JPH0137704B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車用蓄電池の容量を検知する方法
に関する。

自動車を運転している際にその蓄電池（以下バ
ツテリと称する）の現在の容量を把握できると、
運転者はその状態に応じて機敏な処置、例えば容
量低下を認めた場合に走行に支障のない範囲で電
気負荷をしや断する等の処置をとることが可能と
なり、バツテリ上り等による路上故障を未然に防
止することができる。さらに、劣化による容量低
下を知ることにより、そのバツテリのメンテナン
ス時期をある程度予知することができる。

しかしながら、バツテリの容量を正確に知るた
めにはそのバツテリを完全放電させることが必要
であるため、車載状態でそのバツテリ容量を検知
する、あるいは運転中に常時これをモニタし、そ
の結果を運転者に知らしめるような方法及び装置
は、従来存在しなかつた。

車載バツテリの異常を検知する方法として、バ
ツテリ液の比重、液レベルを検出する等の方法は
従来より行われているが、この種の方法には次の
如き問題点があつた。即ち、(イ)大電流時は無論の
こと、通常使用状態における充放電電流程度の電
流が流れている際はバツテリ容量に対するバツテ
リ液の比重の応答性が極めて悪く、車載されてい
る際のバツテリでは容量と比重との間に一定の関
係が成立しない、(ロ)実用上、バツテリの１セルの
みの比重、液レベルを検知することになるため、
例えば他のセルにおける極板シヨート等の特定の
故障モードを検知することができない、(ハ)車両振
動によつて誤動作が生じる恐れがある、(ニ)補液に
よつて誤差が生じる恐れがある、(ホ)電気的なアナ
ログ信号を検出結果として得ることが困難である
等である。

従つて本発明は従来技術の以上述べた如き不都
合を解決するものであり、本発明の目的は、自動
車用バツテリの容量を運転中においても精度良く
検知できる容量検知方法を提供することにある。

上述の目的を達成する本発明の特徴は、大電流
放電中における互いに異なる値を示す複数時点の
バツテリ放電電流と該各放電電流流出時のバツテ
リ端子電圧とを検出し、該検出した電流及び電圧
値から当該バツテリの起電力及び短絡時のデツド
シヨート電流を算出し、あらかじめ実験的に求め
たバツテリの容量と起電力とデツドシヨート電流
との相関関係を表わす関数を用いて前記算出した
起電力及びデツドシヨート電流から当該バツテリ
の容量を算出することにある。

以下本発明の理論的根拠について図面を用いて
説明する。

一般に、放電時のバツテリの端子電圧V_Bと放
電電流I_Bとの間には第１図に示す如き関係があ
る。同図において、横軸は放電電流I_B、縦軸は端
子電圧V_B、実線ａはその放電特性（V_B−I_B特性）
をそれぞれ示している。スタータ駆動時（クラン
キング時）のように大電流の放電域においては、
このV_B−I_B特性はほとんど直線で近似することが
でき、従つて、放電電流がI₁の際の端子電圧V₁、
放電電流がI₂の際の端子電圧をV₂とすると、バツ
テリの内部抵抗ｒは上記直線の傾きから求められ
る。即ち、次式で表わされる。

ｒ＝V₂−V₁／I₁−I₂ ……(1) また、バツテリの起電力E₀は第１図の直線部
をI_B＝０まで外挿した値から求めることができ、
従つて次式で表わされる。

E₀＝V₁＋I₁（V₂−V₁）／I₁−I₂ ……(2) さらに、バツテリを短絡した時のデツドシヨー
ト電流I_Sは第１図の直線部をV_B＝０まで外挿した
値であり、これはまた第(1)及び(2)式からも次式の
如く求めることができる。

I_S＝E₀／ｒ＝I₁V₂−V₁I₂／V₂−V₁ ……(3) クランキング時のバツテリの放電電流I_B及び端
子電圧V_Bは一定ではなく、第２図に示す如く、
クランク軸の回転角により大きく変動する。同図
において、Ａは端子電圧V_B、Ｂは放電電流I_Bの波
形をそれぞれ示しているスタータを起動した際の
放電電流を起動電流とすると、この起動電流は第
２図においてI₁で示され、その時の端子電圧はV₁
で表わされる。また、この起動電流I₁が流れた時
点からクランク軸が180゜回転する間の最小電流を
I₂とし、この時の端子電圧をV₂とすれば、バツテ
リの起電力E₀及びデツドシヨート電流I_Sは前述の
第(2)及び(3)式から求めることができる。なお、上
述のようにクランク軸が180゜回転する間の最小電
流を得るのはエンジンが４気筒の場合であり、６
気筒の場合は、クランク軸が120゜回転する間の最
小電流を得ることになる。また、その他の気筒数
においては、この角度が異なる。

このように、本発明は、クランキング時の電流
及び電圧の変動を積極的に利用し、クランキング
時の最大電流である起動電流I₁とI₁が流れた時の
バツテリ端子電圧V₁と起電からクランク軸がそ
の気筒数から一義的に定まる角度、例えば４気筒
で180゜、回転する間の最小電流I₂と、この時の端
子電圧V₂とを測定することにより、大電流放電
中の互いに異なる値の放電電流及びそれらの各放
電電流流出時の端子電圧を測定し、これによりバ
ツテリの起電力E₀及びデツドシヨート電流I_Sを求
めようとするものである。なお、放電電流及び端
子電圧の測定点は２点に限らず、複数点であれば
良い。

さて、バツテリの容量と起電力E₀との間及び
容量とデツドシヨート電流I_Sとの間にはそれぞれ
一定の関係が存在し、これらの関係からさらに容
量と起電力E₀とデツドシヨート電流I_Sとの重相関
関係を定量化し、デツドシヨート電流I_S及び起電
力E₀に対する容量の回帰平面式を求めると次式
の如くなる。

容量＝AE₀＋BI_S＋Ｃ ……(4) ただし、Ａ、Ｂ、Ｃはバツテリの種類によつて
定まる定数であり、バツテリ液温、バツテリ液レ
ベルの影響はほとんど受けない。

クランキング時の放電電流I₁及びI₂、端子電圧
V₁及びV₂からバツテリ容量を算出する演算式は、
上記第(4)式に第(2)及び(3)式を代入して得られる次
式で示される。

容量＝（Ａ／I₁−I₂＋Ｂ／V₂−V₁）（I₁V₂−V₁I₂）＋Ｃ ……(5) 第３図は規定容量に設定したバツテリを車載状
態でクランキングし、第(5)式を用いてバツテリの
容量を検知した実験結果と真のバツテリ容量とを
比較する図である。同図において、横軸は演算に
より求めた容量、縦軸は真の容量をそれぞれ示し
ている。横軸と縦軸の目盛は同一であり、従つて
実線ｂは演算による容量が真の容量に一致する点
を示している。また、破線ｃ及びｄに挾まれる範
囲は、許容される誤差範囲を表わしている。実験
に際してバツテリは、液レベルが上限表示線レベ
ル（Ｆレベル）のもの、下限表示線レベル（Ｌレ
ベル）のもの、液温が＋15℃のもの、０℃のも
の、−15℃のものをそれぞれ使用したが第３図か
らも明らかの如く、本発明によれば、液レベル液
温の補正なくして精度良く容量を検知することが
できる。

次に本発明を実施例により説明する。

第４図は本発明を達成する一実施例のブロツク
図であり、第５図は第４図をより具体化して表わ
した回路図である。第４図において、１０はクラ
ンキング電流I_Bに対応する出力電圧e₁を発生する
I_B検出回路、１２はバツテリ端子電圧V_Bに対応す
る出力電圧e₂を発生するV_B検出回路、１４はク
ランキング開始時の起動電流に対応する出力電圧
e₁を検出するためのピークホールド回路から成る
I₁検知回路、１６は起動電流I₁が流れた際のバツ
テリ端子電圧V₁に対応する出力電圧e₂を検出す
るためのピークホールド回路から成るV₁検知回
路、１８は起動からクランク軸が180゜回転する間
の最小電流I₂に対応する出力電圧e₁を検出するた
めのピークホールド回路から成るI₂検知回路、２
０は最小電流I₂が流れた際のバツテリ端子電圧V₂
に対応する出力電圧e₂を検出するためのピークホ
ールド回路から成るV₂検知回路、２２はＡ／Ｄ
変換器、２４は前述の第(5)式の演算を行なうよう
にプログラムされたマイクロコンピユータから成
る演算回路、２６はＤ／Ａ変換器、２８はエンジ
ンが運転されることによるバツテリの充放電電流
の積算値に対応した出力電圧を発生する充放電電
気量算出回路、３０は演算回路２４によつて算出
されたクランキング時のバツテリ容量と算出回路
２８からのエンジン運転中の充放電電流積算値と
を加算する加算回路、３２はバツテリ容量を表示
するモニタ機構、３４は検知回路１４，１６，１
８，２０、演算回路２４及び充放電電気量算出回
路２８の制御信号を発生する制御信号発生回路を
それぞれ表わしている。

以下、各回路の構成及び動作について第５図を
用いて詳説する。

バツテリ４０はスタータケーブル４１を介して
スタータ４２に接続されると共に、ヒユージブル
リンク４４を介してイグニツシヨンスイツチ４６
に接続されている。イグニツシヨンスイツチ４６
はイグニツシヨン端子（IG端子）４６ａ及びス
タータ端子（ST端子）４６ｂを備えており、ク
ランキング時にはまずIG端子４６ａがオンとな
り次いでST端子４６ｂがオンとなる。これによ
り、スタータリレー１８の励磁コイル４８ａに電
流が流れてその接点４８ｂがオンとなりスタータ
４２のマグネツトスイツチ４２ａが駆動されてバ
ツテリ４０からスタータ４２にクランキング電流
I_Bが流れエンジンが回転を開始する。この時のク
ランキング電流I_Bは、バツテリ４０とスタータ４
２間の配線抵抗r_Sを既知とすれば、バツテリ端子
電圧V_Bとスタータ端子電圧V_Sとの差を知ること
により次式で求めることができる。

I_B＝V_B−V_S／r_S ……(6) オペレーシヨナルアンプ５０及び抵抗R₁，R₂，
R₃，R₄から成る差動増幅回路は、このクランキ
ング電流I_Bを検出するためのI_B検出回路１０を構
成しており、その出力電圧e₁は、R₁＝R₂、R₃＝
R₄とすると、次式で表わされる如くクランキン
グ電流I_Bに対応した値となる e₁＝R₄（V_B−V_S）／R₁＝R₄・r_S／R₁・I_B ……(7) オペレーシヨナルアンプ５２及び抵抗R₁₉，
R₂₀で構成される非反転増幅回路はバツテリ端子
電圧V_Bを検出するV_B検出回路１２を構成してお
り、その出力電圧e₂は次式で表わされる如くバツ
テリ端子電圧V_Bに対応した値となる。

e₂＝R₁₉＋R₂₀／R₁₉・V_B ……(8) トランジスタTr₅、コンデンサC₆，C₇、ダイオ
ードD₇、抵抗R₂₉，R₃₀，R₃₁から成る回路は制御
信号発生回路３４においてI₁検知回路１４及びV₁
検知回路１６用の制御信号を形成する部分であ
る。イグニツシヨンスイツチ４６のIG端子４６
ａがオンとなると、この状態ではトランジスタ
Tr₅のベース電流は流れないからこのトランジス
タTr₅はオフでであり、従つてIG端子４６ａから
抵抗R₃₀及びコンデンサC₆に電流が流れ、抵抗
R₃₁の両端に正側の微分パルスが発生する。ただ
しR₃₀≪R₃₁とする。次いで、イグニツシヨンス
イツチ４６のST端子４６ｂがオンになると、ト
ランジスタTr₅に抵抗R₂₉を介してベース電流が
流れてこのトランジスタTr₅はオンとなる。次い
でクランキングが終了し、ST端子４６ｂがオフ
となると、トランジスタTr₅のベース電流がしや
断され、このトランジスタTr₅はオフとなり、IG
端子４６ａから抵抗R₃₀及びコンデンサC₆に電流
が流れ、抵抗R₃₁の両端に正側の微分パルスが発
生する。このように、イグニツシヨン電圧（IG
電圧）の立ち上り及びスタータ電圧（ST電圧）
の立ち下り時にそれぞれ形成される正側の微分パ
ルスは制御信号としてI₁検知回路１４及びV₁検知
回路１６に印加せしめられる。なお、コンデンサ
C₇はノイズによる誤動作防止用のものである。

オペレーシヨナルアンプ５４、ダイオードD₁、
トランジスタTr₁、電界効果トランジスタ
（FET）F₁，F₂，F₃、コンデンサC₁、抵抗R₅，
R₆，R₇，R₈から成るピークホールド回路はクラ
ンキング直後の起動電流I₁を検出するI₁検知回路
１４を構成している。制御信号発生回路３４から
の前述の微分パルスは電界効果トランジスタF₂
のゲートに印加されると共に、トランジスタTr₁
に抵抗R₅を介してベース電流を流してこのトラ
ンジスタTr₁をオンにする。これにより、抵抗R₆
を介してコレクタ電流が流れるため、電界効果ト
ランジスタF₁のゲート電圧が零電位となる。そ
の結果、オペレーシヨナルアンプ５４の出力は開
放となり、同時にコンデンサC₁がデイスチヤー
ジされる。抵抗R₇はコンデンサC₁のデイスチヤ
ージより先にオペレーシヨナルアンプ５４の出力
解放を行わせるために設けられている。この状態
でイグニツシヨンスイツチ４６のST端子４６ｂ
がオンになり、クランキング電流I_Bが流れると、
I_B検出回路１０のオペレーシヨナルアンプ５０の
出力電圧e₁が上昇し、コンデンサC₁はオペレーシ
ヨナルアンプ５４の許容出力電流I_MAXでチヤージ
され、このオペレーシヨナルアンプ５４のスリユ
ーレートを無視すれば時間遅れなしでe₁＝e₃とな
る。ここで、e₃はオペレーシヨナルアンプ５４の
出力電圧である。起動が終了し、クランキング電
流I_Bが減少を始めてもe₁＜e₃の状態においては、
オペレーシヨナルアンプ５４の入力段が導通しな
いため、コンデンサC₁は最大電圧を保持し、こ
れにより、電界効果トランジスタF₃のゲートに
電圧が印加される。その結果、この電界効果トラ
ンジスタF₃に抵抗R₈を介してドレイン電流が流
れ、起動電流I₁に対応した出力電圧がこのI₁検知
回路１４から得られることになる。

オペレーシヨナルアンプ５６、ダイオードD₅、
トランジスタTr₃、電界効果トランジスタF₇，
F₈，F₉、コンデンサC₃、抵抗R₂₁，R₂₂，R₂₃，
R₂₄から成るピークホールド回路は、起動電流I₁
が流れた時のバツテリ端子電圧V₁を検出するた
めのV₁検知回路１６を構成している。制御信号
発生回路３４からの前述の微分パルスは電界効果
トランジスタF₈のゲートに印加されると共にト
ランジスタTr₃に低抗R₂₁を介してベース電流を
流してこのトランジスタTr₃をオンにし、抵抗
R₂₂を介してコレクタ電流を流して電界効果トラ
ンジスタF₇のゲート電圧を零電位にする。これ
によりオペレーシヨナルアンプ５６の出力は開放
となり、同時に抵抗R₂₃を介する電界効果トラン
ジスタF₈のドレイン電流によりコンデンサC₃が
チヤージさる。なお、この抵抗R₂₃はコンデンサ
C₃のチヤージより先にオペレーシヨナルアンプ
５６の出力開放を行わせるために設けられてい
る。この状態でイグニツシヨンスイツチ４６の
ST端子がオンとなり、クランキング電流I_Bが流
れると、バツテリ端子電圧V_Bが低下すると共に
V₁検知回路１６のオペレーシヨナルアンプ５２
の出力電圧e₂も低下し、コンデンサC₃はオペレー
シヨナルアンプ５６の許容出力電流I_MAXでデイス
チヤージされ、このオペレーシヨナルアンプ５６
のスリユーレートを無視すれば時間遅れなしでe₂
＝e₄となる。ここでe₄はオペレーシヨナルアンプ
５６の出力電圧である。起動が終了し、バツテリ
端子電圧V_Bが上昇を始めてもe₂＞e₄の状態におい
ては、オペレーシヨナルアンプ５６の入力段が導
通しないため、コンデンサC₃は最低電圧を電界
効果トランジスタF₉のゲートに電圧が印加され
る。これにより、電界効果トランジスタF₉に抵
抗R₂₄を介してドレイン電流が流れ、起動電流I₁
が流れた際のバツテリ端子電圧V₁に対応した出
力電圧がこのV₁検知回路１６から得られること
になる。

オペレーシヨナルアンプ５８，６０、ダイオー
ドD₃，D₄、コンデンサC₅、抵抗R₁₃，R₁₄，R₁₅，
R₁₆，R₁₇，R₁₈で構成される回路は、制御信号発
生回路３４において、I₂検知回路１８及びV₂検知
回路２０用の制御信号を形成する部分である。イ
グニツシヨンスイツチ４６のST端子４６ｂがオ
ンとなり、起動電流I₁がピークホールドされるま
でについて考えると、I_B検出回路１０のオペレー
シヨナルアンプ５０の出力電圧e₁とI₁検知回路１
４のオペレーシヨナルアンプ５４の出力電圧e₃
（電界効果トランジスタF₃のゲート電圧）との間
にはe₁＝e₃の関係があり、また回路構成上オペレ
ーシヨナルアンプ５８の出力電圧e₅はR₁₃＝R₁₄、
R₁₅＝R₁₆とすると次式の如く表わされるから、e₅
＝０となる。

e₅＝R₁₅（e₁−e₃）／R₁₃ ……(9) 起動電流I₁がピークホールドされると、オペレ
ーシヨナルアンプ５４の出力電圧e₃は一定値とな
り、また、クランキング電流I_Bは減少を始めるこ
とからオペレーシヨナルアンプ５０の出力電圧e₁
は低下する。即ち、この場合、オペレーシヨナル
アンプ５８の出力電圧e₅はe₅＜０となりオペレー
シヨナルアンプ６０から主として構成される零交
差検出回路の出力電圧e₆が正側に飽和する。そし
てこの出力電圧e₆の立ち上り時にコンデンサC₅に
電流が流れ、抵抗R₁₈の両端に正側の微分パルス
が発生する。このように起動電流I₁が検出された
瞬間に形成される正側の微分パルスは制御信号と
してI₂検知回路１８及びV₂検知回路２０に印加せ
しめられる。

オペレーシヨナルアンプ６２、ダイオードD₂、
トランジスタTr₂、電界効果トランジスタF₄，
F₅，F₆、コンデンサC₂、抵抗R₉，R₁₀，R₁₁，R₁₂
から成るピークホールド回路は、起動からクラン
ク軸が180゜回転するまでの間の最小電流I₂を検出
するI₂検知回路１８を構成している。制御信号発
生回路３４からの前述の微分パルは電界効果トラ
ンジスタF₅のゲートに印加されると共に、トラ
ンジスタTr₂に抵抗R₉を介してベース電流を流し
てこのトランジスタTr₂をオンにし、抵抗R₁₀を
介してコレクタ電流を流して電界効果トランジス
タF₄のゲート電圧を零電位にする。これにより
オペレーシヨナルアンプ６２の出力は開放とな
り、同時に、抵抗R₁₁を介する電界効果トランジ
スタF₅のドレイン電流によりコンデンサC₂がチ
ヤージされる。なお、この抵抗R₁₁は、コンデン
サC₂のチヤージより先にオペレーシヨナルアン
プ６２の出力開放を行わせるために設けられてい
る。この状態でクランキング電流I_Bが減少を始め
ると、I_B検出回路１０のオペレーシヨナルアンプ
５０の出力電圧e₁が低下し、コンデンサC₂はオペ
レーシヨナルアンプ６２の許容出力電流I_MAXでデ
イスチヤージされ、このオペレーシヨナルアンプ
６２のスリユーレートを無視すれば時間遅れなし
でe₁＝e₇となる。ここで、e₇はオペレーシヨナル
アンプ６２の出力電圧である。クランク軸の回転
角がある一定角度を越えてクランキング電流I_Bが
増加し始めてもe₁＞e₇の状態ではオペレーシヨナ
ルアンプ６２の入力段が導通しないため、コンデ
ンサC₂は最低電圧を保持し、電界効果トランジ
スタF₆のゲートに電圧が印加される。これによ
り、電界効果トランジスタF₆に抵抗R₁₂を介して
ドレイン電流が流れ、起動後クランク軸が180゜回
転するまでの間の最小電流I₂に対応した出力電圧
がこのI₂検知回路１８から得られることになる。

オペレーシヨナルアンプ６４、ダイオードD₆、
トランジスタTr₄、電界効果トランジスタF₁₀，
F₁₁，F₁₂、コンデンサC₄、抵抗R₂₅，R₂₆，R₂₇，
R₂₈から成るピークホールド回路は、最小電流I₂
が流れた際のバツテリ端子電圧V₂を検出するた
めのV₂検知回路２０を構成している。制御信号
発生回路３４からの前述の微分パルスは、電界効
果トランジスタF₁₁のゲートに印加されると共に、
トランジスタTr₄に抵抗R₂₅を介してベース電流
を流してこのトランジスタTr₄をオンにし、抵抗
R₂₆を介してコレクタ電流を流して電界効果トラ
ンジスタF₁₀のゲート電圧を零電位にする。これ
により、オペレーシヨナルアンプ６４の出力は開
放となり、同時に、コンデンサC₄がデイスチヤ
ージする。抵抗R₂₇はコンデンサC₄のデイスチヤ
ージより先にオペレーシヨナルアンプ６４の出力
開放を行わせるために設けられている。この状態
でバツテリ端子電圧V_Bが上昇を始めると、V_B検
出回路１２のオペレーシヨナルアンプ５２の出力
電圧e₂が上昇し、コンデンサC₄はオペレーシヨナ
ルアンプ６４の許容出力電流I_MAXでチヤージさ
れ、このオペレーシヨナルアンプ６４のスリユー
レートを無視すれば、時間遅れなしでe₂＝e₈とな
る。ここで、e₈はオペレーシヨナルアンプ６４の
出力電圧である。クランク軸の回転角がある一定
角度をこえ、バツテリ端子電圧V_Bが低下し始め
てもe₂＜e₈の状態ではオペレーシヨナルアンプ６
４の入力段が導通しないため、コンデンサC₄は
最大電圧を保持し、電界効果トランジスタF₁₂の
ゲートに電圧が印加される。これにより、電界効
果トランジスタF₁₂に抵抗R₂₈を介してドレイン電
流が流れ、最小電流I₂が流れた時のバツテリ端子
電圧V₂に対応した出力電圧がこのV₂検知回路２
０から得られることになる。

各検知回路１４，１６，１８，２０から得られ
る、起動電流I₁、その時のバツテリ端子電圧V₁、
最小電流I₂、その時のバツテリ端子電圧V₂にそれ
ぞれ対応する出力電圧はＡ／Ｄ変換器２２に印加
されて所定ビツトのデジタル信号に変換され、演
算回路２４に送り込まれる。

演算回路２４は、マイクロプロセツサ、メモリ
等を含む周知のマイクロコンピユータで構成され
ており、そのメモリ内には前述の第(5)式の演算を
行う演算処理ルーチンがプログラムされている。
制御信号発生回路３４より線６６を介して制御信
号が送り込まれると、このマイクロコンピユータ
は上述の演算処理ルーチンを実行する。即ち、ま
ず、Ａ／Ｄ変換器２２からの入力データを読み込
み、次いでこれらの入力データを用いて第(5)式の
演算を行い、得られたバツテリ容量に関する演算
結果をＤ／Ａ変換器２６に出力すると共にメモリ
の所定領域に格納する。このバツテリ容量に関す
る演算結果はイグニツシヨンスイツチ４６がオフ
となるまでメモリに保持される。Ｄ／Ａ変換器２
６はデジタル信号で表わされる上述の演算結果を
アナログ電圧信号に変換される。

例えばクランク軸に同期して回転する回転円板
６８ａ及び磁気検出コイル６８ｂから構成される
回転角センサ６８、点火信号発生回路７０、ダイ
オードD₈、定電圧ダイオードD₉，D₁₀、抵抗R₃₃，
R₃₄、アンドゲート７２から構成される回路は、
前述の制御信号発生回路３４において、演算回路
２４用の制御信号を形成する部分である。点火信
号発生回路７０は、周知の如く、４気筒ではクラ
ンク軸が180゜回転する毎に点火信号を発生せしめ
ている。起動電流I₁がピークホールドされてオペ
レーシヨナルアンプ６０の出力電圧e₆が正側に飽
和して初めての点火信号が発生した時（即ち、ク
ランク軸が約180゜回転した時）にパルスが発生
し、このパルスが制御信号として演算回路２４に
送り込まれることにより前述の演算処理ルーチン
が実行開始せしめられる。

オペレーシヨナルアンプ７４、抵抗R₃₅，R₃₆、
電界効果トランジスタF₁₄，F₁₅、コンデンサC₈，
C₉は走行中の充放電電流を積算する前述の充放
電電気量算出回路２８を構成している。制御信号
発生回路３４から印加されるIG電圧の立ち上り
及びST電圧の立ち下り時の微分パルスによつて
電界効果トランジスタF₁₃，F₁₄にゲート電圧が印
加されることからこれらの電界効果トランジスタ
は導通し、コンデンサC₈，C₉がデイスチヤージ
される。エンジンが始動し、走行が開始せしめら
れると、バツテリ４０に対して充放電が繰り返さ
れるが、ヒユージブルリンク４４の抵抗R_fを既
知とし、イグニツシヨンスイツチ４６側のこのヒ
ユージブルリンク４４の端子電圧をV_fとすると
上述の充放電電流は次式で与えられる。

V_f−V_B／R_f ……(10) ここで、第(10)式の結果が正なら充電、負なら放
電を意味している。

オペレーシヨナルアンプ７４の両入力端子が抵
抗R₃₅，R₃₆をそれぞれ介してヒユージブルリン
ク４４の両端子に接続せしめられているため、こ
のオペレーシヨナルアンプ７４の出力電圧E₉は、
R₃₅＝R₃₆、C₈＝C₉とすれば次式で表わされる。

e₉＝１／R₃₅・C₈∫（V_f−V_B）dt ……(11) 即ち、バツテリ４０の充放電電流の積算値に対
応した出力電圧e₉がこの充放電電気量算出回路２
８から得られることになる。

オペレーシヨナルアンプ７６、抵抗R₃₇，R₃₈，
R₃₉はエンジン運転中のバツテリ容量を常時検出
するための加算回路３０を構成しており、Ｄ／Ａ
変換器２６から得られるクランキング時のバツテ
リ容量演算値と、算出回路２８から得られるエン
ジン運転中の充放電電流の積算値とを加算するも
のである。従つてこの加算回路７６の出力電圧は
バツテリ４０の現在の容量を表わすものであり、
例えば電圧計等で構成される容量モニタ機構３２
によつて表示せしめられる。

なお、第５図に示した回路において用いられた
電界効果トランジスタは全てエンハンスメント型
であり、オペレーシヨナルアンプ５４，５６，６
２，６４，７４，７６は電界効果トランジスタの
入力段を有している。

上述の実施例においては、起動時の電流及び電
圧と、起動からクランク軸が180゜回転する間の最
小電流及びその時の電圧とを測定しているが、本
発明の方法は起動時を除くクランキング時の脈動
する電流、電圧波形の最大値、最小値、もしくは
互いに異なる任意の値に着目しても良いし、ま
た、クランキング時を除く大電流放電時に変動す
る電流・電圧波形の最大値、最小値、もしくは互
いに異なる任意の値に着目しても良い。

以上詳細に説明したように本発明の方法は、大
電流放電中における互いに異なる値を示す複数時
点のバツテリ放電電流とその放電電流流出時のバ
ツテリ端子電圧とを検出し、これらの検出した電
流及び電圧値からバツテリの起電力及び短絡時の
デツドシヨート電流を算出し、あらかじめ実験的
に求めたバツテリ容量と起電力とデツドシヨート
電流との関係を表わす式に上記算出した起電力及
びデツドシヨート電流を代入し、これによつてバ
ツテリ容量を求めるようにしているため、バツテ
リ自体にセンサ類を装置することがなく、純電気
的に精度良くバツテリ容量を検知することができ
る。また、現在のバツテリ容量を常時知ることが
できるからバツテリ上りの防止、メンテナンス時
期の予知ができる等非常に有益な効果を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は放電電流とバツテリ端子電圧との関係
を示す特性図、第２図はクランキング時のバツテ
リ放電電流と端子電圧の波形図、第３図はバツテ
リの真の容量と演算によつて求めた容量とを比較
する図、第４図は本発明の一実施例の概略構成を
表わすブロツク図、第５図は第４図の実施例をよ
り具体化して表わした回路図である。 １０……I_B検出回路、１２……V_B検出回路、１
４……I₁検知回路、１６……V₁検知回路、１８…
…I₂検知回路、２０……V₂検知回路、２２……
Ａ／Ｄ変換器、２４……演算回路、２６……Ｄ／
Ａ変換器、２８……充放電電気量算出回路、３０
……加算回路、３２……バツテリ容量モニタ機
構、４０……バツテリ、４２……スタータ、４６
……イグニツシヨンスイツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 大電流放電中における互いに異なる値を示す
   複数時点の蓄電池放電電流と該各放電電流流出時
   の蓄電池端子電圧とを検出し、該検出した電流及
   び電圧値から当該蓄電池の起電力及び短絡時のデ
   ツドシヨート電流を算出し、あらかじめ実験的に
   求めた蓄電池の容量と起電力とデツドシヨート電
   流との相関関係を表わす関数を用いて前記算出し
   た起電力及びデツドシヨート電流から当該蓄電池
   の容量を算出することを特徴とする自動車用蓄電
   池の容量検知方法。