JP2003348707A - 充電状態検知システム及び該システムを備えた自動車 - Google Patents
充電状態検知システム及び該システムを備えた自動車Info
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 精度良くバッテリの充電状態を検知可能な充
電状態検知システムを提供する。 【解決手段】 電気自動車に搭載された充電状態検知シ
ステムでは、セルモータに流れる電流値Ｉが所定電流値
以上かを判定し（Ｓ３１０）、否定判定のときは、電流
特性曲線の傾きが大きいため精度の低くなるため内部抵
抗値ｒから充電状態を演算せず、精度の良い内部抵抗値
ｒと充電状態との関係を利用してバッテリの充電状態を
演算し（Ｓ３１２）、鉛電池の充電状態を高精度で検知
する。本実施形態の電気自動車では、アイドルストップ
・スタート時にエンジンが始動不能に陥ることを防止す
ることができる。
電状態検知システムを提供する。 【解決手段】 電気自動車に搭載された充電状態検知シ
ステムでは、セルモータに流れる電流値Ｉが所定電流値
以上かを判定し（Ｓ３１０）、否定判定のときは、電流
特性曲線の傾きが大きいため精度の低くなるため内部抵
抗値ｒから充電状態を演算せず、精度の良い内部抵抗値
ｒと充電状態との関係を利用してバッテリの充電状態を
演算し（Ｓ３１２）、鉛電池の充電状態を高精度で検知
する。本実施形態の電気自動車では、アイドルストップ
・スタート時にエンジンが始動不能に陥ることを防止す
ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、充電状態検知シス
テム及び電気自動車に係り、特に、内部抵抗値に応じて
バッテリの充電状態を演算する充電状態検知システム及
び該充電状態検知システムを備えた電気自動車に関す
る。
テム及び電気自動車に係り、特に、内部抵抗値に応じて
バッテリの充電状態を演算する充電状態検知システム及
び該充電状態検知システムを備えた電気自動車に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、エンジン自動車による排気ガスの
削減に対応するために、アイドルストップ・スタート
（ＩＳＳ）が行われており、エンジン自動車をアイドル
ストップ可能な状態に保つ技術が望まれている。エンジ
ン自動車は、ＩＳＳ時にエンジン始動用のセルモータに
イグニッションスイッチを介して電力を供給するバッテ
リ（蓄電池）を備えている。鉛電池は、この種の用途に
対応できる代表的な電池である。アイドルストップ時、
電気負荷は、バッテリによってまかなわれる。バッテリ
は、ＩＳＳ可能な状態を保つために、常に充電状態（Ｓ
ＯＣ）が推定（検知）されている。バッテリの充電状態
の推定方法には、エンジン始動時の大電流での内部抵抗
値や微分内部抵抗値（電圧電流直線の傾き）から求める
方法、特開平第６−１５０９８１号公報に開示されいる
ように電圧電流直線から求める方法等がある。これらの
方法によって推定されたバッテリの充電状態が一定値以
下になると、バッテリはエンジンの始動により充電され
る。
削減に対応するために、アイドルストップ・スタート
（ＩＳＳ）が行われており、エンジン自動車をアイドル
ストップ可能な状態に保つ技術が望まれている。エンジ
ン自動車は、ＩＳＳ時にエンジン始動用のセルモータに
イグニッションスイッチを介して電力を供給するバッテ
リ（蓄電池）を備えている。鉛電池は、この種の用途に
対応できる代表的な電池である。アイドルストップ時、
電気負荷は、バッテリによってまかなわれる。バッテリ
は、ＩＳＳ可能な状態を保つために、常に充電状態（Ｓ
ＯＣ）が推定（検知）されている。バッテリの充電状態
の推定方法には、エンジン始動時の大電流での内部抵抗
値や微分内部抵抗値（電圧電流直線の傾き）から求める
方法、特開平第６−１５０９８１号公報に開示されいる
ように電圧電流直線から求める方法等がある。これらの
方法によって推定されたバッテリの充電状態が一定値以
下になると、バッテリはエンジンの始動により充電され
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、エンジンの動作状態を考慮して充電状態を
推定していないので、エンジンが回転状態にあるにもか
かわらず、バッテリの充電状態が一定値以下になるとバ
ッテリを充電するためにエンジンを再始動する（セルモ
ータに電流を流す）エンジンの２度がけが発生する。２
度がけの場合にセルモータに流れる電流は、既にエンジ
ンが始動しているので、エンジン始動時に流れる電流よ
り小さくなる。セルモータには、例えば、エンジン始動
時にバッテリから３００Ａ程度の電流が流れ、２度がけ
のときに３０Ａ程度の電流が流れる。
来技術では、エンジンの動作状態を考慮して充電状態を
推定していないので、エンジンが回転状態にあるにもか
かわらず、バッテリの充電状態が一定値以下になるとバ
ッテリを充電するためにエンジンを再始動する（セルモ
ータに電流を流す）エンジンの２度がけが発生する。２
度がけの場合にセルモータに流れる電流は、既にエンジ
ンが始動しているので、エンジン始動時に流れる電流よ
り小さくなる。セルモータには、例えば、エンジン始動
時にバッテリから３００Ａ程度の電流が流れ、２度がけ
のときに３０Ａ程度の電流が流れる。
【０００４】図６は、セルモータを流れる電流に対して
バッテリの内部抵抗と充電状態との関係を示したもので
ある。図６に示すように、２度がけのとき（セルモータ
に流れる電流値が３０Ａのとき）は、エンジン始動時
（セルモータに流れる電流値が３００Ａのとき）に対し
て、内部抵抗と充電状態との関係を示す電流特性曲線の
傾きが大きくなる。このため、２度がけのときの電流特
性を利用してバッテリの内部抵抗からバッテリの充電状
態を演算すると、傾きの小さいエンジン始動時の電流特
性を利用して内部抵抗から充電状態を演算する場合に比
べバッテリの充電状態を精度良く検知することが難し
く、アイドルストップ・スタート時にバッテリの電力に
よりエンジンの始動ができない、という事態に陥る場合
がある。
バッテリの内部抵抗と充電状態との関係を示したもので
ある。図６に示すように、２度がけのとき（セルモータ
に流れる電流値が３０Ａのとき）は、エンジン始動時
（セルモータに流れる電流値が３００Ａのとき）に対し
て、内部抵抗と充電状態との関係を示す電流特性曲線の
傾きが大きくなる。このため、２度がけのときの電流特
性を利用してバッテリの内部抵抗からバッテリの充電状
態を演算すると、傾きの小さいエンジン始動時の電流特
性を利用して内部抵抗から充電状態を演算する場合に比
べバッテリの充電状態を精度良く検知することが難し
く、アイドルストップ・スタート時にバッテリの電力に
よりエンジンの始動ができない、という事態に陥る場合
がある。
【０００５】本発明は上記事案に鑑み、精度良くバッテ
リの充電状態を検知可能な充電状態検知システム及び該
充電状態検知システムを備えた電気自動車を提供するこ
とを課題とする。
リの充電状態を検知可能な充電状態検知システム及び該
充電状態検知システムを備えた電気自動車を提供するこ
とを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第１の態様は、バッテリからイグニッショ
ンスイッチを介してエンジン始動用セルモータに流れる
電流値がエンジン始動を許容する所定電流値以上かを判
定する判定手段と、前記判定手段による判定が肯定のと
きの前記バッテリの内部抵抗値に応じて前記バッテリの
充電状態を演算する演算手段と、を備える。
に、本発明の第１の態様は、バッテリからイグニッショ
ンスイッチを介してエンジン始動用セルモータに流れる
電流値がエンジン始動を許容する所定電流値以上かを判
定する判定手段と、前記判定手段による判定が肯定のと
きの前記バッテリの内部抵抗値に応じて前記バッテリの
充電状態を演算する演算手段と、を備える。
【０００７】第１の態様では、判定手段によりバッテリ
からイグニッションスイッチを介してエンジン始動用セ
ルモータに流れる電流値がエンジン始動を許容する所定
電流値以上かが判定され、演算手段により判定手段で肯
定判定されたときのバッテリの内部抵抗値に応じてバッ
テリの充電状態が演算される。本態様によれば、演算手
段が判定手段で否定判定されたときのバッテリの内部抵
抗値から充電状態を演算するとバッテリの充電状態の演
算精度が低くなるため充電状態を演算せず（演算精度の
低い内部抵抗値と充電状態との関係を利用せず）、判定
手段で肯定判定されたときの演算精度の高い内部抵抗値
と充電状態との関係を利用して演算するので、バッテリ
の充電状態を高精度で検知することができる。
からイグニッションスイッチを介してエンジン始動用セ
ルモータに流れる電流値がエンジン始動を許容する所定
電流値以上かが判定され、演算手段により判定手段で肯
定判定されたときのバッテリの内部抵抗値に応じてバッ
テリの充電状態が演算される。本態様によれば、演算手
段が判定手段で否定判定されたときのバッテリの内部抵
抗値から充電状態を演算するとバッテリの充電状態の演
算精度が低くなるため充電状態を演算せず（演算精度の
低い内部抵抗値と充電状態との関係を利用せず）、判定
手段で肯定判定されたときの演算精度の高い内部抵抗値
と充電状態との関係を利用して演算するので、バッテリ
の充電状態を高精度で検知することができる。
【０００８】また、上記課題を解決するために、本発明
の第２の態様は、エンジンの回転により発電する発電機
の電流値又は電圧値が所定値以下かを判定する判定手段
と、前記判定手段による判定が肯定のときのバッテリの
内部抵抗値に応じて前記バッテリの充電状態を演算する
演算手段と、を備える。
の第２の態様は、エンジンの回転により発電する発電機
の電流値又は電圧値が所定値以下かを判定する判定手段
と、前記判定手段による判定が肯定のときのバッテリの
内部抵抗値に応じて前記バッテリの充電状態を演算する
演算手段と、を備える。
【０００９】第２の態様では、判定手段によりエンジン
の回転で発電する発電機の電流値又は電圧値が所定値以
下かが判定され、演算手段により判定手段で肯定判定さ
れたときのバッテリの内部抵抗値に応じてバッテリの充
電状態が演算される。本態様によれば、判定手段で肯定
判定されたときはエンジンが停止しているため、演算手
段が演算精度の高い内部抵抗値と充電状態との関係を利
用してバッテリの充電状態を演算し、判定手段で否定判
定されたときはエンジンが始動しているため、演算精度
の低い内部抵抗値と充電状態との関係は利用しないの
で、バッテリの充電状態を高精度で検知することができ
る。
の回転で発電する発電機の電流値又は電圧値が所定値以
下かが判定され、演算手段により判定手段で肯定判定さ
れたときのバッテリの内部抵抗値に応じてバッテリの充
電状態が演算される。本態様によれば、判定手段で肯定
判定されたときはエンジンが停止しているため、演算手
段が演算精度の高い内部抵抗値と充電状態との関係を利
用してバッテリの充電状態を演算し、判定手段で否定判
定されたときはエンジンが始動しているため、演算精度
の低い内部抵抗値と充電状態との関係は利用しないの
で、バッテリの充電状態を高精度で検知することができ
る。
【００１０】本発明の第３の態様は、第１又は第２態様
の充電状態検知システムを備えた電気自動車である。本
態様の電気自動車は、第１又は第２態様の充電状態検知
システムによりバッテリの充電状態を高精度で検知こと
ができる。
の充電状態検知システムを備えた電気自動車である。本
態様の電気自動車は、第１又は第２態様の充電状態検知
システムによりバッテリの充電状態を高精度で検知こと
ができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、図面を参
照して、本発明を電気自動車に適用した第１の実施の形
態について説明する。
照して、本発明を電気自動車に適用した第１の実施の形
態について説明する。
【００１２】＜構成＞図１に示すように、本実施形態の
電気自動車２０は、電気自動車２０の駆動源となるエン
ジン、エンジンを始動するセルモータ、エンジンの駆動
力で発電し鉛電池を充電する発電機及び鉛電池の内部抵
抗値から充電状態（ＳＯＣ、State OfCharge）を演算す
る充電状態検知システムを備えている。
電気自動車２０は、電気自動車２０の駆動源となるエン
ジン、エンジンを始動するセルモータ、エンジンの駆動
力で発電し鉛電池を充電する発電機及び鉛電池の内部抵
抗値から充電状態（ＳＯＣ、State OfCharge）を演算す
る充電状態検知システムを備えている。
【００１３】鉛電池は、鉛電池の容器となる角形の電槽
を有している。電槽の材質には、成形性、電気的絶縁
性、耐腐食性及び耐久性等の点で優れる、例えば、アク
リルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリプロピレン
（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等の高分子樹脂を選択
することができる。また、電槽は、例えば、外周壁の内
部を縦横に仕切る隔壁によって２行９列の合計１８個の
セル室が画定され一体成形されたモノブロック電槽とし
て構成することができる。電槽内に画定された各セル室
には極板群（セル）がそれぞれ１組ずつ収容されてお
り、電槽には合計１８組の極板群が収容されている。各
極板群は、未化成負極板６枚及び未化成正極板５枚がガ
ラス繊維からなるリテーナ（セパレータ）を介して積層
されており、化成（初充電）後の公称電圧（セル電圧）
は２．０Ｖとされている。従って、鉛電池の群電圧は３
６Ｖである。電槽の上部は、電槽の上部開口部を密閉す
るＡＢＳ、ＰＰ、ＰＥ等の高分子樹脂製の上蓋に接着
（又は溶着）されている。上蓋には、鉛電池を電源とし
て外部へ電力を供給するためのロッド状正極外部出力端
子及び負極外部出力端子が対角隅部に立設されている。
を有している。電槽の材質には、成形性、電気的絶縁
性、耐腐食性及び耐久性等の点で優れる、例えば、アク
リルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリプロピレン
（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等の高分子樹脂を選択
することができる。また、電槽は、例えば、外周壁の内
部を縦横に仕切る隔壁によって２行９列の合計１８個の
セル室が画定され一体成形されたモノブロック電槽とし
て構成することができる。電槽内に画定された各セル室
には極板群（セル）がそれぞれ１組ずつ収容されてお
り、電槽には合計１８組の極板群が収容されている。各
極板群は、未化成負極板６枚及び未化成正極板５枚がガ
ラス繊維からなるリテーナ（セパレータ）を介して積層
されており、化成（初充電）後の公称電圧（セル電圧）
は２．０Ｖとされている。従って、鉛電池の群電圧は３
６Ｖである。電槽の上部は、電槽の上部開口部を密閉す
るＡＢＳ、ＰＰ、ＰＥ等の高分子樹脂製の上蓋に接着
（又は溶着）されている。上蓋には、鉛電池を電源とし
て外部へ電力を供給するためのロッド状正極外部出力端
子及び負極外部出力端子が対角隅部に立設されている。
【００１４】図２に示すように、充電状態検知システム
１１は、イグニッションスイッチ（以下、ＩＧＮスイッ
チという。）９を有している。上述した鉛電池１の正極
外部出力端子は、ＩＧＮスイッチ９の中央端子に接続さ
れている。ＩＧＮスイッチ９は中央端子とは別にＯＦＦ
端子、ＯＮ／ＡＣＣ端子及びＳＴＡＲＴ端子を有してお
り、中央端子とこれらＯＦＦ、ＯＮ／ＡＣＣ及びＳＴＡ
ＲＴ端子のいずれかとは、ロータリー式に切り替え接続
が可能である。
１１は、イグニッションスイッチ（以下、ＩＧＮスイッ
チという。）９を有している。上述した鉛電池１の正極
外部出力端子は、ＩＧＮスイッチ９の中央端子に接続さ
れている。ＩＧＮスイッチ９は中央端子とは別にＯＦＦ
端子、ＯＮ／ＡＣＣ端子及びＳＴＡＲＴ端子を有してお
り、中央端子とこれらＯＦＦ、ＯＮ／ＡＣＣ及びＳＴＡ
ＲＴ端子のいずれかとは、ロータリー式に切り替え接続
が可能である。
【００１５】ＳＴＡＲＴ端子は、ホール素子等の電流セ
ンサ７を介してセルモータ３の一端に接続されている。
ホール素子型電流センサは、リング・コアにギャップが
形成されており、このギャップ内にホール素子が挿入さ
れている。リング・コアに貫通電流が流れると、貫通電
流はギャップに発生する磁束密度に比例し、ホール素子
の電圧を計測することで、貫通電流の電流値の検出が可
能である。セルモータ３は、図示しないクラッチ機構を
介してエンジン４の回転軸に回転駆動力の伝達が可能で
ある。
ンサ７を介してセルモータ３の一端に接続されている。
ホール素子型電流センサは、リング・コアにギャップが
形成されており、このギャップ内にホール素子が挿入さ
れている。リング・コアに貫通電流が流れると、貫通電
流はギャップに発生する磁束密度に比例し、ホール素子
の電圧を計測することで、貫通電流の電流値の検出が可
能である。セルモータ３は、図示しないクラッチ機構を
介してエンジン４の回転軸に回転駆動力の伝達が可能で
ある。
【００１６】また、ＯＮ／ＡＣＣ端子は、ランプやワイ
パー等の補機５及び一方向への電流の流れを許容するダ
イオードを介してエンジン４の回転により発電する発電
機２の一端に接続されている。すなわち、ダイオードの
アノードは発電機２の一端に、カソードはＯＮ／ＡＣＣ
端子に接続されている。エンジン４の回転軸は、不図示
のクラッチ機構を介して発電機２に動力の伝達が可能で
ある。このため、エンジン４が回転状態にあるときは、
不図示のクラッチ機構を介して発電機２が作動し発電機
２からの電力が補機５又は鉛電池１に供給（充電）され
る。なお、ＯＦＦ端子はいずれにも接続されていない。
パー等の補機５及び一方向への電流の流れを許容するダ
イオードを介してエンジン４の回転により発電する発電
機２の一端に接続されている。すなわち、ダイオードの
アノードは発電機２の一端に、カソードはＯＮ／ＡＣＣ
端子に接続されている。エンジン４の回転軸は、不図示
のクラッチ機構を介して発電機２に動力の伝達が可能で
ある。このため、エンジン４が回転状態にあるときは、
不図示のクラッチ機構を介して発電機２が作動し発電機
２からの電力が補機５又は鉛電池１に供給（充電）され
る。なお、ＯＦＦ端子はいずれにも接続されていない。
【００１７】電流センサ７の出力端子は、後述するマイ
クロコンピュータ（以下、マイコンという。）８に内蔵
されたＡ／Ｄコンバータに接続されている。このため、
電流センサ７から出力されたホール電圧はＡ／Ｄコンバ
ータでデジタル値に変換され、マイコン８はセルモータ
３を流れる電流値Ｉを取り込むことができる。また、鉛
電池１の外部出力端子は、Ａ／Ｄコンバータに接続され
ており、Ａ／Ｄコンバータの出力側はマイコン８に接続
されている。このため、マイコン８は、鉛電池１の電圧
値Ｖをデジタル値で取り込むことができる。なお、マイ
コン８は、インターフェースを介して上位の車輌側マイ
コン１０と通信可能である。
クロコンピュータ（以下、マイコンという。）８に内蔵
されたＡ／Ｄコンバータに接続されている。このため、
電流センサ７から出力されたホール電圧はＡ／Ｄコンバ
ータでデジタル値に変換され、マイコン８はセルモータ
３を流れる電流値Ｉを取り込むことができる。また、鉛
電池１の外部出力端子は、Ａ／Ｄコンバータに接続され
ており、Ａ／Ｄコンバータの出力側はマイコン８に接続
されている。このため、マイコン８は、鉛電池１の電圧
値Ｖをデジタル値で取り込むことができる。なお、マイ
コン８は、インターフェースを介して上位の車輌側マイ
コン１０と通信可能である。
【００１８】マイコン８は、中央演算処理装置として機
能するＣＰＵ、充電状態検知システム１１の基本制御プ
ログラム及び種々の設定値等が格納されたＲＯＭ、ＣＰ
Ｕのワークエリアとして働くとともにデータを一時的に
記憶するＲＡＭ等を含んで構成されている。また、発電
機２、セルモータ３及び補機５の他端、鉛電池１の負極
外部出力端子及びマイコンは、それぞれグランドに接続
されている。
能するＣＰＵ、充電状態検知システム１１の基本制御プ
ログラム及び種々の設定値等が格納されたＲＯＭ、ＣＰ
Ｕのワークエリアとして働くとともにデータを一時的に
記憶するＲＡＭ等を含んで構成されている。また、発電
機２、セルモータ３及び補機５の他端、鉛電池１の負極
外部出力端子及びマイコンは、それぞれグランドに接続
されている。
【００１９】＜動作＞次に、フローチャートを参照し
て、充電状態検知システム１１の動作についてマイコン
８のＣＰＵを主体として説明する。なお、初期状態にお
いてマイコン８に電源が投入されると、ＲＯＭに格納さ
れた種々の設定値はＲＡＭに移行され、以下の充電状態
検知ルーチンが実行される。
て、充電状態検知システム１１の動作についてマイコン
８のＣＰＵを主体として説明する。なお、初期状態にお
いてマイコン８に電源が投入されると、ＲＯＭに格納さ
れた種々の設定値はＲＡＭに移行され、以下の充電状態
検知ルーチンが実行される。
【００２０】図３に示すように、充電状態検知ルーチン
では、まずステップ３０２において、セルモータ３に流
れる電流値Ｉを取り込む。次に、ステップ３０４におい
て、ＩＧＮスイッチ９がＳＴＡＲＴ端子の位置か否かを
判定するために、電流値Ｉが閾値（例えば、０．１
（Ａ））以上か否かを判断し、否定判定のときはステッ
プ３０２に戻り、肯定判断のときは、次のステップ３０
６で鉛電池１の電圧値Ｖを取り込む。
では、まずステップ３０２において、セルモータ３に流
れる電流値Ｉを取り込む。次に、ステップ３０４におい
て、ＩＧＮスイッチ９がＳＴＡＲＴ端子の位置か否かを
判定するために、電流値Ｉが閾値（例えば、０．１
（Ａ））以上か否かを判断し、否定判定のときはステッ
プ３０２に戻り、肯定判断のときは、次のステップ３０
６で鉛電池１の電圧値Ｖを取り込む。
【００２１】次にステップ３０８では、取り込んだ電流
値Ｉ及び電池電圧値Ｖから鉛電池１の内部抵抗値ｒを演
算する。すなわち、ＩＧＮスイッチ９がＳＴＡＲＴ端子
に接続されると、内部抵抗値ｒを有する鉛電池１と、抵
抗値Ｒを有するセルモータ３とが閉回路を構成する。こ
のため、電流値Ｉ＝電圧値Ｖ／（鉛電池１の内部抵抗値
ｒ＋セルモータ３の抵抗値Ｒ）の関係式が成立する。セ
ルモータ３の抵抗値Ｒとセルモータ３を流れる電流値Ｉ
とは、公知のように一定の関係がある。ＣＰＵは、電流
値Ｉと抵抗値Ｒとの特性がテーブル化されたＩ−Ｒテー
ブルを用いて、電流値Ｉから抵抗値Ｒを求めて、上述し
た式に、電流値Ｉ、電圧値Ｖ及び抵抗値Ｒを代入して内
部抵抗値ｒを演算する。
値Ｉ及び電池電圧値Ｖから鉛電池１の内部抵抗値ｒを演
算する。すなわち、ＩＧＮスイッチ９がＳＴＡＲＴ端子
に接続されると、内部抵抗値ｒを有する鉛電池１と、抵
抗値Ｒを有するセルモータ３とが閉回路を構成する。こ
のため、電流値Ｉ＝電圧値Ｖ／（鉛電池１の内部抵抗値
ｒ＋セルモータ３の抵抗値Ｒ）の関係式が成立する。セ
ルモータ３の抵抗値Ｒとセルモータ３を流れる電流値Ｉ
とは、公知のように一定の関係がある。ＣＰＵは、電流
値Ｉと抵抗値Ｒとの特性がテーブル化されたＩ−Ｒテー
ブルを用いて、電流値Ｉから抵抗値Ｒを求めて、上述し
た式に、電流値Ｉ、電圧値Ｖ及び抵抗値Ｒを代入して内
部抵抗値ｒを演算する。
【００２２】ステップ３１０では、エンジン４の始動時
か否かを判定するために、セルモータ３に流れる電流値
Ｉがエンジン始動を許容する所定電流値（例えば、１０
０Ａ）以上かを判断し、肯定判断（エンジン始動時）の
ときは、次のステップ３１２において、図６に示すよう
に、電流特性曲線の傾きが小さく精度の高い内部抵抗値
ｒと充電状態との関係を利用して、鉛電池１の充電状態
を演算して充電状態検知ルーチンを終了する。一方、否
定判定のとき（２度がけ時）は、電流特性曲線の傾きが
大きく（図６の３０Ａ）、内部抵抗値ｒから充電状態
（ＳＯＣ）を演算すると充電状態の精度が低くなるの
で、否定判断のときの電流特性曲線を利用しないで（無
効とし）精度の高いバッテリの内部抵抗値や充電状態を
演算するために、ステップ３０２に戻る。
か否かを判定するために、セルモータ３に流れる電流値
Ｉがエンジン始動を許容する所定電流値（例えば、１０
０Ａ）以上かを判断し、肯定判断（エンジン始動時）の
ときは、次のステップ３１２において、図６に示すよう
に、電流特性曲線の傾きが小さく精度の高い内部抵抗値
ｒと充電状態との関係を利用して、鉛電池１の充電状態
を演算して充電状態検知ルーチンを終了する。一方、否
定判定のとき（２度がけ時）は、電流特性曲線の傾きが
大きく（図６の３０Ａ）、内部抵抗値ｒから充電状態
（ＳＯＣ）を演算すると充電状態の精度が低くなるの
で、否定判断のときの電流特性曲線を利用しないで（無
効とし）精度の高いバッテリの内部抵抗値や充電状態を
演算するために、ステップ３０２に戻る。
【００２３】以上のように、本実施形態の電気自動車２
０に搭載された充電状態検知システム１１では、セルモ
ータ３に流れる電流値Ｉが１００Ａ以上かを判定し（ス
テップ３１０）、否定判定のときに、電流特性曲線の傾
きが大きいため精度の低い内部抵抗値ｒと充電状態（Ｓ
ＯＣ）との関係を利用せず無効にし、精度の良い内部抵
抗値ｒと充電状態との関係を利用してバッテリの充電状
態を演算するので（ステップ３１２）、鉛電池１の充電
状態を高精度で検知することができる。従って、本実施
形態の電気自動車では、アイドルストップ・スタート時
にエンジンが始動不能に陥ることを防止することができ
る。
０に搭載された充電状態検知システム１１では、セルモ
ータ３に流れる電流値Ｉが１００Ａ以上かを判定し（ス
テップ３１０）、否定判定のときに、電流特性曲線の傾
きが大きいため精度の低い内部抵抗値ｒと充電状態（Ｓ
ＯＣ）との関係を利用せず無効にし、精度の良い内部抵
抗値ｒと充電状態との関係を利用してバッテリの充電状
態を演算するので（ステップ３１２）、鉛電池１の充電
状態を高精度で検知することができる。従って、本実施
形態の電気自動車では、アイドルストップ・スタート時
にエンジンが始動不能に陥ることを防止することができ
る。
【００２４】なお、本実施形態では、充電状態検知シス
テム１１により、鉛電池１の内部抵抗値ｒを演算した後
に、エンジン始動時か否かを判定した例を示したが、エ
ンジン始動時か否かを判定した後に内部抵抗値ｒを演算
するようにしてもよい。
テム１１により、鉛電池１の内部抵抗値ｒを演算した後
に、エンジン始動時か否かを判定した例を示したが、エ
ンジン始動時か否かを判定した後に内部抵抗値ｒを演算
するようにしてもよい。
【００２５】また、本実施形態では、充電状態検知シス
テム１１により、エンジン４の始動時か否かを判定する
ために、エンジン始動を許容する所定電流値が１００Ａ
の例を示したが、電流値はこれに限定されるものではな
く、セルモータ３の仕様に応じて変更されることは云う
までもない。
テム１１により、エンジン４の始動時か否かを判定する
ために、エンジン始動を許容する所定電流値が１００Ａ
の例を示したが、電流値はこれに限定されるものではな
く、セルモータ３の仕様に応じて変更されることは云う
までもない。
【００２６】更に、本実施形態では、中央、ＯＦＦ、Ｏ
Ｎ／ＡＣＣ及びＳＴＡＲＴ端子を有したＩＧＮスイッチ
９を例示したが、少なくともＯＦＦ、ＯＮ／ＡＣＣ及び
ＳＴＡＲＴ端子に切り替え可能であれば、ＩＧＮスイッ
チの形状や各端子の数などは限定されるものではなく、
ＯＮ端子とＡＣＣ端子とが分離されたＩＧＮスイッチを
用いてもよい。
Ｎ／ＡＣＣ及びＳＴＡＲＴ端子を有したＩＧＮスイッチ
９を例示したが、少なくともＯＦＦ、ＯＮ／ＡＣＣ及び
ＳＴＡＲＴ端子に切り替え可能であれば、ＩＧＮスイッ
チの形状や各端子の数などは限定されるものではなく、
ＯＮ端子とＡＣＣ端子とが分離されたＩＧＮスイッチを
用いてもよい。
【００２７】（第２実施形態）次に、本発明を電気自動
車に適用した第２の実施の形態について説明する。本実
施形態の充電状態検知システムは、発電機２に流れる電
流からエンジン始動時か否かを判定するものである。な
お、本実施形態以下の実施形態において、第１実施形態
と同一の構成要素及びステップには同一の符号を付して
その説明を省略し、異なる箇所のみ説明する。
車に適用した第２の実施の形態について説明する。本実
施形態の充電状態検知システムは、発電機２に流れる電
流からエンジン始動時か否かを判定するものである。な
お、本実施形態以下の実施形態において、第１実施形態
と同一の構成要素及びステップには同一の符号を付して
その説明を省略し、異なる箇所のみ説明する。
【００２８】図４に示すように、本実施形態では、充電
状態検知システム１２に、ダイオードと発電機２との間
にホール素子等の電流センサ６が挿入されており、第１
実施形態に示した電流センサ７を欠いている。電流セン
サ６の出力端子は、マイコン８に接続されている。この
ため、本実施形態では、ＣＰＵは、ダイオードと発電機
２との間に流れる電流値ＩＧを取り込むことができ、電
流値ＩＧが所定値以下（例えば、０．１Ａ以下）かを判
断することで、発電機２が停止中、換言すればエンジン
停止中（始動時）か否かを判断することができる。
状態検知システム１２に、ダイオードと発電機２との間
にホール素子等の電流センサ６が挿入されており、第１
実施形態に示した電流センサ７を欠いている。電流セン
サ６の出力端子は、マイコン８に接続されている。この
ため、本実施形態では、ＣＰＵは、ダイオードと発電機
２との間に流れる電流値ＩＧを取り込むことができ、電
流値ＩＧが所定値以下（例えば、０．１Ａ以下）かを判
断することで、発電機２が停止中、換言すればエンジン
停止中（始動時）か否かを判断することができる。
【００２９】図３及び図４に示すように、本実施形態で
は、ステップ３１０で、エンジンの動作状態を判断する
ために、ダイオードと発電機２との間に流れる電流値Ｉ
Ｇが０．１Ａ以下かを判断し、肯定判断（エンジン停止
中）のときは、次のステップ３１２に進み、否定判定の
ときは、ステップ３０２に戻る。
は、ステップ３１０で、エンジンの動作状態を判断する
ために、ダイオードと発電機２との間に流れる電流値Ｉ
Ｇが０．１Ａ以下かを判断し、肯定判断（エンジン停止
中）のときは、次のステップ３１２に進み、否定判定の
ときは、ステップ３０２に戻る。
【００３０】以上のように、本実施形態の電気自動車に
搭載された充電状態検知システム１２では、ダイオード
と発電機２との間に流れる電流値ＩＧが０．１Ａ以下
（エンジン停止中）かを判定し（ステップ３１０）、否
定判定のときに、精度良く充電状態を演算することがで
きない内部抵抗値ｒを無効にし、精度良く充電状態を演
算する（ステップ３１２）ので、精度の低い鉛電池１の
充電状態を検知するのを回避することができる。従っ
て、本実施形態の電気自動車では、アイドルストップ・
スタート時にエンジンが始動不能に陥ることを防止する
ことができる。
搭載された充電状態検知システム１２では、ダイオード
と発電機２との間に流れる電流値ＩＧが０．１Ａ以下
（エンジン停止中）かを判定し（ステップ３１０）、否
定判定のときに、精度良く充電状態を演算することがで
きない内部抵抗値ｒを無効にし、精度良く充電状態を演
算する（ステップ３１２）ので、精度の低い鉛電池１の
充電状態を検知するのを回避することができる。従っ
て、本実施形態の電気自動車では、アイドルストップ・
スタート時にエンジンが始動不能に陥ることを防止する
ことができる。
【００３１】（第３実施形態）次に、本発明を電気自動
車に適用した第３の実施の形態について説明する。本実
施形態の充電状態検知システムは、発電機２が発電する
電圧からエンジン始動時か否かを判定するものである。
車に適用した第３の実施の形態について説明する。本実
施形態の充電状態検知システムは、発電機２が発電する
電圧からエンジン始動時か否かを判定するものである。
【００３２】図５に示すように、本実施形態では、充電
状態検知システム１２に、発電機２に発電機２の電圧を
検出するためのＡ／Ｄコンバータ１６が接続されてお
り、第１実施形態に示した電流センサ７を欠いている。
Ａ／Ｄコンバータ１６の出力端子は、マイコン８に接続
されている。このため、本実施形態では、ＣＰＵは、発
電機２の電圧値ＶＧを取り込むことができ、電圧値ＶＧ
が所定値以下か（例えば、５Ｖ以下か）を判断すること
で、発電機２が停止中、換言すればエンジン停止中（始
動時）か否かを判断することができる。
状態検知システム１２に、発電機２に発電機２の電圧を
検出するためのＡ／Ｄコンバータ１６が接続されてお
り、第１実施形態に示した電流センサ７を欠いている。
Ａ／Ｄコンバータ１６の出力端子は、マイコン８に接続
されている。このため、本実施形態では、ＣＰＵは、発
電機２の電圧値ＶＧを取り込むことができ、電圧値ＶＧ
が所定値以下か（例えば、５Ｖ以下か）を判断すること
で、発電機２が停止中、換言すればエンジン停止中（始
動時）か否かを判断することができる。
【００３３】図３及び図５に示すように、本実施形態で
は、ステップ３１０で、エンジン４の動作状態を判断す
るために、発電機２の電圧値ＶＧが５Ｖ以下かを判断
し、肯定判断（エンジン停止中）のときは、次のステッ
プ３１２に進み、否定判定のときは、ステップ３０２に
戻る。
は、ステップ３１０で、エンジン４の動作状態を判断す
るために、発電機２の電圧値ＶＧが５Ｖ以下かを判断
し、肯定判断（エンジン停止中）のときは、次のステッ
プ３１２に進み、否定判定のときは、ステップ３０２に
戻る。
【００３４】以上のように、本実施形態の電気自動車に
搭載された充電状態検知システム１２では、発電機２の
電圧値ＶＧが５Ｖ以下（エンジン停止中）かを判定し
（ステップ３１０）、否定判定のときに、精度良く充電
状態を演算することができない内部抵抗値ｒを無効に
し、精度良く充電状態を演算する（ステップ３１２）の
で、精度の低い鉛電池１の充電状態を検知するのを回避
することができる。従って、本実施形態の電気自動車で
は、アイドルストップ・スタート時にエンジンが始動不
能に陥ることを防止することができる。
搭載された充電状態検知システム１２では、発電機２の
電圧値ＶＧが５Ｖ以下（エンジン停止中）かを判定し
（ステップ３１０）、否定判定のときに、精度良く充電
状態を演算することができない内部抵抗値ｒを無効に
し、精度良く充電状態を演算する（ステップ３１２）の
で、精度の低い鉛電池１の充電状態を検知するのを回避
することができる。従って、本実施形態の電気自動車で
は、アイドルストップ・スタート時にエンジンが始動不
能に陥ることを防止することができる。
【００３５】なお、上記実施形態では、Ａ／Ｄコンバー
タをマイコン８の外部に設けた例を示したが、マイコン
８内に設けるようにしてもよい。また、上記実施形態で
は、鉛電池１に３６Ｖの鉛電池を例示したが、１２Ｖの
鉛電池を用いる場合にも本発明は適用可能である。
タをマイコン８の外部に設けた例を示したが、マイコン
８内に設けるようにしてもよい。また、上記実施形態で
は、鉛電池１に３６Ｖの鉛電池を例示したが、１２Ｖの
鉛電池を用いる場合にも本発明は適用可能である。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
充電状態検知システムが演算精度の低い内部抵抗値と充
電状態との関係は利用せずに、演算精度の高い内部抵抗
値と充電状態との関係を利用してバッテリの充電状態を
演算するので、バッテリの充電状態を高精度で検知する
ことができる、という効果を得ることができる。
充電状態検知システムが演算精度の低い内部抵抗値と充
電状態との関係は利用せずに、演算精度の高い内部抵抗
値と充電状態との関係を利用してバッテリの充電状態を
演算するので、バッテリの充電状態を高精度で検知する
ことができる、という効果を得ることができる。
【図１】本発明が適用可能な実施形態の電気自動車の側
面図である。
面図である。
【図２】第１実施形態の電気自動車の充電状態検知シス
テムを示すブロック図である。
テムを示すブロック図である。
【図３】充電状態検知システムの充電状態検知ルーチン
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図４】第２実施形態の電気自動車の充電状態検知シス
テムを示すブロック図である。
テムを示すブロック図である。
【図５】第３実施形態の電気自動車の充電状態検知シス
テムを示すブロック図である。
テムを示すブロック図である。
【図６】セルモータを流れる電流に対する電池の内部抵
抗と充電状態との関係を示す電流特性曲線である。
抗と充電状態との関係を示す電流特性曲線である。
１ 鉛電池（バッテリ）
２ 発電機
３ セルモータ
４ エンジン
８ マイコン（判定手段、演算手段）
９ イグニッション（ＩＧＮ）スイッチ
１１、１２、１３ 充電状態検知システム
２０ 電気自動車
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０２Ｊ 7/00 Ｈ０２Ｊ 7/00 Ｐ
Ｈ０２Ｐ 9/04 Ｈ０２Ｐ 9/04 Ｍ
Ｆターム(参考） 5G003 AA07 BA01 DA04 EA05 FA06
GC05
5H030 AA00 AS08 BB10 FF41
5H115 PA08 PC06 PG04 PI16 PI24
PI29 PI30 PO06 PU08 PU24
PU26 PU29 PV07 QE01 QN03
RE01 RE03 SE02 TE01 TI02
TI05 TI06 TI10 TR19 TU17
5H590 AA08 CA07 CA23 CC01 CD01
CE05 EA01 EA13 FA01 FA05
FB01 FC17 GA02 GA04 GB05
JA02 JB02
Claims (3)
- 【請求項１】 バッテリからイグニッションスイッチを
介してエンジン始動用セルモータに流れる電流値がエン
ジン始動を許容する所定電流値以上かを判定する判定手
段と、 前記判定手段による判定が肯定のときの前記バッテリの
内部抵抗値に応じて前記バッテリの充電状態を演算する
演算手段と、を備えたことを特徴とする充電状態検知シ
ステム。 - 【請求項２】 エンジンの回転により発電する発電機の
電流値又は電圧値が所定値以下かを判定する判定手段
と、 前記判定手段による判定が肯定のときのバッテリの内部
抵抗値に応じて前記バッテリの充電状態を演算する演算
手段と、を備えたことを特徴とする充電状態検知システ
ム。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の充電状態
検知システムを備えた電気自動車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002153267A JP3687628B2 (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 充電状態検知システム及び該システムを備えた自動車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002153267A JP3687628B2 (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 充電状態検知システム及び該システムを備えた自動車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003348707A true JP2003348707A (ja) | 2003-12-05 |
| JP3687628B2 JP3687628B2 (ja) | 2005-08-24 |
Family
ID=29770338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002153267A Expired - Lifetime JP3687628B2 (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 充電状態検知システム及び該システムを備えた自動車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3687628B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008082990A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 電池状態検知装置および自動車用鉛電池 |
| JP2010019845A (ja) * | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Commissariat A L'energie Atomique | 定電流での充電または放電の段階中のバッテリの充電状態を測定する方法 |
| JP2011252821A (ja) * | 2010-06-03 | 2011-12-15 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 電池制御システム |
| JP2011257214A (ja) * | 2010-06-08 | 2011-12-22 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 電池状態推定装置および電池情報報知装置 |
| JP2013198319A (ja) * | 2012-03-21 | 2013-09-30 | Honda Motor Co Ltd | アイドルストップ車両における発電制御装置 |
| JP2013253855A (ja) * | 2012-06-07 | 2013-12-19 | General Electric Co <Ge> | バッテリの電力供給性能を予測するシステム及び方法 |
| US8872481B2 (en) | 2011-04-27 | 2014-10-28 | General Electric Company | Systems and methods for predicting battery power-delivery performance |
-
2002
- 2002-05-28 JP JP2002153267A patent/JP3687628B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008082990A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 電池状態検知装置および自動車用鉛電池 |
| JP2010019845A (ja) * | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Commissariat A L'energie Atomique | 定電流での充電または放電の段階中のバッテリの充電状態を測定する方法 |
| JP2011252821A (ja) * | 2010-06-03 | 2011-12-15 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 電池制御システム |
| JP2011257214A (ja) * | 2010-06-08 | 2011-12-22 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 電池状態推定装置および電池情報報知装置 |
| US8872481B2 (en) | 2011-04-27 | 2014-10-28 | General Electric Company | Systems and methods for predicting battery power-delivery performance |
| JP2013198319A (ja) * | 2012-03-21 | 2013-09-30 | Honda Motor Co Ltd | アイドルストップ車両における発電制御装置 |
| JP2013253855A (ja) * | 2012-06-07 | 2013-12-19 | General Electric Co <Ge> | バッテリの電力供給性能を予測するシステム及び方法 |
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| JP3687628B2 (ja) | 2005-08-24 |
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