(57)【要約】【課題】エンジン始動用のスターターモータに電力を供給する蓄電池の状態判別において、電圧計測エラー等により、蓄電池の状態が良好であるにもかかわらず、劣化状態と誤判別される課題があった。【解決手段】スターターモータ通電時の蓄電池の電圧（Ｖｓ）もしくはこれから得られるパラメータを状態パラメータ（Ｖｒ２）とし、このＶｒ２値により蓄電池の状態を一次判別し、一次判別において蓄電池の劣化が検出された場合には、Ｖｒ２値の履歴に応じて蓄電池の状態を二次判別し、二次判別の結果を蓄電池の状態として表示あるいは出力する。また、一次判別において、蓄電池の状態が良好であると判別された場合、この一次判別の結果を蓄電池の状態判別結果として表示あるいは出力する。【選択図】図２
2011149840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン始動用のスターターモータに電力を供給する蓄電池の状態判別装置であって、
スターターモータ通電時の前記蓄電池の電圧（Ｖｓ）を計測する電圧計測手段と、
前記電圧（Ｖｓ）もしくは前記電圧（Ｖｓ）から得られるパラメータを、状態パラメータ（Ｖｒ２）として記憶する記憶手段と、
前記状態パラメータ（Ｖｒ２）と、閾値（Ｖｔｈ２）とを比較して前記蓄電池の劣化状態を判別する判別手段を備え、
前記判別手段は、前記状態パラメータ（Ｖｒ２）と前記閾値（Ｖｔｈ２）との比較により前記蓄電池の状態を一次判別するステップＳ１を有し、
前記した一次判別において、前記蓄電池の状態が劣化状態であると判別された場合、
前記記憶手段に記憶された状態パラメータ（Ｖｒ２）の履歴に応じて前記蓄電池の状態を二次判別するステップＳ２に移行し、この二次判別の結果を前記蓄電池の状態判別結果として表示あるいは外部出力するステップＳ５を有し、
前記した一次判別において、前記蓄電池の状態が良好であると判別された場合、この一次判別の結果を前記蓄電池の状態判別結果として表示あるいは外部出力する前記ステップＳ５に移行することを特徴とする蓄電池の状態判別装置。
【請求項２】
前記ステップＳ２は、
前記記憶手段に記憶された、前回のスターターモータ通電時における状態パラメータ（Ｖｒ２）もしくは前回のスターターモータ通電を含めて複数回数を遡ったスターターモータ通電時における状態パラメータ（Ｖｒ２）の履歴によって定められ、前記状態パラメータ（Ｖｒ２）を代表する値（ＲＶｒ２）を得るステップＳ２−１と、前記値（ＲＶｒ２）を閾値（ＲＶｔｈ２）とを比較するステップＳ２−２を有することを特徴とする請求項１に記載の蓄電池の状態判別装置。
【請求項３】
前記ステップＳ２に優先して実施されるステップＳＡを有し、
前記ステップＳＡは、
前記蓄電池からスターターモータ通電時の前記電圧（Ｖｓ）から得られ、かつ前記状態パラメータ（Ｖｒ２）とは異なる他の状態パラメータ（Ｖｒ１）もしくは今回および過去に行なわれた複数回のスターターモータ通電時に得られた複数の他の状態パラメータ（Ｖｒ１）によって定められ、他の状態パラメータ（Ｖｒ１）を代表する値（ＲＶｒ１）を得るステップＳＡ１と、
前記した他の状態パラメータ（Ｖｒ１）と閾値（Ｖｔｈ１）あるいは、
前記値（ＲＶｒ１）と閾値（ＲＶｔｈ１）とを比較して前記蓄電池の状態を判別するステップＳＡ２を有し、
前記ステップＳＡ２において、前記蓄電池が劣化状態であると判別した場合には、この状態判別結果を表示あるいは出力する前記ステップＳ５に移行し、
前記ステップＳＡ２において、前記蓄電池が良好であると判別した場合には、前記ステップＳ２に移行し、
前記ステップＳ２での状態判別結果を前記ステップＳ５で表示あるいは出力することを特徴とする請求項１もしくは２に記載の蓄電池の状態判別装置。
【請求項４】
前記蓄電池から前記スターターモータに通電した際の前記電圧（Ｖｓ）のボトム値とピーク値を繰り返す前記電圧（Ｖｓ）の脈動において、初回のボトム値を除く２回目以降のボトム値の一つを前記状態パラメータ（Ｖｒ２）とすることを特徴とする請求項１〜３に記載の蓄電池の状態判別装置。
【請求項５】
前記蓄電池から前記スターターモータに通電した際の前記電圧（Ｖｓ）のボトム値とピーク値を繰り返す前記電圧（Ｖｓ）の脈動において、初回のボトム値（Ｖｓ１）を前記した他の状態パラメータ（Ｖｒ１）とすることを特徴とする請求項３〜４に記載の蓄電池の状態判別装置。
【請求項６】
前記状態パラメータ（Ｖｒ２）の履歴における最低値もしくは最高値のいずれか一方を前記値（ＲＶｒ２）とする請求項２に記載の蓄電池の状態判別装置。
【請求項７】
前記状態パラメータ（Ｖｒ２）の履歴において計測順序が新しくなるに従い重みが増す加重平均値を前記値（ＲＶｒ２）とする請求項２に記載の蓄電池の状態判別装置。
【請求項８】
前記した他の状態パラメータ（Ｖｒ１）の履歴における最低値もしくは最高値のいずれか一方を前記値（ＲＶｒ１）とする請求項３に記載の蓄電池の状態判別装置。
【請求項９】
前記した他の状態パラメータ（Ｖｒ１）の履歴における計測順序が新しくなるに従い重みが増す加重平均値を前記Ｖｒ１とする請求項３に記載の蓄電池の状態判別装置。
【請求項１０】
請求項１〜９に記載の蓄電池の状態判別装置を一体に備えた蓄電池。
【請求項１１】
エンジンと、蓄電池と、請求項１〜９に記載の蓄電池の状態判別装置を一体に備えた車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電池の寿命を判別するための状態判別装置と、この状態判別装置を備えた蓄電池およびこの状態判別装置を備えた車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジン始動用の蓄電池の状態判別の手法として、様々な手法が提案されている。例えば特許文献１には、蓄電池からエンジン始動用のスターターへ通電した際の、急激な電圧低下を検出し、蓄電池電圧が、ある比較電圧を下回った確率で蓄電池の状態を判定する手法が示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、スターターの回転に伴う、蓄電池電圧の脈動におけるボトム値を検出して、蓄電池のエンジン始動性を判定する手法が示されている。ボトム値は、車両と蓄電池の組み合わせによって異なる値であるが、特許文献２の手法によれば、蓄電池が初期状態、すなわち、殆んど劣化が進行していないと見做される段階でのボトム値を記憶し、そのボトム値の低下の度合いによって蓄電池の劣化状態を判別するため、前記したような、特許文献１に示された手法に比較して、より正確に蓄電池の劣化状態を判別できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２６６９３１号公報
【特許文献２】特開２００７−９９０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、エンジン温度の急激な変動によるスターターモータへの負荷変動や、電圧計測エラー等の要因により、蓄電池の劣化がそれほど進行していないにも係わらず、蓄電池が劣化したと誤判別するという課題があった。本発明は、エンジン始動に用いる蓄電池の状態判別において、前記したような誤判別の発生を抑制し、より正確な状態判別結果を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記した課題を解決するために、本発明の請求項１に係る発明は、エンジン始動用のスターターモータに電力を供給する蓄電池の状態判別装置であって、スターターモータ通電時の前記蓄電池の電圧（Ｖｓ）を計測する電圧計測手段と、前記電圧（Ｖｓ）もしくは前記電圧（Ｖｓ）から得られるパラメータを、状態パラメータ（Ｖｒ２）として記憶する記憶手段と、前記状態パラメータ（Ｖｒ２）と、閾値（Ｖｔｈ２）とを比較して前記蓄電池の劣化状態を判別する判別手段を備え、前記判別手段は、前記状態パラメータ（Ｖｒ２）と前記閾値（Ｖｔｈ２）との比較により前記蓄電池の状態を一次判別するステップＳ１を有し、前記した一次判別において、前記蓄電池の状態が劣化状態であると判別された場合、前記記憶手段に記憶された状態パラメータ（Ｖｒ２）の履歴に応じて前記蓄電池の状態を二次判別するステップＳ２に移行し、この二次判別の結果を前記蓄電池の状態判別結果として表示あるいは外部出力するステップＳ５を有し、前記した一次判別において、前記蓄電池の状態が良好であると判別された場合、この一次判別の結果を前記蓄電池の状態判別結果として表示あるいは外部出力する前記ステップＳ５に移行することを特徴とする蓄電池の状態判別装置を示すものである。
【０００７】
請求項１の発明によれば、一次判別で蓄電池の劣化を検出した際、さらに、これまでの電池電圧の履歴を参照し、一次判別時の電圧測定結果が、電池の電圧履歴に対して異常な値である場合には、この一次判別での判別結果を蓄電池の状態判別結果と表示あるいは出力せず、電池電圧の履歴による二次判別によって蓄電池の状態判別を実施するため、前記した誤判定の発生を抑制できる。
【０００８】
また、本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に記載の蓄電池の状態判別装置において、前記ステップＳ２は、前記記憶手段に記憶された、前回のスターターモータ通電時における状態パラメータ（Ｖｒ２）もしくは前回のスターターモータ通電を含めて複数回数を遡ったスターターモータ通電時における状態パラメータ（Ｖｒ２）の履歴によって定められ、前記状態パラメータ（Ｖｒ２）を代表する値（ＲＶｒ２）を得るステップＳ２−１と、前記値（ＲＶｒ２）を閾値（ＲＶｔｈ２）とを比較するステップＳ２−２を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項３に係る発明は、請求項１もしくは２に記載の蓄電池の状態判別装置において、前記ステップＳ２に優先して実施されるステップＳＡを有し、前記ステップＳＡは、前記蓄電池からスターターモータ通電時の前記電圧（Ｖｓ）から得られ、かつ前記状態パラメータ（Ｖｒ２）とは異なる他の状態パラメータ（Ｖｒ１）もしくは今回および過去に行なわれた複数回のスターターモータ通電時に得られた複数の他の状態パラメータ（Ｖｒ１）によって定められ、他の状態パラメータ（Ｖｒ１）を代表する値（ＲＶｒ１）を得るステップＳＡ１と、前記した他の状態パラメータ（Ｖｒ１）と閾値（Ｖｔｈ１）あるいは、前記値（ＲＶｒ１）と閾値（ＲＶｔｈ１）とを比較して前記蓄電池の状態を判別するステップＳＡ２を有し、前記ステップＳＡ２において、前記蓄電池が劣化状態であると判別した場合には、この状態判別結果を表示あるいは出力する前記ステップＳ５に移行し、前記ステップＳＡ２において、前記蓄電池が良好であると判別した場合には、前記ステップＳ２に移行し、前記ステップＳ２での状態判別結果を前記ステップＳ５で表示あるいは出力することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項４に係る発明は、請求項１〜３に記載の蓄電池の状態判別装置において、前記蓄電池から前記スターターモータに通電した際の前記電圧（Ｖｓ）のボトム値とピーク値を繰り返す前記電圧（Ｖｓ）の脈動において、初回のボトム値を除く２回目以降のボトム値の一つを前記状態パラメータ（Ｖｒ２）とすることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項５に係る発明は、請求項３〜４に記載の蓄電池の状態判別装置において、前記蓄電池から前記スターターモータに通電した際の前記電圧（Ｖｓ）のボトム値とピーク値を繰り返す前記電圧（Ｖｓ）の脈動において、初回のボトム値（Ｖｓ１）を前記した他の状態パラメータ（Ｖｒ１）とすることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項６に係る発明は、請求項２に記載の蓄電池の状態判別装置において、前記状態パラメータ（Ｖｒ２）の履歴における最低値もしくは最高値のいずれか一方を前記値（ＲＶｒ２）とする。
【００１３】
また、本発明の請求項７に係る発明は、請求項２に記載の蓄電池の状態判別装置において、前記状態パラメータ（Ｖｒ２）の履歴において計測順序が新しくなるに従い重みが増す加重平均値を前記値（ＲＶｒ２）とする。
【００１４】
また、本発明の請求項８に係る発明は、請求項３に記載の蓄電池の状態判別装置において、前記した他の状態パラメータ（Ｖｒ１）の履歴における最低値もしくは最高値のいずれか一方を前記値（ＲＶｒ１）とする。
【００１５】
また、本発明の請求項９に係る発明は、請求項３に記載の蓄電池の状態判別装置において、前記した他の状態パラメータ（Ｖｒ１）の履歴における計測順序が新しくなるに従い重みが増す加重平均値を前記Ｖｒ１とする。
【００１６】
また、本発明の請求項１０に係る発明は、請求項１〜９に記載の蓄電池の状態判別装置を一体に備えた蓄電池を示すものである。
【００１７】
また、本発明の請求項１１に係る発明は、エンジンと、蓄電池と、請求項１〜９に記載の蓄電池の状態判別装置を一体に備えた車両を示すものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、エンジン始動に用いる蓄電池の状態判別において、誤判別の発生を抑制し、より正確な状態判別結果を取得できるという、顕著な効果を奏する。
顕著な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態による状態判別装置の構成を示す図
【図２】本発明の第１の実施形態による状態判別フローを示す図
【図３】スターターモータ通電時の蓄電池の電圧の時間変化の一例を示す図
【図４】蓄電池の状態別のスターターモータ通電時の蓄電池の電圧の時間変化の一例を示す図
【図５】本発明の第１の実施形態によるさらに好ましい状態判別フローの一部を示す図
【図６】本発明の第２の実施形態による状態判別フローの一部を示す図
【図７】本発明の第２の実施形態による状態判別フローの他の一部を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（本発明の第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態による蓄電池の状態判別装置１０１の構成例を示す図である。状態判別装置１０１は、エンジン（図示せず）始動用のスターターモータ２０１に電力を供給すべく、スターターモータ２０１に始動スイッチ２０２を介して蓄電池２０３が接続される。状態判別装置１０１は、エンジン始動時の蓄電池の電圧（Ｖｓ）を計測する電圧計測手段１０２を有する。
【００２１】
状態判別装置１０１では、電圧計測手段１０２で計測された、スターターモータ通電時の蓄電池２０３の電圧（Ｖｓ）もしくはこの電圧（Ｖｓ）から得られる蓄電池２０３の劣化状態に依存するパラメータを、後述する状態パラメータ（Ｖｒ２）として記憶手段１０３に記憶する。
【００２２】
図２は、状態判別装置１０１での蓄電池２０３の状態判別フローを示す図である。一例として、スターターモータ２０１への通電を検出して状態判別フローが開始（ステップＳ０）される。状態判別パラメータ（Ｖｒ２）は、閾値（Ｖｔｈ２）と比較され、その関係によって、蓄電池２０３の状態の一次判別が行なわれる（図２におけるステップＳ１）。なお、この動作は、判別手段１０４で実施することができる。
【００２３】
図３は、蓄電池２０３からスターターモータ２０１に通電を開始した際の電圧（Ｖｓ）の時間変化の一例を示す図である。なお、蓄電池２０３として公称電圧１２Ｖの鉛蓄電池を用いた例を示している。通電開始直後、蓄電池２０３の電圧（Ｖｓ）は急激に低下して初回のボトム値（Ｖｓ１）に至る（図３における期間Ａ）。そして、スターターモータ２０１の始動と同時にスターターモータ２０１の逆起電力により、電圧（Ｖｓ）は上昇する。但し、電圧（Ｖｓ）の上昇は直線的ではなく、ボトム値とピーク値を繰り返し、脈動しながら上昇していく（期間Ｂ）。
【００２４】
スターターモータ２０１に結合されたエンジン（図示せず）が始動すると、エンジンの回転によってオルターネータ、モータジェネレータ等の発電装置（図示せず）が起動し、この発電装置による発電電力は、レギュレータ、ＤＣ／ＤＣコンバータ等により、適切な出力電圧／出力電流に変換され、蓄電池２０３が充電される。したがって、電圧（Ｖｓ）は蓄電池２０３の開路電圧を越えた値となる（期間Ｃ）。
【００２５】
前記した一次判別（ステップＳ１）における状態判別の手法の一例を説明する。図４は、蓄電池２０３の初期状態における電圧（Ｖｓ）の時間変化と、蓄電池２０３が劣化した状態での電圧（Ｖｓ）の時間変化を示す図である。なお、図４は、前記の図３と同様、蓄電池２０３として公称電圧１２Ｖの鉛蓄電池を用いた例を示している。図４から、前記した２回目のボトム値（Ｖｓ２）は、蓄電池２０３の劣化の進行にしたがってより低い値に移行することから、ボトム値（Ｖｓ２）の計測により、蓄電池２０３の状態を判別可能であることがわかる。
【００２６】
本発明における一次判別の例として、前記した２回目のボトム値（Ｖｓ２）を状態判別パラメータ（Ｖｒ２）とし、この状態判別パラメータ（Ｖｒ２）について、閾値（Ｖｔｈ２）を設定し、Ｖｒ２とＶｔｈ２との比較によって、一次判別を行なうことができる。なお、閾値（Ｖｔｈ２）の値の例として、蓄電池２０３が公称電圧１２Ｖの鉛蓄電池である場合、９．０Ｖ〜１０．０Ｖの範囲に設定することができる。
【００２７】
本実施形態例では、Ｖｒ２がＶｔｈ２以上である場合には、蓄電池２０３の状態が良好と判別（ステップＳ３）し、その判別結果が、表示もしくは出力される（ステップＳ５）。なお、結果の表示や出力は、表示手段１０５や出力ポート１０６を用いて行なわれる。表示手段１０５の例として、ＬＥＤ等の発光デバイスが一般的であるが、これに限定されない。なお、本発明においては、表示手段１０５は、ブザー、スピーカ等の音響的なデバイスも含む。また、出力ポート１０６は、例えば、ＵＳＢポート、シリアルボート等の、好ましくは規格化された出力ポートであってよく、可視光や赤外光を含む電磁波信号を出力するものであってもよい。
【００２８】
一方、一次判別において、Ｖｒ２がＶｔｈ２未満である場合には、蓄電池２０３の状態が良好でない、すなわち、劣化していると判別し、一次判別（ステップＳ１）から二次判別（ステップＳ２）に移行する。
【００２９】
二次判別（ステップＳ２）では、再度、蓄電池２０３の状態判別を実施する。本発明における二次判別では、一次判別で用いた状態パラメータ（Ｖｒ２）の履歴から、蓄電池２０３の状態を判別する。
【００３０】
二次判別に用いる状態パラメータ（Ｖｒ２）の履歴データは複数データであることが好ましく、かつ前記した一次判別に用いた状態パラメータ（Ｖｒ２）の値を履歴データ中に含まないことが好ましい。
【００３１】
本発明では、状態パラメータ（Ｖｒ２）の単一の値で一次判別し、一次判別時に蓄電池２０３の状態が良好でない、すなわち劣化している状態であると判別された場合、二次判別（ステップＳ２）によって、再度状態判別を実行する。
【００３２】
本発明の二次判別の一例では、一次判別で蓄電池２０３が劣化状態であると判別された際のスターターモータ始動より以前に行なわれた複数回のスターターモータ始動時の状態パラメータ（Ｖｒ２）の例として最低値を、履歴データを代表する状態パラメータ（ＲＶｒ２）として、この値（ＲＶｒ２）と二次判別における閾値（ＲＶｔｈ２）と比較して、蓄電池２０３が良好な状態であるか、あるいは劣化した状態であるかを判別する。なお履歴のデータ数として１でもよいが、好ましくは複数が望ましい。但し、直近の状態判別から長期間をすぎた履歴を採用することは好ましくない。二次判別において採用する状態パラメータ（Ｖｒ２）の履歴の範囲は、蓄電池の劣化状態に検出しうる変化の生じない期間あるいはスターターモータの通電回数内に留めることが好ましい。
【００３３】
なお、二次判別における閾値（ＲＶｔｈ２）は、前記した一次判別における判別閾値（Ｖｔｈ２）と同様に設定すればよい。
【００３４】
状態パラメータ（Ｖｒ２）のみで蓄電池２０３の状態判別を行なう場合、電圧（Ｖｓ）の計測エラーや、エンジン温度、エンジンにおけるクランクの停止位置等により、計測された状態パラメータ（Ｖｒ２）が、異常に低い値となり、状態パラメータ（Ｖｒ２）のみで判別した場合、蓄電池２０３が正常にも係わらず、劣化が進行していると誤判別される場合がある。そして、前記したような計測エラーによる状態判別結果は、殆んどが正常である蓄電池を劣化と判別することとなり、劣化した蓄電池を正常であると判別されるケースは極めて稀である。
【００３５】
本発明では、一次判別において、状態パラメータ（Ｖｒ２）と閾値Ｖｔｈ２とを比較することによって、蓄電池２０３の劣化が進行していると判別した際に、二次判別で採用する状態パラメータ（Ｖｒ２）の値は、一次判別で採用した状態パラメータ（Ｖｒ２）の値を含まず、かつ一次判別で採用した状態パラメータ（Ｖｒ２）の直近に得られた値で二次判別するため、結果的に、一次判別で採用した状態パラメータ（Ｖｒ２）の値が、直近の状態パラメータ（Ｖｒ２）の値に対して大きく乖離している場合には、一次判別で用いた状態パラメータ（Ｖｒ２）の値を採用せず、その直近の履歴データで判別された二次判別の結果が一次判別の結果に優先して表示あるいは出力される。
【００３６】
したがって、本発明によれば、状態パラメータ（Ｖｒ２）の蓄電池２０３の劣化を伴わない異常値を排除できるため、誤判別を抑制し、より正確な蓄電池２０３の状態判別が可能となる。また、このような状態パラメータ（Ｖｒ２）の異常値を履歴データから削除すれば、履歴データ中に異常値が存在しないため、以降の状態判別においての誤判別を抑制する上でさらに好ましい。
【００３７】
なお、当初より状態パラメータ（Ｖｒ２）の履歴のみで状態判別することも考えられるが、この場合には、履歴データ中に異常値が含まれた状態で状態判別するため、誤判別の発生確率が高くなりやすくなることから、好ましくない。
【００３８】
本発明においては、状態パラメータ（Ｖｒ２）の履歴において、履歴を代表する値として最低値としたが、状態パラメータ（Ｖｒ２）として、その値が大きくなるにつれて蓄電池２０３の状態がより劣化した状態となるパラメータ（例として内部抵抗値）を選択した場合は、履歴を代表する値（ＲＶｒ２）として最高値を採用すればよい。
【００３９】
このような蓄電池２０３の劣化が進行するにつれて高値となる状態パラメータの一例として内部抵抗値があるが、内部抵抗値の計測における誤計測は接続抵抗により発生し、その値はより高値となって表れるためであり、誤計測による状態パラメータによる判別を排除するためには、履歴データの最高値を二次判別における状態パラメータとして採用すればよい。なお、この場合に、履歴データの最低値を二次判別における状態パラメータとすれば、二次判別の結果が、殆んど蓄電池２０３が劣化していると判別することになり、不適切であることは自明である。
【００４０】
履歴の最低値あるいは最高値を二次判別における状態パラメータ（Ｖｒ２）として採用した例を示したが、図５に示したように、二次判別（ステップＳ２）を、記憶手段に記憶された、前回のスターターモータ通電時における状態パラメータ（Ｖｒ２）もしくは前回のスターターモータ通電を含めて複数回数を遡ったスターターモータ通電時における状態パラメータ（Ｖｒ２）の履歴データ列（Ｖｒ２−１，Ｖｒ２−２，・・・，Ｖｒ２−ｎ）によって定められ、状態パラメータ（Ｖｒ２）を代表する値（ＲＶｒ２）を得るステップＳ２−１と、値（ＲＶｒ２）と閾値（ＲＶｔｈ２）とを比較するステップＳ２−２で構成することができる。
【００４１】
履歴を代表する値（ＲＶｒ２）として、前記したような、蓄電池２０３の劣化の進行に応じて低値に移行する状態パラメータ（Ｖｒ２）においては、履歴データ列（Ｖｒ２−１，Ｖｒ２−２，・・・，Ｖｒ２−ｎ）における最小値をＲＶｒ２とし、蓄電池２０３の劣化の進行に応じて高値に移行する状態パラメータ（Ｖｒ２）においては、履歴データ列（Ｖｒ２−１，Ｖｒ２−２，・・・，Ｖｒ２−ｎ）の最大値をＲＶｒ２とすることができる。さらに好ましくは、履歴データ列（Ｖｒ２−１，Ｖｒ２−２，・・・，Ｖｒ２−ｎ）の計測順序が新しくなるに従い重みが増す加重平均値を採用することができる。このような手法によって得た履歴データ列を代表の値ＲＶｒ２は、直近の状態パラメータ（Ｖｒ２）の値を最も良く代表する値として、二次判別における状態判別精度を高めることができる。
【００４２】
なお、記憶手段１０３の記憶容量の制限上、履歴データ列におけるデータ数は限られること、また、一次判別から長期間遡った履歴データの取得は、前記した重み付けを考慮してもその取得する意義が薄れることから、一次判別の時間から１０日以内が適切であり、かつスターターモータ始動回数にして２０回以内が適切であって、一次判別で用いた状態パラメータ（Ｖｒ２）を除いた状態パラメータ（Ｖｒ２）の履歴を参照してＲＶｒ２を求めることが好ましい。なお、前記の例では、最も好ましい例として、状態パラメータ（Ｖｒ２）の履歴取得範囲として、一次判別を起点とした時間制限と、スターターモータ通電回数の制限を加えたが、いずれか一方でもよい。
【００４３】
また、計測順序が新しくなるにつれて増す重み付けの設定について、計測時間を考慮した重み付けであってもよい。すなわち、同じ１０回前のスターターモータ通電においても、一次判別に用いる状態パラメータ（Ｖｒ２）を取得するまでに経過した時間が短くなるに応じて重み付けを大きくすることが好ましい。このような経過時間および／あるいは計測順序に応じた重み付けを行なうことにより、二次判別における蓄電池２０３の状態判別をより正確に行なうことができる。
【００４４】
そして、ステップＳ２−２においては、ＲＶｒ２について設定した状態判別のための閾値ＲＶｔｈ２と比較し、蓄電池２０３の状態が良好である場合には、ステップＳ３へ移行し、蓄電池２０３の状態が良好でない場合には、ステップＳ４へ移行すればよい。
【００４５】
状態パラメータ（Ｖｒ２）として、例として、図４に示した、スターターモータ通電開始後の電圧（Ｖｓ）の２回目のボトム値（Ｖｓ２）を状態パラメータ（Ｖｒ２）とすることができる。このような場合、Ｖｒ２値が高い値であるほど蓄電池２０３の状態は良好であることから、Ｖｒ２値の履歴を代表する値ＲＶｒ２もある閾値ＲＶｔｈ２以上の場合、蓄電池２０３の状態が良好であると判別することができる。すなわちステップＳ３へ移行すればよい。
【００４６】
一方、ＲＶｒ２＜ＲＶｔｈ２の場合には、蓄電池２０３の状態が劣化状態にあると判別して、ステップＳ４に移行すればよい。なお、２つの値を比較して判別を行なう関係上、ＲＶｒ２＝ＲＶｔｈ２の場合をＲＶｒ２＞ＲＶｔｈ２の場合と同様に取り扱っているが、ＲＶｔｈ２の値を調整し、ＲＶｒ２＝ＲＶｔｈ２の場合をＲＶｒ２＜ＲＶｔｈ２の場合と同様に扱う、すなわち、劣化していると判定してもよく、このような選択は、閾値ＲＶｔｈ２の設定によって決定付ければよい。
【００４７】
なお、前記の例では、状態パラメータ（Ｖｒ２）として高値になるに従い、蓄電池の状態が良好となる例を示したが、これとは反対に、状態パラメータ（Ｖｒ２）として、高値になるに従い、蓄電池２０３の状態が劣化する状態パラメータ（例として内部抵抗）を採用した場合、図５のステップＳ２−２における不等号の向きは反対方向になることは自明である。
【００４８】
状態パラメータ（Ｖｒ）の例として、前記したボトム値（Ｖｓ２）、内部抵抗の他に、スターターモータ通電後の、電圧（Ｖｓ）の初回のボトム値（Ｖｓ１）、あるいはこれらの差分（Ｖｓ２−Ｖｓ１）や比率を用いることができる。また、状態パラメータ（Ｖｒ）として、電圧（Ｖｓ）およびこれの時間変化で与えられる量として例示したが、電圧（Ｖｓ）と内部抵抗値、電圧（Ｖｓ）と蓄電池２０３の充電状態（ＳＯＣ）、電圧（Ｖｓ）とエンジンあるいは蓄電池２０３の温度（Ｔ）等、電圧（Ｖｓ）を含み、かつ、蓄電池２０３の状態を表す値であれば、本発明における状態パラメータとして用いることが可能であり、前記した例示あるいは、前記した例示に公知の例を組み合わせたり、あるいはこれらの組み合わせから容易に得られるものから適切な値を状態パラメータとして採用できる。
【００４９】
また、これら複数の状態パラメータを組み合わせて状態パラメータを設定することもできる。その例として、スターターモータへの通電時における初回のボトム値（Ｖｓ１）および２回目以降のボトム値（Ｖｓ２）の組み合わせ（例として、Ｖｓ２−Ｖｓ１、Ｖｓ２／Ｖｓ１等）をパラメータＸと設定し、蓄電池２０３の劣化が殆んど進行していないと推測できる段階で算出したパラメータＸを、パラメータＸの初期値Ｘ０と設定した上で、任意のスターターモータへの通電時において計測したパラメータＸと前記した初期値Ｘ０との差分（Ｘ−Ｘ０）あるいは比率（Ｘ／Ｘ０）等、ある時点で得られたパラメータＸとその初期値Ｘ０の組み合わせから得られるパラメータを状態パラメータ（Ｖｒ２）とすれば、蓄電池２０３の初期状態からの劣化度合いをより正確に判別することが可能である。
【００５０】
（本発明の第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態による蓄電池の状態判別装置の構成は、前記した本発明の第１の実施形態による蓄電池の状態判別装置１０１と同様の構成を有するが、状態判別のためのフローとして、さらに図６あるいは図７に示すフローを含む。
【００５１】
すなわち、本発明の第２の実施形態における蓄電池の状態判別フローにおいて、前記したステップＳ２は、ステップＳ２−２に優先して実施されるステップＳＡを有する。このステップＳＡは、図６に示したように、蓄電池２０３のスターターモータ通電時の電圧（Ｖｓ）から得られ、かつ一次判別で用いた状態パラメータ（Ｖｒ２）とは異なる他の状態パラメータ（Ｖｒ１）を得るステップＳＡ１を有する。ここで示すところの他の状態パラメータ（Ｖｒ１）は、先に例示した、蓄電池２０３の状態を表しうる状態パラメータから、一次判別に用いた状態パラメータ（Ｖｒ２）を除いたものから選択できる。
【００５２】
また、このステップＳＡ１は、図７に示したように、前記した他の状態パラメータ（Ｖｒ１）によって定められ、他の状態パラメータ（Ｖｒ１）を代表する値（ＲＶｒ１）を得るステップであってよい。なお、他の状態パラメータ（Ｖｒ１）と値（ＲＶｒ１）との関係は、前記した状態パラメータ（Ｖｒ２）と値（ＲＶｒ２）と同様であり、複数の他の状態パラメータ（Ｖｒ１）の値の最高値あるいは最低値、もしくはこれらの加重平均等より算術的に得ることができる。
【００５３】
図６に示したように、ステップＳＡ１において、他の状態パラメータ（Ｖｒ１）の単一の値のみを取得する場合には、ステップＳＡ１に引き続いて実施されるステップＳＡ２において、状態パラメータ（Ｖｒ１）とその閾値（Ｖｔｈ１）とが比較され、蓄電池２０３の劣化が進行しているか、あるいは良好な状態にあるかが判定される。
【００５４】
図７に示したように、ステップＳＡ１において、他の状態パラメータ（Ｖｒ１）の複数から、他の状態パラメータ（Ｖｒ１）を代表する値（ＲＶｒ１）を得る場合には、ステップＳＡ１に引き続いて実施されるステップＳＡ２において、値（ＲＶｒ１）が閾値（ＲＶｔｈ２）と比較され、蓄電池２０３の劣化が進行しているか、あるいは良好な状態にあるかが判別される。
【００５５】
そして、図６あるいは図７におけるステップＳＡ２において、蓄電池２０３が劣化状態であると判別した場合には、この状態判別結果を表示あるいは出力するステップＳ５に移行し、ステップＳＡ２において、蓄電池２０３が良好であると判別した場合には、図２あるいは図５に示したステップＳ２に移行し、ステップＳ２での状態判別結果をステップＳ５で表示あるいは出力する。
【００５６】
前記した本発明の第２の実施形態の状態判別フローによれば、ある状態パラメータ（Ｖｒ２）で状態判別した際に、蓄電池が劣化した状態であると判別された場合、他の状態パラメータ（Ｖｒ１）で再度状態判別を実施する。この他の状態パラメータ（Ｖｒ１）による状態判別において、蓄電池が劣化した状態であると判別された場合には、その結果が表示あるいは出力される。一方、蓄電池が良好な状態にあると判別された場合には、ステップＳ２による状態パラメータ（Ｖｒ２）の履歴データを参照した状態判別が実施される。このような状態判別フローによれば、蓄電池のより正確な状態判別が可能となり、誤判別が抑制されることから、より好ましい。
【００５７】
本発明の第２の実施形態における他の状態パラメータ（Ｖｒ１）の単一値およびその代表値（ＲＶｒ１）と閾値（Ｖｔｈ１）あるいは閾値（ＲＶｔｈ１）との比較による判別は、図６および図７に示したように、その大小関係によって判別すればよいが、その大小関係と「良好」あるいは「劣化」との関連付けは、他の状態パラメータ（Ｖｒ１）と蓄電池２０３の劣化状態との相関関係によって決定付けられることは言うまでも無く、図６および図７に示した不等号の向きは、他の状態パラメータ（Ｖｒ１）の選択に応じて適宜決定すべきである。
【００５８】
本発明の第２の実施形態における状態パラメータ（Ｖｒ２）と他の状態パラメータ（Ｖｒ１）の具体例として、例えば、状態パラメータ（Ｖｒ２）として、本発明の第１の実施形態で例示したボトム値（Ｖｓ２）、他の状態パラメータ（Ｖｒ１）として、本発明の第１の実施形態で例示したボトム値（Ｖｓ１）の組み合わせを採用できる。ボトム値（Ｖｓ１）を他の状態パラメータ（Ｖｒ１）とした場合には、１２Ｖの鉛蓄電池において、閾値（Ｖｔｈ１）あるいは閾値（ＲＶｈｔ１）の一例として、８．０〜８．５Ｖ程度の値とすることができる。
【００５９】
なお、前記したステップＳＡが、ステップ２に優先して行なわれるとの表現は、ステップが行なわれる時刻の前後関係を規定するものではなく、ステップＳＡでの状態判別結果が、前記した特定の条件下において、ステップ２の状態判別結果に優先し、最終的な状態判別結果の表示あるいは出力に反映されるとの意である。
【００６０】
（本発明の第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態は、前記した第１の実施形態あるいは第２の実施形態による状態判別装置１０１と蓄電池２０３とが一体化された蓄電池である。状態判別装置１０１が、蓄電池２０３の表面に接合される、あるいは蓄電池２０３の一部に状態判別装置１０１を収納する部分を設けて、この収納部に状態判別装置１０１が収納され、より好ましくは、収納部が外部に露出しないよう、封止あるいは別部品の蓋により閉じられる。
【００６１】
本発明の第３の実施形態によれば、正確な状態判別結果を表示あるいは出力する状態判別装置を一体に備えた蓄電池を提供できる。
【００６２】
（本発明の第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態は、エンジンと、蓄電池２０３と、前記した本発明の第１の実施形態あるいは第２の実施形態による状態判別装置１０１を一体に備えた車両を示すものであり、エンジン始動および車両運行に不可欠な蓄電池２０３の状態判別の誤判定を抑制でき、車両本体の信頼性を向上できる。
【００６３】
前記した各実施形態において、状態パラメータ（Ｖｒ２）による一次判別および二次判別あるいは他の状態パラメータ（Ｖｒ１）による状態判別において、蓄電池２０３の状態を「良好」あるいは「劣化」の２段階で判別する例を示したが、対応する状態判別のための閾値を複数設定し、「良好」〜「劣化」の間を３段階以上で表示あるいは出力することは蓄電池２０３の劣化進行状況を把握でき、より利便性を高める上で好ましいことである。
【００６４】
例えば、蓄電池２０３の状態判別を「極めて良好」、「良好」、「注意」、「やや劣化」、「劣化」といった３段階以上に表示あるいは出力する場合、「極めて良好」、「良好」および「注意」を前記した各実施形態における「良好」と扱い、「やや劣化」および「劣化」を「劣化」と扱い、前記した状態判別フローに従えばよい。
【００６５】
なお、前記した例示では、蓄電池の状態判別結果を文言で５段階に表示あるいは出力する例を示したが、前記した文言および段階数に限定されるものではなく、蓄電池の状態が段階的にユーザに確認しうる文言、記号あるいは数字、および段階数であれば良いことは自明である。
【００６６】
なお、前記した各実施形態において、状態判別に採用する各閾値は、当初から固定的に設定するのではなく、状態パラメータ（Ｖｒ２）、状態パラメータ（Ｖｒ１）、Ｖｒ２の履歴を代表する値（ＲＶｒ２）およびＶｒ１の履歴を代表する値（ＲＶｒ１）の初期値（初期において行なわれる単一あるいは複数回のスターターモータ通電時における値）から導出することもできる。
【００６７】
例えば初回〜ｎ回のスターターモータ通電時に得られた状態パラメータ（Ｖｒ２）の算術平均値、あるいは最低値と最高値を除いた算術平均値にある係数を乗じた値を状態パラメータＶｒ２の一次判別における閾値Ｖｔｈ２とすることができる。このような手法は、閾値Ｖｔｈ１、閾値ＲＶｔｈ２、閾値ＲＶｔｈ１にも適用できる。また、前記した例では、初期値のデータ処理法について算術平均を採用することを例示したが、他の手法によってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明によれば、蓄電池の状態判別を正確に行うことが可能なので、車両用はじめとする多くのエンジン始動用蓄電池およびこれを搭載した車両に適用可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１０１  状態判別装置
１０２  電圧計測手段
１０３  記憶手段
１０４  判別手段
１０５  表示手段
１０６  出力ポート
２０１  スターターモータ
２０２  始動スイッチ
２０３  蓄電池
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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