JPS6193967A - 車載バツテリの充電量低下検出装置 - 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］ この発明は、自動車エンジン始動用スタータ並びに自動
車用換気装置等のエンジン停止時の負荷を付勢するため
の車載バッテリにおける充電量低下検出装置に関する。

［従来の技術］ 第４図は従来の車載バッテリによる負荷、−例として自
動車用換気装置の付勢回路を示すプロツり線図で１図に
おいて（１）は車載バッテリ、（２）は運転開始及び運
転終了を設定するタイマ回路、（３）は自動車の車内温
度を検出する温度センサ、（４）はこの温度センサの検
出温度に応じて出力をオン・オフする温度制御回路、（
５）はこの温度制御回路（４）の出力によって付勢され
るファンリレー、（６）はこのファンリレー（５）によ
って付勢回路が開閉されるファン駆動モータ、（７）は
車内換気用ファン、（８）は換気装置始動スイッチであ
る。

次にその動作を説明する。この自動車用換気装置は、駐
車時に車内の温度が上昇するのを防ぐために運転される
もので、駐車時運転者はスイッチ（８）を投入した後車
を離れる。スイッチ（８）が投入されたら、それからタ
イマ回路（２）はタイムカウントを開始し、第１の所定
時間経過後節２の所定時間の量温度制御回路（４）を付
勢する。温度制御回路（４）は、このタイマ回路（２）
で設定された時間だけ温度センサ（３）からの車内温度
信号に応じてファンリレー（５）を断続付勢し、ファン
モータ（６）を駆動する。このように車載バッテリ（１
）の充電量に限りがあるため、タイマ回路（２）による
付勢時間の制限、温度制御回路（４）の車内温度による
制御を行なうことにより、ファンモータ（６）への付勢
電流を節約している。

［発明が解決しようとする問題点コ 以上のように、この自動車用換気装置は駐車中に使用す
るものであるから無人でかつエンジン停止の状態で使用
されることが前提である。エンジンが停止していれば車
載バッテリ（１）への充電は−切なされず、従って長時
間換気装置を運転すればバッテリ（１）の充電量が減少
しエンジン始動が困難になってしまう。そのために第４
図に示すように、換気装置の運転時間を節約するために
温度制御やタイマによる時間制限を加えているが、付勢
源である車載バッテリ（１）の充電量の状態を検知する
ことに一切関与していないために、エンジンの始動困難
という事故を完全に防ぐことが出来ない。また車載バッ
テリ（１）の充電量を検出する方法として考えられてい
るのは、換気装置を運転するニーとによりその放電電圧
の降下を検出し、ある値となったところで換気装置を停
止させる方法である。第５図に示すグラフは小型乗用車
用の車載バッテリの放電特性図である。曲線Ａはファン
モータ（６）を連続運転して電流値数アンペアの放電に
よるバッテリ（１）端子電圧の降下を時間の変化ととも
に表わしている。これによるとバッテリ（１）の残存容
量は放電によって減少しているにもかかわらず、バッテ
リの端子電圧は一定に保ち放電電圧の降下はごくわずか
である。さらに放電を続けると急激な電圧低下をきたし
最後には０となってしまう。そして急激な電圧低下の直
前ではさらにエンジンの始動は困難な状態になっている
場合が多い。このような特性を示すからエンジンが始動
する最低のバッテリ残存容量をわずか数アンペアの放電
によるバッテリ端子電圧降下で検出するのは困難である
。従って使用者には換気装置を使用することによるエン
ジン始動困難という不安が常につきまとう結果となって
いる。

また自動車用換気装置の付勢源として予備バッテリを使
用する方法や太陽電池を使用する方法などが試みられて
いる。しかし予備バッテリを使用する方法については据
付場所や並列充電という問題があり、太陽電池を使用す
る方法についても据付方法、高コスト等の問題があり必
ずしも実用的ではなかった。

この発明は以上の問題点を解決するためになされたもの
で、充電量低下が有効に検出できる車載バッテリの充電
量低下検出装置を提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ この発明にかかる車載バッテリの充電量低下検出装置は
、バッテリの大電流急放電時の一時的な電圧降下の大き
さがそれの残存容量によって異なることを利用し、車載
バッテリによるエンジン始動用モータ（以下スタータと
いう）付勢時の大電流急放電によって生ずるバッテリ電
圧の所定値への低下を検出する電圧低下検出手段と、こ
の手段による電圧低下検出に応じて動作する充電量低下
検出手段を備えたものである。

［作　用］ 第５図における曲線Ｂはスタータ付勢を断続的に繰返し
、その放電電圧降下の値を曲線で表わしたものである。

これによれば数アンペアの電流放電の場合を示す曲線Ａ
に比べ、スタータ付勢のための大電流急放電はそのバッ
テリの残存容量により比較的大きな傾斜をもって降下し
ている。この発明ではこの特性を利用し所定の残存容量
に対応するスタータ付勢時の降下後の電圧を所定電圧と
して予め設定しておき、スタータ付勢時にバッテリ電圧
がこの設定電圧以下に低下した時それを電圧低下検出手
段によって検出し、この電圧低下検出に応じて充電量低
下検出手段を動作させて、運転者に警告したり負荷を切
離したりする。

［実施例］ 以下この発明の実施例を図面によって説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック線図で、図
において（１）〜（８）は第４図の同一符号と同□ｊ　
　　　　　　一部分を示しているが、ただタイマ回路（
２）を、スイッチ（８）の投入から第１の所定所間後に
出力する第一のタイマ回路（２ａ）と、このタイマ回路
（２ａ）出力後筒２の所定時間の間だけ出力を維持する
第２のタイマ回路（２ｂ）とにわけて示している。

（９）はエンジン始動用のスタート接点とエンジン回路
へのオン接点とをもつキースイッチ、（１０）はスター
タ、（１１）はバッテリ電圧低下検出手段である電圧検
出回路、　（１２）はリセットスイッチ、（１３）は充
電量低下検出手段の１つである警告表示灯である。

次にその動作を説明する。まずファン投入用スイッチ（
８）を入れると、第１のタイマ回路（２ａ）はそれから
時間をカウントし第１の所定時間後出力し、それと同時
に第２のタイマ回路（２ｂ）が検出回路（１１）の入力
端子（ｌｌａ）に出力すると共に時間カウントを開始し
、第２の所定所間の開端子（ｌｌａ）に電圧を供給する
。一方バッテリ（１）の電圧は、直接検出回路（１１）
の入力端子（ｌｌｂ）に、リセットスイッチ（１２）を
介して入力端子（］、１ｃ）に、そして発光ダイオード
である警告表示灯（１３）を介して入　　　　　　１カ
端子（ｌｉｄ）に、それぞれ印加される。検出回路（１
１）の入力端ｔ（ｌｌｂ）へのバッテリ（１）の電圧が
予め設定された所定電圧以上の時は、入力端子（ｌｌａ
）への第２のタイマ回路（２ｂ）からの電圧はそのまま
温度制御回路（４）に入力され、ファンリレー（１０）
によってファンモータ（６）を駆動することになる。

即ち、この時はファンモータ（６）は温度センサ（３）
の検出温度とタイマ回路（２ａ）　（２ｂ）に設定され
た時間によってのみ制御される。

次にバッテリ（１）の残存容量が減少し、端子（ｌｌｂ
）へのバッテリ電圧が、キースイッチ（９）のスタート
接点を閉成しスタータ（１０）を付勢した時予め定めた
所定電圧以下に低下したとすると、電圧検出回路（１１
）はこれを検出し温度制御回路（４）への出力を停止し
、入力端子（ｌｉｄ）を接地して警告灯（１３）を点灯
させる。そしてこの状態はリセットスイッチ（１２）を
押下して開放しない限り解除されない。なおキースイッ
チ（９）のオン接点開成時入力端子（ｌｉｅ）へ印加さ
れる信号により、自動車運転中はファンモータ（６）の
付勢は停止される。

第２図は電圧検出回路（１１）の・例を示す回路図は電
圧比較器で、（１５）はスタータ付勢時のバッテリ電圧
低下検出用で、（１６）　（１７）は換気装置運転中に
おけるバッテリ電圧検出用である。（１８）　（１９）
はそれぞれ出力電圧を任意に設定できる定電圧回路、（
２０）　（２１）はフォトカプラ、Ｔｒｉ、Ｔｒ２、Ｔ
ｒ３はスイッチングトランジスタである。

この回路において、入力端子（ｌｌｂ）への電圧が定電
圧回路（１８）にて設定された電圧以上の時は電圧比較
器（１５）の出力電位はハイ（Ｈｉｇｈ）、フォトカプ
ラ（２０）はオフ（ＯＦＦ）となっているため１−ラン
ジスタＴｒｌはオフとなっている。従って出力トランジ
スタ（１４）はオン（ＯＮ）状態となっており、タイマ
回路（２ｂ）から入力端子（ｌｌａ）への電圧がそのま
ま出力端子から温度制御回路（４）に出力される。エン
ジン始動の際のスタータ（１０）付勢時のバッテリ（１
）の電圧が定電圧回路（１８）によって設定された電圧
以下に低下すると、電圧比較器（１５）は反転しその出
力電位はロー（Ｌｏｗ）の零電位となる。

それによりフォトカプラ（２０）が動作してオン（ＯＮ
）となり、トランジスタＴｒｉがオンし、出力トランジ
スタ（１４）のベースが零電位となりこれがオフすると
共に、外部に接続された警告灯（１３）が点灯する。こ
の状態を復帰させるには、外部に接続されているリセッ
トスイッチ（１２）をオフとして通電を遮断すると、フ
ォトカプラ（２０）がオフし、トランジスタＴｒｉがオ
フとなり、出力トランジスタ（１４）のベースに電位が
かかり再出力可能となり。

バッテリ電圧が設定電位以下にならない限り出力を停止
することはない。

電圧比較器（１６）　（１７）は換気装置の運転中のバ
ッテリ（１）の電圧を検出し、設定電位以下となった場
合ファンモータ（６）の運転を自動停止させるためのも
ので、スイッチ（８）がオンの時のみに動作する。ファ
ンモータ（６）運転中のバッテリ（１）の電圧が予め定
めた設定値以下となった場合には、入力端子（ｌｌａ）
から電圧比較ｍ（１７）の十入力端子への電位が一入力
端子への定電圧回路（１９）の第１の設定値相当電位よ
りも低くなり電圧比較器（１７）の出力端子はローとな
り、フォトカプラ（２１）が動作ランジスタ（１４）の
ベース電位は零電位となり出力を停止する。この状態か
ら復帰させるには、エンジン始動等によりバッテリ（１
）の端子電圧が充分上昇した時の値に定電圧回路（１９
）で復帰電位を第２の設定値として設定しておく。そし
てバッテリ（１）の端子電圧がこの復帰電圧以上となる
と、電圧比較器（１６）の−入力端子へのバッテリ端子
電圧相当電位が、定電圧回路（１９）から電圧比較器（
１６）の十入力端子への第２の設定値である復帰相当電
位よりも高くなって、電圧比較器（１６）の出力端子が
ローとなりフォトカプラ（２１）の動作を停止させる。

それによりトランジスタＴｒ３がオフとなり出力トラン
ジスタ（１４）が出力可能となる。

またトランジスタＴｒ２は、キースイッチ（９）のオン
接点から入力端子（ｌｉｅ）への信号により動作し、車
の運転中は換気装置の運転をしないようにしたものであ
る。

第３図はこの発明の他の実施例を示すブロック　　　　
　！線図で、（２０）はキースイッチ（９）のスタート
接点力端子（ｌｌｂ）に印加するタイマ回路である。即
ち車によってはエンジンのかかりが悪く、スタータ（１
０）を長時間付勢しなければならない時があり、その影
響によりバッテリ（１）の放電電圧が残存容量が充分あ
るにも関わらず一時的に大きく低下することがあり、こ
れによる誤検出を防ぐためにこの実施例においては、タ
イマ回路（２０）によりスタータ（１０）への付勢開始
時から所定の一定時間だけのバッテリ（１）の電圧を検
出するよう構成している。このようにしてバッテリ（１
）の残存容量を正確に把握することができる。

なお以上の実施例においてはエンジン停止時の負荷とし
て換気装置について説明したが、他の負荷についても同
様に適用できることは勿論である。

［発明の効果］ この発明は以−にのようにスタータ付勢時の車載バッテ
リの急放電によ°る所定値以下への電圧低下を検出して
充電鼠低下を検出するようにしたため、充電量が充分残
存している間に有効かつ正確に充るエンジン再始動困麗
という状態を防ぐことができるという効果を有している
。

また残存充電量を知るためだけの急放電を行なわずスタ
ータの急放電時を利用しているので、バッテリ容量を無
駄に消費することなく残存充電量の低下を検出すること
ができる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック線図、第２
図はこの実施例に使用されるバッテリ電圧低下検出手段
である電圧検出回路の一例を示す回路図、第３図はこの
発明の他の実施例を示すブロック線図、第４図は従来の
自動車用換気装置の付勢回路を示すブロック線図、第５
図は車載バッテリの放電特性図である。 図中（１）は車載バッテリ、（６）はエンジン停止時の
負荷である自動車用換気装置のファンモータ。 （１０）はスタータ、　（１１）は電圧低下検出手段で
ある電圧検出回路、（１３）は充電址低下検出手段であ
る警告表示灯である。 図中同一符号は同−或は相当部分を示す。 第　３　図 第　４　凶 第５図 六Ｑ 閲

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジン始動用スタータ並びにエンジン停止時の
   負荷を付勢する車載バッテリの充電量低下検出装置にお
   いて、上記スタータ付勢時の上記バッテリ電圧の所定値
   以下への低下を検出する電圧低下検出手段及びこの手段
   による電圧低下検出に応じて動作する充電量低下検出手
   段を備えたことを特徴とする車載バッテリの充電量低下
   検出装置。
2. （２）上記充電量低下検出手段は、上記電圧低下検出手
   段の検出出力によって充電量低下を運転者に警告する警
   告手段である特許請求の範囲第１項記載の車載バッテリ
   の充電量低下検出装置。
3. （３）上記充電量低下検出手段は、上記電圧低下検出手
   段の検出出力によって上記エンジン停止時の負荷の付勢
   回路を切り離す手段である特許請求の範囲第１項記載の
   車載バッテリの充電量低下検出装置。
4. （４）上記充電量低下検出手段は、上記電圧低下検出手
   段の検出出力によって充電量低下を表示する表示手段と
   、上記検出出力によって上記エンジン停止時の負荷の付
   勢回路を切り離す手段とからなる特許請求の範囲第１項
   記載の車載バッテリの充電量低下検出装置。
5. （５）上記電圧低下検出手段は、上記スタータへの付勢
   開始時から所定時間以内の上記バッテリ電圧の低下を検
   出する手段である特許請求の範囲第１項ないし第４項の
   何れかに記載の車載バッテリの充電量低下検出装置。