JPS62180284A - 車載用バツテリ診断装置 - 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】 （発明の分野） 本発明はバッテリを監視する装置に係り、特に車両のバ
ッテリを診断する車載用のバッテリ診断装置に関する。

（発明の背景） バッテリの残存容量が充分であるが否が、あるいはバッ
テリが交換時期に達しているか否かのチェックを正確に
行なうために、バッテリテスタが一般に使用されている
。

このバッテリテスタでは大電流放電時において生ずるバ
ッテリ内部抵抗の変化が利用されており、このためその
チェックのために放電時のバッテリ電圧が測定されてい
る。

その電圧測定は放電開始後５秒を経過したとぎに行なわ
れ、そのときの電解液温度は一１５℃とされ、放電電流
はバッテリの種類（型式）により１５０Ａ、３００Ａ、
５００Ａに分けられる。

そして特公゛昭４８−４１３４０＠で示されるバッテリ
テスタでは、温度計を用いて測定されたバッテリ電解液
の温度に温度調整ダイヤルを調整して測定が行なわれ、
これによりその取扱いが容易化されている。

しかしながら車両においては、バッテリテスタを用意し
、これを用いて車載バッテリのチェックを行なうことは
一般の車両使用者にとって困難であるという問題があっ
た。

（発明の目的） 本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、
その目的は、バッテリテスタを用意することなく車載バ
ッテリのチェックを簡便に行なうことが可能となる車載
用バッテリ監視装置を提供することにある。

（発明の概要） 上記目的を達成するために本発明に係る装置は第１図に
示されるように構成されている。

大電流を消費する所定の車載負荷に対し車載バッテリを
用いて行なわれる通電の開始が同図の通電開始検知手段
ａにより検知されており、その通電開始の検知直後にお
ける車載バッテリの電解液温度と出力電圧とがバッテリ
液温度検出手段すとバッテリ電圧検出手段Ｃとにより各
々検出されている。

そして検出温度に応じて設定された基準電圧と検出電圧
が電圧比較手段ｄにおいて比較されている。

（実施例の説明） 以下図面に基づいて本発明に係る装置の好適な実施例を
説明する。

第２図において、車載バッテリ１０により車載負荷１２
に対する通電が行なわれており、その通電はテストスイ
ッチ１４がオン操作されてリレー１６および電磁開閉器
１８がオン駆動されることにより開始されている。

そしてその通電開始時にテストスイッチ１４の出力側か
ら抵抗２０を介して処理回路２２のＣＰＵ２４へ車載バ
ッテリ１０の出力電圧が供給されており、その電圧によ
り車載負荷１２に対する通電の開始が処理回路２２側で
検知されている。

また車載バッテリ１０の出力電圧と温度センサ２６によ
り得られた車載バッテリ１０の電解液温度検出信号とは
処理回路２２のＣＰＵ２４へＡ−り変換器２８を介して
供給されており、ＣＰＵ２４ではＲＯＭ３０の記憶内容
に従い検出電圧および検出温度に基づいた処理がＲＡＭ
３２を用いて行なわれている。

その処理により得られた第１の制御信号は警告回路３４
に、また第２の制御信号はエンジンコントロールユニッ
ト３６に各々供給されている。

そのうち警告回路３４により緑ランプ３８．黄ランプ４
０．赤ランプ４２の点灯制御およびブザー４４の駆動制
御が行なわれており、エンジンコントロールユニット３
６によりエンジンアイドリンク中において所定期間に亘
りエンジン回転数が高められている。

なおＣＰＵ２４には一定の動作電圧が定電圧電源４６か
ら常時与えられている。

また本実施例では車載負荷１２にはヘッドランプが使用
されているが、これに代えてプロアファン用モータ、リ
アデフォツガ等を使用でき、またそれらを組合せて使用
することも可能である。

本実施例は以上の構成からなり、以下その作用を説明す
る。

第３図には第２図のＣＰＵ２４で行なわれる処理の手順
がフローチャートで示されており、まずテストスイッチ
１４がオン操作されたか否かが判定される（、ステップ
１００）。

そのテストスイッチ１４は車載負荷１２以外の車載負荷
が作動しておらずエンジンが停止中のときにオン操作さ
れ、そのオン操作による車載負荷１２に対する通電の開
始がテストスイッチ１４および抵抗２０を介して与えら
れた車載バッテリ１０の出力電圧から確認されると（ス
テップ１００で肯定的な判定）、温度センサ２６で検出
された車載バッテリ１０の電解液温度、そして車載バッ
テリ１０の出力電圧が読込まれる（ステップ１０２．１
０４＞。

次いで温度センサ２６により検出された車載バッテリ１
０の電解液温度がＯ″Ｃ０以上度範囲、Ｏ′Ｃ未満で一
２℃以上の範囲、−２°Ｃ未満で一８°Ｃ以上の範囲、
−８℃未満で一１３°Ｃ以上の範囲、−１３℃未満で一
１６℃以上の範囲、−１６℃未満で一２０℃以上の範囲
のいずれに属するかが判定される（ステップ１０６，１
０８，１１０，１１２．１１４，１１６＞。

その電解液温度がＯ′Ｃ以上の温度範囲に居する場合に
は（ステップ１０６で肯定的な判定）、バッテリ電圧が
１１．５Ｖ以上であるか否かが判定され（ステップ１１
８）、１１．５Ｖ以上のときには緑ランプ３８が点灯さ
れる（ステップ１２０）ざらにバッテリ電圧が１１．５
Ｖ未満であって（ステップ１１８で否定的な判定）、１
１．０Ｖ以上のときには黄ランプ４０が点灯されるとと
もにエンジン回転数がアイドリング中において所定期間
に亘りエンジンコントロールユニット３６により高めら
れ（ステップ１２０で肯定的な判定、ステップ１２２＞
、また１１．０Ｖ未満のときには赤ランプ４２の点灯お
よびブザー４４の駆動が行なわれるとともにエンジン回
転数がアイドリンク中において所定期間に亘りエンジン
コントロールユニット３６により高められる（ステップ
１２０で否定的な判定、ステップ１２４）。

そして電解液温度が０℃未満で一２℃以上の範囲に属す
る場合には（ステップ１０６で否定的な判定、ステップ
１０８で肯定的な判定〉、バッテリ電圧が１１．３Ｖ以
上であるか否かが判定され（ステップ１２６＞、１１．
３Ｖ以上のときには（ステップ１２６で肯定的な判定）
、緑ランプ３８が点灯される（ステップ１２０）。

またバッテリ電圧が１１．３Ｖ未満で１０．８Ｖ以上の
とき（ステップ１２６で否定的な判定、ステップ１２８
で肯定的な判定＞、１０．８Ｖ未満のとき（ステップ１
２６およびステップ１２８で否定的な判定）には黄ラン
プ４０の点灯およびエンジン回転数の上昇制御（ステッ
プ１２２）、赤ランプ４２の点灯、ブザー４４の駆動お
よびエンジン回転数の上昇制御（ステップ１２４）が各
々行なわれる。

さらに電解液温度が一２°Ｃ未満で８℃以上の範囲に属
する場合には（ステップ１０８で否定的な判定、ステッ
プ１１０で肯定的な判定）、バッテリ電圧が１１．１Ｖ
以上であるか否かが判定される（ステップ１３０）。

その際にバッテリ電圧が１１．１Ｖ以上との判定が行な
われたときには緑ランプ３８が点灯され（ステップ１２
０）、１１．１Ｖ未満であって１０．６Ｖ以上のときに
は黄ランプ４０の点灯およびエンジン回転数の制御が行
なわれ（ステップ１３０で否定的な判定、ステップ１１
３２で肯定的な判定、ステップ１２２＞、１０．６Ｖ未
満のときには赤ランプ４２の点灯、ブザー４４の駆動お
よびエンジン回転数の制御が行なわれる（ステップ１３
０で否定的な判定、ステップ１３２で否定的な判定、ス
テップ１２４）。

また電解液温度が一８°Ｃ未満で一１３℃以上の範囲に
属する場合には（ステップ１１０で否定的な判定、ステ
ップ１１２で肯定的な判定）、バッテリ電圧が１０．９
Ｖ以上であるか否かが判定される（ステップ１３４）。

その際にバッテリ電圧が１０．９Ｖ以上のときには緑ラ
ンプ３８が点灯され（ステップ１３４で肯定的な判定、
ステップ１２０＞、１０．９Ｖ未満で１０．４Ｖ以上の
ときには黄ランプが点灯されるとともにエンジン回転数
が高められ（ステップ１３４で否定的な判定、ステップ
１３６で肯定的な判定、ステップ１２２）、１０．４Ｖ
未満のときには赤ランプ４２の点灯、ブザー４４の駆動
、エンジン回転数の制御が行なわれる（ステップ１３４
で否定的な判定、ステップ１３６で否定的な判定、ステ
ップ１２４）。

そして電解液温度が一１３°Ｃ未満で一１６℃以上の範
囲に属する場合にはバッテリ電圧が１０゜７Ｖ以上であ
るか否かが判定される（ステップ１３８）。

その際にバッテリ電圧が１０．７Ｖ以上のときには緑ラ
ンプ３８が点灯され（ステップ１３８で肯定的な判定、
ステップ１２０＞、１０．７Ｖ未満で１０．２Ｖ以上の
とぎには黄ランプ４０が点灯されるとともにエンジン回
転数の制御が行なわれ（ステップ１３８も否定的な判定
、ステップ１４０で肯定的な判定、ステップ’１２２＞
、１０゜２Ｖ未満のときには赤ランプ４２の点灯、ブザ
ー４４の駆動およびエンジン回転数制御が行なわれる（
ステップ１３８で否定的な判定、ステップ１４０で否定
的な判定、ステップ１２４）。

さらに電解液温度が一１６°Ｃ未満で一２０’Ｃ以上の
範囲に屈する場合にはくステップ１４４で否定的な判定
、ステップ１１６で肯定的な判定）、バッテリ電圧が１
０．５Ｖ以上でおるか否かが判定される（ステップ１４
２）。

その際にバッテリ電圧が１０．５以上のときには緑ラン
プ３８が点灯され（ステップ１４２で肯定的な判定、ス
テップ１２０）、１０．５Ｖ未満で１０．０Ｖ以上のと
きには黄ランプ４０の点灯およびエンジン回転数の制御
が行なわれ（ステップ１４２で否定的な判定、ステップ
１４４で肯定的な判定、ステップ１２２＞、１０．０Ｖ
未満のときには赤ランプ４２の点灯、ブザー４４の駆動
およびエンジン回転数制御が行なわれる（ステップ１４
２で否定的な判定、ステップ１４４で否定的な判定、ス
テップ１２４）。

本実施例では以上の処理が行なわれることにより、テス
トスイッチ１４がオン操作されて車載負荷１２に対する
通電が開始されると同時に車載バッテリ１０の電解液温
度と出力電圧とが読込まれると（ステップ１０２，１０
４＞、第４図に示された充電警告用の階段状の電解液温
度−バッテリ電圧特性２００が用意され（ステップ１１
８，１２６．１３０，１３４，１３８，１４２＞、ざら
に同じく階段状とされたバッテリ交換用の電解液温度−
バッテリ電圧特性２０２が設定され（ステップ１２０，
１２８，１３２，１３６，１４０゜１４４＞、これらを
用いた判定が行なわれる。

なお第４図の特性２０４，２０６により特性２００．２
０２の理想特性が示されてあり、車載バッテリ１０が無
負荷のときには特性２０８に従いバッテリ電圧の電解液
温度に応じて変化する。

ここで車載バッテリ１０がほとんど劣化しておらずその
残存容量が充分であってその電解液温度が２０’Ｃ以上
（例えば２６°Ｃ）の場合において、テストスイッチ１
４がオン操作されることにより車載負荷１２に対する通
電が開始されると、第５図（Ａ＞の特性２１０で示され
るようにバッテリ電圧が変化し、その通電開始時にはバ
ッテリ電圧が０．７〜０．８Ｖ低下する。

その電圧低下は少ないので、バッテリ電圧は１１．５Ｖ
未満となることはなく、このため緑ランプ３８が点灯さ
れて車載負荷１２の充電、交換が不要であることが確認
される。

また車載バッテリ１０の残存容量が極めてわずかとなっ
た場合においてテストスイッチ１４のオン操作で車載負
荷１２に対する通電が開始されると、第５図（Ｂ）の特
性２１２で示されるようにバッテリ電圧が変化する。

その通電開始時にはバッテリ電圧が１．０Ｖ以上低下し
、その結果１１．５Ｖを下回る。

従って車載バッテリ１０の電解液温度および出力電圧で
定まる動作点は第４図の特性２００より下側となり、そ
の結果、黄ランプ４０が点灯されて車載バッテリ１０の
充電が促されるとともに、エンジンコントロールユニッ
ト３６によりアイドリング中におけるエンジン回転数が
高められて車載バッテリ１０が自動的に充電される（ス
テップ１１８．１２０，１２２＞。

その後車載バッテリ１０が長期間に亘り使用されて著し
く劣化し、かつ、その残存容量が充分である場合におい
てテストスイッチ１４がオン操作されることにより車載
負荷１２に対する通電が開始されると、第６図（Ａ）の
特性２１４で示されるようにバッテリ電圧が変化する。

その通電開始時にはバッテリ電圧が第５図（Ａ＞のとき
と同様に０．８Ｖ程低下し、その電圧低下量が少ないの
で、車載バッテリ１０の電解液温度と出力電圧とで定ま
る動作点は第４図において特性２００より上側となり、
このため緑ランプが点灯される。

その後車載バッテリ１０の残存容量が低下した場合にお
いて車載負荷１２に対する通電が開始されると、車載バ
ッテリ１０の出力電圧が第６図（Ｂ）の特性２１６で示
されるように変化する。

その通電開始時においてはバッテリ電圧が１゜５Ｖ以上
低下し、１１．０Ｖを下回る。

その場合には車載バッテリ１０の電解液温度およびバッ
テリ電圧で定まる動作点が第４図において特性２０２よ
り下側となり、このため赤ランプ４２の点灯による表示
およびブザー４４の駆動による警報音て車載バッテリ１
０の交換が促されるとともに、エンジン回転数がアイド
リング中において所定期間に亘り高められて車載バッテ
リ１０の充電が自動的に行なわれる（ステップ１１８゜
１２０．１２４＞。

以上説明したように本実施例によれば、大電流を消費す
る車載負荷１２に対し車載バッテリ１０を用いて行なわ
れる通電の開始が検知されたときに、車載バラブリ１０
の電解液温度および出力電圧が検出され、検出温度に応
じて設定（ステップ１０６．１０８，１１０，１１２，
１１４，１１６）された車載バッテリ１０の充電警告用
基準電圧（ステップ１１８，１２６，１３０，１３４゜
１３８．１４２）および車載バッテリ１０の交換警告用
基準電圧（ステップ１２０，１２８，１３２．１３６，
１４０，１４４＞と検出電圧とが比較され、それらの比
較結果に従い緑ランプ３８゜黄ランプ４０．赤ランプ４
２の点灯制御およびブザー４４の駆動制御が行なわれる
ので、別にバッテリテスタを用意することなく一般の車
両使用者であっても車載バッテリ１０の充電の必要性お
よび交換の必要性を容易にカつ迅速にチェックすること
が可能となる。

また本実施例によれば、車載バッテリ１０の残存容量が
不足している場合には、エンジン回転数がアイドリンク
中において所定期間に亘り高められて車載バッテリ１０
の充電が自動的に行なわれるので、車載バッテリ１０の
充電機を別に用意することが不要となり、またエンジン
の始動が車載バッテリ１０の残存容量不足により不可能
となることを確実に防止できる。

なお第２図の赤ランプ４２．およびブザー４４を省略す
るとともに、第３図の処理を第７図に示される処理へ変
更することも可能である。

第７図の処理においては車載負荷１２に対する通電開始
が確認された後に車載バッテリ１０の電解液温度が読込
まれると（ステップ１００，１０２）、その通電開始時
からｔ秒（例えば５秒）が経過したときに車載バッテリ
１０の出力電圧が読込まれ（ステップ１４６）、このた
めバッテリテスタと同様にして設定された電圧が車載バ
ッテリ１０のチェックに利用される。

なお第７図においては車載バッテリ１０の電解液温度が
４°Ｃ以上の範囲、４°Ｃ未満で一４°Ｃ以上の範囲、
−４℃未満で一１１°Ｃの範囲、−１１℃未満で一１６
℃以上の範囲、−１６°Ｃ未満で一２０°Ｃ以上の範囲
のいずれに屈するかが判定されており（ステップ１４８
，１５０，１５２，１５４゜１５６＞、電解液温度が４
℃以上の場合には９゜５ｖ、４°Ｃ未満で一４°Ｃ以上
の場合には９．３Ｖ、−４°Ｃ未満で一１１℃以上の場
合には９．１Ｖ。

−１１°Ｃ未満チー１６°Ｃ以上の場合Ｇ、：は８．９
Ｖ、＝１６°Ｃ未満ｒ−２０’Ｃ以上の場合Ｇ、：ハ８
．７Ｖの充電警告用基準電圧が各々設定される〈ステッ
プ１５８，１６０，１６２，１６４，１６８＞。

従って例えば車載負荷１２が変更されて車載バッテリ１
０の放電電流が１５０Ａとされた場合、車載バッテリ１
０の電解液温度、出力電圧で定まる動作点が第８図の特
性２００より上側のときには緑ランプ３８が点灯され（
ステップ１２０）、下側のときには黄ランプ４０が点灯
されてその充電が促されるとともにエンジンコントロー
ルユニット３６によりエンジン回転数がアイドリング中
において所定期間に亘り高められて車載バッテリ１０の
充電が自動的に行なわれる（ステップ１２２）。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、大電流を消費する
所定の所定負荷に対し車載バッテリを用いて行なわれる
通電の開始が検知された直後において車載バッテリの電
解液温度と出力電圧とが検出され、検出電圧が検出温度
に応じて設定された基準電圧と比較されるので、一般の
車両利用者であってもバッテリテスタを別に用意するこ
となくその比較結果から車載バッテリのチェックを容易
に行なうことが可能となる。

さらにその比較結果を用いて充電警告、バッテリ交換警
告、バッテリ充電などを自動的に行なうことも可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はクレーム対応図、第２図は本発明に係る装置の
好適な実施例を示す回路構成図、第３図は第２図におけ
るＣＰｔＪ２４の処理手順を説明するフローチャート、
第４図は第２図実施例の作用を説明する電解液温度−バ
ッテリ電圧特性図、第５図、第６図は第２図実施例の作
用を説明するバッテリ電圧特性図、第７図はＣＰＵ２４
の他の処理手順を説明するフローチャート、第８図は第
７図の処理が行なわれる場合における電解液温度−バツ
テリ電圧特性図である。 １０・・・車載バッテリ １２・・・車載負荷 １４・・・テストスイッチ １６・・・リレー １８・・・電磁開閉器 ２０・・・抵抗 ２２・・・処理回路 ２４・・・ＣＰＵ ２６・・・温度センサ ３４・・・警告回路 ３６・・・エンジンコントロールユニット３８・・・緑
ランプ ４０・・・黄ランプ ４２・・・赤ランプ ４４・・・ブザー 特許出願人　日産自動車株式会社 バ、斤’ｌ’１ＦＬ（Ｖ） バ、テ１１亀三 第６図 ノ９テｉ電圧（い バソラ→ＩＩＥ（Ｖ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）大電流を消費する所定の車載負荷に対し車載バッ
   テリを用いて行なわれる通電の開始を検出する通電開始
   検出手段と、 通電開始の検知直後における車載バッテリの電解液温度
   を検出するバッテリ液温度検出手段と、通電開始の検知
   直後における車載バッテリの出力電圧を検出するバッテ
   リ電圧検出手段と、検出温度に応じて設定された基準電
   圧と検出電圧を比較する電圧比較手段と、 を有することを特徴とする車載用バッテリ診断装置。