JPH01129724A - 車両用発電機の充電制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、バッテリを適正な電圧で充電する車両用発電
機の充電制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来において、特開昭５３−１２７６４６号公報および
特開昭６０−２２５０７８号公報に示す如く、バッテリ
の充電状態を検出するものが示されている。

また、バッテリの充電状態を検出し、バッテリが放電状
態の時に、パーツテリの調整電圧を急に上昇させて、バ
ッテリの放電を防止することも考えられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した従来のものでは、バッテリの調
整電圧を急に上昇させて、バッテリの充電を行おうとす
ると、逆にバッテリが過充電となってしまい、そのため
、バッテリの充電状態を常に監視して、バッテリの充電
状態を維持しておく必要がある。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本発明においては、 バッテリの充電状態を検出するバッテリ充電状態検出手
段と、 このバッテリ充電状態検出手段により、前記バッテリの
放電状態を検出した時に、前記バッテリヘの充電電圧を
、第１の所定電圧から第２の所定電圧まで、複数回段階
的に上昇せしめるバッテリ電圧調整装置と、 を備えた車両用発電機の充電制御装置とすることである
。

〔作用〕

バッテリの放電状態の検出に応じて、前記バッテリヘの
充電電圧を、第１の所定電圧から第２の所定電圧まで、
段階的に徐々に上昇させることができる。

〔発明の効果〕

以上述べた如（、本発明においては、バッテリの調整電
圧を徐々に上昇させることで、バッテリの劣化状態に応
じた適正な充電量を得ることのできるバッテリの電圧を
提供できると共に、過充電の防止もできるという優れた
効果がある。

〔実施例〕

以下本発明を図に示す一実施例について説明する。

第１図において、１はスタータ、２はスタータスイッチ
、３は電流検出器、４は車両用発電機、５はバッテリ、
６はバッテリの開放電圧の電圧変化量を演算する変化量
演算手段、７はバッテリ５の出力インピーダンス検出手
段、８はバッテリ状態を表示する表示器、９は調整電圧
演算手段、１０は調整電圧記憶装置、１１は電圧制御装
置であ゛る。

次に、第２図において、本発明車両用発電機の充電制御
装置の制御の流れを示してあり、以下この流れに沿って
説明する。　　　　゛ まず、バッテリは長期に使用するにつれて、バッテリの
受は入れが悪くなり、単にバッテリを一定電圧に制御し
ただけでは、バッテリは放電状態となってしまう。

そこで、本発明では、第１に出力イイピーダンス検出手
段７により、バッテリ５の出力インピー−ダンスＺ０を
検出する。この出力インピーダンス検出手段７は、変化
量検出手段６により、許可信号が出され、かつスタータ
スイッチ２が閉じられ、スタータ１が始動された場合に
、電流検出器３で測定されたスタータ始動時の電流■、
とバッテリ５の電圧Ｖ、を７ａ、７ｂにより取り入れ、
特開昭５３−１２７６４６号公報に示す如く、出力イン
ピーダンス演算回路７ｃにより、出力インピーダンスＺ
０として（Ｅ　　Ｖｓ）／Ｌを求める。この時、Ｅはバ
ッテリの開放電圧である。

この出力インピーダンスＺ０を所定値Ｚ。Ｎ（スタータ
始動に必要な出力インピーダンスなどから決定される）
と比較し、ＺＯ＞ＺＯＭ、つまり所定値Ｚ。Ｈよりバッ
テリ出力インピーダンスＺ０が高い様ならば、そのバッ
テリ５は、容量低下あるいは劣化が進行したと判断され
る。

そして、出力インピーダンス検出手段７により、バッテ
リ出力インピーダンスが所定値Ｚ。Ｈより高い場合は、
調整電圧演算手段９に信号を送り、調整電圧を現状の調
整電圧Ｖｒｅｇ（ｎ　−１）　　（通常、初期状態にお
いては、１４．５Ｖ（第１の所定電圧））より少し上昇
させ、新たな調整電圧Ｖｒｅｇ（ｎ）をＶｒｅｇ（ｎ）
　−Ｖｒｅｇ（ｎ−１）＋ΔＶ、と決定する。

ここで、Δ■、はｏ、ｏ５（Ｖ）程度に設定する。

その後、電圧制御手段１１により、発電機４の調整電圧
をＶｒｅｇ（ｎ）　　（１４，５５Ｖ）とし、バッチＩ
７５の電圧を１４．５５（Ｖ）となるように充電する。

また、この１４．５５（Ｖ）は、調整電圧記憶手段１０
内に記憶させておく。従って、バッテリの充電性能が向
上し、スタータ始動性等が向上される。

その後、同様に、出力インピーダンスＺ。を検出して、
この出力インピーダンスＺ０が、ｚｏ、＜Ｚ　ｏ　＜　
Ｚ　ｏＨであれば、（Ｚｏｔはバッテリ特性により、バ
ッテリが過充電にならないように決定される）、バッテ
リ５には適正な充電が行われているということで、発電
機４の調整電圧は、Ｖｒｅｇ（ｎ）（１４，５５Ｖ）の
ままで、バッテリ５の充電を行う。

さらに、その後、バッテリ５が劣化して、出力インピー
ダンス検出手段７により、ま゛た出力インピーダンスＺ
０が、Ｚｏ〉ＺＯＨであれば、上述の如く、発電機４の
調整電圧を１４．５５　Ｖから０．０５Ｖ上昇させて、
１４．６　Ｖとする。

以上の如く、バッテリの放電状態の進み具合に応じて、
発電機４の調整電圧を０．０５　Ｖずつ段階的に上昇さ
せていく。

以上の如く、バッテリの放電状態に応じ、発電機の調整
電圧を段階的に徐々に上昇させていくことで、必要以上
の充電がバッテリに行われないため、燃費が向上すると
ともに、過充電によるバッテリの液べりが防止できる。

ところが、発電機の調整電圧を徐々に上昇させて、調整
電圧ゐ（第２の所定値Ｖｃ　　（１５Ｖ）に達しても、
出力インピーダンスＺが必要値Ｚ。Ｈ以下にならない時
は、バッテリ５が寿命であるということで、バッテリ５
の交換時期を表示する警報を行う。

また、調整電圧の上限を第２の所定電圧■。とじ、調整
電圧が連続してあらかじめ決められた回数連続して、Ｖ
Ｃであった場合に警報を行うことも可能である。

一方、出力インピーダンス検出手段７により、所定値２
゜Ｌよりバッテリ出力インピーダンスＺ。

が低い様ならば、そのバッテリの充電状態は、必要以上
に充電されていると判断される。このように、バッテリ
出力インピーダンスＺ。が所定値Ｚ。Ｌより低い場合は
、調整電圧を現状の調整電圧Ｖ　ｒｅｇ（ｎ−１）より
同様に０．０５　Ｖ程度（ΔＶＺ）下降させ、新たな調
整電圧Ｖｒｅｇ（ｎ）をＶｒｅｇ（ｎ）＝　Ｖｒｅｇ（
ｎ　−１）−Δｖ２と決定することも可能である。

上述の如く、本発明では、バッテリの出力インピーダン
スを計測して、バッテリの放電状態を検出しているため
、バッテリの出力インピーダンスを正確に計測する必要
がある。特にバッテリは、分極により、出力インピーダ
ンスが変化するため、以下に述べる一方法で、出力イン
ピーダンスを正確に測ることについて簡単に説明する。

まず、出力インピーダンスＺとバッテリの開放電圧Ｅと
の変化が一致してい名点に着目し、バッテリの開放電圧
Ｅの変化量を知ることで、出力インピーダンスＺの変化
、つまりバッテリの分極の有無を判断することができる
。

まず、変化量検出手段６内では、車両の停止を検出する
。車両の停止状態を検出した後、電圧測定手段６ｂによ
り、バッテリ５の開放電圧Ｅを検出し、この開放電圧Ｅ
を第１の開放電圧Ｅ１とする。そして、一定の間隔ΔＴ
（例えばタイマ６ｂ等により１時間計測）を計測した後
、バッテリ５の第２の開放電圧Ｅ！を測定する。

その時、第１の開放電圧ＥＩと第２の開放電圧Ｅ２との
差を比較器６ｄにて比較し、この差（Ｅ２−Ｅｌ）の絶
対値ＩＥｇ−Ｅ＋ｌが所定値Ｅ　ｒｅｆよりも大きいか
否かを比較する。

この絶対値＋Ｅｚ−Ｅ＋＋が、所定値Ｅ　ｒａｆよりも
大きければ、出力インピーダンスＺを測定しても、バッ
テリ５に分極が残っているため、バッテリ５の状態を正
確に検出できないと判断する。

その後、車両の停止状態においては、絶対値ＩＥ、、。

１−Ｅ７１が所定値Ｅ　ｒａｆよりも小さくなるまで、
−定の間隔ΔＴでバッテリ５の開放電圧Ｅを測定する。

一方、絶対値ＩＥ、、、−Ｅ、ｌが所定値Ｅ　ｒｅｆよ
りも小さければ、バッテリ５の分極の影響はほとんどな
くなり、出力インピーダンスＺを測定することで、正確
にバッテリの状態を検出できると判断する。そして、一
定の間隔ΔＴでのバッテリ５の開放電圧Ｅの測定を停止
する。

また、出力インピーダンス測定手段７に、バッテリ５の
分極の影響がないということで、出力インビーダンスＺ
の測定を許可することで、常に正確な出力インピーダン
スＺを検出できる。

また、バッテリの開放電圧の変化量を測る代わりに、バ
ッテリの分極の影響がほとんどなくなるバッテリにおけ
る最長時間を選択し、車両停止後、バッテリがこの最長
時間を経過後に、バッテリの出力インピーダンスを計測
するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明車両用発電機の充電制御装置の一実施例
を示すシステム図、第２図は第１図における装置の制御
の流れを示すフローチャートである。 １・・・スタータ、２・・・スタータスイッチ、３・・
・電流検出器、５・・・バッテリ、６・・・変化量検出
手段。 ７・・・出力インピーダンス検出手段９．９・・・調整
電圧演算手段、１１・・・電圧制御手段。 代理人弁理士　　岡　部　　　　隆 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両用発電機と、該車両用発電機で充電されるバ
   ッテリの充電状態を検出するバッテリ充電状態検出手段
   と、 このバッテリ充電状態検出手段と前記車両用発電機とに
   接続され、前記バッテリの放電状態を検出した時に、前
   記バッテリヘの充電電圧を、第１の所定電圧から第２の
   所定電圧まで、複数回段階的に上昇せしめる電圧調整装
   置と、 を備えた車両用発電機の充電制御装置。
2. （２）前記バッテリへの充電電圧が第２の所定電圧の時
   に、バッテリの寿命を知らせる警告を行うことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の車両用発電機の充電制
   御装置。