(57)【要約】  【課題】バッテリの充電状態をより適切に算出することのできるバッテリ充電状態算出システムを提供すること。  【解決手段】オルタネータ１２との組み合わせにより電源システムを構成するバッテリ９の充電状態を算出するバッテリ充電状態算出システムにおいて、バッテリ充放電が所定範囲内に収束するように、オルタネータ１２の出力電圧を調整する手段と、バッテリ充放電が所定範囲内に収束した状態でのバッテリ電圧を、バッテリの開放電圧として検出する手段と、そのバッテリの開放電圧に基づいて、バッテリの充電状態を算出する手段とを装備する。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機との組み合わせにより電源システムを構成するバッテリの充電状態を算出するバ
ッテリ充電状態算出システムにおいて、
バッテリ充放電が所定範囲内に収束するように、前記発電機の出力電圧を調整するバッ
テリ充放電収束用発電機出力電圧調整手段と、
バッテリ充放電が前記所定範囲内に収束した状態でのバッテリ電圧を、バッテリの開放
電圧として検出するバッテリ開放電圧検出手段と、
該バッテリ開放電圧検出手段により検出されたバッテリの開放電圧に基づいて、バッテ
リの充電状態を算出するバッテリ充電状態算出手段とを備えていることを特徴とするバッ
テリ充電状態算出システム。
【請求項２】
前記バッテリ充放電収束用発電機出力電圧調整手段が、バッテリ電圧値と同値になるよ
うに、前記発電機の出力電圧を調整するものであることを特徴とする請求項１記載のバッ
テリ充電状態算出システム。
【請求項３】
エンジン始動完了後、所定時間が経過してからのバッテリ電圧値と同値になるように、
前記バッテリ充放電収束用発電機出力電圧調整手段が、前記発電機の出力電圧を調整す
るものであることを特徴とする請求項２記載のバッテリ充電状態算出システム。
【請求項４】
前記バッテリ充放電収束用発電機出力電圧調整手段が、バッテリ電圧値と同値になるよ
うに、前記発電機の出力電圧を粗調整してから、
バッテリ電流値に基づいて、前記発電機の出力電圧を微調整することによって、バッテ
リ充放電を前記所定範囲内に収束させるものであることを特徴とする請求項２又は請求項
３記載のバッテリ充電状態算出システム。
【請求項５】
前記バッテリ充放電収束用発電機出力電圧調整手段が、バッテリ電流値、及びある大き
さの電圧変動時に充放電される電気量で表すバッテリ能力に基づいて、前記発電機の出力
電圧を微調整するものであることを特徴とする請求項４記載のバッテリ充電状態算出シス
テム。
【請求項６】
前記バッテリ開放電圧検出手段により検出されたバッテリの開放電圧を示したデータを
記憶する複数の開放電圧データ記憶手段と、
バッテリの開放電圧を示したデータを前記開放電圧データ記憶手段へ格納する開放電圧
データ格納手段とを備え、
前記バッテリ充電状態算出手段が、これら複数の開放電圧データ記憶手段に記憶されて
いるデータが示すバッテリの開放電圧に基づいて、バッテリの充電状態を算出するもので
あることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載のバッテリ充電状態算出システ
ム。
【請求項７】
前記バッテリ充電状態算出手段が、バッテリの開放電圧とバッテリの充電状態との関係
性を示したマップを使用して、バッテリの充電状態を算出するものであることを特徴とす
る請求項１〜６のいずれかの項に記載のバッテリ充電状態算出システム。
【請求項８】
バッテリを構成する電解液の温度に基づいて、バッテリの充電状態の算出に使用する前
記マップが決定されるように構成されていることを特徴とする請求項７記載のバッテリ充
電状態算出システム。
【請求項９】
ある大きさの電圧変動時に充放電される電気量で表すバッテリ能力に基づいて、バッテ
リの充電状態の算出に使用する前記マップが決定されるように構成されていることを特徴
とする請求項７又は請求項８記載のバッテリ充電状態算出システム。
【請求項１０】
ある大きさの充電、及び／又は放電に対するバッテリ電圧の変化量に基づいて、前記バ
ッテリ能力を算出するバッテリ能力算出手段を備えていることを特徴とする請求項５又は
請求項９記載のバッテリ充電状態算出システム。
【請求項１１】
ある大きさ以上のバッテリ電流が流れるように、前記発電機の出力電圧を調整するバッ
テリ充放電用発電機出力電圧調整手段を備えていることを特徴とする請求項１０記載のバ
ッテリ充電状態算出システム。
【請求項１２】
前記バッテリ充放電用発電機出力電圧調整手段が、バッテリが充電中であるか、もしく
は放電中であるか、又はバッテリが満充電状態であるか否かに基づいて、前記発電機の出
力電圧を調整する方向を決定するものであることを特徴とする請求項１１記載のバッテリ
充電状態算出システム。
【請求項１３】
前記バッテリ充放電用発電機出力電圧調整手段が、バッテリ電流の大きさに基づいて、
前記発電機の出力電圧の増減値を決定するものであることを特徴とする請求項１２記載の
バッテリ充電状態算出システム。
【請求項１４】
前記バッテリ充放電用発電機出力電圧調整手段が、前記バッテリ能力に基づいて、前記
発電機の出力電圧の増減値を補正するものであることを特徴とする請求項１１〜１３のい
ずれかの項に記載のバッテリ充電状態算出システム。
【請求項１５】
前記バッテリ充放電用発電機出力電圧調整手段により前記発電機の出力電圧が調整され
てから、所定時間が経過しても所定値以上の充放電電気量が検出されない場合、
前記発電機の出力電圧が再度調整されるように構成されていることを特徴とする請求項
１１〜１４のいずれかの項に記載のバッテリ充電状態算出システム。
【請求項１６】
前記ある大きさの充電、及び／又は放電に対するバッテリ電圧の変化量を示したデータ
を記憶する複数の電圧変化量データ記憶手段と、
前記変化量を示したデータを前記電圧変化量データ記憶手段へ格納する電圧変化量格納
手段とを備え、
前記バッテリ能力算出手段が、これら複数の電圧変化量記憶手段に記憶されているデー
タが示す前記変化量に基づいて、前記バッテリ能力を算出するものであることを特徴とす
る請求項１０〜１５のいずれかの項に記載のバッテリ充電状態算出システム。
【請求項１７】
ある算出処理に使用されるバッテリ能力と、前記バッテリ能力算出手段に算出されたバ
ッテリ能力とを比較するバッテリ能力比較手段を備え、
該バッテリ能力比較手段による比較結果に基づいて、前記ある算出処理に使用されるバ
ッテリ能力が、前記バッテリ能力算出手段により算出されたものに更新されるように構成
されていることを特徴とする請求項１０〜１６のいずれかの項に記載のバッテリ充電状態
算出システム。
【請求項１８】
バッテリ電流値を積算することによって充放電電気量を算出する充放電電気量算出手段
と、
該充放電電気量算出手段により算出された充放電電気量に基づいて、前記バッテリ充電
状態算出手段により算出されたバッテリの充電状態を補正するバッテリ充電状態補正手段
とを備えていることを特徴とする請求項１〜１７のいずれかの項に記載のバッテリ充電状
態算出システム。
【請求項１９】
前記バッテリ充電状態補正手段が、前記充放電電気量算出手段により算出された充放電
電気量、及びバッテリを構成する電解液の温度に基づいて、前記バッテリ充電状態算出手
段により算出されたバッテリの充電状態を補正するものであることを特徴とする請求項１
８記載のバッテリ充電状態算出システム。
【請求項２０】
前記バッテリ充電状態補正手段による補正処理が、ある限度を超えた場合、
前記補正の対象となるバッテリの充電状態の更新が行われるように構成されていること
を特徴とする請求項１８又は請求項１９記載のバッテリ充電状態算出システム。
【請求項２１】
発電機との組み合わせにより電源システムを構成するバッテリの充電状態を算出するバ
ッテリ充電状態算出方法において、
バッテリ充放電が所定範囲内に収束するように、前記発電機の出力電圧を調整し、
バッテリ充放電が前記所定範囲内に収束した状態でのバッテリ電圧を、バッテリの開放
電圧として検出し、
検出したバッテリの開放電圧に基づいて、バッテリの充電状態を算出することを特徴と
するバッテリ充電状態算出方法。
【請求項２２】
請求項２１記載のバッテリ充電状態算出方法を実行するコンピュータを備えていること
を特徴とするバッテリ監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバッテリ充電状態算出システム、バッテリ充電状態算出方法、及びバッテリ監
視装置に関し、より詳細には、車載バッテリの充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge ）を
算出するためのバッテリ充電状態算出システム、バッテリ充電状態算出方法、及び該バッ
テリ充電状態算出方法を採用するバッテリ監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エンジンと、バッテリからの電力により作動するモータとを備えたハイブリッド
電気自動車が実用化されてきている。ハイブリッド電気自動車における所々の制御を適切
に実行するにはバッテリの充電状態の適切な算出が必要となる。
【０００３】
バッテリの充電状態の算出方法としては、例えば、下記の特許文献１に、バッテリの電
流、電圧、及び内部抵抗に基づいて、バッテリの開放電圧を推定し、バッテリの開放電圧
からバッテリの充電状態を算出することが開示されている。これは、図１４に示したよう
な相関関係が、バッテリの開放電圧とバッテリの充電状態（充電率）との間に成り立つこ
とを利用している。
ところが、バッテリの放電率が大きくなり過ぎると、バッテリの内部抵抗を厳密に規定
することができなくなる。そのため、バッテリの開放電圧が正確に求められなくなり、バ
ッテリの充電状態の推定精度が低下する。
【０００４】
また、下記の特許文献２には、バッテリの電流を０［Ａ］の状態から次に０［Ａ］にな
るまでの期間で区切り、これを電流パルスとし、区切られた電流パルスの平均電流値に基
づいて、バッテリの充電状態を算出することが開示されている。
ところが、ＥＣＵ（Electronic Control Unit ）などの電気負荷の稼動率が高い時（充
電状態が継続される時）や、バッテリが満充電状態である時（放電状態が継続される時）
には、バッテリ電流の変動は、図１５に示したようになる。すなわち、充電状態や放電状
態が継続される時には、バッテリ電流が０［Ａ］にならないため、バッテリの開放電圧を
求められず、上記した方法では、バッテリ充電状態を算出することはできない。
【０００５】
また、下記の特許文献３には、バッテリ電流をモニタし、バッテリ電流値を積算して電
気量を算出し、この電気量に基づいて、バッテリの充電状態を算出することが開示されて
いる。
ところが、この電気量はバッテリ電流値を積算して求めるものであるため、積算のズレ
が生じるおそれがある。そのため、このような算出によるバッテリの充電状態が長期間継
続される場合には、バッテリの充電状態にも実際値との間に誤差が生じる。
【０００６】
また、バッテリの充電状態の算出精度をより高めようとすれば、バッテリ電流やバッテ
リ電圧だけでなく、その他の要因、例えば、バッテリ液を構成する電解液（以降、バッテ
リ液とも記す）の温度などを加味する必要があるが、特許文献１〜３のいずれにも、バッ
テリ電流やバッテリ電圧以外の要因を十分に加味して、バッテリの充電状態を算出するこ
とについては開示されていない。
【特許文献１】特開２０００−３０６６１３号公報
【特許文献２】特開２０００−４５０２号公報
【特許文献３】特開２００４−９３５５１号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段及びその効果】
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、バッテリの充電状態をより適切に算出
することのできるバッテリ充電状態算出システム、バッテリ充電状態算出方法、及びバッ
テリ監視装置を提供することを目的としている。
【０００８】
上記目的を達成するために本発明に係るバッテリ充電状態算出システム（１）は、発電
機との組み合わせにより電源システムを構成するバッテリの充電状態を算出するバッテリ
充電状態算出システムにおいて、バッテリ充放電が所定範囲内に収束するように、前記発
電機の出力電圧を調整するバッテリ充放電収束用発電機出力電圧調整手段と、バッテリ充
放電が前記所定範囲内に収束した状態でのバッテリ電圧を、バッテリの開放電圧として検
出するバッテリ開放電圧検出手段と、該バッテリ開放電圧検出手段により検出されたバッ
テリの開放電圧に基づいて、バッテリの充電状態を算出するバッテリ充電状態算出手段と
を備えていることを特徴としている。
【０００９】
バッテリ電流が流れなくなった時（すなわち、バッテリ電流値が０［Ａ］である時）の
バッテリ電圧が、バッテリの開放電圧となる。そのため、バッテリ電流がほとんど流れな
くなった時（例えば、バッテリ電流値が１［Ａ］以内である時）のバッテリ電圧を、バッ
テリの開放電圧として扱ったとしても、別段問題はない。
また、「背景技術」の項目でも説明したように、バッテリの開放電圧とバッテリの充電
状態との間には、図１４に示したような相関関係が成り立つため、バッテリの開放電圧に
基づいて、バッテリの充電状態を求めることができる。
【００１０】
上記バッテリ充電状態算出システム（１）によれば、バッテリ充放電が前記所定範囲内
に収束するように（例えば、バッテリ電流値が１［Ａ］以内となるように）、前記発電機
の出力電圧が調整され、この時のバッテリ電圧がバッテリの開放電圧として検出される。
従って、バッテリの開放電圧が適切に検出される。また、このように適切に検出されたバ
ッテリの開放電圧に基づいて、バッテリの充電状態が算出されるので、バッテリの充電状
態を適切に求めることができる。
【００１１】
また、本発明に係るバッテリ充電状態算出システム（２）は、上記バッテリ充電状態算
出システム（１）において、前記バッテリ充放電収束用発電機出力電圧調整手段が、バッ
テリ電圧値と同値になるように、前記発電機の出力電圧を調整するものであることを特徴
としている。
【００１２】
上記バッテリ充電状態算出システム（２）によれば、バッテリ電圧値と同値となるよう
に、前記発電機の出力電圧が調整される。バッテリ電圧値と前記発電機の出力電圧とが同
値となれば、電圧値の均衡が保たれて、バッテリ電流が流れなくなる。これにより、バッ
テリの開放電圧をより適切に検出することができる。
【００１３】
また、本発明に係るバッテリ充電状態算出システム（３）は、上記バッテリ充電状態算
出システム（２）において、エンジン始動完了後、所定時間が経過してからのバッテリ電
圧値と同値になるように、前記バッテリ充放電収束用発電機出力電圧調整手段が、前記発
電機の出力電圧を調整するものであることを特徴としている。
【００１４】
上記バッテリ充電状態算出システム（３）によれば、スタータが駆動されてからエンジ
ン始動が完了するまでの期間（すなわち、バッテリ電圧値が急激な変化を繰り返す期間）
ではなく、エンジン始動完了後、前記所定時間が経過してから（すなわち、変化が安定し
てから）のバッテリ電圧値に基づいて、前記発電機の出力電圧が調整される。従って、バ
ッテリ充放電を前記所定範囲内に適切に収束させることができる。
【００１５】
また、本発明に係るバッテリ充電状態算出システム（４）は、上記バッテリ充電状態算
出システム（２）又は（３）において、前記バッテリ充放電収束用発電機出力電圧調整手
段が、バッテリ電圧値と同値になるように、前記発電機の出力電圧を粗調整してから、バ
ッテリ電流値に基づいて、前記発電機の出力電圧を微調整することによって、バッテリ充
放電を前記所定範囲内に収束させるものであることを特徴としている。
【００１６】
バッテリ電圧値と同値になるように、前記発電機の出力電圧を調整する方法としては、
バッテリ電圧センサから得られる情報（バッテリ電圧値）に基づいて、その時のバッテリ
電圧値（例えば、１２［Ｖ］）と同値になるように、前記発電機の出力電圧に対して指令
を出すといった方法が挙げられる。これによって、前記発電機の出力電圧を１２［Ｖ］に
調整することができる。
【００１７】
ところが、前記発電機の出力電圧が１２［Ｖ］に調整されると、その影響を受けて、バ
ッテリ電圧値が変化する。例えば、前記発電機の出力電圧を１２［Ｖ］に調整している間
に、バッテリ電圧が１２．５［Ｖ］まで上昇してしまい、バッテリ電流値も１［Ａ］以下
とならず、バッテリ充放電が前記所定範囲内に収束されないといった事態が生じることが
考えられる。
【００１８】
上記バッテリ充電状態算出システム（４）によれば、バッテリ電圧値と同値になるよう
に、前記発電機の出力電圧が粗調整されてから、バッテリ電流値に基づいて、前記発電機
の出力電圧が微調整される。例えば、バッテリ電圧センサから得られる情報（バッテリ電
圧値）に基づいて、その時のバッテリ電圧値（例えば、１２［Ｖ］）と同値になるように
、前記発電機の出力電圧が粗調整された後、バッテリ電圧値が１２．５［Ｖ］になったと
しても、その時のバッテリ電流値に基づいて、前記発電機の出力電圧が微調整される。バ
ッテリ充電中である場合、前記発電機の出力電圧は低下し、バッテリ放電中である場合、
前記発電機の出力電圧は上昇することになる。
【００１９】
これにより、バッテリ電圧値に基づいた調整だけでは、バッテリ充放電を前記所定範囲
内に収束させることができなかったとしても、バッテリ電流値に基づいて、前記発電機の
出力電圧が微調整されるので、バッテリ充放電を前記所定範囲内に確実に収束させること
ができる。バッテリ電流値が大きい場合、前記微調整の幅は大きくなり、バッテリ電流値
が小さい場合、前記微調整の幅は小さくなる。
【００２０】
また、本発明に係るバッテリ充電状態算出システム（５）は、上記バッテリ充電状態算
出システム（４）において、前記バッテリ充放電収束用発電機出力電圧調整手段が、バッ
テリ電流値、及びある大きさの電圧変動時に充放電される電気量で表すバッテリ能力に基
づいて、前記発電機の出力電圧を微調整するものであることを特徴としている。
【００２１】
上記したように、バッテリ電流値に基づいた調整は、バッテリ充電中である場合、充電
電気量を抑えるために、前記発電機の出力電圧を低下させ、バッテリ放電中である場合、
放電電気量を抑えるために、前記発電機の出力電圧を上昇させ、また、バッテリ電流値の
大きさに基づいて、前記微調整の幅を設定するようになっている。
【００２２】
ところで、前記微調整の幅はバッテリ能力と大きく関係する。例えば、（１［Ｖ］の電
圧変動時に充放電される電気量で表す）バッテリ能力が１０００［Asec］である場合に、
バッテリ電圧が０．１［Ｖ］変動すると、充放電電気量は１００［Asec］となるのに対し
、バッテリ能力が８００［Asec］である場合に、バッテリ電圧が０．１［Ｖ］変動すると
、充放電電気量は８０［Asec］となる。すなわち、バッテリ能力が異なると、バッテリ充
放電を収束させる速度が変わることになる。
【００２３】
上記バッテリ充電状態算出システム（５）によれば、バッテリ電流値だけでなく、前記
バッテリ能力に基づいて、前記発電機の出力電圧が微調整されるので、バッテリ充放電を
前記所定範囲内により一層確実に収束させることができる。
【００２４】
また、本発明に係るバッテリ充電状態算出システム（６）は、上記バッテリ充電状態算
出システム（１）〜（５）のいずれかにおいて、前記バッテリ開放電圧検出手段により検
出されたバッテリの開放電圧を示したデータを記憶する複数の開放電圧データ記憶手段と
、バッテリの開放電圧を示したデータを前記開放電圧データ記憶手段へ格納する開放電圧
データ格納手段とを備え、前記バッテリ充電状態算出手段が、これら複数の開放電圧デー
タ記憶手段に記憶されているデータが示すバッテリの開放電圧に基づいて、バッテリの充
電状態を算出するものであることを特徴としている。
【００２５】
上記バッテリ充電状態算出システム（６）によれば、１回のデータだけではなく、複数
回の計測から得られるデータに基づいて、バッテリの充電状態が求められるので、十分な
精度が得られるようになる。例えば、複数のデータの平均値を採用するといったことが考
えられる。
【００２６】
また、本発明に係るバッテリ充電状態算出システム（７）は、上記バッテリ充電状態算
出システム（１）〜（６）のいずれかにおいて、前記バッテリ充電状態算出手段が、バッ
テリの開放電圧とバッテリの充電状態との関係性を示したマップを使用して、バッテリの
充電状態を算出するものであることを特徴としている。
【００２７】
バッテリの開放電圧とバッテリの充電状態との間には、図１４に示したような相関関係
が成り立つ。
上記バッテリ充電状態算出システム（７）によれば、バッテリの開放電圧とバッテリの
充電状態との関係性を示したマップを使用して、バッテリの充電状態が算出されるので、
バッテリの充電状態を簡単に求めることができる。
【００２８】
また、本発明に係るバッテリ充電状態算出システム（８）は、上記バッテリ充電状態算
出システム（７）において、バッテリを構成する電解液の温度に基づいて、バッテリの充
電状態の算出に使用する前記マップが決定されるように構成されていることを特徴として
いる。
【００２９】
バッテリの開放電圧とバッテリの充電状態との間には、図１４に示したような相関関係
が成り立つが、この関係はバッテリを構成する電解液（バッテリ液）の温度と大きく関係
する。
上記バッテリ充電状態算出システム（８）によれば、バッテリ液の温度に基づいて、バ
ッテリの充電状態の算出に使用する前記マップが決定される。すなわち、バッテリの開放
電圧だけでなく、バッテリ液の温度に基づいて、バッテリの充電状態が算出されるので、
バッテリの充電状態をより適切に求めることができる。
【００３０】
また、本発明に係るバッテリ充電状態算出システム（９）は、上記バッテリ充電状態算
出システム（７）又は（８）において、ある大きさの電圧変動時に充放電される電気量で
表すバッテリ能力に基づいて、バッテリの充電状態の算出に使用する前記マップが決定さ
れるように構成されていることを特徴としている。
【００３１】
バッテリの開放電圧とバッテリの充電状態との間には、図１４に示したような相関関係
が成り立つが、この関係はバッテリ能力と大きく関係する。
上記バッテリ充電状態算出システム（９）によれば、バッテリ能力に基づいて、バッテ
リの充電状態の算出に使用する前記マップが決定される。すなわち、バッテリの開放電圧
だけでなく、バッテリ能力に基づいて、バッテリの充電状態が算出されるので、バッテリ
の充電状態をより適切に求めることができる。
【００３２】
また、本発明に係るバッテリ充電状態算出システム（１０）は、上記バッテリ充電状態
算出システム（５）又は（９）において、ある大きさの充電、及び／又は放電に対するバ
ッテリ電圧の変化量に基づいて、前記バッテリ能力を算出するバッテリ能力算出手段を備
えていることを特徴としている。
【００３３】
上記バッテリ充電状態算出システム（１０）によれば、理論値ではなく、実際値である
バッテリ電圧値に基づいて、前記バッテリ能力（ある大きさの電圧変動時に充放電される
電気量）が算出されるので、その精度は高くなる。その結果として、バッテリの充電状態
についても、精度が高められる。
【００３４】
また、本発明に係るバッテリ充電状態算出システム（１１）は、上記バッテリ充電状態
算出システム（１０）において、ある大きさ以上のバッテリ電流が流れるように、前記発
電機の出力電圧を調整するバッテリ充放電用発電機出力電圧調整手段を備えていることを
特徴としている。
【００３５】
バッテリ能力（ある大きさの電圧変動時に充放電される電気量）を算出する方法として
は、ある大きさ（例えば、１００［Asec］）の電気量が充電又は放電される間に、どのく
らいの大きさの電圧変動があったのかを検出するといった方法が考えられる。例えば、１
００［Asec］の電気量が放電される間に、バッテリ電圧が０．１［Ｖ］低下した場合、１
［Ｖ］のバッテリ電圧変動時に充放電される電気量は１０００［Asec］となる。
【００３６】
従って、この方法からバッテリ能力を算出するには、（ある程度の大きさ以上の）バッ
テリ電流が流れている必要がある。換言すれば、バッテリ電圧と前記発電機の出力電圧と
の間で電圧値の均衡が保たれ、バッテリ電流が流れていなければ、バッテリ能力を算出す
ることはできない。また、ある大きさ以上のバッテリ電流が流れているのが望ましい。
【００３７】
上記バッテリ充電状態算出システム（１１）によれば、前記ある大きさ以上のバッテリ
電流が流れるように、前記発電機の出力電圧が調整されるので、上記方法からバッテリ能
力を求めることができる。
【００３８】
また、本発明に係るバッテリ充電状態算出システム（１２）は、上記バッテリ充電状態
算出システム（１１）において、前記バッテリ充放電用発電機出力電圧調整手段が、バッ
テリが充電中であるか、もしくは放電中であるか、又はバッテリが満充電状態であるか否
かに基づいて、前記発電機の出力電圧を調整する方向を決定するものであることを特徴と
している。
【００３９】
バッテリが満充電でない場合、「バッテリを満充電となるまで充電させる」という前記
発電機（オルタネータ）の使用意義を反映させるのが望ましい。逆に、バッテリが満充電
である場合、バッテリ電流を流すには、放電させる方向へ前記発電機の出力電圧を調整す
る必要がある。
【００４０】
また、ある大きさ以上のバッテリ電流を流すようにする場合、バッテリが充電中であれ
ば、充電電気量が多くなる方向へ前記発電機の出力電圧を調整するのが望ましく、バッテ
リが放電中であれば、放電電気量が多くなる方向へ前記発電機の出力電圧を調整するのが
望ましい。
【００４１】
上記バッテリ充電状態算出システム（１２）によれば、バッテリが充電中であるか、も
しくは放電中であるか、又はバッテリが満充電状態であるか否かに基づいて、前記出力電
圧を調整する方向（すなわち、上昇させるか、低下させるか）が決定されるので、バッテ
リ能力を算出するに適切な方向へ前記出力電圧を調整することができる。
【００４２】
また、本発明に係るバッテリ充電状態算出システム（１３）は、上記バッテリ充電状態
算出システム（１２）において、前記バッテリ充放電用発電機出力電圧調整手段が、バッ
テリ電流の大きさに基づいて、前記発電機の出力電圧の増減値を決定するものであること
を特徴としている。
【００４３】
バッテリ能力の算出処理というのは、例外的な処理であり、この処理のために、前記発
電機の出力電圧を大きく変動させるのはあまり好ましくない。従って、変動の幅を小さく
抑えるのが望ましい。
上記バッテリ充電状態算出システム（１３）によれば、バッテリ電流の大きさに基づい
て、前記発電機の出力電圧の増減値が決定される。従って、前記所定値以上のバッテリ電
流を確保するのに、前記発電機の出力電圧が必要以上に大きく調整されるのを防止するこ
とができる。
【００４４】
また、本発明に係るバッテリ充電状態算出システム（１４）は、上記バッテリ充電状態
算出システム（１１）〜（１３）のいずれかにおいて、前記バッテリ充放電用発電機出力
電圧調整手段が、前記バッテリ能力に基づいて、前記発電機の出力電圧の増減値を補正す
るものであることを特徴としている。
【００４５】
バッテリ電流は、バッテリ電圧や前記発電機の出力電圧だけでなく、バッテリ能力の影
響を受ける。例えば、（１［Ｖ］の電圧変動時に充放電される電気量で表す）バッテリ能
力が１０００［Asec］である場合に、バッテリ電圧が０．１［Ｖ］変動すると、充放電電
気量は１００［Asec］となるのに対し、バッテリ能力が８００［Asec］である場合に、バ
ッテリ電圧が０．１［Ｖ］変動すると、充放電電気量は８０［Asec］となる。すなわち、
バッテリ能力が異なると、バッテリ充放電を収束させる速度が変わることになる。
上記バッテリ充電状態算出システム（１４）によれば、前記バッテリ能力を考慮に入れ
て、前記発電機の出力電圧が調整されるので、バッテリ電流を適切に調整することができ
る。
【００４６】
また、本発明に係るバッテリ充電状態算出システム（１５）は、上記バッテリ充電状態
算出システム（１１）〜（１４）のいずれかにおいて、前記バッテリ充放電用発電機出力
電圧調整手段により前記発電機の出力電圧が調整されてから、所定時間が経過しても所定
値以上の充放電電気量が検出されない場合、前記発電機の出力電圧が再度調整されるよう
に構成されていることを特徴としている。
【００４７】
上記バッテリ充電状態算出システム（１５）によれば、前記バッテリ充放電用発電機出
力電圧調整手段により前記発電機の出力電圧が調整されてから、前記所定時間が経過して
も前記所定値（例えば、１００［Asec］）以上の充放電電気量が検出されない場合、十分
な大きさのバッテリ電流が流れていないと判断することができる。
このような場合、前記発電機の出力電圧が再度調整されるので、一度の調整で、十分な
大きさのバッテリ電流が流れなかったとしても、調整が繰り返されることによって、十分
な大きさのバッテリ電流を流すことができる。
【００４８】
また、本発明に係るバッテリ充電状態算出システム（１６）は、上記バッテリ充電状態
算出システム（１０）〜（１５）のいずれかにおいて、前記ある大きさの充電、及び／又
は放電に対するバッテリ電圧の変化量を示したデータを記憶する複数の電圧変化量データ
記憶手段と、前記変化量を示したデータを前記電圧変化量データ記憶手段へ格納する電圧
変化量格納手段とを備え、前記バッテリ能力算出手段が、これら複数の電圧変化量記憶手
段に記憶されているデータが示す前記変化量に基づいて、前記バッテリ能力を算出するも
のであることを特徴としている。
【００４９】
上記バッテリ充電状態算出システム（１６）によれば、１回のデータだけではなく、複
数回の充電、又は放電から得られるデータに基づいて、バッテリ能力が求められるので、
十分な精度が得られるようになる。例えば、複数のデータの平均値を採用するといったこ
とが考えられる。
【００５０】
また、本発明に係るバッテリ充電状態算出システム（１７）は、上記バッテリ充電状態
算出システム（１０）〜（１６）のいずれかにおいて、ある算出処理に使用されるバッテ
リ能力と、前記バッテリ能力算出手段に算出されたバッテリ能力とを比較するバッテリ能
力比較手段を備え、該バッテリ能力比較手段による比較結果に基づいて、前記ある算出処
理に使用されるバッテリ能力が、前記バッテリ能力算出手段により算出されたものに更新
されるように構成されていることを特徴としている。
【００５１】
上記バッテリ充電状態算出システム（１７）によれば、前記比較結果に基づいて、前記
ある算出処理（例えば、前記発電機の出力電圧の調整）に使用されるバッテリ能力が更新
される。例えば、ある一定値以上の差がある場合に更新する。これにより、前記ある算出
処理の精度を高めることができる。
【００５２】
また、本発明に係るバッテリ充電状態算出システム（１８）は、上記バッテリ充電状態
算出システム（１）〜（１７）のいずれかにおいて、バッテリ電流値を積算することによ
って充放電電気量を算出する充放電電気量算出手段と、該充放電電気量算出手段により算
出された充放電電気量に基づいて、前記バッテリ充電状態算出手段により算出されたバッ
テリの充電状態を補正するバッテリ充電状態補正手段とを備えていることを特徴としてい
る。
【００５３】
頻繁にバッテリ電流値が０［Ａ］になるとは限らない。また、前記発電機の出力電圧を
調整して、バッテリ電流値が０［Ａ］になる状態を頻繁に作り出すこともあまり好ましい
とは言えない。すなわち、バッテリの開放電圧に基づいて、バッテリの充電状態を算出す
ることには限界がある。
【００５４】
ところで、「背景技術」の項目でも説明したように、バッテリ電流値を積算することに
よって得られる充放電電気量に基づいて、バッテリの充電状態がどのくらい変動したのか
を判断することができる。例えば、３０００［Asec］の電気量が充電された場合、充電率
が６ポイント上昇したと判断することができ、逆に、３０００［Asec］の電気量が放電された場合、充電率が６ポイント低下したと判断することができる。
【００５５】
上記バッテリ充電状態算出システム（１８）によれば、バッテリ電流値を積算すること
によって得られた充放電電気量に基づいて、前記バッテリ充電状態算出手段により算出さ
れたバッテリの充電状態（すなわち、バッテリの開放電圧に基づいて求められたバッテリ
の充電状態）が補正される。従って、バッテリの開放電圧に基づく、バッテリの充電状態
の算出に限界があったとしても、充放電電気量を算出することによって、常時適切なバッ
テリの充電状態を求めることができる。
【００５６】
また、本発明に係るバッテリ充電状態算出システム（１９）は、上記バッテリ充電状態
算出システム（１８）において、前記バッテリ充電状態補正手段が、前記充放電電気量算
出手段により算出された充放電電気量、及びバッテリを構成する電解液の温度に基づいて
、前記バッテリ充電状態算出手段により算出されたバッテリの充電状態を補正するもので
あることを特徴としている。
【００５７】
充放電電気量とバッテリの充電状態の変動との間には、相関関係が成り立つが、これは
バッテリを構成する電解液の温度と大きく関係する。
上記バッテリ充電状態算出システム（１９）によれば、充放電電気量だけでなく、バッ
テリを構成する電解液（バッテリ液）の温度に基づいて、バッテリの充電状態が補正され
るので、バッテリの充電状態をより適切に求めることができる。
【００５８】
また、本発明に係るバッテリ充電状態算出システム（２０）は、上記バッテリ充電状態
算出システム（１８）又は（１９）において、前記バッテリ充電状態補正手段による補正
処理が、ある限度を超えた場合、前記補正の対象となるバッテリの充電状態の更新が行わ
れるように構成されていることを特徴としている。
【００５９】
充放電電気量は、バッテリ電流の積算により求められる。そのため、この積算が長期間
続くと、積算のズレが生じるおそれがある。また、充放電電気量に基づく補正についても
長期間続くと、やはり正規の値からズレが生じるおそれがある。
上記バッテリ充電状態算出システム（２０）によれば、前記補正処理が、ある限度を超
えた場合（例えば、所定期間継続した場合、補正回数が所定回数に達した場合）、前記補
正の対象となるバッテリの充電状態の更新が行われる。すなわち、充放電電気量に基づく
補正が長期間継続した場合、バッテリ充放電が所定範囲内に収束するように、前記発電機
の出力電圧が調整され、バッテリの開放電圧に基づいて、バッテリの充電状態が算出され
る。これにより、補正の対象となるバッテリの充電状態が更新されるので、正規の値から
のズレを解消することができる。
【００６０】
また、本発明に係るバッテリ充電状態算出方法（１）は、発電機との組み合わせにより
電源システムを構成するバッテリの充電状態を算出するバッテリ充電状態算出方法におい
て、バッテリ充放電が所定範囲内に収束するように、前記発電機の出力電圧を調整し、バ
ッテリ充放電が前記所定範囲内に収束した状態でのバッテリ電圧を、バッテリの開放電圧
として検出し、検出したバッテリの開放電圧に基づいて、バッテリの充電状態を算出する
ことを特徴としている。
【００６１】
バッテリ電流が流れなくなった時（すなわち、バッテリ電流値が０［Ａ］である時）の
バッテリ電圧が、バッテリの開放電圧となる。そのため、バッテリ電流がほとんど流れな
くなった時（例えば、バッテリ電流値が１［Ａ］以内である時）のバッテリ電圧を、バッ
テリの開放電圧として扱ったとしても、別段問題はない。
また、「背景技術」の項目でも説明したように、バッテリの開放電圧とバッテリの充電
状態との間には、図１４に示したような相関関係が成り立つため、バッテリの開放電圧に
基づいて、バッテリの充電状態を求めることができる。
【００６２】
上記バッテリ充電状態算出方法（１）によれば、バッテリ充放電が前記所定範囲内に収
束するように（例えば、バッテリ電流値が１［Ａ］以内となるように）、前記発電機の出
力電圧を調整し、この時のバッテリ電圧をバッテリの開放電圧として検出するので、バッ
テリの開放電圧を適切に検出することができる。従って、バッテリの充電状態を適切に求
めることができる。
【００６３】
また、本発明に係るバッテリ監視装置（１）は、上記バッテリ充電状態算出方法（１）
を実行するコンピュータを備えていることを特徴としている。
上記バッテリ監視装置（１）を車両に装備することによって、バッテリの充電状態を適
切に求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６４】
以下、本発明に係るバッテリ充電状態算出システム、バッテリ充電状態算出方法、及び
バッテリ監視装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１（ａ）は、実施の形態（
１）に係るバッテリ充電状態算出システムの要部を概略的に示したブロック図であり、図
１（ｂ）、図１（ｃ）はバッファメモリを示している。図中１は（本発明に係るバッテリ
充電状態算出方法を採用した）バッテリ監視装置を示しており、バッテリ監視装置１には
電圧センサ１０を介してバッテリ９が接続され、電源が供給されるようになっている。ま
た、バッテリ９は、バッテリ監視装置１だけでなく、電圧センサ１０、１３を介してオル
タネータ（発電機）１２、及び各種ＥＣＵなどの電気負荷１４が接続されている。
【００６５】
バッテリ監視装置１はマイコン２と、バッテリ電圧を検出するための電圧センサ１０に
接続された（電圧センサ１０の値を監視し、アナログ信号をディジタル信号に変換する）
電圧値モニタ回路３と、オルタネータ１２の出力電圧を検出するための電圧センサ１３に
接続された電圧値モニタ回路４と、バッテリ電流を検出するための電流センサ１１に接続
された（電流センサ１１の値を監視し、アナログ信号をディジタル信号に変換する）電流
値モニタ回路５とを含んで構成されている。また、マイコン２は、バッテリ充電率算出部
２ａと、バッテリ能力更新部２ｂと、充電率補正部２ｃとを含んで構成されている。
【００６６】
また、マイコン２には、各種データを記憶するＥＥＰＲＯＭ６が接続され、マイコン２
はＥＥＰＲＯＭ６に記憶されているデータの読み出しや書き込みを行うことができるよう
になっている。
ＥＥＰＲＯＭ６には、例えば、１［Ｖ］の電圧変動時に充放電される電気量で表すバッ
テリ能力Ｃを示すデータが記憶されている。このデータのデフォルト値は、メーカーなど
によって予め書き込まれている。
【００６７】
また、マイコン２にはスタータスイッチ７と、エンジン回転数センサ８と、バッテリ９
を構成する電解液（以降、バッテリ液とも記す）の温度を検出する温度センサ１５とが接
続され、スタータスイッチ７のオン／オフや、エンジン回転数、バッテリ液の温度を把握
することができるようになっている。また、マイコン２はオルタネータ１２を制御するこ
とができ、オルタネータ１２の出力電圧を調整することができるようになっている。
【００６８】
次に、実施の形態（１）に係るバッテリ充電状態算出システムを構成するバッテリ監視
装置１におけるマイコン２の行う処理動作［１］を図２に示したフローチャート、及び図
３、図４に示したタイミングチャートに基づいて説明する。なお、この処理動作［１］は
、所定周期毎に行われる動作である。
【００６９】
まず、スタータが駆動し、そしてエンジン始動完了後、所定時間ｔ１（例えば、５秒）
が経過したか否かを判断する（ステップＳ１）。通常、エンジン回転数がある回転数（例
えば、８００rpm ）へ到達すると、エンジンＥＣＵがエンジン始動完了と判定し、スター
タスイッチ７をオフするようになっている。従って、エンジン回転数、及びスタータスイ
ッチ７のオン／オフ状態からエンジン始動が完了しているか否かを判断することができる
。
【００７０】
スタータが駆動し（図３、図４の時間Ｔ１）、エンジン始動完了後（図３、図４の時間
Ｔ２）、所定時間ｔ１が経過し（図３、図４の時間Ｔ３）、バッテリの電圧値及び電流値
の変化が安定したと判断すれば、次に、「バッテリの開放電圧に基づく、バッテリ充電率
ＳＯＣの算出」処理を行い（ステップＳ２：図５参照）、その後、「バッテリ能力Ｃの更
新」処理を行う（ステップＳ３：図９参照）。一方、エンジン始動は完了していない、又
はエンジン始動は完了しているが、所定時間ｔ１が経過していないと判断すれば、そのま
ま処理動作［１］を終了する。
【００７１】
次に、「充放電電気量に基づく、バッテリ充電率ＳＯＣの補正」処理を行い（ステップ
Ｓ４：図１２参照）、その後、この補正処理を開始してから所定時間ｔ２（例えば、１２
０分）が経過したか否かを判断する（ステップＳ５）。所定時間ｔ２が経過している（す
なわち、前記補正処理が長期間継続されており、前記補正処理により求められたバッテリ
充電率ＳＯＣが正規の値からズレているおそれがある）と判断すれば、ステップＳ２へ戻
って、「バッテリの開放電圧に基づく、バッテリ充電率ＳＯＣの算出」処理を再度行う。
すなわち、補正の対象となるバッテリ充電率ＳＯＣの更新処理を行う。一方、所定時間ｔ
２が経過していないと判断すれば、ステップＳ４へ戻る。
【００７２】
次に、実施の形態（１）に係るバッテリ充電状態算出システムを構成するバッテリ監視
装置１におけるマイコン２の行う処理動作「バッテリ開放電圧に基づくバッテリ充電率の
算出」（図２のステップＳ２）を図５に示したフローチャート、及び図３、図４に示した
タイミングチャートに基づいて説明する。
【００７３】
まず、電圧値モニタ回路３から得られるデータに基づいて、その時（図３、図４の時間
Ｔ３）のバッテリ電圧値Ｖａを検出し（ステップＳ１１）、ＥＥＰＲＯＭ６から（１［Ｖ
］の電圧変動時に充放電される電気量で表す）バッテリ能力Ｃを読み出し（ステップＳ１
２）、次に、オルタネータ１２の出力電圧がバッテリ電圧値と同じ大きさの電圧Ｖａとな
るように、オルタネータ１２を制御する（ステップＳ１３）。すなわち、バッテリ電圧と
オルタネータ１２の出力電圧との均衡が保たれ、バッテリ電流が流れないようにしている
。
【００７４】
次に、電流値モニタ回路５から得られるデータに基づいて、その時（図３の時間Ｔ４、
図４の時間Ｔ８）のバッテリ電流値Ｉａを検出し（ステップＳ１４）、バッテリ電流値Ｉ
ａに基づいて、バッテリ９から放電される電気量、又は充電される電気量が微量（例えば
、１［Ａ］以内）になり、「充放電無し」と言える状態であるか否かを判断する（ステッ
プＳ１５）。
【００７５】
「充放電無し」と言える状態である（図３の時間Ｔ４）と判断すれば、次に、「充放電
無し」と言える状態になってからの時間ｔが所定時間ｔ３（例えば、５秒）以上であるか
否かを判断する（ステップＳ１６）。時間ｔが所定時間ｔ３以上である（すなわち、所定
時間ｔ３以上の間、バッテリ電圧とオルタネータ１２の出力電圧との均衡が保たれている
）と判断すれば、電圧値モニタ回路３から得られるデータに基づいて、その時（図３の時
間Ｔ５）のバッテリ電圧値Ｖｂを検出し（ステップＳ１７）、バッテリ電圧値Ｖｂをバッ
テリ９の開放電圧としてバッファメモリＭＡ（図１（ｂ））に書き込む（ステップＳ１８
）。一方、時間ｔが所定時間ｔ３以上でないと判断すれば、ステップＳ１４へ戻る。
【００７６】
図１（ｂ）に示したように、バッファメモリＭＡは、バッファメモリＭＡ１〜ＭＡｎの
ｎ個で構成され、バッテリ電圧値ＶｂはバッファメモリＭＡ１から順に書き込まれていく
ようになっている。バッファメモリＭＡｎまで書き込まれると、バッファメモリＭＡ１か
ら再度書き込まれていくようになっている。
【００７７】
次に、バッテリ電圧値ＶｂのバッファメモリＭＡへの書き込み回数がｎ回以上になった
か否か（すなわち、バッファメモリＭＡｎまで書き込まれたか否か）を判断し（ステップ
Ｓ１９）、書き込み回数がｎ回以上になっていないと判断すれば、時間ｔを０にリセット
し（ステップＳ２０）、ステップＳ１４へ戻り、再度、所定時間ｔ３が経過した時のバッ
テリ電圧値Ｖｂを検出する。２回目の時は、図３に示した時間Ｔ７におけるバッテリ電圧
値Ｖｂを検出する。
【００７８】
一方、ステップＳ１９において、バッテリ電圧値ＶｂのバッファメモリＭＡへの書き込
み回数がｎ回以上になったと判断すれば、ｎ個のバッファメモリＭＡ１〜ＭＡｎに書き込
まれているバッテリ電圧値Ｖｂに基づいて、バッテリ９の開放電圧Ｖ１を算出する（ステ
ップＳ２１）。例えば、バッファメモリＭＡ１〜ＭＡｎに書き込まれているバッテリ電圧
値Ｖｂの平均値をバッテリ９の開放電圧Ｖ１とする。
【００７９】
次に、マイコン２内のＲＯＭ（図示せず）に記憶されている、図６に示したような、バ
ッテリ９の充電率ＳＯＣを求める充電率マップから、バッテリ能力Ｃに基づいて、使用す
べきマップを選択する（ステップＳ２２）。従って、バッテリ能力ＣがＣ１以上であれば
、上段のマップが選択され、バッテリ能力ＣがＣ２以上Ｃ１未満であれば、中断のマップ
が選択され、バッテリ能力ＣがＣ２未満であれば、下段のマップが選択されることになる
。
【００８０】
選択したマップを使用し、バッテリ９の開放電圧Ｖ１に基づいて、バッテリ９の充電率
ＳＯＣを算出する（ステップＳ２３）。例えば、バッテリ能力ＣがＣ１以上であり（図６
の上段のマップを使用）、バッテリ９の開放電圧Ｖ１が１２［Ｖ］であれば、バッテリ９
の充電率ＳＯＣは５０％となる。
【００８１】
次に、温度センサ１５より得られるデータから、バッテリ液の温度ＴＥを検出し（ステ
ップＳ２４）、バッテリ液の温度ＴＥに基づいて、バッテリ９の充電率ＳＯＣを補正する
（ステップＳ２５）。図７（ａ）に示したように、バッテリ９の充電率ＳＯＣには、バッ
テリ液温度による温特があるため、図７（ｂ）に示したようなマップを使用して、バッテ
リ９の充電率ＳＯＣを補正する。例えば、バッテリ液温度ＴＥが−２０［℃］（補正係数
は０．５）で、バッテリ能力ＣがＣ１以上であり（図６の上段のマップを使用）、バッテ
リ９の開放電圧Ｖ１が１２［Ｖ］であれば、バッテリ９の充電率ＳＯＣは２５％（＝５０
％×０．５）となる。
【００８２】
また、ステップＳ１５において、「充放電無し」と言える状態でない（図４の時間Ｔ８
）と判断すれば、次に、マイコン２内のＲＯＭ（図示せず）に記憶されている、図８に示
したような、バッテリ電流を収束させるのに適切なオルタネータ１２の出力電圧の補正値
を求める電圧補正マップから、バッテリ能力Ｃに基づいて、使用すべきマップを選択する
（ステップＳ２６）。例えば、バッテリ能力ＣがＣ１以上であれば、上段のマップが選択
され、バッテリ能力ＣがＣ２未満であれば、下段のマップが選択される。
【００８３】
次に、選択したマップを使用し、バッテリ電流値Ｉａに基づいて、電圧補正値Ｖ２を算
出する（ステップＳ２７）。例えば、バッテリ能力ＣがＣ２以上Ｃ１未満であり（図８の
中断マップを使用）、バッテリ電流値Ｉａが＋８０［Ａ］（充電中）であれば、電圧補正
値Ｖ２は−０．２８［Ｖ］となり、また、バッテリ能力ＣがＣ１以上であり（図８の上段
マップを使用）、バッテリ電流値Ｉａが−１００［Ａ］（放電中）であれば、電圧補正値
Ｖ２は＋０．５［Ｖ］となる。
【００８４】
次に、この電圧補正値Ｖ２に基づいて、オルタネータ１２を制御し、オルタネータ１２
の出力電圧を適切な値に調整し（ステップＳ２８）、その後、ステップＳ１４へ戻る。例
えば、電圧補正値Ｖ２が−０．２８［Ｖ］である場合には、オルタネータ１２の出力電圧
が０．２８［Ｖ］低下するように調整し、また、電圧補正値Ｖ２が＋０．５［Ｖ］である
場合には、オルタネータ１２の出力電圧が０．５［Ｖ］上昇するように調整する。これに
より、バッテリ電流を収束させることができる。なお、１度の補正で収束しない場合には
、２度、３度と繰り返されることになる。
【００８５】
次に、実施の形態（１）に係るバッテリ充電状態算出システムを構成するバッテリ監視
装置１におけるマイコン２の行う処理動作「バッテリ能力の更新」（図２のステップＳ３
）を図９に示したフローチャート、及び図１０に示したタイミングチャートに基づいて説
明する。
【００８６】
まず、電圧値モニタ回路３から得られるデータに基づいて、その時（図１０の時間Ｔ２
１）のバッテリ電圧値Ｖｃを検出し（ステップＳ３１）、次に、電流値モニタ回路５から
得られるデータに基づいて、その時のバッテリ電流値Ｉｂを検出し（ステップＳ３２）、
その後、マイコン２内のＲＯＭ（図示せず）に記憶されている、図１１に示したような、
ある大きさ以上のバッテリ電流が流れるようにするのに適切なオルタネータ１２の出力電
圧の補正値を求める電圧補正マップから、バッテリ能力Ｃに基づいて、使用すべきマップ
を選択する（ステップＳ３３）。例えば、バッテリ能力ＣがＣ１以上であれば、上段のマ
ップが選択され、バッテリ能力ＣがＣ２未満であれば、下段のマップが選択される。
【００８７】
次に、選択したマップを使用し、バッテリ９の充電状態（満充電でない／満充電である
）、及びバッテリ電流値Ｉｂに基づいて、電圧補正値Ｖ３を算出する（ステップＳ３４）
。例えば、バッテリ能力ＣがＣ２以上Ｃ１未満であり（図１１の中断マップを使用）、バ
ッテリ電流値Ｉｂが＋８０［Ａ］（充電中）であれば、電圧補正値Ｖ３は０．０７［Ｖ］
となり、また、バッテリ能力ＣがＣ１以上であり（図１１の上段マップを使用）、バッテ
リ電流値Ｉｂが−６０［Ａ］（放電中）であれば、電圧補正値Ｖ３は−０．１［Ｖ］とな
る。
【００８８】
また、バッテリ能力ＣがＣ２未満であり（図１１の下段マップを使用）、バッテリ電流
値Ｉｂが０［Ａ］である場合、バッテリ９が満充電でない時、電圧補正値Ｖ３は０．５［
Ｖ］となり、一方、バッテリ９が満充電である時、電圧補正値Ｖ３は−０．５［Ｖ］とな
る。なお、バッテリ９が「満充電である」というのは、ガッシングポイント（充電率が９
２％）以上である場合を言う。
【００８９】
図１１から明らかなように、バッテリ９の充電状態が満充電でない場合、電圧補正値Ｖ３がプラスとなり、バッテリ電圧値が上昇するように補正されるようになっており、バッテリ９を満充電となるまで充電させる、というオルタネータ１２の使用意義が反映されるようになっている。
【００９０】
また、バッテリ能力Ｃが大きい場合には、充電するのに多くの電流を必要とするため、
オルタネータ１２とバッテリ９の電圧差を大きくする必要がある。一方、バッテリ能力Ｃ
が小さい場合には、少しの電流でバッテリ電圧は上昇することになる。そのため、バッテ
リ能力Ｃが小さい場合には、電圧の補正幅を大きくしなければ、すぐに満充電状態（又は
これ以上放電できない状態）となってしまい、バッテリ能力Ｃを適切に検出することがで
きない。従って、図１１に示したように、バッテリ能力Ｃが大きい場合には、補正幅を小
さくし、バッテリ能力Ｃが小さい場合には、補正幅を大きくする必要がある。
【００９１】
次に、この電圧補正値Ｖ３に基づいて、オルタネータ１２を制御し、オルタネータ１２
の出力電圧を適切な値に調整し（ステップＳ３５）、その後、電流値モニタ回路５から得
られるデータに基づいて、バッテリ９から充放電される（充電又は放電される）電気量の
算出を開始する（ステップＳ３６）。バッテリ９から充放電される電気量は、電流値モニ
タ回路５から得られる（バッテリ電流値）をある周期毎に積算することによって求めるこ
とができる。
【００９２】
次に、充放電電気量の算出開始から所定時間（例えば、１２０秒）が経過しているか否
かを判断し（ステップＳ３７）、前記所定時間が経過していないと判断すれば、次に、バ
ッテリ９から充放電された電気量がＩ１（例えば、１００［Asec］）以上になったか否か
を判断する（ステップＳ３８）。
【００９３】
バッテリ９から充放電された電気量がＩ１以上になった（図１０の時間Ｔ２２）と判断
すれば、充放電電気量の算出を終了し（ステップＳ３９）、次に、電圧値モニタ回路３か
ら得られるデータに基づいて、この時のバッテリ電圧値Ｖｄを検出する（ステップＳ４０
）。一方、バッテリ９から充放電された電気量がＩ１以上になっていないと判断すれば、
ステップＳ３７へ戻る。
【００９４】
バッテリ電圧値Ｖｄの検出後、バッテリ９へ大きさＩ１の電気量が充電される間、又は
バッテリ９から大きさＩ１の電気量が放電される間（図１０の時間Ｔ２１〜Ｔ２２の間）
における、バッテリ電圧の変動量ΔＶ（＝｜Ｖｃ−Ｖｄ｜）を算出し（ステップＳ４１）
、その後、この期間における（１［Ｖ］のバッテリ電圧変動時に充放電される電気量で表
す）バッテリ能力Ｃ’を、下記の数式から算出する（ステップＳ４２）。
Ｃ’＝（１／ΔＶ）×Ｉ１
例えば、バッテリ電圧値Ｖｃが１２．５［Ｖ］で、バッテリ電圧値Ｖｄが１２．６［Ｖ
］で、電気量Ｉ１が１００［Asec］である場合、バッテリ能力Ｃ’は１０００［Asec］と
なる。
【００９５】
その後、算出することによって得られたバッテリ能力Ｃ’をバッファメモリＭＢ（図１
（ｃ））に書き込む（ステップＳ４３）。図１（ｃ）に示したように、バッファメモリＭ
Ｂは、バッファメモリＭＢ１〜ＭＢｍのｍ個で構成され、バッテリ能力Ｃ’はバッファメ
モリＭＢ１から順に書き込まれていくようになっている。バッファメモリＭＢｍまで書き
込まれると、バッファメモリＭＢ１から再度書き込まれていくようになっている。
【００９６】
次に、バッテリ能力Ｃ’のバッファメモリＭＢへの書き込み回数がｍ回以上になったか
否か（すなわち、バッファメモリＭＢｍまで書き込まれたか否か）を判断し（ステップＳ
４４）、書き込み回数がｍ回以上になっていないと判断すれば、ステップＳ３１へ戻り、
バッテリ能力Ｃ’の算出処理を再度行う。２回目の時は、図１０に示した時間Ｔ２２〜Ｔ
２３の間における、バッテリ電圧の変動量ΔＶに基づいて、バッテリ能力Ｃ’が算出され
る。なお、時間Ｔ２１〜Ｔ２２、時間Ｔ２２〜Ｔ２３のいずれの場合も、バッテリ９から
充放電される電気量の大きさはＩ１である。
【００９７】
一方、ステップＳ４４において、バッテリ能力Ｃ’のバッファメモリＭＢへの書き込み
回数がｍ回以上であると判断すれば、ｍ個のバッファメモリＭＢ１〜ＭＢｍに書き込まれ
ているバッテリ能力Ｃ’に基づいて、（１［Ｖ］のバッテリ電圧変動時に充放電される電
気量で表す）バッテリ能力Ｃ”を算出する（ステップＳ４５）。例えば、バッファメモリ
ＭＢ１〜ＭＢｍに書き込まれているバッテリ能力Ｃ’の平均値をバッテリ能力Ｃ”とする
。
【００９８】
算出することによって得られたバッテリ能力Ｃ”と、これまで使用していたバッテリ能
力Ｃ（すなわち、ＥＥＰＲＯＭ６に記憶されているバッテリ能力Ｃ）との差が、所定値以
上であるか否かを判断し（ステップＳ４６）、両者の差が前記所定値以上であると判断す
れば、算出することによって得られたバッテリ能力Ｃ”を、新たなバッテリ能力Ｃとし（
ステップＳ４７）、その後、この新たなバッテリ能力ＣをＥＥＰＲＯＭ６に上書きする（
ステップＳ４８）。一方、両者の差が前記所定値以上でないと判断すれば、そのまま処理
動作「バッテリ能力の更新」を終了する。
【００９９】
また、ステップＳ３７において、充放電電気量の算出開始から前記所定時間が経過して
いる（すなわち、充放電電気量の算出開始から前記所定時間が経過しても、充放電電気量
の大きさがＩ１以上にならない）と判断すれば、オルタネータ１２の出力電圧が適切に調
整されなかったため、ある大きさ以上のバッテリ電流が流れなかったと看做し、オルタネ
ータ１２の出力電圧を再度調整し直すために、ステップＳ３１へ戻る。
【０１００】
次に、実施の形態（１）に係るバッテリ充電状態算出システムを構成するバッテリ監視
装置１におけるマイコン２の行う処理動作「充放電電気量に基づくバッテリ充電率の補正
」（図２のステップＳ４）を図１２に示したフローチャートに基づいて説明する。
【０１０１】
まず、電流値モニタ回路５から得られるデータに基づいて、バッテリ９から充放電され
る電気量Ｃｘの算出を開始する（ステップＳ５１）。バッテリ９から充放電される電気量
Ｃｘは、電流値モニタ回路５から得られる（バッテリ電流値）をある周期毎に積算するこ
とによって求めることができる。
【０１０２】
次に、充放電電気量Ｃｘの算出開始から所定時間（例えば、６０秒）が経過しているか
否かを判断し（ステップＳ５２）、前記所定時間が経過していると判断すれば、充放電電
気量Ｃｘの算出を終了し（ステップＳ５３）、その後、マイコン２内のＲＯＭ（図示せず
）に記憶されている、図１３に示したような、バッテリ９の充電率ＳＯＣを補正する充電
率補正マップから、バッテリ能力Ｃに基づいて、使用すべきマップを選択する（ステップ
Ｓ５４）。従って、バッテリ能力ＣがＣ１以上であれば、上段のマップが選択され、バッ
テリ能力ＣがＣ２以上Ｃ１未満であれば、中断のマップが選択され、バッテリ能力ＣがＣ
２未満であれば、下段のマップが選択されることになる。
【０１０３】
次に、選択したマップを使用し、算出することによって得られた充放電電気量Ｃｘに基
づいて、バッテリ充電率ＳＯＣに対する補正値を求め（ステップＳ５５）、この補正値に
基づいて、バッテリ９の充電率ＳＯＣを補正する（ステップＳ５６）。例えば、バッテリ
能力ＣがＣ１以上であり（図１３の上段マップを使用）、充放電電気量Ｃｘが３０００［
Asec］であれば、充電率の補正値は６ポイントとなり、補正前のバッテリ充電率ＳＯＣが
７０％である場合、補正後のバッテリ充電率ＳＯＣは７６％となる。逆に、充放電電気量
Ｃｘが−３０００［Asec］（放電された電気量が３０００［Asec］）であれば、充電率の
補正値は−６ポイントとなり、補正後のバッテリ充電率ＳＯＣは６４％となる。
【０１０４】
次に、温度センサ１５より得られるデータから、バッテリ液の温度ＴＥを検出し（ステ
ップＳ５７）、バッテリ液の温度ＴＥに基づいて、バッテリ９の充電率ＳＯＣを補正する
（ステップＳ５８）。図７（ａ）に示したように、バッテリ９の充電率ＳＯＣには、バッ
テリ液温度による温特があるため、図７（ｂ）に示したようなマップを使用して、バッテ
リ９の充電率ＳＯＣを補正する。例えば、バッテリ液温度ＴＥが−２０［℃］（補正係数
は０．５）で、バッテリ能力ＣがＣ１以上であり（図１３の上段のマップを使用）、充放
電電気量Ｃｘが３０００［Asec］であれば、充電率の補正値は３ポイント（＝６ポイント
×０．５）となる。
【０１０５】
上記実施の形態（１）に係るバッテリ充電状態算出システムによれば、バッテリ充放電
が前記所定範囲内に収束するように（例えば、バッテリ電流値が１［Ａ］以内となるよう
に）、オルタネータ１２の出力電圧が調整され、そしてこの時のバッテリ電圧が、バッテ
リの開放電圧Ｖ１として検出される。従って、バッテリの開放電圧Ｖ１が適切に検出され
る。
【０１０６】
さらに、このように適切に検出されたバッテリの開放電圧Ｖ１に基づいて、バッテリの
充電率ＳＯＣが求められる。従って、バッテリの充電状態を適切に求めることができる。
「背景技術」の項目でも説明したように、バッテリの開放電圧とバッテリの充電状態との
間には、図１４に示したような相関関係が成り立つため、バッテリの開放電圧に基づいて
、バッテリの充電状態を求めることができる。
【０１０７】
その後は、充放電電気量Ｃｘに基づいて、バッテリ充電率ＳＯＣは補正されるので、バ
ッテリ開放電圧Ｖ１が求められなくなったとしても、常に適切なバッテリ充電率ＳＯＣを
求めることができる。また、充放電電気量Ｃｘに基づくバッテリ充電率ＳＯＣの補正を長
期間続けると、正規の値からズレが生じるおそれがあるが、ステップＳ５（図２）に示し
たように、充放電電気量Ｃｘに基づくバッテリ充電率ＳＯＣの補正処理が長期間継続され
ると、ステップＳ２へ戻って、バッテリ開放電圧Ｖ１が新たに求められ、このバッテリ開
放電圧Ｖ１に基づいて、バッテリ充電率ＳＯＣが求められるので、上記ズレを解消するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態（１）に係るバッテリ充電状態算出システムの要部を概略的に示したブロック図であり、（ｂ）、（ｃ）はバッファメモリを示した図である。
【図２】実施の形態（１）に係るバッテリ充電状態算出システムを構成するバッテリ監視装置におけるマイコンの行う処理動作を示したフローチャートである。
【図３】実施の形態（１）に係るバッテリ充電状態算出システムを構成するバッテリ監視装置におけるマイコンの行う処理動作のタイミングを説明するためのタイミングチャートである。
【図４】実施の形態（１）に係るバッテリ充電状態算出システムを構成するバッテリ監視装置におけるマイコンの行う処理動作のタイミングを説明するためのタイミングチャートである。
【図５】実施の形態（１）に係るバッテリ充電状態算出システムを構成するバッテリ監視装置におけるマイコンの行う処理動作を示したフローチャートである。
【図６】バッテリの開放電圧に基づいて、バッテリ充電率を求めるためのマップを示した図である。
【図７】（ａ）はバッテリ充電率のバッテリ液温度による温特を示した図であり、（ｂ）はバッテリ液温度に基づいて、バッテリ充電率の補正係数を求めるためのマップを示した図である。
【図８】バッテリ電流を収束させるのに適切なオルタネータの出力電圧の補正値を求めるためのマップを示した図である。
【図９】実施の形態（１）に係るバッテリ充電状態算出システムを構成するバッテリ監視装置におけるマイコンの行う処理動作を示したフローチャートである。
【図１０】実施の形態（１）に係るバッテリ充電状態算出システムを構成するバッテリ監視装置におけるマイコンの行う処理動作のタイミングを説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】ある大きさ以上のバッテリ電流が流れるようにするのに適切なオルタネータの出力電圧の補正値を求めるためのマップを示した図である。
【図１２】実施の形態（１）に係るバッテリ充電状態算出システムを構成するバッテリ監視装置におけるマイコンの行う処理動作を示したフローチャートである。
【図１３】充放電電気量に基づいて、バッテリ充電率を補正するためのマップを示した図である。
【図１４】バッテリの開放電圧とバッテリ充電率との関係を示した図である。
【図１５】バッテリの充電、放電が継続されている状態を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１  バッテリ監視装置
２  マイコン
９  バッテリ
１２  オルタネータ
１５  温度センサ
【図１】
2006333553.tif 000003
【図２】
2006333553.tif 000004
【図３】
2006333553.tif 000005
【図４】
2006333553.tif 000006
【図５】
2006333553.tif 000007
【図６】
2006333553.tif 000008
【図７】
2006333553.tif 000009
【図８】
2006333553.tif 000010
【図９】
2006333553.tif 000011
【図１０】
2006333553.tif 000012
【図１１】
2006333553.tif 000013
【図１２】
2006333553.tif 000014
【図１３】
2006333553.tif 000015
【図１４】
2006333553.tif 000016
【図１５】
2006333553.tif 000017