(57)【要約】【課題】減液しているか否かにかかわらず、蓄電池の残存容量が所定容量以上か否かを精度よく判定可能な自動車用蓄電池の残存容量判定装置を提供する。【解決手段】コントローラ１０は、エンジン始動直前における所定時間ΔＴ当たりの蓄電池の残存容量変化量ΔＳＯＣを検出すると共に、エンジン始動直前における所定時間ΔＴ当たりの蓄電池の起電力変化量ΔＥを検出し、起電力変化量ΔＥを残存容量変化量ΔＳＯＣで除算した値が所定の判定値Ｋ以上のときは、蓄電池の残存容量が所定量以上であると判定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用鉛蓄電池の残存容量判定装置であって、
エンジン始動直前における所定時間当たりの前記蓄電池の残存容量変化量を検出する残存容量変化量検出手段と、
エンジン始動直前における所定時間当たりの前記蓄電池の起電力変化量を検出する起電力変化量検出手段と、
前記起電力変化量検出手段で検出された起電力変化量を、前記残存容量変化量検出手段で検出された残存容量変化量で除算した値が所定の判定値以上のときは、前記蓄電池の残存容量が所定容量以上であると判定する判定手段とが備えられていることを特徴とする自動車用鉛蓄電池の残存容量判定装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載の自動車用鉛蓄電池の残存容量判定装置において、
前記蓄電池の放電電流を検出する放電電流検出手段が備えられており、
前記残存容量変化量検出手段は、該放電電流検出手段で検出された放電電流を前記所定時間積算することにより残存容量変化量を検出することを特徴とする自動車用鉛蓄電池の残存容量判定装置。
【請求項３】
前記請求項１または請求項２に記載の自動車用鉛蓄電池の残存容量判定装置において、
前記判定値を、前記蓄電池の定格容量に応じて設定する判定値設定手段が備えられていることを特徴とする自動車用鉛蓄電池の残存容量判定装置。
【請求項４】
前記請求項１から請求項３のいずれかに記載の自動車用鉛蓄電池の残存容量判定装置において、
前記自動車には、エンジンにより駆動され、電気負荷及び蓄電池に電力を供給するオルタネータが備えられていると共に、該オルタネータの作動を制御することにより減速回生を行う減速回生手段が備えられており、
該減速回生手段は、前記判定手段により前記蓄電池の残存容量が所定容量以上と判定されたときは、エンジン始動直後から所定条件が成立するまでの間、オルタネータの作動を禁止して蓄電池から電気負荷に電力を供給させることを特徴とする自動車用鉛蓄電池の残存容量判定装置。
【請求項５】
前記請求項４に記載の自動車用鉛蓄電池の残存容量判定装置において、
エンジン始動直前における前記蓄電池の起電力を検出する起電力検出手段と、
該起電力検出手段で検出された起電力が所定起電力以下のときは、前記減速回生手段による減速回生を禁止する減速回生禁止手段とが備えられていることを特徴とする自動車用鉛蓄電池の残存容量判定装置。
【請求項６】
前記請求項５に記載の自動車用鉛蓄電池の残存容量判定装置において、
前記蓄電池の温度を検出する温度検出手段と、
該温度検出検出手段で検出された蓄電池温度に基づいて、前記起電力検出手段で検出された起電力を補正する補正手段とが備えられていることを特徴とする自動車用鉛蓄電池の残存容量判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用鉛蓄電池の残存容量判定装置に関し、自動車用電装品の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
鉛蓄電池を搭載した自動車においては、該蓄電池の充電制御等のために該蓄電池の残存容量の検出が行われる場合がある。
【０００３】
例えば特許文献１には、エンジン始動時における蓄電池の残存容量を蓄電池の起電力に基づいて推定するものが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１７１３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、鉛蓄電池には周知のように電解液が用いられているが、この電解液中の水分は充電等により蒸発し、減少する（以下、適宜、減液という表現を用いる）。この場合、特許文献１に記載のように蓄電池の起電力に基づいてエンジン始動時における残存容量を検出するものにおいては、次のような問題が発生する。
【０００６】
すなわち、減液状態では、通常状態よりも蓄電池の電解液濃度が高くなり、その結果、図４に示すように残存容量（ＳＯＣ）が同じでも蓄電池の起電力が大きくなる。そして、例えば蓄電池の起電力としてある値Ｅ１が検出された場合、減液状態では実残存容量はαであるにもかかわらず、通常状態を基準として作成されたマップを用いて残存容量を検出すると、減液状態においてもβと検出されることとなる。つまり、減液状態では、検出される残存容量が実残存容量よりも大きくなるのであり、残存容量を正確に検出することができない。
【０００７】
また、蓄電池の起電力が基準値Ｅ０以上あるか否かにより、蓄電池の残存容量が所定容量γ以上あるか否かを判定する場合、減液状態においては実残存容量はγ未満のαしかないのに、通常状態を基準として作成されたマップを用いて判定すると、γ以上あると誤判定されてしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、減液しているか否かにかかわらず、蓄電池の残存容量が所定容量以上か否かを精度よく判定可能な残存容量判定装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。
【００１０】
まず、本願の請求項１に記載の発明は、自動車用鉛蓄電池の残存容量判定装置であって、エンジン始動直前における所定時間当たりの前記蓄電池の残存容量変化量を検出する残存容量変化量検出手段と、エンジン始動直前における所定時間当たりの前記蓄電池の起電力変化量を検出する起電力変化量検出手段と、前記起電力変化量検出手段で検出された起電力変化量を、前記残存容量変化量検出手段で検出された残存容量変化量で除算した値が所定の判定値以上のときは、前記蓄電池の残存容量が所定容量以上であると判定する判定手段とが備えられていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の自動車用鉛蓄電池の残存容量判定装置において、前記蓄電池の放電電流を検出する放電電流検出手段が備えられており、前記残存容量変化量検出手段は、該放電電流検出手段で検出された放電電流を所定の時間積算することにより残存容量変化量を検出することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、前記請求項１または請求項２に記載の自動車用鉛蓄電池の残存容量判定装置において、前記判定値を、前記蓄電池の定格容量に応じて設定する判定値設定手段が備えられていることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、前記請求項１から請求項３のいずれかに記載の自動車用鉛蓄電池の残存容量判定装置において、前記自動車には、エンジンにより駆動され、電気負荷及び蓄電池に電力を供給するオルタネータが備えられていると共に、該オルタネータの作動を制御することにより減速回生を行う減速回生手段が備えられており、該減速回生手段は、前記判定手段により前記蓄電池の残存容量が所定容量以上と判定されたときは、エンジン始動直後から所定条件が成立するまでの間、オルタネータの作動を禁止して蓄電池から電気負荷に電力を供給させることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、前記請求項４に記載の自動車用鉛蓄電池の残存容量判定装置において、エンジン始動直前における前記蓄電池の起電力を検出する起電力検出手段と、該起電力検出手段で検出された起電力が所定起電力以下のときは、前記減速回生手段による減速回生を禁止する減速回生禁止手段とが備えられていることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明は、前記請求項５に記載の自動車用鉛蓄電池の残存容量判定装置において、前記蓄電池の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出検出手段で検出された蓄電池温度に基づいて、前記起電力検出手段で検出された起電力を補正する補正手段とが備えられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
次に、本発明の効果について説明する。
【００１７】
まず、請求項１に記載の発明によれば、エンジン停止前における所定時間当たりの蓄電池の残存容量変化量及び起電力変化量が残存容量変化量検出手段及び起電力変化量検出手段によりそれぞれ検出され、この起電力変化量を残存容量変化量で除算した値が所定の判定値以上のときは、前記蓄電池の残存容量が所定容量以上であると判定されることとなる。
【００１８】
ここで、前記除算した値が所定の判定値以上のときに、前記蓄電池の残存容量が所定容量以上であると判定可能となるのは、以下のような理由による。すなわち、本願発明者の研究によれば、過充電によるガッシングなどの成層化緩和措置がとられていない蓄電池では、電解液濃度が下層側で高くなる成層化現象が、高頻度で発生するが、図３に示すように、成層化現象が発生していないときは、起電力変化量ΔＥを残存容量変化量ΔＳＯＣで除算した値（ΔＥ／ΔＳＯＣ、残存容量に対する起電力の特性ラインの傾き）は、残存容量によらずほぼ一定となるが、成層化現象が発生すると、残存容量が所定容量γよりも大きな高ＳＯＣ領域においては、点線で示すように、成層化現象が発生していないときよりも大きくなる。また、残存容量に対する起電力の特性ラインは、前記図３からわかるように、電解液の減液が発生した場合、起電力方向に平行移動するだけであり、ΔＥ／ΔＳＯＣは、電解液濃度が変化した場合でも一定である。
【００１９】
したがって、起電力変化量を残存容量変化量で除算した値が所定の判定値以上か否かを判定することにより、電解液が減液しているか否かにかかわらず、前記蓄電池の残存容量が所定容量γ以上であるか否かの判定を精度よく行うことができる。
【００２０】
ここで、この所定容量γは、蓄電池の実残存容量が減速回生開始下限ＳＯＣ（例えば、定格容量に対して９８％のときの容量）、すなわちほぼ満充電に近い容量である。したがって、本発明によれば、蓄電池がほぼ満充電状態であることを判定することができる。
【００２１】
なお、この判定は、成層化現象が発生していることを条件として判定可能なものであるが、減速回生機能を搭載する自動車では、過充電頻度が極めて低く、ガッシングなどの成層化緩和措置がとられていないので、成層化が特に発生しやすい。すなわち、特にこのような自動車において大きな効果が生じることとなる。
【００２２】
なお、この起電力変化量を残存容量変化量で除算した値が所定の判定値以上のときという表現は、残存容量変化量を起電力変化量で除算した値が第２の所定の判定値以下のときと言うこともできる。この第２の所定の判定値は、前記所定の判定値の逆数である。
【００２３】
また、請求項２に記載の発明によれば、放電電流検出手段で検出された放電電流を所定の時間積算することにより残存容量変化量が検出されることとなる。その場合に、放電電流検出手段としては、一般的な電流センサが利用可能であり、これらを用いれば、安価にかつ精度よく残存容量変化量を検出することができる。
【００２４】
また、請求項３に記載の発明によれば、前記判定値が、前記蓄電池の定格容量に応じて設定されることとなる。したがって、蓄電池の定格容量がいくらかによらず、蓄電池の残存容量が所定量以上であるか否かの判定を精度よく行うことができる。
【００２５】
ところで、自動車には、エンジンにより駆動され、電気負荷及び蓄電池に電力を供給するオルタネータが備えられる。また、該オルタネータの作動を制御することにより減速回生を行う減速回生手段が備えられる場合がある。この減速回生制御を行うためにはエンジン始動後における残存容量を把握する必要があり、そのため、エンジン始動時における残存容量を検出した後、この残存容量にその後の蓄電池の充放電電流による残存容量の変化分を積算することにより残存容量を算出している。その場合に、エンジン始動時における残存容量は、前回エンジン停止時の残存容量を適用することも考えられるが、長時間の運転の後では電流検出手段の誤差が積み上がり、実際の残存容量からずれが生じている虞がある。一方、蓄電池の起電力からは前述のように残存容量を精度よく推測するのは困難である。
【００２６】
そこで、従来は、エンジン始動直後から、蓄電池が満充電状態となるまでオルタネータにより蓄電池を充電している。そして、満充電状態となると、オルタネータを停止させて、所定の条件が成立するまで（例えば残存容量が９５％に低下するまで）蓄電池から電力を供給することにより、以後オルタネータから供給される減速回生電力を良好に吸収可能なようにしている。
【００２７】
ところで、このような制御の場合、エンジン始動直後から蓄電池が満充電状態となるまでの間は、減速回生制御を実行できないという問題がある。
【００２８】
しかし、請求項４に記載の発明においては、減速回生手段は、前記判定手段により前記蓄電池の残存容量が所定容量以上と判定されたときは、オルタネータの作動が禁止されて蓄電池から電気負荷に電力が供給される。したがって、エンジン始動直後において、エンジンに対するオルタネータ負荷がなくなり、エンジン燃費が向上することとなる。
【００２９】
ところで、現在の蓄電池の起電力が、残存容量が前記所定容量よりも小さいことが明らかな所定の起電力よりも小さい場合は、蓄電池の過放電等の防止のために減速回生を行わないことが好ましい。
【００３０】
そこで、請求項５に記載の発明においては、エンジン始動直前における前記蓄電池の起電力を検出する起電力検出手段を設け、該起電力検出手段で検出された起電力が所定起電力以下のときは、前記減速回生手段による減速回生を禁止するようにしたものであり、これによれば、蓄電池の過放電を防止することが可能となる。
【００３１】
また、請求項６に記載の発明によれば、蓄電池温度検出手段により前記蓄電池の温度が検出され、その蓄電池温度に基づいて、前記起電力検出手段で検出された起電力が補正されることとなる。したがって、減速回生の禁止制御を、蓄電池温度によらず、正確に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態に係る自動車用鉛蓄電池の残存容量判定装置について説明する。
【００３３】
この自動車には、図１に示すように、エンジン１と、オルタネータ２と、該オルタネータ２により充電される蓄電池３と、前記オルタネータ２及び蓄電池３から電力が供給されることにより作動する電気負荷４とが備えられている。
【００３４】
オルタネータ２は、エンジン１に駆動されることにより、及び後述する所定の減速回生条件が成立した減速時に車輪側からエンジンを介して駆動されることにより、発電可能に構成されている。
【００３５】
蓄電池３は、電槽内に貯留された電解液（希硫酸）中に、陽極板（二酸化鉛）と、陰極板（鉛）とが浸漬された構造の一般的な鉛蓄電池である。
【００３６】
電装品４は、空調装置、ランプ、オーディオ等の種々の装置を含む。
【００３７】
また、この自動車には、蓄電池３の端子電圧を検出する電圧センサ１１と、前記蓄電池３の充放電電流を検出する電流センサ１２と、蓄電池３の温度を検出する温度センサ１３と、これらのセンサ１１〜１３からの信号が入力されるコントローラ１０とが備えられている。
【００３８】
コントローラ１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成される演算処理回路及びタイマーを有しており、前記各センサ１１〜１３の信号に基づいて、後述する演算、判定等を行うと共に、オルタネータ２に発電信号または休止信号を出力する。
【００３９】
なお、コントローラ１０は、イグニッションスイッチ（ＩＧ  ＳＷ）１４がオンのとき、すなわちエンジン１の作動時にはオルタネータ２及び蓄電池３から電力の供給を受けて作動する。一方、イグニッションスイッチ（ＩＧ  ＳＷ）１４がオフのとき、すなわちエンジン１の非作動時には蓄電池３から電力の供給を受けて作動する。したがって、前記蓄電池３は、イグニッションスイッチ（ＩＧ  ＳＷ）１４がオフのときにおいても、少なくともこのコントローラ１０の消費電流の分、放電し、起電力が低下する。ここで、コントローラ１０は、特許請求の範囲における残存容量変化量検出手段、起電力変化量検出手段、判定手段、判定値設定手段、減速回生手段、減速回生禁止手段、補正手段を構成する。
【００４０】
このコントローラ１０による制御の基本について説明すると、コントローラ１０は、エンジン１の始動直前における蓄電池３の残存容量（ＳＯＣ）が所定容量γ（減速回生開始下限ＳＯＣ（例えば、定格容量の９８％））以上か否かを判定し、所定容量γ未満のときは、エンジン１でオルタネータ２を駆動することによりほぼ満充電状態となるまで蓄電池３の強制充電を行うと共に、ほぼ満充電状態となったときは減速回生の実行を許可する。一方、エンジン１の始動時における蓄電池３の残存容量が所定容量γ以上のときは、前記強制充電を行うことなく即座に減速回生の実行を許可する。つまり、エンジン始動直後におけるオルタネータ２による蓄電池３の強制充電を行わず、蓄電池３から電気負荷４に電力を供給する。
【００４１】
そして、コントローラ１０は、電流センサ１２で検出されたバッテリ１の放電流を積算することにより現在の残存容量を算出し、蓄電池の残存容量が低下容量に対して９５％に低下するまで蓄電池３の放電を継続する。そして、９５％まで低下すると、オルタネータ２に発電信号を出力し、蓄電池３の残存容量が例えば減速回生上限ＳＯＣあるいは減速回生開始下限ＳＯＣ（例えば、定格容量の９８％）程度となるまで充電を継続する。そして、以後、このように残存容量に基づいて減速回生を制御する
【００４２】
ところで、前述したように、従来の技術では、エンジン１の始動時における蓄電池３の残存容量が所定容量以上か否かの判定を蓄電池３の電圧に基づいて行うと、十分な判定精度が得られないという問題がある。
【００４３】
そこで、本実施の形態に係る残存容量検出装置においては、エンジン１の始動時における蓄電池３の残存容量が所定容量γ以上か否かの判定精度の向上のため、エンジン１の始動直前における所定時間ΔＴ当たりの蓄電池３の残存容量変化量ΔＳＯＣを検出すると共に、エンジン１の始動直前における所定時間ΔＴ当たりの蓄電池３の起電力変化量ΔＥを検出し、この起電力変化量ΔＥを残存容量変化量ΔＳＯＣで除算した値が所定の判定値Ｋ以上のときは、前記蓄電池３の残存容量ＳＯＣが所定容量γ以上であると判定するようにしている。以下、コントローラ１０による制御の詳細について、図２のフローチャートを用いて説明する。
【００４４】
まず、コントローラ１０は、ステップＳ１で、イグニッションスイッチ１４がＯＦＦか否かを判定する。
【００４５】
そして、イグニッションスイッチ１４がＯＦＦであると判定すると、ステップＳ２で、タイマーＴを初期化し、次に、ステップＳ３で、電圧センサ１２により蓄電池３の端子電圧を検出し、その検出値をＶＢＡＴ１として記憶する。なお、この検出は、イグニッションスイッチ１４がＯＦＦとされた後の第１周期目のみ実行するようにしてもよい。この場合、第２周期目においては、第１周期目で検出された後述するＶＢＡＴ２を記憶しておき、このＶＢＡＴ２をＶＢＡＴ１として設定して利用するようにすればよい。
【００４６】
次に、ステップＳ４で、タイマーＴをインクリメントし、ステップＳ５で、タイマーＴが所定時間ΔＴに達したか否かを判定する。ここで、所定時間ΔＴは１時間に設定されている。なお、１時間に限定されるものでなく、例えば３０分や１時間３０分等に設定してもよい。
【００４７】
そして、タイマーＴが所定時間ΔＴに達したら、ステップＳ６で、電流センサ１１により蓄電池３の放電電流を検出し、その検出値をＩＢＡＴとして記憶する。次に、ステップＳ７で、再度、蓄電池３の端子電圧を検出し、その検出値をＶＢＡＴ２として記憶する。次に、ステップＳ８で、現在の蓄電池３の温度（摂氏）を検出し、その検出値をＴＢＡＴとして記憶する。
【００４８】
次に、ステップＳ９で、前記端子電圧ＶＢＡＴ１，ＶＢＡＴ２を、温度センサ１３で検出された温度ＴＢＡＴに基づいて、蓄電池３の温度が摂氏２５℃としたならば検出されるであろう電圧に補正し、これを蓄電池３の起電力ＥＢＡＴ１，ＥＢＡＴ２としてそれぞれ記憶する。この補正は、次式に基づいて行われる。ここで、αは周知の補正係数である。
ＥＢＡＴ１＝ＶＢＡＴ１＋α（２５−ＴＢＡＴ）
ＥＢＡＴ２＝ＶＢＡＴ２＋α（２５−ＴＢＡＴ）
【００４９】
次に、ステップＳ１０で、補正後の起電力ＥＢＡＴ２が所定起電力Ｅ０よりも大きいか否かを判定する。ここで、所定起電力Ｅ０は、蓄電池３の温度が摂氏２５℃のときにおける減速回生許可下限電圧であり、蓄電池３が例えば定格電圧１２Ｖのものである場合、１２．７２８Ｖに設定される。この１２．７２８Ｖという値は、蓄電池の液面が通常状態（アッパレベル）にあり、かつ残存容量が減速回生開始下限ＳＯＣ（例えば、定格容量の９８％）のときの蓄電池の起電力である。
【００５０】
そして、起電力ＥＢＡＴ２が所定起電力Ｅ０よりも大きいときは、ステップＳ１１で、放電電流ＩＢＡＴと前記所定時間ΔＴとを乗算することにより蓄電池３の残存容量変化量ΔＳＯＣを算出する。
【００５１】
次に、ステップＳ１２で、起電力ＥＢＡＴ１から起電力ＥＢＡＴ２を減算することにより所定時間ΔＴの間における起電力変化量ΔＥを算出する。
【００５２】
次に、ステップＳ１３で、この起電力変化量ΔＥを前記残存容量変化量ΔＳＯＣで除算した値（以下、適宜、除算した値Ｘという）が所定の判定値Ｋ以上か否かを判定する。ここで、このＫは、所定の値を鉛蓄電池３の定格容量で除算することにより正規化された値である。
【００５３】
そして、前記除算した値Ｘが判定値Ｋ以上のときは、ステップＳ１４で、減速回生許可フラグとして１を設定したのちリターンし、判定値Ｋ未満のときは、ステップＳ１５で、減速回生許可フラグとして０を設定したのちリターンする。ここで、この減速回生許可フラグが１であることは、減速回生を許可することを意味し、該フラグが０であることは、減速回生を禁止することを意味する。
【００５４】
他方、前記ステップＳ１０で、起電力ＥＢＡＴ２が所定起電力Ｅ０以下のときは、前記ステップＳ１５で、減速回生許可フラグとして０を設定する。
【００５５】
また、ステップＳ１で、イグニッションスイッチがＯＦＦでないとき、すなわちＯＮのときは、ステップＳ１６で、エンジン始動直後か否かを判定する。
【００５６】
そして、エンジン始動直後のときは、ステップＳ１７で、減速回生許可フラグが１か否かを判定する。そして、減速回生許可フラグが１のときは、ステップＳ１８で、減速回生制御を実行させる。すなわち、エンジン始動直後におけるオルタネータ２による蓄電池３の強制充電を行わず、蓄電池３から電気負荷４に電力を供給する。一方、減速回生許可フラグが０のときは、ステップＳ１９で、減速回生制御を禁止した後、リターンする。
【００５７】
一方、前記ステップＳ１６で、エンジン始動直後でないときは、ステップＳ２０で、通常の減速回生制御を実行させた後、リターンする。なお、この減速回生制御は、例えば、蓄電池３の現在の残存容量が９５％から１００％の間にあるときに、車両の運転状態等に応じて実施される。
【００５８】
次に、本実施の形態に係る残存容量判定装置の作用・効果について説明する。
【００５９】
すなわち、イグニッションスイッチ１４がオフの間においては、蓄電池の端子電圧ＶＢＡＴ１，ＶＢＡＴ２、放電電流ＩＢＡＴ、及び蓄電池温度ＴＢＡＴが検出された後、蓄電池の端子電圧ＶＢＡＴ２を補正した起電力ＥＢＡＴ２が所定起電力Ｅ０よりも大きい場合は、放電電流ＩＢＡＴと所定時間ΔＴとを乗算することにより所定時間ΔＴ当たりの残存容量変化量ΔＳＯＣが算出されると共に、端子電圧ＶＢＡＴ１，ＶＢＡＴ２に基づいて起電力変化量ΔＥがそれぞれ算出され、さらにこの起電力変化量ΔＥを残存容量変化量ΔＳＯＣで除算した値が所定の判定値Ｋ以上か否かが判定されることとなる。つまり、前記蓄電池３の残存容量が所定容量γ以上か否かが判定されることとなる。
【００６０】
その場合に、起電力変化量ΔＥを残存容量変化量ΔＳＯＣで除算した値Ｘは、前述のように電解液濃度によらずほぼ一定であるので、蓄電池３の残存容量が所定容量γ以上であるか否かの判定を電解液濃度によらず精度よく行うことができる。なお、この判定は、成層化現象が発生していることを条件として判定可能なものであるが、例えば乗用車等の自動車においては、一旦エンジンを停止させると、次のエンジン始動までの時間が比較的長いことにより成層化現象が発生しやすいので、特にこのような自動車において大きな効果が生じることとなる。
【００６１】
加えて、判定値Ｋは、蓄電池３の定格容量に応じて設定されているから、蓄電池３の定格容量がいくらかによらず、蓄電池３の残存容量が所定容量γ以上であるか否かの判定を精度よく行うことができる。
【００６２】
そして、その後、イグニッションスイッチ１４がオンとされた場合に、エンジン始動直前において蓄電池３の残存容量が所定容量γ以上と判定されているときは（減速回生許可フラグが１に設定されているときは）、オルタネータ２の作動が禁止されて蓄電池３から電気負荷４に電力が供給される。したがって、エンジン始動直後において、エンジン１に対するオルタネータ２の負荷がなくなり、エンジン燃費が向上することとなる。
【００６３】
一方、イグニッションスイッチ１４がオンとされた場合に、エンジン始動直前において蓄電池３の残存容量が所定容量γ未満と判定されているときは（減速回生許可フラグが０に設定されているときは）、エンジン始動直後からの減速回生の実行が禁止されると共に、蓄電池３の残存容量がほぼ満充電状態となるまでオルタネータ２により充電が行われる。
【００６４】
なお、蓄電池３の起電力ＥＢＡＴ２が所定起電力Ｅ０よりも小さいときは、前記減速回生手段による減速回生が禁止される。したがって、蓄電池３の過放電が防止されることとなる。
【００６５】
その場合に、この蓄電池３の端子電圧として、測定により得られた端子電圧ＶＢＡＴ２を、温度センサ１３により検出された蓄電池温度ＴＢＡＴに基づいて補正した起電力ＥＢＡＴ２が用いられるから、減速回生の禁止の判定を蓄電池温度ＴＢＡＴによらず正確に行うことができる。
【００６６】
また、本実施の形態においては、放電電流検出手段として、一般的な電流センサ１１を利用したので、安価にかつ精度よく残存容量変化量ΔＳＯＣを検出することができる。
【００６７】
なお、ステップＳ１３では、起電力変化量ΔＥを残存容量変化量ΔＳＯＣで除算した値Ｘが所定の判定値Ｋ以上か否かを判定したが、残存容量変化量ＳＯＣを起電力変化量ΔＥで除算した値が第２の所定の判定値以下か否かを判定ししてもよい。この第２の所定の判定値は、前記所定の判定値Ｋの逆数とすればよい。
【００６８】
また、本実施の形態においては、所定時間ΔＴ当たりの残存容量変化量ΔＳＯＣを、放電電流ＩＢＡＴと所定時間ΔＴとを乗算することにより積算したが、放電電流ＩＢＡＴの測定間隔を短くして所定時間ΔＴの間積分することにより積算してもよい。こうすることにより、残存容量変化量ΔＳＯＣの検出精度が一層向上し、判定精度も一層向上することとなる。
【００６９】
また、前記実施の形態は、本発明の実施手段としての一例であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前記実施の形態を修正または変形したものに適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、鉛蓄電池の残存容量判定精度を向上させることができるものであり、鉛蓄電池を搭載する自動車に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施の形態に係る自動車用鉛蓄電池の残存容量判定装置のブロック図である。
【図２】コントローラにより行われる残存容量判定制御のフローチャートの一例である。
【図３】バッテリの起電力特性図である。
【図４】課題の説明図である。
【符号の説明】
【００７２】
１          エンジン
２          オルタネータ
３          蓄電池（鉛蓄電池）
１０        コントローラ（残存容量変化量検出手段、起電力変化量検出手段、判定手段、所定値設定手段、減速回生手段、減速回生禁止手段、補正手段）
１１        電圧センサ（起電力検出手段）
１２        電流センサ（充電電流検出手段）
１３        温度センサ（温度検出手段）
γ          所定容量
ΔＥ        電圧変化量
ΔＳＯＣ    残存容量変化量
ΔＴ        所定時間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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