(57)【要約】【課題】バッテリの充電率ＳＯＣ、劣化度ＳＯＨを算出する場合に、車両側から供給される電源電力の瞬断とバッテリの取り外しとを自動的に識別すると共に、製品コストの上昇を抑制すること。【解決手段】電源消失を検知した時に、充電率ＳＯＣ、劣化度ＳＯＨを算出する際の基準値をステップＳ１６でリセットした後、瞬断の条件に適合する場合は、ステップＳ１９で不揮発性メモリに保存してある過去の値を読み出して基準値を置き換える。瞬断とバッテリの取り外しとの違いを、クランキング検出と、バッテリ電圧の正常な充電状態への復帰検出との時間的な前後関係により自動的に識別する。瞬断から復帰した場合には、前記基準値をリセットしてから現在までの間の充放電電流の積算値を前記基準値に加算して正しい充電率ＳＯＣを算出する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたバッテリに対し流出入する電流を検出する電流検出部と、
前記バッテリの電圧を検出する電圧検出部と、
検出された前記電流および前記電圧に基づいて前記バッテリの充電率を算出する充電率算出部と、
算出された前記充電率を記憶する充電率記憶部と、
を備え、
前記充電率算出部は、前記電圧検出部によって前記電圧が前記バッテリのオフ状態を表す値から復帰したことを表す値になったことが検出されると、前記充電率をリセットし、
前記車両の駆動源の始動を検知する前に、前記電圧が所定の閾値に達した場合又は前記バッテリの放電電流が所定の閾値に達した場合には、現在算出されている前記充電率に、前記バッテリのオフ状態になる直前に記憶された前記充電率の情報を反映する、
ことを特徴とするバッテリ判定装置。
【請求項２】
検出された前記電流および前記電圧に基づいて前記バッテリの劣化度を算出する劣化度算出部と、
算出された前記劣化度を記憶する劣化度記憶部と、
を備え、
前記劣化度算出部は、前記電圧検出部によって前記電圧が前記バッテリのオフ状態を表す値から復帰したことを表す値になったことが検出されると、前記劣化度をリセットし、
前記車両の駆動源の始動を検知する前に、前記電圧が所定の閾値に達した場合には、現在算出されている前記劣化度に、前記バッテリのオフ状態になる直前に記憶された前記劣化度の情報を反映する、
ことを特徴とする請求項１に記載のバッテリ判定装置。
【請求項３】
前記充電率算出部は、現在算出されている前記充電率を前記バッテリのオフ状態になる直前に記憶された前記充電率の情報を反映する際には、前記リセットのタイミングから前記電圧が前記所定の閾値に達するまでの間に変化した前記充電率の値を、現在の前記充電率に加える、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のバッテリ判定装置。
【請求項４】
前記充電率算出部は、前記充電率をリセットした後で、前記電流又は電圧の監視によりクランキングを表す状態を検知する前に、前記電圧が所定の閾値に達した場合には、現在算出されている前記充電率に、前記バッテリのオフ状態になる直前に記憶された前記充電率の情報を反映する、
ことを特徴とする請求項１に記載のバッテリ判定装置。
【請求項５】
前記劣化度算出部は、前記劣化度をリセットした後で、前記電流又は電圧の監視によりクランキングを表す状態を検知する前に、前記電圧が所定の閾値に達した場合には、現在算出されている前記劣化度に、前記バッテリのオフ状態になる直前に記憶された前記劣化度の情報を反映する、
ことを特徴とする請求項２に記載のバッテリ判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両上でバッテリの状態を把握するために利用可能なバッテリ判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両においては、例えばバッテリの劣化を抑制したり、充電率や劣化の程度を把握するために、バッテリの状態を正しく検出し適切に管理する必要がある。
【０００３】
したがって、例えば特許文献１に示された車両用充電制御装置は、バッテリの充電電流が所定の電流値よりも低下した充電末期までバッテリを充電することでバッテリの劣化を抑制する充電手段と、充電電流の挙動に基づいてバッテリの充電率を補正する補正手段とを備えている。また、補正手段は充電動作に同期して充電率を充電末期での挙動に基づいて補正する。また、交換検知部がバッテリの内部抵抗の変化によりバッテリ交換を検知することを示唆している。
【０００４】
また、特許文献２は、エンジン制御装置において、バッテリ電圧の一時的な低下によってエンジン制御装置の制御部がリセットされても、リセット直前におけるエンジンの制御状態を示す情報を保持するための技術を示している。具体的には、コンデンサと抵抗器とで構成される２つの時定数回路を用いて、電圧の変化を監視し、通常のイグニッションオン、自動停止状態の電源瞬断、非自動停止状態の電源瞬断を自動的に区別している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１６２９９１号公報
【特許文献２】特開２０１６−９８７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示されているように、車両においてバッテリの充電率等を計算し把握している場合がある。また、例えば充電率の値を連続的に算出するような場合には、現在の充電率の値に、バッテリの充放電電流に応じた蓄積電荷の変化分を積算することにより最新の充電率を求める必要がある。したがって、最新の充電率等の値を正しく算出するためには、過去のデータを記憶して保持しておく必要がある。
【０００７】
一方、車両上で様々な処理を実施する各種電子制御装置（ＥＣＵ）は、車両のバッテリを含む電源回路から供給される電源電力により動作している。しかし、例えば車両の走行中に発生するロードノイズや振動に起因して、ワイヤハーネスなどの電力供給系統の接続部に一時的な接触不良が発生すると、電子制御装置への供給電力に瞬断が発生する。
【０００８】
このような瞬断が発生した後、各電子制御装置が状態を初期化した場合には、メモリに記録してある一時的な情報も初期化されて消えることになる。その結果、充電率等を算出する際に大きな誤差が発生する。
【０００９】
一方、車両をメンテナンスする際に、車両上のバッテリの交換や一時的な取り外しを行う場合がある。その時には、過去の履歴を表す一時的な情報は不要である可能性が高いので、メモリに記録した情報は自動的に初期化することが望ましい。
【００１０】
したがって、各電子制御装置に対する電源電力供給の一時的な瞬断と、メンテナンス時のバッテリの取り外しとを区別する必要性がある。そのため、例えば特許文献１のようにバッテリの内部抵抗の変化を検知したり、特許文献２のように複数の時定数回路を設けるような技術が必要になる。また、一般的な技術としては、各電子制御装置の電源端子の近傍に、比較的容量の大きいコンデンサを接続しておく場合が多い。すなわち、瞬断が発生した場合でも一定時間以内であれば、前記コンデンサが蓄積している電荷を利用して各電子制御装置のコンピュータが通常の動作を継続できるので、瞬断の悪影響を回避できる可能性が高い。
【００１１】
しかしながら、大容量のコンデンサを接続すると製品のコストアップや大型化に繋がる。また、特許文献２の技術を利用する場合にも部品数が増えるので同様の問題がある。また、特許文献１のようにバッテリの内部抵抗の変化を検知する場合には、内部抵抗を短時間で正確に検知することが困難であるため、判定に時間がかかる可能性が高い。
【００１２】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両側から供給される電源電力の瞬断とバッテリの取り外しとを自動的に識別すると共に、製品コストの上昇を抑制することが可能なバッテリ判定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前述した目的を達成するために、本発明に係るバッテリ判定装置は、下記（１）〜（５）を特徴としている。
（１）  車両に搭載されたバッテリに対し流出入する電流を検出する電流検出部と、
前記バッテリの電圧を検出する電圧検出部と、
検出された前記電流および前記電圧に基づいて前記バッテリの充電率を算出する充電率算出部と、
算出された前記充電率を記憶する充電率記憶部と、
を備え、
前記充電率算出部は、前記電圧検出部によって前記電圧が前記バッテリのオフ状態を表す値から復帰したことを表す値になったことが検出されると、前記充電率をリセットし、
前記車両の駆動源の始動を検知する前に、前記電圧が所定の閾値に達した場合又は前記バッテリの放電電流が所定の閾値に達した場合には、現在算出されている前記充電率に、前記バッテリのオフ状態になる直前に記憶された前記充電率の情報を反映する、
ことを特徴とするバッテリ判定装置。
【００１４】
（２）  検出された前記電流および前記電圧に基づいて前記バッテリの劣化度を算出する劣化度算出部と、
算出された前記劣化度を記憶する劣化度記憶部と、
を備え、
前記劣化度算出部は、前記電圧検出部によって前記電圧が前記バッテリのオフ状態を表す値から復帰したことを表す値になったことが検出されると、前記劣化度をリセットし、
前記車両の駆動源の始動を検知する前に、前記電圧が所定の閾値に達した場合には、現在算出されている前記劣化度に、前記バッテリのオフ状態になる直前に記憶された前記劣化度の情報を反映する、
ことを特徴とする上記（１）に記載のバッテリ判定装置。
【００１５】
（３）  前記充電率算出部は、現在算出されている前記充電率を前記バッテリのオフ状態になる直前に記憶された前記充電率の情報を反映する際には、前記リセットのタイミングから前記電圧が前記所定の閾値に達するまでの間に変化した前記充電率の値を、現在の前記充電率に加える、
ことを特徴とする上記（１）又は（２）に記載のバッテリ判定装置。
【００１６】
（４）  前記充電率算出部は、前記充電率をリセットした後で、前記電流又は電圧の監視によりクランキングを表す状態を検知する前に、前記電圧が所定の閾値に達した場合には、現在算出されている前記充電率に、前記バッテリのオフ状態になる直前に記憶された前記充電率の情報を反映する、
ことを特徴とする上記（１）に記載のバッテリ判定装置。
【００１７】
（５）  前記劣化度算出部は、前記劣化度をリセットした後で、前記電流又は電圧の監視によりクランキングを表す状態を検知する前に、前記電圧が所定の閾値に達した場合には、現在算出されている前記劣化度に、前記バッテリのオフ状態になる直前に記憶された前記劣化度の情報を反映する、
ことを特徴とする上記（２）に記載のバッテリ判定装置。
【００１８】
上記（１）の構成のバッテリ判定装置によれば、車両の駆動源における始動検知の有無と、電圧又は放電電流の状態とに基づいてその時の状態を識別するので、車両側から供給される電源電力の瞬断とバッテリの取り外しとを自動的に区別して、バッテリの充電率等の状態を正しく把握することができる。また、瞬断の発生時に電子制御装置に対する電源電力の供給を維持する必要がないので、大容量のコンデンサを接続する必要がないし、時定数回路を接続する必要もないので、製品のコスト上昇を抑制できる。
【００１９】
上記（２）の構成のバッテリ判定装置によれば、電源における瞬断発生時やバッテリの取り外しの際であっても、バッテリの充電率の他に、バッテリの劣化度も正しく把握することができる。
【００２０】
上記（３）の構成のバッテリ判定装置によれば、電源における瞬断発生時やバッテリの取り外しの際に、リセットの動作を行った後で、より適切な充電率の値を算出できる。
【００２１】
上記（４）の構成のバッテリ判定装置によれば、電流又は電圧の監視により車両のエンジン始動時のクランキングの有無を検知するので、車両の駆動源の始動を検知するために特別な信号を入力したり、特別なセンサを接続する必要がない。
【００２２】
上記（５）の構成のバッテリ判定装置によれば、電流又は電圧の監視により車両のエンジン始動時のクランキングの有無を検知するので、車両の駆動源の始動を検知するために特別な信号を入力したり、特別なセンサを接続する必要がない。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のバッテリ判定装置によれば、車両の駆動源における始動検知の有無と、電圧又は放電電流の状態とに基づいてその時のバッテリの状態を識別するので、車両側から供給される電源電力の瞬断とバッテリの取り外しとを自動的に区別して、バッテリの充電率等の状態を正しく把握することができる。すなわち、瞬断の発生時に電子制御装置に対する電源電力の供給を維持する必要がないので、大容量のコンデンサを接続する必要がないし、時定数回路を接続する必要もないので、製品のコスト上昇を抑制できる。
【００２４】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の実施形態におけるバッテリ判定装置を含む車載システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、電源の瞬断発生時を含む環境で特別な制御を実施しない場合のＳＯＣ、ＳＯＨの変化例を示すタイムチャートである。
【図３】図３は、本発明の実施形態におけるバッテリ判定装置の主要な動作の例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、電源の瞬断発生時を含む環境で本発明のバッテリ判定装置が特徴的な制御を実施した場合の補正後のＳＯＣ、ＳＯＨの変化例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
【００２７】
まず、車載システムの構成例について説明する。
＜システムの概要＞
本発明の実施形態におけるバッテリ判定装置を含む車載システムの構成例を図１に示す。なお、図１に示した電子制御ユニット１０が本発明のバッテリ判定装置の機能を有している。
【００２８】
図１に示したバッテリ２１は、例えば鉛蓄電池やリチウムイオン電池のように充電が可能な二次電池であり、例えば車両の主電源として利用される。また、図１に示した例では、車両に搭載されたエンジン２３の駆動力により駆動されるオルタネータ（発電機）２２が、バッテリ２１に接続されている。すなわち、オルタネータ２２の出力する直流電力を供給することにより、バッテリ２１を充電することができる。また、図示しないが、不要な運動エネルギーを回収して得られる回生電力によりバッテリ２１を充電することもできる。また、図示しないがバッテリ２１の下流側には、車両上の様々な負荷が接続され、これらの負荷の各々にバッテリ２１からの直流の電源電力が供給される。
【００２９】
図１に示した電子制御ユニット１０は、バッテリ２１の状態を監視する機能を有しており、具体的にはバッテリ２１に関する充電率ＳＯＣ（State of Charge）および劣化度ＳＯＨ（State of Health）を把握する機能を有している。
【００３０】
充電率ＳＯＣは、具体例として次のように定義することが可能である。
ＳＯＣ＝（バッテリ２１の残容量［Ａｈ］／満充電容量［Ａｈ］）×１００［％］
【００３１】
したがって、例えば満充電の状態を基準として、バッテリ２１の充放電電流の積算値を考慮することにより、充電率ＳＯＣを算出することが可能である。勿論、別の方法で計算することも考えられる。
【００３２】
劣化度ＳＯＨは、具体例として、バッテリ２１の内部抵抗の変化度合として定義することができる。また、例えば特許文献１に示されているように、車両に搭載されたエンジンのアイドリングストップ回数の積算値、エンジンのアイドリングストップ時間の積算値、バッテリの放電量の積算値、バッテリの電圧降下量などの指標に基づいて劣化度ＳＯＨを判定することも考えられる。
【００３３】
＜電子制御ユニット１０の構成＞
図１に示した電子制御ユニット１０は、電流測定部１１、温度測定部１２、電圧測定部１３、充電率算出部１４、劣化度算出部１５、補正制御部１６、充電率記憶部１７、劣化度記憶部１８、および電源回路１９を備えている。
【００３４】
電子制御ユニット１０内の上記構成要素のうち、電流測定部１１、温度測定部１２、および電圧測定部１３の各々は、センサ、信号処理回路、アナログデジタル変換器などの電気回路により構成される。また、充電率算出部１４、劣化度算出部１５、および補正制御部１６の各々は、電子制御ユニット１０内の図示しないマイクロコンピュータの処理により実現する機能である。充電率記憶部１７および劣化度記憶部１８の各々は、例えばフラッシュメモリのような不揮発性メモリにより構成されている。
【００３５】
電流測定部１１は、バッテリ２１に流入する充電電流、およびバッテリ２１から流出する放電電流を例えば定期的に繰り返し測定し、測定した値をデジタル情報として出力する機能を有している。温度測定部１２は、バッテリ２１の温度を例えば定期的に繰り返し測定し、測定した値をデジタル情報として出力する機能を有している。電圧測定部１３は、バッテリ２１の正極と負極との間の端子間の電圧を例えば定期的に繰り返し測定し、測定した値をデジタル情報として出力する機能を有している。
【００３６】
充電率算出部１４は、電流測定部１１が検出した充放電電流と、電圧測定部１３が検出した電圧と、温度測定部１２が検出した温度とを利用して、充電率ＳＯＣの値を算出する。充電率算出部１４は、例えばバッテリ２１における満充電の状態の値や、最新の充電率ＳＯＣの値をその後の計算で利用できるように保持する必要があるが、これらの値はマイクロコンピュータ内の揮発性のメモリに一時的に記憶される。なお、充電率算出部１４の具体的な処理については、公知技術をそのまま利用できるので、詳細な説明は省略する。
【００３７】
劣化度算出部１５は、電流測定部１１が検出した充放電電流と、電圧測定部１３が検出した電圧と、温度測定部１２が検出した温度とを利用して、劣化度ＳＯＨの値を算出する。劣化度算出部１５は、最新の劣化度ＳＯＨの値などをその後の計算で利用できるように保持する必要があるが、この値はマイクロコンピュータ内の揮発性のメモリに一時的に記憶される。なお、劣化度算出部１５の具体的な処理については、公知技術をそのまま利用できるので、詳細な説明は省略する。
【００３８】
補正制御部１６は、マイクロコンピュータ等の電源ラインに供給される電源電力に瞬断が発生した場合や、車両のメンテナンスに伴ってバッテリ２１の取り外しが行われたような状況においても、誤差のない適切な充電率ＳＯＣおよび劣化度ＳＯＨの値を出力するために必要な特別な制御を実施する。この特別な制御については後で説明する。補正制御部１６は、計算誤差の小さい補正後の充電率ＳＯＣ、劣化度ＳＯＨのデータを出力することができる。
【００３９】
充電率記憶部１７は、ある時点において算出された充電率ＳＯＣのデータを保持するために利用される。充電率記憶部１７は不揮発性メモリ上に配置されているので、充電率記憶部１７が記憶している充電率ＳＯＣのデータは、電子制御ユニット１０に対する電源電力の供給が停止した場合であっても消滅せず保持される。
【００４０】
劣化度記憶部１８は、ある時点において算出された劣化度ＳＯＨのデータを保持するために利用される。劣化度記憶部１８は不揮発性メモリ上に配置されているので、劣化度記憶部１８が記憶している劣化度ＳＯＨのデータは、電子制御ユニット１０に対する電源電力の供給が停止した場合であっても消滅せず保持される。
【００４１】
電源回路１９は、電子制御ユニット１０内のマイクロコンピュータ等の電気回路が必要とする安定した直流電源電力（例えば電圧が＋５［Ｖ］の直流電力）をバッテリ２１が出力する直流電力に基づいて生成し出力する。なお、本実施形態では、電源電力供給の瞬断に対応する機能が補正制御部１６に備わっているので、入力側の瞬断発生時に出力側の電力供給を長時間継続するような機能は電源回路１９に備わっていない。つまり、特別に大容量のコンデンサは電源回路１９に備わっていない。したがって、電子制御ユニット１０の大型化やコストの上昇を避けることができる。
【００４２】
＜電源の瞬断発生時の動作例：特別な制御がない場合＞
電源の瞬断発生時を含む環境で特別な制御を実施しない場合のＳＯＣ、ＳＯＨの変化例を図２に示す。図２に示したバッテリ電圧、およびバッテリ電流の縦軸の値は、それぞれ電圧測定部１３、および電流測定部１１の入力の値に相当する。また、図２に示した充電率ＳＯＣ、および劣化度ＳＯＨの縦軸の値は、それぞれ充電率算出部１４、および劣化度算出部１５の出力の値に相当する。また、図２における横軸は時間を表す。
【００４３】
図２に示した例では、時刻ｔ１においてバッテリ２１の出力における電力供給が遮断され、その直後に供給が回復した場合を想定している。つまり、時刻ｔ１で電源に瞬断が発生した状況である。例えば、車両が発生する際に生じるロードノイズや、車体の機械振動等の影響で、車両上のワイヤハーネスの接続箇所などにごく短時間の接触不良が発生し、電源電力の供給に瞬断が発生する可能性がある。
【００４４】
充電率算出部１４で算出される各時点の充電率ＳＯＣは、図２に示したように、バッテリ電流の充放電を反映した状態として時間経過とともに変動する。また、時間の経過に伴ってバッテリ２１が劣化するので、劣化度算出部１５で算出される各時点の劣化度ＳＯＨは、１００［％］の初期状態から時間の経過に伴って低下する。
【００４５】
そして、時刻ｔ１で瞬断が発生し、その直後に電力供給が再開すると、充電率算出部１４のメモリが保持していた充電率ＳＯＣの値はリセットされ、初期状態の１００［％］に変化する。そして、時刻ｔ１の後で、初期状態の１００［％］を基準として充電率算出部１４が充電率ＳＯＣの計算を再開するので、計算誤差ｅ１が発生する。
【００４６】
上記と同様に、時刻ｔ１で瞬断が発生し、その直後に電力供給が再開すると、劣化度算出部１５のメモリが保持していた劣化度ＳＯＨの値はリセットされ、初期状態の１００［％］に変化する。そして、時刻ｔ１の後で、初期状態の１００［％］を基準として劣化度算出部１５が劣化度ＳＯＨの計算を再開するので、計算誤差ｅ２が発生する。
【００４７】
つまり、電源電力の供給に瞬断が発生すると、充電率算出部１４で算出される充電率ＳＯＣ、および劣化度算出部１５で算出される劣化度ＳＯＨが、実際のバッテリ２１の状態と比べて大きくずれた状態になる。このような誤差が発生するのを防止するために、補正制御部１６が特別な制御を実施する。
【００４８】
次に、バッテリ判定装置の主要な動作の例を説明する。
本発明の実施形態におけるバッテリ判定装置の主要な動作の例を図３に示す。
図１に示した車載システムにおいては、電子制御ユニット１０内の補正制御部１６が、本発明のバッテリ判定装置の制御、すなわち図３に示した動作を実施する。図３の動作について以下に説明する。
【００４９】
補正制御部１６は、充電率算出部１４が出力する充電率ＳＯＣの値の変化量ΔＳＯＣ、および劣化度算出部１５が出力する劣化度ＳＯＨの値の変化量ΔＳＯＨを常時監視している。変化量ΔＳＯＣは、例えばそれ以前に記憶した充電率ＳＯＣの値と、充電率算出部１４が出力する最新の充電率ＳＯＣの値との差分の絶対値として算出される。同様に、変化量ΔＳＯＨは、例えばそれ以前に記憶した劣化度ＳＯＨの値と、劣化度算出部１５が出力する最新の劣化度ＳＯＨの値との差分の絶対値として算出される。
【００５０】
そして、補正制御部１６はステップＳ１１で変化量ΔＳＯＣを事前に定めた閾値ｋ１と比較する。変化量ΔＳＯＣが閾値ｋ１以上である場合はステップＳ１２に進み、変化量ΔＳＯＣが閾値ｋ１未満である場合はステップＳ１３に進む。
【００５１】
更に、補正制御部１６はステップＳ１３で変化量ΔＳＯＨを事前に定めた閾値ｋ２と比較する。変化量ΔＳＯＨが閾値ｋ２以上である場合はステップＳ１４に進み、変化量ΔＳＯＨが閾値ｋ２未満である場合はステップＳ１５に進む。
【００５２】
なお、閾値ｋ１、ｋ２の各々については、例えば５％程度の値に定めることが想定されるが、必要に応じて変更することができる。すなわち、閾値ｋ１、ｋ２を小さくすると、制御の精度が上がるが、処理の負担が大きくなる。閾値ｋ１、ｋ２を大きくすると、処理の負担が小さくなるが、制御の誤差が増大する。
【００５３】
変化量ΔＳＯＣが閾値ｋ１以上の時には、補正制御部１６はステップＳ１２で、充電率算出部１４が出力する最新の充電率ＳＯＣの値を不揮発性メモリである充電率記憶部１７に保存する。また、変化量ΔＳＯＨが閾値ｋ２以上の時には、補正制御部１６はステップＳ１４で、劣化度算出部１５が出力する最新の劣化度ＳＯＨの値を不揮発性メモリである劣化度記憶部１８に保存する。
【００５４】
また、補正制御部１６は、電源消失の有無をステップＳ１５で識別する。例えば、電圧測定部１３が検出した電圧が異常な低電圧まで低下したような場合には、これを電源消失とみなす。この電源消失は、例えば電源における瞬断や、メンテナンス時のバッテリ取り外しによる完全な電源遮断のような状況に相当する。電源消失を検知しない時には補正制御部１６はステップＳ１１〜Ｓ１５の処理を繰り返し、電源消失を検知した時にはステップＳ１６に進む。
【００５５】
ステップＳ１６では、例えば補正制御部１６の指示により、充電率算出部１４における充電率ＳＯＣの計算をリセットし、同時に劣化度算出部１５における劣化度ＳＯＨの計算もリセットする。
【００５６】
すなわち、充電率算出部１４は、充電率ＳＯＣの算出において、基準値や、ある時点の計算結果にその後の充放電電流の影響分を加算するような計算を行うので、それ以前の計算結果を一時的にメモリ上に保持しておく必要がある。しかし、電源が消失した場合は計算の連続性が途絶えるので、充電率算出部１４上で保持している充電率ＳＯＣの値をステップＳ１６でリセットする。劣化度算出部１５の劣化度ＳＯＨについても同様である。
【００５７】
但し、電源の瞬断の影響により、ステップＳ１６で充電率ＳＯＣ、劣化度ＳＯＨをリセットした場合には、図２に示した計算誤差ｅ１、ｅ２が、充電率算出部１４の出力、および劣化度算出部１５の出力に発生する。これらの計算誤差ｅ１、ｅ２の発生を防止するために、補正制御部１６がステップＳ１７〜Ｓ１９の処理を実行する。
【００５８】
なお、電源消失が発生した場合であっても、瞬断の場合には、ステップＳ１６の処理を実行した後で、電子制御ユニット１０のマイクロコンピュータが動作を停止することなくそのまま動作を継続する場合もある。また、完全に電源が遮断された場合には、ステップＳ１６の処理を実行した後で、電子制御ユニット１０のマイクロコンピュータが動作を停止し、その後で再び電源電力が供給されるとマイクロコンピュータの動作が再開する。また、瞬断によりマイクロコンピュータの動作がリセットされて動作を再開する場合もある。そのような動作の再開の場合には、マイクロコンピュータである補正制御部１６は、図３に示した動作のステップＳ１７から動作を再開する。
【００５９】
図３のステップＳ１７では、後述するクランキングの検出の有無を補正制御部１６が識別する。また、ステップＳ１８では、電圧測定部１３が検出した現在のバッテリ２１の電圧と事前に定めた閾値ｋ３とを補正制御部１６が比較する。閾値ｋ３は、通常の充電状態におけるバッテリ２１の正常な電圧を識別するための値であり、例えば１４［Ｖ］程度の値を採用することが想定される。また、補正制御部１６は、電流測定部１１が検出した現在の放電電流と事前に定めた閾値ｋ４とを比較する。閾値ｋ４は、車両が動作中（例えば、ＩＧ_ＯＮ状態）に流れる電流の状態がバッテリ２１から流れているかどうかを識別するための値である。
【００６０】
クランキングとは、エンジンのスタータを動作させてエンジンが始動するとき、ごく短時間に大電流（１００［Ａ］以上）が流れ、これによって一時的にバッテリの電圧が大幅に低下する現象である。したがって、例えば電流測定部１１が検出した電流を監視することにより、あるいは電圧測定部１３が検出した電圧を監視することによりクランキングを検知可能である。
【００６１】
電源消失の際に、つまりバッテリ２１の電圧が異常に低下した後で、補正制御部１６がクランキングを検出するより前に、バッテリ２１の電圧が閾値ｋ３以上まで復帰した場合、あるいはバッテリ２１の放電電流が閾値ｋ４以上流れている場合には、補正制御部１６の処理はステップＳ１８からＳ１９に進む。
【００６２】
ステップＳ１９では、補正制御部１６は、充電率記憶部１７に記憶されている充電率ＳＯＣのデータ、および劣化度記憶部１８に記憶されている劣化度ＳＯＨのデータをそれぞれ読み出して、充電率算出部１４および劣化度算出部１５に与える。
【００６３】
その場合、充電率算出部１４は補正制御部１６から入力された過去の充電率ＳＯＣのデータを基準として、その時点以降における充電率ＳＯＣの算出処理を実行する。また、劣化度算出部１５は補正制御部１６から入力された過去の劣化度ＳＯＨのデータを基準として、その時点以降における劣化度ＳＯＨの算出処理を実行する。
【００６４】
一方、電源消失の際に、つまりバッテリ２１の電圧が異常に低下した後で、バッテリ２１の電圧が閾値ｋ３以上まで復帰する前、かつ、バッテリ２１の放電電流が閾値ｋ４以上流れる前に補正制御部１６がクランキングを検出した場合には、補正制御部１６がステップＳ１９の処理を実行することはない。
【００６５】
その場合は、充電率算出部１４はステップＳ１６でリセットされた充電率ＳＯＣの初期値（１００［％］）を基準として、その時点以降における充電率ＳＯＣの算出処理を実行する。また、劣化度算出部１５はステップＳ１６でリセットされた劣化度ＳＯＨの初期値（１００［％］）を基準として、その時点以降における劣化度ＳＯＨの算出処理を実行する。
【００６６】
つまり、電源の瞬断が発生した場合のように、クランキングを検出することなく、バッテリ２１が正常な電圧まで復帰した場合又はバッテリ２１の放電電流が動作中の電流値まで達した場合にのみ補正制御部１６がステップＳ１９を実行する。なお、放電電流の値も判断条件とするのは、例えばアイドリングストップ等でオルタネータが停止している時に瞬断が発生した場合、電圧が閾値ｋ３未満か否かとの条件だけではバッテリ取外しと間違えて判断する可能性があるためである。また、メンテナンス時に作業者がバッテリ取り外しを行った場合には、エンジン始動を行った後でオルタネータ２２の出力によりバッテリ２１が充電状態になってバッテリ電圧が閾値ｋ３以上まで復帰したり放電状態となって放電電流が閾値ｋ４に達するので、バッテリ電圧が閾値ｋ３以上になる前、かつ、放電電流が閾値ｋ４以上になる前にクランキングが検出される。したがって、瞬断が発生した場合と、バッテリ取り外しの場合とで異なる処理を自動的に実行することができる。
【００６７】
＜電源の瞬断発生時の動作例：特別な制御を実施した場合＞
電源の瞬断発生時を含む環境で本発明のバッテリ判定装置が特徴的な制御を実施した場合の補正後のＳＯＣ、ＳＯＨの変化例を図４に示す。図４に示したバッテリ電圧、およびバッテリ電流の縦軸の値は、それぞれ電圧測定部１３、および電流測定部１１の入力の値に相当する。また、図４に示した充電率ＳＯＣ、および劣化度ＳＯＨの縦軸の値は、それぞれ充電率算出部１４、および劣化度算出部１５の出力の値に相当する。また、図４における横軸は時間を表す。
【００６８】
図４に示した例では、時刻ｔ２においてバッテリ２１の出力における電力供給が遮断され、その直後に供給が回復した場合を想定している。つまり、時刻ｔ２で電源に瞬断が発生した状況である。例えば、車両が発生する際に生じるロードノイズや、車体の機械振動等の影響で、車両上のワイヤハーネスの接続箇所などにごく短時間の接触不良が発生し、電源電力の供給に瞬断が発生する可能性がある。
【００６９】
充電率算出部１４で算出される各時点の充電率ＳＯＣは、図４に示したように、バッテリ電流の充放電を反映した状態として時間経過とともに変動する。また、時間の経過に伴ってバッテリ２１が劣化するので、劣化度算出部１５で算出される各時点の劣化度ＳＯＨは、１００［％］の初期状態から時間の経過に伴って低下する。
【００７０】
そして、時刻ｔ２で瞬断が発生し、その直後に電力供給が再開すると、充電率算出部１４のメモリが保持していた充電率ＳＯＣの値は図３のステップＳ１６でリセットされ、初期状態の１００［％］に変化する（ｔ２）。
【００７１】
しかし、図４の動作における時刻ｔ２のバッテリ電圧低下は瞬間的であり、すぐに充電時の正常な電圧まで復帰している。したがって、補正制御部１６が図３に示した動作を実施する場合には、前記クランキングを検出することなく、バッテリ電圧が閾値ｋ３以上まで復帰し、ステップＳ１９の処理が実行される。
【００７２】
そのため、時刻ｔ２の近傍で算出された充電率ＳＯＣの値（ｓｏｃ１）を保持している充電率記憶部１７の内容が補正制御部１６によって読み出され、充電率算出部１４に渡される。充電率算出部１４は、ステップＳ１６でリセットされた充電率ＳＯＣの基準値（１００［％］）を、補正制御部１６から受け取った過去の充電率ＳＯＣの値（ｓｏｃ１）で置き換えて、時刻ｔ４以降の充電率ＳＯＣを、新たな基準値である（ｓｏｃ１）に対する変動として算出する。つまり、瞬断が発生した時刻ｔ２からそのまま計算を継続した場合と同じような状態で、時刻ｔ４以降の充電率ＳＯＣの計算を実施する。
【００７３】
図４において、時刻ｔ４で算出される充電率ＳＯＣの値（ＳＯＣ−ｔ４）は、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間の充放電電流の積算値（ｓｏｃ２）の影響分を、時刻ｔ２の充電率ＳＯＣ、つまり基準値（ｓｏｃ１）に加算した結果に相当する。
【００７４】
上記と同様に、時刻ｔ２の近傍で算出された劣化度ＳＯＨの値（ｓｏｈ１）を保持している劣化度記憶部１８の内容が補正制御部１６によって読み出され、劣化度算出部１５に渡される。劣化度算出部１５は、ステップＳ１６でリセットされた劣化度ＳＯＨの基準値（１００［％］）を、補正制御部１６から受け取った過去の劣化度ＳＯＨの値（ｓｏｈ１）で置き換えて、時刻ｔ４以降の劣化度ＳＯＨを、新たな基準値である（ｓｏｈ１）に対する変動として算出する。つまり、瞬断が発生した時刻ｔ２からそのまま計算を継続した場合と同じような状態で、時刻ｔ４以降の劣化度ＳＯＨの計算を実施する。
【００７５】
したがって、図４に示した時刻ｔ４以降の充電率ＳＯＣおよび劣化度ＳＯＨにおいては、図２に示した計算誤差ｅ１、ｅ２のような顕著な誤差は発生していない。
【００７６】
一方、メンテナンス時にバッテリ取り外しを行ったような場合には、バッテリ２１が新しいバッテリに交換される可能性が高い。したがって、バッテリ取り外しの後で充電率ＳＯＣおよび劣化度ＳＯＨの計算を開始する際には、初期状態（１００［％］）を基準として計算を実施することが望ましい。図３に示した動作を実施する場合には、バッテリ取り外しの際にステップＳ１６が実行されるが、ステップＳ１９は実行されないので、充電率算出部１４および劣化度算出部１５の各々は、初期状態（１００［％］）から計算を開始することができる。
【００７７】
なお、上述のバッテリ判定装置においては、補正制御部１６がステップＳ１７でクランキングを検知しているが、別の方法でエンジンの始動時か否かを識別してもよい。例えば、イグニッションスイッチの状態を監視することで、同様の検知が可能である。また、上述のバッテリ判定装置においては、車両の駆動源がエンジン２３の場合を想定しているが、電気モータが駆動源の車両に対しても本発明は適用可能である。
【００７８】
ここで、上述した本発明に係るバッテリ判定装置の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［５］に簡潔に纏めて列記する。
［１］  車両に搭載されたバッテリ（２１）に対し流出入する電流を検出する電流検出部（電流測定部１１）と、
前記バッテリの電圧を検出する電圧検出部（電圧測定部１３）と、
検出された前記電流および前記電圧に基づいて前記バッテリの充電率（ＳＯＣ）を算出する充電率算出部（１４）と、
算出された前記充電率を記憶する充電率記憶部（１７）と、
を備え、
前記充電率算出部は、前記電圧検出部によって前記電圧が前記バッテリのオフ状態を表す値から復帰したことを表す値になったことが検出されると、前記充電率をリセットし（Ｓ１６）、
前記車両の駆動源の始動を検知する（Ｓ１７）前に、前記電圧が所定の閾値（ｋ３）に達した場合又は前記バッテリの放電電流が所定の閾値（ｋ４）に達した場合には、現在算出されている前記充電率に、前記バッテリのオフ状態になる直前に記憶された前記充電率の情報（ｓｏｃ１）を反映する（Ｓ１９）、
ことを特徴とするバッテリ判定装置。
【００７９】
［２］  検出された前記電流および前記電圧に基づいて前記バッテリの劣化度（ＳＯＨ）を算出する劣化度算出部（１５）と、
算出された前記劣化度を記憶する劣化度記憶部（１８）と、
を備え、
前記劣化度算出部は、前記電圧検出部によって前記電圧が前記バッテリのオフ状態を表す値から復帰したことを表す値になったことが検出されると、前記劣化度をリセットし（Ｓ１６）、
前記車両の駆動源の始動を検知する（Ｓ１７）前に、前記電圧が所定の閾値に達した場合には、現在算出されている前記劣化度に、前記バッテリのオフ状態になる直前に記憶された前記劣化度の情報（ｓｏｈ１）を反映する、
ことを特徴とする上記［１］に記載のバッテリ判定装置。
【００８０】
［３］  前記充電率算出部は、現在算出されている前記充電率を前記バッテリのオフ状態になる直前に記憶された前記充電率の情報を反映する際には、前記リセットのタイミングから前記電圧が前記所定の閾値に達するまでの間に変化した前記充電率の値を、現在の前記充電率に加える（図４の時刻ｔ４参照）、
ことを特徴とする上記［１］又は［２］に記載のバッテリ判定装置。
【００８１】
［４］  前記充電率算出部は、前記充電率をリセットした（Ｓ１６）後で、前記電流又は電圧の監視によりクランキングを表す状態を検知する前に、前記電圧が所定の閾値に達した場合には、現在算出されている前記充電率に、前記バッテリのオフ状態になる直前に記憶された前記充電率の情報を反映する（Ｓ１７〜Ｓ１９）、
ことを特徴とする上記［１］に記載のバッテリ判定装置。
【００８２】
［５］  前記劣化度算出部は、前記劣化度をリセットした（Ｓ１６）後で、前記電流又は電圧の監視によりクランキングを表す状態を検知する前に、前記電圧が所定の閾値に達した場合には、現在算出されている前記劣化度に、前記バッテリのオフ状態になる直前に記憶された前記劣化度の情報（ｓｏｈ１）を反映する（Ｓ１７〜Ｓ１９）、
ことを特徴とする上記［２］に記載のバッテリ判定装置。
【符号の説明】
【００８３】
１０  電子制御ユニット
１１  電流測定部
１２  温度測定部
１３  電圧測定部
１４  充電率算出部
１５  劣化度算出部
１６  補正制御部
１７  充電率記憶部
１８  劣化度記憶部
１９  電源回路
２１  バッテリ
２２  オルタネータ
２３  エンジン
ＳＯＣ  充電率
ＳＯＨ  劣化度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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