻r41的電壓降變?yōu)閂out2，該電壓低于參考電壓Vr2但高于參考電壓Vr1。當通過ECU5的指令使兩個晶體管40及41均導通時，發(fā)電機側輸入端子T上的電壓Vout變?yōu)閂out3，它低于參考電壓Vr1。
控制信號接收部分的比較器300的輸出電壓通過基極電阻rb施加到晶體管29，并施加到AND電路302。比較器301的輸出電壓施加到AND電路302，該AND電路302的輸出電壓通過基極電阻rb施加到晶體管28的基極。晶體管28及29的集電極分別通過電阻r4及r5連接到電阻r2及r3的連接點上，以便響應晶體管28及29的開一關操作改變它們的分壓比。因此，發(fā)電機輸出電壓可被控制為一個常規(guī)電壓Vreg，一個高電壓VHi或一個低電壓VLo。
更詳細地，當高于參考電壓Vr2的電壓Vout1施加到端子T上時，比較器300的輸出電壓變?yōu)長o，并使兩個晶體管28及29均關斷，從而增大分壓比，因此發(fā)電機輸出電壓變?yōu)閂Lo。當?shù)陀趨⒖茧妷篤r1的電壓Vout3施加到端子T上時，比較器300的輸出電壓變?yōu)镠i，比較器301的輸出電壓變?yōu)長o，使晶體管29導通并使分壓比降低，由此使發(fā)電機輸出電壓變?yōu)槌Ｒ?guī)電壓Vreg。另一方面，當?shù)陀趨⒖茧妷篤r2及高于參考電壓Vr1的電壓Vout2施加在端子T上時，比較器300及301的輸出電壓均變?yōu)镠i，使兩個晶體管29及28均導通并使分壓比再降低，由此使發(fā)電機輸出電壓變?yōu)楦哂诔Ｒ?guī)輸出電壓。
狀態(tài)信號發(fā)送部分由晶體管30及電阻r30組成，電阻r30連接在晶體管30的集電極及端子T之間。比較器280的輸出電壓通過NOT電路303施加到晶體管30的基極。因此，當比較器280的輸出電壓為Lo時，晶體管30被導通，而當該輸出電壓為Hi時，晶體管30被關斷。因為電阻r30被設置得小于電阻r31和值而大于任一電阻r42及r43的值，如果晶體管30導通，端子T的電壓Vout1則變得大于參考電壓Vr2，輸出電壓Vout2變得大于參考電壓Vr1。因此，在電阻r40上出現(xiàn)的不同壓降可用于檢測發(fā)電機狀態(tài)信號，由此可用比較器400檢測出晶體管30處于導通狀態(tài)。其結果是，當晶體管30導通及關斷以傳送發(fā)電機狀態(tài)信號時，在傳感電阻r40上產生出與該信號相應的差值電壓。該差值電壓被比較器400比較，它的輸出電壓提供給ECU5。
總之，利用ECU5使發(fā)電機控制信號發(fā)送電路的晶體管40及41導通或關斷，可將發(fā)電機輸出電壓維持在常規(guī)電壓上，或降低發(fā)電機輸出電壓以便增強機動車的加速特性，或增加發(fā)電機輸出電壓以便當機動車減速時進行再生。因為PWM信號(它為發(fā)電機狀態(tài)信號)可與DC電壓信號分開，所以甚至當DC電壓信號變化時(或發(fā)電機狀態(tài)信號改變時)，ECU始終可以監(jiān)視發(fā)電機的狀態(tài)。如果傳輸導線1斷開時，端子T的電壓將被電阻r31維持在低于參考電壓Vr1上，以使其處于進行常規(guī)發(fā)電的狀態(tài)(自控制發(fā)電)，由此可以防止電池的過充電或電池過耗電。當傳輸導線1斷開時，在傳感電阻r40上的壓降消失，則可由ECU5方便地檢測出。
第八實施例現(xiàn)在參照圖10來描述根據(jù)第八實施例的電池充電裝置。第二實施例的齊納二極管27被比較器280、NAND電路281及282、NOT電路283及振蕩器284所取代。通過由機動車側ECU給定的控制信號可控制勵磁電流開關晶體管的導通比的最大值。換句話說，在發(fā)電機電壓調節(jié)器及信號接收部分之間設置了發(fā)電機控制信號保持電路6。
控制信號接收部分由比較器300及301組成。參考電壓Vr2被施加在比較器300的負端子上，及參考電壓Vr1被施加在比較器301的正端子上。參考電壓Vr2被設置得大于參考電壓Vr1。比較器300的正端子及比較器301的負端子共同地與端子T相連接。發(fā)電機狀態(tài)輸出電路由晶體管30組成，該晶體管的基極通過NAND電路281被調節(jié)器的比較器280施加輸出電壓，一個電阻r30連接在晶體管r30的集電極及端子T之間，一個電阻r31連接電壓源Va及端子T之間和一個電阻32連接在端子T及地端子之間。電壓源Va被由電阻r31、r32及電阻r40(它連接在機動車側傳輸導線及地端子之間)組成的分壓電路分壓出端子T的電壓Vout。當晶體管30被導通時，端子T上的電壓Vout被電阻r30降低到Vout。
發(fā)電狀態(tài)信號接收電路由比較器400組成，該比較器的負端子與傳輸導線的端子T相連接，而在它的正端子上施加參考電壓Vr3。端子T的輸出電壓Vout與各個參考電壓之間的關系如下
Vr2＞Vout＞Vr3＞Vout’＞Vr1。
發(fā)電機控制信號傳輸電路包括晶體管40，它的發(fā)射極與電壓源端子Vcc相連接，它的集電極與傳輸導線的輸出端子T及晶體管41相連接，晶體管41的發(fā)射極接地。當晶體管40接收到ECU5的指令被導通時，傳輸導線的電壓Vout變?yōu)殡娫措妷篤cc，及比較器301的輸出信號變?yōu)長o，因為電壓源Vcc被設置成高于參考電壓Vr2。
與此同時，因為RS F/F(觸發(fā)電路)600的S端子的輸入電壓變?yōu)镠i，而其R端子的輸入電壓變?yōu)長o，則其Q端子的輸出電壓變?yōu)镠i，并且NOT電路283的輸出電壓變?yōu)長o。該信號Lo被施加到NAND路282上，以一定關斷周期取消振蕩器284產生信號的輸出電壓，該關斷周期限制了勵磁電流開關晶體管的最大導通比，并使得NAND電路282的輸出電壓變?yōu)镠i，并使發(fā)電機工作在常規(guī)狀態(tài)中，因為它可根據(jù)比較器280的比較結果被進行控制，該比較器280將電池電壓的分壓值(由電阻r2及r3分壓)與參考電壓Vref相比較。
當晶體管41接收到ECU5的指令被導通時，傳輸導線的輸出電壓Vout變?yōu)榈仉妷?，該電壓低于參考電壓Vr1并使比較器301的輸出電壓變?yōu)镠i，由此使比較器300的輸出電壓變?yōu)長o。因為在RS-F/F600的端子R和S上的輸入電壓分別變?yōu)镠i及Lo，RS-F/F600的輸出端子Q上的電壓變?yōu)長o及NAND電路283的輸出電壓變?yōu)镠i。該Hi信號被施加到NAND電路282上，它使振蕩電路284的輸出信號(它具有限制勵磁電流開關晶體管的最大導通比的關斷周期)通過。甚至當電池電壓下降及比較器280輸出信號變?yōu)?00％Hi(導通周期)時，發(fā)電機的勵磁電流開關晶體管的導通周期受到振蕩器284的關斷周期的控制，因為NAND電路281的輸出信號受到振蕩器284輸出電壓的控制。
當兩個晶體管40及41接收到ECU5的指令均被關斷時，傳輸導線的電壓Vout變?yōu)閂out’，及比較器300及301的輸出電壓變?yōu)長o。在此時，RS-F/F600的兩個端子R及S上的電壓均變?yōu)長o，端子Q的輸出電壓則保持不變，由此保持住控制信號。因此，發(fā)電機受到控制以產生常規(guī)電壓，或工作在勵磁電流開關晶體管的導通比受到限制的狀態(tài)中。根據(jù)該實施例中，可以進行這樣的發(fā)電控制，如由ECU對勵磁電流的導通周期逐漸地控制，其中導通比的增加、下降及保持得到控制。
這就是，當進行發(fā)電控制時，僅需由ECU將發(fā)電機控制信號發(fā)送給晶體管40及41，并將其輸出電壓提供給RS-F/F600(它為發(fā)電控制信號保持電路)的R和S端子上，由此使ECU5發(fā)送發(fā)電機控制信號的任務減輕了。發(fā)電機的狀態(tài)信號僅通過晶體管30的導通或關斷來發(fā)送，并作為信號Hi或信號Lo提供給ECU5，因此ECU5能在除發(fā)送發(fā)電機控制信號期間外的整個時間監(jiān)視發(fā)電機的狀態(tài)。如果傳輸導線斷開時，電阻r40將不起作用，并使端子T的電壓Vout改變成高于參考電壓Vr2，由此形成常規(guī)發(fā)電，并且防止了電池的過耗電。此外，由于傳輸導線的斷開，使比較器400的輸出電壓持續(xù)地變成Hi，由此可由ECU5來檢測該斷開。
在本發(fā)明的以上說明中，是參照其專門實施例對本發(fā)明作出公開的。但是，顯然地，在不脫離如附設權利要求書中所提出的本發(fā)明廣泛的精神及范圍的情況下，可以對本發(fā)明的這些專門實施例作出各種修改及變更。因而，在該文件中對本發(fā)明的描述應視為純說明性的，而非具任何限制的意義。
權利要求
1.一種用于機動車的電池充電裝置，，包括一個發(fā)電機；一個電壓源；電壓調節(jié)裝置，它具有設置在機動車發(fā)電機附近的功率開關用于控制磁場勵磁電流，以使發(fā)電機輸出電壓能被調節(jié)到所需電壓；一根傳輸導線；發(fā)電機控制信號發(fā)送裝置，它設置得遠離所述機動車發(fā)電機，用以將發(fā)電機控制信號提供到所述傳輸導線的機動車側端子上，以便控制發(fā)電機工作狀態(tài)；發(fā)電機控制信號接收裝置，它設置在所述機動車發(fā)電機的附近，用以從所述傳輸導線的發(fā)電機側端子上接收所述發(fā)電機控制信號，并將所述發(fā)電機控制信號提供給所述發(fā)電機輸出電壓調節(jié)裝置；發(fā)電機狀態(tài)信號發(fā)送裝置，它設置在所述機動車發(fā)電機附近，用以將發(fā)電機狀態(tài)信號提供給所述傳輸導線的發(fā)電機側端子上，以便提供所述機動車發(fā)動機的發(fā)電狀態(tài)；及發(fā)電機狀態(tài)信號接收裝置，它設置得遠離所述機動車發(fā)電機，用以從所述傳輸導線的所述機動車側端子接收所述發(fā)電機狀態(tài)信號；其中所述發(fā)電機控制信號及所述發(fā)電機狀態(tài)信號被同一傳輸導線組合及傳送。
2.根據(jù)權利要求1所述的電池充電裝置，還包括傳輸導線斷開檢測裝置，它具有一個比較器，用于通過將所述發(fā)電機狀態(tài)信號與所述發(fā)電機控制信號相比較來檢測所述傳輸導線的斷開。
3.根據(jù)權利要求1所述的電池充電裝置，其中所述發(fā)電機控制信號發(fā)送裝置包括一個與所述傳輸導線相連接的一個負載，及連接在所述負載與電壓源之間的一個輸出功率開關。
4.根據(jù)權利要求3所述的電池充電裝置，其中所述傳輸導線的電壓被設置成接近等于所述發(fā)電機控制信號，以將所述發(fā)電機控制在常規(guī)自控制發(fā)電狀態(tài)中。
5.根據(jù)權利要求1所述的電池充電裝置，其中所述發(fā)電機狀態(tài)信號發(fā)送裝置包括與所述發(fā)電機狀態(tài)信號接收裝置相連接的裝置，用于傳送相對于目前電池電壓的脈寬調制信號。
6.根據(jù)權利要求3所述的電池充電裝置，其中所述發(fā)電機狀態(tài)信號發(fā)送裝置包括一個開關，用于控制所述電壓調節(jié)裝置中的所述功率開關。
7.根據(jù)權利要求1所述的電池充電裝置，其中所述發(fā)電機狀態(tài)信號發(fā)送裝置包括一個開關，用于控制所述電壓調節(jié)裝置中的所述功率開關。
8.根據(jù)權利要求1所述的電池充電裝置，其中，所述發(fā)電機控制信號發(fā)送裝置包括與所述傳輸導線相連接的裝置，用于提供作為所述發(fā)電機控制信號的DC電壓；所述發(fā)電機狀態(tài)信號發(fā)送裝置包括用于提供作為所述發(fā)電機狀態(tài)信號的PWM信號的裝置；所述發(fā)電機控制信號接收裝置包括用于對所述DC電壓信號及所述PWM信號的組合信號進行解調的裝置；及所述發(fā)電機狀態(tài)信號接收裝置包括用于對所述DC電壓信號及所述PWM信號的組合信號進行解調的裝置。
9.根據(jù)權利要求1所述的電池充電裝置，其中所述發(fā)電機控制信號接收裝置包括用于保持所述發(fā)電控制信號的裝置。
10.根據(jù)權利要求1所述的電池充電裝置，其中所述發(fā)電機控制信號接收裝置包括當所述傳輸導線斷開時，提供電壓以將所述發(fā)電機控制在常規(guī)控制電壓上的裝置。
11.根據(jù)權利要求1所述的電池充電裝置，其中所述發(fā)電機狀態(tài)信號發(fā)送裝置包括用于提供相應于所述電壓調節(jié)裝置輸出信號的PWM信號裝置。
12.根據(jù)權利要求1所述的電池充電裝置，其中所述發(fā)電機狀態(tài)信號發(fā)送裝置包括用于提供相應于所述電壓調節(jié)裝置輸入信號的PWM信號的裝置。
13.根據(jù)權利要求1所述的電池充電裝置，其中所述發(fā)電機控制信號接收裝置包括對被所述電壓調節(jié)裝置控制的所述勵磁電流的最大導通比進行限制的裝置。
14.根據(jù)權利要求1所述的電池充電裝置，其中所述發(fā)電機控制信號發(fā)送裝置包括用于發(fā)送控制信號來控制所述勵磁電流的導通比變化率的裝置。
15.一種用于機動車的電池充電裝置，包括電壓調節(jié)裝置，它設在機動車發(fā)電機的附近，用于控制磁場勵磁電流；一根傳輸導線，它具有機動車側端子及發(fā)電機側端子；機動車側發(fā)電機控制裝置，它設置得遠離所述機動車發(fā)電機，用以將所述發(fā)電機控制信號提供到所述機動車側端子上，并從所述機動車側端子接收與所述機動車發(fā)電機的發(fā)電機狀態(tài)相對應的發(fā)電機狀態(tài)信號；及發(fā)電機側控制裝置，它設置在所述機動車發(fā)電機附近，用以從所述機動車側端子接收所述發(fā)電機控制信號，并將所述發(fā)電機控制信號提供給所述電壓調節(jié)裝置，以便控制所述發(fā)電機狀態(tài)及將所述發(fā)電機狀態(tài)信號提供給所述發(fā)電機側端子。
16.一種用于機動車的電池充電裝置，包括電池；發(fā)電機，它具有磁場繞組，用于根據(jù)供給所述磁場繞組的磁場勵磁電流發(fā)出電能；電壓調節(jié)器，用于控制所述磁場勵磁電流；電子控制單元，用于根據(jù)機動車狀態(tài)產生指令信號；單根信號傳輸導線，它具有發(fā)電機側端子及連接到所述電子控制單元的機動車側端子；與所述電子控制單元相連接的、用以對所述機動車側端子提供相應于所述指令信號的控制電壓信號的裝置；連接在所述發(fā)電機側端子及所述電壓調節(jié)器之間的裝置，用于接收所述控制信號及對所述電壓調節(jié)器提供與發(fā)送到所述發(fā)電機側端子的所述控制信號相對應的信號；連接在所述電壓調節(jié)器上，用以對所述發(fā)電機側端子提供與所述電壓調節(jié)器的操作相對應的狀態(tài)信號；及連接在所述機動車側端子及所述電子控制單元之間的裝置，用以接收所述狀態(tài)信號并對所述電子控制單元提供與所述狀態(tài)信號相對應的信號。
17.根據(jù)權利要求16所述的電池充電裝置，其中所述控制信號提供裝置包括一個連接在所述機動車側端子上的負載，及一個連接在所述負載及電壓源之間的輸出功率開關。
18.根據(jù)權利要求17所述的電池充電裝置，其中所述傳輸導線的電壓被設置成近似等于所述發(fā)電機控制信號的電壓，以便當所述傳輸導線斷開時將所述發(fā)電機控制在常規(guī)自控制發(fā)電狀態(tài)中。
19.根據(jù)權利要求18所述的電池充電裝置，其中所述狀態(tài)信號提供裝置包括連接到所述發(fā)電機狀態(tài)信號接收裝置的裝置，用以傳送相對于目前電池電壓的脈寬調制信號。
20.根據(jù)權利要權利19所述的電池充電裝置，其中所述狀態(tài)信號提供裝置提供帶有所述PWM控制信號的DC電壓信號作為所述狀態(tài)信號。
21.根據(jù)權利要求17所述的電池充電裝置，其中所述狀態(tài)信號提供裝置包括一個輸出單元，該單元包括所述負載。
22.根據(jù)權利要求16所述的電池充電裝置，其中所述狀態(tài)信號提供裝置包括一個開關，用于控制所述電壓調節(jié)器的所述功率開關。
23.根據(jù)權利要求16所述的電池充電裝置，其中所述控制信號提供裝置包括與所述機動車側端子相連接的裝置，用以提供DC電壓作為所述控制信號；所述狀態(tài)信號提供裝置包括提供PWM信號作為所述發(fā)電機狀態(tài)信號的裝置；所述發(fā)電機控制信號接收裝置包括用以對所述DC電壓信號及所述PWM信號的組合信號進行解調的裝置；及所述狀態(tài)信號接收裝置包括用以對所述DC電壓信號及所述PWM信號的組合信號進行解調的裝置。
24.根據(jù)權利要求16所述的電池充電裝置，其中所述控制信號接收裝置包括用以保持所述控制信號的裝置。
25.根據(jù)權利要求23所述的電池充電裝置，其中所述控制信號接收裝置包括當所述傳輸導線斷開時提供電壓以將所述發(fā)電機控制在常規(guī)控制電壓上的裝置。
26.根據(jù)權利要求23所述的電池充電裝置，所述狀態(tài)信號提供裝置包括用以提供相應于所述電壓調節(jié)器輸出信號的PWM信號的裝置。
27.根據(jù)權利要求24所述的電池充電裝置，所述狀態(tài)信號提供裝置包括用以提供相應于所述電壓調節(jié)器輸入信號的PWM信號的裝置。
28.根據(jù)權利要求24所述的電池充電裝置，其中所述發(fā)電機控制信號接收裝置包括對被所述電壓調節(jié)器控制的所述勵磁電流的最大導通比進行限制的裝置。
29.根據(jù)權利要求16所述的電池充電裝置，其中所述控制信號發(fā)送裝置包括用以發(fā)送控制信號以對所述勵磁電流的導通比變化率進行控制的裝置。
全文摘要
機動車發(fā)電機通過具有晶體管及比較器的發(fā)電機側信號發(fā)送及接收電路與傳輸導線的一端相連接。一個ECU通過具有開關晶體管及比較器的機動車側信號發(fā)送及接收電路與該傳輸導線的另一端相連接。一側的比較器接收來自晶體管的頻率信號，另一側的比較器接收來自晶體管的電壓信號。因此，可由同一傳輸導線傳送發(fā)電機控制信號及發(fā)電機狀態(tài)信號。
文檔編號H02J7/24GK1131838SQ95120448
公開日1996年9月25日 申請日期1995年12月20日 優(yōu)先權日1994年12月28日
發(fā)明者淺田忠利 申請人:日本電裝株式會社