(57)【要約】【課題】適切なバッテリー管理によってエンジン始動用の電力を確保すること。【解決手段】主制御部１０内部の車両状態判定部１１は、イグニッションセンサ３、外気温センサ４、カメラ５、ナビゲーション装置６などから情報を取得して車両の状態を判定する。閾値設定部１２は、外気温などに基づいて通知閾値と充電閾値とを設定する。判定部１４は、エンジン停止時には少なくとも通知閾値以上となるようにバッテリーを充電した後にエンジンを停止し、エンジン停止中には定期的にバッテリー残量を監視して残量が通知閾値未満ならば充電閾値まで充電し、エンジン始動時にバッテリー残量が通知閾値未満ならばオルタネータ２３の発電効率を制御してバッテリーを確実に充電する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載用のバッテリーの充電状態を管理するバッテリー管理装置であって、
前記バッテリーを充電する充電手段と、
前記バッテリー充電手段によるバッテリーの充電電圧の最大値を、前記バッテリーの最大容量に比して小さい値に設定する充電最大値設定手段と、
を備えたことを特徴とするバッテリー管理装置。
【請求項２】
前記充電手段は、前記バッテリーの電圧が、前記充電最大値に比して小さい充電開始値以下となった場合に充電を開始することを特徴とする請求項１に記載のバッテリー管理装置。
【請求項３】
前記充電開始値は、ユーザに対してバッテリー残量に対する通知を実行する通知閾値と同一であることを特徴とする請求項２に記載のバッテリー管理装置。
【請求項４】
車両外部の気温を取得する温度取得手段をさらに備え、前記充電最大値および／または前記充電開始値は、前記温度取得手段が取得した車両外部の気温に基づいて変更されることを特徴とする請求項１，２または３に記載のバッテリー管理装置。
【請求項５】
車載用のバッテリーの充電状態を管理するバッテリー管理装置であって、
ユーザによるエンジンの停止要求を検出する停止要求検出手段と、
前記停止要求検出手段が前記停止要求を検出した場合に前記バッテリーの残量を検出するバッテリー残量検出手段と、
前記バッテリー残量検出手段が検出したバッテリー残量に基づいてバッテリーの充電が必要であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記バッテリーの充電が必要であると判断した場合に前記エンジンの稼動によってバッテリーを充電する充電手段と、
前記判定手段が前記バッテリーの充電が不要であると判定した場合、もしくは前記充電手段による充電が終了した場合に前記エンジンを停止するエンジン制御手段と、
を備えたことを特徴とするバッテリー管理装置。
【請求項６】
前記バッテリー残量検出手段は、前記エンジンの出力を電力に変換するオルタネータと前記バッテリーとの接続を切断して前記バッテリーの残量を検出し、前記充電手段は前記オルタネータと前記バッテリーとを接続して前記バッテリーの充電を行なうことを特徴とする請求項５に記載のバッテリー管理装置。
【請求項７】
前記停止要求検出手段は、ユーザによるイグニッションキーの操作状態から前記停止要求を検出することを特徴とする請求項５または６に記載のバッテリー管理装置。
【請求項８】
車載用のバッテリーの充電状態を管理するバッテリー管理装置であって、
エンジン停止状態においてバッテリー残量を検出するバッテリー残量検出手段と、
前記バッテリー残量検出手段が検出したバッテリー残量に基づいてバッテリーの充電が必要であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記バッテリーの充電が必要であると判断した場合に前記エンジンを始動して前記バッテリーを充電する充電手段と、
前記バッテリー残量の推移、もしくは前記判定手段が前記バッテリーの充電が必要であると判定した回数に基づいてバッテリー劣化状態を判断する劣化判断手段と、
を備えたことを特徴とするバッテリー管理装置。
【請求項９】
前記判定手段は、前記エンジンの始動が可能であるか否かをさらに判定し、前記判定手段がエンジンの始動が不可能であると判定した場合に前記バッテリーに接続される回路状態を変更し、暗電流を削減する温存処理手段をさらに備えたことを特徴とする請求項８に記載のバッテリー管理装置。
【請求項１０】
前記判定手段が、車両近傍の可燃物を検出して前記エンジンの始動が不可能であると判定した場合に、車高を制御して前記可燃物によるエンジン始動の阻害を解消する車高制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項８または９に記載のバッテリー管理装置。
【請求項１１】
前記劣化判断手段による判断結果を、ユーザが次回乗車時に通知する通知手段をさらに備えたことを特徴とする請求項８，９または１０に記載のバッテリー管理装置。
【請求項１２】
車載用のバッテリーの充電状態を管理するバッテリー管理装置であって、
ユーザによるエンジンの始動要求を検出する始動要求検出手段と、
前記始動要求検出手段が前記始動要求を検出した場合に前記バッテリーの残量を検出するバッテリー残量検出手段と、
前記バッテリー残量検出手段が検出したバッテリー残量に基づいてバッテリーの充電が必要であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記バッテリーの充電が必要であると判断した場合に前記エンジンの稼動によるバッテリーの充電効率を向上する充電効率変更手段と、
を備えたことを特徴とするバッテリー管理装置。
【請求項１３】
前記充電効率変更手段は、前記エンジンの出力を電力に変換するオルタネータの変換効率を変更することを特徴とする請求項１２に記載のバッテリー管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
車載用のバッテリーの充電状態を管理するバッテリー管理装置に関し、特にエンジンの始動に要するバッテリー容量を確保するバッテリー管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されたバッテリーは、エンジンの始動や、車載電子機器の電源として使用される。このバッテリーは、エンジンが動作中であれば充電されるが、エンジンが停止中であれば徐々に放電する。そのため、長期間にわたって放置されたバッテリーでは、エンジンの始動（セルスタータの動作）に必要な電力が供給できないバッテリー上がりが発生する。
【０００３】
従来、このバッテリー上がりを報知したり、エンジンを自動的に始動させて充電を行わせる技術が考案されてきた。
【０００４】
たとえば、特許文献１には、電池端子電圧の値に機器所要電力を加味した値を報知し、エンジン始動による充電動作が遅れないように処理する技術が開示されている。また、特許文献２には、電池電圧が下限となるとエンジンを始動して充電するとともに、遠隔エンジン始動の状況をユーザに報知する技術が公開されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、電池電圧が下限となると放電状態をユーザに通知する技術が公開されている。また、特許文献４には、電気自動車の貯蔵エネルギー状態を監視し、無線通信によって通知する技術が公開されている。
【０００６】
【特許文献１】特許第３１５９１０３号公報
【特許文献２】特開平８−１４１４６号公報
【特許文献３】特開平７−１１１７０２号公報
【特許文献４】特開２００１−６７５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、バッテリーを充電する場合、必ずしもバッテリーの最大容量まで充電する必要はない。すなわち、バッテリーの第１の目的は、エンジン始動時の電力を確保することにあるのであり、ユーザ不在時にエンジンを自動始動し、バッテリーを充電する場合、必要以上の充電はエンジンの燃料の浪費となる。
【０００８】
また、車載用のバッテリーでは、最大容量までの充電を繰り返すとバッテリーの劣化（寿命の短縮）を引き起こす可能性があるので、この点においても最大容量までの自動充電は好ましくない。
【０００９】
さらに、上述の従来技術はユーザ不在時におけるバッテリー管理について開示しているが、ユーザ不在時におけるエンジン始動は、極力避けることが望ましい。これは、燃料不足や周辺に可燃物があるなどエンジン始動が不可能である状態、夜間の住宅街などエンジン音の発生を避けるべき状態があるためである。
【００１０】
したがって、エンジンの稼動によるバッテリーの充電は、ユーザが近傍にいる状態、例えば走行終了後や、走行開始時に実行することが望ましい。
【００１１】
走行開始時については、ユーザがエンジンを始動することでバッテリーは充電されるが、同時に各種電気機器を動作させることも多く、必要な電力が供給できない場合がある。通常、エンジンの出力はオルタネータによって電力に変換され、この電力が電装系への電源供給とバッテリーの充電に用いられるが、電装系が要求する電力がオルタネータの出力を上回る場合には、バッテリーが不足分の電力を供給している。すなわち、オルタネータの供給電力が電装系の消費電力を上回る場合にはバッテリーが充電され、オルタネータの供給電力が電装系の消費電力を下回る場合にはバッテリーを消費して電装系の要求電力を確保している。
【００１２】
しかし、バッテリーの残量が不十分であると、オルタネータの供給電力が電装系の消費電力を下回った場合に電装系に充分な電力供給を行なうことができず、電装系の動作を確保することができなくなる。そこで、エンジン始動時にバッテリー残量が少ないならば、速やかに充電することが求められるのである。
【００１３】
さらに、バッテリーが劣化した場合、エンジンを始動してもバッテリーを充電することができず、また、充電した電力の低下速度も速くなる。したがって、バッテリーが劣化した状態で、充電目的でエンジンを自動始動するように制御すると、エンジンの始動が頻発することとなる。
【００１４】
このように、エンジンを自動始動してバッテリーの充電を行なう場合には、バッテリーの劣化状態を知ることが特に重要となる。
【００１５】
すなわち、従来の技術では、不要な充電による燃料浪費やバッテリー劣化が発生するという問題点があり、適切なバッテリーの充電やバッテリーの劣化状態の評価の実現が重要な課題となっていた。
【００１６】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消し、課題を解決するためになされたものであり、適切なバッテリー管理によってエンジン始動用の電力を確保するバッテリー管理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係るバッテリー管理装置は、車載用のバッテリーの充電状態を管理するバッテリー管理装置であって、前記バッテリーを充電する充電手段と、前記バッテリー充電手段によるバッテリーの充電電圧の最大値を、前記バッテリーの最大容量に比して小さい値に設定する充電最大値設定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１８】
この請求項１の発明によればバッテリー管理装置は、バッテリーを充電する場合にバッテリーの最大容量に比して小さい充電電圧の最大値まで充電する。
【００１９】
また、請求項２の発明に係るバッテリー管理装置は、請求項１の発明において、前記充電手段は、前記バッテリーの電圧が、前記充電最大値に比して小さい充電開始値以下となった場合に充電を開始することを特徴とする。
【００２０】
この請求項２の発明によればバッテリー管理装置は、バッテリーの残量が充電開始閾値以下となった場合に充電を開始し、バッテリーの残量が充電電圧の最大値になった場合に充電を終了する。
【００２１】
また、請求項３の発明に係るバッテリー管理装置は、請求項２の発明において、前記充電開始値は、ユーザに対してバッテリー残量に対する通知を実行する通知閾値と同一であることを特徴とする。
【００２２】
この請求項３の発明によればバッテリー管理装置は、バッテリーの残量がユーザに通知すべき通知閾値以下となった場合に充電を開始し、バッテリーの残量が充電電圧の最大値になった場合に充電を終了する。
【００２３】
また、請求項４の発明に係るバッテリー管理装置は、請求項１，２または３の発明において、車両外部の気温を取得する温度取得手段をさらに備え、前記充電最大値および／または前記充電開始値は、前記温度取得手段が取得した車両外部の気温に基づいて変更されることを特徴とする。
【００２４】
この請求項４の発明によればバッテリー管理装置は、車両外部の気温に従って充電を開始する閾値と最大充電値とを設定する。
【００２５】
また、請求項５の発明に係るバッテリー管理装置は、車載用のバッテリーの充電状態を管理するバッテリー管理装置であって、ユーザによるエンジンの停止要求を検出する停止要求検出手段と、前記停止要求検出手段が前記停止要求を検出した場合に前記バッテリーの残量を検出するバッテリー残量検出手段と、前記バッテリー残量検出手段が検出したバッテリー残量に基づいてバッテリーの充電が必要であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が前記バッテリーの充電が必要であると判断した場合に前記エンジンの稼動によってバッテリーを充電する充電手段と、前記判定手段が前記バッテリーの充電が不要であると判定した場合、もしくは前記充電手段による充電が終了した場合に前記エンジンを停止するエンジン制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２６】
この請求項５の発明によればバッテリー管理装置は、ユーザがエンジンの停止要求を行なった場合に、バッテリーの残量が所定の閾値以下である場合にはバッテリーを充電した後にエンジンを停止する。
【００２７】
また、請求項６の発明に係るバッテリー管理装置は、請求項５の発明において、前記バッテリー残量検出手段は、前記エンジンの出力を電力に変換するオルタネータと前記バッテリーとの接続を切断して前記バッテリーの残量を検出し、前記充電手段は前記オルタネータと前記バッテリーとを接続して前記バッテリーの充電を行なうことを特徴とする。
【００２８】
この請求項６の発明によればバッテリー管理装置は、ユーザがエンジンの停止要求を行なった場合に、バッテリーとオルタネータとの間を切断してバッテリー残量を検出し、バッテリーの残量が所定の閾値以下である場合にはバッテリーとオルタネータとの間を接続してバッテリーを充電する。
【００２９】
また、請求項７の発明に係るバッテリー管理装置は、請求項５または６の発明において、前記停止要求検出手段は、ユーザによるイグニッションキーの操作状態から前記停止要求を検出することを特徴とする。
【００３０】
この請求項７の発明によればバッテリー管理装置は、ユーザがイグニッションキーをオフにした場合に、バッテリーの残量が所定の閾値以下である場合にはバッテリーを充電した後にエンジンを停止する。
【００３１】
また、請求項８の発明に係るバッテリー管理装置は、車載用のバッテリーの充電状態を管理するバッテリー管理装置であって、エンジン停止状態においてバッテリー残量を検出するバッテリー残量検出手段と、前記バッテリー残量検出手段が検出したバッテリー残量に基づいてバッテリーの充電が必要であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が前記バッテリーの充電が必要であると判断した場合に前記エンジンを始動して前記バッテリーを充電する充電手段と、前記バッテリー残量の推移、もしくは前記判定手段が前記バッテリーの充電が必要であると判定した回数に基づいてバッテリー劣化状態を判断する劣化判断手段と、を備えたことを特徴とする。
【００３２】
この請求項８の発明によればバッテリー管理装置は、エンジンが停止している場合にバッテリーの残量を検出し、必要に応じて充電するとともに、バッテリー残量の推移やバッテリーの充電が必要であると判定した回数などをもとにバッテリーの劣化状態を判断する。
【００３３】
また、請求項９の発明に係るバッテリー管理装置は、請求項８の発明において、前記判定手段は、前記エンジンの始動が可能であるか否かをさらに判定し、前記判定手段がエンジンの始動が不可能であると判定した場合に前記バッテリーに接続される回路状態を変更し、暗電流を削減する温存処理手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００３４】
この請求項９の発明によればバッテリー管理装置は、エンジンが停止している場合にバッテリーの残量を検出し、必要に応じてエンジンを始動して充電するとともに、エンジンの始動が不可能である場合には暗電流を削減してバッテリーを温存する。
【００３５】
また、請求項１０の発明に係るバッテリー管理装置は、請求項８または９の発明において、前記判定手段が、車両近傍の可燃物を検出して前記エンジンの始動が不可能であると判定した場合に、車高を制御して前記可燃物によるエンジン始動の阻害を解消する車高制御手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００３６】
この請求項１０の発明によればバッテリー管理装置は、エンジンが停止している場合にバッテリーの残量を検出し、必要に応じてエンジンを始動して充電するとともに、可燃物の存在によってエンジンの始動が不可能である場合には車高を制御した後にエンジンを始動する。
【００３７】
また、請求項１１の発明に係るバッテリー管理装置は、請求項８，９または１０の発明において、前記劣化判断手段による判断結果を、ユーザが次回乗車時に通知する通知手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００３８】
この請求項１１の発明によればバッテリー管理装置は、エンジンが停止している場合にバッテリーの残量を検出し、必要に応じて充電するとともに、バッテリー残量の推移やバッテリーの充電が必要であると判定した回数などをもとにバッテリーの劣化状態を判断し、劣化状態を次回乗車時にユーザに通知する。
【００３９】
また、請求項１２の発明に係るバッテリー管理装置は、車載用のバッテリーの充電状態を管理するバッテリー管理装置であって、ユーザによるエンジンの始動要求を検出する始動要求検出手段と、前記始動要求検出手段が前記始動要求を検出した場合に前記バッテリーの残量を検出するバッテリー残量検出手段と、前記バッテリー残量検出手段が検出したバッテリー残量に基づいてバッテリーの充電が必要であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が前記バッテリーの充電が必要であると判断した場合に前記エンジンの稼動によるバッテリーの充電効率を向上する充電効率変更手段と、を備えたことを特徴とする。
【００４０】
この請求項１２の発明によればバッテリー管理装置は、エンジンの始動要求を検出した場合にバッテリーの残量を検出し、バッテリーの充電が必要である場合にはエンジンの稼動によるバッテリーの充電効率を向上する。
【００４１】
また、請求項１３の発明に係るバッテリー管理装置は、請求項１２の発明において、前記充電効率変更手段は、前記エンジンの出力を電力に変換するオルタネータの変換効率を変更することを特徴とする。
【００４２】
この請求項１３の発明によればバッテリー管理装置は、エンジンの始動要求を検出した場合にバッテリーの残量を検出し、バッテリーの充電が必要である場合にはオルタネータの変換効率を向上する。
【発明の効果】
【００４３】
請求項１の発明によればバッテリー管理装置は、バッテリーを充電する場合にバッテリーの最大容量に比して小さい充電電圧の最大値まで充電するので、不要な燃料消費を抑制するとともに、バッテリーの劣化を防止するバッテリー管理装置を得ることができるという効果を奏する。
【００４４】
また、請求項２の発明によればバッテリー管理装置は、バッテリーの残量が充電開始閾値以下となった場合に充電を開始し、バッテリーの残量が充電電圧の最大値になった場合に充電を終了するので、不要な燃料消費を抑制するとともに、バッテリーの劣化を防止するバッテリー管理装置を得ることができるという効果を奏する。
【００４５】
また、請求項３の発明によればバッテリー管理装置は、バッテリーの残量がユーザに通知すべき通知閾値以下となった場合に充電を開始し、バッテリーの残量が充電電圧の最大値になった場合に充電を終了するので、不要な燃料消費を抑制し、バッテリーの劣化を防止するとともに、ユーザへの通知頻度を抑制したバッテリー管理装置を得ることができるという効果を奏する。
【００４６】
また、請求項４の発明によればバッテリー管理装置は、車両外部の気温に従って充電を開始する閾値と最大充電値とを設定するので、不要な燃料消費を抑制し、バッテリーの劣化を防止するとともに、エンジンの始動に要する電力を確保可能なバッテリー管理装置を得ることができるという効果を奏する。
【００４７】
また、請求項５の発明によればバッテリー管理装置は、ユーザがエンジンの停止要求を行なった場合に、バッテリーの残量が所定の閾値以下である場合にはバッテリーを充電した後にエンジンを停止するので、エンジン停止時に次回のエンジン始動用の電力を確保可能なバッテリー管理装置を得ることができるという効果を奏する。
【００４８】
また、請求項６の発明によればバッテリー管理装置は、ユーザがエンジンの停止要求を行なった場合に、バッテリーとオルタネータとの間を切断してバッテリー残量を検出し、バッテリーの残量が所定の閾値以下である場合にはバッテリーとオルタネータとの間を接続してバッテリーを充電するので、エンジン稼動中であってもバッテリー残量を正確に検出し、次回のエンジン始動用の電力を確保可能なバッテリー管理装置を得ることができるという効果を奏する。
【００４９】
また、請求項７の発明によればバッテリー管理装置は、ユーザがイグニッションキーをオフにした場合に、バッテリーの残量が所定の閾値以下である場合にはバッテリーを充電した後にエンジンを停止するので、次回のエンジン始動用の電力を確保可能なバッテリー管理装置を得ることができるという効果を奏する。
【００５０】
また、請求項８の発明によればバッテリー管理装置は、エンジンが停止している場合にバッテリーの残量を検出し、必要に応じて充電するとともに、バッテリー残量の推移やバッテリーの充電が必要であると判定した回数などをもとにバッテリーの劣化状態を判断するので、エンジン停止中に次回のエンジン始動用の電力を確保するとともに、バッテリーの劣化状態を判断可能なバッテリー管理装置を得ることができるという効果を奏する。
【００５１】
また、請求項９の発明によればバッテリー管理装置は、エンジンが停止している場合にバッテリーの残量を検出し、必要に応じてエンジンを始動して充電するとともに、エンジンの始動が不可能である場合には暗電流を削減してバッテリーを温存するので、エンジン停止中に電力を温存するとともに、バッテリーの劣化状態を判断可能なバッテリー管理装置を得ることができるという効果を奏する。
【００５２】
また、請求項１０の発明によればバッテリー管理装置は、エンジンが停止している場合にバッテリーの残量を検出し、必要に応じてエンジンを始動して充電するとともに、可燃物の存在によってエンジンの始動が不可能である場合には車高を制御した後にエンジンを始動するので、エンジン停止中に次回のエンジン始動用の電力を確保するとともに、バッテリーの劣化状態を判断可能なバッテリー管理装置を得ることができるという効果を奏する。
【００５３】
また、請求項１１の発明によればバッテリー管理装置は、エンジンが停止している場合にバッテリーの残量を検出し、必要に応じて充電するとともに、バッテリー残量の推移やバッテリーの充電が必要であると判定した回数などをもとにバッテリーの劣化状態を判断し、劣化状態を次回乗車時にユーザに通知するので、エンジン停止中にバッテリーの劣化状態を判断し、ユーザに適切なタイミングで通知するバッテリー管理装置を得ることができるという効果を奏する。
【００５４】
また、請求項１２の発明によればバッテリー管理装置は、エンジンの始動要求を検出した場合にバッテリーの残量を検出し、バッテリーの充電が必要である場合にはエンジンの稼動によるバッテリーの充電効率を向上するので、エンジン始動後にバッテリーを速やかに充電可能なバッテリー管理装置を得ることができるという効果を奏する。
【００５５】
また、請求項１３の発明によればバッテリー管理装置は、エンジンの始動要求を検出した場合にバッテリーの残量を検出し、バッテリーの充電が必要である場合にはオルタネータの変換効率を向上するので、エンジン始動後にバッテリーを速やかかつ確実に充電可能なバッテリー管理装置を得ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る車両用のバッテリー管理装置の好適な実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００５７】
図１は、本発明の実施例である車両用のバッテリー制御装置の概要構成を説明する概要構成図である。同図に示すように、バッテリー制御装置１は、エンジン２、イグニッションセンサ３、外気温センサ４、カメラ５、ナビゲーション装置６などと接続される。
【００５８】
エンジン２は、ここではガソリンを燃料として動作する内燃機関である。また、イグニッションセンサ３は、ユーザがエンジンの始動・停止操作、車載機器の電源のオンオフ操作に用いるイグニッションキーの操作状態を検出するセンサである。
【００５９】
さらに、外気温センサ４は、車両外部の気温を測定するセンサであり、カメラ５は、車両周辺を撮影する撮影手段である。
【００６０】
また、ナビゲーション装置６は、自車両の走行経路の設定および誘導を行なう装置である。具体的には、ナビゲーション装置６は、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて自車両の現在位置を取得し、地図データに基づいて自車両が走行している道路を特定して経路誘導を実行する。本実施例では、バッテリー管理装置１は、ナビゲーション装置６から時刻情報や自車位置に関する情報を取得する。
【００６１】
バッテリー管理装置１は、その内部に主制御部１０、バッテリー制御回路２０、通知処理部３１、車高制御部３２、バッテリーモニタ３３を有する。
【００６２】
通知処理部３１は、バッテリー状態に関するユーザへの通知を実行する処理部である。具体的には、通知処理部３１は、主制御部１０が指示した内容を、車内ディスプレイへの表示、スピーカによる音声出力、ホーンからの警告音、通信装置による通信などを用いて通知する。
【００６３】
ここで通信装置による通信とは、リモートキーなどの端末に対する直接通信であってもよいし、電話回線・インターネットなどのネットワークを介した通信であってもよい。
【００６４】
車高制御部３２は、車両のサスペンションを制御することで、車体の地面に対する高さを制御する制御部であり、主制御部１０からの指示に従って車高を制御する。また、バッテリーモニタ３３は、バッテリー制御回路２０からバッテリーの電圧を検出して主制御部１０に出力する検出手段である。
【００６５】
バッテリー制御回路２０は、その内部に各種電気負荷２１、エンジンスタータ２２、オルタネータ２３、バッテリー２４、各種制御機器２５、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を有する。各種電気負荷２１は、ナビゲーション装置６やオーディオ機器などに対して電源を供給することによって生じる電気負荷である。また、各種制御機器２５は、車両の制御にかかる機器である。
【００６６】
エンジンスタータ２２は、バッテリー２４が蓄積した電力を用いてエンジン２を始動する機構である。また、オルタネータ２３は、エンジン２の出力を電力に変換し、バッテリー２４の充電、各種電気負荷２１および各種制御機器２５への電力供給を行なう。
【００６７】
また、バッテリー２４は、オルタネータ２３によって充電され、各種電気負荷２１、エンジンスタータ２２および各種制御機器２５への電力供給を行なう。
【００６８】
すなわち、エンジンが稼動していない状態では、バッテリー２４が各種電気負荷２１および各種制御機器２５への電力供給を行なうとともに、エンジンスタータ２２を動作させてエンジンを始動するための電力供給を行なう。
【００６９】
そして、エンジン２が始動した後は、オルタネータ２３が電力を生成し、各種電気負荷２１および各種制御機器２５への電力供給を行なう。この時、オルタネータ２３が生成する電力が、各種電気負荷２１および各種制御機器２５が消費する電力を上回る場合には、バッテリー２４が充電される。一方、オルタネータ２３が生成する電力が、各種電気負荷２１および各種制御機器２５が消費する電力に満たない場合には、バッテリー２４が不足分の電力を供給する。
【００７０】
このバッテリー制御回路２０における各動作は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４によって切替える。例えば、スイッチＳＷ２およびスイッチＳＷ３を接続するとバッテリーの電力がエンジンスタータ２２に供給されてエンジンが始動する。そして始動後にはスイッチＳＷ２を切断し、スイッチＳＷ３の接続を維持することで、オルタネータ２３がバッテリー２４を充電することとなる。
【００７１】
また、スイッチＳＷ３の接続を切断し、スイッチＳＷ４を接続すれば、各種制御機器２５にのみ電力を供給する、エンジン停止時の動作となる。さらに、スイッチＳＷ１はそのオンオフによって各種電気負荷２１に対する電源の供給可否を切替えることができる。
【００７２】
また、通常、エンジン２が稼動し、オルタネータ２３が電力を供給している状態ではバッテリー２４の残量を測定することができず、オルタネータ２３の供給電圧がバッテリーモニタ３３によって検出されるが、このバッテリー制御回路２０ではスイッチＳＷ３およびスイッチＳＷ４を切断することで、バッテリー２４を独立させることができる。この状態でバッテリーモニタ３３によってバッテリー残量を検出することで、オルタネータ２３の動作状態に関わらず、バッテリー残量を正確に測定することができる。
【００７３】
主制御部１０は、その内部に車両状態判定部１１、閾値設定部１２、通知履歴記憶部１３、判定部１４、制御処理部１５を有する。車両状態判定部１１は、イグニッションセンサ３、外気温センサ４、カメラ５、ナビゲーション装置６などの出力をもとに、自車両の状態を判定する。
【００７４】
また、閾値設定部１２は、バッテリー残量に関するユーザへの通知判定や自動充電の開始判定に用いる通知閾値Ｔｈ１、およびバッテリーの充電電圧の最大値を示し、充電の終了判定に用いる充電閾値Ｔｈ２を設定する。
【００７５】
この通知閾値Ｔｈ１および充電閾値Ｔｈ２は、図２に示すように、エンジンの始動に必要な電圧であるエンジン始動閾値Ｔｈ０に比して高く設定する。また、充電閾値Ｔｈ２は、通知閾値Ｔｈ１に比して高く、かつバッテリーの最大電圧Ｖｍに比して低く設定する。
【００７６】
さらに、閾値設定部１２は、外気温センサ４が取得した車両外部の気温に基づいて通知閾値Ｔｈ１および充電閾値Ｔｈ２を変更する。一般に、外気温が低いとエンジンの始動に時間を要し、必要な電力が大きくなる。そこで、閾値設定部１２は、外気温が低い場合には通知閾値Ｔｈ１および充電閾値Ｔｈ２を高くすることで、バッテリー２４の残量をより高い電圧で維持するようにしている。
【００７７】
判定部１４は、バッテリーモニタ３３が取得したバッテリー２４の残量と、閾値設定部１２が設定した通知閾値Ｔｈ１、充電閾値Ｔｈ２とを比較し、必要な処理を判定する。そして、制御処理部１５は、判定処理部１４が必要と判断した処理を実行する。
【００７８】
判定部１４は、具体的には、車両状態判定部１１が出力する車両状態に基づき、（１）エンジンの停止要求があった場合、（２）エンジン停止中、（３）エンジン始動要求があった場合、にそれぞれ判定処理を実行する。
【００７９】
まず、エンジンの停止要求があった場合の判定（１）について説明する。エンジンの停止要求とは、例えば車両の走行後にユーザがイグニッションキーをオフにする操作であり、イグニッションセンサ３によって検出され、車両状態判定部１１が判定部１４に出力する。
【００８０】
このエンジンの停止要求が入力された場合、即座にエンジンを停止することが一般的であったが、例えばバッテリーの残量がエンジン始動閾値Ｔｈ０未満である状態でエンジンを停止すると、次回のエンジン始動時に必要な電力が得られないこととなる。
【００８１】
従って、エンジンを停止する場合には、少なくともエンジン始動閾値Ｔｈ０以上、望ましくは通知閾値Ｔｈ１以上のバッテリー残量が求められる。そこで、判定部１４は、車両エンジンの停止要求があった場合にバッテリー残量と通知閾値Ｔｈ０とを比較し、バッテリー残量が通知閾値未満である場合には、バッテリー残量が充電閾値Ｔｈ２に到達するまでエンジンの稼動を継続して、エンジン停止時に充電閾値Ｔｈ２以上バッテリー残量を確保する。
【００８２】
ここで、上述したようにエンジン２が稼動し、かつオルタネータ２３とバッテリー２４とが接続された状態ではバッテリー残量が正確に測定できないので、スイッチＳＷ３およびスイッチＳＷ４を切断してバッテリー残量を測定し、バッテリー２４の充電が必要である場合にはスイッチＳＷ３を接続してバッテリー２４を充電する。
【００８３】
このエンジンの停止要求があった場合の処理動作について、図３のフローチャートを参照してさらに説明する。なお、この処理フローはイグニッションセンサ３がエンジン停止要求を検出した場合に開始される。
【００８４】
同図に示すように、まず、制御処理部１５がスイッチＳＷ３，４を切断してオルタネータ２３とバッテリー２４との間を切断する（ステップＳ１０１）。つぎにバッテリーモニタ３３がバッテリー２４の残量を測定する（ステップＳ１０２）。
【００８５】
そして判定部１４は、バッテリーの充電が必要か、すなわちバッテリーの残量が通知閾値Ｔｈ１未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。その結果、バッテリーの充電が必要である場合、すなわちバッテリー残量が通知閾値Ｔｈ１未満である場合（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、判定部１４は、つぎにバッテリーの充電が可能であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
【００８６】
このバッテリーの充電可否の判定は、例えば燃料が充分に残っているか否かなどによって判定すればよい。そして、充電可否の判定の結果、バッテリーの充電が可能である場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、制御処理部１５がスイッチＳＷ３を接続してオルタネータ２３とバッテリー２４との間を接続する（ステップＳ１０５）。そしてエンジンの稼動を継続することで、バッテリー２４を充電する（ステップＳ１０６）。
【００８７】
その後、再度オルタネータ２３とバッテリー２４との間を切断してバッテリー残量を測定し、バッテリー残量が所定の値、例えば充電閾値Ｔｈ２に到達したか否かを判定する（ステップＳ１０７）。
【００８８】
その結果、バッテリー残量が所定の値未満であるならば（ステップＳ１０７，Ｎｏ）、再度オルタネータ２３とバッテリー２４との間を接続してステップＳ１０６に移行する。
【００８９】
一方、バッテリー２４の充電か不可能である場合（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、制御処理部１５は、通知処理部３１を用いてバッテリー状態に関する通知を実行し（ステップＳ１０９）、暗電流をカットしてバッテリーの放電量を抑制する（ステップＳ１１０）。
【００９０】
ここで、暗電流とは、各種電気負荷２１や各種制御機器２５が待機状態や停止状態であってもバッテリー制御回路２０に流れる電流を指し、この暗電流はバッテリーの放電の一因となる。そこで、バッテリー管理装置１は、バッテリー残量が少なく、かつエンジン２を稼動させることができない場合には、スイッチＳＷ１，４を切断して暗電流を低減し、バッテリーの放電を抑制する。
【００９１】
ステップＳ１１０終了後、バッテリー残量が所定の値に到達した場合（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、もしくはバッテリーの充電が不要である場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、制御処理部１５は、エンジン２を停止して（ステップＳ１０８）、処理を終了する。
【００９２】
ところで、ステップＳ１０７において、バッテリーの最大電圧Ｖｍに達するまで充電を継続してもよいが、上述したように不要な燃料消費やバッテリーの劣化を防ぐ観点からは、充電閾値Ｔｈ２を用いていることが望ましい。
【００９３】
つづいて、エンジン停止中の判定（２）について説明する。エンジン停止中の判定は、ユーザがエンジンを停止してから再度エンジンを始動するまでの間、繰り返し実行される処理であり、エンジン停止期間が長期に渡る場合などのバッテリー上がりを防止して次回始動時に必要な電力（エンジン始動閾値Ｔｈ０以上）を確保するものである。
【００９４】
このエンジン停止中の処理動作について、図４のフローチャートを参照して説明する。同図に示すように、まず、バッテリーモニタ３３がバッテリー２４の残量を測定する（ステップＳ２０１）。
【００９５】
つぎに判定部１４は、バッテリーの充電が通知閾値Ｔｈ１未満であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。その結果、バッテリー残量が通知閾値Ｔｈ１以上である場合（ステップＳ２０２，Ｎｏ）、判定処理部１４は処理を終了する。
【００９６】
一方、バッテリー残量が通知閾値Ｔｈ１未満である場合（ステップＳ２０２，Ｙｅｓ）、制御処理部１５は、ユーザに対してバッテリー状態に関する情報（残量が少なくなったこと、およびエンジンの自動始動を開始すること）を通知する。
【００９７】
つぎに、判定部１４は、エンジン２の始動が可能であるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。このエンジン始動可否の判定は、燃料が充分に残っているか、車両周辺に可燃物がないか、エンジンをかけてもよい場所と時間か、などによって判定する。
【００９８】
車両周辺の可燃物の有無は、具体的には、カメラ５の出力に基づいて、車両状態判定部１１が判定する。そして、判定部１４は、車両近傍に可燃物が存在する場合に「エンジンの始動不可」と判定する。なお、サスペンションなどを制御して車高を上げることで、可燃物から充分な距離を取り、安全にエンジンをかけることができるならば、判定部１４は、車高制御部３２によって車高を上げた後に「エンジンの始動可」と判定する。
【００９９】
また、車両が住宅地に駐車しており、時刻が夜である場合や、閉めきったガレージ内に駐車している場合など、エンジン始動を避けるべき状況である場合にも判定部１４は「エンジン始動不可」と判定する。この車両の駐車位置や時刻は、車両状況判定部１１がナビゲーション装置６の出力をもとに判定する。
【０１００】
なお、エンジンの始動を避けるべき状況（上述の夜間の住宅地や閉めきったガレージ）において、比較的バッテリー残量に余裕のある場合には「エンジン始動不可」と判定し、バッテリー残量に余裕がなくなった場合には「エンジン始動可」と判定してもよい。
【０１０１】
判定部１４が「エンジンの始動不可」と判定した場合（ステップＳ２０４，Ｎｏ）、制御処理部１５は、通知処理部３１を用いてエンジンの始動が不可能であることを通知し（ステップＳ２０９）、暗電流をカットしてバッテリーの放電量を抑制し（ステップＳ２１０）、処理を終了する。
【０１０２】
一方、判定部１４が「エンジン始動可」と判定した場合（ステップＳ２０４，Ｙｅｓ）、制御処理部１５がエンジンを始動して（ステップＳ２０５）、バッテリー２４を充電する（ステップＳ２０６）。
【０１０３】
その後、オルタネータ２３とバッテリー２４との間を切断して再度バッテリー残量を測定し、バッテリー残量が所定の値、例えば充電閾値Ｔｈ２に到達したか否かを判定する（ステップＳ２０７）。
【０１０４】
その結果、バッテリー残量が所定の値未満であるならば（ステップＳ２０７，Ｎｏ）、再度オルタネータ２３とバッテリー２４との間を接続してステップＳ２０６に移行し、バッテリー残量が所定の値に到達したならば（ステップＳ２０７，Ｙｅｓ）、制御処理部１５は、エンジン２を停止して（ステップＳ２０８）、処理を終了する。
【０１０５】
つづいて、エンジン始動要求があった場合の判定（３）について説明する。エンジンの始動要求とは、例えばユーザがイグニッションキーをオンにする操作であり、イグニッションセンサ３によって検出され、車両状態判定部１１が判定部１４に出力する。
【０１０６】
このエンジンの始動要求が入力された場合、スイッチＳＷ２を接続してエンジン２を始動し、オルタネータ２３による電力の供給を開始する。この時、オルタネータ２３の供給電力が各種電気負荷２１および各種制御機器２５の要求電力を上回ればバッテリー２４が充電される。しかし、各種電気負荷２１および各種制御機器２５の要求電力がオルタネータ２３の供給電力を上回ればバッテリー２４が不足分の電力を供給することとなる。したがって、エンジン始動時にバッテリー残量が少ないと、バッテリーが不足分の電力を供給できない状況が生じる可能性がある。
【０１０７】
そこで、バッテリー管理装置１は、エンジン始動時にバッテリー残量を測定し、残量が通知閾値Ｔｈ１未満である場合には、オルタネータ２３の発電効率を上げることで必要な電力を確実に供給するとともに、バッテリー２４を充電する。
【０１０８】
一方で、オルタネータ２３の発電効率を上げると、エンジンの負荷が上がり、消費燃料が大きくなる。そこで、バッテリー管理装置１は、バッテリー２４が充分に充電された後にオルタネータ２３の発電効率を戻し、燃料の不要な消費を抑える。
【０１０９】
したがって、バッテリー２４は、エンジンの始動後に急速に充電され、充電が完了した後に通常の動作に復帰することとなる。
【０１１０】
このエンジンの始動要求があった場合の処理動作について、図５のフローチャートを参照して説明する。なお、この処理フローはイグニッションセンサ３がエンジンシ始動要求を検出した場合に開始される。
【０１１１】
同図に示すように、まず、制御処理部１５がスイッチＳＷ２を接続してエンジンスタータ２２を動作させ、エンジン２を始動する（ステップＳ３０１）。つぎにバッテリーモニタ３３がバッテリー２４の残量を測定する（ステップＳ３０２）。
【０１１２】
そして判定部１４は、バッテリーの残量が通知閾値Ｔｈ１未満であるか否かを判定する（ステップＳ３０３）。その結果、パッテリー残量が通知閾値Ｔｈ１以上である場合（ステップＳ３０３，Ｎｏ）、判定処理部１４は処理を終了する。
【０１１３】
一方、バッテリー残量が通知閾値Ｔｈ１未満である場合（ステップＳ３０３，Ｙｅｓ）、オルタネータ２３の発電効率を上げて（ステップＳ３０４）、バッテリー２４を充電する（ステップＳ３０５）。
【０１１４】
その後、再度オルタネータ２３とバッテリー２４との間を切断してバッテリー残量を測定し、バッテリー残量が所定の値、例えば充電閾値Ｔｈ２に到達したか否かを判定する（ステップＳ３０６）。
【０１１５】
その結果、バッテリー残量が所定の値未満であるならば（ステップＳ３０６，Ｎｏ）、再度オルタネータ２３とバッテリー２４との間を接続してステップＳ３０５に移行する。一方、バッテリー残量が所定の値に到達したならば（ステップＳ３０６，Ｙｅｓ）、制御処理部１５は、オルタネータ２３の発電効率を戻して（ステップＳ３０７）、処理を終了する。
【０１１６】
ところで、図４および図５に示したフローチャートでは、バッテリー残量が充電閾値Ｔｈ２に達するまで充電しているが、バッテリーの最大電圧Ｖｍに達するまで充電を継続してもよい点、不要な燃料消費やバッテリーの劣化を防ぐ観点からは充電閾値Ｔｈ２を用いていることが望ましい点については図３に示したフローチャートと同様である。
【０１１７】
つぎに、バッテリー２４の劣化判定について説明する。バッテリーが劣化するとエンジンを始動してもバッテリーを充電することができず、また、充電した電力の低下速度も速くなる。
【０１１８】
そこで、判定部１４は、エンジン停止中の判定（２）において、バッテリー残量の下がり方や、通知閾値Ｔｈ１を下回った回数、また、ユーザに対する通知頻度などを通知履歴記憶部１３に記憶する。
【０１１９】
そして、通知履歴記憶部１３の記憶結果に基づいて、バッテリーが劣化しているか否かを判定し、劣化していると判定した場合にはユーザに対して通知する。この通知は、例えばユーザの次回乗車時に、車載ディスプレイへの表示や音声出力などによって行なえばよい。
【０１２０】
上述してきたように、本実施例にかかるバッテリー管理装置１は、バッテリー２４の充電を充電閾値までで終了することによって不要な充電による燃料浪費やバッテリー劣化を防止することができる。また、エンジン停止時やエンジン停止中、さらにエンジン始動時にバッテリーの充電を実行することでエンジン始動や各種機器が要求する電力を確保することができる。さらに、バッテリーの低下状態を監視することで、バッテリーの劣化状態を判定することができる。
【０１２１】
なお、本実施例では、ユーザに対してバッテリー残量についての通知を実行するか否かの判定に用いる閾値と、バッテリーの充電が必要であるか否かの判定に用いる閾値とを同一の値に設定している。
【０１２２】
これは、ユーザに対する通知が頻発すると、ユーザに対する不要な負荷となるので、関連する通知をまとめて行なうことでユーザへの負荷を削減するとともに、判定処理を簡易化することができるためである。しかし、必要に応じてこれらの閾値をそれぞれ個別に設定してもよいことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
以上のように、本発明にかかるバッテリー管理装置は、車両のバッテリー管理に有用であり、特にエンジン始動や各種機器が要求する電力の確保と、バッテリーの劣化防止および劣化検知に適している。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の実施例に係るバッテリー管理装置の概要構成を示す概要構成図である。
【図２】図１に示した閾値設定部が設定する閾値について説明する説明図である。
【図３】エンジンの停止要求があった場合の処理動作について説明するフローチャートである。
【図４】エンジン停止中の処理動作について説明するフローチャートである。
【図５】エンジンの始動要求があった場合の処理動作について説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２５】
１    バッテリー管理装置
２    エンジン
３    イグニッションセンサ
４    外気温センサ
５    カメラ
６    ナビゲーション装置
１０    主制御部
１１    車両状態判定部
１２    閾値設定部
１３    通知履歴記憶部
１４    判定部
１５    制御処理部
２０    バッテリー制御回路
２１    各種電気負荷
２２    エンジンスタータ
２３    オルタネータ
２４    バッテリー
２５    各種制御機器
３１    通知処理部
３２    車高制御部
３３    バッテリーモニタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005335443.tif 000006
【図５】
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