(57)【要約】【課題】バッテリの劣化状況等によらずに正確な状態判定が可能なバッテリ状態検知装置を提供する。【解決手段】このバッテリ状態検知装置では、バッテリ１の出力電圧を電圧センサ２３で検出し、その検出電圧の波形に基づいてエンジンのクランキング回転数を検出し、そのクランキング回転数を考慮してバッテリ１の状態を検知する。より詳細には、エンジンのクランキングが行われる際に、電圧センサ２３が検出する検出電圧の波形に含まれるいずれか１つのピークを含む１波形周期以下の期間内における波形に基づいて、エンジンのクランキング回転数を検出する。【選択図】図３
2007083965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車に搭載されたバッテリの状態を管理するバッテリ状態検知装置であって、
前記バッテリの出力電圧を検出する電圧センサと、
前記電圧センサの検出電圧を考慮して、前記バッテリの状態を検知する処理部と、
を備え、
前記処理部は、エンジンのクランキングが行われる際に、前記電圧センサが検出する前記検出電圧の波形に含まれるいずれか１つのピークを含む１波形周期以下の期間内における前記波形に基づいて、前記エンジンのクランキング回転数を検出し、そのクランキング回転数を考慮して前記バッテリの状態を検知することを特徴とするバッテリ状態検知装置。
【請求項２】
請求項１に記載のバッテリ状態検知装置において、
前記処理部は、前記クランキング回転数が予め設定された基準回転数以上であるか否かを考慮して前記バッテリの状態を検知することを特徴とするバッテリ状態検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリの状態を管理するバッテリ状態検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のバッテリ状態検知装置におけるバッテリの状態判定では、エンジン始動時のバッテリの出力電圧の降下量とそのときに流れる電流値とからバッテリの内部抵抗を測定し、その測定した内部抵抗値に基づいてバッテリの劣化度が判定されるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、バッテリの劣化状況には格子腐食とサルフェーションが重なった場合など種々のタイプがあり、劣化状況によっては実際の内部抵抗とバッテリの開放電圧との相関関係が悪くなり、これによって、実際の内部抵抗と、エンジン始動時のバッテリ出力電圧の降下量との相関関係も悪くなる場合がある。この場合、出力電圧の降下量を直接的に用いて状態判定を行う上記の従来技術では正確な状態判定が困難となる。
【０００４】
そこで、本発明の解決すべき課題は、バッテリの劣化状況等によらずに正確な状態判定が可能なバッテリ状態検知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】
【０００５】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明では、自動車に搭載されたバッテリの状態を管理するバッテリ状態検知装置であって、前記バッテリの出力電圧を検出する電圧センサと、前記電圧センサの検出電圧を考慮して、前記バッテリの状態を検知する処理部とを備え、前記処理部は、エンジンのクランキングが行われる際に、前記電圧センサが検出する前記検出電圧の波形に含まれるいずれか１つのピークを含む１波形周期以下の期間内における前記波形に基づいて、前記エンジンのクランキング回転数を検出し、そのクランキング回転数を考慮して前記バッテリの状態を検知する。
【０００６】
また、請求項２の発明では、請求項１の発明に係るバッテリ状態検知装置において、前記処理部は、前記クランキング回転数が予め設定された基準回転数以上であるか否かを考慮して前記バッテリの状態を検知する。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、バッテリの出力電圧を電圧センサで検出し、その検出電圧の波形に基づいてエンジンのクランキング回転数を検出し、そのクランキング回転数を考慮してバッテリの状態を検知するため、劣化状況、温度等のバッテリの搭載環境や自動車の車種等の様々な諸条件を考慮せずに、現実の状況に即応してバッテリの状態を正確に検知できる。
【０００８】
また、エンジンのクランキングが行われる際に、電圧センサが検出する検出電圧の波形に含まれるいずれか１つのピークを含む１波形周期以下の期間内における波形に基づいて、エンジンのクランキング回転数を検出するため、クランキング期間内における電圧センサの検出電圧の波形パターンが、１つのピークしか含まないようなパターンの場合であっても、検出電圧の波形に基づいてクランキング回転数を検出することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、クランキング回転数が予め設定された基準回転数以上であるか否かを考慮してバッテリの状態を検知するため、バッテリのエンジン始動能力等を的確に判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本実施形態のバッテリ状態検知装置は、自動車に搭載されたバッテリの状態が正常であるか否かを判定するものである。ここでは、バッテリが正常であるとは、バッテリからの給電によりエンジンが適切に始動できる状態と考える。まず、その条件がどのようなものであるかを下記の＜１．原理＞で考察する。そして下記の＜２．構成＞及び＜３．動作＞で、＜１．原理＞の考察に基づいて構成されたバッテリ状態検知装置の一例を紹介する。
【００１１】
＜１．原理＞
本願発明者らは、自動車に搭載されるバッテリとして、新品のバッテリと、様々に劣化した状況のバッテリとのそれぞれに対して、その充電残量を種々に変化させ、その充電残量の異なる各状態において、バッテリに対してエンジン始動時放電を行わせて、バッテリの放電前及び放電中の出力電圧を計測した。そして、劣化状況の異なる各バッテリの異なる各充電残量状態における各エンジン始動時放電を行う前の開放電圧値と、エンジン始動時放電直後の下限電圧値（放電時電圧値）との関係を調べた。
【００１２】
ここで、エンジン始動時放電とは、エンジン制御ＥＣＵ及び自動車のスタータが作動してエンジンが始動する際に行われる放電である。また、下限電圧値とは、エンジン始動時放電直に伴ってバッテリの出力電圧が低下した際のその最低値のことである。
【００１３】
図１はその試験結果をグラフ化したものであり、その横軸は各放電試験におけるエンジン始動時放電開始前のバッテリの開放電圧値に対応し、縦軸は各放電試験におけるエンジン始動時放電開始直後のバッテリの下限電圧値に対応している。また、図１中の曲線Ｇ１は新品のバッテリについての測定結果に基づいて描いたものであり、曲線Ｇ２〜Ｇ５は使用されてある程度劣化したバッテリについての測定結果に基づいて描いたものである。曲線Ｇ１〜Ｇ５は互いに劣化状況が異なったバッテリに対する試験の結果得られたものである。このうち、曲線Ｇ２〜Ｇ４は通常の使用状態に近い態様で充放電が繰り替えされたバッテリに対応し、各曲線Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４の順にバッテリの使用期間が長くなり劣化が進んでいる。また、曲線Ｇ５は頻繁に過充電状態とされたバッテリに対応している。曲線Ｇ４，Ｇ５は劣化状況（劣化の要因）が異なるが、劣化の程度（劣化度）はほぼ同等である。
【００１４】
具体的には、新品のバッテリが対応する曲線Ｇ１に着目した場合、開放電圧値が約１２．９Ｖ（ほぼ満充電状態）のときにエンジン始動時放電直後の下限電圧値は約９．７Ｖであり、開放電圧値が約１２．１Ｖのときにエンジン始動時放電直後の下限電圧値は約８．１Ｖであることを示している。また、劣化が進んだバッテリが対応する曲線Ｇ４に着目した場合、開放電圧値が約１２．５Ｖのときにエンジン始動時放電直後の下限電圧値は約８．１Ｖであることを示している。
【００１５】
図１のグラフより、バッテリの劣化が進むにつれて対応する曲線Ｇ１〜Ｇ５がグラフの概ね右方向（又は右下方向）にシフトしていることが分かる。特に、下限電圧値が所定の基準レベル（例えば、９Ｖ）以下の領域では、曲線Ｇ１を基準とした曲線Ｇ２〜Ｇ５の右方向へのシフト量が対応するバッテリの劣化の進みに応じて増加する傾向にあることが分かる。
【００１６】
このことを考慮すると、エンジン始動時放電を行った際のバッテリの開放電圧及び下限電圧により定まる図１のグラフ上の例えば点Ｐ１（ＶＯ，ＶＬ）が、新品のバッテリが対応する曲線Ｇ１上の対応する点Ｐ２（ＶＮ，ＶＬ）を基準として、横軸右方向にシフトしているシフト量Ｄを用いてバッテリの劣化度を判定することが可能である。このようにバッテリの劣化度が判定すれば、そのバッテリの開放電圧値と下限電圧値との関係（例えば、曲線Ｇ１〜Ｇ５）を劣化度に応じて規定することができるので、その規定に基づけば、開放電圧を検出するだけで、エンジン制御ＥＣＵ及び自動車のスタータを作動させてエンジンを始動させた際の下限電圧値を予測することができる。
【００１７】
そして他方で、エンジンの始動に必要な電圧が判明すれば、その電圧を始動限界レベル（例えば、図１中の始動限界線Ｌ０１）とし、下限電圧値が始動限界レベル（始動限界線Ｌ０１）以上であるか否かを検出することで、下限電圧値によってエンジンを始動できるか否か、即ちバッテリが正常であるか否かを判定することが可能となる。
【００１８】
しかしながら、本願発明者らは、上記の始動限界線Ｌ０１が、自動車の車種や個体差など、具体的には自動車内の電源回路における抵抗値等の諸要因によってバラツキが大きいという見知を得た。一方、バッテリは、複数の車種に共通に搭載されることが多いため、自動車とその自動車に搭載されるバッテリの組合せにおいて、一律に始動限界線Ｌ０１を決定することは望ましくない。そこで、始動限界線Ｌ０１を用いずにバッテリが正常であるか否かを判定できる様に下記の第１〜第３の条件に着目した。
【００１９】
即ち、バッテリによりエンジンを始動させるのに必要な条件としては、まず第１の条件として、エンジン始動の際のエンジン制御ＥＣＵの動作電圧が確保されていることが必要である。また第２の条件として、エンジン始動の際の燃料噴射・点火系の動作電圧が確保されていることが必要である。さらに第３の条件として、エンジン着火時でのクランキング回転数が着火可能な回転数であることが必要である。
【００２０】
この実施の形態では、上記の第１〜第３の条件に着目してバッテリが正常であるか否かを判定するようにしている。以下、これらの条件について詳説する。
【００２１】
（１−１．第１の条件）
上述のように、まず第１の条件として、エンジンの始動の際のエンジン制御ＥＣＵの動作電圧が確保されていることが必要である。通常、エンジンを始動させる際には先ず、スタータのプランジャを駆動させてエンジンをクランキングさせると共に燃料噴射・点火系を制御すべくエンジン制御ＥＣＵを作動させる必要がある。そのため、エンジン制御ＥＣＵの動作電圧及びプランジャの駆動電圧を確保する必要があるが、一般に、エンジン制御ＥＣＵの動作電圧の方がプランジャの駆動電圧よりも高いので、エンジン制御ＥＣＵの動作電圧が確保されればプランジャの駆動電圧も確保される。従って、まずエンジン始動の際のエンジン制御ＥＣＵの動作電圧を確保することが必要である。
【００２２】
実際には、この実施の形態では、図２において、イグニションスイッチがオンになって突入電流が流れた時点Ｔ０１で現れるバッテリの下限電圧（バッテリ放電開始直後の下限電圧）ＶＬが、エンジン制御ＥＣＵに対する所定の動作可能電圧値Ｖｃ以上であるか否かを判定することで、第１の条件を満たしているか否かの判定を行う。
【００２３】
なお、上記の所定の動作可能電圧値Ｖｃとは、エンジン制御ＥＣＵの動作を確保する電圧値であり、エンジン制御ＥＣＵの動作に必要な最低電圧値（例えば４Ｖ）と同じ値又はその値よりも高い値である。即ち、所定の動作可能電圧値Ｖｃをより高く設定するほど、エンジン始動の際のエンジン制御ＥＣＵの動作電圧をより十分に確保できることになる。
【００２４】
このように、第１の条件を満たしている場合（即ちバッテリ放電開始直後の下限電圧ＶＬがエンジン制御ＥＣＵに対する所定の動作可能電圧値Ｖｃ以上である場合）は、イグニションスイッチがオンにされると、エンジンがクランキングすると共に燃料噴射・点火系を制御すべくエンジン制御ＥＣＵが適切に作動する。
【００２５】
（１−２．第２の条件）
ただし、エンジン制御ＥＣＵが作動した場合であっても、燃料噴射・点火系が動作してエンジンの燃料噴射・点火が行われなければ、エンジンは始動しない。従って、上述のように、第２の条件として、エンジン始動の際の燃料噴射・点火系の動作電圧が確保されていることが必要である。実際には、この実施の形態では、図２において、エンジン着火時Ｔ０２でのバッテリの出力電圧（着火時電圧）Ｖａが燃料噴射・点火系に対する所定の動作可能電圧値Ｖｔ以上であるか否かを判定することで、第２の条件を満たしているか否かを判定する。
【００２６】
なお、上記の所定の動作可能電圧値Ｖｔとは、燃料噴射・点火系の動作を確保する電圧値であり、燃料噴射・点火系の動作に必要な最低電圧（例えば５Ｖ）と同じ値又はその値よりも高い値である。即ち、所定の動作可能電圧値Ｖｔをより高く設定するほど、エンジン始動の際の燃料噴射・点火系の動作電圧をより十分に確保できることになる。
【００２７】
なお、上記の着火時電圧Ｖａの検出方法としては、例えば図２を参照して、バッテリの出力電圧の波形について、その出力電圧波形におけるその直近極小点Ｐｂからの立ち上がり幅ΔＶ１が、その直近極小点Ｐｂでの電圧値とエンジン始動時放電前のバッテリ開放電圧値Ｖ０との電圧差ΔＶ２の所定割合（例えば５０％）以上に達した場合に、その直近極小点Ｐｂでの電圧値を着火時電圧Ｖａとする。
【００２８】
このように、第２の条件を満たしている場合（即ちエンジン始動の際の燃料噴射・点火系の駆動電圧が確保されている場合）は、エンジン燃料噴射の際に適切に燃料噴射が行われると共にエンジン点火の際に適切にエンジン点火が行われる。
【００２９】
（１−３．第３の条件）
ただし、エンジン着火時Ｔ０２にエンジン点火が適切に行われた場合であっても、エンジン着火時Ｔ０２でのクランキング回転数がエンジンの着火最低回転数未満であれば、エンジンへの着火が行われない。即ち、エンジン着火時Ｔ０２でのバッテリの出力電圧が低いと、エンジン着火時Ｔ０２でのクランキング回転数が低下してしまって、エンジンの着火が不能となる事態が生じ得る。従って、上述のように、第３の条件として、エンジン着火時Ｔ０２でのクランキング回転数が着火可能な回転数であることが必要である。実際には、この実施の形態では、エンジン着火時Ｔ０２でのクランキング回転数が予め設定された所定の着火可能回転数（基準回転数）ｎ０１以上であるか否かを判定することで、第３の条件を満たしているか否かを判定する。
【００３０】
なお、上記の所定の着火可能回転数ｎ０１とは、エンジンの着火を確保するクランキング回転数であり、エンジンの着火に必要な最低回転数と同じ値又はそれよりも高い値である。即ち、所定の着火可能回転数ｎ０１をより高く設定するほど、エンジンの着火をより十分に確保できることになる。以下、上記のエンジン着火時Ｔ０２でのクランキング回転数の検出方法について詳述する。
【００３１】
エンジン始動時のバッテリの出力電圧の振る舞いとして、図２に示すように、時刻Ｔ０１でイグニッションスイッチがオンされると（このとき、バッテリからスタータに突入電流が流れる）、エンジンのクランキング動作に伴い、バッテリの出力電圧が振動するようになっている。その出力電圧の振動は、スタータがエンジンをクランキングする際の負荷が、エンジンのサイクル中の状態（吸気、圧縮、膨張、排気）により変動するため、エンジン及びスタータの回転数が振動することにより生じるものである。このため、この出力電圧の振動の周期等を検出することにより、エンジンのクランキング回転数を検出することができるようになっている。
【００３２】
そこで、本実施形態では、エンジン着火点Ｔ０２の直前のピークＰｔを含む１波形周期（出力電圧波形の１周期分の期間）以下の期間内における電圧波形に基づいて、エンジン着火時Ｔ０２でのクランキング回転数を検出するようになっている。より好ましくは、ピークＰｔを含む４分の３波形周期以下、あるいは半波形周期以下、あるいは４分の１波形周期以下の期間内における電圧波形に基づいて、クランキング回転数を検出するようになっている。
【００３３】
より具体的には、例えば以下のような検出手法が採用可能である。
【００３４】
(a) バッテリの出力電圧がピークＰｔに到達してから、谷を経て再びピークＰｔと同じ値に出力電圧が到達するまでのの期間長（すなわち、波形の半周期分に相当する期間長）Ｄ１を計測し、その期間長Ｄ１に基づいてクランキング回転数を算出する手法。
【００３５】
(b) エンジン着火点Ｔ０２である極小点Ｐｂから時間的に遡り、その極小点Ｐｂから出力電圧がピークＰｔを経て極小点Ｐｂと同一の値になるまでの期間長（すなわち、波形の半周期分に相当する期間長）Ｄ２を計測し、その期間長Ｄ２に基づいてクランキング回転数を算出する手法が採用可能である。
【００３６】
(c) 上記の期間長Ｄ１，Ｄ２の平均値に基づいてクランキング回転数を算出する手法。
【００３７】
(d) 出力電圧がピークＰｔからエンジン着火点Ｔ０２である極小点Ｐｂに到達するまでの期間長（すなわち、波形の４分の１周期分に相当する期間長）Ｄ３を計測し、その期間長Ｄ３に基づいてクランキング回転数を算出する手法。
【００３８】
なお、図２の出力電圧の波形は、クランキング期間中に１つのピークしか持たない場合の例を示している。このような波形パターンは、クランキングの開始直後にエンジンが始動するような自動車の場合に見られるもので、本実施形態に係る技術は、このような自動車を主な適用対象として創出されたものである。よって、クランキング期間中におけるバッテリの出力電圧波形にピークが１つしかないことが予め分かっている場合には、バッテリの出力電圧がスタータモータへの突入電流により下限点Ｌｍまで低下した後、最初に現れる波形のピークＰｔに基づいて上記期間長Ｄ１〜Ｄ３の計測を行うようにしてもよい。そして、この場合は、下限点Ｌｍの次に現れる波形の極小点Ｐｂがエンジン着火点Ｔ０２であると判断されることとなる。
【００３９】
このように、第３の条件を満たしている場合（即ちエンジン着火時Ｔ０２でのクランキング回転数が所定の着火可能回転数ｎ０１以上である場合）は、エンジンの点火によりエンジンが着火されてエンジンが始動される。
【００４０】
このように、この実施の形態では、第１の条件（即ちバッテリ放電開始直後の下限電圧ＶＬがエンジン制御ＥＣＵに対する所定の動作可能電圧値Ｖｃ以上であるか否か）、第２の条件（即ち着火時電圧Ｖａが燃料噴射・点火系に対する所定の動作可能電圧値Ｖｔ以上であるか否か）及び第３の条件（即ちエンジン着火時Ｔ０２でのクランキング回転数が所定の着火可能回転数ｎ０１以上であるか否か）を満たすか否かを判定するだけで、バッテリからの給電によりエンジンを適切に始動させることができるか否か（即ちバッテリの状態が正常であるか否か）を容易に判定することが可能となる。
【００４１】
＜２．構成＞
本実施形態に係るバッテリ状態検知装置は、図３のように、バッテリ１の出力電流を検出する電流センサ２１と、バッテリ１の出力電圧を検出する電圧センサ２３と、電圧センサ２３の検出結果に基づきバッテリ１の状態が正常であるか（即ちエンジンの始動性に関して正常であるか）否かを判定すると共に電流センサ２１の検出結果に基づきバッテリ１の容量判定・劣化判定を行う処理部（処理手段、クランキング回転数検出手段）２５と、処理部２５の判定結果を出力する出力部２９と、処理部２５によるバッテリ１の状態判定に必要なデータ（上記の所定の動作可能電圧値Ｖｃ，Ｖｔ及び所定の着火可能回転数ｎ０１）等を記憶している記憶部２７とを備える。
【００４２】
バッテリ１は、その負極が接地され、その正極がイグニションスイッチ６を介してスタータＳＴ、燃料噴射・点火系７及びエンジン制御ＥＣＵ８に接続されている。これにより、イグニションスイッチ６がオンにされると、イグニションスイッチ６を介してバッテリ１からの給電がスタータＳＴ、燃料噴射・点火系７及びエンジン制御ＥＣＵ８に供給される様になっている。なお、燃料噴射・点火系７とは、エンジンへの燃料噴射を行うインジェクタ及びエンジン点火を行う点火プラグ及びそれらを動作させるための回路であり、エンジン制御ＥＣＵ８とは、燃料噴射・点火系７を制御するＥＣＵのことである。
【００４３】
処理部２５は、図４のように、第１の条件（即ちバッテリ放電開始直後の下限電圧ＶＬがエンジン制御ＥＣＵ８に対する所定の動作可能電圧値Ｖｃ以上であるか否か）の判定を行う第１条件判定部２５ａと、第２の条件（即ち着火時電圧Ｖａが燃料噴射・点火系７に対する所定の動作可能電圧値Ｖｔ以上であるか否か）の判定を行う第２条件判定部２５ｂと、第３の条件（即ちエンジン着火時Ｔ０２でのクランキング回転数が所定の着火可能回転数ｎ０１以上であるか否か）の判定を行う第３条件判定部２５ｃと、これらの各条件判定部２５ａ〜２５ｃでの判定結果に基づいてバッテリ１の状態が正常であるか否かを総合判定し、その総合判定結果を出力部２９に出力する総合判定部２５ｄとを備える。
【００４４】
出力部２９は、例えば、液晶表示パネル等の表示装置や音声出力装置等として構成される。なお、バッテリ１の状態に応じて自動車に搭載されている各種の負荷（例えばオーディオ機器等）の遮断制御等を行う場合は、出力部２９は、負荷電源制御ユニット等としても構成される。
【００４５】
＜３．動作＞
次に、図5に基づきこのバッテリ状態検知装置の動作を説明する。なお、本実施形態では、ステップＳ１〜Ｓ１２で、エンジンの始動性の観点からバッテリ１が正常であるか否かを判定し、その判定の結果、バッテリが正常と判定されない場合には、ステップＳ１３〜Ｓ１５でバッテリ１の残容量を判定し、且つステップＳ１６〜Ｓ２０でバッテリ１の劣化状態を判定し、それらの判定結果（残容量及び劣化状態）を考慮して最終的にバッテリ１が正常であるか否かを判定している。また、ここでは、エンジンが着火した場合のバッテリ１の出力電圧の波形に基づき上記の第１〜第３の条件を満たしているか否かが判定されている。
【００４６】
ステップＳ１で、イグニションスイッチ６がオンにされると、イグニションスイッチ６を介してバッテリ１からの給電がスタータＳＴ、燃料噴射・点火系７及びＥＣＵ８に供給されると共に、その給電中のバッテリ１の出力電圧及び出力電流が電圧センサ２３及び電流センサ２１により検出される。そして、その電圧センサ２３の検出結果に基づき、処理部２５により、エンジンが着火したか否かの判定が行われる。より詳細には、図２を参照して、電圧センサ２３により検出されたバッテリ１の出力電圧１３の波形のその直近極小値Ｐｂからの立ち上がり幅ΔＶ１が、その直近極小値Ｐｂでの電圧値とエンジン始動時放電前のバッテリ開放電圧値Ｖ０との電圧差ΔＶ２の所定割合（例えば５０％）以上に達した場合に、エンジンが着火したと判定される。そしてステップＳ１で、エンジンが着火したと判定された場合は、ステップＳ２に進む。なお、ステップＳ２以降では、このステップＳ１で得られたバッテリ出力電圧波形（即ちエンジンが着火した場合のバッテリ出力電圧波形）に基づき、第１から第３の条件が満たされているか否かの判定が行われる。
【００４７】
ステップＳ２では、処理部２５により、エンジンが着火した場合の当該バッテリ出力電圧波形に基づき、エンジン着火時Ｔ０２のバッテリ１の出力電圧（着火時電圧）Ｖａが検出される。より詳細には、ステップＳ１のエンジン着火の判定の際に着目した直近極小値Ｐ１での電圧値が当該着火時電圧Ｖａとして用いられる。
【００４８】
そしてステップＳ３で、処理部２５により、着火時電圧Ｖａが予め設定されている燃料噴射・点火系７に対する所定の動作可能電圧値Ｖｔ以上であるか否か（即ち第２の条件が満たされているか否か）の判定が行われる。そして、その判定の結果、所定の動作可能電圧値Ｖｔ以上であると判定された場合は、ステップＳ４に進み、他方、所定の動作可能電圧値Ｖｔ未満であると判定された場合は、ステップＳ１１に進む。
【００４９】
他方、ステップＳ４に進んだ場合は、処理部２５により、当該バッテリ出力電圧波形に基づき、上記の＜１．原理＞の（１−３．第３の条件）の様にしてエンジン着火時Ｔ０２のクランキング回転数の検出が行われる。
【００５０】
次のステップＳ５では、ステップＳ４での検出の結果、エンジン着火時Ｔ０２のクランキング回転数が検出できた場合は、ステップＳ６に進み、他方、エンジン着火時Ｔ０２のクランキング回転数が検出できなかった場合は、ステップＳ７に進む。
【００５１】
そしてステップＳ６に進んだ場合は、処理部２５により、ステップＳ５で検出されたクランキング回転数が予め設定されている所定の着火可能回転数ｎ０１以上であるか否か（即ち第３の条件が満たされているか否か）の判定が行われる。そして、その判定の結果、所定の着火可能回転数ｎ０１以上である場合は、ステップＳ７に進み、他方、所定の着火可能回転数ｎ０１未満である場合は、ステップＳ１１に進む。
【００５２】
ステップＳ７に進んだ場合は、処理部２５により、当該バッテリ出力電圧波形に基づき、バッテリ１の放電開始直後の下限電圧値ＶＬが予め設定されているＥＣＵ８に対する所定の動作可能電圧値Ｖｃ以上であるか否か（即ち第１の条件が満たされているか否か）の判定が行われる。そして、その判定の結果、所定の動作可能電圧値Ｖｃ以上であると判定された場合は、ステップＳ８に進み、他方、所定の動作可能電圧値Ｖｃ未満であると判定された場合は、ステップＳ１１に進む。
【００５３】
ステップＳ８では、処理部２５によりバッテリ１の状態は（エンジンの始動性に関して）正常であると判定され、その判定結果が出力部２９に出力される。次いでステップＳ９で、処理部２５により、電流センサ２１により検出されるバッテリ１の充電量の収支が積算され、ステップＳ１０で、制御部２５により満充電判定等の所定の処理が行われる。そして、その処理の結果、処理部２５により満充電であると判定された場合は、制御部２５により、バッテリ１に対する充電が停止されるなどして過充電を防止する制御が行われる。
【００５４】
他方、ステップＳ３，Ｓ６又はＳ７からステップＳ１１に進んだ場合は、処理部２５によりバッテリ１に注意が必要と判定され、その旨の情報が出力部２９により出力される。また、出力部２９により、バッテリ１に注意が必要である旨の注意表示や注意を促す音声出力等が行われる。また、出力部２９として負荷電源制御ユニットを含む場合等は、この負荷電源制御ユニットによりバッテリ１の状態に応じて自動車に搭載されている各種の負荷（例えばオーディオ機器等）の遮断制御等が行われる。そしてステップＳ１２に進む。
【００５５】
ステップＳ１２では、電流センサ２１によって検出されたバッテリ１の充電量の収支を処理部２５で積算し、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、バッテリ１の充電収支が、自動車の所定の放置日数（例えば１週間）分の暗電流等を考慮した所定の値Ｐｃを超えているか否かを判断し、超えていれば、所定の放置日数分の暗電流を考慮してもバッテリ１に対して充電が充分に行われていると判断し、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、総合判断部２５ｄを通じて、バッテリ１が正常状態である旨の情報を出力部２９に出力する。しかる後、ステップＳ１２以降の処理を繰り返す。
【００５６】
一方、ステップＳ１２で、バッテリ１の充電収支が上記の所定の値Ｐｃ以下であると判断した場合は、ステップＳ１５に進み、まずはステップＳ１６で満充電状態か否かを判断する。
【００５７】
ステップＳ１６で、満充電でないと判断した場合は、ステップＳ１２に戻って、それ以降の処理を繰り返す。
【００５８】
一方、ステップＳ１６で、満充電であると判断した場合は、ステップＳ１７に進み、再度、バッテリ１の充電収支が上記の所定の値Ｐｃを超えているか否かを判断する。そして、バッテリ１の充電収支が上記の所定の値Ｐｃを超えていると判断した場合は、所定の放置日数分の暗電流を考慮してもバッテリ１に対して充電が充分に行われていると判断し、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８では、総合判断部２５ｄを通じて、バッテリ１が正常状態である旨の情報を出力部２９に出力する。しかる後、ステップＳ１２以降の処理を繰り返す。
【００５９】
一方、ステップＳ１７において、バッテリ１の充電収支が上記の所定の値Ｐｃ以下であると判断した場合は、バッテリ１の満充電までの充電量が少ないと判断して、このバッテリ１が寿命であると判断し、ステップＳ１９において、その旨の情報を出力部２９に出力する。この場合、バッテリ１の寿命がつきている旨の警告表示や警告に係る音声出力等を行う。また、出力部２９として負荷電源制御ユニットを含む場合等においては、この負荷電源制御ユニットによって、バッテリ１の状態に応じて自動車に搭載されている各種の負荷（例えばオーディオ機器等）の遮断制御等を行う。
【００６０】
以上の様に構成されたバッテリ状態検知装置によれば、バッテリ１の出力電圧を電圧センサ２３で検出し、その検出電圧の波形に基づいてエンジンのクランキング回転数を検出し、そのクランキング回転数を考慮してバッテリ１の状態を検知するため、劣化状況、温度等のバッテリの搭載環境や自動車の車種等の様々な諸条件を考慮せずに、現実の状況に即応してバッテリ１の状態を正確に検知できる。
【００６１】
また、エンジンのクランキングが行われる際に、電圧センサ２３が検出する検出電圧の波形に含まれるいずれか１つのピークを含む１波形周期以下の期間内における波形に基づいて、エンジンのクランキング回転数を検出するため、クランキング期間内における電圧センサ２３の検出電圧の波形パターンが、１つのピークしか含まないようなパターンの場合であっても、検出電圧の波形に基づいてクランキング回転数を検出することができる。
【００６２】
また、クランキング回転数が予め設定された着火可能回転数ｎ０１以上であるか否かを考慮してバッテリ１の状態を検知するため、バッテリ１のエンジン始動能力等を的確に判定することができる。
【００６３】
なお、上記実施形態では、第１〜第３の条件のうちの全てを判定するようにしたが、少なくとも第３の条件について判定するようにしれば、第１及び第２の条件については判定を省略してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】劣化状況及び充電残量の異なるバッテリについて開放電圧とエンジン始動時の下限電圧とを試験により測定した測定結果を示すグラフである。
【図２】エンジンの始動の際におけるバッテリの出力電圧の変化を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るバッテリ状態検知装置を示すブロック図である。
【図４】図３のバッテリ状態検知装置の処理部を示すブロック図である。
【図５】図３のバッテリ状態検知装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
１  バッテリ
２３  電圧センサ
２５  処理部
ｎ０１  所定の着火可能回転数
Ｖａ  着火時電圧
Ｖｃ  エンジン制御ＥＣＵに対する所定の動作可能電圧値
ＶＬ  バッテリ放電開始直後の下限電圧値
ＶＯ  エンジン始動時放電前のバッテリ開放電圧値
Ｖｔ  燃料噴射・点火系に対する所定の動作可能電圧値
【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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