JPH0458735A - Charger for battery of vehicle - Google Patents

Charger for battery of vehicle

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Publication number
JPH0458735A
JPH0458735A JP17078690A JP17078690A JPH0458735A JP H0458735 A JPH0458735 A JP H0458735A JP 17078690 A JP17078690 A JP 17078690A JP 17078690 A JP17078690 A JP 17078690A JP H0458735 A JPH0458735 A JP H0458735A
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JP
Japan
Prior art keywords
battery
voltage
alternator
deteriorated
target value
Prior art date
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Pending
Application number
JP17078690A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoya Takada
直哉 高田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPH0458735A publication Critical patent/JPH0458735A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To prevent the wasteful power consumption resulting from battery deterioration by judging it that the battery has deteriorated when the voltage difference between an alternator and the battery is over the set value for a certain period, and lowering the alternator voltage so as to approximate it to battery voltage. CONSTITUTION:A regulator 10 makes the alternator voltage follow the target value by feedback control when a battery is not deteriorated yet, and changes the target value over to high or low according to the signal form a control unit 30. And if the voltage difference between the alternator voltage Va and the battery voltage Vb, V=Va-Vb, is not less than a set value, V>= set value, there is possibility of the battery 11 having deteriorated, so it follows that, if the difference between the reference voltage Vo at some point of time and the voltage difference V after ten seconds, Vo- V, is positive on comparison, the battery voltage Vb is not restored even if charged, so it judges it that the battery 11 has deteriorated. And under the condition of high control operation, the target value of alternator voltage is set to the proper value a little higher than the battery voltage Vb, and the useless charge from the alternator 7 to the battery 11 is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] ものである。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] It is something.

U従来の技術] 一般に、自動車には、レギュレータによって発電電圧が
制御されるオルタネータが設けられ、オルタネータから
出力される電力は、一部が各種電気機器に供給され、残
りはバッテリ供給され、これによってバッテリが充電さ
れるようになっている。ここで、バッテリの充電率が低
下すると、エンジン始動時にスタータが十分に回転しな
くなったり、あるいはバッテリの寿命を縮めるなどとい
った不具合が生じる。
U Prior Art] Generally, automobiles are equipped with an alternator whose generated voltage is controlled by a regulator. A portion of the electric power output from the alternator is supplied to various electrical devices, and the remainder is supplied to a battery. The battery is now charging. Here, if the charging rate of the battery decreases, problems such as the starter not rotating sufficiently when starting the engine or shortening the life of the battery occur.

そこで、バッテリの充電率が低下するとバッテリ電圧が
低下するといった事実に着目し、バッテリ電圧を検出し
てこれが低いときには、オルタネータの発電電圧を高め
るなどして、バッテリの充電を促進するようにしたバッ
テリの充電装置が提案されている(例えば、特開昭59
−37849号公報参照)。
Therefore, we focused on the fact that the battery voltage decreases when the charging rate of the battery decreases, and developed a battery that detects the battery voltage and, when it is low, increases the voltage generated by the alternator to promote battery charging. Charging devices have been proposed (for example, Japanese Patent Application Laid-open No. 1983
(Refer to Publication No.-37849).

[発明が解決しようとする課題] ところで、一般にバッテリは比較的短い期間で劣化し、
バッテリが劣化したときにはバッテリ電圧が低下する。
[Problem to be solved by the invention] By the way, batteries generally deteriorate in a relatively short period of time.
When the battery deteriorates, the battery voltage decreases.

このため、バッテリ電圧が低下したときにはオルタネー
タの出力電圧を高めるようにした、上記従来のバッテリ
充電装置では、バッテリ劣化時には、常時オルタネータ
の発電電圧を高めることになり、バッテリに無駄な電力
を供給しつづける。このため、エンジン出力が無駄に消
費され、エンジンの燃費性能が低下するといった問題が
ある。
For this reason, in the conventional battery charging device described above, which increases the output voltage of the alternator when the battery voltage drops, when the battery deteriorates, the generated voltage of the alternator is constantly increased, resulting in unnecessary power being supplied to the battery. Continue. Therefore, there is a problem that engine output is wasted and the fuel efficiency of the engine is reduced.

なお、バッテリの劣化は、バッテリ液の比重または硫酸
濃度を測定することによって判定することができるので
、日常的にこのような測定を行なえば上記不具合を防止
することができるが、このような測定を日常的に行なう
のは非常に煩わしい。
Note that battery deterioration can be determined by measuring the specific gravity or sulfuric acid concentration of the battery fluid, so if you perform such measurements on a daily basis, you can prevent the above problems. It is extremely troublesome to do this on a daily basis.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、バッテリの劣化を容易に検出することができ、バ
ッテリ劣化に起因する無駄な電力消費を防止することが
できる車両用バッテリの充電装置を提供することを目的
とする。
The present invention has been made in view of the above conventional problems, and is a vehicle battery that can easily detect battery deterioration and prevent wasteful power consumption due to battery deterioration. The purpose is to provide a charging device.

[課題を解決するための手段] 上記の目的を達するため、請求項1の発明は、バッテリ
を充電するオルタネータと、オルタネータの発電電圧を
制御するレギュレータとが設けられた車両用バッテリの
充電装置において、オルタネータの発電電圧とバッテリ
電圧との間の電圧差を検出し、この電圧差が設定値以上
である期間が一定期間継続したときには、バッテリが劣
化しているものと判定するようにしたことを特徴とする
車両用バッテリの充電装置を特徴する 請求項2の発明は、上記車両用バッテリの充電装置にお
いて、バッテリが劣化していると判定されたときには、
オルタネータの発電電圧を低下させてバッテリ電圧に近
付けるようにしたことを特徴とする車両用バッテリの充
電装置を提供する。
[Means for Solving the Problem] In order to achieve the above object, the invention of claim 1 provides a vehicle battery charging device including an alternator that charges the battery and a regulator that controls the voltage generated by the alternator. , the voltage difference between the alternator's generated voltage and the battery voltage is detected, and if this voltage difference continues for a certain period of time to exceed a set value, it is determined that the battery has deteriorated. The invention according to claim 2 is characterized in that, in the vehicle battery charging device, when it is determined that the battery has deteriorated,
To provide a charging device for a vehicle battery, characterized in that the voltage generated by an alternator is lowered to approach the battery voltage.

「発明の作用・効果] 請求項1の発明によれば、オルタネータの発電電圧とバ
ッテリ電圧との間の電圧差が検出されるが、この電圧差
が正の値の場合には、オルタネータが発電しており、こ
れに伴ってバッテリが充電されている。したがって、こ
のような電圧差が生じている状態が継続されれば、バッ
テリが劣化していない場合には、バッテリ電圧が次第に
回復するので、電圧差が次第に小さくなる。一方、バッ
テリが劣化している場合には、このような電圧差が生じ
ている状態が継続されても、バッテリ電圧が回復しない
ので、電圧差は変化しない。したがって、一定時間経過
前後の電圧差を比較して、電圧差が減少していればバッ
テリは劣化しておらず、一方電圧差が変化していなけれ
ばバッテリが劣化しているということになる。
"Operations and Effects of the Invention" According to the invention of claim 1, the voltage difference between the voltage generated by the alternator and the battery voltage is detected, and if this voltage difference is a positive value, the alternator starts generating electricity. Therefore, if this voltage difference continues, the battery voltage will gradually recover if the battery has not deteriorated. , the voltage difference gradually becomes smaller.On the other hand, if the battery has deteriorated, even if such a voltage difference continues, the battery voltage will not recover and the voltage difference will not change.Therefore, the voltage difference will not change. Comparing the voltage difference before and after a certain period of time has elapsed, if the voltage difference decreases, the battery has not deteriorated, while if the voltage difference does not change, it means that the battery has deteriorated.

本案ではこのような事実に着目して、一定時間経過前後
の電圧差が変化していなければ、バッテリが劣化してい
るものと判定するようにしている。
The present invention focuses on this fact, and if the voltage difference before and after a certain period of time does not change, it is determined that the battery has deteriorated.

したがって、容易にかつ自動的に検出できるオルタネー
タの発電電圧とバッテリ電圧とに基づいて、容易にバッ
テリの劣化の有無を判定することができ、バッテリ液の
比重または硫酸濃度を測定してバッテリの劣化度を点検
するといった煩わしい作業が不要となる。
Therefore, it is possible to easily determine the presence or absence of battery deterioration based on the alternator's generated voltage and battery voltage, which can be easily and automatically detected. This eliminates the need for troublesome work such as checking the temperature.

また、請求項2の発明によれば、まずもって請求項1と
同様の効果が得られる。さらに、バッテリ劣化時にはオ
ルタネータの発電電圧を低下させ、バッテリ電圧に近付
けるようにしているので、バッテリ充電のために必要以
上の電力が消費されず、エンジンの燃費性能が高められ
る。
Moreover, according to the invention of claim 2, the same effect as that of claim 1 can be obtained. Furthermore, when the battery deteriorates, the generated voltage of the alternator is lowered to bring it closer to the battery voltage, so more power than necessary is not consumed to charge the battery, and the fuel efficiency of the engine is improved.

[実施例] 以下、本発明の実施例を具体的に説明する。[Example] Examples of the present invention will be specifically described below.

第1図に示すように、エンジンCEは、スロットル弁l
が介設された吸気通路2がら混合気を吸入し、この混合
気を燃焼させることによって得られる動力をクランク軸
3から出力するようノこなっている。
As shown in FIG. 1, the engine CE has a throttle valve l
The air-fuel mixture is sucked in through the intake passage 2 in which the air-fuel mixture is interposed, and the power obtained by combusting the air-fuel mixture is outputted from the crankshaft 3.

クランク軸3の前端部にはクランクプーリ4が設けられ
、このクランクプーリ4と、ウォータポンプ5を駆動す
るウォータポンププーリ6と、オルタネータ7を駆動す
るオルタネータプーリ8とにまたがって、■ベルト9が
巻きかけられ、ウォータポンプ5とオルタネータ7とは
、クランク軸3によって回転駆動されるようになってい
る。
A crank pulley 4 is provided at the front end of the crankshaft 3, and a belt 9 is installed astride this crank pulley 4, a water pump pulley 6 that drives a water pump 5, and an alternator pulley 8 that drives an alternator 7. The water pump 5 and alternator 7 are wound around each other so that the crankshaft 3 rotates the water pump 5 and the alternator 7 .

オルタネータ7は、後で説明するように、普通の自動車
用交流発電機であって、各種電気機器に電力を供給する
とともに、バッテリ11に充電を行なうようになってい
る。このオルタネータ7は、レギュレータ10(ボルテ
ージレギュレータ)によって、発電電圧が目標値に追従
するようフィードバック制御されるようになっており、
この目標値は、車両の運転状態に応じてハイ(14,4
V)またはロー(12,8V)に切り替えられるように
なっている。
As will be explained later, the alternator 7 is a common automotive alternator that supplies power to various electrical devices and also charges the battery 11. This alternator 7 is feedback-controlled by a regulator 10 (voltage regulator) so that the generated voltage follows a target value.
This target value is set to high (14, 4
V) or low (12,8V).

バッテリ11の、プラス側端子にはメイン導線12が接
続され、マイナス側端子は車体13に接続されている。
A main conducting wire 12 is connected to a positive terminal of the battery 11, and a negative terminal is connected to a vehicle body 13.

なお、電気機器の端子が車体13に接続されれば、電気
的にバッテリ11のマイナス端子に接続されることにな
る。
Note that if the terminal of the electrical device is connected to the vehicle body 13, it will be electrically connected to the negative terminal of the battery 11.

メイン導線12から分岐する第1分岐導線14には、ス
タータ15と、スタータスイッチ16とが介設されてい
る。さらに、メイン導線12から分岐する第2分岐導線
18か設けられ、この第2分岐導線18はオルタネータ
7のB端子(第2図参照)に接続されている。また、メ
イン導線12には、エアコン等の各種電気機器l7(1
つのみ図示)が接続されている。
A starter 15 and a starter switch 16 are interposed in a first branch conductor 14 branching from the main conductor 12 . Further, a second branch conductor 18 is provided which branches from the main conductor 12, and this second branch conductor 18 is connected to the B terminal of the alternator 7 (see FIG. 2). In addition, the main conductor 12 is connected to various electrical equipment l7 (1) such as an air conditioner.
(only one shown) is connected.

そして、後で説明するように、車両の運転状態に応じて
、オルタネータ7の発電電圧(以下、これをオルタネー
タ電圧という)をハイまたはローに切り替えるとともに
、バッテリ11が劣化したときにはオルタネータ電圧を
低下させてバッテリ電圧に近付けるといった、オルタネ
ータ電圧制御を行なうために、マイクロコンピュータで
構成されるコントロールユニット30が設けられている
As will be explained later, the voltage generated by the alternator 7 (hereinafter referred to as alternator voltage) is switched to high or low depending on the driving condition of the vehicle, and when the battery 11 deteriorates, the alternator voltage is lowered. A control unit 30 comprised of a microcomputer is provided to control the alternator voltage so that the alternator voltage approaches the battery voltage.

このコントロールユニット30には、制御情報として、
スタータスイッチ16の出力信号STと、回転数センサ
22から出力されるエンジン回転数Neと、水温センサ
23から出力される水温THWと、アイドルスイッチ2
4から出力されるアイドルスイッチ信号IDと、全開ス
イッチ25から圧力される全開スイッチ信号WOTと、
電流センサ2Iから出力される電流センサ出力1 al
tと、電気負荷スイッチ26から出力される電気負荷ス
イッチ信号ELとが入力されるようになっている。
This control unit 30 includes, as control information,
The output signal ST of the starter switch 16, the engine rotation speed Ne output from the rotation speed sensor 22, the water temperature THW output from the water temperature sensor 23, and the idle switch 2
an idle switch signal ID output from 4, a full open switch signal WOT pressed from the full open switch 25,
Current sensor output 1 al output from current sensor 2I
t and an electric load switch signal EL output from the electric load switch 26.

なお、コントロールユニット30には、第1電圧導入導
線31を介してオルタネータ電圧が入力され、第2電圧
導入導線32を介してバッテリ電圧が入力される。
Note that the alternator voltage is input to the control unit 30 via the first voltage introduction conductor 31 , and the battery voltage is input to the control unit 30 via the second voltage introduction conductor 32 .

第2図に示すように、オルタネータ7にはスター接続の
ステータコイルを備えた固定子41(電磁石)と、フィ
ールドコイルを備えオルタネータプーリ8(第1図参照
)によって回転駆動される回転子42(電磁石)とが設
けられている。そして、回転子42が回転すると固定子
41に3相交流電力が惹起され、この3相交流電力が、
6個のダイオードからなる整流器43によって直流電力
に整流され、この直流電力が、コンデンサ44によって
脈動を吸収された後、B端子(発電電圧出力端子)から
出力されるようになっている。また、オルタネータ7に
惹起される3相交流電力の一部は、補助整流器45によ
って整流された後、回転子42に供給されるようになっ
ている。
As shown in FIG. 2, the alternator 7 includes a stator 41 (electromagnet) equipped with a star-connected stator coil, and a rotor 42 (electromagnet) equipped with a field coil and rotationally driven by the alternator pulley 8 (see FIG. 1). (electromagnet) is provided. When the rotor 42 rotates, three-phase AC power is induced in the stator 41, and this three-phase AC power is
It is rectified into DC power by a rectifier 43 made up of six diodes, and after this DC power has pulsations absorbed by a capacitor 44, it is output from the B terminal (generated voltage output terminal). Further, a part of the three-phase AC power generated by the alternator 7 is supplied to the rotor 42 after being rectified by an auxiliary rectifier 45 .

レギュレータlOには、常時S端子(バッテリセンシン
グ端子)を介してバッテリ11からバッテリ電圧が導入
され、さらにイグニッションスイッチ46がオンされた
ときにはL端子を介してバッテリ11から電力が供給さ
れるようになっている。
Battery voltage is always introduced into the regulator IO from the battery 11 via the S terminal (battery sensing terminal), and when the ignition switch 46 is turned on, power is supplied from the battery 11 via the L terminal. ing.

なお、L端子とイグニッンヨンスイッチ46の間には、
チエツクランプ47と調整抵抗48とが設すられている
。また、レギュレータ10には、コントロールユニット
30の第1トランンスタTのコレクタに接続されるG端
子(オルタネータ電圧制御端子)と、回転子42のプラ
ス側に接続されるT端子と、回転子42のマイナス側の
接続されるF端子(フィールド電流端子)と、車体13
に接続されるE端子(アース端子)とが設けられている
In addition, between the L terminal and the ignition switch 46,
A check clamp 47 and an adjustment resistor 48 are provided. The regulator 10 also has a G terminal (alternator voltage control terminal) connected to the collector of the first transistor T of the control unit 30, a T terminal connected to the positive side of the rotor 42, and a negative terminal of the rotor 42. The F terminal (field current terminal) connected to the side and the vehicle body 13
An E terminal (earth terminal) connected to the terminal is provided.

レギュレータ10には、第2〜第4トランジスタT、〜
T4と、第1〜第4ダイオードD1〜D4と、第1〜第
8抵抗器R1〜R8が設けられ、これらは、図示されて
いるような電気回路を構成し、この電気回路は、後で説
明するように、コントロールユニット30からの信号を
受けて、オルタネータ電圧をハイまたはローに切り替え
るとともに、バッテリ劣化時にはオルタネータ電圧を低
下させるといった、オルタネータ電圧制御を行なうよう
になっている。なお、第4トランジスタT4は2段式の
トランジスタであり、第3ダイオードD3はツェナダイ
オードである。
The regulator 10 includes second to fourth transistors T, -
T4, first to fourth diodes D1 to D4, and first to eighth resistors R1 to R8, which constitute an electric circuit as shown, which will be described later. As will be explained, in response to a signal from the control unit 30, the alternator voltage is controlled by switching the alternator voltage between high and low, and lowering the alternator voltage when the battery deteriorates. Note that the fourth transistor T4 is a two-stage transistor, and the third diode D3 is a Zener diode.

以下、第3図(a) 、 (b)に示すフローチャート
に従って、オルタネータ電圧制御の制御方法を説明する
Hereinafter, a control method for alternator voltage control will be explained according to the flowcharts shown in FIGS. 3(a) and 3(b).

ステップS1では、スタータスイッチ信号STと、エン
ジン回転数Neと、電気負荷スイッチ信号ELと、アイ
ドルスイッチ信号IDと、電流センサ出力1 altと
、全開スイッチ信号WOTと、水温THWとが読み込ま
れる。
In step S1, the starter switch signal ST, engine speed Ne, electric load switch signal EL, idle switch signal ID, current sensor output 1 alt, full open switch signal WOT, and water temperature THW are read.

ステップS2では、エンジン始動時であるか否かが比較
される。
In step S2, a comparison is made to determine whether or not the engine is starting.

本実施例では、通常時(バッテリ未劣化時)には、車両
の運転状態に応じて、オルタネータ電圧を14.4vに
制御するか(ハイ制御)ま1こは128■に制御するか
(ロー制御)を切り替えるようにしているが、ハイ制御
時にはオルタネータ7の負荷が高くなり、エンジン出力
が低下する。このため、車両が、負荷をできるだけ減ら
す必要があるような運転状態、あるいは高出力が要求さ
れるような運転状態にあるときには、他の条件にかかわ
りなくロー制御を行なうようにしている。
In this embodiment, under normal conditions (when the battery is not degraded), the alternator voltage is controlled to 14.4V (high control) or 128V (low control) depending on the driving condition of the vehicle. However, during high control, the load on the alternator 7 increases and the engine output decreases. For this reason, when the vehicle is in an operating state where it is necessary to reduce the load as much as possible or where a high output is required, low control is performed regardless of other conditions.

そこで、エンジン始動時、すなわちスタータスイッチ信
号STがオンであり、かつエンジン回転数Neが始動回
転数(例えば300 r、p、m、)未満であるときに
は、できるだけ負荷を減らしてエンジンCEを速やかに
始動させるために、ロー制御を行なうようにしている。
Therefore, when starting the engine, that is, when the starter switch signal ST is on and the engine speed Ne is less than the starting speed (for example, 300 r, p, m, etc.), reduce the load as much as possible and immediately turn on the engine CE. In order to start the engine, low control is performed.

なお、このフローチャートでは示していないが、高出力
が要求される、スロットル全開時(全開スイッチWOT
オン)、あるいは加速時等においても、ロー制御を行な
うのが好ましい。
Although not shown in this flowchart, when the throttle is fully open (full open switch WOT), which requires high output,
It is preferable to perform low control even when the vehicle is on) or during acceleration.

以下、上記ハイ・ロー制御におけるレギュレータIOの
作動特性について説明する。通常時(バッテリ未劣化時
)においては、レギュレータIOは、オルタネータ電圧
をフィードバック制御により目標値に追従させるととも
に、この目標値をコントロールユニット30からの信号
に従ってハイ(14,4V)またはロー(12,8V)
に切り替えるようになっている。
The operating characteristics of the regulator IO in the above high/low control will be explained below. Under normal conditions (when the battery is not degraded), the regulator IO causes the alternator voltage to follow the target value by feedback control, and sets this target value to high (14, 4 V) or low (12, 4 V) according to the signal from the control unit 30. 8V)
It is now possible to switch to

目標値への追従は、基本的には、オルタネータ電圧が目
標値を超えたときには、第4トランジスタT4のコレク
タとエミッタとが電気的に遮断され(以下、これを単に
断電するという)、回転子42(フィールドコイル)に
電流が流れなくなり、オルタネータ電圧が低下し、一方
オルタネータ電圧が目標値以下になったときには、第4
トランジスタT4のコレクタとエミッタとが電気的に導
通させられ(以下、これを単に導電するという)、回転
子42に電流が流れ、オルタネータ電圧が高まるといっ
た、オン・オフ制御により行なわれる。
Basically, to follow the target value, when the alternator voltage exceeds the target value, the collector and emitter of the fourth transistor T4 are electrically cut off (hereinafter simply referred to as "cut off"), and the rotation is stopped. Current no longer flows through the child 42 (field coil) and the alternator voltage decreases.On the other hand, when the alternator voltage falls below the target value, the fourth
This is performed by on/off control in which the collector and emitter of the transistor T4 are electrically connected (hereinafter simply referred to as conductive), current flows through the rotor 42, and the alternator voltage increases.

具体的には、オルタネータ電圧が目標値を超えたときに
は、ツェナダイオードD3が導電し、第3抵抗R3を介
して導入される正電圧が第3トランジスタT3のベース
に印加され、第3トランジスタT3が導電し、このため
第4トランジスタT4はベース電圧が0となって断電し
、回転子42に電流が流れなくなる。一方、オルタネー
タ電圧が目標値以下のときには、ツェナダイオードD3
が断電するので、第3トランジスタT3が断電し、これ
に伴って第4トランジスタT4が導電し、回転子42に
電流が流れるようになる。
Specifically, when the alternator voltage exceeds the target value, the Zener diode D3 conducts, and the positive voltage introduced via the third resistor R3 is applied to the base of the third transistor T3, causing the third transistor T3 to conduct. Therefore, the base voltage of the fourth transistor T4 becomes 0 and the current is cut off, so that no current flows to the rotor 42. On the other hand, when the alternator voltage is below the target value, the Zener diode D3
Since the third transistor T3 is cut off, the fourth transistor T4 becomes conductive, and a current starts to flow through the rotor 42.

また、目標値の切り替えは、基本的には、X2間の電圧
Vi(入力電圧)と、Y−2間の電圧vO(出力電圧)
の比Vi/Voを変えることによって行なわれる。すな
わちツェナダイオードD3には出力電圧■0がかかり、
この■○が一定のブレイク電圧以上となったときにツェ
ナダイオードD3が導電する。したがって、Vi/Vo
が大きいときほど、高いオルタネータ電圧でツェナダイ
オードD3が導電するようになるので、Vi/Voを変
えることによって、自在に目標値を変えることができる
In addition, the target value is basically switched between the voltage Vi between X2 (input voltage) and the voltage VO between Y-2 (output voltage).
This is done by changing the ratio Vi/Vo. In other words, the output voltage ■0 is applied to the Zener diode D3,
Zener diode D3 becomes conductive when this ◯◯ exceeds a certain break voltage. Therefore, Vi/Vo
The larger the value, the more conductive the Zener diode D3 becomes at a higher alternator voltage. Therefore, by changing Vi/Vo, the target value can be changed freely.

これを利用し、Vi/V○を大小2段に切り替えること
によって、目標値をハイ・ローに切り替えるようにして
いる。
Utilizing this, the target value is switched between high and low by switching Vi/V○ into two levels, large and small.

具体的には、コントロールユニット30の第1トランジ
スタTIのベースにノ1イ信号が印加されたときには、
第1トランジスタT、が導電し、G端子が第1トランジ
スタT、を介してアースされるので、第2トランジスタ
T、はベース電圧が0となり断電する。このため、第5
抵抗R6に電流が流れ、このとき電圧比(Vi/Vo)
は抵抗比(R3゜R4,Rsの直列抵抗値)/ (R4
、Rsの直列抵抗値)によって決定される。この場合、
抵抗比が小さいので、目標値はロー(12,8V)とな
る。
Specifically, when the NO1 signal is applied to the base of the first transistor TI of the control unit 30,
Since the first transistor T conducts and the G terminal is grounded via the first transistor T, the base voltage of the second transistor T becomes 0 and the power is cut off. For this reason, the fifth
A current flows through the resistor R6, and at this time the voltage ratio (Vi/Vo)
is the resistance ratio (R3゜R4, Rs series resistance value)/(R4
, Rs series resistance value). in this case,
Since the resistance ratio is small, the target value is low (12.8V).

一方、第1トランジスタT、のベースにロー信号が印加
されたときには、第1トランジスタT。
On the other hand, when a low signal is applied to the base of the first transistor T, the first transistor T.

が断電し、第2トランジスタT、はベースに正電圧がか
けられ導電する。このため第5抵抗R5に電流が流れな
くなり、このとき電圧比(Vi/Vo)は抵抗比(R3
、R4,Rsの直列抵抗値)/(R,の抵抗値)によっ
て決定される。この場合、抵抗比が大きいので、目標値
はハイ(14,4V)となる。
is cut off, and a positive voltage is applied to the base of the second transistor T, making it conductive. Therefore, current no longer flows through the fifth resistor R5, and at this time the voltage ratio (Vi/Vo) changes to the resistance ratio (R3
, R4, Rs (series resistance value)/(resistance value of R). In this case, since the resistance ratio is large, the target value is high (14.4V).

ステップS2での比較の結果、始動時であれば(YES
)、好ましくは、スロットル全開時あるし)は加速時の
場合も、ステップS8が実行され、ロー制御が行なわれ
る。
As a result of the comparison in step S2, if it is the time of starting (YES)
), preferably when the throttle is fully open, and also when accelerating (), step S8 is executed and low control is performed.

このとき、コントロールユニット30の第1トランジス
タT、のベースにハイ信号が印加され、これに伴って、
前記したとおり目標値カ月2,8Vに設定され、オルタ
ネータ電圧が目標値128vに追従するように、オン・
オフフィードバック制御が行なわれる。この後ステップ
S19て、後で説明するタイマ作動フラグFが0にセッ
トされ、ステップSlに復帰する。
At this time, a high signal is applied to the base of the first transistor T of the control unit 30, and along with this,
As mentioned above, the target value is set to 2.8V per month, and the alternator voltage is turned on and off so that it follows the target value of 128V.
Off-feedback control is performed. Thereafter, in step S19, a timer activation flag F, which will be described later, is set to 0, and the process returns to step S1.

一方、ステップS2での比較の結果、エンジン始動時で
なければ(NO)、好ましくは、さらにスロットル全開
時でもなく加速時でもなければ、ステップ83〜ステツ
プS6で、次の4つのロー制御禁止条件が成立している
か否かが判定され、1つでもロー制御禁止条件が成立し
ていれば、ハイ制御が行なわれる。
On the other hand, as a result of the comparison in step S2, if the engine is not starting (NO), and preferably, the throttle is not fully open or accelerating, then in steps 83 to S6, the following four low control prohibition conditions are met. It is determined whether or not the following conditions are satisfied, and if even one of the low control prohibition conditions is satisfied, high control is performed.

■電気負荷スイッチ信号ELがオンのとき、すなわち容
量の大きい電気機器17が動作しているときは、ロー制
御が禁止される(ステップS3)。
(2) When the electric load switch signal EL is on, that is, when the electric device 17 with a large capacity is operating, low control is prohibited (step S3).

電力需要が大きいので、ロー制御では十分な電力を供給
できなくなるおそれがあるからである。
This is because the low control may not be able to supply sufficient power due to the large demand for power.

■水温THWが0°C以下のとき、すなわちエンジン温
度または外気温が低いときは、ロー制御が禁止される(
ステップS4)。低温時はバッテリ11の活性が低下す
るからである。
■When the water temperature THW is below 0°C, that is, when the engine temperature or outside temperature is low, low control is prohibited (
Step S4). This is because the activity of the battery 11 decreases at low temperatures.

■電流センサ出力! altがIOA以上のとき、すな
わち車両の全電力消費量が多いときは、ロー制御が禁止
される(ステップ95)。十分な電力を供給できなくな
るおそれがあるからである。
■Current sensor output! When alt is greater than or equal to IOA, that is, when the total power consumption of the vehicle is large, low control is prohibited (step 95). This is because there is a possibility that sufficient power cannot be supplied.

■アイドルスイッチ信号がオンであり、かつ回転数Ne
が300 r、p、m、以上であるとき、すなわちアイ
ドル減速状態にあるときには、ロー制御が禁止される(
ステップS6)。アイドル減速状態ではオルタネータ7
の負荷を高めることによって、制動効果が高められ(電
磁ブレーキ)、かつバッテリ11の充電が促進されるか
らである。
■The idle switch signal is on and the rotation speed Ne
is 300 r, p, m or more, that is, in the idle deceleration state, low control is prohibited (
Step S6). In idle deceleration state, alternator 7
This is because by increasing the load, the braking effect is enhanced (electromagnetic brake) and charging of the battery 11 is promoted.

ステップ83〜ステツプS6での比較の結果、すべての
ロー制御禁止条件が不成立であれば(すべてNo)、ス
テップS8でロー制御が行なわれる。
As a result of the comparisons in steps 83 to S6, if all low control inhibition conditions are not satisfied (all No), low control is performed in step S8.

一方、これらの比較の結果、1つでもロー制御禁止条件
が成立すれば(少なくとも1つはYES)、ステップS
7でフェイルフラグF failが1であるか否かが比
較される。このフェイルフラグF failは最初に0
がセットされ、後で説明するステップS11〜ステツプ
S22で、バッテリ11が劣化していると判定されたと
きにはlがセットされる。
On the other hand, as a result of these comparisons, if even one low control prohibition condition is satisfied (at least one is YES), step S
At step 7, it is compared whether the fail flag F fail is 1 or not. This fail flag F fail is initially 0
is set, and when it is determined that the battery 11 has deteriorated in steps S11 to S22, which will be described later, l is set.

ステップS7での比較の結果、Pfail=0であれば
(No)、バッテリ11が劣化していると判定されてい
ないので、ステップS9でハイ制御が行なわれる。
As a result of the comparison in step S7, if Pfail=0 (No), it has not been determined that the battery 11 has deteriorated, so high control is performed in step S9.

このとき、コントロールユニット30の第1トランジス
タT1のベースにロー信号が印加され、これに伴って、
前記したように目標値が14.4■に設定され、オルタ
ネータ電圧が目標値144Vに追従するように、オン・
オフフィードバック制御が行なわれる。
At this time, a low signal is applied to the base of the first transistor T1 of the control unit 30, and accordingly,
As mentioned above, the target value is set to 14.4V, and the alternator voltage is turned on and off so that it follows the target value of 144V.
Off-feedback control is performed.

ステップSllでは、オルタネータ電圧Vaとバッテリ
電圧vbとが読み込まれる。
In step Sll, alternator voltage Va and battery voltage vb are read.

ステップS12では、電圧差ΔV=Va−Vhが演算さ
れる。
In step S12, the voltage difference ΔV=Va−Vh is calculated.

ステップS13では、電圧差Δ■が0.4■以上である
か否かが比較される。電圧差入Vが04■未満であれば
、バッテリ電圧vbがオルタネータ電圧Vaに追従して
十分に高められており、バッテリ11は劣化しておらず
、かつ充電率も高いものと考えられる。そこで、電圧差
入Vが0.4■未満であれば、バッテリ11が劣化して
いないものと判定される。
In step S13, it is compared whether the voltage difference Δ■ is 0.4■ or more. If the voltage input V is less than 04■, it is considered that the battery voltage vb has sufficiently increased to follow the alternator voltage Va, and the battery 11 has not deteriorated and the charging rate is high. Therefore, if the voltage input V is less than 0.4 .mu., it is determined that the battery 11 has not deteriorated.

ステップS13での比較の結果、ΔV<0.4■であれ
ば(No)、ステップS19でタイマ作動フラグFがO
にセットされた後、ステップSlに復帰する。
As a result of the comparison in step S13, if ΔV<0.4■ (No), the timer operation flag F is set to O in step S19.
After this is set, the process returns to step Sl.

ステップS23での比較の結果、AV≧0.4■であれ
ば(NO)、バッテリ11が劣化している可能性がある
。そこで、ある時点の基準電圧差ΔvOを10秒後の電
圧差Δ■と比較し、その差△Vo−八Vが正でありかつ
0.1V以下であれば、高シ)電圧で充電しても、バッ
テリ電圧vbが回復していないということになるので、
バッテリ11が劣化しているものと判定される。
As a result of the comparison in step S23, if AV≧0.4■ (NO), there is a possibility that the battery 11 has deteriorated. Therefore, compare the reference voltage difference ΔvO at a certain point with the voltage difference Δ■ after 10 seconds, and if the difference ΔVo-8V is positive and 0.1V or less, charge at a high voltage. This also means that the battery voltage vb has not recovered, so
It is determined that the battery 11 has deteriorated.

ステップS14では、タイマ作動フラグFか1であるか
否かが比較される。このタイマ作動フラグFは、基本的
には、バッテリ11の劣化の有無の判定に着手したとき
にステップS22で1にセットされ、判定動作を終了し
たときにステップS19で0にセットされる。
In step S14, it is compared whether the timer operation flag F is 1 or not. This timer operation flag F is basically set to 1 in step S22 when determining whether or not the battery 11 has deteriorated, and is set to 0 in step S19 when the determination operation is completed.

ステップS14での比較の結果、F=Oであれば(No
)、今回からバッテリ劣化判定が開始されたので、ステ
ップS20で今回の電圧差Δ■が基準電圧差ΔVoとし
て記憶され、ステップS21でタイマTMがセット(ス
タート)され、ステップS22でタイマ作動フラグFカ
月にセットされた後、ステップS1に復帰する。
As a result of the comparison in step S14, if F=O (No
), since the battery deterioration determination has started this time, the current voltage difference Δ■ is stored as the reference voltage difference ΔVo in step S20, the timer TM is set (started) in step S21, and the timer operation flag F is set in step S22. After the month is set, the process returns to step S1.

一方、ステップS14ての比較の結果、F=1であれば
(YES)、タイマTMがカウント中であるので、ステ
ップS15てタイムアツプしたか否か、すなわちバッテ
リ劣化判定開始後10秒を経過したか否かが比較される
。比較の結果、タイムアンプしていなければ、またバッ
テリ劣化判定を行なうことができないので、ステップ3
16〜ステツプS19をスキップして、ステップS1に
復帰する。
On the other hand, as a result of the comparison in step S14, if F=1 (YES), the timer TM is counting, so it is checked in step S15 whether or not time has elapsed, that is, whether 10 seconds have elapsed since the start of battery deterioration determination. It is compared whether or not. As a result of the comparison, if the time amplifier is not used, battery deterioration judgment cannot be performed again, so step 3
Steps 16 to S19 are skipped and the process returns to step S1.

一方、ステップS15での比較の結果、タイムアツプし
ていれば、ステップS16で、0.IV≧ΔVo−ΔV
≧0であるか否かが比較される。比較の結果、ΔVo−
ΔV>0.IVであれば(NO)、10秒間で電圧差Δ
Vが減少しており、したがって充電率が上昇しつつある
と考えられので、電圧差ΔVが0.4■以上であるのは
、単なる充電率の低下に起因するものであり、バッテリ
11は劣化していないものと判定される。この後、ステ
ップS19でタイマ作動フラグFが0にセットされ、ス
テップSlに復帰する。なお、ΔVo−ΔV〈0の場合
は、オルタネータ7が高電圧で発電しているのにもかか
わらず、バッテリの充電率が低下しつつあるということ
になる。このような場合は、バッテリ11の劣化判定を
行なうことができないので、ステップS+9を経てステ
ップS1に復帰する。
On the other hand, as a result of the comparison in step S15, if the time is up, then in step S16, 0. IV≧ΔVo−ΔV
A comparison is made to see if ≧0. As a result of the comparison, ΔVo−
ΔV>0. If it is IV (NO), the voltage difference Δ in 10 seconds
It is thought that V is decreasing and the charging rate is increasing, so the voltage difference ΔV of 0.4■ or more is simply due to a decrease in the charging rate, and the battery 11 is deteriorating. It is determined that this has not been done. Thereafter, the timer operation flag F is set to 0 in step S19, and the process returns to step Sl. Note that in the case of ΔVo−ΔV<0, it means that the charging rate of the battery is decreasing even though the alternator 7 is generating power at a high voltage. In such a case, the deterioration of the battery 11 cannot be determined, so the process returns to step S1 via step S+9.

一方、ステップS16での比較の結果、0.1■≧ΔV
o−ΔV≧0てあれば、充電しているのにもかかわらず
、バッテリ電圧が回復していないので、バッテリ11が
劣化しているものと判定され、ステップS]7でバッテ
リ劣化フラグF failが1にセットされ、ステップ
S+8でバッテリ11の劣化を示す警報が発せられた後
、ステップS19でタイマ作動フラグFが0にセットさ
れ、ステップSlに復帰する。
On the other hand, as a result of the comparison in step S16, 0.1■≧ΔV
If o-ΔV≧0, the battery voltage has not recovered even though it is being charged, so it is determined that the battery 11 has deteriorated, and the battery deterioration flag F fail is set in step S]7. is set to 1, and an alarm indicating deterioration of the battery 11 is issued in step S+8. Then, in step S19, the timer activation flag F is set to 0, and the process returns to step Sl.

ところで、ステップS7での比較の結果、Ffai1=
 1であれば(YES)、すでにバッテリ11が劣化し
ているものと判定されているので、ステップSIOでバ
ッテリ劣化時用制御が行なわれる。
By the way, as a result of the comparison in step S7, Ffai1=
If it is 1 (YES), it is determined that the battery 11 has already deteriorated, so control for battery deterioration is performed in step SIO.

すなわち、本来ならハイ制御が行なわれるべき運転条件
下において、オルタネータ電圧の目標値が、バッテリ電
圧vbより若干高い適当な値に設定され、オルタネータ
7からバッテリ11への無駄な充電が防止される。した
がって、バッテリ電圧に応して必要最小限の電圧で充電
され、電力の無駄な消費が防止され、エンジンCEの燃
費性能が高められる。なお、詳しくは図示していないが
、このような目標値の変更も、電圧比Vl/Voを適当
に変更することによって行なわれる。
That is, under operating conditions under which high control should normally be performed, the target value of the alternator voltage is set to an appropriate value slightly higher than the battery voltage vb, and wasteful charging from the alternator 7 to the battery 11 is prevented. Therefore, the battery is charged with the minimum necessary voltage according to the battery voltage, preventing wasteful consumption of electric power, and improving the fuel efficiency of the engine CE. Although not shown in detail, such a change in the target value is also performed by appropriately changing the voltage ratio Vl/Vo.

このようなオルタネータ電圧制御が行なわれた場合、ハ
イ制御が行なわれているときには、例えば第4図に示す
ように、t+、tt、ts・・・と10秒毎にバッテリ
11の劣化判定が行なわれる。この場合、t、〜t、間
では電圧差ΔVが0.4V以上あるものの、電圧差ΔV
が0.IVより多く減少しているので、バッテリ1!は
劣化していないものと判定される。一方、t、〜t3間
では電圧差ΔVが変化していないので、バッテリ11が
劣化しているものと判定され、時刻t3でオルタネータ
電圧(曲線G1)が、バッテリ電圧(曲線G2)付近ま
で下げられる。
When such alternator voltage control is performed, when the high control is performed, the deterioration of the battery 11 is determined every 10 seconds as t+, tt, ts, etc., as shown in FIG. It will be done. In this case, although the voltage difference ΔV is 0.4 V or more between t and t, the voltage difference ΔV
is 0. Since it has decreased more than IV, battery 1! is determined to have not deteriorated. On the other hand, since the voltage difference ΔV does not change between t and t3, it is determined that the battery 11 has deteriorated, and at time t3, the alternator voltage (curve G1) drops to around the battery voltage (curve G2). It will be done.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明にかかるバッテリ充電装置を備えたエ
ンジンのシステム構成図である。 第2図は、オルタネータとレギュレータの構成を示すフ
ローチャートである。 第4図は一5本発明にかかる電圧制御が行なわれた場合
の、オルタネータ電圧とバッテリ電圧の経時変化を示す
図である。 CF・・・エンジン、3・・・クランク軸、7・・・オ
ルタネータ、lO・・ルギュレータ、ll・・・バッテ
リ、12・・・メイン導線、13・・・車体、17・・
・電気機器、30・・・コントロールユニット。 特許比願人マツダ株式会社 代理人 弁理士 前出 葆 はが1名
FIG. 1 is a system configuration diagram of an engine equipped with a battery charging device according to the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing the configuration of the alternator and regulator. FIG. 4 is a diagram showing changes over time in alternator voltage and battery voltage when voltage control according to the present invention is performed. CF...Engine, 3...Crankshaft, 7...Alternator, lO...Regulator, ll...Battery, 12...Main conductor, 13...Vehicle body, 17...
・Electrical equipment, 30...control unit. Patent applicant Mazda Motor Corporation agent Patent attorney: 1 person named Haga

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)バッテリを充電するオルタネータと、オルタネー
タの発電電圧を制御するレギュレータとが設けられた車
両用バッテリの充電装置において、オルタネータの発電
電圧とバッテリ電圧との間の電圧差を検出し、この電圧
差が設定値以上である期間が一定期間継続したときには
、バッテリが劣化しているものと判定するようにしたこ
とを特徴とする車両用バッテリの充電装置。
(1) In a vehicle battery charging device that is equipped with an alternator that charges the battery and a regulator that controls the voltage generated by the alternator, the voltage difference between the voltage generated by the alternator and the battery voltage is detected, and the voltage A vehicle battery charging device characterized in that the battery is determined to be deteriorated when the difference is equal to or greater than a set value for a certain period of time.
(2)請求項1に記載された車両用バッテリの充電装置
において、 バッテリが劣化していると判定されたときには、オルタ
ネータの発電電圧を低下させてバッテリ電圧に近付ける
ようにしたことを特徴とする車両用バッテリの充電装置
(2) The vehicle battery charging device according to claim 1, characterized in that when it is determined that the battery has deteriorated, the voltage generated by the alternator is lowered to approach the battery voltage. Vehicle battery charging device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020047562A (en) * 2000-12-13 2002-06-22 이계안 Charging Control Device for Automobiles

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