JPH04353780A - バッテリ残量の表示方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バッテリ電源により運
転を行いかつ運転状態に応じて前記バッテリの電圧を複
数段に切り換えて制御を行う装置に於いて、前記バッテ
リの残量を予め消費量から演算して求めたマップを用い
て表示する形式のバッテリ残量の表示方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、バッテリを用いた電動車輌などで
はそのバッテリ電源により運転を行っているため、常に
バッテリの残量を監視する必要がある。例えば、満充電
状態からの消費量に基づいて残量を計算して、その残量
に応じてメータの針を振らして表示するものでは、予め
、残量に応じた針の振れ角を決めるマップを設けておき
、上記したようにして計算された残量に基づいてマップ
から求められる針の振れ角をもってメータにより表示を
行うことができる。

【０００３】ところで、上記電動車輌では一回の充電で
の航続距離を延ばすために、運転状態により大きな出力
を必要としない例えば停止時などでは、制御電圧をダウ
ンレギュレータにより低くして、バッテリの消費を抑え
ると良い。しかしながら、電圧低下状態に於いては、前
記したメータの印加電圧も低下するため、針の振れ角が
通常時よりも小さくなって、大きな出力を必要とする走
行時と停止時との間でメータの振れ角が異なるという不
都合が生じる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
問題点に鑑み、本発明の主な目的は、バッテリ電源によ
り運転を行いかつ運転状態に応じてバッテリの電圧を複
数段に切り換えて制御を行う場合に、バッテリ電圧の切
り換えによりバッテリ残量の表示が変化することを防止
し得るバッテリ残量の表示方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、バッテリ電源により運転を行いかつ運転状
態に応じて前記バッテリの電圧を複数段に切り換えて制
御を行う装置に於いて、前記バッテリの残量をバッテリ
の作動履歴または状態を演算して求めたマップを用いて
メータにより表示する形式のバッテリ残量の表示方法で
って、前記バッテリの電圧が切り換えられて増減した場
合には、基準値に対する増減率をもって前記マップのフ
ルスケールを変更させて前記バッテリの残量を表示する
ことを特徴とするバッテリ残量の表示方法を提供するこ
とにより達成される。

【０００６】

【作用】このようにすれば、バッテリ電圧が切り換えら
れて、マップのフルスケールが変化する場合でも、切り
換えられた電圧の基準値に対する増減を補うようにマッ
プのフルスケールを変更することができ、常にバッテリ
の残量表示のフルスケールを合わせることができる。

【０００７】

【実施例】以下に添付の図面を参照して本発明を特定の
実施例について詳細に説明する。図１は、本発明が適用
された電動車両である例えば自動二輪車の駆動用モータ
１の制御回路を概ね示す簡略化された回路図である。こ
のモータ１は、例えばブラシレスモータからなり、ＩＣ
やトランジスタなどにより構成されたコントロールユニ
ット２により駆動制御されるようになっている。

【０００８】図１に於て、車両に搭載された電源として
のバッテリ３の電圧が、メインスイッチ４及びダウンレ
ギュレータ５をこの順に介して、コントロールユニット
２の電源端子ａに印加されるようになっている。このバ
ッテリ３の電圧は例えば４８Ｖであり、ダウンレギュレ
ータ５により例えば１３．１Ｖにされる。また、コント
ロールユニット２のアース端子ｂが接地されており、バ
ッテリ３とメインスイッチ４とのノードがコントロール
ユニット２の第２電源端子ｃに接続されている。

【０００９】コントロールユニット２内に於て、上記し
た電源端子ａは、ダイオードＤ１、ダイオードＤ２、三
端子レギュレータ６、更にダイオードＤ３をこの順に介
して、演算制御を行いかつデータを保持し得る回路素子
としてのＣＰＵ７の電源端子Ｖに接続されている。なお
、三端子レギュレータ６の出力端子は、ダイオードＤ４
を介してコントロールユニット２内の定電圧を供給する
ための定電圧電源端子Ｖｃｃにも接続されている。

【００１０】また、上記した第２電源端子ｃは、ダイオ
ードＤ５、抵抗Ｒ１を介し、更に、互いに直列に接続さ
れた第１及び第２ツェナーダイオードＺＤ１及びＺＤ２
を介して接地されている。これら両ツェナーダイオード
ＺＤ１・ＺＤ２のノードが、ダイオードＤ６を介してＣ
ＰＵ７の電源端子Ｖに接続されている。即ち、メインス
イッチ４がオン状態の時には、電源端子ａを介して入力
されるバッテリ電圧が、三端子レギュレータ６により所
定の電圧に落とされてＣＰＵ７の電源端子Ｖに供給され
、メインスイッチ４がオフ状態になったら、第２電源端
子ｃを介して供給されるバッテリ電圧が、第１ツェナー
ダイオードＺＤ１により定まるデータ保持電圧にてＣＰ
Ｕ７の電源端子Ｖに印加される。これらツェナーダイオ
ードＺＤ１・ＺＤ２により放電抑止手段が構成されてい
る。

【００１１】コントロールユニット２の充電端子ｄは、
充電時にバッテリチャージャの定電圧出力端子と接続さ
れる。コントロールユニット２内に於て、その充電端子
ｄが、ダイオードＤ７を介して前記した両ダイオードＤ
１・Ｄ２のノードに接続されており、また、エミッタ接
地されたトランジスタＱ１のベースに抵抗Ｒ２を介して
接続されている。このトランジスタＱ１のコレクタがＣ
ＰＵ７の入力端子Ｉ１に接続されており、充電中の信号
がＣＰＵ７に入力されるようなっている。

【００１２】コントロールユニット２の入力端子ｅ〜ｇ
にはモータ１のロータの位置を検出するための各相に対
応するセンサからなるロータ位置センサ８が接続されて
おり、そのロータ位置検出信号が、Ｉ／Ｏ回路９を介し
てＣＰＵ７の各入力端子Ｉ２〜Ｉ４に入力されるように
なっている。

【００１３】コントロールユニット２の端子ｈには、エ
ンジンのスロットル開度に相当する信号を取り出すため
のスロットルセンサ１０を構成するポテンショメータの
一端を接地された抵抗体ＶＲの他端の電圧入力端子が接
続されており、コントロールユニット２の端子ｉには、
その抵抗体ＶＲ上を移動する摺動子１０ａが接続されて
いる。そして、端子ｈがＣＰＵ７のアナログ入力端子Ａ
１に接続され、端子ｉがＣＰＵ７のアナログ入力端子Ａ
２に接続されている。また、抵抗体ＶＲの電圧入力端子
に印加される電圧が、抵抗Ｒ３を介して定電圧電源端子
Ｖｃｃから供給されるようになっている。尚、この定電
圧電源端子Ｖｃｃは、ＣＰＵ７の基準電圧入力端子Ｖｒ
ｅｆ　にも接続されている。このようにして、運転者の
スロットル操作量に応じたスロットル信号がＣＰＵ７に
入力されるようになっている。

【００１４】コントロールユニット２の入力端子ｊには
、モータ１の温度を検出するための温度センサ１１が接
続されている。入力端子ｋには、モータ１の消費電流が
比較的大きい場合の電流を検出するために、図示されな
い大電流センサによる電流検出信号が入力され、入力端
子ｍには、モータ１の消費電流が比較的小さい場合の電
流を検出するために、図示されない小電流センサによる
電流検出信号が入力されるようになっている。尚、上記
大電流センサは−４０〜１２０Ａの容量に対応するよう
にされ、小電流センサは−２０〜２０Ａに対応するよう
にされている。また、入力端子ｎには、充電状態を検出
するための充電信号が入力され、入力端子ｏには、モー
タ１を駆動するための後記するドライバ部１２から出力
される駆動状態のモニタ信号が入力され、入力端子ｐに
は、本実施例に於ける二輪自動車のサイドスタンドの使
用状態を検出するサイドスタンドスイッチ信号が入力さ
れるようになっている。これら各入力信号は、コントロ
ールユニット２内に於てＩ／Ｏ回路１３を介して、ＣＰ
Ｕ７の各アナログ入力端子Ａ３〜Ａ５と各入力端子Ｉ５
〜Ｉ７とにそれぞれ入力される。また、入力端子ｙ・ｚ
には車速パルスセンサ１９が接続されており、この車速
パルス信号が、コントロールユニット２内に於てＩ／Ｏ
回路２０を介して、ＣＰＵ７の入力端子Ｉ８に入力され
ている。

【００１５】ダウンレギュレータ５とダイオードＤ１の
ノードには補機類電源端子ＶＢを介してバッテリ残量メ
ータ１５やランプ類が接続されている。前記した両ダイ
オードＤ１・Ｄ２のノードは、出力端子ｑを介して、前
記した大電流センサ及び小電流センサ用の各電源端子に
接続されていると共に、出力端子ｒを介してドライバ部
１２の電源端子にも接続されている。また、コントロー
ルユニット２内にはモータ１を駆動するための駆動回路
１４が設けられており、前記したスロットルセンサ１０
からの入力信号に応じてＣＰＵ７の出力端子Ｏ１〜Ｏ６
からの制御信号が駆動回路１４に入力され、その駆動回
路１４からの駆動制御信号が、コントロールユニット２
の各端子ｕ１・ｕ２・ｖ１・ｖ２・ｗ１・ｗ２を介して
ドライバ部１２に入力されて、ドライバ部１２によりモ
ータ１が駆動される。尚、ドライバ部１２から出力され
る駆動状態を示すモニタ信号が、前記したように入力端
子ｏに入力される。

【００１６】ところで、ＣＰＵ７の出力端子Ｏ７は、Ｃ
ＰＵ７の状態を表わす信号を出力するものであり、エミ
ッタ接地されたトランジスタＱ２のベースに抵抗Ｒ４を
介して接続されている。前記したダイオードＤ２及び三
端子レギュレータ６のノードから取り出される電源ＶＭ
　が、互いに直列に接続された抵抗Ｒ５と発光ダイオー
ドＬＥＤとを介してトランジスタＱ２のコレクタに接続
されている。ＣＰＵ７の出力端子Ｏ７から信号が出力さ
れた際には発光ダイオードＬＥＤが点灯して、ＣＰＵ７
の状態を確認し得るようになっている。

【００１７】ＣＰＵ７の出力端子Ｏ８は、バッテリ残量
信号を、予めＣＰＵ７内に記憶されたマップに基づいて
出力するものであり、エミッタ接地されたトランジスタ
Ｑ３のベースにインバータ回路ＩＮＶ及び抵抗Ｒ６を直
列に介して接続されている。このトランジスタＱ３のコ
レクタが、外部に設けられたバッテリ残量メータ１５に
コントロールユニット２の出力端子ｓを介して接続され
ており、消費電流を積算しつつ、上記マップに基づいて
求められたバッテリの残量が表示される。

【００１８】ＣＰＵ７の出力端子Ｏ９は、リザーブ信号
を出力するものであり、エミッタ接地されたトランジス
タＱ４のベースに抵抗Ｒ７を介して接続されている。こ
のトランジスタＱ４のコレクタが、外部に設けられたリ
ザーブランプ１６にコントロールユニット２の出力端子
ｔを介して接続されており、バッテリ３の充電を必要と
する際にリザーブランプ１６が点灯する。

【００１９】また、ＣＰＵ７の出力端子Ｏ１０は、モー
タ１の停止検出信号を出力するものであり、エミッタ接
地されたトランジスタＱ５のベースに抵抗Ｒ７を介して
接続されている。このトランジスタＱ５のコレクタがコ
ントロールユニット２の出力端子ｘに接続されており、
モータ１が停止した際にその停止信号が出力端子ｘから
外部に出力され、モータ１の停止時を確認することがで
きる。

【００２０】尚、ＣＰＵ７にはウォッチドッグ出力端子
ＷＤが設けられており、そのウォッチドッグ出力端子Ｗ
ＤがコンデンサＣ１を介してウォッチドッグ回路１７に
接続され、ＣＰＵ７のリセット端子Ｒにウォッチドッグ
回路１７の出力端子が接続されている。従って、ＣＰＵ
７の所定状態の時にウォッチドッグ出力端子ＷＤから出
力される信号をウォッチドッグ回路１７により検出した
ら、ＣＰＵ７がリセットされるようになっている。また
、電源であるバッテリ３の電圧の変動を検出するために
、前記したダイオードＤ５及び抵抗Ｒ１のノードの電圧
Ｖｂｔが、電源電圧補償回路１８を介してＣＰＵ７のア
ナログ入力端子Ａ６に入力されるようになっており、電
源電圧の変動を補償して常に同一の出力を発生するよう
にモータ１を制御するようになっている。

【００２１】本実施例に於けるＣＰＵ７は、走行停止状
態であるモータ１の停止を例えばドライバ部１２のモニ
タ信号により検出した時には、出力端子Ｏ１０からモー
タ停止信号を出力する。その信号が、前記したようにコ
ントロールユニット２の出力端子ｘからモータ停止検出
信号として出力されて、ダウンレギュレータ５に入力さ
れると、ダウンレギュレータ５からの出力が例えば１０
Ｖに低下されて、停止時に於ける無駄な電力消費を抑え
るようになっている。

【００２２】本実施例のＣＰＵ７では、前記したように
各電流センサの検出値により作動履歴としての電流消費
量に応じてバッテリ残量を算出し、図２の実線に示され
るような予め記憶されたマップを用いて、バッテリ残量
メータ１５の針の振れ角をＰＷＭ制御により定めるメー
タ出力デューティを決めている。そのメータ出力が、出
力端子Ｏ８から出力されて、バッテリ残量メータ１５に
よる表示が行われる。尚、バッテリの残量を求めるには
、例えばバッテリ電圧を検出して行っても良い。

【００２３】また、通常の走行時には、ダウンレギュレ
ータ５からの通常の出力により補機類電源端子ＶＢの出
力電圧ＶＢが１２Ｖであるが、上記した停止時には補機
類電源端子ＶＢの出力電圧ＶＢが１０Ｖになる。従って
、停止時には、バッテリ残量メータ１５の駆動電圧が１
０Ｖに低下するため、上記１３．１Ｖ出力電圧に応じた
図２の実線のマップをそのまま用いると、フルスケール
が小さくなって本来の表示量よりも少なく表示されてし
まう。しかしながら、本発明によれば、上記停止時には
、図２の想像線に示されるようにフルスケールを出力電
圧の低下率に応じて補正する向きに変更されたマップに
切り換えて残量表示の出力を行うことから、バッテリ残
量メータ１５のメータ振れ角が補正されて、残量表示が
変化することがない。

【００２４】尚、本実施例では、走行時と停止時との２
段階に電圧値を切り換えたが、２段階に限ることなく、
３段階以上であってもそれぞれに応じたマップを設けて
おけば適用可能である。また、基準マップを設けると共
に、切り換えられた各電圧の基準電圧に対する増減率に
応じて基準マップの変更係数を設定しておき、電圧切り
換えに応じて対応する係数をもって基準マップを変更さ
せるようにしても良い。

【００２５】

【発明の効果】このように本発明によれば、バッテリ電
圧を切り換えて運転する場合、切り換えられた電圧の基
準値に対する増減を補うようにマップのフルスケールを
変化させることから、常にバッテリの残量表示のフルス
ケールを合わせることができ、電圧の違いに影響されな
い適切なバッテリ残量の表示を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されたモータ制御回路を概ね示す
簡略化された回路図である。

【図２】本発明に基づくバッテリ残量表示のマップを示
す図である。

【符号の説明】

１　　モータ ２　　コントロールユニット ３　　バッテリ ４　　メインスイッチ ５　　ダウンレギュレータ ６　　三端子レギュレータ ７　　ＣＰＵ ８　　ロータ位置センサ ９　　Ｉ／Ｏ回路 １０　　スロットルセンサ １１　　温度センサ １２　　ドライバ部 １３　　Ｉ／Ｏ回路 １４　　駆動回路 １５　　バッテリ残量メータ １６　　リザーブランプ １７　　ウォッチドッグ回路 １８　　電源電圧補償回路 １９　　車速センサ ２０　　Ｉ／Ｏ回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　バッテリ電源により運転を行いかつ運
   転状態に応じて前記バッテリの電圧を複数段に切り換え
   て制御を行う装置に於いて、前記バッテリの残量をバッ
   テリの作動履歴または状態を演算して求めたマップを用
   いてメータにより表示する形式のバッテリ残量の表示方
   法でって、前記バッテリの電圧が切り換えられて増減し
   た場合には、基準値に対する増減率をもって前記マップ
   のフルスケールを変更させて前記バッテリの残量を表示
   することを特徴とするバッテリ残量の表示方法。