(57)【要約】【課題】エンジン停止時に低消費電力で、バッテリの充電状態を精度よく推定することができる電池状態検知システムを提供する。【解決手段】電池状態検知システム１２は、マイコン１０への電力供給系統が、車両の発電機７からＩＧＮスイッチ５を介さずに電力を供給する第１の電力供給系統Ｐ１と、鉛電池１から電力を供給する第２の電力供給系統Ｐ２とを有している。マイコン１０は、発電機７から電力が供給されたときにノーマルモードで鉛電池１のＳＯＣを演算し、鉛電池１から電力が供給されたときにＣＰＵの動作クロック周波数が下げられバッテリの充電状態を演算しないスリープモードで動作し、ノーマルモードより低消費電力となる。また、上限時間が経過したときの鉛電池１のＯＣＶをＥＥＰＲＯＭ１０Ａに書き込んだ後、鉛電池１からの電力供給が遮断され、エンジン停止中の鉛電池１の電力消費が抑えられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を始動させるエンジン始動用スタータにイグニッションスイッチを介して電力を供給するバッテリの充電状態（ＳＯＣ）を演算するバッテリコントローラを備えた電池状態検知システムにおいて、前記バッテリコントローラへの電力供給系統が、前記車両の発電機から前記イグニッションスイッチを介さずに電力を供給する第１の電力供給系統と、前記バッテリから電力を供給する第２の電力供給系統との合計二系統を有し、前記バッテリコントローラは、前記第１の電力供給系統から電力が供給されたときに、前記バッテリの充電状態を演算するためのノーマルモードで動作し、前記第２の電力供給系統から電力が供給されたときに、前記ノーマルモードより消費電力の少なく前記バッテリの充電状態を演算しないスリープモードで動作し、かつ、前記第１の電力供給系統から前記バッテリコントローラへの電力供給が前記バッテリコントローラによる前記ノーマルモードでの動作開始信号となることを特徴とする電池状態検知システム。
【請求項２】
前記バッテリコントローラは、前記スリープモードにおいて、前記バッテリの電圧が安定したとみなせるまで、所定時間毎に前記バッテリの開回路電圧（ＯＣＶ）を取り込むことを特徴とする請求項１に記載の電池状態検知システム。
【請求項３】
前記バッテリコントローラは、前記スリープモードにおいて、該スリープモードへの移行時から予め定められた上限時間経過後の前記バッテリの開回路電圧を不揮発性メモリに記録し、前記第２の電力供給系統からの電力の供給を遮断することを特徴とする請求項１に記載の電池状態検知システム。
【請求項４】
前記上限時間は、前記ノーマルモードにおいて演算されたバッテリの充電状態に基づいて変動することを特徴とする請求項３に記載の電池状態検知システム。
【請求項５】
前記バッテリコントローラは、前記スリープモードにおいて前記上限時間経過前に前記第１の電力供給系統から電力が供給されたときに、前記バッテリの開回路電圧を前記不揮発性メモリに記録せず、前記ノーマルモードで動作することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の電池状態検知システム。
【請求項６】
前記バッテリコントローラは、前記スリープモードにおいて前記上限時間経過前に前記第１の電力供給系統から電力が供給されたときに、予め取得され、各電流で各ＳＯＣに充電後のバッテリの開回路電圧の各所定時間における推移を表したマップに、前回のノーマルモード時において最後に演算された前記バッテリのＳＯＣ、前回のノーマルモード時において最後に測定された電流値、及び、前記スリープモードへの移行から前記上限時間経過前に前記第１の電力供給系統から電力が供給されるまでの経過時間を代入して前記バッテリの開回路電圧を演算することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の電池状態検知システム。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の電池状態検知システムを備えた自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電池状態検知システム及び自動車に係り、特に、車両を始動させるエンジン始動用スタータにイグニッションスイッチを介して電力を供給するバッテリの充電状態を演算するバッテリコントローラを備えた電池状態検知システム及びこれを備えた自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エンジン自動車による排ガスの削減に対応するため、アイドルストップ・スタート（以下、ＩＳＳという。）が行われており、ＩＳＳ可能な状態にバッテリを保つ技術が望まれている。すなわち、アイドルストップ機能を有する自動車では、エンジン停止中のエアコン、カーステレオなどの負荷は、すべてバッテリからの電力で賄われる。このため、従来に比べバッテリの深い放電状態が増加し、バッテリの残容量が小さくなるケースが増加している。バッテリの出力はバッテリの残容量に依存するため、エンジン停止中にバッテリの残容量が小さくなると、エンジンを始動する充分な出力が得られなくなり、エンジン停止後再始動（ＩＳＳ）することができなくなるおそれがある。
【０００３】
従って、ＩＳＳ可能な状態を保つためには、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）を演算（推定）してエンジン始動に必要な出力の有無を監視し、エンジン始動に必要な出力がある場合には、アイドルストップ可能、エンジン始動に必要な出力がない場合には、アイドルストップを止め、バッテリを充電するなどの信号を車両側制御システムに報知したり、車両側制御システムでその判断をする必要がある。
【０００４】
鉛電池は、この種の用途に対応できる代表的なバッテリである。鉛電池の電池状態を検知する技術として、鉛電池の充電状態（ＳＯＣ）及び鉛電池の劣化度（ＳＯＨ）から判定する技術が知られている。鉛電池の充電状態の推定技術としては、例えば、微分内部抵抗（電圧電流直線の傾き）から求める技術（例えば、特許文献１参照）、充放電の電流を積算する技術、電池の開放電圧から求める技術（例えば、特許文献２参照）などが知られている。また、鉛電池の劣化状態はエンジン始動時等の放電時のＶ−Ｉ特性から内部抵抗を算出し、初期値との比較から劣化状態を推定する技術も開示されている。車両に搭載された鉛電池の充電状態を正確に推定するには、鉛電池の開放電圧を正確に測定しなければならない。そのためには、エンジン停止後（充放電後）の電池電圧が安定するまで、すなわち、充電により蓄積した分極が解消されるまで、待たなければならない。
【０００５】
【特許文献１】特許第３１８８１００号
【特許文献２】特願平５−３３１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、実際には、車両に搭載された鉛電池の電圧が安定するまでエンジンが停止しているとは限らない。このため、従来の技術では、鉛電池の開回路電圧の誤判定を招く可能性が存在していた。ＩＳＳ機能を有する自動車にとって、バッテリに対するＳＯＣの誤判定は、路上でエンジン始動が不能となること（エンスト）を意味し、システム上の重大な欠点となる。また、鉛電池の電池状態を監視（演算）するバッテリコントローラ等の装置も車両に搭載された鉛電池の充電状態を低下させる一因となっている。
【０００７】
本発明は上記事案に鑑み、エンジン停止時に低消費電力で、バッテリの充電状態を精度よく推定することができる電池状態検知システム及び該システムを備えた自動車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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、車両を始動させるエンジン始動用スタータにイグニッションスイッチを介して電力を供給するバッテリの充電状態（ＳＯＣ）を演算するバッテリコントローラを備えた電池状態検知システムにおいて、前記バッテリコントローラへの電力供給系統が、前記車両の発電機から前記イグニッションスイッチを介さずに電力を供給する第１の電力供給系統と、前記バッテリから電力を供給する第２の電力供給系統との合計二系統を有し、前記バッテリコントローラは、前記第１の電力供給系統から電力が供給されたときに、前記バッテリの充電状態を演算するためのノーマルモードで動作し、前記第２の電力供給系統から電力が供給されたときに、前記ノーマルモードより消費電力の少なく前記バッテリの充電状態を演算しないスリープモードで動作し、かつ、前記第１の電力供給系統から前記バッテリコントローラへの電力供給が前記バッテリコントローラによる前記ノーマルモードでの動作開始信号となることを特徴とする。
【０００９】
本態様では、バッテリコントローラへの電力供給系統が、車両の発電機からイグニッションスイッチを介さずに電力を供給する第１の電力供給系統と、バッテリから電力を供給する第２の電力供給系統との合計二系統を有しており、バッテリコントローラは、第１の電力供給系統、すなわち、発電機から電力が供給されたときに、ノーマルモードでの動作を開始してバッテリの充電状態を演算し、発電機からの電力の供給が停止し、第２の電力供給系統、すなわち、バッテリから電力が供給されたときに、ノーマルモードより消費電力の少なくバッテリの充電状態を演算しないスリープモードで動作する。第１の態様によれば、発電機から電力が供給されている間に鉛電池の充電状態を演算しておき、スリープモードにおいてバッテリからの電力でバッテリコントローラが動作するときは、ノーマルモードより消費電力が少なくバッテリの充電状態を演算しないため、バッテリの電力消費を抑えることができる。
【００１０】
第１の態様において、バッテリコントローラが、スリープモードにおいて、バッテリの電圧が安定したとみなせるまで、所定時間毎にバッテリの開回路電圧（ＯＣＶ）を取り込むようにすれば、充放電分極に拘わらず、バッテリの正確な開回路電圧を把握することができるため、バッテリの充電状態を精度よく演算（推定）することができる。この場合に、バッテリコントローラが、スリープモードへの移行時から予め定められた上限時間経過後のバッテリの開回路電圧を不揮発性メモリに記録し、第２の電力供給系統からの電力の供給を遮断すれば、バッテリコントローラによるバッテリの電力消費をなくすことができる。このとき、上限時間はより短い時間であることが望ましく、ノーマルモードにおいて演算されたバッテリの充電状態に基づいて変動することが望ましい。また、バッテリコントローラは、スリープモードにおいて上限時間経過前に第１の電力供給系統から電力が供給されたときに、バッテリの開回路電圧を不揮発性メモリに記録せず、ノーマルモードで動作するようにしてもよい。このとき、バッテリコントローラは、予め取得され、各電流で各ＳＯＣに充電後のバッテリの開回路電圧の各所定時間における推移を表したマップに、前回のノーマルモード時において最後に演算されたバッテリのＳＯＣ、前回のノーマルモード時において最後に測定された電流値、及び、スリープモードへの移行から上限時間経過前に第１の電力供給系統から電力が供給されるまでの経過時間を代入してバッテリの開回路電圧を演算することが好ましい。
【００１１】
本発明の第２の態様は、上記第１の態様の電池状態検知システムを備えた自動車である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、発電機から電力が供給されている間に鉛電池の充電状態を演算しておき、スリープモードにおいてバッテリからの電力でバッテリコントローラが動作するときは、ノーマルモードより消費電力が少なくバッテリの充電状態を演算しないため、バッテリの電力消費を抑えることができる、という効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して、本発明に係る電池状態検出システムの第１の実施の形態について説明する。
【００１４】
＜構成＞
図１に示すように、本実施形態の電池状態検知システム１２は、車両（自動車）に搭載された鉛電池１のベント栓から離れた側の電槽側面に固着されており、鉛電池１の開回路（開放）電圧を測定し充電状態（ＳＯＣ）を演算（推定）するマイクロコンピュータ（以下、マイコンと略称する。）１０を有している。鉛電池１には、例えば、１セルが例えば正極６枚、負極７枚で構成され、６セル直列で公称１２Ｖの車両用鉛電池を用いることができる。
【００１５】
マイコン１０は、中央演算処理装置として機能するＣＰＵ、電池状態検知システム１２の基本制御プログラムや後述するマップ等のプログラムデータを記憶したＲＯＭ、ＣＰＵのワークエリアとして働くＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ、不揮発性のＥＥＰＲＯＭ１０Ａ及び、上位の車両側制御システム１１と通信するためのインターフェース等を含んで構成されている。
【００１６】
鉛電池１の正極端子は、ホール素子等で構成される電流センサ４を介して、イグニッションスイッチ（以下、ＩＧＮスイッチという。なお、図３、図４においては、更にＩＧＮと略称する。）５の中央端子に接続されている。ＩＧＮスイッチ５は、中央端子とは別に、ＯＦＦ端子、ＯＮ／ＡＣＣ端子及びＳＴＡＲＴ端子を有しており、ロータリー式に切り替え接続が可能である。
【００１７】
鉛電池１の両極端子はマイコン１０に内蔵されたＡ／Ｄコンバータに接続されており、マイコン１０は鉛電池１の両端電圧をデジタル値で取り込むことができる。また、電流センサ４の出力端子はマイコン１０に内蔵された別のＡ／Ｄコンバータに接続されており、マイコン１０は鉛電池１に流れる充放電電流をデジタル値で取り込むことができる。なお、電池状態検知システム１２は、このような配線を含んで構成されている。
【００１８】
一方、車両側には、図示しないクラッチ機構を介してエンジン８の回転軸に回転駆動力を伝達させエンジン８を始動させるスタータ（セルモータ）９が配されている。また、エンジン８の回転軸は、不図示のクラッチ機構を介して発電機７に動力の伝達が可能であり、エンジン８が回転状態にあるときは、このクラッチ機構を介して発電機７が作動し発電機７からの電力がレギュレータ（図１では整流素子のシンボルで表している。）を介してエアコン、ラジオ等の補機６や鉛電池１に供給（充電）されると共に、第１の電力供給系統Ｐ１を介して、マイコン１０の作動電源として供給される。このようなエンジン制御等は車両側制御システム１１により実行される。
【００１９】
ＩＧＮスイッチ５のＯＮ／ＡＣＣ端子は、補機６及びレギュレータを介して発電機７（の一端に接続されている。また、ＳＴＡＲＴ端子はスタータ９の一端に接続されている。更に、発電機７、スタータ９及び補機６の他端、鉛電池１の負極端子及びマイコン１０は、それぞれグランドに接続されている。
【００２０】
また、鉛電池１は、電流センサ４及び第２の電力供給系統Ｐ２を介して、マイコン１０の作動電源を供給する。第２の電力供給系統Ｐ２には、ＦＥＴ等で構成されるスイッチ２が介在しており、スイッチ２のＦＥＴのゲートに、マイコン１０の出力ポートからＤ／Ａコンバータを介してハイ、ローの２値電圧が引加されることで、スイッチ２はオン、オフ状態となる。
【００２１】
＜動作＞
次に、フローチャートを参照して、本実施形態の電池状態検知システム１２の動作について、マイコン１０のＣＰＵ（以下、ＣＰＵという。）を主体として説明する。
【００２２】
エンジン８が始動し発電機７から第１の電力供給系統Ｐ１を介してマイコン１０に電力が供給されると、ＣＰＵは鉛電池１の充電状態（ＳＯＣ）を演算するための充電状態演算ルーチンを実行する。
【００２３】
図３に示すように、充電状態演算ルーチンでは、まず、ステップ１０２において、ＲＯＭに記憶されたプログラムやプログラムデータをＲＡＭに展開する初期設定処理を行い、エンジン８（発電機７）の停止に備えて（バックアップとして）スイッチ２をオン状態とする。なお、ＣＰＵは、初期設定処理後、割込処理により、所定時間（例えば、１０ｍｓ）毎に電流センサ４のデータを取り込み、取り込んだ電流を積算しているが、図３ではこの電流積算値の演算ステップを捨象している。
【００２４】
次にステップ１０４では、基準となる（エンジン８始動時の）鉛電池１のＳＯＣを演算する（詳細後述）。例えば、ＯＣＶとＳＯＣとの関係をプログラムデータとして予めマップ化ないし数式化しておき、そのマップないし数式に読み出したＯＣＶを代入、按分してＳＯＣを求めることで行う。
【００２５】
次のステップ１０６では、ステップ１０４で演算した基準となる鉛電池１のＳＯＣと、上述した所定時間毎に積算した積算電流値とから鉛電池１の現在のＳＯＣを演算し（基準となる鉛電池１のＳＯＣを補正し）、演算した鉛電池１の現在のＳＯＣを、インターフェースを介して車両側制御システム１１に報知する。これにより、車両側制御システム１１は鉛電池１のＳＯＣを把握でき、例えば、背景技術欄で説明したように、アイドルストップ時にエンジン８を停止するか否かの判断を行うことが可能となる。なお、基準となる鉛電池のＳＯＣと、所定時間毎に積算した積算電流値とから鉛電池の現在のＳＯＣを演算する技術は公知である。
【００２６】
次に、ステップ１０８において、エンジン８が停止したか否かを判断する。このような判断は、車両側制御システム１１側から報知を受けてもよいし、第１の電力供給系統Ｐ１中に挿入されか、又はマイコン１０に内蔵された電流センサで第１の電力供給系統Ｐ１の電流を監視することで判断するようにしてもよい。否定判断のときは、鉛電池１の現在のＳＯＣの演算を続行するために、ステップ１０６へ戻る。従って、充電状態演算ルーチンでは、第１の電力供給系統Ｐ１からマイコン１０への電力供給がノーマルモードで動作開始信号となり、発電機７から第１の電力供給系統Ｐ１を介してマイコン１０に電力が供給されている間、ＣＰＵは、主に鉛電池１のＳＯＣを演算して演算結果を車両制御システム１１に報知するノーマルモードで動作する。なお、ノーマルモードでは、ＩＧＮスイッチ５はＯＮ／ＡＣＣ端子に接続されており、第２の電力供給系統Ｐ２にも発電機７からの電力がマイコン１０に供給され、鉛電池１も充電されている。
【００２７】
一方、ステップ１０８で肯定判断のときは、ＣＰＵはタイマをスタートさせる。このようなタイマは、ＣＰＵとは別の専用のタイマＩＣを用いてもよいが、電力消費を抑えるためには、ＣＰＵの内部時計で計時してもよい。この時点で、マイコン１０にはオン状態のスイッチ２を介して鉛電池１から作動電源が供給されると共に、ＣＰＵの動作クロック周波数が下げられ、ノーマルモードより低消費電力のスリープモードへ移行する。なお、スリープモードでは、鉛電池１のＳＯＣの演算はなされない。
【００２８】
次にステップ１１４において、鉛電池１の電圧が安定したとみなされるまでの上限時間（例えば、６時間）が経過したか否かを判断する。ステップ１１４で否定判断のときは、次のステップ１１８において、ＩＧＮスイッチ５がオン状態となったか否かを判断する。否定判断のときは、ステップ１１４に戻り、肯定判断のときは、次のステップ１２０において上限時間が経過していない旨のフラグをセットし、ステップ１０４へ戻る。
【００２９】
一方、ステップ１１４で肯定判断のとき、すなわち、鉛電池１の分極が解消されているとみなされるときは、ステップ１３２で鉛電池１のＯＣＶを測定し（取り込み）、次のステップ１３４においてＥＥＰＲＯＭ１０Ａにステップ１３２で測定した鉛電池１のＯＣＶを書き込み（前回記録されていた鉛電池１のＯＣＶをステップ１３２で新たに測定したＯＣＶに書き換え）、ステップ１３６でスイッチ２を開放（遮断）して充電状態演算ルーチンを終了する。これにより、マイコン１０への供給電力はシャットダウンされ、マイコン１０は（暗電流は別として）鉛電池１の負荷とはならなくなる。
【００３０】
ここで、上述したステップ１０４での基準となる鉛電池１のＳＯＣの演算について詳述する。ステップ１２０でフラグがセットされない場合、すなわち、上限時間が経過した場合（鉛電池１の分極が解消されているとみなされる場合）は、ステップ１３４でＥＥＰＲＯＭ１０Ａに書き込まれた鉛電池１のＯＣＶを読み出して、ＯＣＶ−ＳＯＣマップにより鉛電池１のＳＯＣを演算する。
【００３１】
一方、ステップ１２０でフラグがセットされた場合、すなわち、上限時間が経過していない場合（鉛電池１の分極が解消されているとみなされない場合）は、鉛電池１の正確なＯＣＶが不明なため、上記と同様の処理でＳＯＣを求めることができない。しかし、マイコン１０はシャットダウンされていないため、ＲＡＭには、前回、ステップ１０６で演算した最後の鉛電池１のＳＯＣのデータ及びそれまでの電流積算値が存在している。また、ステップ１１８では、ＩＧＮスイッチ５はＳＴＡＲＴ端子を経てＯＮ／ＡＣＣ端子に接続され、鉛電池１からスタータ９には大電流が供給される。また、ステップ１１２でのタイマスタートからステップ１１８でのＩＧＮスイッチがオンとなった時間（以下、経過時間という。）が、例えば、経過時間が１０分以内の場合には、車両はアイドルストップ状態にあり鉛電池１から補機６に電力を供給している可能性が高い。鉛電池１からスタータ９に供給される放電電流積算値及びアイドルストップ状態で補機６に供給される放電電流積算値は経験的に算出でき、これに安全性を加味したマージンを加えることで、鉛電池１から放電した合計の放電電流積算値を得ることができる。このため、ステップ１０４では、基準となる鉛電池１のＳＯＣを、ステップ１０６で演算した最後の鉛電池１のＳＯＣと、それまでの電流積算値から合計の放電電流積算値を差し引いた電流積算値とで演算する。
【００３２】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る電池状態検出システムの第２の実施の形態について説明する。本実施形態は、エンジン停止中の鉛電池１のＳＯＣをより精度よく演算（推定）することができる電池状態検出システムの例である。なお、本実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素及びステップには同一の符号を付してその説明を省略し、以下、異なる箇所のみ説明する。
【００３３】
本実施形態では、ＲＯＭにプログラムデータとして、図２に示すように、各電流（例えば、−３０，−２０，−１０，−５，５，１０，２０，３０Ａ）で、各ＳＯＣ（例えば、０，２０，４０，６０，８０，９０，１００％）に、鉛電池１と同仕様の複数の鉛電池を充電した場合に、充電後の開回路電圧の各所定時間の推移（０．５，１，３，６，８，１０，１２ｈ）を表した複数のマップが記憶されており、ステップ１０２でＲＡＭに展開されている。また、図４に示すように、本実施形態の充電状態演算ルーチンは、図３に示した第１実施形態の充電状態演算ルーチンに対し、ステップ１０３、ステップ１１３〜ステップ１２４での処理が異なっている。
【００３４】
図４のステップ１１３では、鉛電池１の充電による分極を解消させ鉛電池１の正確なＯＣＶを測定する（ステップ１３２参照）ために、ステップ１０６で最後に演算した鉛電池１のＳＯＣにより上限時間を変動させている。すなわち、本実施形態では、ステップ１１３において、上限時間をＳＯＣ０〜８０％の場合には３時間、９０％の場合には６時間、１００％の場合には１２時間に設定している。
【００３５】
ステップ１１３で否定判断のときは、次のステップ１１６で所定時間（例えば、１時間）毎に鉛電池１のＯＣＶを測定する。ステップ１２２で図２に示したマップで鉛電池１のＯＣＶを決定して、すなわち、前回のノーマルモード時において最後に演算された鉛電池１のＳＯＣ、前回のノーマルモード時において最後に測定された電流値、及び、スリープモードへの移行から上限時間経過前に第１の電流供給系統Ｐ１から電力が供給されるまでの経過時間をマップに代入してＯＣＶを決定して、ステップ１２４でＯＣＶ等のデータをＥＥＰＲＯＭに書き込んでステップ１０３に戻る。ステップ１０３では、ＥＥＰＲＯＭ１０Ａに書き込まれた鉛電池１のＯＣＶを読み出して、ＯＣＶ−ＳＯＣマップにより鉛電池１のＳＯＣを演算する。
【００３６】
＜作用等＞
次に、上記実施形態の電池状態検知システム１２の作用、効果等について説明する。
【００３７】
上記（第１、第２）実施形態の電池状態検知システム１２では、マイコン１０への電力供給系統が、車両の発電機７からＩＧＮスイッチ５を介さずに電力を供給する第１の電力供給系統Ｐ１と、鉛電池１から電力を供給する第２の電力供給系統Ｐ２との合計二系統を有している。また、マイコン１０は、第１の電力供給系統Ｐ１（及び第２の電力供給系統Ｐ２）を介して発電機７から電力が供給されたときに、ノーマルモードでの動作を開始して鉛電池１のＳＯＣを演算し、発電機７からの電力の供給が停止し、第２の電力供給系統Ｐ２を介して鉛電池１から電力が供給されたときに、ＣＰＵの動作クロック周波数が下げられ、バッテリの充電状態を演算しないスリープモードで動作するため、ノーマルモードより低消費電力となる。また、上限時間が経過したときの鉛電池１のＯＣＶをＥＥＰＲＯＭ１０Ａに書き込んだ後、鉛電池１からの電力供給が遮断される（ステップ１３６）。従って、電池状態検知システム１２によれば、アイドルストップ中を含め車両のエンジン停止中の鉛電池１の電力消費を抑えることができる。
【００３８】
また、上記実施形態の電池状態検知システム１２では、スリープモードにおいて、鉛電池１の電圧が安定したとみなせる時点でバッテリのＯＣＶを取り込むようにしたので（ステップ１３２）、充放電分極に拘わらず、鉛電池１の正確なＯＣＶを把握することができ、鉛電池１のＳＯＣを精度よく演算することができる（ステップ１０３、１０４）。
【００３９】
更に、第２実施形態の電池状態検知システム１２では、上限時間をノーマルモードにおいて演算された鉛電池１のＳＯＣに応じて変動させるようにした（ステップ１１４）。車両はいつエンジン始動が始まるか不明なため、鉛電池１の分極が解消された（とみなされる）状態となる上限時間はより短い時間であることが望ましく、上限時間を鉛電池１のＳＯＣに応じて変動させることで、精度よく鉛電池１のＯＣＶを取り込み、正確なＳＯＣの演算に寄与することが可能となる。
【００４０】
また、第２実施形態の電池状態検知システム１２では、上限時間に至る前にＩＧＮスイッチ５がオン状態となり鉛電池１の正確なＯＣＶを測定できない状況下でも、各電流で各ＳＯＣに、鉛電池１と同仕様の複数の鉛電池を充電した場合に、充電後の開回路電圧の推移を表したマップを用いて鉛電池１のＯＣＶを演算している。このため、第２実施形態の電池状態検知システム１２によれば、鉛電池１の正確なＳＯＣを演算することができる。
【００４１】
本発明者らは、車載試験にて第２実施形態の電池状態検知システム１２の精度を確認した。満充電状態より所定量放電した鉛電池１を車載し、走行後の電圧データより、図２に示したマップを用いて鉛電池１のＳＯＣを演算した（以下、便宜上、実施例という。）。また、図２に示したマップを用いずに走行後の鉛電池１の開回路電圧（ステップ１１６）により鉛電池１のＳＯＣを演算した（以下、便宜上、比較例という。）。
【００４２】
下表１に実施例、比較例の結果及び実際に鉛電池１を放電して求めた真値を示す。表１に示すように、実施例において、精度よく鉛電池１のＳＯＣが演算されている。
【００４３】
【表１】
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【００４４】
なお、上記実施形態では、鉛電池１に現在標準的に使用されている定格電圧１２Ｖのものを示したが、ＩＳＳ用として欧州等で使用されている定格電圧３６Ｖや他の定格電圧のものに本発明を適用可能なことは云うまでもない。また、上記実施形態では、説明の便宜上、スイッチ２をマイコン１０の外に配置した例を示したが、スイッチ２をマイコン１０に内蔵するようにしてもよい。逆に、ＥＥＰＲＯＭ１０Ａはマイコン１０に内蔵した例を示したが、マイコン１０の外に配置するようにしてもよい。また、上記実施形態では、鉛電池１のＳＯＣをマイコン１０で演算する例を示したが、演算能力の高い車両制御システム１１側で演算するようにしてもよい。このような形態では、車両制御システム１１が本発明の電池状態検知システムの一部を構成することになる。
【００４５】
また、第１実施形態では、経験的に算出した合計の放電電流積算値を導入した簡易な例を示したが、第２実施形態と同様に、ステップ１１８の前にステップ１１６を置き、所定時間毎に鉛電池１のＯＣＶを測定し、測定したＯＣＶと電流積算値とのマップにより正確な放電電流積算値を演算するようにしてもよい。
【００４６】
一方、第２実施形態では、ステップ１０３での説明を簡単にするために、ステップ１２４で鉛電池１のＯＣＶをＥＥＰＲＯＭ１０Ａに書き込む例を示したが、ステップ１０２〜１２２ではマイコン１０はシャットダウン（電力供給の遮断が）されないため、ステップ１０３において、例えば、経過時間や処理状況を把握するためのフラグを参照する等の処理を行うことで、ステップ１１３〜１２２からステップ１０３に戻ったことが判断できるため、必ずしもステップ１２４でのＥＥＰＲＯＭ１０Ａへの書き込みを行うことはなく、ステップ１２２からステップ１０３へ戻るようにしてもよい。このような態様では、スリープモードにおいて上限時間経過前に第１の電力供給系統Ｐ１から電力が供給されたときに、バッテリの開回路電圧をＥＥＰＲＯＭ１０Ａに記録しないことになる。
【００４７】
また、上記実施形態では、説明を簡単にするために、鉛電池１のＳＯＣを演算する際に、鉛電池１の温度については言及しなかったが、鉛電池１のＳＯＣは温度にも依存するため、例えば、鉛電池１の電槽中央部の隔壁にセンサ挿入孔を形成して、このセンサ挿入孔にサーミスタ等の温度センサを挿入して接着剤で固定し、マイコン１０がノーマルモードにおいてＡ／Ｄセンサを介して所定時間（例えば、１分）毎に温度センサの温度データを取り込み、取り込んだ温度データで鉛電池１のＳＯＣを温度補正すれば、更に精度よく鉛電池１のＳＯＣを把握することができる。
【００４８】
そして、上記実施形態の電池状態検知システム１２を搭載した自動車は、エンジン停止中の鉛電池１の消費電力が小さく、かつ、電池状態検知システム１２が鉛電池１の正確なＳＯＣを車両制御システム１１に報知するため、エンジン再始動（ＩＳＳ）の際のエンストを免れることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明はエンジン停止時に低消費電力で、バッテリの充電状態を精度よく推定することができる電池状態検知システム及び該システムを備えた自動車を提供するものであるため、電池状態検知システムないし自動車の製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明が適用可能な第１及び第２実施形態の電池状態検知システム及び車両のブロック配線図である。
【図２】第２実施形態の電池状態検知システムのマイコンのＲＯＭに記憶された電流、ＳＯＣ、時間に対するＯＣＶを模式的に示すマップである。
【図３】第１実施形態の電池状態検知システムのマイコンのＣＰＵが実行する充電状態演算ルーチンのフローチャートである。
【図４】第２実施形態の電池状態検知システムのマイコンのＣＰＵが実行する充電状態演算ルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
１  鉛電池（バッテリ）
５  イグニッションスイッチ
７  発電機
９  スタータ（エンジン始動用スタータ）
１０  マイクロコンピュータ（バッテリコントローラ）
１０Ａ  ＥＥＰＲＯＭ（不揮発性メモリ）
１２  電池状態検知システム
Ｐ１  第１の電力供給系統
Ｐ２  第２の電力供給系統
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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