用于机动车的电池充电装置制造方法及图纸

机动车发电机通过具有晶体管及比较器的发电机侧信号发送及接收电路与传输导线的一端相连接。一个ＥＣＵ通过具有开关晶体管及比较器的机动车侧信号发送及接收电路与该传输导线的另一端相连接。一侧的比较器接收来自晶体管的频率信号，另一侧的比较器接收来自晶体管的电压信号。因此，可由同一传输导线传送发电机控制信号及发电机状态信号。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术基于并要求下列优先权1994年12月28日提交的日本专利申请No.6-328404及1995年9月22日提交的日本专利申请No.7-244748，它们的内容在这里结合作为参考。本专利技术涉及用于机动车的电池充电装置，它提供代表电池充电状态的信号并可在任何时间从外部进行控制。近来，电池充电装置用于各种用途，例如降低燃料损耗，能量冲击的吸收，改善机动车驱动性能，降低发动机空载速度，及用于大功率装置包括电加热催化器(EHC)单元。其结果是，电池充电装置不仅需要使电池充电电压维持在所需电平上，而且需要根据负载状况及机动车运行条件来改变发电机状态。为此目的，就必须实时地提供代表发电机状态的信号。这种发电机状态包括发电机输出的信号，例如输出电流、输出功率、磁场电流、磁场电流控制晶体管的导通比或类似信号、发电机输出功率如电池充电电压、电池电压及定子相电压与发电机温度。上述状态通过代表发电机状态的量、量指标的变化和/或类似量被检测出来。对发电机进行控制，以改变发电机状态的量和/或量的变化，或通过将发电机状态的最大值或最大指标限定或约束在指定的量值中，来控制发电机。例如，当发动机的温度低于指定值且发动机工作不稳定时，对发电机的输出功率及转矩进行控制使其降低以阻止发动机停转。当发电机温度高于指定温度时，控制发电机输出以阻止温度进一步升高。上述控制是由外部ECU(电子控制单元)作出的，该ECU控制开关晶体管以改变磁场励磁电流的导通比。为了通过ECU提供外部控制及监测，已提出一种有线信号传送系统。这种系统包括发电控制信号传输导线，它将发电控制信号从外部ECU传送到发电机的电压调节器，还包括发电机状态信号传输导线。但是，上述有线信号传送系统具有以下问题这就是，两种传输导线使得机动车导线系统变得体积庞大及笨重，并增加了连接器端子数量及连接器尺寸，结果使调节器尺寸增大，这引起它的安装困难及它的生产成本提高。导线数目的增加就增加了传输导线断开的可能性或因机动车振动与接地车体或电池相接触的可能性，结果就使电池充电系统发生工作故障。连接器端子的增加也增加了使它们受到在安装工作时由人体产生的静电冲击电压影响的可能性。当上述传输导线以束缆或平行电缆方式设置在装置中时，就增加了交叉干扰及减小了信噪(SN)比。此外，由于在发动机室中的电磁噪音是很大的，如果该电磁噪音与交叉干扰相叠加时就会引起误操作或误检测。本专利技术是鉴于上述问题作出的，并提供了一种廉价的及可靠的电池充电装置，它将外部控制信号传输导线和发电机状态信号传输导线组合成单根传输导线并具有在调节器及ECU之间的改进接口和它们的改进传送信号。本专利技术的另一目的是提供一种电池充电装置，它具有简单的控制电路并维持传输信号的高S/N比。本专利技术的又一目的是提供一种电池充电装置，其中发电机控制信号发送装置(以下称为控制信号发送器)的输出端子及发电机状态信号接收装置(以下称为控制信号接收器)的输入端子连接到一个公共的传输导线上，发电机控制信号接收装置(以下称为控制信号接收器)的输入端子及发电机状态信号发送装置(以下称为状态信号发送器)的输出端子连接到该传输导线的发电机侧端子上。控制信号发送器通过传输导线将发电机控制信号传送给控制信号接收器，控制信号接收器将接收到的信号传送给发电机电压调节装置(以下称为电压调节器)，及该电压调节器当接收到信号时根据该发电机控制信号来控制发电机。状态信号发送器通过公共传输导线将发电机状态信号传送给状态信号接收器，及状态信号接收器将接收到的信号传送给ECU。因此，该ECU可以监视发电机的状态。如果由于机动车的振动或类似原因使传输导线断开，则机动车侧状态信号接收器的输入电压由控制信号发送器的输出级改变为一个专设电压。因而，上述的断开能通过如上所述的状态信号接收器就可由外部ECU检测出来。这就是，不需要用附加电路、信号导线、专设输入端子或ECU接口就能检测出断开。ECU在检测到该断开时就处理这问题。因为仅使用了单根传输导线，电路便可作得简单。因为不需要用于发电机状态信号及发电机控制信号的平行导线的导线系统，就可消除由于平行导线引起的S/N比的下降，并保证了信号传输的高可靠性。此外，由于使用了不同类型的信号，例如电压信号及频率信号，就可以避免上述由相同类型信号在平行导线间的交叉干扰形成的S/N比的下降。本专利技术的另一目的是提供一种电池充电装置，其中设置了传输导线开断检测装置，通过对发电机状态信号(它是由状态信号接收器接收的)及发电机控制信号之间的比较来检测传输导线的断开。因此，该断开可被检测出来并可在显示装置上或作为警报被显示出来。本专利技术的又一目的是提供一种电池充电装置，其中控制信号输出级由一个输出功率开关及其与发电机侧传输导线相连接的负载组成。如果发生了传输导线的断开，则传输导线的电压就通过功率开关导通时负载电阻的导电及该开关关断时负载电阻的断电被置成电压源的高电压或低电压。其结果是，ECU通过检测以下情况虽然ECU发送了指令信号来改变传输导线的电压，但由信号接收器接收的电压并未改变，从而可以识别出该断开。本专利技术的另一目的是提供一种电池充电装置，其中发电机控制信号电压当无指令信号时，被设成等于电源电压(被连接到负载电阻的电压)，因此虽然没有得到外部电压信号但也可由电压调节器进行常规电压调节。因此，不会发生发电停止或失控的发电。本专利技术的又一目的是提供一种电池充电装置，其中使用PWM控制信号(它是一种频率信号)作为发电机控制信号，并当发电机由外部ECU控制时将该PWM信号的导通比提供给励磁电流开关晶体管。因此，与传统的双向导线通信系统相比，可提供发电机控制信号及发电机状态信号的非常简单的调制及解调及非常简单的电路。这就是，在发电机侧不需要发电机控制信号的解调，因为发电机控制信号是以频率信号传送的，传送系统非常简单并且可使用不需调制或解调的传送系统。本专利技术的另一目的是提供一种电池充电装置，其中对PWM控制信号电压(它是发电机控制信号)的幅值进行调制以传送发电机状态信号。因此，两种信号的调制及解调电路可以简化。本专利技术的又一目的是提供一种电池充电装置，其中将DC信号电压(它是发电机状态信号)与PWM控制信号电压(它是发电机控制信号)相组合以传送发电机状态信号。因而，两种信号的调制及解调电路可以简化。本专利技术的另一目的是提供一种电池充电装置，其中状态信号发送器具有由控制信号发送器输出功率开关的负载元件构成的固定阻抗的输出电路。因为仅当电池高压高于固定阈值时由外部ECU控制发电机，故状态信号发送器的输出阻抗元件可起到控制信号发送器输出功率开关负载电阻的作用，由此简化了电路结构。本专利技术的又一目的是提供一种电池充电装置，其中状态信号发送器作为电压调节器励磁电流的PWM控制开关工作，电路结构变得更为简单。本专利技术的另一目的是提供一种电池充电装置，其中发电机状态信号和发电机控制信号的组合信号是由DC电压信号分量及PWM信号分量组成的。因此，可以非常简单地调制这些信号及对组合信号解调，以获得发电机状态信号及发电机控制信号。因而，状态信号接收器及控制信号接收器的电路结构可被简化。本专利技术的又一目的是提供一种电池充电装置，它还包括一个发电机控制信号保持电路，它保持住由控制信号接收器接收的发电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于机动车的电池充电装置，包括： 一个发电机； 一个电压源； 电压调节装置，它具有设置在机动车发电机附近的功率开关用于控制磁场励磁电流，以使发电机输出电压能被调节到所需电压； 一根传输导线； 发电机控制信号发送装置，它设置得远离所述机动车发电机，用以将发电机控制信号提供到所述传输导线的机动车侧端子上，以便控制发电机工作状态； 发电机控制信号接收装置，它设置在所述机动车发电机的附近，用以从所述传输导线的发电机侧端子上接收所述发电机控制信号，并将所述发电机控制信号提供给所述发电机输出电压调节装置； 发电机状态信号发送装置，它设置在所述机动车发电机附近，用以将发电机状态信号提供给所述传输导线的发电机侧端子上，以便提供所述机动车发动机的发电状态；及 发电机状态信号接收装置，它设置得远离所述机动车发电机，用以从所述传输导线的所述机动车侧端子接收所述发电机状态信号； 其中所述发电机控制信号及所述发电机状态信号被同一传输导线组合及传送。

【技术特征摘要】
JP 1995-9-22 244748/95;JP 1994-12-28 328404/941.一种用于机动车的电池充电装置，，包括一个发电机；一个电压源；电压调节装置，它具有设置在机动车发电机附近的功率开关用于控制磁场励磁电流，以使发电机输出电压能被调节到所需电压；一根传输导线；发电机控制信号发送装置，它设置得远离所述机动车发电机，用以将发电机控制信号提供到所述传输导线的机动车侧端子上，以便控制发电机工作状态；发电机控制信号接收装置，它设置在所述机动车发电机的附近，用以从所述传输导线的发电机侧端子上接收所述发电机控制信号，并将所述发电机控制信号提供给所述发电机输出电压调节装置；发电机状态信号发送装置，它设置在所述机动车发电机附近，用以将发电机状态信号提供给所述传输导线的发电机侧端子上，以便提供所述机动车发动机的发电状态；及发电机状态信号接收装置，它设置得远离所述机动车发电机，用以从所述传输导线的所述机动车侧端子接收所述发电机状态信号；其中所述发电机控制信号及所述发电机状态信号被同一传输导线组合及传送。2.根据权利要求1所述的电池充电装置，还包括传输导线断开检测装置，它具有一个比较器，用于通过将所述发电机状态信号与所述发电机控制信号相比较来检测所述传输导线的断开。3.根据权利要求1所述的电池充电装置，其中所述发电机控制信号发送装置包括一个与所述传输导线相连接的一个负载，及连接在所述负载与电压源之间的一个输出功率开关。4.根据权利要求3所述的电池充电装置，其中所述传输导线的电压被设置成接近等于所述发电机控制信号，以将所述发电机控制在常规自控制发电状态中。5.根据权利要求1所述的电池充电装置，其中所述发电机状态信号发送装置包括与所述发电机状态信号接收装置相连接的装置，用于传送相对于目前电池电压的脉宽调制信号。6.根据权利要求3所述的电池充电装置，其中所述发电机状态信号发送装置包括一个开关，用于控制所述电压调节装置中的所述功率开关。7.根据权利要求1所述的电池充电装置，其中所述发电机状态信号发送装置包括一个开关，用于控制所述电压调节装置中的所述功率开关。8.根据权利要求1所述的电池充电装置，其中，所述发电机控制信号发送装置包括与所述传输导线相连接的装置，用于提供作为所述发电机控制信号的DC电压；所述发电机状态信号发送装置包括用于提供作为所述发电机状态信号的PWM信号的装置；所述发电机控制信号接收装置包括用于对所述DC电压信号及所述PWM信号的组合信号进行解调的装置；及所述发电机状态信号接收装置包括用于对所述DC电压信号及所述PWM信号的组合信号进行解调的装置。9.根据权利要求1所述的电池充电装置，其中所述发电机控制信号接收装置包括用于保持所述发电控制信号的装置。10.根据权利要求1所述的电池充电装置，其中所述发电机控制信号接收装置包括当所述传输导线断开时，提供电压以将所述发电机控制在常规控制电压上的装置。11.根据权利要求1所述的电池充电装置，其中所述发电机状态信号发送装置包括用于提供相应于所述电压调节装置输出信号的PWM信号装置。12.根据权利要求1所述的电池充电装置，其中所述发电机状态信号发送装置包括用于提供相应于所述电压调节装置输入信号的PWM信号的装置。13.根据权利要求1所述的电池充电装置，其中所述发电机控制信号接收装置包括对被所述电压调节装置控制的所述励磁电流的最大导通比进行限制的装置。14.根据权利要求1所述的电池充电装置，其中所述发电机控制信号发送装置包括用于发送控制信号来控制所述励磁电流的导通比变化率的装置。15.一种用于机动车的电池充电装置，包括电压调节装置，它设在机动车发电机的附近，用于控...

【专利技术属性】
技术研发人员：浅田忠利，
申请(专利权)人：日本电装株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]