(57)【要約】【課題】バッテリ充電装置のバッテリの劣化度に応じた最適な充電制御を行うことができるようにする。【解決手段】バッテリ劣化度検出手段１ａは、バッテリ２の劣化度を検出する。バッテリ充電量算出手段１ｂは、バッテリ２を充電する充電量を算出する。補正値記憶手段１ｃは、劣化度に応じて充電量を補正するための補正値を記憶する。充電量補正手段１ｄは、バッテリ劣化度検出手段１ａが検出した劣化度に応じた補正値を補正値記憶手段１ｃから取得し、充電量を補正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のバッテリを充電するバッテリ充電装置において、
前記バッテリの劣化度を検出するバッテリ劣化度検出手段と、
前記バッテリを充電する充電量を算出するバッテリ充電量算出手段と、
前記バッテリ劣化度検出手段が検出した前記劣化度に応じて前記充電量を補正する充電量補正手段と、
を有することを特徴とするバッテリ充電装置。
【請求項２】
前記バッテリが正常とされる理論内部抵抗を前記バッテリの温度ごとにあらかじめ記憶した内部抵抗記憶手段をさらに有し、
前記バッテリ劣化度検出手段は、
前記バッテリの電圧と、電流と、温度とを取得するバッテリ状態取得手段と、
前記電圧と、前記電流から前記バッテリの実内部抵抗を算出する内部抵抗算出手段と、
前記内部抵抗記憶手段から、前記温度に応じた理論内部抵抗を取得し、算出された前記実内部抵抗と比較して、前記劣化度を算出する劣化度算出手段と、
を有することを特徴とする請求項１記載のバッテリ充電装置。
【請求項３】
前記バッテリに対して充電可能な充電時間を算出する充電時間算出手段と、
前記充電時間と、前記充電量補正手段に補正された補正後充電量とから前記バッテリの満充電に必要な電流値を算出する電流算出手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項１記載のバッテリ充電装置。
【請求項４】
前記充電時間算出手段は、前記車両の到着目標地までの走行時間を前記充電時間とすることを特徴とする請求項３記載のバッテリ充電装置。
【請求項５】
前記充電時間算出手段は、前記車両のリフレッシュ充電時間を前記充電時間とすることを特徴とする請求項３記載のバッテリ充電装置。
【請求項６】
前記バッテリ充電量算出手段は、
前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
前記走行状態ごとに前記温度に対する前記電圧が記憶されている電圧特性記憶手段と、
前記走行状態ごとに前記温度に対する前記電流が記憶されている電流特性記憶手段と、
前記走行状態検出手段から前記走行状態を取得し、前記バッテリ状態取得手段から前記温度を取得し、前記電圧特性記憶手段から前記走行状態と前記温度とに対応する電圧を決定する電圧決定手段と、
前記走行状態検出手段から前記走行状態を取得し、前記バッテリ状態取得手段から前記温度を取得し、前記電流特性記憶手段から前記走行状態と前記温度とに対応する電流を決定する電流決定手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項２記載のバッテリ充電装置。
【請求項７】
車両のバッテリを充電するバッテリ充電方法において、
バッテリ劣化度検出手段が、前記バッテリの劣化度を検出するステップと、
バッテリ充電量算出手段が、前記バッテリを充電する充電量を算出するステップと、
充電量補正手段が、前記バッテリ劣化度検出手段が検出した前記劣化度に応じて前記充電量を補正するステップと、
を含むことを特徴とするバッテリ充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリ充電装置、およびバッテリ充電方法に関し、特に車両のバッテリを充電するバッテリ充電装置、およびバッテリ充電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、急速な自動車普及に伴って自動車の快適性・安全性・利便性の向上に対するニーズが高まっている。そのため、自動車に取り付けられるエアコンやナビゲーションなどの車載電装品が急増している。それによって、バッテリの負荷が増大し、電圧低下や劣化などのバッテリの状態に応じた充電制御が必要になってきている。そこで、バッテリに対して過充電にならないように、満充電近辺の電圧に到達した場合には電流を可変させる充電制御を行うバッテリ充電装置が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−１１５７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記文献に示すバッテリ充電装置では、バッテリ電圧が満充電近辺の電圧に到達するまでは通常通りの充電制御を行うため、それまでの間は、バッテリの劣化度に応じた充電がされず、バッテリ上がりを生じるおそれがあるという問題があった。
【０００４】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、バッテリの劣化度に応じた最適な充電制御を行うことが可能なバッテリ充電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】
本発明では上記問題を解決するために、車両のバッテリを充電するバッテリ充電装置において、前記バッテリの劣化度を検出するバッテリ劣化度検出手段と、前記バッテリを充電する充電量を算出するバッテリ充電量算出手段と、前記バッテリ劣化度検出手段が検出した前記劣化度に応じて前記充電量を補正する充電量補正手段とを有することを特徴とするバッテリ充電装置が提供される。
【０００６】
これにより、バッテリ劣化度検出手段が、バッテリの劣化度を検出する。バッテリ充電量算出手段が、バッテリを充電する充電量を算出する。充電量補正手段が、バッテリ劣化度検出手段が検出した劣化度に応じて充電量を補正する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のバッテリ充電装置によれば、バッテリの劣化度を検出するとともに、バッテリを満充電するための充電量を算出する。そして、検出した劣化度に応じた補正値を補正値記憶手段から取得し、充電量を補正するようにした。
【０００８】
したがって、バッテリの劣化度に応じた充電により、劣化したことによって充電しにくくなったバッテリに対しても適切な充電がなされ、バッテリ上がりを防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に適用される発明の概念図である。図１に示すように、バッテリ充電装置１、バッテリ２、およびオルタネータ３がそれぞれ接続されている。バッテリ充電装置１は、バッテリ劣化度検出手段１ａ、バッテリ充電量算出手段１ｂ、補正値記憶手段１ｃ、および充電量補正手段１ｄを備えている。
【００１０】
バッテリ劣化度検出手段１ａは、バッテリ２の劣化度を検出する。バッテリ充電量算出手段１ｂは、バッテリ２を満充電にするために必要な充電量を算出する。補正値記憶手段１ｃは、バッテリ２の劣化度に応じて充電量を補正するための補正値をあらかじめ記憶している。充電量補正手段１ｄは、バッテリ劣化度検出手段１ａからバッテリ２の劣化度を受け取ると、補正値記憶手段１ｃから劣化度に応じた補正値を読み出す。そして、バッテリ充電量算出手段１ｂが算出した充電量と補正値を乗算することによって充電量を補正する。オルタネータ３は、充電量補正手段１ｄが補正した充電量に応じて発電を行い、バッテリ２に対して充電を行う。
【００１１】
これにより、バッテリ劣化度検出手段１ａがバッテリ２の劣化度を検出し、バッテリ充電量算出手段１ｂがバッテリ２を満充電にするために必要な充電量を算出する。補正値記憶手段１ｃにあらかじめ記憶された劣化度に応じた補正値によって充電量を補正するので、バッテリ２が劣化によって電流受け入れ能力が低下していることを考慮し、補正によってかさ上げした充電量をオルタネータ３が発電し、バッテリ２に対して充電を行う。したがって、劣化したことによって充電しにくくなったバッテリに対しても適切な充電がなされ、バッテリ上がりを防止することが可能となる。
【００１２】
次に、本発明に係る一実施形態のバッテリ充電装置をマスタＥＣＵに適用した場合の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図２は、本実施の形態に係るシステム構成例を示す図である。図２に示すように、マスタＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０、バッテリ２０、およびオルタネータ（ＡＬＴ）３０がバス４０を介して接続されている。また、マスタＥＣＵ１０には、ナビゲーション５０が接続されており、バッテリ２０には、電圧計２１、電流計２２、および液温計２３が接続されている。
【００１３】
マスタＥＣＵ１０は、電圧計２１と電流計２２からバッテリ２０の電圧と電流を検出し、バッテリ２０の実内部抵抗を算出する。また、マスタＥＣＵ１０は、液温計２３からバッテリ２０のバッテリ液温度を検出する。そして、バッテリ液温度に対応づけてあらかじめ記憶されており、バッテリ２０が正常とされる理論内部抵抗を取得する。また、実内部抵抗と理論内部抵抗を比較することによって、バッテリ２０の劣化度を検出する。
【００１４】
そして、バッテリ容量、バッテリ２０の目標充電電圧、および検出した電圧からバッテリ２０を満充電にするための電気量を算出し、劣化度で補正することによってバッテリ２０に充電すべき電気量を算出する。
【００１５】
また、マスタＥＣＵ１０は、車両の走行状態を検出することもできる。マスタＥＣＵ１０には、走行状態とバッテリ２０のバッテリ液温度に対応づけてバッテリ２０が発電すべき電圧および電流があらかじめ記憶されている。マスタＥＣＵ１０は、検出した走行状態とバッテリ液温度からバッテリ２０が発電すべき電圧および電流を算出し、算出した電圧および電流を劣化度に応じて補正する。そして、補正後の電圧および電流からオルタネータ３０が出力すべき仕事量を算出し、オルタネータ３０に対して指示を行う。
【００１６】
図３は、本実施の形態に用いるマスタＥＣＵのハードウェア構成例を示す図である。図３に示すように、マスタＥＣＵ１０は、マイクロコンピュータ（マイコン）１１、Ｉ／Ｆ（InterFace）１２、およびバス１３を備えており、Ｉ／Ｆ１２を介して、たとえば外部のバス４０と接続されている。
【００１７】
マイコン１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１ｂ、およびＲＡＭ（Random Access Memory）１１ｃを有している。マスタＥＣＵ１０は、ＣＰＵ１１ａによって装置全体が制御されている。ＣＰＵ１１ａには、マイコン１１の内部のバス１１ｄを介してＲＯＭ１１ｂおよびＲＡＭ１１ｃが接続されている。
【００１８】
ＲＡＭ１１ｃには、ＣＰＵ１１ａに実行させるＯＳ（Operating System）のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、ＲＡＭ１１ｃには、ＣＰＵ１１ａによる処理に必要な各種データが保存される。ＲＯＭ１１ｂには、ＯＳやアプリケーションプログラムが格納される。
【００１９】
なお、マスタＥＣＵ１０のハードウェアは、図３に示した構成に限るものではない。たとえば、バス１３にＲＯＭを接続し、このＲＯＭにＯＳやアプリケーションプログラムを格納するようにしてもよい。また、バス１３にＲＡＭを接続し、このＲＡＭにデータを一時的に保持するようにしてもよい。以上のようなハードウェア構成によって、本実施の形態の処理機能を実現することができる。
【００２０】
次に、マスタＥＣＵ１０が有する処理機能について説明する。
図４は、本実施の形態のマスタＥＣＵの処理機能を示す図である。図４に示すように、マスタＥＣＵ１０は、バッテリ状態検出部１０ａ、内部抵抗算出部１０ｂ、内部抵抗記憶部１０ｃ、劣化度算出部１０ｄ、バッテリ情報記憶部１０ｅ、電気量算出部１０ｆ、補正値記憶部１０ｇ、充電量補正部１０ｈ、時間算出部１０ｉ、電流決定部１０ｊ、走行状態検出部１０ｋ、電圧特性記憶部１０ｌ、電流特性記憶部１０ｍ、および電圧・電流決定部１０ｎを有している。
【００２１】
バッテリ状態検出部１０ａは、バッテリ２０に接続されている電圧計２１、電流計２２、および液温計２３からバッテリ２０の電圧、電流、およびバッテリ液温度を検出する。バッテリ状態検出部１０ａは、エンジン始動信号がＯＮの間、バッテリ２０に接続されている電圧計２１、電流計２２、および液温計２３から一定のサンプリング周期でバッテリ２０の電圧、電流、およびバッテリ液温度をサンプリングする。エンジン始動信号と、電圧と電流のサンプリングの関係を図５に示す。
【００２２】
図５は、エンジン始動信号と電圧、電流のサンプリングの様子を示した図である。図５（Ａ）は、エンジン始動信号を示す図であり、図５（Ｂ）は、電圧の変化と、サンプリングの様子を示す図であり、図５（Ｃ）は、電流の変化と、サンプリングの様子を示す図である。図５（Ａ）に示すように、エンジン始動信号がＯＮされると、図５（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、一定周期で電圧と電流がサンプリングされる。電流と電圧は、エンジン始動信号がＯＮされている間にｎ回のサンプリングが行われ、１回目に検出された電圧、電流をそれぞれＶ1、Ｉ1とし、２回目に検出された電圧、電流をそれぞれＶ2、Ｉ2とし、３回目に検出された電圧、電流をそれぞれＶ3、Ｉ3とし、ｎ回目に検出された電圧、電流をそれぞれＶn、Ｉnとする。なお、エンジン始動信号がＯＮされている状態とは、スタータが駆動している状態を示す。
【００２３】
図４に戻り、マスタＥＣＵ１０の処理機能を説明する。
内部抵抗算出部１０ｂは、バッテリ状態検出部１０ａからバッテリ２０の電圧と電流を受け取り、内部抵抗を算出する。たとえば、バッテリ状態検出部１０ａがサンプリングした各電圧と電流から以下に示す式（１）〜（３）を用いて各サンプリングにおける内部抵抗を算出し、式（４）を用いて各サンプリングにおける内部抵抗を平均することによって実内部抵抗を算出する。
【００２４】
Ｒ1＝（Ｖ2−Ｖ1）／（Ｉ2−Ｉ1）                                    ……（１）
Ｒ2＝（Ｖ3−Ｖ2）／（Ｉ3−Ｉ2）                                    ……（２）
・・・
Ｒn-1＝（Ｖn−Ｖn-1）／（Ｉn−Ｉn-1）                            ……（３）
Ｒ＝（Ｒ1＋Ｒ2＋・・・＋Ｒn-1）／（ｎ−１）                        ……（４）
内部抵抗記憶部１０ｃには、バッテリ２０が正常であるときの理論内部抵抗がバッテリ液温度に対応づけてあらかじめ記憶されている。
【００２５】
劣化度算出部１０ｄは、内部抵抗算出部１０ｂから内部抵抗を受け取ると、バッテリ状態検出部１０ａからバッテリ液温度を受け取る。バッテリ液温度も、電圧および電流と同様に、エンジン始動信号がＯＮされている間にｎ回サンプリングされる。
【００２６】
１回目のバッテリ液温度をＴ1とし、２回目のバッテリ液温度をＴ2とし、ｎ回目のバッテリ液温度をＴnとすると、以下に示す式（５）を用いて検出した各サンプリングにおけるバッテリ液温度を平均することによってバッテリ液温度を求める。
【００２７】
Ｔ＝（Ｔ1＋Ｔ2＋・・・＋Ｔn）／ｎ                                  ……（５）
そして、劣化度算出部１０ｄは、内部抵抗記憶部１０ｃから求めたバッテリ液温度に対応する理論内部抵抗を受け取り、算出された実内部抵抗と、あらかじめ記憶されていた理論内部抵抗とを比較することによって劣化度を算出する。劣化度を算出するときに用いるグラフを図６に示す。
【００２８】
図６は、バッテリ液温度と内部抵抗の関係を示す図である。図６に示すように、液温度−内部抵抗グラフ６０は、バッテリ液温度によって内部抵抗が変化し、バッテリ液温度が低くなると内部抵抗が急激に増加することを示している。
【００２９】
また、実線で示したグラフは、バッテリ２０が正常であるときのバッテリ液温度と内部抵抗の関係を示すグラフであり、破線で示したグラフは、バッテリ２０が劣化しているときのバッテリ液温度と内部抵抗の関係を示すグラフである。バッテリ液温度が同じであるとき、バッテリ２０が劣化すると内部抵抗が増加することを示している。
【００３０】
この実線で示したグラフと、破線で示したグラフの偏差がバッテリ２０の劣化度を示しているといえる。つまり、劣化度算出部１０ｄは、内部抵抗算出部１０ｂが算出した内部抵抗と、内部抵抗記憶部１０ｃにあらかじめ記憶されている内部抵抗がどのくらい離れているかをみることによって、バッテリ２０の劣化度を算出する。
【００３１】
図４に戻り、マスタＥＣＵ１０の処理機能を説明する。
バッテリ情報記憶部１０ｅは、バッテリ２０の目標バッテリ電圧とバッテリ容量が記憶されている。なお、目標バッテリ電圧とは、バッテリ２０を充電するときのバッテリ電圧の目標値である。
【００３２】
電気量算出部１０ｆは、ナビゲーション５０に目的地が設定されると、バッテリ情報記憶部１０ｅから目標バッテリ電圧とバッテリ容量を受け取り、バッテリ２０に充電すべき電気量（バッテリ２０が満充電になるのに必要な電気量）を算出する。
【００３３】
補正値記憶部１０ｇには、オルタネータ３０が発電すべき電流と電圧をバッテリ２０の劣化度に応じて補正する補正値が、劣化度に対応づけてあらかじめ記憶されている。また、バッテリ２０が満充電になるのに必要な電気量をバッテリ２０の劣化度に応じて補正する補正値が、劣化度に対応づけてあらかじめ記憶されている。劣化度から補正値を求めるときに用いるグラフを図７に示す。
【００３４】
図７は、バッテリの劣化度と補正値の関係の一例を示す図である。図７に示すように、劣化度−補正値グラフ６１は、劣化度によって補正値が変化し、劣化度が低くなると補正値が小さくなることを示している。なお、劣化度が０になると、補正値は１になる。つまり、劣化がない場合には、電気量算出部１０ｆ、および電圧・電流決定部１０ｎが決定した電気量、電圧、および電流を補正する必要がない。
【００３５】
図４に戻り、マスタＥＣＵ１０の処理機能を説明する。
充電量補正部１０ｈは、劣化度算出部１０ｄから劣化度を受け取ると、補正値記憶部１０ｇから劣化度に応じた補正値を受け取る。そして、電気量算出部１０ｆが算出した電気量を、補正値記憶部１０ｇから受け取った補正値によって補正する。
【００３６】
また、電圧・電流決定部１０ｎからオルタネータ３０が発電すべき電圧、電流を受け取ったときは、受け取った電圧と電流を補正値記憶部１０ｇから読み出した劣化度に応じた補正値によって補正し、オルタネータ３０に補正後の電圧、電流を発電するように指示する。なお、電圧・電流決定部１０ｎについては後述する。
【００３７】
時間算出部１０ｉは、現在地からナビゲーション５０に設定された目的地までの行程情報からどのくらいの時間充電が出来るかを算出する。行程情報とは、たとえば現在地から目的地までの距離、および充電しにくい上り坂の距離の情報である。ナビゲーション５０に対して目的地が設定され、経路が決定すると、目的地までの距離から目的地までの所要時間が算出される。算出された全行程に要する所要時間から、充電しにくい上り坂を走行する時間を減算することによって充電可能な時間を算出することができる。
【００３８】
電流決定部１０ｊは、充電量補正部１０ｈから補正後の電気量と、時間算出部１０ｉが算出した充電できる時間を受け取ると、それぞれを除算することにより、時間あたりにオルタネータ３０が発電すべき電流を算出する。
【００３９】
走行状態検出部１０ｋは、車両の走行状態を検出する。たとえば、車両が減速、レーシング、アイドル、定速、もしくは加速のどの状態であるかを検出する。たとえば、車両が加速している場合には、エンジンが発生したエネルギーの多くが車両を加速することに用いられる。
【００４０】
一方、車両が減速している場合、もしくはレーシング状態の場合には、エンジンが発生したエネルギーの多くが発電に用いることができる。また、減速している場合には、回生電流を充電に用いることも可能となる。つまり、車両の状態を検出することによって、エンジンが発生したエネルギーをどの程度発電に用いることができるかを検出することができる。
【００４１】
電圧特性記憶部１０ｌには、オルタネータ３０が発電すべき電圧が、バッテリ液温度に対応づけてあらかじめ記憶されている。電流特性記憶部１０ｍには、オルタネータ３０が発電すべき電流が、バッテリ液温度に対応づけてあらかじめ記憶されている。
【００４２】
電圧・電流決定部１０ｎは、走行状態検出部１０ｋから車両の走行状態を受け取り、バッテリ状態検出部１０ａからバッテリ液温度を受け取ると、電圧特性記憶部１０ｌに記憶されている走行状態に対応する電圧の特性を示すグラフを用いて、オルタネータ３０が発電すべき電圧を決定する。また、電流特性記憶部１０ｍに記憶されている走行状態に対応する電流の特性を示すグラフを用いて、オルタネータ３０が発電すべき電流を決定する。電圧・電流決定部１０ｎが車両の走行状態とバッテリ液温度から電圧もしくは電流を決定するときに用いる特性グラフを図８、９に示す。
【００４３】
図８は、バッテリ液温度とオルタネータが発電すべき電圧の関係を示す図である。図８に示すように、液温度−電圧グラフ６２は、バッテリ液温度によってオルタネータ３０が発電すべき電圧が変化することを示している。また、３つのグラフはそれぞれ上から、車両が減速・レーシング時、アイドル・定速時、および加速時のバッテリ液温度とオルタネータ３０が発電すべき電圧の関係を示している。
【００４４】
車両が減速・レーシング時は、エンジンが出力するエネルギーを車両の推進力として消費する必要がなくなるので、オルタネータ３０を駆動するエネルギーとして十分に使うことができる。したがって、減速・レーシング時は、オルタネータ３０が発電すべき電圧が高く設定されている。一方、車両が加速時は、エンジンが出力するエネルギーを車両の推進力として消費することが優先されるので、オルタネータ３０を駆動するエネルギーとして十分ではない。したがって、加速時は、オルタネータ３０が発電すべき電圧が低く設定されている。また、車両の減速・レーシング時、アイドル・定速時、および加速時のいずれにおいても、バッテリ液温度が低くなると、オルタネータ３０が発電すべき電圧が高くなる。
【００４５】
図９は、バッテリ液温度とオルタネータが発電すべき電流の関係を示す図である。図９に示すように、液温度−電流グラフ６３は、バッテリ液温度によってオルタネータ３０が発電すべき電流が変化することを示している。また、図８に示した液温度−電圧グラフ６２と同様に、３つのグラフはそれぞれ上から、車両が減速・レーシング時、アイドル・定速時、および加速時のバッテリ液温度とオルタネータ３０が発電すべき電流の関係を示している。
【００４６】
車両が減速・レーシング時は、エンジンが出力するエネルギーを車両の推進力として消費する必要がなくなるので、オルタネータ３０を駆動するエネルギーとして十分に使うことができる。したがって、減速・レーシング時は、オルタネータ３０が発電すべき電流が高く設定されている。
【００４７】
一方、車両が加速時は、エンジンが出力するエネルギーを車両の推進力として消費することが優先されるので、オルタネータ３０を駆動するエネルギーとして十分ではない。したがって、加速時は、オルタネータ３０が発電すべき電流が低く設定されている。また、車両の減速・レーシング時、アイドル・定速時、および加速時のいずれにおいても、バッテリ液温度が低くなると、オルタネータ３０が発電すべき電流が高くなる。
【００４８】
次に、補正値記憶部１０ｇに記憶されているデータの具体例について説明する。
図１０は、補正値記憶部に記憶されている補正値テーブルのデータ構造を示す図である。図１０に示すように、補正値テーブル６４には、偏差と補正値の欄が設けられている。各欄の縦方向に並べられた情報同士が互いに関連づけられている。偏差の欄には、図６に示した液温度−内部抵抗グラフ６０の偏差が０ｍΩから２ｍΩ間隔で１０ｍΩまで設定されている。また、補正値の欄には、１から０．１間隔で１．５まで設定されている。
【００４９】
以上のような機能およびデータを有しているマスタＥＣＵ１０により、以下の処理が行われる。
図１１は、マスタＥＣＵによるバッテリの劣化度を算出する処理の手順を示すフローチャートである。以下、図１１に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
【００５０】
〔ステップＳ１１〕バッテリ状態検出部１０ａは、エンジンが始動しているか否かを判断する。エンジンが始動している場合には、処理をステップＳ１２へ進め、始動していない場合には、処理を終了する。
【００５１】
〔ステップＳ１２〕バッテリ状態検出部１０ａは、電圧計２１、電流計２２、および液温計２３からバッテリ２０の電圧、電流、およびバッテリ液温度を検出する。
〔ステップＳ１３〕内部抵抗算出部１０ｂは、バッテリ状態検出部１０ａが検出した電圧と電流を取得すると、バッテリ２０の内部抵抗を算出する。劣化度算出部１０ｄは、バッテリ状態検出部１０ａが検出したバッテリ液温度を取得する。そして、内部抵抗記憶部１０ｃに記憶されている、バッテリ状態検出部１０ａから取得したバッテリ液温度に対応する理論内部抵抗を取得する。そして、劣化度算出部１０ｄは、算出内部抵抗から理論内部抵抗を減算して求まる偏差から劣化度を算出する。
【００５２】
以上のようにして劣化度を算出し、劣化度に応じた補正値を用いて充電量を補正する処理を図１２に示す。
図１２は、マスタＥＣＵによるバッテリ充電の充電量を制御する処理の手順を示すフローチャートである。以下、図１２に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
【００５３】
〔ステップＳ２１〕バッテリ状態検出部１０ａは、ナビゲーション５０に目的地が設定されたか否かを判断する。ナビゲーション５０に目的地が設定されると現在地から目的地までの経路検索が行われ、経路を決定することにより目的地までの距離および予想時間が算出される。ナビゲーション５０に目的地が設定された場合には、処理をステップＳ２２へ進め、設定されていない場合には、処理をステップＳ２５およびステップＳ２７へ進める。
【００５４】
〔ステップＳ２２〕バッテリ状態検出部１０ａは、電圧計２１からバッテリ２０の電圧を検出する。電気量算出部１０ｆは、バッテリ状態検出部１０ａが検出した電圧を取得する。また、バッテリ情報記憶部１０ｅからバッテリ２０の目標バッテリ電圧とバッテリ容量を取得する。そして、取得した電圧、目標バッテリ電圧、およびバッテリ容量から以下に示す式（６）を用いて電気量を算出する。
（目標バッテリ電圧−取得した電圧）×単位ボルトあたりのバッテリ容量＝電気量
………（６）
充電量補正部１０ｈは、電気量算出部１０ｆが算出した電気量を取得し、劣化度算出部１０ｄから劣化度を取得すると、補正値記憶部１０ｇから取得した劣化度に応じた補正値を取得する。そして、取得した補正値を乗算することによって電気量を補正する。
【００５５】
〔ステップＳ２３〕時間算出部１０ｉは、現在地からナビゲーション５０に設定された目的地までの行程情報からどのくらいの時間充電が出来るかを算出する。行程情報とは、たとえば現在地から目的地までの距離、および充電しにくい上り坂の距離の情報である。行程情報があることにより、全行程に要する所要時間から、充電しにくい上り坂を走行する時間を減算することによって充電可能な時間を算出することができる。
【００５６】
〔ステップＳ２４〕電流決定部１０ｊは、充電量補正部１０ｈから補正後の充電量を取得する。また、電流決定部１０ｊは、時間算出部１０ｉから算出した充電時間を取得する。そして、補正後の充電量を充電時間で除算することによって、オルタネータ３０が発電すべき電流を決定する。
【００５７】
〔ステップＳ２５〕走行状態検出部１０ｋは、車両の走行状態を検出する。
〔ステップＳ２６〕電圧・電流決定部１０ｎは、走行状態検出部１０ｋから車両の走行状態を受け取ると、バッテリ状態検出部１０ａからバッテリ液温度を受け取る。そして、電圧・電流決定部１０ｎは、液温度−電流グラフ６３を用いて、走行状態とバッテリ液温度からオルタネータ３０が発電すべき目標電流値を決定する。充電量補正部１０ｈは、劣化度算出部１０ｄから劣化度を受け取り、電圧・電流決定部１０ｎから決定された電流値を受け取ると、受け取った劣化度を用いて電流値を補正する。
【００５８】
〔ステップＳ２７〕走行状態検出部１０ｋは、車両の走行状態を検出する。
〔ステップＳ２８〕電圧・電流決定部１０ｎは、走行状態検出部１０ｋから車両の走行状態を受け取ると、バッテリ状態検出部１０ａからバッテリ液温度を受け取る。そして、電圧・電流決定部１０ｎは、液温度−電圧グラフ６２を用いて、走行状態とバッテリ液温度からオルタネータ３０が発電すべき目標電圧値を決定する。充電量補正部１０ｈは、劣化度算出部１０ｄから劣化度を受け取り、電圧・電流決定部１０ｎから決定された電圧値を受け取ると、受け取った劣化度を用いて電圧値を補正する。
【００５９】
〔ステップＳ２９〕充電量補正部１０ｈは、電圧と電流を補正すると、以下に示す式（７）を用いてオルタネータ３０が発電すべき発電量を算出する。そして、オルタネータ３０に対して算出した発電量を出力するように指示する。
（目標電圧値−バッテリ２０の電圧値）×目標電流値＝発電量            ……（７）
以上のような処理を行うことによって、算出した電気量、もしくは決定された電圧および電流が、バッテリ２０の劣化度に応じて補正されるので、劣化したことによって充電しにくくなったバッテリ２０に対しても適切な充電がなされ、バッテリ上がりを防止することが可能となる。
【００６０】
また、ナビゲーション５０から目的地までの走行時間を取得し、算出した電気量を走行時間で除算することにより、目的地までの走行時間でバッテリ２０を満充電することができる。また、目的地までの走行時間から充電しにくい上り坂を走行する時間を減算することにより、より好ましく目的地までの走行時間でバッテリ２０を満充電することが可能となる。また、走行状態とバッテリ液温度を検出し、走行状態とバッテリ液温度から電流および電圧を決定することによって、バッテリ２０に対して走行状態に応じた充電が可能となる。
【００６１】
なお、図１２のステップＳ２５からステップＳ２８までの処理を並列に処理するように示しているが、ステップＳ２５とステップＳ２６の処理およびステップＳ２７とステップＳ２８の処理を順番に行ってもよい。
【００６２】
また、ナビゲーション５０が搭載されていない車両は、目的地が設定されていないときと同様に、走行状態に応じて電流と電圧が決定される。また、図１２のステップＳ２３において、時間算出部１０ｉが算出する充電時間を、ナビゲーション５０に対して目的地が設定された場合に算出される目的地までの所要時間から充電しにくい上り坂を走行する時間を減算した時間として説明したが、車両にあらかじめ組み込まれているリフレッシュ充電時間を充電時間として用いてもよい。なお、リフレッシュ充電時間とは、たとえば１週間に１回オルタネータ３０の発電電圧を高い値にして満充電近辺まで充電する時間のことである。
【００６３】
リフレッシュ充電時間を充電時間とすることができることによって、ナビゲーション５０を搭載していない車両、もしくはナビゲーション５０を搭載していても目的地が設定されていない車両に対して、電気量算出部１０ｆが電気量を算出し、充電量補正部１０ｈが電気量を補正し、充電時間をリフレッシュ充電時間として電流決定部１０ｊが電流を決定し、オルタネータ３０に対して決定した電流を発電するように制御することも可能となる。また、全行程の走行時間から減算するための充電しにくい道を走行する時間は、充電しにくい状態であれば上り坂を走行する時間とは限らない。
【００６４】
なお、上記実施例として説明したバッテリ充電装置は、電源マネージメント制御装置やエンジン制御装置に統合されてもよく、あるいは数種類の制御を統合した統合制御装置に備わる機能であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本実施の形態に適用される発明の概念図である。
【図２】本実施の形態に係るシステム構成例を示す図である。
【図３】本実施の形態に用いるマスタＥＣＵのハードウェア構成例を示す図である。
【図４】本実施の形態のマスタＥＣＵの処理機能を示す図である。
【図５】エンジン始動信号と電圧、電流のサンプリングの様子を示した図である。
【図６】バッテリ液温度と内部抵抗の関係を示す図である。
【図７】バッテリの劣化度と補正値の関係の一例を示す図である。
【図８】バッテリ液温度とオルタネータが発電すべき電圧の関係を示す図である。
【図９】バッテリ液温度とオルタネータが発電すべき電流の関係を示す図である。
【図１０】補正値記憶部に記憶されている補正値テーブルのデータ構造を示す図である。
【図１１】マスタＥＣＵによるバッテリの劣化度を算出する処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】マスタＥＣＵによるバッテリ充電の充電量を制御する処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６６】
１  バッテリ充電装置
１ａ  バッテリ劣化度検出手段
１ｂ  バッテリ充電量算出手段
１ｃ  補正値記憶手段
１ｄ  充電量補正手段
２  バッテリ
３  オルタネータ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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