JP3010719B2 - 自動車の電源装置 - Google Patents

自動車の電源装置

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JP3010719B2
JP3010719B2 JP2264524A JP26452490A JP3010719B2 JP 3010719 B2 JP3010719 B2 JP 3010719B2 JP 2264524 A JP2264524 A JP 2264524A JP 26452490 A JP26452490 A JP 26452490A JP 3010719 B2 JP3010719 B2 JP 3010719B2
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動車の電源装置に関する。
従来の技術 第3図は、従来の自動車の電源装置を示す回路図であ
って、この電源装置は、大まかにはオルタネータ1とレ
ギュレータ2とチャージランプ3とバッテリ4、イグニ
ションスイッチIGSWを備え、イグニションスイッチIGSW
のオン動作により自動車の図外のエンジンが駆動してい
る際に、オルタネータ1の発生電圧がレギュレータ2に
規定されている調整電圧V1以上になると、レギュレータ
2がオルタネータ1のロータコイルLRへの励磁電流If
遮断し、オルタネータ1の発生電圧が前記調整電圧V1
満になると、レギュレータ2がオルタネータ1のロータ
コイルLRに励磁電流Ifを供給することにより、オルタネ
ータ1の発電電圧を制御しつつ、オルタネータ1の発生
電流をB端子からバッテリ4に充電するようになってい
る。また、チャージランプ3は、イグニションスイッチ
IGSWがオン動作し、エンジンの始動前におけるオルタネ
ータ1のロータコイルLRへの初期励磁と同時に点灯さ
れ、エンジン始動後にオルタネータ1が発電を開始する
と消灯するとともにその消灯が保持されるようになって
いる(実開昭61−26266号公報等)。なお、第3図にお
ける符号5は、電源装置から供給される電力で動作する
車載電装部品なる電気負荷である。
発明が解決しようとする課題 前述の電源装置におけるレギュレータ2は、半導体技
術の進歩により、ダイオードとツェナダイオードとドラ
ンジスタと抵抗器等を1つの半導体基板に構成した、IC
レギュレータが使用されてきており、ICレギュレータの
温度依存性が高いという性格から、レギュレータ2に規
定されている調整電圧が、レギュレータ2の雰囲気温度
により変化し易い。しかも、第4図に示すように、バッ
テリ4の端子電圧(開放端子電圧)VOが12V以下となっ
たり、バッテリ4の端子電圧V0が12.6V以上となったり
すると、バッテリ4の充電効率が悪くなるばかりでな
く、第5,6図に示すように、バッテリ4の充電電流が0
〜50%の範囲では、過充電を生じる傾向にある。
このようなことから、バッテリ4の充電効率が悪い状
態にもかかわらず、オルタネータ1が能力一杯まで無駄
に発電している場合があるばかりでなく、バッテリ4の
極板の表面だけで充電された状態となり、バッテリ4の
充電電流の容量が殆ど回復していないで、電圧だけでみ
るとフル充電状態となり、極板の酸化が進行してバッテ
リ4の寿命が短くなるという不都合がある。
課題を解決するための手段 前記課題を解決するための本発明は、オルタネータの
発生電圧がレギュレータに規定されている調整電圧以上
になると、レギュレータがオルタネータへの励磁電流を
遮断し、オルタネータの発生電圧が前記調整電圧未満に
なると、レギュレータがオルタネータに励磁電流を供給
することにより、オルタネータの発生電圧を制御しつつ
バッテリに充電するようにした自動車の電源装置におい
て、前記バッテリの端子電圧を検出するバッテリ電圧検
出手段と、前記バッテリの充電電流を検出するバッテリ
充電電流検出手段と、これらバッテリ電圧検出手段とバ
ッテリ充電電流検出手段とで検知したバッテリの端子電
圧と充電電流とに基づいて前記調整電圧を補正する演算
手段とを備え、該演算手段は、前記端子電圧が所定の範
囲内にある場合には、前記調整電圧を第1の調整値に設
定し、前記端子電圧が所定の範囲から外れると、前記調
整電圧を第1の調整値よりも低い第2の調整値に設定す
る一定、前記充電電流が所定値よりも小さい場合には、
前記第1の調整値をそれよりも低い第3の調整値に変更
するようにしたことを特徴とする。
作用 イグニションスイッチがオン動作すると、バッテリ電
圧検出手段がバッテリの端子電圧を検出するとともに、
バッテリ電流検出手段がバッテリの充電電流を検出し、
演算手段が、これら検出したバッテリの端子電圧と充電
電流とにより補正値を演算して調整電圧を補正する。こ
の補正された調整電圧を基準として、レギュレータがオ
ルタネータへの励磁電流を断続し、オルタネータの発生
電圧が一定となるように制御されるとともに、バッテリ
への充電が行われる。
実施例 以下、本発明の一実施例を図面とともに前述した従来
構造と同一部分に同一符号を付して詳述する。
第1図は、一実施例における自動車の電源装置を示す
回路図である。この電源装置は、イグニションスイッチ
IGSWのオン動作により自動車の図外のエンジンが始動し
ている際に、オルタネータ1の発生電圧がレギュレータ
2に規定されている調整電圧V1以上になると、レギュレ
ータ2がオルタネータ1のロータコイルLRへの励磁電流
Ifを遮断し、オルタネータ1の発生電圧が前記調整電圧
V1未満になると、レギュレータ2がオルタネータ1のロ
ータコイルLRに励磁電流Ifを供給することにより、オル
タネータ1の発生電圧を制御しつつ、オルタネータ1の
発生電流をB端子からバッテリ4に充電する一方、チャ
ージランプ3は、イグニションスイッチIGSWがオン動作
し、エンジンの始動前におけるオルタネータ1のロータ
コイルLRへの初期励磁と同時に点灯され、エンジン始動
後にオルタネータ1が発電を開始すると消灯するととも
にその消灯が保持されるという、基本的な構造は従来と
同じである。
ここで、10はバッテリ電圧検出手段であって、これ
は、バッテリ4の端子電圧V0を検出し、この検出した端
子電圧V0に応じた電気量を検出端子電圧信号としてアナ
ログ信号で出力する。
20はバッテリ充電電流検出手段であって、これは、バ
ッテリ4の充電電流IOを検出し、この検出した充電電流
IOに応じた電気量を検出充電電流信号としてアナログ信
号で出力する。
30は演算手段であって、これは、バッテリ電圧検出手
段10とバッテリ充電電流検出手段20とから出力されるバ
ッテリ4の端子電圧V0たる検出端子電圧信号と充電電流
IOたる検出充電電流信号とを入力し、これら検出端子電
圧信号V0と検出充電電流信号IOとにより補正値V3を演算
して調整電圧V1を補正する(V1=V1−V3)。具体的に
は、この演算手段30は、マイクロコンピュータに構成さ
れており、そのメモリに設定されたプログラムにより、
第2図に示すような処理を実行するようになっているこ
とから、このマイクロコンピュータのメモリには、端子
電圧V0の判定基準となる下限値V01と上限値V02とが設定
してあり、充電電流IOの判定基準となる下限値I01と上
限値IO2とが設定してあり、補正値V3の演算式V3=−(I
0・A)+Bが設定してある。この式中A=0.04,B=2
のような定数である 次に、実施例の作用を、第2図に示すフローチャート
を参照しつつ説明する。
イグニションスイッチIGSWがオン動作することによ
り、ステップ101で処理の実行が始まる。そして、ステ
ップ102に進む ステップ102では、バッテリ電圧検出手段10が出力し
ているバッテリ4の検出端子電圧信号V0を読み込み、ス
テップ103に進む。
ステップ103では、ステップ102で読み込んだ端子電圧
V0が下限値V01と上限値V02との範囲内か否かを判断す
る。端子電圧V0が下限値V01と上限値V02との範囲内の場
合は、ステップ104に進む。これとは逆に、端子電圧V0
が下限値V01と上限値V02との範囲外の場合は、ステップ
109に進む。
ステップ104では、ステップ102で検出した端子電圧V0
が充電効率のよい範囲内であることから、調整電圧V1
第1の調整値である13.0Vに設定し、ステップ105に進
む。
ステップ105では、バッテリ充電電流検出手段20が出
力しているバッテリ4の検出充電電流信号I0を読み込
み、ステップ106に進む。
ステップ106では、ステップ105で読み込んだ充電電流
I0が下限値I01と上限値I02との範囲内か否かを判断す
る。充電電流I0が下限値I01と上限値I02との範囲内の場
合は、ステップ107に進む。これとは逆に、充電電流I0
が下限値I01と上限値I02との範囲外の場合は、ステップ
103に進む。
ステップ107では、上記ステップ105で読み込んだ充電
電流I0が過充電領域であるので、演算式V3=−(I0
A)+Bにより、補正量V3を演算し、ステップ108に進
む。
ステップ108では、充電ステップ104で設定した調整電
圧V1からステップ107で求めた補正量V3を減算して、第
3の調整値である調整電圧V1を求める。この補正された
新たな調整電圧V1をレギュレータ2に出力し、レギュレ
ータ2にすでに設定されている調整電圧V1を新たな調整
電圧V1に補正し、ステップ103に戻る。
ステップ109では、上記ステップ102で読み込んだ端子
電圧V0が充電効率の悪い範囲内であることから、調整電
圧V1を第2の調整値である12.6Vに設定し、この調整電
圧V1をレギュレータ2に出力し、レギュレータ2にすで
に設定されている前調整電圧V1を12.6Vなる調整電圧V1
に補正し、ステップ103に戻る。
このステップ102〜ステップ109の処理は、イグニショ
ンスイッチIGSWがオフ動作されるまで繰り返され、イグ
ニションスイッチIGSWのオフ動作で終わる。
発明の効果 以上のように本発明によれば、イグニションスイッチ
がオン動作している時に、バッテリの端子電圧と充電電
流とを検出し、バッテリの充電効率と過充電とを加味し
つつ、オルタネータの出力電圧が一定となるように制御
することができるので、バッテリの寿命を向上すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す回路図、第2図は同実
施例のフローチャート、第3図は従来の自動車の電源装
置を示す回路図、第4図バッテリの端子電圧と充電効率
との関係を示す特性図、第5図はバッテリの充電電流と
過充電との関係を示す特性図、第6図はバッテリの充電
電流とレギュレータの調整電圧との関係を示す特性図は
である。 1……オルタネータ、2……レギュレータ、4……バッ
テリ、10……バッテリ電圧検出手段、20……バッテリ充
電電流検出手段、30……演算手段、IGSW……イグニショ
ンスイッテ、If……励磁電流、V0……端子電圧、V1……
調整電圧、V3……補正量、I0……充電電流。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02J 7/14 - 7/24

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】オルタネータの発生電圧がレギュレータに
    規定されている調整電圧以上になると、レギュレータが
    オルタネータへの励磁電流を遮断し、オルタネータの発
    生電圧が前記調整電圧未満になると、レギュレータがオ
    ルタネータに励磁電流を供給することにより、オルタネ
    ータの発生電圧を制御しつつバッテリに充電するように
    した自動車の電源装置において、 前記バッテリの端子電圧を検出するバッテリ電圧検出手
    段と、 前記バッテリの充電電流を検出するバッテリ充電電流検
    出手段と、 これらバッテリ電圧検出手段とバッテリ充電電流検出手
    段とで検知したバッテリの端子電圧と充電電流とに基づ
    いて前記調整電圧を補正する演算手段とを備え、 該演算手段は、前記端子電圧が所定の範囲内にある場合
    には、前記調整電圧を第1の調整値に設定し、前記端子
    電圧が所定の範囲から外れると、前記調整電圧を第1の
    調整値よりも低い第2の調整値に設定する一方、前記充
    電電流が所定値よりも小さい場合には、前記第1の調整
    値をそれよりも低い第3の調整値に変更するようにした ことを特徴とする自動車の電源装置。
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