JP2014064439A - 車載充電器、制御システムおよびパイロット信号の電圧取得方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低性能なマイコンでも、パイロット信号の電圧を確実に取得できるようにした車載充電器等を提供すること。
【解決手段】充電ケーブルから送信されるパルス幅変調信号であるパイロット信号のパルス電圧に基づいて前記充電ケーブルから供給される外部電源の電力を車載バッテリに充電制御するマイコンを備えた車載充電器であって、前記パイロット信号の電圧をピークホールドして前記マイコンに出力すると共に、前記パイロット信号のパルス電圧のデューティ比が定常範囲内のときは前記パイロット信号をトリガとして当該パイロット信号のピークホールド状態を解除するリフレッシュ動作を行うピークホールド回路を具備し、前記マイコンは、前記パイロット信号のパルス電圧のデューティ比が定常範囲外のときは、マイコン出力信号を前記ピークホールド回路に送出して前記パイロット信号のピークホールド状態を解除する。
【選択図】図３

Description

本発明は、外部電源の電力を、充電ケーブルを介して、車両に搭載される車載バッテリに充電する際に、この車載バッテリにおける充電を制御するマイコン（マイクロコンピュータ）内蔵の車載充電器に関するものである。

より詳細には、本発明は、充電ケーブルに介装された充電制御回路から送信されるパイロット信号に基づいて該車載バッテリへの充電を制御する車載充電器、これを備えた制御システム、およびパイロット信号の電圧取得方法に関するものである。

電気自動車やハイブリッド電気自動車、燃料電池自動車等には、走行駆動力を発生するモータと、そのモータに供給される電力を蓄える車載バッテリとが搭載されている。

このような車両の中には、それに搭載された車載バッテリを、一般家庭の電源から直接充電できるようにした車両も一般に知られている。例えば、家屋に設けられた商用電源のコンセントと車両に設けられた充電口とを充電ケーブルで接続して、一般家庭の電源から車載バッテリへ電力が供給される車両がある。こうした車両は、一般に、プラグイン車両（以下、単に「車両」という）と称される。

かかる車両に用いる充電ケーブルには、ＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupting Device）と称される充電制御回路が設けられ、この充電制御回路にパイロット信号を生成するコントロールパイロット回路が組み込まれている。

そして、車両側においては、車載バッテリの充電を制御する車載充電器と、車載充電器の制御を行う電子制御装置（車両ＥＣＵ）とを搭載し、車載充電器においては、充電ケーブルの充電制御回路のコントロールパイロット回路から出力されるパイロット信号の信号レベルを制御することにより、充電ケーブルの電流容量を認識し、車載バッテリを所定の充電電流で充電する。

プラグイン車両に関する規格は、アメリカ合衆国では「エスエーイー エレクトリック ビークル コンダクティブ チャージ カプラ」により制定され（非特許文献１）、日本では「電気自動車用コンダクティブ充電システム一般要求事項」により制定されている（非特許文献２）。「エスエーイー エレクトリック ビークル コンダクティブ チャージ カプラ」及び「電気自動車用コンダクティブ充電システム一般要求事項」では、規格の一つとして、コントロールパイロットに関する規格が定められている。コントロールパイロットは、構内配線から車両へ電力を供給するＥＶＳＥ（Electric Vehicle Supply Equipment）の制御回路と車両の接地部とを車両側の制御回路を介して接続する制御線と定義されており、この制御線を介して通信されるパイロット信号に基づいて、充電ケーブルの接続状態や電源から車両への電力供給の可否、ＥＶＳＥの定格電流などが判断される。

そして、車載充電器は、マイコンを内蔵し、そのマイコンにより、パイロット信号をＡ／Ｄ変換することにより、パイロット信号電圧を読み込み、充電ケーブルの電流容量を認識したり、電源から車両への電力供給の可否、ＥＶＳＥの定格電流などを判断したりする。

「エスエーイー エレクトリック ビーヒクル コンダクティブ チャージ カプラ（ＳＡＥ Electric Vehicle Conductive Charge Coupler）」、（アメリカ合衆国）、エスエーイー規格（ＳＡＥ Standards）、エスエーイー インターナショナル（ＳＡＥ International）、２００１年１１月 電気自動車用コンダクティブ充電システム一般要求事項」、日本電動車両協会規格（日本電動車両規格）、２００１年３月２９日

車載充電器に制御線を介して通信されるパイロット信号は１ｋＨｚの周波数でパルス幅変調されたパルス信号である。そのため、車載充電器においては、このパイロット信号をＡ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ変換したパイロット信号に含まれる情報をマイコンが判断して車載バッテリの充電を制御するには、高速な演算機能と高速なＡ／Ｄ変換機能とを備えた高価なマイコンが必要とされる。そして、このパイロット信号のデューティ比は可変であり、極めて低いデューティ比に可変されて使用される場合がある。

しかしながら、車載充電器を低価格で製造するには、それに使用するマイコンも低価格で、低性能なものとならざるを得ず、低性能のマイコンでは、Ａ／Ｄ変換速度が遅くなるために、デューティ比が低く可変されたパイロット信号の場合では、その電圧を取得して、車載バッテリの充電を制御することは、非常に困難であった。

また、Ａ／Ｄ変換機能を内蔵しないマイコンの場合、該マイコンに入力する前にパイロット信号をＡ／Ｄ変換回路によりＡ／Ｄ変換してマイコンに入力するが、その場合でも、低性能のマイコンでは、前記同様、デューティ比の低いパイロット信号の電圧を取得することは、困難であった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、処理速度が低くて低性能なマイコンでも、パイロット信号の電圧を確実に取得できるようにした車載充電器、これを備えた充電制御システムおよび車載充電器におけるパイロット信号の電圧取得方法を提供することを目的としている。

（１）本発明は、充電ケーブルから送信されるパルス幅変調信号であるパイロット信号のパルス電圧に基づいて前記充電ケーブルから供給される外部電源の電力を車載バッテリに充電制御するマイコンを備えた車載充電器であって、前記パイロット信号の電圧をピークホールドして前記マイコンに出力すると共に、前記パイロット信号のパルス電圧のデューティ比が定常範囲内のときは前記パイロット信号をトリガとして当該パイロット信号のピークホールド状態を解除するリフレッシュ動作を行うピークホールド回路を具備し、前記マイコンは、前記パイロット信号のパルス電圧のデューティ比が定常範囲外のときは、マイコン出力信号を前記ピークホールド回路に送出して前記パイロット信号のピークホールド状態を解除することを特徴とする車載充電器である。

好ましくは、前記マイコンは、前記パイロット信号のＡ／Ｄ変換を行う機能を有する。

好ましくは、前記パイロット信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路を有すると共に、前記マイコンは、Ａ／Ｄ変換機能を有せず、かつ、前記Ａ／Ｄ変換回路により前記Ａ／Ｄ変換された前記パイロット信号を入力する。

好ましくは、前記パイロット信号のパルス電圧のデューティ比が、前記定常範囲内のときにパルス幅一定のパルス信号を生成出力し、前記定常範囲外のときにパルス信号を生成しないパルス発生回路を具備し、前記パルス発生回路は、前記定常範囲内において生成する前記パルス信号により前記リフレッシュ動作を行う。

好ましくは、前記パルス発生回路が、前記パイロット信号のパルス電圧の周期に同期して前記パルス信号を生成出力する。

好ましくは、前記マイコンは、前記パイロット信号が入力されると共に、入力した前記パイロット信号のパルス電圧のデューティ比が定常範囲外であるかを演算し、この演算の結果、前記パイロット信号のパルス電圧のデューティ比が定常範囲外であると判定したときは、前記パイロット信号のパルス電圧の周期に同期して前記マイコン出力信号を前記ピークホールド回路に送出する。

好ましくは、前記パイロット信号を、前記ピークホールド回路内または外を通る制御線を介して前記マイコンに、直接、入力すると共に、前記マイコンは、前記入力された前記パイロット信号のパルス電圧に基づいて、前記パイロット信号のパルス電圧のデューティ比を演算する。

好ましくは、前記マイコンは、前記ピークホールド回路からのピークホールド出力を前記パイロット信号の電圧として取得する。

（２）本発明は、充電ケーブルを介して供給される外部電源の電力を車載バッテリに充電制御する車載充電器を具備した制御システムであって、前記充電ケーブルは、パイロット信号を生成して前記車載充電器側に出力するコントロールパイロット回路を内蔵し、前記車載充電器は、前記コントロールパイロット回路から出力されたパイロット信号のパルス電圧をピークホールドして出力すると共に、パイロット信号のパルス電圧のデューティ比が定常範囲内のときは前記パイロット信号をトリガとして当該パイロット信号のピークホールド状態を解除するリフレッシュ動作を行うピークホールド回路と、前記ピークホールド回路から出力されるピークホールド出力の電圧を前記パイロット信号の電圧として取得し、この取得したピークホールド出力に基づいて前記車載バッテリの充電を制御するマイコンとを少なくとも備え、前記マイコンは、入力される前記パイロット信号のパルス電圧のデューティ比が定常範囲外のときに、マイコン出力信号を前記ピークホールド回路に送出して前記パイロット信号のピークホールド状態を解除する、ことを特徴とする制御システムである。

好ましくは、前記マイコンは、前記パイロット信号をＡ／Ｄ変換する機能を有する。

好ましくは、前記パイロット信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路を備えると共に、前記マイコンはＡ／Ｄ変換機能を有せず、かつ、前記Ａ／Ｄ変換された前記パイロット信号を入力する。

（３）本発明は、充電ケーブルから送信されるパルス幅変調信号であるパイロット信号のパルス電圧に基づいて前記充電ケーブルから供給される外部電源の電力を車載バッテリに充電制御するマイコンを備えた車載充電器おけるパイロット信号の電圧取得方法であって、前記パイロット信号のパルス電圧をピークホールド回路によりピークホールドして前記マイコンに出力すると共に、前記パイロット信号のパルス電圧のデューティ比が定常範囲内のときは前記パイロット信号をトリガとして当該パイロット信号のピークホールド状態を解除し、前記パイロット信号のパルス電圧のデューティ比が定常範囲外のときは、前記マイコンからマイコン出力信号が当該ピークホールド回路に送出され前記パイロット信号のピークホールド状態を解除し、前記マイコンは、前記ピークホールド回路のピークホールド出力を前記パイロット信号の電圧として取得する、ことを特徴とするパイロット信号の電圧取得方法である。

本発明では、低価格、低性能なマイコンでも、パイロット信号の電圧を確実に取得することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る車載充電器を備えた制御システムの全体のブロック図である。 図２は、充電ケーブル側と、車両内充電制御システムとのブロック構成図である。 図３は、図２の車載充電器が備えるピークホールド回路の詳細回路図である。 図４は、図３の回路の各部における信号のタイミングチャートである。 図５は、マイコンの動作フローチャートである。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る車載充電器、制御システムおよびパイロット信号の電圧取得方法を説明する。

図１を参照して、前記制御システムの全体を概略説明すると、この制御システムは、家屋に設けられた商用電源等の外部電源１と、充電ケーブル２と、車両側充電システム３と、を備える。

充電ケーブル２は、外部電源１の図示略のコンセントに接続されるプラグ４と、ＣＣＩＤと称される充電制御回路５と、車両６の充電コネクタ（「車両側コネクタ」）７に接続される充電ケーブル２の充電コネクタ８（「ケーブル側コネクタ」）とを備える。

充電ケーブル２において、前記充電制御回路５の内部には、後述するように、パイロット信号を生成するコントロールパイロット回路が組み込まれている。

車両６内の充電システム３は、図１ではそれらの結線関係の図示を略するが、主に、車載バッテリ９と、この車載バッテリ９の充電を制御する車載充電器１０と、この車載充電器１０を制御する車両ＥＣＵ１１とを備える。

車両ＥＣＵ（電子制御装置）１１は、車載充電器１０の制御用であるが、これに限定されず、車両６には、複数の車両ＥＣＵが搭載されており、それらの制御対象には、各種圧力、例えば、ステアリングやサスペンションなどの走行制御，パワーウィンドウなどの車体制御，エアバッグなどの安全系制御，さらにカーナビやオーディオなどのマルチメディア制御などがある。車両ＥＣＵ１１は、そうした車内の各種制御を行うことができる車両ＥＣＵを兼ねるものであってもよいし、使用形態には限定されない。

図２を参照して、充電ケーブル２の充電制御回路５は、電力線対１２に介装されたリレー５ａと、パイロット信号Ａを生成すると共に前記リレー５ａのＯＮ／ＯＦＦを制御するコントロールパイロット回路５ｂと、電力線対１２上の外部電源１の電力を変換してコントロールパイロット回路５ｂにその動作電源を供給する電源回路５ｃとを具備する。外部電源７は、リレー５ａを介してケーブル側の電力線対１２、ケーブル側および車両側の両コネクタ７，８および車両側電力線対１２ａを介して車両側充電システム３に印加される。

コントロールパイロット回路５ｂは、後述するパイロット信号Ａを生成すると共に、生成したパイロット信号Ａを制御線１３に出力する。制御線１３からのパイロット信号Ａは、車両側とケーブル側の両コネクタ７，８を介して、車載充電器１０に入力される。なお、パイロット信号Ａのパルス電圧のデューティ比は、可変であり、例えばデューティ比が３％といったデューティ比も読み取る必要がある。

ケーブル側コネクタ８には、車両側コネクタ７と接続されると、ＯＮする接点８ａが内蔵されており、車両側とケーブル側の両コネクタ７，８が嵌合接続されると、この接点８ａが閉じ、これにより、車両側充電システム３内の車両ＥＣＵ１１は、両コネクタ７，８が接続されたと判定する。なお、１４，１４ａはグランド線である。

車載充電器１０は、ピークホールド回路１５と、マイコン１６とを備えると共に、さらに電圧センサ１８と、電流センサ１９と、ＡＣ／ＤＣコンバータ２０とを備える。充電ケーブル２における充電制御回路５内のコントロールパイロット回路５ｂから出力されたパイロット信号Ａは、ケーブル側の信号線１３、両コネクタ７，８および車両側の信号線１３ａを介して、車載充電器１０のピークホールド回路１５および該ピークホールド回路１５を介してマイコン１６に入力される。

ピークホールド回路１５は、パイロット信号Ａのパルス電圧をピークホールドして出力する一方、マイコン１６は、ピークホールド回路１５から出力されるピークホールド出力Ｅに基づいて、車載バッテリ９の充電を制御する。

車両側の電力線対１２ａには車載充電器１０内の電圧センサ１８と、電流センサ１９と、ＡＣ／ＤＣコンバータ２０とが設けられる。リレー１７は、車載充電器１０と車載バッテリ９との間に設けられる。

車両ＥＣＵ１１は、車両側充電システム３側のコネクタ７と充電ケーブル２側のコネクタ８とが接続されると、コントロールパイロット回路５ｂに接続される。

車載充電器１０のマイコン１６は、ピークホールド回路１５から出力されるピークホールド出力Ｅおよびパイロット信号Ａのデューティ比に基づいて、車載バッテリ９の充電を制御するため、電圧センサ１８および電流センサ１９からセンサ出力を入力し、このセンサ出力の入力に応答してＡＣ／ＤＣコンバータ２０の出力を制御する。

外部電源１の交流電力はＡＣ／ＤＣコンバータ２０により直流電力に変換されて、車載バッテリ９に充電される。なお、外部電源１が太陽電池等の直流電力である場合は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２０に代えて、ＤＣ／ＤＣコンバータを設け、太陽電池等の直流電力を適宜に変換できるようにしてもよい。

マイコン１６は、ピークホールド回路１５に後述するようにマイコン出力信号Ｃを出力する。マイコン１６からのマイコン出力信号Ｃの出力タイミングに関しては、後述する。

以上の構成において、図３を参照して、車載充電器１０におけるピークホールド回路１５を詳細に説明する。制御線１３ａは、コネクタ７，８を介して制御線１３に接続されている。制御線１３ａは、ピークホールド回路１５を介してマイコン１６の入力ポートＩＮ１に接続されている。

ピークホールド回路１５は、制御線１３ａに一方の入力部が接続された２電源タイプのバッファ１５ａと、バッファ１５ａの出力部にアノードが接続され、カソードがバッファ１５ａの他方の入力部に接続されたダイオード１５ｂと、を備える。

ピークホールド回路１５はさらに、ダイオード１５ｂのカソードと接地部との間に接続されて該ダイオード１５ｂの出力を充電するコンデンサ１５ｃと、このコンデンサ１５ｃの両端にコレクタ−エミッタが接続されたバイポーラ型のトランジスタ１５ｄと、ダイオード１５ｂのカソードとマイコン１５の入力ポートＩＮ２との間に接続されたバッファ１５ｅと、トランジスタ１５ｄのベースに出力部が接続された２入力タイプのオアゲート１５ｆと、パイロット信号Ａの制御線１３ａとオアゲート１５ｆの一方の入力部との間に接続されたパルス発生回路１５ｇと、を備える。

パルス発生回路１５ｇは、例えば、マルチバイブレータＩＣ回路等で構成することができる。オアゲート１５ｆの他方の入力部は、マイコン１６の出力ポートＯＵＴ１に接続される。

図４のタイミングチャートを参照して、ピークホールド回路１５の動作を説明する。

パイロット信号Ａは、図４（Ａ）に示される電圧波形を有する。このパイロット信号Ａは、制御線１３ａを介して、マイコン１６の入力ポートＩＮ１に入力されると共に、パルス発生回路１５ｇと、バッファ１５ａの一方の入力部とに入力される。

パイロット信号Ａを説明すると、期間Ｔ１は、パイロット信号Ａのパルス電圧のデューティ比が１００％（定常範囲外）の期間であり、期間Ｔ２は、パイロット信号Ａのパルス電圧のデューティ比が０％超、１００％未満（定常範囲内）の期間であり、期間Ｔ３は、パイロット信号Ａのパルス電圧のデューティ比が、１００％（定常範囲外）の期間であり、期間Ｔ４は、パイロット信号Ａのパルス電圧のデューティ比が１００％未満（定常範囲内）の期間であり、期間Ｔ５は、パイロット信号Ａのパルス電圧のデューティ比が０％（定常範囲外）の期間である。

パルス発生回路１５ｇは、入力されたパイロット信号Ａのパルス電圧の立上がりに同期して、図４（Ｂ）に示すパルス信号Ｂを発生出力すると共に、このパルス信号Ｂをオアゲート１５ｆの一方の入力部に入力する。この場合、パルス発生回路１５ｇは、パイロット信号Ａのパルス電圧の立下りに同期してパルス信号Ｂを発生出力させてもよい。すなわち、パルス発生回路１５ｇは、パイロット信号Ａのパルス電圧の発生周期に同期してパルス信号Ｂを発生出力する。

期間Ｔ１において、パイロット信号Ａは、そのパルス電圧のデューティ比が１００％で定常範囲外の信号であり、パイロット信号Ａのパルス電圧の立ち上がりがないために、パルス発生回路１５ｇは、パルス信号Ｂを発生しない。

期間Ｔ２において、パイロット信号Ａは、そのパルス電圧のデューティ比が０％超、１００％未満で定常範囲内の信号であり、各パイロット信号Ａのパルス電圧の立ち上がりごとに、パルス発生回路１５ｇは、パルス信号Ｂを発生する。この場合、パイロット信号Ａのパルス電圧のデューティ比は、可変であり、前記定常範囲内の中の任意の値でよく、特に限定されない。

期間Ｔ３において、パイロット信号Ａは、そのパルス電圧のデューティ比が１００％の定常範囲外の信号であり、パイロット信号Ａのパルス電圧の立ち上がりがないために、パルス発生回路１５ｇは、パルス信号Ｂを発生しない。

期間Ｔ４において、パイロット信号Ａは、そのパルス電圧のデューティ比が０％超、１００％未満で定常範囲内の信号であり、各パイロット信号Ａのパルス電圧の立ち上がりごとに、パルス発生回路１５ｇは、パルス信号Ｂを発生する。

そして、期間Ｔ５において、パイロット信号Ａは、そのパルス電圧のデューティ比が０％で定常範囲外の信号であり、パイロット信号Ａのパルス電圧の立ち上がりがないために、パルス発生回路１５ｇは、パルス信号Ｂを発生しない。

マイコン１６は、パイロット信号Ａのパルス電圧のデューティ比が定常範囲外であるか否かを入力ポートＩＮ１に入力されるパイロット信号Ａのパルス電圧に基づいて検出および演算を行い、パイロット信号Ａのパルス電圧のデューティ比が定常範囲外の期間Ｔ１，Ｔ３、および期間Ｔ５であると判定すると、図４（Ｃ）で示すマイコン出力信号Ｃをオアゲート１５ｆに入力する。

このマイコン出力信号Ｃの周期は、ピークホールド回路１５から出力するパルス信号Ｂの周期と対応して同一であることが好ましい。

また、パルス信号Ｂおよびマイコン出力信号Ｃのパルス電圧の幅は、それぞれ同一幅でかつ一定幅であることが、ピークホールド回路１５のコンデンサ１５ｃの放電時間が一定化し、ピークホールド回路１５からのピークホールド出力Ｅが安定化して好ましい。

こうして、オアゲート１５ｆには、パルス発生回路１５ｇからはパルス信号Ｂが、また、マイコン１６からはマイコン出力信号Ｃがそれぞれ入力されるので、オアゲート１５ｆの出力部からは、これらパルス信号Ｂとマイコン出力信号Ｃとが図４（Ｄ）で示すように、リフレッシュ信号Ｄとしてトランジスタ１５ｄのベースに定期的に入力される。トランジスタ１５ｄは、このリフレッシュ信号ＤによりＯＮ／ＯＦＦしてコンデンサ１５ｃに充電された電荷を放電させ、これによりピークホールド回路１５は、定期的にリフレッシュ（パイロット信号のピークホールド状態が解除）される。

こうしてバッファ１５ａに入力されたパイロット信号Ａは、ダイオード１５ｂを介して、コンデンサ１５ｃに充電されると共に、バッファ１５ｅを介して、図４（Ｅ）に示すピークホールド出力Ｅとして、マイコン１６の入力ポートＩＮ２に入力される。

マイコン１６は、このピークホールド出力Ｅをパイロット信号Ａの電圧として取得し、車載バッテリ９の充電を制御する。

そして、このピークホールド出力Ｅは、常に、リフレッシュ信号Ｄにより定期的にリフレッシュされるので、パイロット信号Ａのパルス電圧のデューティ比の如何にかかわらず、コンデンサ１５ｃの充電電圧によりピークホールドされるとともに、ピークホールド状態が解除される。

なお、マイコン１６は、図５のフローチャートに示すように、その入力ポートＩＮ１に入力される図４（Ａ）に示すパイロット信号Ａにより、ステップｎ１では、そのパルス電圧のデューティ比が定常範囲外の０％であるか否かを判定し、パルス電圧のデューティ比が定常範囲外の０％であれば、ステップｎ３によりピークホールド回路１５をリフレッシュするためのマイコン出力信号Ｃをオアゲート１５ｆを介してリフレッシュ信号Ｄとして出力してリフレッシュして、ステップｎ４に移行する。

ステップｎ１で、パイロット信号Ａのパルス電圧のデューティ比が定常範囲外の０％でないと判定すれば、ステップｎ２により、パイロット信号Ａのパルス電圧のデューティ比が定常範囲外の１００％であるか否かを判定し、ステップｎ２でパイロット信号Ａのパルス電圧のデューティ比が定常範囲外の１００％であると判定すれば、ステップｎ３によりピークホールド回路１５をリフレッシュするためのマイコン出力信号Ｃをオアゲート１５ｆを介してリフレッシュ信号Ｄとして出力し、ピークホールド回路１５をリフレッシュして、ステップｎ４に移行する。

パイロット信号Ａのパルス電圧のデューティ比が０％でも１００％のいずれの定常範囲外でもない、すなわち、定常範囲内の０％超、１００％未満の定常範囲内と判定すれば、マイコン出力信号Ｃを出力することなく、パルス発生回路１５ｇのパルス信号Ｂをオアゲート１５ｆを介してリフレッシュ信号Ｄとして出力し、これによりピークホールド回路１５をリフレッシュして、ステップｎ４に移行する。ステップｎ４で、マイコン１６は、ピークホールド回路１５からピークホールドされた出力Ｅをパイロット信号Ａの電圧として取得する。

以上説明したように、本実施形態では、パイロット信号Ａの電圧をピークホールド回路１５によりピークホールドして車載充電器１０のマイコン１６に出力すると共に、パイロット信号Ａのパルス電圧のデューティ比が定常範囲内のときはピークホールド回路１５自身によりリフレッシュ動作（パイロット信号Ａをトリガとしてパルス信号Ｂを発生させて当該パルス信号Ｂをリフレッシュ信号としてパイロット信号Ａのピークホールド状態を解除）する一方、パイロット信号Ａのパルス電圧のデューティ比が定常範囲外のときは、マイコン１６からのマイコン出力信号Ｃによりピークホールド回路１５をリフレッシュ（マイコン１６からマイコン出力信号Ｃをピークホールド回路１５に送出してマイコン出力信号Ｃをリフレッシュ信号としてパイロット信号Ａのピークホールド状態を解除）するので、ピークホールド回路１５のピークホールド出力Ｅをパイロット信号Ａの電圧として任意のタイミングで取得することができる。このため、特に低いデューティ比のパイロット信号でもその電圧を確実に取得することが可能となる。

また、パイロット信号Ａの電圧は、変化することがあるため、ピークホールド回路１５では、定期的にリフレッシュする必要があるが、パイロット信号Ａのパルス電圧の立ち上がりでリフレッシュするので、マイコン１６の負荷を軽減することができる。

また、本実施形態では、マイコン１６からパイロット信号Ａのパルス電圧のデューティ比が定常範囲外のときにおいて、パイロット信号Ａの立ち上がりに関係なく、定期的に、パイロット信号Ａのパルス電圧を取得している。

そして、マイコン１６からパイロット信号Ａのパルス電圧のデューティ比が定常範囲外のときに、マイコン出力信号Ｃをリフレッシュ信号Ｄとして出力させる必要があり、これによりマイコン１６に若干の負荷がかかるものの、定常範囲外のときは、当該マイコン１６によるデューティ比算出や、それに伴う充電電流の演算、診断等の負荷が軽減され、総合的には、低価格、低性能なマイコンでも、かかる負荷が許容できる範囲で、パイロット信号Ａの電圧を確実に取得することができる。

なお、本実施形態では、ピークホールド回路１５は、図３に示す回路構成であったが、本発明は、ピークホールド機能と、リフレッシュ機能を有する回路であればよく、実施形態のピークホールド回路に限定されるものではない。

なお、本実施形態では、車載充電器１０のピークホールド回路１５内を通る制御線１３ａを介してマイコン１６の入力ポートＩＮ１にパイロット信号Ａを入力しているが、この制御線１３ａをピークホールド回路１５内を通る制御線からピークホールド回路１５外に分岐し、この分岐した制御線１３ａを介してパイロット信号Ａをマイコン１６の入力ポートＩＮ１に入力してもよい。

なお、本発明では、前記定常範囲外とは、デューティ比０％およびデューティ比１００％に限定されず、それぞれのデューティ比０％の近傍値、デューティ比１００％の近傍値を含む。この場合、前記定常範囲内とは、デューティ比０％超、１００％未満の範囲に限定されず、例えば、デューティ比３％から９７％までを含む。

１ 外部電源
２ 充電ケーブル
３ 充電システム
４ プラグ
５ 充電制御回路
６ 車両
７ 充電ケーブル側の充電コネクタ
８ 車両側の充電コネクタ
９ 車載バッテリ
１０ 車載充電器
１１ 車両ＥＣＵ
１２ 電力線対
１３ 制御線
１４ ケーブル接続線
１５ ピークホールド回路
１６ マイコン

Claims (10)

1. 充電ケーブルから送信されるパルス幅変調信号であるパイロット信号のパルス電圧に基づいて前記充電ケーブルから供給される外部電源の電力を車載バッテリに充電制御するマイコンを備えた車載充電器であって、
   前記パイロット信号の電圧をピークホールドして前記マイコンに出力すると共に、前記パイロット信号のパルス電圧のデューティ比が定常範囲内のときは前記パイロット信号をトリガとして当該パイロット信号のピークホールド状態を解除するリフレッシュ動作を行うピークホールド回路を具備し、
   前記マイコンは、前記パイロット信号のパルス電圧のデューティ比が定常範囲外のときは、マイコン出力信号を前記ピークホールド回路に送出して前記パイロット信号のピークホールド状態を解除する、
   ことを特徴とする車載充電器。
2. 前記マイコンは、前記パイロット信号のＡ／Ｄ変換を行う機能を有する請求項１に記載の車載充電器。
3. 前記パイロット信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路を有すると共に、前記マイコンは、Ａ／Ｄ変換機能を有せず、かつ、前記Ａ／Ｄ変換回路により前記Ａ／Ｄ変換された前記パイロット信号を入力する請求項１に記載の車載充電器。
4. 前記パイロット信号のパルス電圧のデューティ比が、前記定常範囲内のときにパルス幅一定のパルス信号を生成出力し、前記定常範囲外のときにパルス信号を生成しないパルス発生回路を具備し、前記パルス発生回路は、前記定常範囲内において生成する前記パルス信号により前記リフレッシュ動作を行う請求項１ないし３のいずれかに記載の車載充電器。
5. 前記パルス発生回路が、前記パイロット信号のパルス電圧の周期に同期して前記パルス信号を生成出力する、請求項４に記載の車載充電器。
6. 前記マイコンは、前記パイロット信号が入力されると共に、入力した前記パイロット信号のパルス電圧のデューティ比が定常範囲外であるかを演算し、この演算の結果、前記パイロット信号のパルス電圧のデューティ比が定常範囲外であると判定したときは、前記パイロット信号のパルス電圧の周期に同期して前記マイコン出力信号を前記ピークホールド回路に送出する、請求項１ないし５のいずれかに記載の車載充電器。
7. 前記パイロット信号を、前記ピークホールド回路内または外を通る制御線を介して前記マイコンに、直接、入力すると共に、前記マイコンは、前記入力された前記パイロット信号のパルス電圧に基づいて、前記パイロット信号のパルス電圧のデューティ比を演算する、請求項１ないし６のいずれかに記載の車載充電器。
8. 前記マイコンは、前記ピークホールド回路からのピークホールド出力を前記パイロット信号の電圧として取得する、請求項１ないし７のいずれかに記載の車載充電器。
9. 充電ケーブルを介して供給される外部電源の電力を車載バッテリに充電制御する車載充電器を具備した制御システムであって、
   前記充電ケーブルは、パイロット信号を生成して前記車載充電器側に出力するコントロールパイロット回路を内蔵し、
   前記車載充電器は、
   前記コントロールパイロット回路から出力されたパイロット信号のパルス電圧をピークホールドして出力すると共に、パイロット信号のパルス電圧のデューティ比が定常範囲内のときは前記パイロット信号をトリガとして当該パイロット信号のピークホールド状態を解除するリフレッシュ動作を行うピークホールド回路と、
   前記ピークホールド回路から出力されるピークホールド出力の電圧を前記パイロット信号の電圧として取得し、この取得したピークホールド出力に基づいて前記車載バッテリの充電を制御するマイコンとを少なくとも備え、
   前記マイコンは、入力される前記パイロット信号のパルス電圧のデューティ比が定常範囲外のときに、マイコン出力信号を前記ピークホールド回路に送出して前記パイロット信号のピークホールド状態を解除する、
   ことを特徴とする制御システム。
10. 充電ケーブルから送信されるパルス幅変調信号であるパイロット信号のパルス電圧に基づいて前記充電ケーブルから供給される外部電源の電力を車載バッテリに充電制御するマイコンを備えた車載充電器におけるパイロット信号の電圧取得方法であって、
    前記パイロット信号のパルス電圧をピークホールド回路によりピークホールドして前記マイコンに出力すると共に、前記パイロット信号のパルス電圧のデューティ比が定常範囲内のときは前記パイロット信号をトリガとして当該パイロット信号のピークホールド状態を解除し、前記パイロット信号のパルス電圧のデューティ比が定常範囲外のときは、前記マイコンからマイコン出力信号が当該ピークホールド回路に送出され前記パイロット信号のピークホールド状態を解除し、前記マイコンは、前記ピークホールド回路のピークホールド出力を前記パイロット信号の電圧として取得する、
    ことを特徴とするパイロット信号の電圧取得方法。

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