JPH07274411A

JPH07274411A - 車両用発電制御装置

Info

Publication number: JPH07274411A
Application number: JP6061514A
Authority: JP
Inventors: Takahiko Ono; 隆彦大野; Toru Fujiwara; 徹藤原
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-03-30
Filing date: 1994-03-30
Publication date: 1995-10-20

Abstract

(57)【要約】【目的】エンジンの停止，運転に拘らず、常に正確な
バッテリ状態を検出し、バッテリ上がりを未然に防止可
能にする。【構成】スタータスイッチ４が閉から開に切り替わる
前後の、バッテリ電流およびバッテリ電圧からバッテリ
内部抵抗を演算するバッテリ内部抵抗演算部１７と、バ
ッテリ内部抵抗およびバッテリ電流，バッテリ電圧から
バッテリ起電力を演算するバッテリ起電力演算部２０
と、バッテリ起電力からバッテリ温度に対応したバッテ
リ容量を求めるバッテリ容量演算部２１とを設けて、発
電制御部２７に、バッテリ容量，バッテリ内部抵抗およ
びエンジンの回転数から発電機２の発電電圧を決定し、
発電を開始させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両に搭載したバッ
テリの状態を監視することにより、バッテリ上りを防止
するように車両用発電機を制御する車両用発電制御装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２３は例えば特開平５−１３７２７５
号公報に示された従来の車両用発電制御装置におけるバ
ッテリ初期容量検出手順を示すフローチャートである。

【０００３】次に動作について説明する。まず、このバ
ッテリ初期容量検出は、スタータの始動すなわちキース
イッチ（図示せず）のターンオンにより開始され、電流
センサによりバッテリ電流を読み込んで（ステップＳＴ
５０）、このバッテリ電流が１００Ａ以上になるまで待
機し（ステップＳＴ５１）、１００Ａ以上となったらス
タータ始動開始として３秒にセットしたタイマをスター
トして（ステップＳＴ５２）、このバッテリ電流および
バッテリ電圧を読み込む（ステップＳＴ５３）。

【０００４】次に、上記タイマが３秒経過を示したかど
うかを調べ（ステップＳＴ５４）、３秒経過したならス
テップＳＴ５８に進み、経過していなければバッテリ電
流が１５０Ａかどうかを調べ（ステップＳＴ５５）、１
５０ＡでなければステップＳＴ５７にてバッテリ電流が
６０Ａ以下に低下したかどうか調べて、低下していなけ
ればステップＳＴ５３にリターンする。

【０００５】また、１５０ＡであればステップＳＴ５３
で読み込んだバッテリ電圧をメモリに格納して（ステッ
プＳＴ５６）、ステップＳＴ５３にリターンする。これ
により、バッテリ電流が１００Ａになった後、３秒経過
するかまたは６０Ａまで低下するまでの期間において、
バッテリ電流が１５０Ａの時点の最新の１０個のバッテ
リ電圧がメモリに格納される。

【０００６】次に、これら１０個のバッテリ電圧の平均
値を算出し（ステップＳＴ５８）、算出した平均バッテ
リ電圧ＶＢｍが所定のしきい値電圧レベルＡより大きい
かどうかを調べ（ステップＳＴ５９）、大きければ十分
にスタータ再始動可能であるのでバッテリ初期状態良好
すなわち初期充電量充分と判定してフラグを１とし、そ
うでなければバッテリ初期状態不良すなわち初期充電不
足と判定してフラグを０とし、ルーチンを終了する。

【０００７】そして、かかる発電制御では、バッテリ電
流ＩＢが１５０Ａの時のバッテリ電圧をＶＢとし、バッ
テリ起電力をＥＢ、バッテリ内部抵抗をＲＢとすると、
これらの間には、ＥＢ＝ＩＢ・ＲＢ＋ＶＢの関係が成り
立つ。従って、バッテリ温度，内部抵抗ＲＢが一定の場
合、起電力ＥＢはその時のバッテリ容量に応じて決まる
ため、バッテリ電圧ＶＢを検出することでバッテリ容量
を間接的に判定することができる。

【０００８】また、発電機の発電電圧を２段階に切り換
えて、それぞれの電圧発生時の発電機出力電流の偏差を
求め、その電流偏差と所定値とを比較してバッテリ放電
状態を判定するものが、特開平４−１３３８３７号公報
などに示されている。

【０００９】さらに、エンジンの停止中に、間欠的にバ
ッテリ放電電流を検出として、バッテリ容量の記憶値を
更新するものが特開平４−３６８４３２号公報に示され
ており、また、例えばバッテリ充放電電流を検出するも
のとして、ホール素子を用いた電力損失の小さい非接触
型の電流センサが用いられている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の車両用発電制御
装置は以上のように構成されているので、バッテリの起
電力ＥＢは、上記のようにＩＢ，ＲＢ，ＶＢにより求め
られるものの、実際には、バッテリ温度は一定ではない
ため、バッテリ起電力ＥＢに対するバッテリ容量の変化
を考慮する必要があるほか、バッテリ内部抵抗ＲＢが増
大していた場合、充分に充電されているバッテリであっ
てもバッテリ電圧ＶＢが低めに検出されるなどの問題点
があった。

【００１１】また、スタータ回路の配線不良によってス
タータ回路抵抗が増大していた場合、放電ぎみのバッテ
リであってもバッテリ電圧ＶＢが高めに検出されるとい
ったことが考慮されていないため、従来の容量検出方法
ではバッテリの温度や抵抗の変化に起因してバッテリの
初期容量を誤判定するおそれがあるなどの問題点があっ
た。

【００１２】また、発電機の発電電圧を上記のように２
段階に切り換えて、バッテリの放電状態を判定するもの
では、発電機の発電電圧を切り換えた時の発電機の出力
電流偏差と、予め設定された所定値とを比較してバッテ
リの放電を判定しているため、発電電圧の切り換えによ
って変化する電気負荷電流の変化分が電流偏差に含まれ
てしまい、電気負荷の作動状態によっては、検出された
偏差中に電気負荷電流の変化成分が混在し、判定を誤る
おそれがあるなどの問題点があった。

【００１３】さらに、バッテリ温度によって変化するバ
ッテリ受け入れ特性やバッテリ劣化に起因するバッテリ
特性の変化については考慮されておらず、バッテリにと
って不適性な充電制御となるなどの問題点があった。

【００１４】また、エンジンの停止中にバッテリ放電電
位を検出し、上記のようにバッテリ容量の記憶値を更新
するものでは、エンジン停止直前のバッテリ容量と、エ
ンジン停止中のバッテリ放電電流の積算値とからバッテ
リ容量を求めているため、放電電流の大きさやバッテリ
温度によって変化するバッテリの実質的な容量（以下、
実質容量と称す）を検出することができず、最悪の場
合、始動困難を引き起こすなどの問題点があった。

【００１５】さらに、電流検出手段としてホール素子を
用いたものでは、設計精度や製造上のバラツキに起因し
てオフセット誤差や、ゲイン誤差を有することがあり、
正確なバッテリ状態の検出や発電機の制御ができないな
どの問題点があった。

【００１６】請求項１の発明は上記のような問題点を解
消するためになされたもので、バッテリ初期状態を正確
に検出できる車両用発電制御装置を得ることを目的とす
る。

【００１７】請求項２の発明はバッテリ容量とバッテリ
の劣化状態を正確に検出できる車両用発電制御装置を得
ることを目的とする。

【００１８】請求項３の発明はエンジン停止中における
バッテリ上りを確実に防止できる車両用発電制御装置を
得ることを目的とする。

【００１９】請求項４の発明は電流検出手段のオフセッ
ト誤差を補正することで、より正確にバッテリ電流を検
出できる車両用発電制御装置を得ることを目的とする。

【００２０】請求項５の発明は電流検出手段のゲイン誤
差を補正することで、より正確にバッテリ電流を検出で
きる車両用発電制御装置を得ることを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る車
両用発電制御装置は、スタータスイッチが閉から開に切
り替わる前後の、バッテリ電流およびバッテリ電圧から
バッテリ内部抵抗を演算するバッテリ内部抵抗演算部
と、上記バッテリ内部抵抗および上記バッテリ電流，バ
ッテリ電圧からバッテリ起電力を演算するバッテリ起電
力演算部と、上記バッテリ起電力からバッテリ温度に対
応したバッテリ容量を求めるバッテリ容量演算部とを設
けて、発電制御部に、上記バッテリ容量，バッテリ内部
抵抗および上記エンジンの回転数から発電機の発電電圧
を決定させ、発電を開始させるようにしたものである。

【００２２】請求項２の発明に係る車両用発電制御装置
は、バッテリ電流，バッテリ電圧およびバッテリ温度の
実測値から第１のバッテリ容量を得る第１バッテリ容量
検出部と、上記バッテリ電流の方向，バッテリ充放電
量，上記バッテリ電流およびバッテリ温度にもとづくバ
ッテリ容量補正値から第２のバッテリ容量を演算する第
２バッテリ容量演算部とを設けて、バッテリ劣化判定部
に、上記第１のバッテリ容量および上記第２のバッテリ
容量を比較させ、これらのバッテリ容量が一致しない場
合にバッテリ劣化と判定させ、警報手段に、バッテリ劣
化の判定時に警報を発生させるようにしたものである。

【００２３】請求項３の発明に係る車両用発電制御装置
は、エンジンの停止を検出するエンジン作動判定部と、
バッテリの放電量を演算するバッテリ放電量演算部と、
上記放電量および上記バッテリの放電電流，上記バッテ
リの温度に応じたそれぞれの容量補正値から実質容量を
演算するバッテリ容量演算部とを設け、バッテリ過放電
判定部に、上記実質容量をもとにバッテリの第１の過放
電状態および第２の過放電状態を検出させ、さらに警報
制御部に、上記第１の過放電状態の検出時に、バッテリ
過放電を警報手段に警報させ、上記第２の過放電状態の
検出時に負荷への通電を強制遮断させるようにしたもの
である。

【００２４】請求項４の発明に係る車両用発電制御装置
は、発電機の発電電圧をバッテリが充電も放電もされな
い電圧に変更し、実際のバッテリ電圧がその変更した電
圧に達したか否かを判定する発電制御部と、上記実際の
バッテリ電圧が上記変更した電圧に達したときのバッテ
リ電流からバッテリ電流のオフセット誤差量を検出する
オフセット誤差検出部とを設けて、オフセット誤差補正
量演算部に、上記オフセット誤差量にもとづきオフセッ
ト誤差補正量を演算させるようにしたものである。

【００２５】請求項５の発明に係る車両用発電制御装置
は、発電機の発電電圧を所定の複数段階のバッテリ電圧
に変更し、実際のバッテリ電圧がその変更した電圧に達
したか否かを判定する発電制御部と、上記実際のバッテ
リ電圧が上記変更した各バッテリ電圧に達したときのバ
ッテリ電流からバッテリ電流のゲイン誤差量を検出する
ゲイン誤差検出部とを設けて、ゲイン誤差補正量演算部
に、上記ゲイン誤差量にもとづきゲイン誤差補正量を演
算させるようにしたものである。

【００２６】

【作用】請求項１の発明における車両用発電制御装置
は、エンジンの始動に際し、スタータスイッチが閉成状
態から開成状態に切り替わる前後のバッテリ電流，バッ
テリ電圧，バッテリ温度をもとにバッテリ内部抵抗とバ
ッテリ容量を求めて、バッテリ初期状態を判定し、その
後に、発電機の発電を開始することで、常に、正確なバ
ッテリ初期状態を検出可能にする。

【００２７】請求項２の発明における車両用発電制御装
置は、エンジン運転中は、バッテリ電流を検出し、これ
から得たバッテリ充電電流とバッテリ受け入れ特性とか
ら検出した第１のバッテリ容量（実測によるバッテリ容
量）と、上記バッテリ充放電量から演算した第２のバッ
テリ容量（計算によるバッテリ容量）とを比較すること
により、バッテリ劣化状態を判定することで、正確なバ
ッテリの容量とバッテリの劣化状態を検出する。

【００２８】請求項３の発明における車両用発電制御装
置は、エンジン停止中のバッテリ放電電流とバッテリ温
度を検出し、バッテリ放電電流およびバッテリ温度によ
って変化する実質容量を演算し、バッテリの過放電を検
出した時には警報を発して電気負荷の停止を促すと共
に、さらに過放電が進行した時には通電中の電気負荷を
強制遮断し、エンジン停止中のバッテリ上がりを未然に
防止する。

【００２９】請求項４の発明における車両用発電制御装
置は、エンジンの運転中に、発電機の出力電圧を、バッ
テリが放電も充電もしないレベルに切り換え、その出力
電圧の時のバッテリ充電電流を検出して電流検出手段の
オフセット誤差の補正を行うことで、電流検出手段の設
計精度や製造上のバラツキに起因する誤差を補正し、正
確なバッテリ電流の検出を可能にする。

【００３０】請求項５の発明における車両用発電制御装
置は、エンジンの運転中に、発電機の出力電圧を数段階
に切り換え、それぞれの出力電圧の時のバッテリ充電電
流を検出して電流検出手段のゲイン誤差の補正を行うこ
とで、電流検出手段の設計精度や製造上のバラツキに起
因する誤差を補正し、正確なバッテリ電流の検出を可能
にする。

【００３１】

【実施例】

実施例１．以下、請求項１の発明の一実施例を図につい
て説明する。図１において、１はバッテリ、２は発電
機、３はエンジンを始動するためのスタータ、４はスタ
ータ３を投入・遮断するスタータスイッチ、５はマイク
ロコンピュータを内蔵した制御装置（制御手段）であ
る。

【００３２】また、６はバッテリ電流を検出する電流検
出手段、７はバッテリ電圧を検出する電圧検出手段、８
はバッテリ温度を検出する温度検出手段、９はエンジン
回転数を検出する回転数検出手段、１０はスタータ作動
検出手段で、スタータ３の作動状態を検出し、制御装置
５により以上の検出結果からバッテリ初期状態を判定し
ている。

【００３３】さらに、上記制御装置５は上記各検出結果
と車両状態検出手段１１の検出結果とから発電機２を制
御している。また、１２は発電機２やバッテリ１等の電
源系システムの異常が検出された場合、搭乗者に警報を
発する警報手段である。

【００３４】次に、動作について説明する。図２は始動
時のスタータ作動信号，バッテリ電圧およびバッテリ電
流を示すタイムチャートであり、時刻ｔ０から時刻ｔ１
の期間ではエンジンは停止し、スタータ３も停止してい
る。この状態から時刻ｔ１にてエンジンを始動させよう
とすると、スタータスイッチ４が閉成され、スタータ作
動信号はオフからオンとなる。

【００３５】これによってバッテリ１からスタータ３に
電流が流れ、バッテリ電圧は低下する。そして、エンジ
ンが完爆（始動完了）後、時刻ｔ２にてスタータスイッ
チ４が開成されると、スタータ作動信号はオンからオフ
となり、バッテリ電圧は急増し、バッテリ電流は急減す
る。

【００３６】この時、発電機２は、まだ発電を開始して
いない為、バッテリは自律的な放電特性に応じた挙動を
示す。この時刻ｔ２において、バッテリ出力が急変する
前後（図２のａ，ｂ点）のバッテリ電圧，バッテリ電流
を検出する。

【００３７】ここで、上記ａ，ｂの２点でのバッテリ出
力の急変動作を図３（ａ），（ｂ）の等価回路について
説明する。図において、３はスタータ、４はスタータス
イッチ、５は電気負荷で、これはインジェクタや点火コ
イル等、エンジン運転に必要な負荷を総括したものであ
る。図３（ａ）ではスタータスイッチ４が閉成されてお
り、図３（ｂ）では開成されている。

【００３８】いま、図２のａ点のバッテリ電圧，バッテ
リ電流を、それぞれＶＢ１，ＩＢ１とし、図２のｂ点の
バッテリ電圧，バッテリ電流を、それぞれＶＢ２，ＩＢ
２として、バッテリ１の起電力をＥＢ、内部抵抗をＲＢ
とすると、図３（ａ），（ｂ）より、ａ点での起電力Ｅ
Ｂは、ＥＢ＝ＩＢ１・ＲＢ＋ＶＢ１となり、ｂ点での起
電力ＥＢは、ＥＢ＝ＩＢ２・ＲＢ＋ＶＢ２となる。

【００３９】従って、バッテリ内部抵抗ＲＢは、ＲＢ＝
（ＶＢ２−ＶＢ１）／（ＩＢ１−ＩＢ２）として求めら
れる。また、バッテリ内部抵抗は、バッテリ温度に応じ
て図４に示す特性を有する。

【００４０】従って、このバッテリ温度に対応する正規
の内部抵抗と、上記式で求められた内部抵抗ＲＢとを比
較することで、現在のバッテリ１の内部抵抗ＲＢの良否
を判定することができる。もし、求められたバッテリ内
部抵抗ＲＢが正規の値に比べて大きければ、内部抵抗の
増大が進行していると判断できる。

【００４１】次に、バッテリ容量の演算方法について説
明する。上記内部抵抗ＲＢを、上記ａ点，ｂ点における
２つの起電力ＥＢの上記式に代入すると、このバッテリ
起電力ＥＢが求められる。さらに、バッテリ起電力ＥＢ
とバッテリ容量ＣＢとの間には図５に示す関係があるこ
とから、バッテリ温度を同時に検出しておけば、容易に
バッテリ容量が求められる。

【００４２】なお、上記の内部抵抗は、温度条件が一定
であれば、略決まった値を持ち、その値はバッテリの定
格容量によって異なることは周知の通りである。

【００４３】次に、上記制御装置５の構成を図６のブロ
ック図に従って説明する。図において、１５はスタータ
作動検出手段１０により検出されたスタータの作動を判
定するスタータ作動判定部、６，７はスタータスイッチ
４が閉から開に移行する前後の上記のバッテリ電流ＩＢ
１，ＩＢ２およびバッテリ電圧ＶＢ１，ＶＢ２を検出す
る電流検出手段および電圧検出手段、１６は検出された
電流，電圧を一時記憶する電流・電圧記憶部である。

【００４４】１７はバッテリ内部抵抗演算部で、上記式
を用いて内部抵抗ＲＢを演算する。１９は内部抵抗良否
判定部で、温度検出手段によって検出されたバッテリ温
度と、予め、制御装置内に記憶された図４に示すような
バッテリ温度―内部抵抗特性とから、現在のバッテリ内
部抵抗ＲＢの状態を判定する。

【００４５】また、２０はバッテリ起電力演算部で、こ
れが上記内部抵抗ＲＢと上記式とからバッテリ起電力Ｅ
Ｂを演算するとともに、この起電力ＥＢと、予め制御装
置５内に記憶された図５に示すようなバッテリ容量演算
部２１と、バッテリ温度ＴＢとから、バッテリ容量ＣＢ
を求める。２２はこのバッテリ容量を格納する、バッテ
リ容量記憶部である。

【００４６】また、１９は内部抵抗良否判定部、２４は
バッテリ内部抵抗が良好と判定されたにも拘らず、クラ
ンキング回転数が低い場合、スタータ回路配線の抵抗が
増加したと判断するスタータ配線良否判定部、２５はバ
ッテリ内部抵抗ＲＢの増加，バッテリ容量ＣＢの低下，
スタータ配線抵抗の増加，発電状態等の不具合を識別
し、警報手段１２により警報を発する警報制御部であ
る。２７は発電制御部で上記バッテリ容量ＣＢが演算さ
れた後に、諸情報（バッテリ状態，車両状態等）をもと
に車両に最適な発電電圧を決定し、発電機２の制御を開
始する。

【００４７】以下、図７のフローチャートに従って制御
装置の動作を説明する。この処理はキースイッチ（図示
せず）のオンによって開始される。キースイッチがオン
されると、先ず、フラグや変数のリセット等の初期設定
を行う（ステップＳＴ１００）。そして、各検出手段１
０，８，１１などから、スタータ作動信号，バッテリ温
度，車両状態等を読み込み（ステップＳＴ１０１）、ス
タータがオンしているか否かを判定する（ステップＳＴ
１０２）。

【００４８】そして、スタータスイッチ４がオンしてい
ると判定された場合、バッテリ電流ＩＢ１，電圧ＶＢ
１，クランキング（エンジン）回転数を検出し（ステッ
プＳＴ１０３）、これらを記憶した後（ステップＳＴ１
０４）、ステップＳＴ１０１からステップＳＴ１０４の
処理を繰り返す。

【００４９】この後、スタータスイッチ４がオンからオ
フになるとエンジンの始動に成功したか否かを判定し
（ステップＳＴ１０５）、エンストの場合は処理を抜け
る。一方、エンジンの始動に成功（完爆）した場合、バ
ッテリ電流ＩＢ２、電圧ＶＢ２を検出し（ステップＳＴ
１０６）、これと、ステップＳＴ１０４にて記憶したバ
ッテリ電流ＩＢ１、電圧ＶＢ１とから、バッテリ内部抵
抗ＲＢを演算する（ステップＳＴ１０７）。

【００５０】そして、バッテリ内部抵抗ＲＢの良否を判
定し（ステップＳＴ１０８）、この判定の結果、バッテ
リ内部抵抗ＲＢが良好の場合、内部抵抗フラグＲ＝０と
し（ステップＳＴ１０９）、バッテリ内部抵抗ＲＢが増
加している場合、内部抵抗フラグＲ＝１とする（ステッ
プＳＴ１１０）。

【００５１】次に、上記バッテリ内部抵抗ＲＢと、図２
のａ点，ｂ点におけるバッテリ電圧，バッテリ電流とか
ら、バッテリ起電力ＥＢを演算し（ステップＳＴ１１
１）、さらにバッテリ温度をもとにバッテリ容量ＣＢを
演算する（ステップＳＴ１１２）。そして、バッテリ容
量ＣＢの状態を判定する（ステップＳＴ１１３）。ここ
でバッテリが充分に充電されている場合には、バッテリ
容量フラグＣ＝０とし（ステップＳＴ１１４）、バッテ
リの放電が進行している場合、バッテリ容量フラグＣ＝
１とし、ステップＳＴ１１６に進む。

【００５２】このステップＳＴ１１６ではステップＳＴ
１０１にて検出した車両状態とステップＳＴ１０４で記
憶したクランキング回転数とから、適正な回転数であっ
たか否かを判定する。

【００５３】すなわち、始動時はスタータによってエン
ジンを回転させるため、エンジンを回転させるという抵
抗力にスタータ３の出力が打ち勝つことによってクラン
キング回転数が決まる。従って、満充電のバッテリ１に
比べ、放電したバッテリ１ではスタータ３への供給エネ
ルギーが減少する（バッテリの出力電流が小さくなり、
電圧降下も大きくなる）ため、クランキング回転数が低
くなる。

【００５４】また、バッテリ１が低温である場合、バッ
テリ１の出力性能が低下したり、エンジンが低温である
場合、エンジンオイルの粘性や摩擦増大が始動の妨げと
なってクランキング回転数が低くなる。

【００５５】従って、車両状態（バッテリ状態，エンジ
ン温度など）から上記の条件を考慮した時のクランキン
グ回転数を求め、これと実際の回転数とを比較すること
で適正な車両状態に相応の回転数であったか否かを判定
できる。この結果、実際の回転数が上記の条件を加味し
た値より低い場合、不適正であると判定することにな
る。

【００５６】上記判定の結果、クランキング回転数が正
常の場合は、始動系フラグＳ＝０とし（ステップＳＴ１
１７）、クランキング回転数が低いと判定された場合
は、先に設定された内部抵抗フラグＲ＝０か否かを判定
する（ステップＳＴ１１８）。

【００５７】ここで、Ｒ＝０の場合、内部抵抗ＲＢが正
常にも拘らず、クランキング回転数が低いので、原因は
スタータ側にある（例えば、配線抵抗の増加など）と判
断して、始動系フラグＳ＝１とする（ステップＳＴ１１
９）。そしてステップＳＴ１１８にてＲ＝１の場合、ス
タータ系の配線抵抗の増大が原因ではないと判断し、ス
テップＳＴ１１７に進んで始動系フラグＳ＝０としてス
テップＳＴ１２０に進む。

【００５８】このステップＳＴ１２０では、内部抵抗フ
ラグＲ＝１であれば内部抵抗増加（バッテリ不良）、バ
ッテリ容量フラグＣ＝１であればバッテリ１が充電不
足、始動系フラグＳ＝１であればスタータ回路の配線不
良といった警報を発する。また、最後に、発電を許可
し、処理を抜ける（ステップＳＴ１２１）。ここで、発
電が許可されると、発電制御部２７は、バッテリ１や車
両の状態に応じて発電機２の発電電圧を決定し、発電を
開始する。

【００５９】なお、上記車両状態検出手段１１は、エン
ジン制御コンピュータが従来より持ち合わせている信
号、例えば、エンジン回転数，吸入空気量，車速，スロ
ットル開度，冷却水温，ブレーキスイッチ，スタータス
イッチ，ニュートラルスイッチなどをもとに、車両の始
動，停止，加速，減速，定常走行、また、エンジンの温
度状態，負荷状態などを検出するものであり、発電制御
部２７は、これらの状態に適した発電量に制御（発電電
圧の制御）する。

【００６０】具体的には、スタータスイッチ４のオンに
よって始動を判別したり、車速，回転数，スロットル開
度の変化状態，ブレーキスイッチの状態によって加速や
減速を判別する。

【００６１】また、これらの車両状態は、エンジン制御
コンピュータに判別させ、車両状態のみを制御装置に入
力してもよいし、発電制御部２７に必要最小限の信号を
直接入力し、発電制御部２７が車両状態を判別するよう
にしてもよい。

【００６２】実施例２．図８は請求項２の発明の一実施
例を示す制御装置のブロック図であり、３１はエンジン
運転中か否かを判定し、エンジン運転中であれば、本制
御を実行可能にするエンジン作動判定部、３２はバッテ
リ電流，バッテリ電圧，バッテリ温度の検出値にもとづ
き実測容量Ｃ１を検出する第１バッテリ容量検出部、３
３はその実測容量としての第１バッテリ容量を記憶する
第１バッテリ容量記憶部である。

【００６３】また、３４は時々刻々と変化するバッテリ
電流の方向（充電か放電か）を判定するバッテリ充放電
判定部、３５はその方向判定と同時に充放電量の絶対値
を演算する充放電量演算部、３６はバッテリ電流の大き
さから、５時間率容量を基準とした時の実質容量を決定
する電流量補正部、３７はバッテリ温度から２５℃時容
量を基準とした時の実質容量を決定する温度補正部であ
る。

【００６４】さらに、３８は第１のバッテリ容量Ｃ１を
初期容量とし、充放電方向，充放電量，電流量補正，温
度補正によって第２のバッテリ容量Ｃ２を演算する第２
バッテリ容量演算部、３９は上記第２のバッテリ容量
（計算値）と、最新の第１のバッテリ容量（実測値）と
を比較し、両結果が一致しない場合、バッテリ１が劣化
していると判断するバッテリ劣化判定部で、この判定結
果に従って警報制御部２５が警報手段１２に警報を発生
させる。

【００６５】また、２７は諸情報（バッテリ状態、車両
状態等）をもとに車両に最適な発電電圧を決定し、発電
機の制御を行う発電制御部である。

【００６６】以下、図９のフローチャートに従って制御
装置５の動作を説明する。まず、ステップＳＴ２００に
て、カウンタ値Ｔ＝０、バッテリ劣化フラグＢ＝０の初
期設定を行う。次にステップＳＴ２０１にて車両状態を
検出し、さらに、ステップＳＴ２０２にてエンジン運転
中か否かを判定する。ここで、エンジンが運転中でなけ
れば処理を抜ける。

【００６７】一方、エンジンが運転中であればバッテリ
電流ＩＢ、バッテリ電圧ＶＢ、バッテリ温度ＴＢを検出
する（ステップＳＴ２０３）。さらに、カウンタ値Ｔが
零か否かを判定する（ステップＳＴ２０４）。今、Ｔ＝
０であるのでステップＳＴ２０５に進んで第１のバッテ
リ容量Ｃ１を演算し、さらに、第２のバッテリ容量演算
のための初期容量ｍ₀ に上記Ｃ１を格納する（ステップ
ＳＴ２０６）。

【００６８】次に、ステップＳＴ２０３にて検出したバ
ッテリ電流ＩＢと検出周期（時間）の積をとり、バッテ
リ充放電量を演算し（ステップＳＴ２０７）、初期容量
ｍ₀と、後述の電流量補正値（バッテリ電流値に応じて
実質容量に補正）と、温度補正値（バッテリ温度に応じ
て実質容量に補正）とによって第２のバッテリ容量Ｃ２
を求める（ステップＳＴ２０８）。

【００６９】そして、次のステップＳＴ２０９では初期
容量ｍ₀ をＣ２に更新（ｍ₀ ＝Ｃ２）し、カウンタ値Ｔ
をカウントアップして（ステップＳＴ２１０）、カウン
タ値Ｔが所定値を越えたか否かを判定する（ステップＳ
Ｔ２１１）。この判定の結果、所定値を越えていない場
合にはステップＳＴ２０１に戻る。

【００７０】この場合、ステップＳＴ２０１からステッ
プＳＴ２０４までは上記と同様の処理を行うが、ステッ
プＳＴ２０４では今回以降、Ｔ≠０であるので、ステッ
プＳＴ２０５とステップＳＴ２０６の処理は実行せずに
ステップＳＴ２０７へ進み、ステップＳＴ２０７からス
テップＳＴ２１１までの処理を行う。カウンタ値Ｔが所
定値を越えるまで以上の繰り返し処理を実行し、計算値
である第２のバッテリ容量Ｃ２が更新される。

【００７１】そして、カウンタ値Ｔが所定値を越えた時
点で、第１のバッテリ容量Ｃ１を再び演算し（ステップ
ＳＴ２１２）、最新の第１のバッテリ容量Ｃ１と最後に
ステップＳＴ２０８で演算された第２のバッテリ容量Ｃ
２とを比較し、ほぼ等しい場合はバッテリ１の劣化なし
と判断し、バッテリ劣化フラグＢ＝０を設定する（ステ
ップＳＴ２１４）。

【００７２】一方、上記比較の結果、バッテリ容量Ｃ
１，Ｃ２が著しく異なる場合はバッテリ劣化と判断し、
バッテリ劣化フラグＢ＝１を設定し（ステップＳＴ２１
５）、ステップＳＴ２１６に進む。このステップＳＴ２
１６ではバッテリ劣化フラグＢ＝１であればバッテリが
劣化していることを警報し、処理を抜ける。

【００７３】この実施例において、バッテリ１の受け入
れ特性を図１０に示す。これによればバッテリ充電電圧
が一定の場合、バッテリ１の充電電流は、バッテリ温度
に応じて図のような特性を有する。従って、バッテリ１
の温度ＴＢの時のバッテリ充電電流ＩＢから、上記のよ
うな第１のバッテリ容量Ｃ１が得られる。

【００７４】次に、上記第２のバッテリ容量の演算方法
について説明する。バッテリ充放電量の演算：バッテ
リ充放電電流は、マイクロコンピュータの動作クロック
の周期、あるいは、クロックの分周された周期のタイミ
ングで検出されるので、バッテリ電流ＩＢとその検出周
期との積によってバッテリに放電、あるいは充電される
電力量（ＡＨ：アンペア・アワー）が演算できる。

【００７５】電流値によるバッテリ容量の補正：次に
バッテリ電流ＩＢと放電量とからバッテリ容量を補正す
る方法を説明する。５時間率電流で放電した時のバッテ
リ容量を基準（＝１００％）とすると、放電電流の大き
さ（時間率電流）によって実質容量は図１１のように変
化する。従って、バッテリ１の放電に伴う容量の演算は
放電電流の大きさに応じて変化する特性を考慮する必要
がある。

【００７６】例えば、Ａ時間率電流（＝放電電流ｉアン
ペア）の時の実質容量は５時間率容量Ｃ（ＡＨ）のＰ
（％）であったとし、放電電流ｉでｎ時間放電したとす
ると、容量変化分を定数と変数とによって決まる値Δｍ
（％）とした場合に、この放電バッテリ容量の変化分Δ
ｍ₁ は、Δｍ₁ （％）＝｛ｉ×ｎ（ＡＨ）｝／｛Ｃ×Ｐ
÷１００（ＡＨ）｝×１００で求められる。

【００７７】従って、放電前の初期容量をｍ₀ とする
と、放電後の容量はｍ₀ −Δｍ₁ で得られる。なお、充
電の場合は充電効率η（例えばη＝１.２〜１.４）を考
慮し、例えば、充電電流ｉの時の実質容量は５時間率容
量Ｃ（ＡＨ）のＰ（％）であったとし、充電電流ｉでｎ
時間充電したとすると、この充電によるバッテリ容量の
変化分Δｍ₂ は、Δｍ₂ （％）＝｛ｉ×ｎ（ＡＮ）｝／
｛η×Ｃ×Ｐ÷１００（ＡＨ）｝×１００で求められ
る。従って、充電前の初期容量をｍ₀ とすると、充電後
の容量はｍ₀ ＋Δｍ₂ で得られる。

【００７８】温度によるバッテリ容量の補正：次にバ
ッテリ温度ＴＢと放電量とからバッテリ容量を補正する
方法を説明する。バッテリ温度２５℃の時の満充電バッ
テリ容量を基準（＝１００％）とすると、温度によって
実質容量は図１２のように変化する。

【００７９】従って、バッテリ容量の演算はバッテリ温
度ＴＢに応じて変化する特性を考慮する必要がある。例
えば、バッテリ温度Ｔ℃の実質容量は２５℃の容量Ｃ
（ＡＨ）のＰ（％）であったとし、放電電流ｉでｎ時間
放電したと仮定すると、この放電によるバッテリ容量の
変化分Δｍ₃ は、Δｍ₃ （％）＝｛ｉ×ｎ（ＡＨ）｝／
｛Ｃ×Ｐ÷１００（ＡＨ）｝×１００で求められる。し
たがって、放電前の容量をｍ₀ とすると、放電後の容量
はｍ₀ −Δｍ₃ で得られる。

【００８０】なお、充電の場合は充電効率ηを考慮し、
例えば、バッテリ温度Ｔ℃の実質容量は２５℃の容量Ｃ
（ＡＨ）のＰ（％）であったとし、充電電流ｉでｎ時間
充電したとすると、この充電によるバッテリ容量の変化
分Δｍ₄ は、Δｍ₄ （％）＝｛ｉ×ｎ（ＡＨ）｝／｛η
×Ｃ×Ｐ÷１００（ＡＨ）｝×（１／ｎ）×１００で求
められる。従って、充電前の容量をｍ₀ とすると、充電
後の容量はｍ₀ ＋Δｍ₄ で得られる。そして、このよう
な各変化分Δｍ₁ 〜Δｍ₄ によって、上記バッテリ電流
およびバッテリ温度に応じた補正により実質容量として
上記のような第２のバッテリ容量Ｃ２を得る。

【００８１】バッテリ劣化の判定：上記のようにして
得られる第１のバッテリ容量Ｃ１（実測容量）と、第２
のバッテリ容量Ｃ２（計算による容量）とを周期的に比
較し、Ｃ２に対してＣ１が異常に小さい場合、バッテリ
劣化と判断する。

【００８２】実施例３．図１３は請求項３の発明の一実
施例による車両用発電制御装置を示す回路図であり、図
において、図１と符号が同じものは同一の機能を有する
ため、その重複する説明を省略する。この実施例では、
エンジン停止時にも動作可能な電気負荷１３と、バッテ
リ過放電時に上記電気負荷１３を強制遮断できるスイッ
チ手段としての電気的強制遮断手段１４と、上記電気負
荷１３を手動で投入，遮断するスイッチ１５とを別に設
けている。

【００８３】次にこの実施例の制御装置における要部構
成を図１４のブロック図に従って説明する。図におい
て、４０は車両状態検出手段１１の検出結果をもとに、
エンジンが停止しているか否かを判定するエンジン作動
判定部、４１はエンジンの停止が初めて検出されたと
き、エンジン停止直前のバッテリ容量を記憶するバッテ
リ容量記憶部である。そして、６，７は上記のようにエ
ンジンが停止中であるときの、バッテリ電流ＩＢおよび
バッテリ温度ＴＢを検出する電流検出手段および温度検
出手段である。

【００８４】また、４２はバッテリ放電量演算部で、こ
れがマイクロコンピュータの動作クロックの周期、ある
いは、クロックの分周された周期で検出されたバッテリ
放電電流と、その検出周期（時間）との積によって放電
量（ＡＨ：アンペア・アワー）を演算する。

【００８５】４３はバッテリ容量演算部で、これは初回
に限り、エンジン停止直前のバッテリ容量を初期容量と
して上記バッテリ放電量演算部４２で演算された放電量
と、電流量補正部４４での補正結果（放電電流に応じた
実質容量の決定）と、温度補正部４５での補正結果（バ
ッテリ温度に応じた実質容量の決定）とから実質容量を
演算する。なお、これ以降の容量演算に関する初期値
は、バッテリ容量演算部の演算結果が使われる。

【００８６】そして、４６はバッテリ容量演算部４３に
て求められたバッテリ容量をもとに、バッテリの過放電
状態を判定するバッテリ過放電判定部、１２は第１の過
放電状態を検出すると、警報制御部２５を介して搭乗者
にバッテリ過放電を警報する警報手段である。さらに過
放電が進行し、第２の過放電状態を検出すると、図１３
のスイッチ手段としての電気負荷強制遮断手段１４に指
令を発し、通電中の負荷を強制遮断してバッテリ上がり
を防止するように機能する。なお、電流量補正部４４お
よび温度補正部４５の動作は実施例２で述べた方法が適
用される。

【００８７】なお、上記バッテリ過放電判定部４６は、
バッテリ１の放電レベルとして、満充電ではないが放電
量としては望ましくないレベル（再始動するには余裕が
あるが、これ以上、放電させたくないレベル）を第１の
過放電状態とし、さらに放電が進行してこれ以上、放電
すると再始動が不可能となるレベルを第２の過放電状態
と定義する。

【００８８】そして、車両に搭載されるスタータとバッ
テリの定格から決まる上記の第１，第２の放電レベルを
予め、制御装置内のメモリに記憶させておき、バッテリ
電流とバッテリ温度とから演算されたバッテリ容量と上
記の第１，第２のバッテリ容量（放電レベル）とを比較
することで各々の過放電状態を判定することになる。

【００８９】次に、図１５のフローチャートに従ってこ
の制御装置５の動作を説明する。先ず、ステップＳＴ３
００にて、初期容量およびフラグの初期設定を行う。次
に、車両状態を検出し（ステップＳＴ３０１）、さらに
エンジン停止中か否かを判定する（ステップＳＴ３０
２）。ここで、エンジン回転中であれば、初期容量とフ
ラグのクリアおよび後述の警報処理が実行されている場
合、その解除を行って処理を抜ける（ステップＳＴ３１
６）。

【００９０】一方、エンジン停止中であれば初期容量ｍ
₀ が零か否かを判定する（ステップＳＴ３０３）。ｍ₀
＝０であれば、エンジン停止直前のバッテリ容量をｍ₀
に読み込み、初期容量とする（ステップＳＴ３０４）。
ｍ₀ ≠０であれば何もしないでステップＳＴ３０５に進
む。続いて、バッテリ電流，バッテリ温度を検出し（ス
テップＳＴ３０５）、これからバッテリ放電量を演算す
る（ステップＳＴ３０６）。

【００９１】さらに上記Δｍ₁ （％）の式による電流量
補正を行ってバッテリ容量を補正し、さらに上記Δｍ₃
（％）の式による温度補正を行ってバッテリ容量を演算
する（ステップＳＴ３０７）。そして、こうして得られ
たバッテリ容量を新たな初期容量としてｍ₀ に格納する
（ステップＳＴ３０８）。

【００９２】次に、こうして演算されたバッテリ容量が
第１の過放電容量を下回ったか否かを判定する（ステッ
プＳＴ３０９）。この第１の過放電容量とは、「実用上
問題ないが、望ましくは放電させたくない容量レベル」
を指す。上記バッテリ容量が第１の過放電容量まで低下
していない場合、バッテリ容量フラグＣ＝０とし（ステ
ップＳＴ３１０）、もし、バッテリ容量が第１の過放電
容量以下に低下している場合、フラグＣ＝１とする（ス
テップＳＴ３１１）。

【００９３】続いて、ステップＳＴ３１２では、ステッ
プＳＴ３０７にて演算されたバッテリ容量が第２の過放
電容量を下回ったか否かを判定する。この第２の過放電
容量とは、「例えば、エンジンの再始動が最低数回は可
能な容量レベル」を指す。バッテリ容量が第２の過放電
容量まで低下していない場合、ステップＳＴ３１３に進
んで負荷遮断フラグＥ＝０とする。

【００９４】もし、バッテリ容量が第２の過放電容量以
下に低下している場合、ステップＳＴ３１４に進んでフ
ラグＥ＝１とし、上記フラグＣ，フラグＥの状態に応じ
て警報処理を実行する（ステップＳＴ３１５）。Ｃ＝１
の場合、搭乗者に警報を発することで、エンジン停止中
の電気負荷の使用中止やエンジン始動を促し、バッテリ
放電の促進を防止する。Ｅ＝１の場合、使用中の電気負
荷を強制遮断する。

【００９５】この場合、搭乗者がヘッドランプ等を消し
忘れて車両を離れた場合でもバッテリ上がりを防止し、
再始動の機会を確保できる。

【００９６】実施例４．図１６は請求項４および請求項
５の発明の一実施例を示す制御装置のブロック図であ
り、図において、４０は車両状態検出手段１１の検出結
果より、エンジンが運転中か否かを判定するエンジン作
動判定部、５１は発電制御部で、これが発電機出力が飽
和していない場合に、発電機２の発電電圧をＶＬ（バッ
テリが充電も放電もされない電圧）に変更し、実際のバ
ッテリ電圧がＶＬに達したか否かをバッテリ電圧から判
定する。

【００９７】すなわち、発電機２の発電電圧はバッテリ
１の端子電圧ＶＢが所定値となるよう制御するのである
が、実際の制御方法としては、バッテリ１の端子電圧Ｖ
Ｂを検出（アナログ→ディジタル変換）し、これと、予
め、制御装置５のメモリに記憶されている目標電圧（Ｖ
Ｌ〜ＶＨ）とを比較して、端子電圧ＶＢが目標電圧とな
るように発電機の界磁電流を制御（フィードバック制
御）する。

【００９８】ここで、もし、ＶＢ＞目標電圧ならば発電
機の界磁電流を減少させ、ＶＢ＜目標電圧ならば界磁電
流を増加させる。このような電圧フィードバックによっ
て、ＶＢは目標電圧近傍に維持される。

【００９９】そして、目標電圧をバッテリの開放電圧で
ある約１２．６Ｖ（＝ＶＬ）に設定すると、ＶＢと目標
電圧が同電位となるため、発電機からバッテリ１への充
電電流は流れなくなるが、電気負荷へは発電機から電流
が供給される状態となる。

【０１００】そして、５２はバッテリ電圧がＶＬに達し
た時のバッテリ電流を検出し、これが検出精度に障害を
来すレベルか否かを判定するオフセット誤差検出部、５
３はこのオフセット誤差が大きい場合、オフセット誤差
補正量を演算し、補正データ記憶部５４にオフセット補
正量を受け渡すオフセット誤差補正量演算部である。

【０１０１】この場合において、目標電圧＝ＶＬにする
と、発電機２から電気負荷１３へは電流が供給される
が、発電機２からバッテリ１へは充電されなくなり、バ
ッテリ１は電気的に切り放されたような状態になる。

【０１０２】従って、目標電圧＝ＶＬの時に図１７
（ｂ）の点線のような検出電流が存在している場合、こ
の値がオフセット誤差として存在していることになり、
目標電圧をＶＭ〜ＶＨに制御している時のバッテリ電流
は、検出電流から上記オフセット誤差分を差し引いた値
が真値となる。

【０１０３】また、ゲイン誤差を補正する場合、上記発
電制御部５１は、発電機出力が飽和していない場合に発
電機２の発電電圧をＶＭに変更し、実際のバッテリ電圧
がＶＭに達したか否かをバッテリ電圧から判定し、この
バッテリ電圧がＶＭに達した時のバッテリ電流を検出す
る機能を有する。

【０１０４】５５はこうして検出されたバッテリ電流を
受け、発電機２の発電電圧をＶＭから複数段階を経てＶ
Ｈまで変更し、上記と同様にゲイン誤差を検出するゲイ
ン誤差検出部である。

【０１０５】さらに、このゲイン誤差検出部５５は温度
検出手段８によって検出されるバッテリ温度と、バッテ
リ容量記憶部５８に記憶されているバッテリ容量とか
ら、バッテリ受け入れ特性５６を選択し、これと上記バ
ッテリ電流とからゲイン誤差を検出する。５７は検出さ
れたゲイン誤差を演算するゲイン誤差補正量演算部で、
バッテリ電流に対する補正マップを生成し、補正データ
記憶部５４に補正マップを受け渡す。この補正データ記
憶部５４は以降の検出電流を補正するものであり、真の
バッテリ電流を演算可能にする。

【０１０６】図１７および図１８は発電機２の発電電圧
を数段階に変化させた場合の、電圧検出手段７で検出さ
れたバッテリ電圧および電流検出手段６で検出された検
出電流のタイムチャートを示し、ここでバッテリ電圧の
うち、ＶＬはバッテリが充電も放電もされない所定電圧
である。また、ＶＨは少なくとも車両の電気，電子制御
機器に支障がなく、かつ、ＶＬよりも高い所定電圧であ
る。また、ＶＭは、ＶＬ＜ＶＭ＜ＶＨに位置する所定電
圧を示す。

【０１０７】さらに、同図において、電流検出手段６が
基本特性通りである場合の検出電流を実線で示す。電流
検出手段６が基本特性通りである場合、図１７（ａ）に
示すようなＶＬ時には、検出されるバッテリ電流ＩＢが
零になるはずである。もし、ＶＬ時に電流が検出される
場合、その値だけオフセット誤差が存在することが容易
に判断できる。

【０１０８】また、図１８（ｂ）に示すように電流検出
手段６が基本特性通りの場合（実線）と、充電電流が多
くなるにつれて検出ゲインが、高くなるようなゲイン誤
差がある場合（破線）の検出結果を、それぞれ、図１９
に示すバッテリ受け入れ電流・容量特性にプロットする
とゲイン誤差の状態が明らかとなる。

【０１０９】以上のように、電圧を切り換えて充電電流
を検出し、相対比較することで、図２０に示すような電
流検出手段６のオフセット誤差（点線）およびゲイン誤
差（破線）が、放電時または充電時のそれぞれについて
検出できるので、以上の制御を必要に応じて実行するこ
とにより、常に、正確な電流検出が可能となる。

【０１１０】以下、図２１のフローチャートに従ってオ
フセット誤差補正の動作を説明する。先ず、ステップＳ
Ｔ４００にて車両状態を検出し、さらに、エンジン運転
中か否かを判定する（ステップＳＴ４０１）。ここで、
エンジン回転中であれば、発電機出力が飽和しているか
否かを判定する（ステップＳＴ４０２）。エンジン停止
中または発電機出力飽和中の場合、オフセット誤差補正
未実施として処理を抜ける（ステップＳＴ４１１）。

【０１１１】一方、エンジン運転中かつ発電機出力が飽
和していない場合、ステップＳＴ４０３に進んでオフセ
ット誤差の補正処理を開始し、発電機２の発電電圧ＶＬ
を出力する。次にステップＳＴ４０４にてバッテリ電圧
ＶＢを検出し、さらにバッテリ電圧がＶＬに達したか否
かを判定する（ステップＳＴ４０５）。ＶＢ≠ＶＬの場
合、ステップＳＴ４００に戻り、バッテリ電圧ＶＢ＝Ｖ
ＬとなるまでこのステップＳＴ４００からステップＳＴ
４０５の処理を繰り返す。

【０１１２】この間に、エンジン停止または発電機２の
出力飽和が発生した場合、ステップＳＴ４１１に進み、
処理を抜ける。また、図示しないが、所定時間以上の
間、この繰り返し処理が継続する場合もステップＳＴ４
１１に進み、処理を抜ける。

【０１１３】一方、ステップＳＴ４０５にてバッテリ電
圧ＶＢ＝ＶＬが検出されると、その時のバッテリ電流Ｉ
ＢＬを検出し（ステップＳＴ４０６）、電流検出手段６
の検出値ＩＢＬの絶対値が所定値以上か否かを判定する
（ステップＳＴ４０７）。所定値未満の場合、オフセッ
ト誤差なしと判断し、ステップＳＴ４０８に進んでオフ
セット誤差補正量ＩＯＳ＝０とし、ステップＳＴ４１０
に進む。また、ＩＢＬが所定値以上の場合はオフセット
誤差補正量ＩＯＳ＝ＩＢＬとし（ステップＳＴ４０
９）、最後にステップＳＴ４１０にてオフセット誤差補
正完了済みとし、処理を抜ける。これ以降、バッテリ電
流の検出時にはオフセット誤差の補正が実行される。

【０１１４】次に、図２２のフローチャートに従ってゲ
イン誤差補正の動作を説明する。先ず、ステップＳＴ５
００にて変数ｎ＝１を初期設定し、次に車両状態を検出
し（ステップＳＴ５０１）、さらに、エンジン運転中か
否かを判定する（ステップＳＴ５０２）。ここで、エン
ジン運転中であればステップＳＴ５０３に進み、発電機
出力が飽和しているか否かを判定する。

【０１１５】エンジン停止中または発電機出力飽和中の
場合、ゲイン誤差補正未実施として処理を抜ける（ステ
ップＳＴ５１７）。エンジン運転中かつ発電機出力が飽
和していない場合、ステップＳＴ５０４に進んでゲイン
誤差の補正処理を開始する。このステップＳＴ５０４で
はｎ＝５か否か判定する。ｎ≠５の場合はステップＳＴ
５０５に進んで発電電圧Ｖ（ｎ）を出力する。

【０１１６】なお、Ｖ（ｎ）を図１８に対応させると、
Ｖ（１）＝ＶＭ１、Ｖ（２）＝ＶＭ２、Ｖ（３）＝ＶＭ
３、Ｖ（４）＝ＶＨに相当し、これらは、予め、配列と
して制御装置５内に記憶されている。

【０１１７】次にステップＳＴ５０６にてバッテリ電圧
ＶＢを検出し、ステップＳＴ５０７にて上記バッテリ電
圧ＶＢがＶ（ｎ）に達したか否かを判定する。ＶＢ≠Ｖ
（ｎ）の場合はステップＳＴ５０１に戻り、バッテリ電
圧ＶＢ＝Ｖ（ｎ）となるまでステップＳＴ５０１からス
テップＳＴ５０７の処理を繰り返す。この間に、エンジ
ン停止または発電機の出力飽和が発生した場合、ステッ
プＳＴ５１７に進み、処理を抜ける。

【０１１８】また、図示しないが、所定時間以上の間、
この繰り返し処理が継続する場合もステップＳＴ５１７
に進み処理を抜ける。そして、ステップＳＴ５０７にて
バッテリ電圧ＶＢ＝Ｖ（ｎ）が検出されると、ステップ
ＳＴ５０８に進み、その時のバッテリ電流ＩＢ（ｎ）を
検出する。そして、ステップＳＴ５０９にてその値を記
憶し、ステップＳＴ５１０に進み、変数ｎをインクリメ
ントしてステップＳＴ５０１に戻り、上述の処理を繰り
返す。そして、発電電圧Ｖ（４）の処理が完了すると、
ステップＳＴ５１０にてｎ＝５となるため、ステップＳ
Ｔ５０４からステップＳＴ５１１に進む。

【０１１９】ステップＳＴ５１１ではバッテリ温度ＴＢ
を検出し、ステップＳＴ５１２では本制御の実行直前の
バッテリ容量を読み込み、ステップＳＴ５１３にて上記
バッテリ温度ＴＢと上記バッテリ容量とから、図１９に
示したバッテリ受け入れ特性を決定する。なお、バッテ
リ受け入れ特性は、バッテリ温度毎に、予め、制御装置
５内に記憶されており、検出されるバッテリ温度に応じ
て選択される。

【０１２０】そして、ステップＳＴ５１４にてＶ（ｎ）
毎のゲイン誤差を検出し、ステップＳＴ５１５にてゲイ
ン補正マップ（電流に対するゲイン補正値）を生成し、
最後にステップＳＴ５１６にてゲイン誤差補正完了済み
とし、処理を抜ける。これ以降、バッテリ電流の検出時
にはゲイン誤差の補正が実行される。

【０１２１】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、スタータスイッチが閉から開に切り替わる前後の、
バッテリ電流およびバッテリ電圧からバッテリ内部抵抗
を演算するバッテリ内部抵抗演算部と、上記バッテリ内
部抵抗および上記バッテリ電流，バッテリ電圧からバッ
テリ起電力を演算するバッテリ起電力演算部と、上記バ
ッテリ起電力からバッテリ温度に対応したバッテリ容量
を求めるバッテリ容量演算部とを設けて、発電制御部
に、上記バッテリ容量，バッテリ内部抵抗および上記エ
ンジンの回転数から発電機の発電電圧を決定させ、発電
を開始させるように構成したので、バッテリ初期状態を
正確に検出できるものが得られる効果がある。

【０１２２】請求項２の発明によれば、バッテリ電流，
バッテリ電圧およびバッテリ温度の実測値から第１のバ
ッテリ容量を得る第１バッテリ容量検出部と、上記バッ
テリ電流の方向，バッテリ充放電量，上記バッテリ電流
およびバッテリ温度にもとづくバッテリ容量補正値から
第２のバッテリ容量を演算する第２バッテリ容量演算部
とを設けて、バッテリ劣化判定部に、上記第１のバッテ
リ容量および上記第２のバッテリ容量を比較させ、これ
らのバッテリ容量が一致しない場合にバッテリ劣化と判
定させ、警報手段に、バッテリ劣化の判定時に警報を発
生させるように構成したので、バッテリ容量とバッテリ
の劣化状態を正確に検出できるものが得られる効果があ
る。

【０１２３】請求項３の発明によれば、エンジンの停止
を検出するエンジン作動判定部と、バッテリの放電量を
演算するバッテリ放電量演算部と、上記放電量および上
記バッテリの放電電流，上記バッテリの温度に応じたそ
れぞれの容量補正値から実質容量を演算するバッテリ容
量演算部とを設け、バッテリ過放電判定部に、上記実質
容量をもとにバッテリの第１の過放電状態および第２の
過放電状態を検出させ、さらに警報制御部に、上記第１
の過放電状態の検出時に、バッテリ過放電を警報手段に
警報させ、上記第２の過放電状態の検出時に負荷への通
電を強制遮断させるように構成したので、エンジン停止
中にも動作可能なヘッドランプ等の電気負荷がある場合
でも、バッテリ上がりを確実に防止できるものが得られ
る効果がある。

【０１２４】請求項４の発明によれば、発電機の発電電
圧をバッテリが充電も放電もされない電圧に変更し、実
際のバッテリ電圧がその変更した電圧に達したか否かを
判定する発電制御部と、上記実際のバッテリ電圧が上記
変更した電圧に達したときのバッテリ電流からバッテリ
電流のオフセット誤差量を検出するオフセット誤差検出
部とを設けて、オフセット誤差補正量演算部に、上記オ
フセット誤差量にもとづきオフセット誤差補正量を演算
させるように構成したので、電流検出手段のオフセット
誤差を補正することで、より正確にバッテリ電流を検出
できるものが得られる効果がある。

【０１２５】請求項５の発明によれば、発電機の発電電
圧を所定の複数段階のバッテリ電圧に変更し、実際のバ
ッテリ電圧がその変更した電圧に達したか否かを判定す
る発電制御部と、上記実際のバッテリ電圧が上記変更し
た各バッテリ電圧に達したときのバッテリ電流からバッ
テリ電流のゲイン誤差量を検出するゲイン誤差検出部と
を設けて、ゲイン誤差補正量演算部に、上記ゲイン誤差
量にもとづきゲイン誤差補正量を演算させるように構成
したので、電流検出手段のゲイン誤差を補正すること
で、より正確にバッテリ電流を検出できるものが得られ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１および請求項２の発明の実施例による
車両用発電制御装置を示す回路図である。

【図２】図１におけるエンジン始動時のバッテリ放電特
性を示すタイムチャートである。

【図３】図１におけるエンジン始動時の電源系の等価回
路を示す回路図である。

【図４】図１におけるバッテリの温度と内部抵抗との関
係を示す特性図である。

【図５】図１におけるバッテリ容量とバッテリ起電力と
の関係を示す特性図である。

【図６】図１における制御装置の詳細を示すブロック図
である。

【図７】図６における制御装置の動作を示すフローチャ
ートである。

【図８】請求項２の発明における制御装置の詳細を示す
ブロック図である。

【図９】図８における制御装置の動作を示すフローチャ
ートである。

【図１０】請求項２の発明におけるバッテリの容量と受
け入れ電流との関係を示す特性図である。

【図１１】請求項２の発明におけるバッテリの５時間率
容量を基準としたバッテリ電流と容量との関係を示す特
性図である。

【図１２】請求項２の発明におけるバッテリの２５℃時
容量を基準としたバッテリ温度と容量との関係を示す特
性図である。

【図１３】請求項３の発明の一実施例による車両用発電
制御装置を示す回路図である。

【図１４】図１３における制御装置の詳細を示すブロッ
ク図である。

【図１５】図１４における制御装置の動作を示すフロー
チャートである。

【図１６】請求項４および請求項５の発明における制御
装置を示すブロック図である。

【図１７】図１６における電流検出手段のオフセット誤
差を説明するための、バッテリ電圧およびバッテリ電流
を示すタイムチャートである。

【図１８】図１６における電流検出手段のゲイン誤差を
説明するための、バッテリ電圧およびバッテリ電流を示
すタイムチャートである。

【図１９】図１６によるゲイン誤差の補正方法を説明す
るためのバッテリ受け入れ特性図である。

【図２０】図１６における電流検出手段が本来持つバッ
テリ電流のオフセット誤差およびゲイン誤差を示す特性
図である。

【図２１】請求項４の発明によるオフセット誤差の補正
動作を示すフローチャートである。

【図２２】請求項５の発明によるゲイン誤差の補正動作
を示すフローチャートである。

【図２３】従来の車両用発電装置のバッテリ初期容量検
出手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１バッテリ２発電機４スタータスイッチ５制御装置（制御手段）６電流検出手段７電圧検出手段８温度検出手段９回転数検出手段１１車両状態検出手段１２警報手段１３電気負荷１４電気負荷強制遮断手段１７バッテリ内部抵抗演算部２０バッテリ起電力演算部２１バッテリ容量演算部２５警報制御部２７発電制御部３２第１バッテリ容量検出部３８第２バッテリ容量演算部３９バッテリ劣化判定部４０エンジン作動判定部４２バッテリ放電量演算部４３バッテリ容量演算部４６バッテリ過放電判定部５１発電制御部５２オフセット誤差検出部５３オフセット誤差補正量演算部５５ゲイン誤差検出部５７ゲイン誤差補正量演算部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンによって駆動される発電機と、
該発電機によって充電されるバッテリと、該バッテリに
流れるバッテリ電流を検出する電流検出手段と、上記バ
ッテリ端子のバッテリ電圧を検出する電圧検出手段と、
上記バッテリのバッテリ温度を検出する温度検出手段
と、上記エンジンの回転数を検出する回転数検出手段
と、上記エンジンを持った車両の状態を検出する車両状
態検出手段と、上記エンジンの回転数，車両の状態およ
び上記バッテリ電流，バッテリ電圧，バッテリ温度に応
じて上記発電機の発電電圧を制御する制御手段とを備え
た車両用発電制御装置において、上記制御手段に、上記
エンジンの始動時のスタータスイッチが閉から開に切り
替わる前後の、バッテリ電流およびバッテリ電圧からバ
ッテリ内部抵抗を演算するバッテリ内部抵抗演算部と、
上記スタータスイッチが切り替わる前後のバッテリ内部
抵抗および上記バッテリ電流，バッテリ電圧からバッテ
リ起電力を演算するバッテリ起電力演算部と、上記バッ
テリ起電力からバッテリ温度に対応したバッテリ容量を
求めるバッテリ容量演算部と、上記バッテリ容量，バッ
テリ内部抵抗および上記エンジンの回転数から上記発電
機の発電電圧を決定し、発電を開始させる発電制御部と
を設けたことを特徴とする車両用発電制御装置。
【請求項２】エンジンによって駆動される発電機と、
該発電機によって充電されるバッテリと、該バッテリに
流れるバッテリ電流を検出する電流検出手段と、上記バ
ッテリ端子のバッテリ電圧を検出する電圧検出手段と、
上記バッテリのバッテリ温度を検出する温度検出手段
と、上記エンジンの回転数を検出する回転数検出手段
と、上記エンジンを持った車両の状態を検出する車両状
態検出手段と、上記エンジンの回転数，車両の状態およ
び上記バッテリ電流，バッテリ電圧，バッテリ温度に応
じて上記発電機の発電電圧を制御する制御手段とを備え
た車両用発電制御装置において、上記エンジンの運転中
において、上記バッテリ電流，バッテリ電圧およびバッ
テリ温度の実測値から第１のバッテリ容量を得る第１バ
ッテリ容量検出部と、上記バッテリ電流の方向，バッテ
リ充放電量，上記バッテリ電流およびバッテリ温度にも
とづくバッテリ容量補正値から第２のバッテリ容量を演
算する第２バッテリ容量演算部と、上記第１のバッテリ
容量および上記第２のバッテリ容量を比較し、これらの
バッテリ容量が一致しない場合にバッテリ劣化と判定す
るバッテリ劣化判定部と、上記バッテリ劣化の判定時に
警報を発生する警報手段とを設けたことを特徴とする車
両用発電制御装置。
【請求項３】エンジンによって駆動される発電機と、
該発電機によって充電されるバッテリと、該バッテリに
流れるバッテリ電流を検出する電流検出手段と、上記バ
ッテリ端子のバッテリ電圧を検出する電圧検出手段と、
上記バッテリのバッテリ温度を検出する温度検出手段
と、上記エンジンの回転数を検出する回転数検出手段
と、上記エンジンを持った車両の状態を検出する車両状
態検出手段と、上記エンジンの回転数，車両の状態およ
び上記バッテリ電流，バッテリ電圧，バッテリ温度に応
じて上記発電機の発電電圧を制御する制御手段とを備え
た車両用発電制御装置において、上記制御手段に、上記
車両状態検出手段の出力にもとづいてエンジンの停止を
検出するエンジン作動判定部と、上記バッテリ電流にも
とづいてバッテリの放電量を演算するバッテリ放電量演
算部と、上記エンジン停止直前のバッテリ容量を初期容
量として、上記放電量および上記バッテリの放電電流，
上記バッテリの温度に応じたそれぞれの容量補正値から
実質容量を演算するバッテリ容量演算部と、上記実質容
量をもとにバッテリの第１の過放電状態および第２の過
放電状態を検出するバッテリ過放電判定部と、上記第１
の過放電状態の検出時に、バッテリ過放電を警報手段に
警報させ、上記第２の過放電状態の検出時に上記バッテ
リから電気負荷への通電を電気負荷強制遮断手段により
強制遮断させる警報制御部とを設けたことを特徴とする
車両用発電制御装置。
【請求項４】エンジンによって駆動される発電機と、
該発電機によって充電されるバッテリと、該バッテリに
流れるバッテリ電流を検出する電流検出手段と、上記バ
ッテリ端子のバッテリ電圧を検出する電圧検出手段と、
上記バッテリのバッテリ温度を検出する温度検出手段
と、上記エンジンの回転数を検出する回転数検出手段
と、上記エンジンを持った車両の状態を検出する車両状
態検出手段と、上記エンジンの回転数，車両の状態およ
び上記バッテリ電流，バッテリ電圧，バッテリ温度に応
じて上記発電機の発電電圧を制御する制御手段とを備え
た車両用発電制御装置において、上記制御手段に、上記
エンジンの運転中において、上記発電機の発電電圧をバ
ッテリが充電も放電もされない電圧に変更し、実際のバ
ッテリ電圧がその変更した電圧に達したか否かを判定す
る発電制御部と、上記実際のバッテリ電圧が上記変更し
た電圧に達したときのバッテリ電流からバッテリ電流の
オフセット誤差量を検出するオフセット誤差検出部と、
上記オフセット誤差量にもとづきオフセット誤差補正量
を演算するオフセット誤差補正量演算部とを設けたこと
を特徴とする車両用発電制御装置。
【請求項５】エンジンによって駆動される発電機と、
該発電機によって充電されるバッテリと、該バッテリに
流れるバッテリ電流を検出する電流検出手段と、上記バ
ッテリ端子のバッテリ電圧を検出する電圧検出手段と、
上記バッテリのバッテリ温度を検出する温度検出手段
と、上記エンジンの回転数を検出する回転数検出手段
と、上記エンジンを持った車両の状態を検出する車両状
態検出手段と、上記エンジンの回転数，車両の状態およ
び上記バッテリ電流，バッテリ電圧，バッテリ温度に応
じて上記発電機の発電電圧を制御する制御手段とを備え
た車両用発電制御装置において、上記制御手段に、上記
発電機の発電電圧を所定の複数段階のバッテリ電圧に変
更し、実際のバッテリ電圧がその変更した電圧に達した
か否かを判定する発電制御部と、上記実際のバッテリ電
圧が上記変更した各バッテリ電圧に達したときのバッテ
リ電流からバッテリ電流のゲイン誤差量を検出するゲイ
ン誤差検出部と、上記ゲイン誤差量にもとづきゲイン誤
差補正量を演算するゲイン誤差補正量演算部とを設けた
ことを特徴とする車両用発電制御装置。