JPS6348131A - 充電警報装置 - 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〕 本発明は充電警報装置に係り、特に自動車等に搭載され
るバッテリ充電装置と組合せて使用するに好適な充電警
報装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の充電警報装置は、特開昭５８−１６３２３８号公
報に記載のように発電機の無制御状態の検出器、発電機
の出力電圧を検出し、該電圧が所定値以上である時に警
報髪発するものが一般的であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は次のような誤動作について配慮がされて
おらず、不必要に警報を発し、機関の操作者（自助型の
場合には運転者）に不安感を与、えるという問題があっ
た。すなわち、第３図は電気負荷（例えばヘッド・ライ
ｌ−）を時間０において急激に切断した時の発電電圧波
形を表わす図面である。時間０においで電気負荷が無く
なり、発電制御を行なう界磁巻ＡＩに流れる界磁電流が
大きなインダクタンスにより急激に変化することができ
ず、電気負荷の変動に追従できないため、時間Ｏから２
秒までの間に過渡電圧が発生している。この現象は充電
発電機を駆動する機関の回転速度が急激に上昇した場合
にも発生する。

上述した過渡電圧を警報装置がとらえることを回避する
ため、従来技術においては、過電圧検出レベルを高く設
定する必要があった。ところが、。

過電圧検出レベルを高く設定した場合、機関の回転数が
低い領域で使われる、二とが多い時や、電気負荷が多く
接続されている時ト、−１発電出力が低く抑えられるた
め、逆に不具合の場合の検出が不可能になるという問題
があった７ 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、過電圧を検出１．　ｆ：時Ｌ：働くタイマ
回路を採用し１、時間幅の短い第３図に示すような、１
渡電圧の誤検出を無くすことにより達成できる。

；Ｇ、φ７ゎ５、オー１．よ、□□１１．ア。□ζ− 発電機により充電されるバッテリと、前記充電発電機ま
たは前記バッテリの電圧を検出し５てごｔシら電圧が異
常値の際に警報を発する充電警報器とからなる充電警報
装置において、前記発電機または前記バッテリの電圧を
その正常値より高く設定される参照電圧と比較検出する
比較手段と、前記比較手段の出力によって作動するタイ
マ回路と、このタイマ回路が一定時間以上動作した際し
ご前記布電警報器を作動させる手段とを備えるよ）にし
たものである。

（作用〕 バッテリ温度と過電圧検出設定電圧の関係を関数化して
メモリ内に記憶させておき、（あるいは、ＲＯＭ中にデ
ータをあらかじめ書き込んでおく）バッテリ温度に対応
する設定電圧以上の電圧を検出Ｉノた時にタイマーを動
作させ（あるいはカウンタ（計算器）によりクロック・
パルスをカウントする６）、一定時間以上経過すれば、
過充電状態であると判断するものである。上記によれば
過渡電圧の誤検出もなくなり、確実に充電系の不具合を
警報することができる。

［実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
７図中５Ｊ、０は点火信号であり、機関（図示せず）の
点火パルスが入力される。１ｊはエアコン・スイッチ、
１２１ｔヘツド・ライ１−・スイッチであり、いずれも
大容量の電気負荷の投入を検出するために使用される。

Ｊ３は全開スイッチであり７機関のスロットル・バルブ
が全開状態を検出し、１４は圧力センサであり、機関の
吸入負圧を検出し、いずれも機関の状態（加・減速）を
検知するために用いられろ。２０は温度検出器であり、
バッテリ３０の近傍に取り付けられ、バッテリの温度を
検出するために用いられる。制御装置４０は波形整形回
路４１、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ
コンパ・−タ４２、該信号により各種の演算処理を行な
うマ・イクロ・コンピュータ４３．マイクロ・コンピュ
ータ４３からデジタル出力信号・を出すための出力レジ
スタ４４、トランジスタ４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、温度
検出器２０と対になって分圧抵抗器を形成する抵抗器４
６により構成さｊしる。

充電発電機５０は、交流電圧を発生ずる電機子巻線５１
．前記電機子巻線５１の交流電圧仲直流に変換する整流
ブリッジ５２　Ｈ５３、電機子巻線５１−に磁束を供給
する界磁巻線５４、界磁巻線５４に電圧を印加し、界磁
電流を付勢するパワ・−・Ｉ・・ランジスタ５５、パワ
ー・Ｉ−＝ランジスタ５５がオフ状態の時に界磁電流を
減衰させるフライホイル・ダイオード５６．パワー・ト
ランジスタ５５にベース電流を供給する抵抗器５７より
構成される。

また、６０はキー・スイッチであり、機関の運転時に点
火系（図示せず）及び燃料系（図示せず）に電源を供給
し、機関の回転を維持せしめるために使用される。６１
は充電警告灯であり、運転者に充電系統の停止または異
常を警報するために用いられる。６２はリレーであり、
機関の停止時に油圧警報灯６３、半ドア警告灯６６等の
警報ランプをダイオード６４．６６を介して強制的に点
灯させランプの球切れがないかどうかの確認を行なうた
めに使用される。また、６５は油圧スイッチであり機関
の冷却油圧が低い時に閉じ、６７はドア・スイッチであ
り車両のドアが開いている時に閉じ、運転者に車両の異
常を警報する。

−Ｊ二記構成において、キー・スイッチ６０を投入する
と制御装置４０が動作する。制御装置４０中のマイクロ
・コンピュータの動作を第４図により説明する。第４図
はマイクロ・コンピュータ４３の動作フロー・チャート
である。まず最初にステップ１００でモニタ・−・ラン
プ及び充電警告灯を点灯させる。これはトランジスタ４
５ａ、４５ｂをオンすることにより実現される。次にス
テップ１０】で機関回転数がＮｏ　ｒ、ｐ、ｍ以丁の時
には発電を行なわないで、ステップ１０１．へ戻り、機
関回転数が上昇するのを待つ。次に機関が始動し、機関
回転数がアイドル回転数に達するとステップ１．０２に
進みトランジスタ４５ａ、４５ｂをオフし、モニター・
ランプ６３．６６と充電警告灯６１を消灯させる。次に
ステップ１０３で機関の加速・減速状態の検出を全開ス
イッチ１３と圧力センサ１４の信号により行ない、加速
または減速要求がある時にはステップ〕０４に進み、例
えば加速時には調整電圧を１３Ｖ、１ｌｉｆｉ速時には
］、、　５　Ｖに強制的に設定する。一方１機関が加速
・減速状態にない時にはステップＪ、０５に進み温度検
出器２０でバッテリ３０の温度を検出する。第２図はバ
ッテリ周囲温度と調整電圧の関係を表したもので、温度
検出器２０で検出される温度の値に刻して２０１の如く
の調整電圧の設定値を与える。このようなＳ字形の温度
特性を発生する技術に関しては特開昭５９−１４８５３
７号公報等に記載のように公知である。ステップ１．０
４または１−０５で設定した調整電圧値に対して、ステ
ップＪ−０６にて現在のバッテリ電圧を検出し、ステッ
プ１．０７で両者の比較によりトランジスタ４５ｃのデ
ユーティ−比を決定する。トランジスタ４５ｃのオン・
デユーティ−はパワー・トランジスタ５５のオフ・デユ
ーティ−に等しく、このステップにより界磁電流が定ま
る。ステップ１０７におけるデユーティ−変更のアルゴ
リズムは特開昭５７−２２３３８号公報等に記載の公知
の技術を使用している。

次にステップ１０８で過電圧等の警報表示を行なう。ス
テップ１０８の警報表示ルーチンの詳細を第５図に示す
。第５同中ステツプ８０１でバッテリ電圧が１，２■以
下か否かの判定を行ない、１２Ｖ以下であればステップ
８０２へ進む。ステップ８０２で１２Ｖ以下の状態が２
０秒以Ｊ二続いたかどうかの判断を行ない、１．２Ｖ以
下の状態を２０秒以下続けている時にはバッテリが過放
電状態にあると判断し、ステップ８０３にて放電警告を
行なう。放電警告は、トランジスタ４５１）を第６図（
ａ）のパターンにてオン・オフすることにより、充電警
告灯６１を点滅させて行なう。

ステップ８０１でバッテリ電圧が１．２Ｖ以上である場
合には、ステップ８０４に飛び、バッテリ電圧が過電圧
領域にあるかどうかの判定を行なう。

ここで第２図に戻って、バッテリの過充電判断の方法に
ついて論じる。第２図中２０２の曲線は過充電の限界領
域を表わし１本曲線は、バッテリを定電圧充電して例え
ば５時間充電で液温が２０℃以上」二昇しないこととい
う条件の下に実験的に求めたデータである。そこで、バ
ッテリの過充電を検出するためには、曲線２０］と２０
２の中間にある例えば２０３の如くの特性を過電圧検出
レベルとして設定すれば良い。

第５図に戻り、ステップ８０４でバッテリ電圧がバッテ
リ温度の関数として表される２０３の過電圧検出レベル
以上の電圧にある時には過電圧であると判断し、ステッ
プ８０５にて過電圧が５秒以上続いたかどうかを判断す
る。過電圧状態が５秒以上続いた場合には過渡的な電圧
でないと判断してステップ８０６で過充電警告を行なう
。過充電警告はトランジスタ４５ｂを第６図（ｂ）のパ
ターンにてオン・オフすることにより、充電警告灯６１
を点滅させて行なう。

以上で述べた警告表示ルーチン１０８を経た後ステップ
１０９にて機関回転数を判断し、回転を続けている時に
はステップ１０３へ戻り、ステップ１０３からステップ
１０９までのループをくり返し、通常の電圧制御及び異
常警報を行なう。ステップ１０９で機関回転数が低い時
には、ステップ１００に戻り、モニター・ランプと充電
警告灯６１の点灯を行ない、機関の停止を運転者に知ら
せ、ステップ１０１で機関が再始動されるのを待つ。

以上に述べた本実施例では、■機関停止時、■バッテリ
放電時、■バッテリ過充電時の３つの場合について異な
ったパターンの警告を行なうことができ、充電系の不具
合内容が一目でわかるという効果がある。また、充電発
電機の制御と、異常警報を１台のマイクロ・コンピュー
タを使って行なうので、コストが低いという経済的効果
もある。

上記実施例では充電発電機の制御と異常警報を１台のマ
イクロ・コンピュータを使って行なったが、このうちの
異常警報部分だけを独立させて実施させることも可能で
あり、この場合には、自動車等のユーザがオプションと
して異常警報装置を付加したい場合に対応できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、バッテリの過充電状態を確実に検出す
ることができるので、自動車等車両の運用における信頼
性が向上し、運転者に警報を与えることによりバッテリ
過充電による水素ガス発生を防ぎ、火災等の災害を未然
に防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による充電発電系統の回路図
、第２図は第１図の実施例によるバッテリ温度特性図、
第３図は充電発電機の動作の説明図、第４図は第１図の
実施例によるマイクロ・コンピュータの動作フロー・チ
ャート、第５図は第４図のステップ１０８の詳細フロー
・チャート、第６図は第１図の充電警告灯６１の点灯パ
ターンを表わす波形図である。 ２０・・・温度検出器、３０・・・バッテリ、４ｏ・・
・制御装置、４３・・・マイクロ・コンピュータ、５０
・・・充電発電機、５１・・・電機子巻線、６１・・・
充電警告灯、６２・・・リレー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、充電発電機と、この充電発電機により充電されるバ
   ッテリと、前記充電発電機または前記バッテリの電圧を
   検出してこれら電圧が異常値の際に警報を発する充電警
   報器とからなる充電警報装置において、前記発電機また
   は前記バッテリの電圧をその正常値より高く設定される
   参照電圧と比較検出する比較手段と、前記比較手段の出
   力により作動するタイマ回路と、このタイマ回路が一定
   時間以上動作した際に前記充電警報器を作動させる手段
   を設けたことを特徴とする充電警報装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記タイマ回路は
   クロック信号と前記クロック信号をカウントする計数手
   段から成ることを特徴とする充電警報装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記計数手段は演
   算装置と、前記演算装置により制御されるメモリ装置か
   ら成ることを特徴とする充電警報装置。 ４、特許請求の範囲第１項ないし第３項において、前記
   バッテリの温度を検出する温度検出器を備え、前記温度
   検出器の出力電圧に基づいて前記参照電圧とすることを
   特徴とする充電警報装置。 ５、特許請求の範囲第３項において、前記バッテリの温
   度を検出する温度検出器を備え、前記温度検出器により
   検出される前記バッテリの温度に対応する参照電圧を前
   記メモリ装置に記憶させたことを特徴とする充電警報装
   置。 ６、特許請求の範囲第１項から第５項において、前記警
   報手段は一定間隔で動作、非動作をくり返すことを特徴
   とする充電警報装置。