JP2006149070A - Vehicle battery residual capacity operation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用バッテリー残存容量演算装置に関する。 The present invention relates to a vehicle battery remaining capacity calculation device.
車両用バッテリーの残存容量演算方式としては種々の方法が知られている。特に、たとえば下記の特許文献1に記載されるようなバッテリーの充放電電流を検出して積算する電流積算方式は、バッテリ電圧を用いたものに比べて精度に優れるため、残存容量(SOC)演算方式として広く用いられている。
しかしながら、近年、車両にはますます多種類の電子回路装置が搭載されるようになってきた。これらの電子回路装置の多くは、イグニッションスイッチをオフした状態でも早期の動作開始や通信維持などのために作動している回路部分(常時オン回路とも言う)を有しているため、イグニッションスイッチをオフした状態でのバッテリーリの放電(以下、暗電流放電とも言う)が無視できない状態になってきた。このような常時オン回路の一例としては、たとえば車両のセキュリティシステムや駐車中の換気装置などがある。 However, in recent years, more and more kinds of electronic circuit devices have been mounted on vehicles. Many of these electronic circuit devices have a circuit part (also called an always-on circuit) that is operating for early start of operation or communication maintenance even when the ignition switch is turned off. Battery discharge in the off state (hereinafter also referred to as dark current discharge) has become a state that cannot be ignored. As an example of such an always-on circuit, for example, there is a vehicle security system, a ventilating device during parking, and the like.
しかしながら、従来の電流積算のために用いる電流センサの精度には実用上一定の限界があるため、上記した暗電流放電のごとき小電流を精度よく積算することが困難であった。その上、イグニッションスイッチをオフした状態でかつバッテリーの放電電流が暗電流放電のごとき小電流値である場合(以下、スリープ期間又はスリープモードとも言う)には、電流センサやその積算回路やそれらに定電圧電源電力を給電する電源回路などの消費電流がそれ以外の暗電流を上回ってしまうため、スリープ期間にこのような電流積算を継続することはバッテリーの残存容量延長の目的からも逸脱することになり、非現実的である。 However, since the accuracy of current sensors used for current integration has a certain practical limit, it has been difficult to accurately integrate a small current such as the dark current discharge described above. In addition, when the ignition switch is turned off and the battery discharge current is a small current value such as dark current discharge (hereinafter also referred to as sleep period or sleep mode), the current sensor, its integrating circuit, Continuing such current integration during the sleep period also deviates from the purpose of extending the remaining capacity of the battery because the current consumption of the power supply circuit that supplies constant voltage power supply exceeds the other dark current. Become unrealistic.
このため、従来の車両用バッテリーは、たとえば駐車状態を長期に継続したりすると、上記暗電流放電により残存容量が減少し、場合によってはエンジンを始動できないという事態に陥ることになる。 For this reason, when the conventional vehicle battery is kept in a parked state for a long period of time, for example, the remaining capacity decreases due to the dark current discharge, and in some cases, the engine cannot be started.
その他、たとえエンジンが始動できたとしても、上記スリープ期間における暗電流放電による残存容量の減少は、スリープ期間終了後に再度電流積算を開始しても算出が不能であるために、スリープ期間終了後に電流積算方式で求めたバッテリーの残存容量は不正確な値となって、予期しない残存容量の減少による種々の問題を派生する。 In addition, even if the engine can be started, the decrease in the remaining capacity due to the dark current discharge in the sleep period cannot be calculated even if the current integration is started again after the sleep period ends. The remaining capacity of the battery obtained by the integration method becomes an inaccurate value, which leads to various problems due to an unexpected decrease in the remaining capacity.
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、従来の電流積算方式に比べて更に高精度にバッテリーの残存容量を計測可能な車両用バッテリー残存容量演算装置を提供することをその目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle battery remaining capacity calculation device capable of measuring the remaining capacity of the battery with higher accuracy than the conventional current integration method. .
上記課題を解決する本発明の車両用バッテリー残存容量演算装置は、車載のバッテリーから電源電力を給電されるとともに前記バッテリーの充放電電流を検出する電流センサと、前記バッテリーから電源電力を給電されるとともに前記充放電電流を積算することにより前記バッテリーの残存容量を算出する残存容量演算回路とを備える車両用バッテリー残存容量演算装置において、前記バッテリーの通常の充放電及び前記残存容量演算回路の前記算出が休止するスリープ期間にこのスリープ期間の長さをカウントするスリープ時間計測タイマーを有し、前記残存容量演算回路は、少なくとも前記スリープ期間の終了直後において、前記バッテリーが前記スリープ期間に放電する所定の暗電流値に前記スリープ期間を掛けて前記スリープ期間における前記バッテリーのスリープ期間放電量を推定し、前記バッテリーの残存容量のスリープ期間直前の値から前記スリープ期間放電量を差し引いて前記バッテリーの残存容量を算出することを特徴としている。 The vehicle battery remaining capacity computing device of the present invention that solves the above problem is supplied with power from a vehicle-mounted battery, and is supplied with power from the battery, a current sensor that detects charge / discharge current of the battery. And a remaining capacity calculation circuit for a vehicle that calculates the remaining capacity of the battery by integrating the charging / discharging current, and the calculation of the normal charging / discharging of the battery and the remaining capacity calculation circuit A sleep time measurement timer that counts the length of the sleep period during a sleep period in which the battery is idle, and the remaining capacity calculation circuit has a predetermined discharge period in which the battery is discharged during the sleep period at least immediately after the end of the sleep period. Multiply the dark current value by the sleep period to Kicking estimates the sleep period discharge amount of the battery, is characterized by subtracting the sleep period discharge amount from the value immediately before the sleep period of the remaining capacity of the battery and calculates the remaining capacity of the battery.
すなわち、この発明は、車載バッテリーの放電電流が測定に適さない小値となり、電流検出回路機能や積算回路機能への電源電力供給も望ましくない状態、すなわちこれら回路機能がスリープモードに陥った場合においても、これら回路にはタイマー機能だけは残存していることが普通であることに着目したものである。 That is, in the present invention, when the discharge current of the in-vehicle battery becomes a small value that is not suitable for measurement and the power supply to the current detection circuit function and the integration circuit function is not desirable, that is, when these circuit functions fall into the sleep mode. However, it is noted that only the timer function usually remains in these circuits.
このタイマー機能を利用して本発明ではスリープモードが持続する期間すなわちスリープ期間の長さをカウントし、スリープ期間終了後に一定のスリープ期間放電電流値(暗電流値)をこのスリープ期間に掛けて、スリープ期間の放電電流を積算する。これをスリープ期間積算電流値と呼ぶ。スリープ期間における放電電流は、常時電力を消費する特定の電子回路負荷の消費電流や車両用バッテリーの自己放電量であり、ほぼ一定とみなすことができる。 Utilizing this timer function, the present invention counts the period during which the sleep mode lasts, that is, the length of the sleep period, and after the sleep period ends, a constant sleep period discharge current value (dark current value) is multiplied by this sleep period, Accumulate the discharge current during the sleep period. This is called a sleep period integrated current value. The discharge current in the sleep period is the current consumption of a specific electronic circuit load that constantly consumes power or the amount of self-discharge of the vehicle battery, and can be regarded as almost constant.
したがって、たとえスリープ期間が長期にわたったとしても、この期間の放電量を簡単な方法でほぼ正確に積算電流値に加えることができ、積算誤差を低減してバッテリーの残存容量の検出精度を向上することができる。また、この暗電流積算のための回路構成の複雑化やバッテリ放電の増大を生じない。 Therefore, even if the sleep period extends over a long period, the amount of discharge during this period can be added to the integrated current value almost accurately by a simple method, reducing the integration error and improving the detection accuracy of the remaining battery capacity. can do. Further, the circuit configuration for dark current integration is not complicated and battery discharge does not increase.
好適な態様において、前記残存容量演算回路は、前記スリープ期間中に定期的に現時点までの前記スリープ期間放電量を推定し、前記バッテリーの残存容量のスリープ期間直前の値から前記スリープ期間放電量を差し引いて現時点の前記バッテリーの残存容量を算出し、前記バッテリーの残存容量が所定しきい値以下かどうかを判定する。すなわち、この態様では、残存容量演算回路がスリープ期間中に定期的にアウエイクして暗電流放電による現時点のバッテリーの残存容量の減少を調べるため、スリープ期間が長期にわたってもバッテリーの残存容量がエンジン始動電力量もしくは所定の最小必要電力量以下に落ち込まないような対策を指示することが可能となる。 In a preferred aspect, the remaining capacity calculation circuit periodically estimates the sleep period discharge amount up to the present time during the sleep period, and calculates the sleep period discharge amount from a value immediately before the sleep period of the remaining capacity of the battery. The current remaining capacity of the battery is calculated by subtraction, and it is determined whether or not the remaining capacity of the battery is equal to or less than a predetermined threshold value. That is, in this aspect, the remaining capacity calculation circuit periodically wakes up during the sleep period to check the decrease in the current battery remaining capacity due to the dark current discharge. It is possible to instruct measures that do not fall below the amount of power or a predetermined minimum required amount of power.
好適な態様において、前記しきい値は、エンジン始動に要する必須電力量よりも高いレベルに設定される。これにより、確実にエンジン始動を行うことができる。 In a preferred aspect, the threshold value is set to a level higher than the required electric energy required for starting the engine. As a result, the engine can be reliably started.
好適な態様において、前記スリープ期間中の前記残存容量が所定しきい値以下となった場合に、イグニッションスイッチをオフした状態でのバッテリの放電電流を更に低減可能な所定の電気負荷の遮断乃至消費電力低減を指令する緊急暗電流低減回路を有する。これにより、この後のバッテリーの残存容量の減少を遅らせることができる。所定の電気負荷としては、エンターティンメント用の電子機器やナビゲーション用の電子機器などエンジン始動に必須の電子機器以外の電子機器が選択される。また、この時点でヘッドランプなどエンジン始動以外の電力機器のオンも禁止されることができる。 In a preferred aspect, when the remaining capacity during the sleep period becomes equal to or less than a predetermined threshold value, a predetermined electric load can be cut off or consumed while the discharge current of the battery can be further reduced when the ignition switch is turned off. An emergency dark current reduction circuit for commanding power reduction is provided. As a result, the subsequent decrease in the remaining capacity of the battery can be delayed. As the predetermined electric load, an electronic device other than an electronic device essential for starting the engine, such as an electronic device for entertainment or an electronic device for navigation, is selected. At this time, it is also possible to prohibit the turning on of power devices other than the engine start such as the headlamp.
好適な態様において、前記スリープ期間中の前記残存容量が所定しきい値以下となった場合に、エンジン始動の安全性を確認した後、エンジンの自動始動を指令する緊急バッテリ充電指令回路を有する。これにより、燃料がある限り、バッテリーの上がりによるエンジン始動不能状態を防止することができる。エンジン始動の安全性としてはたとえばギャがパーキングレベルに入っているなどの状態を検出すればよい。 In a preferred aspect, there is provided an emergency battery charge command circuit for commanding an automatic engine start after confirming the safety of the engine start when the remaining capacity during the sleep period becomes a predetermined threshold value or less. As a result, as long as there is fuel, it is possible to prevent a state in which the engine cannot be started due to the battery rising. As a safety for starting the engine, for example, a state where the gear is in the parking level may be detected.
好適な態様において、前記スリープ期間は、前記バッテリーの放電電流が所定しきい値を下回るバッテリ小放電状態を生起する所定の外部信号により開始され、前記スリープ期間中に前記バッテリーの放電電流が所定しきい値を超えるバッテリ大放電状態を生起する所定の外部入力信号により終了する。これにより、電流が増大した期間には直ちに電流積算を行うので、電流変化に追従してバッテリーの残存容量を正確に算出することができる。 In a preferred aspect, the sleep period is started by a predetermined external signal that causes a low battery discharge state in which the discharge current of the battery falls below a predetermined threshold, and the discharge current of the battery is predetermined during the sleep period. The process is terminated by a predetermined external input signal that causes a large battery discharge state exceeding the threshold value. As a result, current integration is immediately performed during a period in which the current increases, so that the remaining capacity of the battery can be accurately calculated following the current change.
走行動力をエンジン動力のみで賄うエンジン車に本発明の車両用バッテリー残存容量演算装置の実施形態を以下に説明する。ただし、この発明の車両用バッテリー残存容量演算装置は、それ以外にハイブリッド車や燃料電池車に搭載した二次電池の管理にも採用することができる。 An embodiment of a vehicle battery remaining capacity computing device of the present invention will be described below for an engine vehicle that provides traveling power only by engine power. However, the vehicle battery remaining capacity computing device of the present invention can also be employed for managing secondary batteries mounted in hybrid vehicles and fuel cell vehicles.
(回路構成)
図1は、本発明の車両用バッテリー残存容量演算装置を採用した車両用電池管理装置を示すブロック回路図である。この車両用電池管理装置は、外部センサ1、電圧検出回路2、A/Dコンバータ3、マイクロコンピュータ4、マイコン用電源回路5、センサ用電源回路6、センサ側電源遮断スイッチ7、逆流遮断用のダイオード8を有している。A/Dコンバータ3とマイクロコンピュータ4とはシリアルバス9により接続されている。外部センサ1以外の各回路は、BiCMOS半導体チップ製造技術により1チップマイクロコンピュータ10として構成されている。20は鉛バッテリからなる車載電池であり、車両用発電機30から給電され、諸々の車両用電気負荷40に給電している。
(Circuit configuration)
FIG. 1 is a block circuit diagram showing a vehicle battery management device employing the vehicle battery remaining capacity calculation device of the present invention. This vehicle battery management device includes an external sensor 1, a
外部センサ1は、車載電池20の充放電電流を検出する電流センサ11と車載電池20の温度を検出する温度センサ12と、これらセンサの出力電圧を所定の大きさのアナログ電圧に増幅するアンプ13とからなる。電圧検出回路2は、車載電池20の電圧を所定の大きさのアナログ電圧に変換するオペアンプ回路からなる。アンプ13及び電圧検出回路2の出力電圧はA/Dコンバータ3により時間順次にデジタル信号に変換されてシリアルバス9を通じてマイクロコンピュータ4に読み込まれる。車載電池20は、逆流遮断用のダイオード8を通じてマイコン用電源回路5に給電し、逆流遮断用のダイオード8を及びセンサ側電源遮断スイッチ7を通じてセンサ用電源回路6に給電している。マイコン用電源回路5はマイクロコンピュータ4に電源電圧を印加し、センサ用電源回路6は外部センサ1、電圧検出回路2及びA/Dコンバータ3に電源電圧を印加している。センサ用電源回路6はマイコン用電源回路5よりも高精度に設計されている。
The external sensor 1 includes a
(動作説明)
この車両用マイコン装置の動作を説明する。マイクロコンピュータ4はレギュラーモードとスリープモードとアウエイクモードをもつ。マイクロコンピュータ4はイグニッションスイッチの動作信号などの外部信号により不図示のイグニッションキーがオンされているか否かを判定し、オンされている場合にレギュラーモードを選択し、オフされている場合にスリープモードを選択する。アウエイクモードについても後述するものとする。
(Description of operation)
The operation of the vehicle microcomputer device will be described. The microcomputer 4 has a regular mode, a sleep mode, and an wake mode. The microcomputer 4 determines whether or not an ignition key (not shown) is turned on by an external signal such as an operation signal of the ignition switch, selects the regular mode when it is turned on, and sleep mode when it is turned off. Select. The away mode will also be described later.
(レギュラーモード)
図2に示すレギュラーモードのフローチャートを参照してこのレギュラーモードの動作を説明する。このレギュラーモードはイグニッションスイッチのオンによりスタートする。イグニッションスイッチのオンにより、不図示の組電池の電圧すなわちバッテリ電圧がマイコン用電源回路5に印加され、マイコン用電源回路5はマイクロコンピュータ4に5Vの定電圧電源電力を給電する。イグニッションスイッチのオンを示す始動信号がマイクロコンピュータ4は以下のレギュラーモードを開始する。
(Regular mode)
The operation in the regular mode will be described with reference to the regular mode flowchart shown in FIG. This regular mode starts when the ignition switch is turned on. When the ignition switch is turned on, a voltage of an unillustrated assembled battery, that is, a battery voltage is applied to the microcomputer
このレギュラーモードルーチンでは、まずマイコン各部をリセットし、センサ側電源遮断スイッチ7をオンする。これによりセンサ用電源回路6は外部センサ1、電圧検出回路2及びA/Dコンバータ3に高精度の定電圧電源電力を給電する。その後、これら外部センサ1、電圧検出回路2及びA/Dコンバータ3の動作状態が安定するまで短時間待機した後、A/Dコンバータ3を通じて車載電池20のバッテリ電圧V、充放電電流I、バッテリ温度Tを検出する。
In this regular mode routine, each part of the microcomputer is first reset and the sensor-side power cut-
マイクロコンピュータ4は、内蔵タイマが指示する一定時間Δtrごとに車載電池20のバッテリ電圧V、充放電電流I、バッテリ温度Tを読み込み、今回の電流積算値IΔtrを演算し、この今回の電流積算値IΔtrを自己の累積レジスタに記憶されている過去の累積放電量に加算するか又は残存容量SOCから差し引いて今回の累積放電量又は今回の残存容量SOCとする。その後、所定の他のルーチンを実行する。この他のルーチンとしては、バッテリ温度Tが所定範囲にあるかどうかを判定するルーチンや、エンジン始動時にバッテリ電圧Vを検出し、このエンジン始動時のバッテリ電圧Vからバッテリの大電流時の放電能力を判定するルーチンや、バッテリ電圧Vや充放電電流Iからバッテリの過充電や過放電を判定するルーチン、電流積算誤差をキャンセルするための満充電状態や完全放電状態を判定するルーチン、算出した車載電池20の残存容量を外部のECUに送信するルーチンなどがあるが、それらはこの実施例の要部ではないため説明を省略する。
The microcomputer 4 reads the battery voltage V, the charging / discharging current I, and the battery temperature T of the in-
次に、イグニッションスイッチがオフされたかどうか、更に、車載電池20が大電流放電状態かどうかを判定し、オフされていなければ又は大電流放電状態であれば上記した車載電池20の状態をモニタするルーチンを繰り返し、オフされていれば又は大電流放電状態でなければ、センサ側電源遮断スイッチ7をオフしてセンサ用電源回路6への給電を遮断してスリープモードを開始させる。
Next, it is determined whether or not the ignition switch is turned off, and further whether or not the in-
なお、ここで言う大電流放電状態とは、所定の電気負荷がオンしているため、電流積算を実行する必要がある放電電流を車載電池20が放電している状態を言う。この大電流放電状態の判定は、電気負荷の作動状態を管理する車両ECUで行い、車両ECUが大電流放電状態と判定したら、レギュラーモードの維持を指令する所定の外部信号をマイクロコンピュータ4に送信することが最も簡単である。これにより、エンジン停止状態においてたとえばヘッドランプなどをオンしている期間でも正確に車載電池20の残存容量SOCを計測することができる。その他、マイクロコンピュータ4自身が各電気負荷の断続状態をモニタしてもよく、あるいは車載電池20の放電電流によりこの大電流放電状態の判定を行ってもよい。
In addition, the large current discharge state said here means the state in which the vehicle-mounted
これにより、イグニッションスイッチがオンされている期間には、車載電池20の電流積算により車載電池20の残存容量が定期的に測定され、かつ、車載電池20の安全確保判定が定期的に行われる。なお、この実施例では、車載電池20の電流積算により得た車載電池20の残存容量の値は、イグニッションスイッチがオフされた後に実行されるスリープモード時でも保持されるものとするが、不揮発メモリなどに記憶してもよいことはもちろんであり、適宜設計変更事項に過ぎない。また、イグニッションスイッチがオフされると、引き続いて動作が必要なマイクロコンピュータ4を除いて外部センサ1、電圧検出回路2、A/Dコンバータ3及びセンサ用電源回路6への電源電力給電が遮断されるために、電力消費を削減することができる。特に、センサ用電源回路6はマイコン用電源回路5に比べて高精度の定電圧電源であり、電力消費が大きいために、スリープモードにおいてそれを停止できることは車載電池20の消耗軽減に有効である。
Thereby, during the period when the ignition switch is on, the remaining capacity of the in-
(スリープモード)
図3に示すスリープモードのフローチャートを参照してこのスリープモードの動作を説明する。このスリープモードにおいて、マイクロコンピュータ4はクロック周波数は極端に低減され、その電力消費が低減される。マイクロコンピュータ4はスリープモードにおいて、マイコン用電源回路5に、マイクロコンピュータ4の動作に支障が出ない範囲でその出力電圧低下を指令して更なる節電を行ってもよい。その他、マイクロコンピュータ4の各部回路のうち、スリープモードの実行に必要がない内部レジスタやメモリなどの回路部分への給電を停止してもよい。
(sleep mode)
The operation of the sleep mode will be described with reference to the flowchart of the sleep mode shown in FIG. In this sleep mode, the microcomputer 4 has an extremely reduced clock frequency and its power consumption is reduced. In the sleep mode, the microcomputer 4 may instruct the microcomputer
スリープモードでは、まず内蔵タイマーすなわち計時プログラムのカウントを0からスタートさせる。次に、車両ECUからの外部信号を判定して既述した大電流放電状態かどうかを判定し、大電流放電状態であればレギュラーモードに移行して電流積算を行う。大電流放電状態でなければ、イグニッションスイッチのオンを示す外部信号が入力されたかどうかを判定し、入力された場合にはレギュラーモードに移行し、そうでない場合には、所定のアウエイク条件が生起したかどうかを判定し、生起した場合には後述するアウエイクモードを開始し、生起していない場合には内蔵タイマーが所定設定時間に達したかどうかを判定し、達していなければイグニッションスイッチ状態の判別ステップに戻り、達していればアウエイクモードを開始してルーチンを終了する。 In the sleep mode, first, the count of the built-in timer, that is, the timing program is started from zero. Next, an external signal from the vehicle ECU is determined to determine whether or not the above-described large current discharge state is reached. If it is not a high current discharge state, it is determined whether or not an external signal indicating that the ignition switch is turned on is input. If it occurs, the wake mode described later is started. If not, it is determined whether the built-in timer has reached the predetermined set time. If not, the ignition switch state is set. Returning to the determination step, if it has reached, the wake mode is started and the routine is terminated.
この実施形態では、節電のためにスリープモード及びアウエイクモードにおいて、センサ用電源回路6に給電しないものとするが、スリープモードにおいて車載電池20の放電電流を検出する場合には、この放電電流が所定しきい値を超えた場合には大電流放電状態と判定してもよい。
In this embodiment, power is not supplied to the sensor power supply circuit 6 in the sleep mode and the wake mode in order to save power. However, when the discharge current of the in-
上記した所定のアウエイク条件が生起したとは、マイクロコンピュータ4に入力される所定の外部信号や、マイクロコンピュータ4が検出又は演算する所定の判定信号による判定結果が満足された場合を言うが、これらのアウエイク条件の具体例はこの実施例の要部ではないため説明を省略する。 The above-mentioned predetermined wake condition has occurred when a determination result based on a predetermined external signal input to the microcomputer 4 or a predetermined determination signal detected or calculated by the microcomputer 4 is satisfied. Since a specific example of the wake condition is not a main part of this embodiment, the description thereof is omitted.
(アウエイクモード)
図4に示すアウエイクモードのフローチャートを参照してこのアウエイクモードの動作を説明する。このアウエイクモードでは、内蔵タイマーがカウントしているスリープモードの継続時間Δtaに所定の暗電流値idを積算して、いままでのスリープ期間において車載電池20が放電した暗電流放電量idΔtaを求める。暗電流値idとしては、車載電池20の自己放電量と車載電子機器の待機電力やイグニッションスイッチをオフした状態でも給電が必要な電子機器の消費電力の合計とされ、一定値とされる。
(Away mode)
The operation in the wake mode will be described with reference to the flowchart in the wake mode shown in FIG. In this wake mode, a predetermined dark current value id is added to the sleep mode duration Δta counted by the built-in timer to obtain the dark current discharge amount idΔta discharged by the in-
次に、保持している車載電池20の残存容量SOCから上記暗電流放電量に相当する分だけ残存容量SOCを差し引いて、新たに残存容量SOCを算出する。次に、算出した残存容量SOCが所定の残存容量しきい値SOCth1を下回ったかどうかを判定し、下回ったら主として娯楽用の電子機器の待機電流などをカットする。
Next, the remaining capacity SOC is newly calculated by subtracting the remaining capacity SOC by an amount corresponding to the dark current discharge amount from the remaining capacity SOC of the in-
次に、算出した残存容量SOCが、残存容量しきい値SOCth1より更に小さい所定の残存容量しきい値SOCth2を下回ったかどうかを判定し、下回ったら、車両のギヤ状態がパーキング状態かどうかを確認し、エンジンを所定短時間運転して車載電池20を充電する。残存容量しきい値SOCth2は少なくともエンジン始動に必要な最低電力量を超える値に設定されることは当然である。
Next, it is determined whether or not the calculated remaining capacity SOC has fallen below a predetermined remaining capacity threshold value SOCth2 that is smaller than the remaining capacity threshold value SOCth1, and if so, it is confirmed whether or not the gear state of the vehicle is in the parking state. The in-
なお、乗員センサなどにより乗員がドライバー席に着座しているかどうかを確認し、着座している場合には乗員にエンジン始動を要求する警報を出力してもよい。この警報は車両のギヤ状態に関わらず報知できることは当然である。このアウエイクモードにより、長期の駐車などにより車載電池20が上がってしまい、エンジンを再始動できないという不具合を解消することができる。
In addition, it may be confirmed whether or not the occupant is seated in the driver's seat using an occupant sensor or the like, and if the occupant is seated, an alarm requesting the occupant to start the engine may be output. Of course, this warning can be reported regardless of the gear state of the vehicle. With this wake mode, the in-
また、図4では記載を省略したが、アウエイクモードを実行中に電気負荷のオンによる大電流放電が生じた場合やイグニッションスイッチがオンされて、電流積算が必要となった場合にはただちにレギュラーモードに移行することは言うまでもない。 Also, although not shown in FIG. 4, when a large current discharge occurs due to turning on of the electric load during execution of the wake mode or when the ignition switch is turned on and current integration is required, the regular integration is performed immediately. It goes without saying that the mode is changed.
(充電状態の説明)
図5にスリープモードが比較的短い場合における車載電池20の残存容量SOCの変化を示す。時点t1にてエンジンが停止し、その後、時点t2にて主要電気負荷が遮断されてレギュラーモードが終了し、スリープモードが開始される。時点t3にてなんらかの電気負荷がオンされて大電流放電信号の入力によりレギュラーモードが開始され、時点t4にてこの電気負荷がオフされてレギュラーモードが終了し、スリープモードが再び開始される。
(Explanation of charge state)
FIG. 5 shows a change in the remaining capacity SOC of the in-
図6にスリープモードが比較的長期間継続する場合における車載電池20の残存容量SOCの変化を示す。時点t1にてエンジンが停止し、その後、時点t5にて主要電気負荷が遮断されてレギュラーモードが終了し、スリープモードが開始される。一定時間T1だけスリープモードが継続すると時点t6にてアウエイクモードを実行し、暗電流の積算を行って残存容量SOCを確認する。このアウエイクモードを一定時間T1後の時点t7でも行い、その後、なんらかの電気負荷がオンされて大電流放電信号の入力によりレギュラーモードが開始され電流積算を行う。
FIG. 6 shows a change in the remaining capacity SOC of the in-
(変形態様)
上記実施形態では、暗電流値idを一定としたが、温度や車載電池20の劣化状態に基づいて変更してもよいことは適宜設計変更事項に過ぎない。
(Modification)
In the above-described embodiment, the dark current value id is constant. However, the change may be based on the temperature or the deterioration state of the in-
1 外部センサ
2 電圧検出回路
3 A/Dコンバータ
4 マイクロコンピュータ
5 マイコン用電源回路
6 センサ用電源回路
7 センサ側電源遮断スイッチ
10 1チップマイクロコンピュータ
11 電流センサ
12 温度センサ
13 アンプ
20 車載電池
30 車両用発電機
40 車両用電気負荷
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Claims (6)
前記バッテリーから電源電力を給電されるとともに前記充放電電流を積算することにより前記バッテリーの残存容量を算出する残存容量演算回路と、
を備える車両用バッテリー残存容量演算装置において、
前記バッテリーの通常の充放電及び前記残存容量演算回路の前記算出が休止するスリープ期間にこのスリープ期間の長さをカウントするスリープ時間計測タイマーを有し、
前記残存容量演算回路は、
少なくとも前記スリープ期間の終了直後において、前記バッテリーが前記スリープ期間に放電する所定の暗電流値に前記スリープ期間を掛けて前記スリープ期間における前記バッテリーのスリープ期間放電量を推定し、前記バッテリーの残存容量のスリープ期間直前の値から前記スリープ期間放電量を差し引いて前記バッテリーの残存容量を算出することを特徴とする車両用バッテリー残存容量演算装置。 A current sensor that receives power from an in-vehicle battery and detects charge / discharge current of the battery; and
A remaining capacity calculation circuit for calculating a remaining capacity of the battery by supplying power from the battery and integrating the charge / discharge current;
In a vehicle battery remaining capacity calculation device comprising:
A sleep time measurement timer that counts the length of the sleep period during a sleep period in which the calculation of the remaining charge and discharge of the battery and the remaining capacity calculation circuit pauses;
The remaining capacity calculation circuit includes:
At least immediately after the end of the sleep period, a predetermined dark current value that the battery discharges during the sleep period is multiplied by the sleep period to estimate the sleep period discharge amount of the battery during the sleep period, and the remaining capacity of the battery A remaining battery capacity calculation device for a vehicle, wherein the remaining battery capacity is calculated by subtracting the sleep period discharge amount from a value immediately before the sleep period.
前記残存容量演算回路は、
前記スリープ期間中に定期的に現時点までの前記スリープ期間放電量を推定し、前記バッテリーの残存容量のスリープ期間直前の値から前記スリープ期間放電量を差し引いて現時点の前記バッテリーの残存容量を算出し、前記バッテリーの残存容量が所定しきい値以下かどうかを判定することを特徴とする車両用バッテリー残存容量演算装置。 In the vehicle battery remaining capacity calculation device according to claim 1,
The remaining capacity calculation circuit includes:
The amount of discharge during the sleep period is periodically estimated during the sleep period, and the current remaining capacity of the battery is calculated by subtracting the amount of discharge during the sleep period from the value immediately before the sleep period of the remaining capacity of the battery. The battery remaining capacity computing device for a vehicle is characterized by determining whether or not the remaining capacity of the battery is equal to or less than a predetermined threshold value.
前記しきい値は、エンジン始動に要する必須電力量よりも高いレベルに設定されることを特徴とする車両用バッテリー残存容量演算装置。 In the vehicle battery remaining capacity calculating device according to claim 2,
The vehicle battery remaining capacity calculation device according to claim 1, wherein the threshold value is set to a level higher than an essential electric energy required for starting the engine.
前記スリープ期間中の前記残存容量が所定しきい値以下となった場合に、イグニッションスイッチをオフした状態でのバッテリの放電電流を更に低減可能な所定の電気負荷の遮断乃至消費電力低減を指令する緊急暗電流低減回路を有することを特徴とする車両用バッテリー残存容量演算装置。 In the vehicle battery remaining capacity calculation device according to claim 3,
When the remaining capacity during the sleep period falls below a predetermined threshold value, a command to cut off a predetermined electric load or reduce power consumption that can further reduce the discharge current of the battery with the ignition switch turned off is commanded. A vehicle battery remaining capacity computing device comprising an emergency dark current reduction circuit.
前記スリープ期間中の前記残存容量が所定しきい値以下となった場合に、エンジン始動の安全性を確認した後、エンジンの自動始動を指令する緊急バッテリ充電指令回路を有することを特徴とする車両用バッテリー残存容量演算装置。 In the vehicle battery remaining capacity calculation device according to claim 3,
A vehicle having an emergency battery charge command circuit for commanding an automatic engine start after confirming the safety of the engine start when the remaining capacity during the sleep period becomes a predetermined threshold value or less. Battery remaining capacity calculator.
前記スリープ期間は、
前記バッテリーの放電電流が所定しきい値を下回るバッテリ小放電状態を生起する所定の外部信号により開始され、
前記スリープ期間中に前記バッテリーの放電電流が所定しきい値を超えるバッテリ大放電状態を生起する所定の外部入力信号により終了することを特徴とする車両用バッテリー残存容量演算装置。 In the vehicle battery remaining capacity calculation device according to claim 1,
The sleep period is
Initiated by a predetermined external signal that causes a battery small discharge condition where the battery discharge current is below a predetermined threshold;
The vehicle battery remaining capacity computing device is terminated by a predetermined external input signal that causes a large battery discharge state in which the battery discharge current exceeds a predetermined threshold value during the sleep period.
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