JP3531771B2

JP3531771B2 - 車両用充電装置

Info

Publication number: JP3531771B2
Application number: JP24474895A
Authority: JP
Inventors: 忠利浅田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1995-09-22
Publication date: 2004-05-31
Anticipated expiration: 2015-09-22
Also published as: DE69508371T2; DE69508371D1; KR960027152A; JPH08238000A; CN1040930C; US5629606A; CN1131838A; EP0720271A1; KR100275147B1; EP0720271B1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発電機の発電状態を外
部に出力するとともに、上記発電状態を外部より強制的
に制御可能な車両用充電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両用充電装置においては、車両
の低燃費化、アクティブ制振、走行性能の向上、エンジ
ンのアイドル回転数の低回転数化、更にはＥＨＣ等の高
電力負荷の搭載などの種々の多目的使用が考慮されてお
り、そのために車両用発電機の発電状態を単にバッテリ
の端子電圧を所定レベルに維持するようにフィードバッ
ク制御するだけでなく、負荷状態や車両状態に応じて外
部（ＥＣＵ）から直接、発電状態を制御する必要性が生
じている。また、それとともに外部へ車両用発電機の発
電状態をリアルタイムに知らせる必要性が生じている。

【０００３】なお、上述の発電機の状態としては、発電
出力（即ち発電電流、発電電力、界磁電流、界磁電流駆
動トランジスタの導通通電率等）、発電電力（バッテリ
充電電圧、充電端子電圧、ステータ相電圧）、発電機温
度等があり、これらの量、変化量、判定値などが検出す
る対象となる。また、上述の発電制御とは、これら発電
機状態量やその変化量を制御したり、またそれらの最大
値や最小値などを所定値又は所定範囲に制限又は拘束し
たりすることとする。

【０００４】上記外部から発電制御の一例を上げると、
発電機温度が所定より低い時は、発電機出力が増大し、
発電電力や発電トルクが増加するので、エンジンの状態
が不安定な時には発電機出力を抑制するように制御した
り、発電機温度が許容温度より高いときには発電機出力
を抑制すように制御したりして、信頼性を向上すること
ができる。例えば、上記抑制を行うには、界磁電流駆動
トランジスタの導通通電率を制限すればよい。

【０００５】しかしながら、上記した発電状態の外部制
御及び外部監視（外部モニタ）を行うために、従来は、
ＥＣＵ（外部）から発電機一体（又は近接でもよい）の
レギュレータ（発電状態制御装置）へ発電制御信号（外
部制御信号）を伝送する発電制御信号伝送線（以下、外
部制御線ともいう）と、レギュレータからＥＣＵへ発電
状態を表す信号（発電状態信号）を伝送する発電状態信
号伝送線（以下、発電状態伝送線ともいう）を一対設け
て、有線伝送する方法が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記外
部制御線と発電状態伝送線とを一対設けて有線伝送する
場合、以下の問題がある。すなわち、伝送線が増加する
ため、車両ハーネス本数が増加し重量の増加、またコネ
クタ極数の増加にともない、ハーネスコスト、コネクタ
コストが増加してしまう。またコネクタ極数の増加によ
りコネクタが大型化し、レギュレータの発電機への搭載
性と小型化を損なう。さらに伝送線の増加は車両走行時
において、振動等により伝送線が外れたり、ボディーア
ース、バッテリ電位との接触により、車両用充電装置が
誤動作または誤検出が生じる可能性が増加し信頼性が損
なわれる。また、コネクタ極数の増加は、たとえば、伝
送線の結線作業時に人体より放電される静電気サージ電
圧などが印加される極数が増加するので、このようなサ
ージからの保護が難しくなる。

【０００７】また、上記のように信号線を一対設ける場
合、一般には、配線作業の簡単化のためにそれらを結束
ケーブル群又は平行ケーブルとして配線するが、このよ
うにすると線間のクロストークが大きく、ＳＮ比が低下
するという問題があった。特に車両のエンジンルーム内
は上記クロストーク以外の電磁ノイズが大きく、これら
の電磁ノイズと上記クロストークとが同相状態で重畳す
ると誤動作又は誤検出が生じる可能性が生じる。

【０００８】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、レギュレータとＥＣＵの通信用のインターフェー
スとその通信信号を工夫する事により、外部制御線と発
電状態伝送線とを同一の伝送線とすることを可能とし、
低コストで信頼性が高い車両用充電装置を提供すること
をその目的としている。又、本発明は上記問題点に鑑み
なされたものであり、回路構成の複雑化を抑止しつつ伝
送信号のＳＮ比の低下を低減可能な車両用充電装置を提
供することを、その目的としている。

【０００９】

【課題を解決する手段】上記課題を解決するために請求
項１記載の手段を採用することができる。この手段によ
れば、同一の伝送線（信号伝送線）の車両側の回路装置
（以下、単にＥＣＵともいう）に発電制御信号送信手段
の出力端子及び発電状態信号受信手段の入力端子が接続
され、伝送線の発電機側に発電制御信号受信手段の入力
端子及び発電状態信号送信手段の出力端子が接続され
る。発電制御信号送信手段は伝送線を通じて発電制御信
号受信手段に発電制御信号を送信し、発電制御信号受信
手段は受信したそれを発電電圧調整手段に伝送し、発電
電圧調整手段は発電制御信号を受け取る場合にそれに基
づいて発電を制御する。発電状態信号送信手段は上記と
同一の伝送線を通じて発電状態信号受信手段に発電状態
信号を送信し、発電状態信号受信手段は受信したそれを
車両側の回路装置（例えばＥＣＵ）に出力する。したが
って、ＥＣＵは、発電状態をモニタすることができる。

【００１０】ここで、例えば車両振動などにより伝送線
の外れ（伝送線障害）が発生すると、車両側の発電状態
信号受信手段の入力電圧は、発電制御信号送信手段の出
力段によって独特の電位状態にセットされる。したがっ
て、通常は発電状態信号を受信してＥＣＵに送信する発
電状態信号受信手段によって上記外れをそのまま検出す
ることが可能となる。すなわち、本構成によれば、上記
外れを検出するためになんら回路や信号配線を増設する
必要がなく、また、ＥＣＵ（車両側の回路装置）が特別
の入力端子や入力インターフェイスを装備する必要もな
く、ＥＣＵは上記伝送線障害に関連する信号を受取り、
処理することができる。更に、伝送線も一本で済むの
で、配線も簡単となり、また、発電状態信号線と発電制
御信号線とを２本平行にワイヤハーネスとして配線する
場合に比べて、両者間の信号リークによるＳＮ比の低下
を考慮する必要がなく、高信頼性の信号伝送が可能とな
るという効果を奏することができる。更に、上記のよう
に信号線を一対設ける場合に比べて、例えば電圧と周波
数といった別種の信号伝送形態で伝送を行うので、平行
する二本のケーブルにより同種の信号伝送形態で伝送す
る場合に比べてクロストークに起因してＳＮ比が低下す
るという問題を回避することができる。

【００１１】また請求項２の手段を採用すれば、前記発
電状態信号受信手段から受け取った前記発電状態信号を
前記発電制御信号との比較に基づいて前記伝送線の外れ
を判別する伝送線外れ検出手段を有するので、外れを検
出し、例えばそれを表示装置に警告表示することができ
る。また請求項３の手段を採用すれば、発電制御信号送
信手段の出力段がドライバ素子をなす出力スイッチで構
成され、その負荷素子が伝送線の発電機側端部に接続さ
れるので、以下の効果を奏することができる。

【００１２】即ち、上記外れが発生すると、上記出力ス
イッチがオンする場合はそのオン抵抗を通じて、それが
オフする場合でもそのオフ抵抗を通じてこの出力スイッ
チの他主端の低位又は高位の電源端の電位に常時セット
されることになる。したがって、ＥＣＵは、自己が発電
制御信号すなわち伝送線の電位変化を指令している場合
に、発電状態信号受信手段からの受信電圧が変化しなけ
れば上記伝送線障害を発見することができる。

【００１３】また請求項４の手段を採用すれば、外部か
ら発電制御を指令しない状態時における上記発電制御信
号の電位を、上記負荷素子に接続される電源電位と等し
くしているので、もしも伝送線が外れても発電電圧調整
手段は通常の発電制御を行うことができ、外部からの発
電制御が不能となるだけで、発電停止又は発電停止不能
といった事態が生じることがなく、極めて好都合であ
る。

【００１４】また請求項５の手段を採用すれば、発電制
御信号として、周波数信号の一種であるＰＷＭ制御信号
電圧を採用し、このＰＷＭ制御信号電圧のオン・デュー
ティ比を、外部発電制御時における界磁電流スイッチン
グ用のトランジスタのオン・デューティ比としているの
で、上記したように双方向多重有線通信を採用するにも
かかわらず、発電制御信号及び発電状態信号の変復調を
極めて簡単とし、その回路負担を一般の双方向多重有線
通信に比べて格段に簡素化することができるという優れ
た作用効果を奏することができる。

【００１５】すなわち、発電制御信号は発電機側におい
て復調することなく、そのまま励磁電流のオンオフ制御
に使用でき、そして、発電制御信号が上記した周波数信
号として伝送できるので、発電状態信号として上記より
更に簡単な回路で変復調できるあるいは変復調しなくて
もよい伝送方式例えば、後述する直流信号電圧重畳方式
などを採用することができ、回路構成を簡素化すること
ができる。

【００１６】また請求項６の手段を採用すれば、発電制
御信号であるＰＷＭ制御信号電圧の振幅を変調して発電
状態信号を伝送する。このようにすれば、両信号の変復
調回路を簡単とすることができる。また請求項７の手段
を採用すれば、発電制御信号であるＰＷＭ制御信号電圧
に発電状態信号である直流信号電圧を重畳して発電状態
信号を伝送する。このようにすれば、両信号の変復調回
路を簡単とすることができる。

【００１７】また請求項８の手段を採用すれば、発電状
態信号送信手段が所定の出力インピーダンスを有する出
力回路を有し、この出力インピーダンスが発電制御信号
送信手段の出力スイッチのための負荷素子を構成するの
で、以下の効果を奏する。すなわち、外部からの発電制
御を、車両用発電機に接続されるバッテリの電圧すなわ
ち車両用発電機の直流発電電圧が所定しきい値より高い
状態（又は低い状態でもよい、ここでは低い状態と仮定
して説明する）においてのみ実施するような制御である
とすれば、このような状態では発電状態信号送信手段の
出力回路はその出力インピーダンス（この出力回路の出
力端と伝送線との間に接続されるインピーダンス素子を
包含する）は発電制御信号送信手段の出力スイッチのた
めの負荷素子として動作することができ、このため、回
路構成が極めて簡単となる。

【００１８】また請求項９の手段を採用すれば、発電状
態信号送信手段が、発電電圧調整手段の界磁電流制御ス
イッチをＰＷＭ制御するスイッチを兼ねるので、回路構
成が更に一層簡単となる。また請求項１０の手段を採用
すれば、発電状態信号と発電制御信号との重畳信号が直
流電圧信号成分とＰＷＭ信号成分とから構成されている
ので、この重畳信号を合成したり、またこの重畳信号よ
り発電状態信号と発電制御信号とを直流電圧発電制御信
号とＰＷＭ発電状態信号として復調したりもしくは直流
電圧発電状態信号とＰＷＭ発電制御信号として復調する
事が極めて容易であり、発電状態信号受信手段と発電制
御信号受信手段の回路構成が簡単になる。

【００１９】本発明の第１１の構成は、上記第１の構成
において更に、発電制御信号受信手段にて受信した発電
制御信号を保持し、この保持した発電制御信号を発電電
圧調整手段に出力する発電制御信号保持手段を備えるの
で、車両側ＥＣＵは外部制御する際に常に発電制御信号
を送信する必要がなく、発電制御の要求が発生したとき
にのも発電制御信号を送信し、発電機側にてその発電制
御信号を保持し、次の発電制御信号が送信されてくるま
での間、この発電制御信号を維持するので、ＥＣＵに内
蔵されたマイクロコンピュータの処理負荷を軽減でき
る。従って、ＥＣＵを処理能力の低い安価なマイクロコ
ンピュータにて構成したり、他の処理能力の増強を図る
ことができる。

【００２０】また請求項１２の手段を採用すれば、伝送
線の給電を発電状態信号送信手段もしくは発電制御信号
送信手段のいずれか一方にて行う。そして、他方の発電
状態信号送信手段もしくは発電制御信号送信手段のドラ
イバ素子をなす出力スイッチと並列に抵抗負荷を設け
る。これにより、伝送線が発電機側端部より外れると発
電機側端部電位が発電機が自立発電状態とする制御信号
電位に略等しく設定されるので、伝送線が外れ車両側Ｅ
ＣＵにて外部制御ができなくなってもバッテリの過充
電、バッテリ上がりを起こすことなく、安全で、信頼性
の高い車両用充電装置を実現できる。

【００２１】また請求項１３の手段を採用すれば、発電
状態信号が界磁電流をＰＷＭ制御する発電電圧調整手段
が出力するＰＷＭ信号に対応する信号であるので、発電
機の発電状態として発電機の負荷状態を車両側ＥＣＵに
て外部モニターする場合に発電状態信号送信手段にて発
電機の負荷状態に対応するＰＷＭ信号を送信することが
でき、その結果、複雑な信号変換回路を用いることな
く、伝送線に信号を送信することができる。

【００２２】また請求項１４の手段を採用すれば、発電
制御信号が界磁電流をＰＷＭ制御する発電電圧調整手段
の調整電圧に対応する信号を含むので、車両走行状態よ
り低くし発電機の調整電圧を変更できるので、車両加速
時に発電電圧を通常より低くし発電機の発電量を抑制
し、エンジンの負荷を軽減できるので加速性能が向上す
る。また車両減速時に発電電圧を通常より高くすること
で車両慣性エネルギーを回生発電しバッテリに充電する
ことで、燃費が向上する。又、ＥＣＵで発電電圧をモー
タする必要がなく、ＥＣＵの処理負担を軽減できる。

【００２３】また請求項１５の手段を採用すれば、発電
制御信号が界磁電流をＰＷＭ制御する発電電圧調整手段
の界磁電流導通率の最大量を制限するので、発電機がま
だ冷却手段にあるときの過大な発電を抑制したり、アイ
ドル状態などのエンジン回転の低い時に、発電機の発電
トルクを抑制できるので、エンジンストールなとの不具
合が発生しない。

【００２４】また請求項１６の手段を採用すれば、発電
制御信号が界磁電流をＰＷＭ制御する発電電圧調整手段
の界磁電流導通率の変化量に対応する信号であるので車
両走行状態に対応して界磁電流導通率の変化量を切り替
えることができる他、アイドル状態などエンジン回転の
低い時に界磁電流導通率の変化量を抑制し、発電機の発
電トルクの変化量を抑制することもできるので、エンジ
ンストールなどの不具合が発生しない。また走行中は界
磁電流導通率の変化量を電気負荷の変動量に追従できる
だけの量にできるので発電電圧の予期せぬ低下がなく、
ヘッドライトの明暗等の不具合を発生しない。

【００２５】また請求項１７の手段を採用すれば、請求
項１と同様に、ＥＣＵは発電状態をモニタすることがで
きる。更に、伝送線も一本で済むので、配線も簡単とな
り、また、発電状態信号線と発電制御信号線とを２本平
行にワイヤハーネスとして配線する場合に比べて、両者
間の信号リークによるＳＮ比の低下を考慮する必要がな
く、高信頼性の信号伝送が可能となるという効果を奏す
ることができる。更に、上記のように信号線を一対設け
る場合に比べて、例えば電圧と周波数といった別種の信
号伝送形態で伝送を行うので、平行する二本のケーブル
により同種の信号伝送形態で伝送する場合に比べてクロ
ストークに起因してＳＮ比が低下するという問題を回避
することができる。

【００２６】

【実施例】

（実施例１）本発明の車両用充電装置の第１の実施例に
ついて図１を参照して説明する。この実施例は、上述の
発電制御信号として周波数変調信号（ＦＭ）信号を用
い、上述の発電状態信号として直流信号電圧（低周波数
交流成分を含む）を用いて双方向同時通信を行うもので
ある。

【００２７】１は伝送線であり、２は車両用発電機（本
発明でいう発電機側制御手段の一部）であり、３は発電
機側送受信回路（本発明でいう発電制御信号受信手段、
発電状態信号送信手段、発電機側制御手段の残部）であ
り、４は車両側送受信回路（本発明でいう発電制御信号
送信手段、発電状態信号受信手段、車両側発電制御手
段）であり、５はマイコンを内蔵するＥＣＵ（電子制御
ユニット）である。

【００２８】車両用発電機２は、エンジンにより駆動さ
れる三相同期電動機であって、２１はその電機子コイ
ル、２２はその三相発電電圧を整流するレクチファイ
ア、２３は励磁コイル、２４は励磁コイルの励磁電流を
制御するレギュレータ、２５はフライホイルダイオード
であって、レクチファイア２２の出力電流はバッテリ
（図示せず）に給電される。この車両用発電機２自体は
極めて周知であり、説明を省略する。

【００２９】３は発電機側送受信回路であって、伝送線
１と高位電源端Ｖｃｃとを接続する抵抗（負荷素子）３
１と、抵抗３２と直列に接続されて伝送線１と接地端と
を接続するエミッタ接地のトランジシスタ（ドライバ素
子）３３とからなる。抵抗３１、３２及びトランジシス
タ３３は本発明でいう発電状態信号送信手段を構成して
いる。また、伝送線１の電位はコンパレータ３４のー入
力端に入力されて参照電圧Ｖｒ１と比較され、比較結果
はｆーＶ変換器３５で電圧レベルに変換されてレギュレ
ータ２４に入力される。コンパレータ３４及びｆーＶ変
換器３５は本発明でいう発電制御信号受信手段を構成し
ている。また、抵抗３１は後述するオープンコレクタ型
のエミッタ接地トランジスタ（出力スイッチ、ドライバ
素子）４２の負荷素子も兼ねている。

【００３０】４は、車両側送受信回路であって、抵抗４
１と直列に接続されて伝送線１と接地端とを接続するエ
ミッタ接地のトランジシスタ（ドライバ素子）４２とか
らなる出力回路（発電制御信号送信手段の出力回路）
と、Ｖーｆ変換器４３と、ピークホールド回路４４と、
コンパレータ４５とからなる。抵抗４１、トランジシス
タ４２、Ｖーｆ変換器４３は本発明でいう発電制御信号
送信手段を構成し、ピークホールド回路４４とコンパレ
ータ４５とは本発明でいう発電状態信号受信手段を構成
する。

【００３１】以下、上記回路の動作を説明する。レギュ
レータ２４は良く知られているように、バッテリ電圧Ｖ
ｂの分圧と所定のしきい値電圧Ｖｒｅｆとを比較し、そ
の比較結果により出力スイッチングトランジスタ２４ａ
をオン、オフして励磁電流をＰＷＭ（パルス幅変調）制
御し、それによりバッテリ電圧を所定電圧に保つ。例え
ばバッテリ電圧Ｖｂの分圧がしきい値電圧Ｖｒｅｆより
大きければそれをオフし、バッテリ電圧Ｖｂの分圧がし
きい値電圧Ｖｒｅｆより小さければそれをオンする制御
を行う。

【００３２】次に、ＥＣＵ５による発電制御について説
明する。ＥＣＵ５は、Ｖーｆ変換器４３に発電指令電圧
Ｖを出力する。発電指令電圧Ｖは、トランジスタ２４ａ
のオンを指令する（発電を指令する）第１電圧レベル
と、トランジスタ２４ａのオフを指令する（発電停止を
指令する）第２電圧レベルとをもつことができる。Ｖー
ｆ変換器４３は、上記第１電圧レベルを第１の周期の二
値パルス電圧に変換し、上記第２電圧レベルを第２の周
期の二値パルス電圧に変換して、トランジスタ４２をこ
れらの周期で断続する。このようにすれば、トランジス
タ３３がオフしている場合には、コンパレータ３４のー
入力端子にはハイレベル電位ＶＨ（＝Ｖｃｃ）とローレ
ベル電位ＶＬ（抵抗３１、４１による抵抗分割電圧）と
の間で一定周期で変化する定周期パルス信号電圧が入力
されることになる。また、トランジスタ３３がオンして
いる場合には、その分だけコンパレータ３４のー入力端
子に入力される上記ハイレベル電位ＶＨとローレベル電
位ＶＬとが低下し、ハイレベル電位ＶＨ’とローレベル
電位ＶＬ’となる。

【００３３】ここで、コンパレータ３４のしきい値電圧
Ｖｒ１をＶＨとＶＨ’より低く、ＶＬとＶＬ’より高く
すれば、トランジスタ４２の断続すなわち発電制御信号
の送受信は正常に行われたことになる。一方、トランジ
スタ４２のコレクタの電位は、トランジスタ４２がオン
した場合には接地電位となり、トランジスタ４２、３３
がオフした場合にはハイレベル電位ＶＨとなり、トラン
ジスタ４２がオフ、トランジスタ３３がオンした場合に
はハイレベル電位ＶＨ’となる。したがって、トランジ
スタ４１のコレクタの電位をピークホールド回路４４で
所定期間ホールドしてからコンパレータ４５の一入力端
に入力し、コンパレータ４５のしきい値電圧Ｖｒ２をＶ
ＨとＶＨ’との中間の電位とすれば、コンパレータ４５
の出力は、トランジスタ３３がオフの場合とオンの場合
とで異なる電位となり、発電状態信号を正常に送受信し
たことになる。

【００３４】なお、本実施例の発電状態信号は例えば発
電の有無などを示すことができるが、バッテリ電圧のア
ナログ値を送受信することもできる。例えば、バッテリ
電圧のアナログ値に比例するオン・デューティ比でトラ
ンジスタ３３をＰＷＭ制御すれば、コンパレータ４５の
バッテリ電圧のアナログ値のＰＷＭ信号となる。次に、
伝送線１が外れた場合を考えると、これはトランジスタ
４２がオフの場合と同じ状態となり、この場合のｆーＶ
変換器３５の出力電圧が入力する場合にレギュレータ２
４が発電電圧をバッテリ電圧に等しくする通常の制御を
行うようにしておけば、伝送線外れにより常時発電停止
又は常時発電といった異常事態を免れることができる。

【００３５】また、伝送線１が外れる場合には、ＥＣＵ
５はトランジスタ４２の断続指令を出力するにもかかわ
らず、コンパレータ４５の出力電圧が変化しないので、
これにより簡単に検査することができる。図７にＥＣＵ
５のこの伝送線１の外れ検出動作を表すフローチャート
を示す。本実施例によれば、伝送線１の外れの検出が容
易になること、伝送線１が単一のケーブルから構成でき
るので、発電制御信号伝送線と発電状態信号伝送線とを
平行配線する場合に比べて両者間のクロストークが少な
く、そのためにドライバ素子の出力インピーダンスを大
きくでき、その結果、小型の素子でドライバ素子を構成
でき、電力節約や構成の簡素化を実現できること、伝送
線１が外れても通常の発電制御を行うことができること
などの利点を有する。

【００３６】（実施例２）他の実施例を図２を参照して
説明する。本実施例は図１に示す実施例１の回路におい
て、発電機側送受信回路３を省略し、また、車両側送受
信回路４を変更したものである。本実施例では、レギュ
レータ２４の前置電力増幅回路段２４ｂが発電機側送受
信回路すなわち発電状態信号送信手段及び発電制御信号
受信手段を兼ねている。

【００３７】すなわち、この前置電力増幅回路段２４ｂ
はエミッタ接地のトランジスタ２６とその負荷素子を構
成する抵抗ｒ１とからなるインバータ回路であって、伝
送線１はトランジスタ２６と抵抗ｒ１の接続点に接続さ
れ、抵抗ｒ１は発電制御信号送信手段であるオープンコ
レクタ、エミッタ接地のトランジスタ（出力スイッチ）
４２の負荷素子を兼ねている。また、本実施例では、発
電状態信号受信手段の入力段をなすアンプ４６の入力端
が伝送線１に接続されている。

【００３８】以下、この回路の動作を説明する。レギュ
レータ２４の動作は通常通りであり、バッテリ電圧（Ｂ
電圧）を抵抗ｒ２、ｒ３で分圧した値が所定レベル以上
となればツェナーダイオ−ド２７がオンしてトランジス
タ２６がオンし、トランジスタ２４ａがオフし、発電が
停止される。逆に、上記分圧値が所定レベル未満となれ
ばツェナーダイオ−ド２７がオフしてトランジスタ２６
がオフし、トランジスタ２４ａがオンし、発電が行われ
る。これによりバッテリ電圧が一定範囲に保たれる。

【００３９】次に、発電状態信号と発電制御信号の送受
信動作を説明する。伝送線１の一端は前置回路段２４ｂ
の出力端に接続されているので、トランジスタ４２がオ
フしている場合、伝送線１に出力される前置回路段２４
ｂの電位Ｌｏ、Ｈｉはレギュレータ２４の発電中か発電
停止中かを示す発電状態信号となり、この電位Ｌｏ、Ｈ
ｉは発電状態信号受信手段であるアンプ４６で受信され
る。

【００４０】次に、発電制御信号送信手段（特にその出
力スイッチ）であるトランジスタ４２がオンすれば、伝
送線１の電位が低電位となってトランジスタ２４ａがオ
フし、励磁電流がカットされ、発電が停止される。当
然、この発電停止状態はコンパレータ４６によりただち
に検出される。上記説明したように、本実施例では、実
質的に発電状態信号送信手段及び発電制御信号受信手段
を省略でき、かつ、発電制御信号送信手段及び発電状態
信号受信手段を簡単に構成でき、変復調処理もほとんど
必要無いので、回路構成が極めて簡単となるという効果
を奏することができる。また、伝送線１が外れた場合に
おいても実施例１と同じ効果を奏することができ、また
実施例１と同様に伝送線１の外れを検出することができ
る。

【００４１】（実施例３）本発明の車両用充電装置の他
の実施例を図３を参照して説明する。この実施例は、発
電状態信号として発電電圧と調整電圧との比較結果を送
信するものである。本実施例は図２に示す実施例２の回
路の定電圧ダイオードの代わりに、コンパレータ２８０
を用い、コンパレータ２８０の出力電圧をＮＡＮＤ回路
２８３及びベース電流制限抵抗ｒｂを通じてトランジス
タ２６のベースに印加するものである。更に、コンパレ
ータ２８０の出力電圧はＮＯＴ回路２８１及び抵抗ｒ４
を通じて伝送線１に出力される。伝送線１の出力電圧
は、ＮＯＴ回路２８２を通じてＮＡＮＤ回路２８３に入
力される。したがって、この実施例では、ＮＯＴ回路２
８１及び抵抗ｒ４が本発明でいう発電状態信号送信手段
を構成し、ＮＯＴ回路２８２が本発明でいう発電制御信
号受信手段を構成する。

【００４２】一方、本実施例では、実施例２のオープン
コレクタ、エミッタ接地のトランジスタ４２（図２参
照）の代わりに、オープンエミッタ、エミッタホロワの
トランジスタ４２ａ（図３参照）が採用されており、ト
ランジスタ４２ａのエミッタが伝送線１に接続されてい
る。すなわち、トランジスタ４２ａが本発明でいう発電
制御信号送信手段を構成し、ＮＯＴ回路２８１及び抵抗
ｒ４がトランジスタ４２ａの負荷素子を構成している。

【００４３】以下、この動作を説明する。レギュレータ
２４の動作はコンパレータ比較タイプのレギュレータと
同じであり、抵抗ｒ２、ｒ３の直列回路からなるバッテ
リ電圧分圧回路から出力されるバッテリ電圧分圧Ｖｂが
参照電圧Ｖｒｅｆと比較され、コンパレータ２８０はそ
の比較結果に応じた二値電圧をＮＡＮＤ回路２８３に出
力する。

【００４４】ここで、分圧Ｖｂが参照電圧Ｖｒｅｆより
高ければＮＯＴ回路２８１の出力電圧はＨｉとなり、ト
ランジスタ４２ａのオン、オフにかかわらず、ＮＯＴ回
路２８２の出力電圧はＬｏとなり、ＮＡＮＤ回路２８３
の出力はＨｉとなって、トランジスタ２６がオン、トラ
ンジスタ２４ａがオフとなって励磁電流が遮断される。
すなわち、バッテリ電圧が高い場合には（すなわちバッ
テリが充分に負荷駆動能力を有している場合や又は更に
電力を蓄積するキャパシティが充分に無い場合）には、
発電制御信号の入力の有無に関わらずレギュレータ２４
は発電停止を実行することができる。

【００４５】一方、分圧Ｖｂが参照電圧Ｖｒｅｆより低
ければ、コンパレータ２８０の出力はＨｉ、ＮＯＴ回路
２８１の出力電圧はＬｏとなり、伝送線１が外れた場合
においては、ＮＯＴ回路２８２の出力電圧はＨｉとな
り、通常の発電制御となる。ここで、外部から発電制御
信号が入力しない場合すなわちトランジスタ４２ａがオ
フしている場合をまず考える。この場合には、ＮＯＴ回
路２８２の出力がＨｉ、ＮＡＮＤ回路２８３の両入力が
Ｈｉとなって、ＮＡＮＤ回路はＬｏをトランジスタ２６
に出力し、トランジスタ２６はオフ、トランジスタ２４
ａはオンとなって励磁電流が通電される。すなわち、バ
ッテリ電圧が低く、かつ、トランジスタ４２ａがオフの
場合には、発電が行われることになる。

【００４６】逆に、ＮＯＴ回路２８１がＬｏを出力して
いる状態において、トランジスタ４２ａがオンすると、
ＮＯＴ回路２８２にＨｉが入力し、ＮＡＮＤ回路はＨｉ
をトランジスタ２６に出力し、トランジスタ２６はオ
ン、トランジスタ２４ａはオフとなって励磁電流が遮断
される。すなわち、トランジスタ４２ａがオンすれば、
バッテリ電圧低下時にかかわらず、優先的に発電が中断
できる。

【００４７】上記発電制御モードを整理して説明すれ
ば、外部より発電停止指令がレギュレータ２４に入力す
る場合（トランジスタ４２ａがオンの状態）には、バッ
テリ電圧状態に関わらず優先的に発電を停止することが
できる。この制御は、例えば車両が坂を登る場合などに
有効である。上記説明したように、本実施例では、簡単
な回路構成で、外部より発電停止を指令できるものであ
る。

【００４８】次に、アンプ４６による発電状態信号の受
信について説明する。上記説明したように、ＮＯＴ回路
２８２の入力電圧ＶｏｕｔがＬｏであれば発電中を示
し、Ｈｉであれば発電停止中を示すので、アンプ４６は
それを受信することができる。また、伝送線１が外れた
場合においても実施例１と同じ効果を奏することがで
き、また実施例１と同様に伝送線１の外れを検出するこ
とができる。

【００４９】（実施例４）本発明の車両用充電装置の他
の実施例を図４を参照して説明する。この実施例は、図
３に示す実施例３の回路のＮＯＴ回路２８２の代わり
に、抵抗分圧回路ｒ５，ｒ６、定電圧ダイオード２８５
及びエミッタ接地のトランジスタ２８６及び抵抗ｒ７を
設けたものである。

【００５０】すなわち、伝送線１の発電機側の端部Ｔの
電圧Ｖｏｕｔは抵抗ｒ５、ｒ６を直列接続してなる抵抗
分圧回路２８４で分圧された後、定電圧ダイオード２８
５を通じてトランジスタ２８６のベースに印加される。
抵抗ｒ７はトランジスタ２８６の負荷素子であり、トラ
ンジスタ２８６とともにインバータ回路すなわちＮＯＴ
回路を構成しており、このＮＯＴ回路の出力電圧はトラ
ンジスタ２６に出力される。

【００５１】以下、上記した実施例３と異なる本実施例
の特徴回路部分の作動を説明する。この実施例では、端
子Ｔの出力電圧Ｖｏｕｔよりトランジスタ４２ａのコレ
クタ電圧Ｖｃｃが高く設定されている。まず、バッテリ
電圧が参照電圧Ｖｒｅｆより高く、ＮＯＴ回路２８１が
Ｈｉを出力するとともに、トランジスタ４２ａがオフし
ている場合には、抵抗分圧回路ｒ５，ｒ６はＮＯＴ回路
２８１のＨｉを分圧して定電圧回路２８５に出力する。
この時、定電圧回路２８５の降伏電圧はＮＯＴ回路２８
１のＨｉ電圧より高く設定すれば、トランジスタ２８６
はＨｉを出力するが、コンパレータ２８０の出力がＬｏ
なので、ＮＡＮＤ回路２８３はＨｉを出力し、トランジ
スタ２６はオン、トランジスタ２４ａはオフし、発電が
停止される。

【００５２】次に、バッテリ電圧が参照電圧Ｖｒｅｆよ
り低く、ＮＯＴ回路２８１がＬｏを出力するとともに、
トランジスタ４２ａがオフしている場合には、トランジ
スタ２８６はＨｉを出力し、コンパレータ２８０の出力
もＨｉなので、ＮＡＮＤ回路２８３はＬｏを出力し、ト
ランジスタ２６はオフ、トランジスタ２４ａはオンし、
発電が行われる。

【００５３】すなわち、トランジスタ４２ａがオフであ
れば実施例３と同様にバッテリ電圧の分圧を参照電圧Ｖ
ｒｅｆに一致させるようにトランジスタ２６が制御され
る。次に、トランジスタ４２ａがオンしている場合に
は、トランジスタ４２ａによりＶｏｕｔ＝ＶｃｃーＯ．
７５Ｖとなり、この電圧が分圧されて定電圧回路２８５
に印加され、Ｖｃｃー１．５Ｖが定電圧回路２８５の降
伏電圧より大きいとすれば定電圧回路２８５の降伏によ
りトランジスタ２８６がオンし、ＮＡＮＤ回路２８３は
コンパレータ２８０の出力電圧にかかわらずＨｉを出力
し、トランジスタトランジスタ２６はオン、トランジス
タ２４ａはオフし、発電が停止される。

【００５４】すなわち、この実施例では、トランジスタ
４２ａがオンの場合には発電が強制的に停止される第１
のモード、トランジスタ４２ａがオフでバッテリ電圧の
分圧が参照電圧より低い場合に発電が行われる第２のモ
ード、トランジスタ４２ａがオフでバッテリ電圧の分圧
が参照電圧より高い場合に発電が停止される第３のモー
ドがあることがわかる。

【００５５】更に本実施例では、アンプ４６の入力電圧
は、上記第１のモードの場合にはＶｃｃー０．７５Ｖと
なり、上記第２のモードの場合にはＬｏ（接地電位）と
なり、上記第３のモードの場合には抵抗ｒ４、ｒ５、ｒ
６からなる抵抗分圧回路の分圧となり、その結果、簡単
な回路構成によりこれら３種類の入力電圧値により自発
発電、外部指令発電停止、自発発電停止を分別すること
ができる。

【００５６】（実施例５）本発明の車両用充電装置の他
の実施例を図５を参照して説明する。この実施例は、図
３に示す実施例３の回路のＮＡＮＤ回路２８３を省略す
る代わりに、第２コンパレータ２９１、ＮＯＴ回路２９
２、ＡＮＤ回路２９３、２９４、ＮＯＲ回路２９５を設
けたものである。

【００５７】すなわち、伝送線１の発電機側の端部Ｔの
電圧ＶｏｕｔはＮＯＴ回路２８２を通じてＡＮＤ回路２
９４に入力されるとともに、ＮＯＴ回路２９２を通じて
ＡＮＤ回路２９３に入力される。第２コンパレータ２９
１はバッテリ電圧の分圧と第２参照電圧Ｖｒｅｆ２とを
比較するとともに、比較結果をＡＮＤ回路２９３に出力
する。また、コンパレータ２８０は比較結果をＡＮＤ回
路２９４に出力する。第２参照電圧Ｖｒｅｆ２は参照電
圧Ｖｒｅｆより低く設定される。

【００５８】以下、上記した実施例３と異なる本実施例
の特徴回路部分の作動を説明する。まず、トランジスタ
４２ａ（図３参照）がオンの場合を説明する。この場
合、伝送線１の電位Ｖｏｕｔはトランジスタ４２ａの電
源電圧ＶｃｃによりＨｉに固定され、ＮＯＴ回路２８２
がＬｏを出力するので、ＡＮＤ回路２９４が常時Ｌｏを
出力し、その結果としてＡＮＤ回路２９３はコンパレー
タ２９１の出力電圧に追従することになる。すなわち、
バッテリ電圧Ｖｂが参照電圧Ｖｒｅｆ２より低ければ、
ＡＮＤ回路２９３はＨｉを出力し、ＮＯＲ回路２９５は
Ｌｏを出力し、トランジスタ２６はオフ、トランジスタ
２４ａはオンし、発電が行われる。逆に、バッテリ電圧
Ｖｂが参照電圧Ｖｒｅｆ２より高ければ、ＡＮＤ回路２
９３はＬｏを出力し、ＮＯＲ回路２９５はＨｉを出力
し、トランジスタ２６はオン、トランジスタ２４ａはオ
フし、発電が停止される。結局、トランジスタ４２ａが
オンすれば、レギュレータ２４はバッテリ電圧の分圧を
第２参照電圧Ｖｒｅｆ２に維持するように励磁電流制御
を行うことになる。

【００５９】次に、トランジスタ４２ａ（図３参照）が
オフの場合を説明する。この場合、バッテリ電圧分圧Ｖ
ｂが参照電圧Ｖｒｅｆより高ければ、コンパレータ２８
０、２９１の出力電圧はＬｏとなり、ＡＮＤ回路２９
３、２９４の出力電圧はＬｏとなり、ＮＯＲ回路２９５
の出力電圧はＨｉとなり、トランジスタ２６はオン、ト
ランジスタ２４ａはオフし、発電が停止される。逆に、
バッテリ電圧分圧Ｖｂが参照電圧Ｖｒｅｆより低けれ
ば、コンパレータ２８０の出力電圧はＨｉ、Ｖｏｕｔは
Ｌｏ、ＡＮＤ回路２９３はＬｏ、ＡＮＤ回路２９４はＨ
ｉを出力し、トランジスタ２６はオフ、トランジスタ２
４ａがオンとなって発電が行われる。すなわち、バッテ
リ電圧Ｖｂが参照電圧Ｖｒｅｆより高ければ、発電が停
止され、低ければ発電が行われ、結局、トランジスタ４
２ａがオフすれば、レギュレータ２４はバッテリ電圧の
分圧を参照電圧Ｖｒｅｆに維持するように励磁電流制御
を行うことになる。

【００６０】次に、この時の伝送線１の電位Ｖｏｕｔす
なわちアンプ４６の受信電圧について説明する。伝送線
１の電位Ｖｏｕｔは、トランジスタ４２ａがオンの場合
すなわち第２参照電圧Ｖｒｅｆ２を維持する発電動作を
指令する全期間と、参照電圧Ｖｒｅｆを維持する発電動
作中でかつ実際に発電を行っている期間にＨｉを受信
し、参照電圧Ｖｒｅｆを維持する発電動作中でかつ実際
には発電を停止している期間にＬｏを受信するので、こ
れらの信号により上記状態を判定することができる。

【００６１】（実施例６）本発明の車両用充電装置の他
の実施例を図６を参照して説明する。この実施例は、図
５に示す実施例５の回路のＮＯＴ回路２９２を省略した
ものである。ただし、この実施例では、第２コンパレー
タの＋入力端には参照電圧Ｖｒｅｆより高い第１参照電
圧Ｖｒｅｆ１が入力されるものとし、更に、発電制御信
号送信手段の出力回路は実施例２と同じく、オープンコ
レクタ、エミッタ接地のトランジスタ４２としたもので
ある。

【００６２】以下、この回路の動作を説明する。以下、
上記した実施例５と異なる本実施例の特徴回路部分の作
動を説明する。まず、トランジスタ４２がオンの場合を
説明する。この場合、伝送線１の電位ＶｏｕｔはＬｏ、
ＮＯＴ回路２８２の出力はＨｉに固定され、その結果、
ＮＯＲ回路２９５は、バッテリ電圧の分圧Ｖｂが第１参
照電圧Ｖｒｅｆ１より高い場合にだけＨｉを出力し、そ
れによりトランジスタ２６はオン、トランジスタ２４ａ
はオフとなり、発電が停止される。逆に、バッテリ電圧
の分圧Ｖｂが第１参照電圧Ｖｒｅｆ１より低い場合に
は、ＡＮＤ回路２９３がＨｉを出力し、ＮＯＲ回路２９
５がＬｏを出力し、それによりトランジスタ２６はオ
フ、トランジスタ２４ａはオンとなり、発電が実施され
る。

【００６３】次に、トランジスタ４２がオフの場合を説
明する。この場合、バッテリ電圧の分圧Ｖｂが参照電圧
Ｖｒｅｆより高い場合には、ＡＮＤ回路２９３、２９４
にＬｏが入力するので、ＮＯＲ回路２９５はＨｉを出力
し、それによりトランジスタ２６はオン、トランジスタ
２４ａはオフとなり、発電が停止される。また、バッテ
リ電圧の分圧Ｖｂが参照電圧Ｖｒｅｆより低い場合に
は、ＡＮＤ回路２９３、２９４にＨｉが入力するので、
ＮＯＲ回路２９５はＬｏを出力し、それによりトランジ
スタ２６はオフ、トランジスタ２４ａはオンとなり、発
電が実施される。

【００６４】以上の説明をまとめると、トランジスタ４
２がオンの場合には、バッテリ電圧の分圧Ｖｂが第１の
参照電圧Ｖｒｅｆ１となるように発電制御が行われ、ト
ランジスタ４２がオフの場合には、バッテリ電圧の分圧
Ｖｂが参照電圧Ｖｒｅｆとなるように発電制御が行われ
ることになる。すなわち、このようにすれば簡単にバッ
テリ電圧を状況に応じて２種類の電位状態に維持でき、
両電位の差だけの電力をバッテリ充電不足を招くことな
く安全に使用することができる。

【００６５】次に、アンプ４６に入力される電位につい
て説明する。上記第１の参照電圧Ｖｒｅｆ１にバッテリ
電圧の分圧を維持するモードにおいて、伝送線１の電位
はＬｏとなる。また、上記参照電圧Ｖｒｅｆにバッテリ
電圧の分圧を維持するモードであって、かつ、バッテリ
電圧の分圧Ｖｂが参照電圧Ｖｒｅｆより低い場合にも伝
送線１の電位はＬｏとなる。また、上記参照電圧Ｖｒｅ
ｆにバッテリ電圧の分圧を維持するモードであって、か
つ、バッテリ電圧の分圧Ｖｂが参照電圧Ｖｒｅｆより高
い場合には伝送線１の電位はＨｉとなる。これらの電位
により発電状態がわかる。

【００６６】（実施例７）本発明の車両用充電装置の他
の実施例を図８、図９を参照して説明する。本実施例は
第２実施例のツエナーダイオ−ド２７のかわりにコンパ
レータ２８０を採用し、バッテリ電圧を分圧する分圧抵
抗の分圧比を変化することで、発電電圧を変更する車両
用充電装置である。

【００６７】本実施例は、発電状態信号と発電制御信号
とを重畳した信号として直流電圧信号成分とＰＷＭ信号
成分とから構成する信号とするものの１例として図８に
示すように伝送線１を介してて発電機側とＥＣＵ側とで
双方向通信を行うものである。本実施例では、直流電圧
レベルで発電制御信号を伝送し、発電電圧調整手段をな
すコンパレータ２８０が出力するバッテリ電圧の分圧Ｖ
ｂと参照電圧Ｖｒｅｆとの比較結果で発電状態信号を伝
送するものであり、両者を重畳するものである。したが
って、伝送線にて通信される信号は直流電圧信号成分と
ＰＷＭ信号成分とから構成される。

【００６８】車両側送受信回路４は抵抗ｒ４０とコンパ
レータ４００からなる発電状態受信回路と抵抗ｒ４１か
らｒ４３およびトランジスタ４０、４１からなる発電制
御信号送信回路からなる。発電制御信号送信回路の動作
を以下に説明する。抵抗ｒ４１の一端は電源Ｖｃｃに接
続され、その他端は発電状態信号検出用の検出抵抗ｒ４
０、および抵抗ｒ４２、ｒ４３と接続され、抵抗ｒ４
２、ｒ４３はそれぞれ他端をエミッタ接地型のトランジ
スタ４０、４１のコレクタに個別に接続され、トランジ
スタ４０、４１はＥＣＵ本体５からの信号によりオン、
オフ制御される。

【００６９】発電機側の発電制御信号受信回路はコンパ
レータ３００、３０１および抵抗ｒ３１より構成されて
おり、コンパレータ３００の−入力端、コンパレータ３
０１の＋入力端及び抵抗ｒ３１の一端が接続され伝送線
１の発電機側入出力端Ｔに接続される。また、コンパレ
ータ３００の＋入力端には参照電圧Ｖｒ２、コンパレー
タ３０１の−入力端には参照電圧Ｖｒ１がそれぞれ入力
されている。参照電圧Ｖｒ２は参照電圧Ｖｒ１より高く
設定されている。制御信号送信回路のトランジスタ４
０、４１が両方ともＥＣＵ本体５からオフ信号を受けと
ると、発電機側入出力端Ｔの電圧Ｖｏｕｔは、電源電圧
Ｖｃｃを抵抗ｒ３１と抵抗（ｒ４０＋ｒ４１）とで分圧
した値Ｖｏｕｔ１となり、このＶｏｕｔ１は参照電圧Ｖ
ｒ２より高い値となる。また、ＥＣＵ本体５からの指令
により、トランジスタ４０がオン、トランジスタ４１が
オフすると、抵抗ｒ４２による電圧降下によって、発電
機側入出力端Ｔの電圧Ｖｏｕｔは、参照電圧Ｖｒ２より
低く参照電圧Ｖｒ１より高い値Ｖｏｕｔ２となる。更
に、ＥＣＵ本体５からの指令により、トランジスタ４
０、４１が両方ともオンすると、抵抗ｒ４２、ｒ４３に
よる電圧降下によって、発電機側入出力端Ｔの電圧Ｖｏ
ｕｔは、参照電圧Ｖｒ１より低い値Ｖｏｕｔ３となる。

【００７０】発電御信号受信回路のコンパレータ３００
の出力はトランジスタ２９及びＡＮＤ回路３０２に入力
される。ｒｂはベース抵抗である。また、コンパレータ
３０１の出力はＡＮＤ回路３０２に入力され、ＡＮＤ回
路３０２の出力はベース抵抗を介しトランジスタ２８に
入力される。トランジスタ２８、２９のコレクタは抵抗
ｒ４、ｒ５をそれぞれ通じて抵抗ｒ２、ｒ３の接続点に
接続され、トランジスタ２８、２９のオン・オフにより
抵抗ｒ２、ｒ３からなる分圧回路の分圧比を変化させ
る。これにより発電機の発電電圧は、通常の発電電圧で
あるＶｒｅｇと通常より高い発電電圧ＶＨｉ、および通
常より低い発電電圧ＶＬｏにそれぞれ制御される。

【００７１】更に具体的に説明すると、端子Ｔに参照電
圧Ｖｒ２より高いＶｏｕｔ１が入力されるとコンパレー
タ３００の出力電圧はＬｏとなり、トランジスタ２８、
２９がともにオフし、分圧比をあげるので発電電圧はＶ
Ｌｏとなる。また、端子Ｔに参照電圧Ｖｒ１より低いＶ
ｏｕｔ３が入力されるとコンパレータ３００の出力電圧
がＨｉ、コンパレータ３０１の出力電圧がＬｏとなり、
トランジスタ２９がオンし、分圧比が下がるので発電電
圧は通常の発電電圧であるＶｒｅｇとなる。また、端子
Ｔに参照電圧Ｖｒ２より低く、参照電圧Ｖｒｅ１より高
いＶｏｕｔ２が入力されるとコンパレータ３００、３０
１の出力電圧はＨｉとなり、トランジスタ２９、２８が
オンし、分圧比がさらに下がるので発電電圧は通常より
高い発電電圧ＶＨｉとなる。

【００７２】発電状態送信回路はトランジスタ３０およ
びトランジスタ３０のコレクタ端子と端子Ｔ間に接続さ
れる抵抗ｒ３０とからなり、トランジスタ３０のベース
にコンパレータ２８０の出力がＮＯＴ回路３０３を通じ
て入力されている。従って、コンパレータ２８０の出力
電圧がＬｏのときトランジスタ３０がオンし、コンパレ
ータ２８０の出力電圧がＨｉのときトランジスタ３０が
オフする。抵抗ｒ３０は抵抗ｒ３１より低抵抗でかつ抵
抗ｒ４２、ｒ４３より高抵抗に設定されているので、ト
ランジスタ３０がオンしても端子Ｔの入力電圧Ｖｏｕｔ
１は参照電圧Ｖｒ２より高く、Ｖｏｕｔ２は参照電圧Ｖ
ｒ１より高くなり、発電状態信号検出用の検出抵抗ｒ４
０に差電圧を発生し、コンパレータ４００がトランジス
タ３０のオンを検出できるようになる。従って、トラン
ジスタ３０を断続することにより発電状態信号を送信す
ると、その信号に対応した差電圧が検出抵抗ｒ４０に発
生し、これをコンパレータ４００にて比較し、その出力
電圧が発電状態信号としてＥＣＵ本体５に入力される。

【００７３】以上をまとめると、ＥＣＵ本体５が発電制
御信号送信回路のトランジスタ４０、４１をオン、オフ
することにより、発電機の発電電圧を通常発電電圧に維
持したり、車両走行時に加速性能を向上するために発電
電圧を下げたり、車両減速時の回生発電のために発電電
圧を上げたりすることが実現する。また、発電状態信号
であるＰＷＭ信号が直流電圧信号から容易に分離できる
ので、ＥＣＵ本体５は、直流電圧信号が変化しても（発
電状態を切り替えても）、常に発電状態信号を外部モニ
ターできる。また、伝送線１が外れても、端子Ｔの電位
は抵抗ｒ３１によりＶｒ１より低い電位に保持されるの
で通常発電状態（自立発電制御状態）となり、バッテリ
が過充電になったり、バッテリ上がりを起こすことがな
い。また、伝送線が外れると検出抵抗ｒ４０の差電圧が
常時発生しなくなり、ＥＣＵ本体５にて伝送線外れを検
出することができる。

【００７４】（実施例８）本発明の車両用充電装置の他
の実施例を図１０を参照して説明する。この実施例は実
施例２のツエナーダイオ−ド２７のかわりにコンパレー
タ２８０、ＮＡＮＤ回路２８１、２８２、ＮＯＴ回路２
８３および発信器２８４を採用し、車両側のＥＣＵから
の制御信号により界磁電流駆動トランジスタの導通通電
率の最大値を制限できる車両用充電装置である。更に説
明すると、本実施例では、発電電圧調整回路と発電制御
信号受信回路の間に、発電制御信号保持回路６が配設さ
れている。以下、その回路動作を説明する。

【００７５】発電制御信号受信回路はコンパレータ３０
０、３０１からなり、コンパレータ３００の−入力に参
照電圧Ｖｒ２が入力され、コンパレータ３０１の＋入力
に参照電圧Ｖｒ１が入力され、この参照電圧Ｖｒ２は参
照電圧Ｖｒ１より高く設定されている。コンパレータ３
００の＋入力端とコンパレータ３０１の−入力端はとも
に端子Ｔに接続されている。発電状態出力回路は、発電
電圧調整手段のコンパレータ２８０の出力電圧がＮＡＮ
Ｄ回路２８１を通じてベースに入力されるトランジスタ
３０と、このトランジスタ３０のコレクタと端子Ｔとの
間に配置された抵抗ｒ３０と、電源端子Ｖａと端子Ｔと
の間に配置された抵抗ｒ３１と、端子Ｔと接地との間に
配置された抵抗ｒ３２とからなり、車両側の伝送線入出
力端子と接地との間に配置された抵抗ｒ４０とともに構
成された分圧回路にて電源電圧Ｖａを分圧し、伝送端子
Ｔの電圧をＶｏｕｔにする。ここで、トランジスタ３０
がオンのときは抵抗ｒ３０により端子Ｔの電圧Ｖｏｕｔ
は下がって値Ｖｏｕｔ’となる。

【００７６】発電状態受信回路はコンパレータ４００か
らなり、その−入力端は伝送線入出力端子に接続され、
その＋入力端には参照電圧Ｖｒ３が入力されている。端
子Ｔの電圧Ｖｏｕｔと各参照電圧との関係は、Ｖｒ２＞
Ｖｏｕｔ＞Ｖｒ３＞Ｖｏｕｔ’＞Ｖｒ１となっている。
発電制御信号送信回路は、エミッタが電源端子Ｖｃｃに
接続され、コレクタが伝送線入出力端子Ｔに接続された
トランジスタ４０と、コレクタが伝送線入出力端子Ｔに
接続され、エミッタが接地されたトランジスタ４１とか
らなる。ＥＣＵ本体部５の指令によりトランジスタ４０
がオンされると、伝送線電圧Ｖｏｕｔは電源電圧Ｖｃｃ
となり、ＶｃｃはＶｒ２より高く設定されているのでコ
ンパレータ３００の出力電圧はＨｉとなり、コンパレー
タ３０１の出力電圧はＬｏとなる。

【００７７】この時、発電制御信号保持回路をなすＲＳ
−Ｆ／Ｆ６００のＳ入力がＨｉ、Ｒ入力がＬｏとなるの
で、ＲＳ−Ｆ／Ｆの出力ＱはＨｉとなり、ＮＯＴ回路２
８３の出力はＬｏとなる。このＬｏ信号はＮＡＮＤ回路
２８２に入力され、界磁電流駆動トランジスタの導通導
電率を制限する最大値をオフ・デューティとする発信器
２８４の出力をキャンセルするので、ＮＡＮＤ回路２８
２の出力がＨｉとなり、発電機の発電電圧は、バッテリ
電圧の分圧回路ｒ２、ｒ３にて分圧した電圧Ｖｂと参照
電圧Ｖｒｅｆとをコンパレータ２８０にて比較した結果
にて制御され、通常発電状態となる。

【００７８】ＥＣＵ本体部５の指令によりトランジスタ
４１がオンされると、伝送線電圧Ｖｏｕｔは接地電位と
なり、Ｖｒ１は接地電位より高く設定されているのでコ
ンパレータ３０１の出力電圧はＨｉとなり、コンパレー
タ３００の出力電圧はＬｏとなる。この時、ＲＳ−Ｆ／
ＦＲ６００のＲ入力がＨｉ、Ｓ入力がＬｏとなるので、
ＲＳ−Ｆ／Ｆの出力ＱはＬｏとなり、ＮＯＴ回路２８３
の出力はＨｉとなる。このＨｉ信号はＮＡＮＤ回路２８
２に入力され、ＮＡＮＤ回路２８２の出力は界磁電流駆
動トランジスタの導通導電率を制限する最大値をオフ・
デューティとする発信器２８４の出力に対応する信号と
なり、もしもバッテリ電圧が低下し、コンパレータ２８
０の出力が１００％Ｈｉ状態となっても、ＮＡＮＤ回路
２８１の出力は発信器２８４の出力に対応するデューテ
ィに制限されるため、発電機の界磁電流駆動トランジス
タの導通導電率は発信器２８４のオフ・デューティに制
限される。

【００７９】ＥＣＵ本体部５の指令によりトランジスタ
４０、４１がともにオフにされると、伝送線電圧Ｖｏｕ
ｔはＶｏｕｔ’となり、コンパレータ３００、３０１の
出力電圧はともにＬｏとなる。この時、ＲＳ−Ｆ／Ｆ６
００のＲ入力、Ｓ入力ともにＬｏとなるのでＲＳ−Ｆ／
Ｆの出力Ｑは状態を維持し、制御信号を保持する動作を
行う。したがって、発電機の発電電圧が通常の発電電圧
もしくは界磁電流駆動トランジスタの導通導電率を制限
する発電状態にて制御され続ける。本実施例によれば、
たとえば徐励制御のオン・デューティ（界磁電流導通
率）の増加率又は減少率をＥＣＵで制御したり、界磁電
流駆動トランジスタの導通通電率を固定したりするよう
な発電制御を容易に行うことができる。

【００８０】すなわち、ＥＣＵ本体部５は発電制御を行
うときのみ、発電制御信号保持回路のＲＳ−Ｆ／Ｆ６０
０のＲ入力、Ｓ入力のためにトランジスタ４０もしくは
４１に一時的に発電制御信号を出力するのみでよく、Ｅ
ＣＵ本体部５が発電制御信号を送信する処理負荷を低減
できる。また、発電状態信号はトランジスタ３０をオン
・オフすることで送信され、発電状態受信回路のコンパ
レータ４００によりＨｉ／Ｌｏ信号としてＥＣＵ本体部
５に入力されるので、ＥＣＵ本体部５は発電制御信号の
送信を行わない間、常に発電機状態をモニターできる。
また、伝送線が外れると抵抗ｒ４０が働かなくなること
により端子Ｔの電位ＶｏｕｔはＶｒｅ２より高い電位に
保持されるので通常発電状態となり、バッテリ上がりを
起こすことがない。また、伝送線Ｔが外れるとコンパレ
ータ４００の出力電圧が常時Ｈｉ電圧となるので、ＥＣ
Ｕ本体５にて伝送線外れを検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による車両用充電装置の実施例１を示す
回路図である。

【図２】本発明による車両用充電装置の実施例２を示す
回路図である。

【図３】本発明による車両用充電装置の実施例３を示す
回路図である。

【図４】本発明による車両用充電装置の実施例４を示す
回路図である。

【図５】本発明による車両用充電装置の実施例１を示す
回路図である。

【図６】本発明による車両用充電装置の実施例２を示す
回路図である。

【図７】伝送線外れ検出動作の一例を示すフローチャー
トである。

【図８】本発明による車両用充電装置が伝送線を通じて
送受信する信号状態の一例を示す特性図である。

【図９】図８に示す信号を使用する実施例７を示す回路
図である。

【図１０】本発明による車両用充電装置の実施例８を示
す回路図である。

【符号の説明】

１は伝送線、２は三相同期電動機、３は発電機側送受信
回路（発電状態信号送信手段及び発電制御信号受信手
段）、４は車両側送受信回路（発電制御信号送信手段及
び発電状態信号受信手段）、５はＥＣＵ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車両用発電機近傍に配設されるとともに前
記車両用発電機の出力電圧が所望の調整電圧となるべく
前記車両用発電機の界磁電流をＰＷＭ制御する発電電圧
調整手段と、伝送線と、前記車両用発電機から離れて配設されるとともに前記発
電機の発電状態を制御する発電制御信号を前記伝送線の
車両側端部へ出力する発電制御信号送信手段と、前記車両用発電機近傍に配設されるとともに前記伝送線
の前記発電機側端部から前記発電制御信号を受信して前
記発電電圧調整手段に出力する発電制御信号受信手段
と、前記車両用発電機近傍に配設されるとともに前記車両用
発電機の発電状態に対応する発電状態信号を前記伝送線
の発電機側端部へ出力する発電状態信号送信手段と、前記車両用発電機から離れて配設されるとともに前記伝
送線の車両側端部から前記発電機状態信号を受信する発
電状態信号受信手段と、を備え、前記発電制御信号及び前記発電状態信号は、互いに重畳
されて同一の前記伝送線により伝送されることを特徴と
する車両用充電装置。
【請求項２】前記発電状態信号受信手段から受け取った
前記発電状態信号を前記発電制御信号との比較に基づい
て前記伝送線の外れを判別する伝送線外れ検出手段を有
する請求項２記載の車両用充電装置。
【請求項３】前記発電制御信号送信手段は、一主端が前
記伝送線に接続され、他主端が低位又は高位の電源端に
接続されてドライバ素子をなす出力スイッチを含み、前
記出力スイッチは、前記伝送線の前記発電機側端部に接
続される負荷素子を通じて給電される請求項１記載の車
両用充電装置。
【請求項４】上記負荷素子に接続される電源端電位は、
前記発電機を自立制御発電状態とする前記発電制御信号
の電位に略等しく設定される請求項３記載の車両用充電
装置。
【請求項５】前記発電制御信号送信手段は、励磁電流の
オン・デューティ比又はオフ・デューティ比に等しいデ
ューティ比を有して前記発電電圧調整手段をＰＷＭ制御
するＰＷＭ制御信号電圧を出力するものである請求項１
から３のいずれか記載の車両用充電装置。
【請求項６】前記発電状態信号送信手段は、前記ＰＷＭ
制御信号電圧の振幅により前記発電状態信号を送信する
ものである請求項５記載の車両用充電装置。
【請求項７】前記発電状態信号送信手段は、前記ＰＷＭ
制御信号電圧に重畳する直流電圧信号により前記発電状
態信号を送信するものである請求項５記載の車両用充電
装置。
【請求項８】前記発電状態信号送信手段は、所定の出力
インピーダンスを有する出力回路を有し、前記出力イン
ピーダンスは、前記負荷素子を構成する請求項３記載の
車両用充電装置。
【請求項９】前記発電状態信号送信手段は、前記発電電
圧調整手段の界磁電流制御スイッチをＰＷＭ制御するス
イッチを兼ねる請求項１〜３のいずれか記載の車両用充
電装置。
【請求項１０】前記発電制御信号と前記発電状態信号と
の重畳信号は、直流電圧信号とＰＷＭ信号とを重畳して
なる請求項１記載の車両用充電装置。
【請求項１１】前記発電制御信号受信手段が受信した発
電制御信号を保持するとともに前記発電電圧調整手段に
出力する発電制御信号保持手段を備える請求項１記載の
車両用充電装置。
【請求項１２】前記発電状態信号送信手段もしくは前記
発電制御信号送信手段のいずれか一方は前記伝送線への
給電を行い、前記発電状態信号送信手段もしくは前記発
電制御信号送信手段の他方はドライバ素子をなす出力ス
イッチと並列に接続された抵抗負荷を備え、前記発電機
側端部電位は、前記伝送線が発電機側端部より外れた時
に前記発電機を自立発電制御状態とする制御信号電位に
略等しく設定される請求項１又は１０又は１１記載の車
両用充電装置。
【請求項１３】前記発電状態信号は、前記発電電圧調整
手段が出力するＰＷＭ信号に対応する信号を含む請求項
１又は１０又は１１記載の車両用充電装置。
【請求項１４】前記発電制御信号は、前記発電電圧調整
手段に入力される調整電圧に対応する信号を含む請求項
１又は１０又は１１記載の車両用充電装置。
【請求項１５】前記発電制御信号は、前記発電電圧調整
手段により調整される界磁電流導通率の最大量を制限す
る信号を含む請求項１又は１０又は１１記載の車両用充
電装置。
【請求項１６】前記発電制御信号は、前記発電電圧調整
手段により調整される界磁電流導通率の時間当りの変化
量を制御する信号を含む請求項１又は１０又は１１記載
の車両用充電装置。
【請求項１７】車両用発電機近傍に配設されるとともに
前記車両用発電機の出力電圧が所望の調整電圧となるよ
うに前記車両用発電機の界磁電流を制御する発電電圧調
整手段と、伝送線と、該伝送線の車両側端部が接続される車両側共通端子と、同一の前記伝送線の発電機側端部が接続される発電機側
共通端子と、前記車両用発電機から離れて配設され、前記発電機の発
電状態を制御する発電制御信号を前記車両側共通端子に
出力するとともに、前記車両側共通端子から前記車両用
発電機の発電状態に対応する発電状態信号を受信する車
両側発電制御手段と、前記車両用発電機近傍に配設され、前記発電機側共通端
子から前記発電制御信号を受信して前記発電電圧調整手
段に出力することにより前記発電状態を制御するととも
に、前記発電状態信号を前記発電機側共通端子へ出力す
る発電機側制御手段と、を備えることを特徴とする車両用充電装置。