JPH0451793B2 - - Google Patents
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- JPH0451793B2 JPH0451793B2 JP57040535A JP4053582A JPH0451793B2 JP H0451793 B2 JPH0451793 B2 JP H0451793B2 JP 57040535 A JP57040535 A JP 57040535A JP 4053582 A JP4053582 A JP 4053582A JP H0451793 B2 JPH0451793 B2 JP H0451793B2
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- predetermined
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
- G01R31/3842—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC combining voltage and current measurements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/3644—Constructional arrangements
- G01R31/3648—Constructional arrangements comprising digital calculation means, e.g. for performing an algorithm
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
- G01R31/386—Arrangements for measuring battery or accumulator variables using test-loads
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、時々刻々移り変るバツテリの残存
容量を、自動的にかつ高精度に検出できるように
した車両用バツテリの残存容量検出装置に関す
る。
容量を、自動的にかつ高精度に検出できるように
した車両用バツテリの残存容量検出装置に関す
る。
本出願人は、先に特願昭57−005449号(特開昭
58−123479号公報を参照)によつて、車両用バツ
テリの端子電圧を検出する電圧検出手段と、車両
用バツテリの放電電流を検出する電流検出手段
と、クランキング前およびクランキング時に前記
バツテリの端子電圧および放電電流の検出を指令
する検出指令手段と、前記検出指令手段からの検
出指令により検出したバツテリの端子電圧および
放電電流から電池の内部抵抗を演算し、その値を
容量に換算する演算回路とを備えた車両用バツテ
リの残存容量検出装置を提案している。
58−123479号公報を参照)によつて、車両用バツ
テリの端子電圧を検出する電圧検出手段と、車両
用バツテリの放電電流を検出する電流検出手段
と、クランキング前およびクランキング時に前記
バツテリの端子電圧および放電電流の検出を指令
する検出指令手段と、前記検出指令手段からの検
出指令により検出したバツテリの端子電圧および
放電電流から電池の内部抵抗を演算し、その値を
容量に換算する演算回路とを備えた車両用バツテ
リの残存容量検出装置を提案している。
この残存容量検出装置によれば、バツテリの内
部抵抗の値は、その時々の負荷の値とは無関係
に、バツテリの残存容量のみによつて一義的に定
まるため、バツテリの端子電圧をクランキング開
始後一定時間積分し、その積分値に基づいて残存
容量を検出するようにした従来例のように、負荷
電流の変動によつて残存容量検出値が異なること
がなく、この種の装置における残存容量検出精度
を著しく向上させることができる。
部抵抗の値は、その時々の負荷の値とは無関係
に、バツテリの残存容量のみによつて一義的に定
まるため、バツテリの端子電圧をクランキング開
始後一定時間積分し、その積分値に基づいて残存
容量を検出するようにした従来例のように、負荷
電流の変動によつて残存容量検出値が異なること
がなく、この種の装置における残存容量検出精度
を著しく向上させることができる。
ところが、上記出願済みの残存容量検出装置に
あつては、内部抵抗演算に必要な端子電圧および
放電電流データを、クランキング前およびクラン
キング時にサンプルするようにしているため、長
時間走行状態を継続する間に、バツテリの残存容
量が所定の下限値以下に低下してしまつたような
場合にも、これを走行中に察知することができ
ず、このため一旦駐車またはエンスト後スタータ
でエンジンを始動できない事態が生ずる虞れがあ
つた。
あつては、内部抵抗演算に必要な端子電圧および
放電電流データを、クランキング前およびクラン
キング時にサンプルするようにしているため、長
時間走行状態を継続する間に、バツテリの残存容
量が所定の下限値以下に低下してしまつたような
場合にも、これを走行中に察知することができ
ず、このため一旦駐車またはエンスト後スタータ
でエンジンを始動できない事態が生ずる虞れがあ
つた。
この発明は上記の問題に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、車両走行時あるいは駐
車時等にかかわらず、常にバツテリの残存容量を
高精度かつ自動的に検出できるようにし、更に、
バツテリ容量が不足気味の場合、バツテリの残存
容量を応答性良く検出し、バツテリの残存容量が
充分の場合、消費電流を低減することができるよ
うにした車両用バツテリの残存容量検出装置を提
供することにある。
その目的とするところは、車両走行時あるいは駐
車時等にかかわらず、常にバツテリの残存容量を
高精度かつ自動的に検出できるようにし、更に、
バツテリ容量が不足気味の場合、バツテリの残存
容量を応答性良く検出し、バツテリの残存容量が
充分の場合、消費電流を低減することができるよ
うにした車両用バツテリの残存容量検出装置を提
供することにある。
この発明は上記の目的を達成するために、車両
用バツテリの放電電流を検知する電流検知手段
と、 車両用バツテリの端子電圧を検知する電圧検知
手段と、 所定のサンプリング時間毎にサンプリング信号
を出力するサンプリング信号出力手段と、 前記サンプリング信号が出力された時、一定の
条件が成立していた場合は、前記バツテリに対し
て所定時間の間、所定のサンプリング負荷を継続
するサンプリング用負荷断続手段と、 前記負荷断続に伴う負荷変動の過渡期を挟ん
で、少なくとも2回前記放電電流及び前記端子電
圧をサンプリングするサンプリング手段と、 前記サンプリングされた前記放電電流及び前記
端子電圧に基づいてバツテリの内部抵抗値を演算
する内部抵抗値演算手段と、 前記演算された内部抵抗値が所定値以上か否か
を検出し、該所定値以上の状態が所定時間の間継
続した場合、前記所定のサンプル時間を短い値に
変更するサンプル時間変更手段と、 を具備し、前記内部抵抗値によりバツテリ残存容
量を得ることを特徴とする。
用バツテリの放電電流を検知する電流検知手段
と、 車両用バツテリの端子電圧を検知する電圧検知
手段と、 所定のサンプリング時間毎にサンプリング信号
を出力するサンプリング信号出力手段と、 前記サンプリング信号が出力された時、一定の
条件が成立していた場合は、前記バツテリに対し
て所定時間の間、所定のサンプリング負荷を継続
するサンプリング用負荷断続手段と、 前記負荷断続に伴う負荷変動の過渡期を挟ん
で、少なくとも2回前記放電電流及び前記端子電
圧をサンプリングするサンプリング手段と、 前記サンプリングされた前記放電電流及び前記
端子電圧に基づいてバツテリの内部抵抗値を演算
する内部抵抗値演算手段と、 前記演算された内部抵抗値が所定値以上か否か
を検出し、該所定値以上の状態が所定時間の間継
続した場合、前記所定のサンプル時間を短い値に
変更するサンプル時間変更手段と、 を具備し、前記内部抵抗値によりバツテリ残存容
量を得ることを特徴とする。
以下に、この発明の好適な実施例を添付図面に
従つて詳細に説明する。
従つて詳細に説明する。
第1図は、本発明装置の一実施例のハードウエ
ア構成を示すブロツク図、第2図は第1図に示す
マイクロコンピユータのシステムプログラムの中
で、残存容量検出プログラムだけを取出して示す
フローチヤートである。
ア構成を示すブロツク図、第2図は第1図に示す
マイクロコンピユータのシステムプログラムの中
で、残存容量検出プログラムだけを取出して示す
フローチヤートである。
第1図に示す如く、バツテリ1の電力は負荷電
流検出用のシヤント抵抗2を経由して、サンプリ
ング用負荷として機能するリア・デフオツガ3お
よびその他の電装品(ランプ、カーラジオ等)4
に供給されており、また周知の如くバツテリ1は
オルタネータ(発電機)5によつてフローテイン
グ充電可能に構成されている。
流検出用のシヤント抵抗2を経由して、サンプリ
ング用負荷として機能するリア・デフオツガ3お
よびその他の電装品(ランプ、カーラジオ等)4
に供給されており、また周知の如くバツテリ1は
オルタネータ(発電機)5によつてフローテイン
グ充電可能に構成されている。
シヤント抵抗2からリア・デフオツガ3へ向か
う給電路には、リア・デフオツガ3を手動でオ
ン・オフするためのスイツチ6と、リレーR2の
b接点R2−bが直列に介挿されており、またス
イツチ6にはリレーR1のa接点R1−aが並列
に接続されており、これらのリレーR1,R2は
I/Oインターフエイス回路7を介して、マイク
ロコンピユータ(以下、これをマイコンと略称す
る)8によつて駆動される。
う給電路には、リア・デフオツガ3を手動でオ
ン・オフするためのスイツチ6と、リレーR2の
b接点R2−bが直列に介挿されており、またス
イツチ6にはリレーR1のa接点R1−aが並列
に接続されており、これらのリレーR1,R2は
I/Oインターフエイス回路7を介して、マイク
ロコンピユータ(以下、これをマイコンと略称す
る)8によつて駆動される。
マイコン8は、上記各リレーR1,R2の制御
の他に、シヤント抵抗2の両端の電圧VA,VB
を負荷電流および端子電圧検出用のデータとして
取込むとともに、スイツチ6とリレーR2のb接
点R2−bとの中点の電圧VCを、リア・デフオ
ツガ3の動作状態判定用データとして、I/Oイ
ンターフエイス7を介して取込み、更にI/Oイ
ンターフエイス7を介して表示装置10にバツテ
リの残存容量その他の残存容量低下データ等を表
示するように構成されている。
の他に、シヤント抵抗2の両端の電圧VA,VB
を負荷電流および端子電圧検出用のデータとして
取込むとともに、スイツチ6とリレーR2のb接
点R2−bとの中点の電圧VCを、リア・デフオ
ツガ3の動作状態判定用データとして、I/Oイ
ンターフエイス7を介して取込み、更にI/Oイ
ンターフエイス7を介して表示装置10にバツテ
リの残存容量その他の残存容量低下データ等を表
示するように構成されている。
次に、第2図は本実施例装置の動作を規定する
システムプログラムの中で、残存容量検出処理だ
けを取出して示すフローチヤートであつて、以下
このフローチヤートに従つて本実施例装置の動作
を系統的に説明する。
システムプログラムの中で、残存容量検出処理だ
けを取出して示すフローチヤートであつて、以下
このフローチヤートに従つて本実施例装置の動作
を系統的に説明する。
周知の如く、この種車両用マイコンにおいて
は、各種の制御に対応した複数のシステムプログ
ラムを順次時分割的に実行しており、これらの実
行の中で本実施例に係わるバツテリの残存容量検
出プログラムがスタートすると、まずステツプ
(101)によつて所定のイニシヤル処理が実行され
る。
は、各種の制御に対応した複数のシステムプログ
ラムを順次時分割的に実行しており、これらの実
行の中で本実施例に係わるバツテリの残存容量検
出プログラムがスタートすると、まずステツプ
(101)によつて所定のイニシヤル処理が実行され
る。
このイニシヤル処理(101)においては、後述
するタイマ周期TS決定用のカウンタ、そのカウ
ントアツプを示すカウントアツプフラグFTS、
各サンプリングタイミング到来毎に行なわれる2
回のサンプリングのための時間間隔T2決定用の
カウンタ、その他のワーキンエリア内に設けられ
た各種データレジスタのリセツト等が行なわれ
る。
するタイマ周期TS決定用のカウンタ、そのカウ
ントアツプを示すカウントアツプフラグFTS、
各サンプリングタイミング到来毎に行なわれる2
回のサンプリングのための時間間隔T2決定用の
カウンタ、その他のワーキンエリア内に設けられ
た各種データレジスタのリセツト等が行なわれ
る。
次いで、ステツプ(1011)〜(1013)が実行さ
れると、サンプリング周知決定用のTSカウンタ
に対して、周期TSに対応する基準クロツクの個
数を示す数値データがセツトされる。
れると、サンプリング周知決定用のTSカウンタ
に対して、周期TSに対応する基準クロツクの個
数を示す数値データがセツトされる。
すなわち、ステツプ(1011)においては、前回
のプログラム実行によりセツトまたはリセツトさ
れた容量低下接近フラグFTOの状態判別が行な
われる。
のプログラム実行によりセツトまたはリセツトさ
れた容量低下接近フラグFTOの状態判別が行な
われる。
ここで、FTO=“0”と判定された場合、すな
わち未だ容量低下に対して充分な余裕があると判
定された場合には、ステツプ(1012)が実行さ
れ、サンプリング周期TSOは充分長く設定され
る。
わち未だ容量低下に対して充分な余裕があると判
定された場合には、ステツプ(1012)が実行さ
れ、サンプリング周期TSOは充分長く設定され
る。
これに対して、ステツプ(1011)において、容
量低下に接近していると設定された場合には、ス
テツプ(1013)が実行され、サンプリング周期
TS1の値は充分短く設定される。
量低下に接近していると設定された場合には、ス
テツプ(1013)が実行され、サンプリング周期
TS1の値は充分短く設定される。
この結果、バツテリの残存容量が所定の下限値
に対して未だ充分に余裕があるような場合には、
充分長いサンプリング周期(例えば30秒)毎にデ
ータサンプリングの指示が与えられるのに対し、
バツテリの残存容量が所定の下限値に接近した場
合には、短いサンプリング周期(例えば5秒、10
秒、15秒等)によつてデータサンプリングが行な
われる。
に対して未だ充分に余裕があるような場合には、
充分長いサンプリング周期(例えば30秒)毎にデ
ータサンプリングの指示が与えられるのに対し、
バツテリの残存容量が所定の下限値に接近した場
合には、短いサンプリング周期(例えば5秒、10
秒、15秒等)によつてデータサンプリングが行な
われる。
一方、第3図に示す如く、TSカウンタの内容
はこの種のマイコンに備えられたシステム割込機
能により、外部基準クロツクが到来する度に、ス
テツプ(1001)により1個づつデイクリメントさ
れる。
はこの種のマイコンに備えられたシステム割込機
能により、外部基準クロツクが到来する度に、ス
テツプ(1001)により1個づつデイクリメントさ
れる。
そして、その都度ステツプ(1002)の実行によ
り、TSカウンタの内容が「0」であるか否かに
よつて、カウントアツプの判定が行なわれ、TS
カウンタがカウントアツプした場合に限り、カウ
ントアツプフラグFTSが“1”にセツトされる。
り、TSカウンタの内容が「0」であるか否かに
よつて、カウントアツプの判定が行なわれ、TS
カウンタがカウントアツプした場合に限り、カウ
ントアツプフラグFTSが“1”にセツトされる。
他方、第2図に示すメインフローにおいては、
各タイマTS設定処理(1012)、(1013)に続いて、
ステツプ(103)によりフラグFTSの内容に基づ
いて、TSカウンタのカウントアツプ判定が行わ
れており、その判定結果がNOの場合には、その
待ち時間を利用してステツプ(104)により、車
両の他の制御に必要な処理が行われ、その終了と
同時に繰り返しステツプ(103)の実行が行われ
る。
各タイマTS設定処理(1012)、(1013)に続いて、
ステツプ(103)によりフラグFTSの内容に基づ
いて、TSカウンタのカウントアツプ判定が行わ
れており、その判定結果がNOの場合には、その
待ち時間を利用してステツプ(104)により、車
両の他の制御に必要な処理が行われ、その終了と
同時に繰り返しステツプ(103)の実行が行われ
る。
次いで、タイマTS設定後、設定された周期TS
が経過すると、ステツプ(103)の実行結果は
YESとなり、続いてステツプ(105)が実行され
て、データ取込み処理が行われる。
が経過すると、ステツプ(103)の実行結果は
YESとなり、続いてステツプ(105)が実行され
て、データ取込み処理が行われる。
このデータ取込み処理においては、第1図に示
す如く、シヤント抵抗2の両端の電圧VA,VB
がA/D変換器9を介してマイコン8に取込ま
れ、またスイツチ6とリレーR2との接続点との
電圧VCが、I/Oインターフエイス7を介して
同様にマイコン8に取込まれ、これら取込まれた
データはワーキングエリア内にVA1レジスタ、
VB1レジスタおよびVCレジスタにそれぞれ記憶
される。
す如く、シヤント抵抗2の両端の電圧VA,VB
がA/D変換器9を介してマイコン8に取込ま
れ、またスイツチ6とリレーR2との接続点との
電圧VCが、I/Oインターフエイス7を介して
同様にマイコン8に取込まれ、これら取込まれた
データはワーキングエリア内にVA1レジスタ、
VB1レジスタおよびVCレジスタにそれぞれ記憶
される。
次いで、ステツプ(1051)が実行されると、前
記取込まれた各データVA1,VB1に基づいて、
その時点における負荷電流I1の値が、予め設定
された電流値IS1以上であるか否かの判定が行な
われる。
記取込まれた各データVA1,VB1に基づいて、
その時点における負荷電流I1の値が、予め設定
された電流値IS1以上であるか否かの判定が行な
われる。
ここで、設定電流の値IS1は、その時点におい
て比較的電力消費の大きい負荷が駆動されている
か否かを検出するためのもので、このため当該車
両の搭載電装負荷に応じて適当に設定されてい
る。
て比較的電力消費の大きい負荷が駆動されている
か否かを検出するためのもので、このため当該車
両の搭載電装負荷に応じて適当に設定されてい
る。
次いで、ステツプ(1051)の実行により、その
時点における負荷電流I1の値が設定電流IS1よ
りも小さいと判定された場合、ワーキングエリア
内に設けられた所定のカウンタCONTAの値は
「0」にリセツトされ、以後、後に詳述するステ
ツプ(1114)以下の処理が行なわれる。
時点における負荷電流I1の値が設定電流IS1よ
りも小さいと判定された場合、ワーキングエリア
内に設けられた所定のカウンタCONTAの値は
「0」にリセツトされ、以後、後に詳述するステ
ツプ(1114)以下の処理が行なわれる。
これに対して、ステツプ(1051)の実行によ
り、そのときの負荷電流I1の値が設定電流IS1
以上であると判定された場合、続いてステツプ
(1053)が実行され、カウンタCONTAの値は+
1だけインクリメントされ、その都度カウント値
が設定値ASに達したか否かの判定が繰り返し実
行される。
り、そのときの負荷電流I1の値が設定電流IS1
以上であると判定された場合、続いてステツプ
(1053)が実行され、カウンタCONTAの値は+
1だけインクリメントされ、その都度カウント値
が設定値ASに達したか否かの判定が繰り返し実
行される。
ここで、設定値ASの値は、例えばウインカラ
ンプ等のように、比較的消費電力が少なく、間欠
駆動される負荷が動作中であることに起因して、
負荷電流I1の値が間欠的(例えば1秒毎)に設
定電流IS1を越えたことを検出すべく設定され、
従つてこのような間欠駆動中にステツプ(1054)
→(105)→(1051)→(1053)→(1054)によ
る閉ループが繰り返し実行されることによつて、
カウンタCONT Aの値が到達し得る最大計数値
よりも若干大きめに設定されている。
ンプ等のように、比較的消費電力が少なく、間欠
駆動される負荷が動作中であることに起因して、
負荷電流I1の値が間欠的(例えば1秒毎)に設
定電流IS1を越えたことを検出すべく設定され、
従つてこのような間欠駆動中にステツプ(1054)
→(105)→(1051)→(1053)→(1054)によ
る閉ループが繰り返し実行されることによつて、
カウンタCONT Aの値が到達し得る最大計数値
よりも若干大きめに設定されている。
この結果、このようにウインカランプ等が短時
間点灯しているような場合にも、ステツプ(108)
によるリア・デフオツガ3に対するサンプリング
用の通電は行われないことになり、これによりサ
ンプリングに起因する無駄が電力消費を避けるこ
とができる。
間点灯しているような場合にも、ステツプ(108)
によるリア・デフオツガ3に対するサンプリング
用の通電は行われないことになり、これによりサ
ンプリングに起因する無駄が電力消費を避けるこ
とができる。
他方、実際に比較的電力消費の大きな負荷が駆
動されている場合、ステツプ(1054)の実行結果
はYESとなり、続いてステツプ(1055)により
カウンタCONT Aはリセツトされる。
動されている場合、ステツプ(1054)の実行結果
はYESとなり、続いてステツプ(1055)により
カウンタCONT Aはリセツトされる。
次いで、ステツプ(106)が実行されると、VC
レジスタに記憶された電圧VCが0ボルトである
か否かによつて、リア・デフオツガ3のその時点
における動作状態が判定される。
レジスタに記憶された電圧VCが0ボルトである
か否かによつて、リア・デフオツガ3のその時点
における動作状態が判定される。
すなわち、手動スイツチ6が閉じてリア・デフ
オツガ3が動作中の場合、電圧VCの値は所定の
正電圧となるのに対し、スイツチ6が開いてリ
ア・デフオツガ3が非動作状態にあれば、電圧
VCの値は0ボルトとなり、これによりリア・デ
フオツガ3の動作状態が判定される訳である。
オツガ3が動作中の場合、電圧VCの値は所定の
正電圧となるのに対し、スイツチ6が開いてリ
ア・デフオツガ3が非動作状態にあれば、電圧
VCの値は0ボルトとなり、これによりリア・デ
フオツガ3の動作状態が判定される訳である。
次いで、ステツプ(106)の実行により、その
時点においてリア・デフオツガ3が非動作状態と
判定されれば、続いてステツプ(108)が実行さ
れて、マイコン8からの指令によりI/Oインタ
ーフエイス7を介してリレーR1が駆動され、そ
のa接点R1−aが閉じることにより、リア・デ
フオツガ3に対する通電が開始される。
時点においてリア・デフオツガ3が非動作状態と
判定されれば、続いてステツプ(108)が実行さ
れて、マイコン8からの指令によりI/Oインタ
ーフエイス7を介してリレーR1が駆動され、そ
のa接点R1−aが閉じることにより、リア・デ
フオツガ3に対する通電が開始される。
これに対して、ステツプ(106)の実行により
リア・デフオツガ3が動作中と判定された場合に
は、ステツプ(107)が実行され、マイコン8の
指令によりI/Oインターフエイス7を介してリ
レーR2が駆動され、そのb接点R2−bが開く
ことにより、リア・デフオツガ3に対する通電が
断たれる。
リア・デフオツガ3が動作中と判定された場合に
は、ステツプ(107)が実行され、マイコン8の
指令によりI/Oインターフエイス7を介してリ
レーR2が駆動され、そのb接点R2−bが開く
ことにより、リア・デフオツガ3に対する通電が
断たれる。
このようにして、リア・デフオツガ3に対する
通電が絶たれ、また開始されると、その瞬間から
シヤント抵抗2を流れる負荷電流の値は、所定の
過渡特性曲線を描きながら、減少または増加を開
始する。
通電が絶たれ、また開始されると、その瞬間から
シヤント抵抗2を流れる負荷電流の値は、所定の
過渡特性曲線を描きながら、減少または増加を開
始する。
一方、リレーR1またはR2に対する通電が開
始されると同時に、ステツプ(109)が実行され、
いわゆるソフトタイマ処理により微少時間T2が
経過したか否かの判定が行なわれ、時間T2の経
過とともに、続いてステツプ(110)が実行され
て、2回目のデータ取込み処理が行なわれる。
始されると同時に、ステツプ(109)が実行され、
いわゆるソフトタイマ処理により微少時間T2が
経過したか否かの判定が行なわれ、時間T2の経
過とともに、続いてステツプ(110)が実行され
て、2回目のデータ取込み処理が行なわれる。
このデータ取込み処理においては、シヤント抵
抗2の両端の電圧VA,VBがA/D変換機9を
介してマイコン8に読込まれ、それぞれワーキン
グエリア内に設けられたVA2レジスタ、VB2レ
ジスタに記憶される。
抗2の両端の電圧VA,VBがA/D変換機9を
介してマイコン8に読込まれ、それぞれワーキン
グエリア内に設けられたVA2レジスタ、VB2レ
ジスタに記憶される。
なお、ステツプ(105)で行なわれる1回目の
データ取込み処理と、ステツプ(110)で実行さ
れる2回目のデータ取込み処理との間の時間T2
の値は、サンプリング用負荷(この例では、リ
ア・デフオツガ3)の値およびバツテリ残存容量
検出精度等を考慮して決定され、この実施例にお
いては0.1〜0.5秒程度に決定されている。
データ取込み処理と、ステツプ(110)で実行さ
れる2回目のデータ取込み処理との間の時間T2
の値は、サンプリング用負荷(この例では、リ
ア・デフオツガ3)の値およびバツテリ残存容量
検出精度等を考慮して決定され、この実施例にお
いては0.1〜0.5秒程度に決定されている。
次いで、ステツプ(113)が実行されると、前
記ステツプ(107)または(108)によつて駆動さ
れたリレーR2またはR1はそれぞれ消勢され、
これによりリア・デフオツガ3は元の動作状態に
戻される。
記ステツプ(107)または(108)によつて駆動さ
れたリレーR2またはR1はそれぞれ消勢され、
これによりリア・デフオツガ3は元の動作状態に
戻される。
次いで、ステツプ(1131)が実行されると、負
荷変動後に取込まれたデータVA2,VB2に基
づいて当該取込み時点における負荷電流I2の値
が、予め設定された設定値IS2以上であるか否か
の判定が行なわれる。
荷変動後に取込まれたデータVA2,VB2に基
づいて当該取込み時点における負荷電流I2の値
が、予め設定された設定値IS2以上であるか否か
の判定が行なわれる。
ここで、設定電流IS2の値はその時点における
負荷電流I2の値が、第5図のI−VB曲線のリ
ニア域にあるか否かを判定するためのもので、こ
のため設定電流IS2の値は、当初負荷電流I1が
非直線領域にある状態において、リア・デフオツ
ガ3がオフからオンにした後、時間T2が経過し
た時点において予測される電流値よりも若干大き
めに設定されている。
負荷電流I2の値が、第5図のI−VB曲線のリ
ニア域にあるか否かを判定するためのもので、こ
のため設定電流IS2の値は、当初負荷電流I1が
非直線領域にある状態において、リア・デフオツ
ガ3がオフからオンにした後、時間T2が経過し
た時点において予測される電流値よりも若干大き
めに設定されている。
この結果、周期TSが経過してサンプリングタ
イミングが到来した時点において、第5図に示す
如く負荷電流I1′の値がI−VB曲線の非直線
領域に存在するような場合には、後に詳述するス
テツプ(1114)以下の処理が実行されることとな
る。
イミングが到来した時点において、第5図に示す
如く負荷電流I1′の値がI−VB曲線の非直線
領域に存在するような場合には、後に詳述するス
テツプ(1114)以下の処理が実行されることとな
る。
これに対して、ステツプ(1131)の実行結果が
YESである場合、各取込まれたデータVA1,
VA2,VB1,VB2はそれぞれ演算の基礎とし
て使用され、内部抵抗値Rが正確に求められる。
YESである場合、各取込まれたデータVA1,
VA2,VB1,VB2はそれぞれ演算の基礎とし
て使用され、内部抵抗値Rが正確に求められる。
すなわち、ステツプ(111)が実行されると、
前記取込まれた各データVA1,VA2,VB1,
VB2および予め記憶されたシヤント抵抗2の抵
抗値R0の値に基づいて、(1)〜(3)式により、リレ
ーR1またはR2の駆動前における負荷電流I
1、時間T2が経過した時点における負荷電流I
2およびバツテリ1の内部抵抗Rがそれぞれ求め
られる。
前記取込まれた各データVA1,VA2,VB1,
VB2および予め記憶されたシヤント抵抗2の抵
抗値R0の値に基づいて、(1)〜(3)式により、リレ
ーR1またはR2の駆動前における負荷電流I
1、時間T2が経過した時点における負荷電流I
2およびバツテリ1の内部抵抗Rがそれぞれ求め
られる。
I1=(VB1−VA1)/R0 ……(1)
I2=(VB2−VA2)/R0 ……(2)
R=|(VB1−VB2)/(I1−I2)| ……(3)
ここで、第4図に示す如くバツテリ1の残存容
量をQ、その内部抵抗をR、その端子電圧をVB
および負荷電流をIとすると、第5図に示す如く
I−VB曲線の傾き(すなわち、内部抵抗Rの
値)は、バツテリ1の残存容量QがQ1→Q2→
Q3→Q4と減少するに従つて、大きくなること
が知られており、またI−VB曲線は放電電流I
の値が一定の値を越えた領域においては、比較的
リニアな特性を示すことが知られている。
量をQ、その内部抵抗をR、その端子電圧をVB
および負荷電流をIとすると、第5図に示す如く
I−VB曲線の傾き(すなわち、内部抵抗Rの
値)は、バツテリ1の残存容量QがQ1→Q2→
Q3→Q4と減少するに従つて、大きくなること
が知られており、またI−VB曲線は放電電流I
の値が一定の値を越えた領域においては、比較的
リニアな特性を示すことが知られている。
従つて、前記検出された負荷電流I1,I2の
値が共にI−VB曲線のリニア域にあるようにサ
ンプリングを行なえば、前記演算により求められ
た内部抵抗Rの値に基づいてその時点におけるバ
ツテリ1の残存容量Qを正確に知ることができる
のである。
値が共にI−VB曲線のリニア域にあるようにサ
ンプリングを行なえば、前記演算により求められ
た内部抵抗Rの値に基づいてその時点におけるバ
ツテリ1の残存容量Qを正確に知ることができる
のである。
次いで、ステツプ(1111)が実行されると、前
記演算により求められた内部抵抗値Rが所定の設
定値RS0以上であるか否かが判定される。
記演算により求められた内部抵抗値Rが所定の設
定値RS0以上であるか否かが判定される。
ここで、設定値RS0の値は、スタータモータを
駆動するための下限値におけるバツテリの残存容
量に対応して決定されている。
駆動するための下限値におけるバツテリの残存容
量に対応して決定されている。
次いで、ステツプ(1111)において、R≧RS0
の条件が成立すると、続いてワーキングエリア中
に設けられた所定の容量低下フラグFRは“1”
にセツトされ、これに対してステツプ(1111)に
おいてR≧RS0の条件が不成立の場合、続いてス
テツプ(1114)によつて前記フラグFRは“0”
にリセツトされる。
の条件が成立すると、続いてワーキングエリア中
に設けられた所定の容量低下フラグFRは“1”
にセツトされ、これに対してステツプ(1111)に
おいてR≧RS0の条件が不成立の場合、続いてス
テツプ(1114)によつて前記フラグFRは“0”
にリセツトされる。
次いで、ステツプ(1115)が実行されると、ワ
ーキングエリア内に設けられた所定のシフトレジ
スタは右側へシフトされ、同時にそのMSBには
その時点におけるフラグFRの状態がセツトされ
る。
ーキングエリア内に設けられた所定のシフトレジ
スタは右側へシフトされ、同時にそのMSBには
その時点におけるフラグFRの状態がセツトされ
る。
続いて、ステツプ(1116)が実行されると、前
記シフトレジスタにおけるMSBに続くNビツト
が全て“1”であるか否かの判定が行なわれる。
記シフトレジスタにおけるMSBに続くNビツト
が全て“1”であるか否かの判定が行なわれる。
ここで、数値Nの値は、周期TS×Nで定まる
時間の間継続的に容量低下が検出された場合、こ
れを確実に容量低下と判定し得るように設定され
ている。
時間の間継続的に容量低下が検出された場合、こ
れを確実に容量低下と判定し得るように設定され
ている。
すなわち、元来バツテリの容量はその電解液の
不均性や車両走行時における揺れ等によつて微視
的には僅かの変動があり、またこの種車両におい
ては、スパークプラグ等に起因して比較的ノイズ
が多く、これらによる誤動作によつて一時的に容
量低下と判定されたような場合を、実際の容量低
下と誤認することを防止しているものである。
不均性や車両走行時における揺れ等によつて微視
的には僅かの変動があり、またこの種車両におい
ては、スパークプラグ等に起因して比較的ノイズ
が多く、これらによる誤動作によつて一時的に容
量低下と判定されたような場合を、実際の容量低
下と誤認することを防止しているものである。
従つて、TS×Nで定まる時間以上の間、ステ
ツプ(1111)において継続的に容量低下が判定さ
れた場合に限り、ステツプ(1116)の判定結果は
YESとなり、続いてステツプ(1117)が実行さ
れて、マイコン8からは始めて容量低下を示す出
力信号が発せられる。
ツプ(1111)において継続的に容量低下が判定さ
れた場合に限り、ステツプ(1116)の判定結果は
YESとなり、続いてステツプ(1117)が実行さ
れて、マイコン8からは始めて容量低下を示す出
力信号が発せられる。
一方、ステツプ(1116)の実行により、シフト
レジスタの中でMSBよりも右側Nビツトがすべ
て“1”と判定されるまでの期間、ステツプ
(1116)の実行結果はNOとなり、続いてステツ
プ(1118)が実行される。
レジスタの中でMSBよりも右側Nビツトがすべ
て“1”と判定されるまでの期間、ステツプ
(1116)の実行結果はNOとなり、続いてステツ
プ(1118)が実行される。
ステツプ(1118)では、前記シフトレジスタの
MSBからMビツトが全て“1”であるか否かの
判定がおこなわれる。
MSBからMビツトが全て“1”であるか否かの
判定がおこなわれる。
ここで、数値Mの値は、M<Nとなるように設
定されており、つまり、ステツプ(1118)の実行
結果がYESとなるということは、ステツプ
(1111)において、容量低下が判定されて未だ間
もないこと、つまり容量低下接近中を意味する。
定されており、つまり、ステツプ(1118)の実行
結果がYESとなるということは、ステツプ
(1111)において、容量低下が判定されて未だ間
もないこと、つまり容量低下接近中を意味する。
次いで、ステツプ(1118)の実行結果がYES
となると、続いてステツプ(1120)が実行され、
所定の容量低下接近フラグFT0が“1”にセツト
され、残存容量検出プログラムが終了する。
となると、続いてステツプ(1120)が実行され、
所定の容量低下接近フラグFT0が“1”にセツト
され、残存容量検出プログラムが終了する。
次いで、他の処理を実行した後、再び残存容量
検出プログラムが実行開始すると、ステツプ
(101)によるイニシヤル処理に続いて、ステツプ
(1011)において、前回のプログラム実行により
セツトまたはリセツトされた容量低下接近フラグ
FT0の状態判別が行なわれる。
検出プログラムが実行開始すると、ステツプ
(101)によるイニシヤル処理に続いて、ステツプ
(1011)において、前回のプログラム実行により
セツトまたはリセツトされた容量低下接近フラグ
FT0の状態判別が行なわれる。
ここで、FT0=“0”と判定された場合、すな
わち未だ容量低下に対して充分な余裕があると判
定された場合には、ステツプ(1012)が実行さ
れ、サンプリング周期TS0は充分長く設定され
る。
わち未だ容量低下に対して充分な余裕があると判
定された場合には、ステツプ(1012)が実行さ
れ、サンプリング周期TS0は充分長く設定され
る。
これに対して、ステツプ(1011)において、容
量低下に接近していると設定された場合には、ス
テツプ(1013)が実行され、サンプリング周期
TS1の値は充分短く設定される。
量低下に接近していると設定された場合には、ス
テツプ(1013)が実行され、サンプリング周期
TS1の値は充分短く設定される。
この結果、バツテリの残存容量が所定の下限値
に対して未だ充分に余裕があるような場合には、
充分長いサンプリング周期(例えば30秒)毎にデ
ータサンプリングの指示が与えられるのに対し、
バツテリの残存容量が所定の下限値に接近した場
合には、短いサンプリング周期(例えば5秒、10
秒、15秒等)によつてデータサンプリングが行な
われることとなつて、その結果バツテリ容量検出
の応答性は早まり、バツテリ容量が所定の下限に
接近した状態において、スタータモータ等を駆動
したことに起因して、バツテリの残存容量が急激
に減少したような場合、これを素早く表示させる
ことができる。
に対して未だ充分に余裕があるような場合には、
充分長いサンプリング周期(例えば30秒)毎にデ
ータサンプリングの指示が与えられるのに対し、
バツテリの残存容量が所定の下限値に接近した場
合には、短いサンプリング周期(例えば5秒、10
秒、15秒等)によつてデータサンプリングが行な
われることとなつて、その結果バツテリ容量検出
の応答性は早まり、バツテリ容量が所定の下限に
接近した状態において、スタータモータ等を駆動
したことに起因して、バツテリの残存容量が急激
に減少したような場合、これを素早く表示させる
ことができる。
つまり、バツテリ容量が不足気味の場合には、
サンプリング周期を短くして内部抵抗判断(容量
判断)の精度を向上させることとともに、バツテ
リ容量が不足していない場合には、サンプリング
周期を長く取り、内部抵抗を算出するためのリレ
ー駆動による測定用過剰電流の作用頻度を減らす
ことができる。
サンプリング周期を短くして内部抵抗判断(容量
判断)の精度を向上させることとともに、バツテ
リ容量が不足していない場合には、サンプリング
周期を長く取り、内部抵抗を算出するためのリレ
ー駆動による測定用過剰電流の作用頻度を減らす
ことができる。
なお、この実施例においてはバツテリの残存容
量を表示するルーチンが図示されていないが、こ
れについては別に表示専用処理プログラムにより
行なつてもよいし、また例えばステツプ(111)
による演算処理に続いて直ちに求められた内部抵
抗値Rを表示する等すれば良いことは勿論であ
る。
量を表示するルーチンが図示されていないが、こ
れについては別に表示専用処理プログラムにより
行なつてもよいし、また例えばステツプ(111)
による演算処理に続いて直ちに求められた内部抵
抗値Rを表示する等すれば良いことは勿論であ
る。
なお、この実施例においては、サンプリングタ
イミングが到来した時点において電力負荷が駆動
されていることを検知するために、サンプリング
タイミングが到来した後、負荷電流が継続的に一
定値を越えていることを判別したが、これに代え
て常時微少間隔で繰り返し負荷電流の状態を監視
し、これが連続的に所定値を越えていることをシ
フトレジスタ等を利用して記憶させ、サンプリン
グタイミングが到来した時点においては、それま
での過去の負荷電流の状態をチエツクするように
しても同様な機能を達成できることは勿論であ
る。
イミングが到来した時点において電力負荷が駆動
されていることを検知するために、サンプリング
タイミングが到来した後、負荷電流が継続的に一
定値を越えていることを判別したが、これに代え
て常時微少間隔で繰り返し負荷電流の状態を監視
し、これが連続的に所定値を越えていることをシ
フトレジスタ等を利用して記憶させ、サンプリン
グタイミングが到来した時点においては、それま
での過去の負荷電流の状態をチエツクするように
しても同様な機能を達成できることは勿論であ
る。
また、この実施例においては、電解液の不均一
性あるいは電解液の揺れ、更には電気的なノイズ
等に起因して一時的にバツテリ容量低下信号が得
られたか否かを、所定シフトレジスタ内のデータ
の連続性に基づいて判定するようにしたが、これ
に代えてシフトレジスタ内の連続する各ビツト内
における“1”の割合を多数処理によつて判別
し、これによりノイズ等に起因する誤つた容量低
下信号を除去するように構成しても良いことは勿
論である。
性あるいは電解液の揺れ、更には電気的なノイズ
等に起因して一時的にバツテリ容量低下信号が得
られたか否かを、所定シフトレジスタ内のデータ
の連続性に基づいて判定するようにしたが、これ
に代えてシフトレジスタ内の連続する各ビツト内
における“1”の割合を多数処理によつて判別
し、これによりノイズ等に起因する誤つた容量低
下信号を除去するように構成しても良いことは勿
論である。
また、サンプリング用負荷としてリア・デフオ
ツガを使用しているため、その短時間継続によつ
て何等走行に支障を来たすことがなく、かつデー
タサンプリングに必要充分な負荷変動を生じさせ
ることができる。
ツガを使用しているため、その短時間継続によつ
て何等走行に支障を来たすことがなく、かつデー
タサンプリングに必要充分な負荷変動を生じさせ
ることができる。
なお、本実施例の残存容量検出プログラムは、
車両のイグニシヨンキースイツチがアクセサリま
たはオン位置にある状態において動作するのとす
る。
車両のイグニシヨンキースイツチがアクセサリま
たはオン位置にある状態において動作するのとす
る。
以上説明したように、この発明に係わる車両用
バツテリの残存容量検出装置によれば、以下の如
き効果を有する。
バツテリの残存容量検出装置によれば、以下の如
き効果を有する。
() 車両走行中あるいは駐車中の何れに拘わら
ず、サンプリング周期が到来する度に、サンプ
リング用負荷の動作状態を変化させて、その前
後における負荷電流および端子電圧に基づい
て、内部抵抗を演算により求め、これに基づい
てその時点におけるバツテリの残存容量を表示
するため、クランキング操作の有無に拘わらず
時々刻々移り変るバツテリの残存容量を常時正
確に表示させることができ、車両走行中にバツ
テリの残存容量が徐々に下限値に近付いた場合
にも、これを知ることが可能となる。
ず、サンプリング周期が到来する度に、サンプ
リング用負荷の動作状態を変化させて、その前
後における負荷電流および端子電圧に基づい
て、内部抵抗を演算により求め、これに基づい
てその時点におけるバツテリの残存容量を表示
するため、クランキング操作の有無に拘わらず
時々刻々移り変るバツテリの残存容量を常時正
確に表示させることができ、車両走行中にバツ
テリの残存容量が徐々に下限値に近付いた場合
にも、これを知ることが可能となる。
() バツテリの内部抵抗値が所定値以上か否か
を検出し、所定値以上の状態が所定時間(バツ
テリ容量の低下であると判断し得る時間より短
い時間)継続した場合はサンプル時間を短くす
るようにしたので、バツテリ容量が不足気味の
場合、サンプリング周期を短くしてバツテリの
残存容量を応答性よく検出できる。すなわち、
スタータモータ等の駆動したことに起因してバ
ツテリ容量が急激に減少し、バツテリ容量の低
下と判断し得る状態に近づきつつある場合、こ
のバツテリ容量の急激な減少に対して、応答性
よくバツテリの残存容量を検出することができ
る。
を検出し、所定値以上の状態が所定時間(バツ
テリ容量の低下であると判断し得る時間より短
い時間)継続した場合はサンプル時間を短くす
るようにしたので、バツテリ容量が不足気味の
場合、サンプリング周期を短くしてバツテリの
残存容量を応答性よく検出できる。すなわち、
スタータモータ等の駆動したことに起因してバ
ツテリ容量が急激に減少し、バツテリ容量の低
下と判断し得る状態に近づきつつある場合、こ
のバツテリ容量の急激な減少に対して、応答性
よくバツテリの残存容量を検出することができ
る。
() また、内部抵抗値が所定値以上の状態が所
定時間継続しない場合、サンプリング時間は長
くなるので、内部抵抗値演算のための消費電流
を減らすことができる。
定時間継続しない場合、サンプリング時間は長
くなるので、内部抵抗値演算のための消費電流
を減らすことができる。
第1図は本発明の実施例装置の電気的な構成を
示すブロツク図、第2図は第1図に示した実施例
装置のシステムプログラムを示すフローチヤー
ト、第3図は第1図に示した実施例装置の割込処
理プログラムを示すフローチヤート、第4図は負
荷電流I、内部抵抗Rおよびシヤント抵抗の両端
の電圧VA,VBの関係を示す図、第5図はバツ
テリの残存容量Qをパラメータとし、その放電電
流と端子電圧との関係を示すグラフである。 1……バツテリ、2……シヤント抵抗、3……
リア・デフオツガ、4……電装品、5……パラメ
ータ、6……手動スイツチ、7……I/Oインタ
ーフエイス、8……マイコン、9……A/D変換
器、R1,R2……リレー。
示すブロツク図、第2図は第1図に示した実施例
装置のシステムプログラムを示すフローチヤー
ト、第3図は第1図に示した実施例装置の割込処
理プログラムを示すフローチヤート、第4図は負
荷電流I、内部抵抗Rおよびシヤント抵抗の両端
の電圧VA,VBの関係を示す図、第5図はバツ
テリの残存容量Qをパラメータとし、その放電電
流と端子電圧との関係を示すグラフである。 1……バツテリ、2……シヤント抵抗、3……
リア・デフオツガ、4……電装品、5……パラメ
ータ、6……手動スイツチ、7……I/Oインタ
ーフエイス、8……マイコン、9……A/D変換
器、R1,R2……リレー。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 車両用バツテリの放電電流を検知する電流検
知手段と、 車両用バツテリの端子電圧を検知する電圧検知
手段と、 所定のサンプリング時間毎にサンプリング信号
を出力するサンプリング信号出力手段と、 前記サンプリング信号が出力された時、一定の
条件が成立していた場合は、前記バツテリに対し
て所定時間の間、所定のサンプリング負荷を断続
するサンプリング用負荷断続手段と、 前記負荷断続に伴う負荷変動の過渡期を挟ん
で、少なくとも2回前記放電電流及び前記端子電
圧をサンプリングするサンプリング手段と、 前記サンプリングされた前記放電電流及び前記
端子電圧に基づいてバツテリの内部抵抗値を演算
する内部抵抗値演算手段と、 前記演算された内部抵抗値が所定値以上か否か
を検出し、該所定値以上の状態が所定時間の間継
続した場合、前記所定のサンプル時間を短い値に
変更するサンプル時間変更手段と、 を具備し、前記内部抵抗値によりバツテリ残存容
量を得ることを特徴とする車両用バツテリの存容
量検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57040535A JPS58156871A (ja) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | 車両用バツテリの残存容量検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57040535A JPS58156871A (ja) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | 車両用バツテリの残存容量検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58156871A JPS58156871A (ja) | 1983-09-17 |
| JPH0451793B2 true JPH0451793B2 (ja) | 1992-08-20 |
Family
ID=12583146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57040535A Granted JPS58156871A (ja) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | 車両用バツテリの残存容量検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58156871A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01214781A (ja) * | 1988-02-24 | 1989-08-29 | Mitsubishi Electric Corp | 車載バッテリの診断装置 |
| JP4511673B2 (ja) * | 2000-02-29 | 2010-07-28 | Necフィールディング株式会社 | 交流無停電電源装置 |
| EP1314990B1 (en) * | 2001-11-23 | 2006-08-09 | DHC Specialty Corp. | Method for evaluating a battery and the device for the same |
| DE102005035416A1 (de) | 2004-10-05 | 2006-04-06 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Rekonstruktion eines elektrischen Signals |
| JP7556312B2 (ja) * | 2021-03-15 | 2024-09-26 | トヨタ自動車株式会社 | 電池システムおよびバッテリの電圧推定方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56117176A (en) * | 1980-02-20 | 1981-09-14 | Automob Antipollut & Saf Res Center | Battery diagnosis method |
-
1982
- 1982-03-15 JP JP57040535A patent/JPS58156871A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58156871A (ja) | 1983-09-17 |
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