(57)【要約】      （修正有）【課題】分極状態のばらつきによるＳＯＣ（充電率）判定精度低下を防止すること。【解決手段】バッテリの分極量を安定化させ（ｓ２０２〜ｓ２０５）、分極量安定を確認したら（ｓ２０５）、発電を停止してバッテリの電流を十分に変化させてバッテリの電圧と電流とのデータペアを必要数採取し（ｓ２０５，ｓ２０６）、これらのデータペアを用いてＳＯＣ（充電率）を推定する（ｓ２０８，ｓ２０９）。【選択図】図２
2007121030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用蓄電装置の電流と電圧とのデータペアを複数採取する電圧電流検出手段と、検出した前記複数のデータペアに基づいて前記車両用蓄電装置の充電状態を演算する内部状態演算手段を備える車両用蓄電装置の内部状態検出装置において、
前記車両用蓄電装置の分極量を所定レベルに安定化させる分極量安定化手段を有し、
前記内部状態演算手段は、
前記分極量安定化手段により前記車載蓄電装置の分極状態が安定化されたことを確認した直後に前記電圧電流検出手段により採取された前記データペアを用いて前記車両用蓄電装置の内部状態を演算することを特徴とする車両用蓄電装置の内部状態検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用蓄電装置の内部状態検出装置において、
前記分極量安定化手段は、
前記車両用蓄電装置を所定時間以上定電圧充放電させる車両用蓄電装置の内部状態検出装置。
【請求項３】
請求項１記載の車両用蓄電装置の内部状態検出装置において、
前記分極量安定化手段は、
前記車両用蓄電装置を定電圧充放電させて採取した充放電電流に基づいて演算した前記車両用蓄電装置の分極量を所定値に収束させる車両用蓄電装置の内部状態検出装置。
【請求項４】
請求項１記載の車両用蓄電装置の内部状態検出装置において、
前記内部状態演算手段は、
前記分極量安定化手段により前記車載蓄電装置の分極状態が安定化された後、前記車両用蓄電装置の電流を変化させて前記車両用蓄電装置のデータペアを必要数採取し、採取した前記データペアに基づいて前記車両用蓄電装置の内部状態を演算する車両用蓄電装置の内部状態検出装置。
【請求項５】
請求項１記載の車両用蓄電装置の内部状態検出装置において、
前記内部状態演算手段は、
前記車載蓄電装置の分極状態が安定化された状態にて採取された前記データペアと、現在から最も近い時点にて算出した前記車両用蓄電装置の内部抵抗とに基づいて前記車両用蓄電装置の擬似開路電圧を演算し、前記擬似開路電圧に基づいてＳＯＣを演算する車両用蓄電装置の内部状態検出装置。
【請求項６】
請求項１記載の車両用蓄電装置の内部状態検出装置において、
前記内部状態演算手段は、
所定の複数種類のバッテリ状態量からなる入力パラメータと前記内部状態からなる出力パラメータとの間の関係を規定する所定の入出力テーブルを予め準備し、
前記車載蓄電装置の分極状態が前記分極量安定化手段により安定化された後、前記車両用蓄電装置の電流を強制的に変化させて前記車両用蓄電装置のデータペアを必要数採取し、
採取した前記データペアから所定の前記バッテリ状態量を算出して前記入出力テーブルに前記入力パラメータとして入力することにより前記車両用蓄電装置の内部状態を演算する車両用蓄電装置の内部状態検出装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか1つに記載の内部状態検出装置において、
前記車両用蓄電装置の分極状態を安定化させ、その直後に前記車両用蓄電装置の内部状態を検出する制御をエンジン始動直後に行う車両用蓄電装置の内部状態検出装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか1つに記載の内部状態検出装置において、
前記車両用蓄電装置の分極状態を安定化させ、その直後に前記車両用蓄電装置の内部状態を検出する制御をエンジン運転中に定期的に行う車両用蓄電装置の内部状態検出装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか1つに記載の内部状態検出装置において、
前記車両用蓄電装置の分極状態安定化直後に検出された前記車両用蓄電装置の内部状態が所定の最低基準値未満の場合に車載発電装置に発電強化を指令し、前記最低基準値以上の場合に前記発電強化を指令しない車両用蓄電装置の内部状態検出装置。
【請求項１０】
車両用蓄電装置の電流と電圧とのデータペアを複数採取する電圧電流検出手段と、検出した前記複数のデータペアに基づいて前記車両用蓄電装置の充電状態を演算する内部状態演算手段とを備える車両用蓄電装置の内部状態検出装置において、
前記車両用蓄電装置の分極が実質的に解消した状態を検出する分極解消判定手段を有し、
前記内部状態演算手段は、
前記分極解消判定手段により前記車載蓄電装置の分極が実質的に解消されたことを確認した直後に前記車載蓄電装置の電流状態を変化させて前記車両用蓄電装置のデータペアを必要数採取し、採取した前記データペアに基づいて前記車両用蓄電装置の内部状態を演算することを特徴とする車両用蓄電装置の内部状態検出装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の車載蓄電装置の内部状態検出装置において、
前記分極解消判定手段は、
前記車両用蓄電装置の電圧が所定基準値に略等しくかつその充放電電流が所定基準値以下である状態が直前の所定時間以上持続する場合に分極解消と判定する車両用蓄電装置の内部状態検出装置。
【請求項１２】
請求項１０記載の車載蓄電装置の内部状態検出装置において、
前記分極解消判定手段は、
前回のイグニッションキーオフから所定時間経過している場合に分極解消と判定し、
前記内部状態演算手段は、エンジン始動時に採取した前記データペアにより前記車載蓄電装置の内部状態を演算する車両用蓄電装置の内部状態検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用蓄電装置の蓄電状態などの内部状態の推定における電池分極の影響を低減可能な車両用蓄電装置の内部状態検出技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用蓄電装置の大容量化と車載電気負荷の大型化が進行しており、それに伴い過充電や過放電の防止のため車両用蓄電装置のＳＯＣやＳＯＨの正確な測定が要求されている。電池のＳＯＣ検出方法としては、充放電電流積算方式や、電池特性に基づいてＳＯＣを推定する方法（以下、電池特性演算方式ともいう）が知られている。ここで言う電池特性演算方式とは、電池の電圧Ｖや電流InとＳＯＣとの関係に基づいてＳＯＣを推定する方式である。特に電池の擬似開路電圧ＶｏはＳＯＣと強い相関関係をもつことが知られており、測定した多数のＶ、Ｉから擬似開路電圧Ｖｏを演算し、この擬似開路電圧ＶｏからＳＯＣを演算する方式が周知となっている。
【０００３】
特許文献１は、電池特性演算方式の一例を示し、電池から検出した多数の電流と電圧とのペアのデータ（データペア又は電圧・電流ペアともいう）から最小二乗法などを用いて電圧・電流特性を示す特性直線を決定し、この特性直線に基づいて最大放電可能電力を算出し、この最大放電可能電力に基づいてＳＯＣを求めるＳＯＣ算出方法を提案している。
【特許文献１】特開平９−２９７１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の各種ＳＯＣ演算方式では、電池の分極による誤差が大きいという問題があった。たとえば鉛蓄電池のように充放電分極作用が大きく、電池電圧とＳＯＣとの関係がその充放電履歴により大きく変化してしまう場合、ＳＯＣ推定精度は大きく低下してしまう。このため、充放電電流積算方式においても、定期的にＳＯＣの特定状態を決定するための補充電期間が必要であり、燃費を悪化させる問題を生じている。このため、従来は、分極量のばらつきを考慮して電池の常用ＳＯＣ範囲を縮小して過充電や過放電を防止していたが、その結果、必要な充放電量を実現するための電池重量及び体積が増大してしまうという問題が派生した。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、分極状態の変動による検出精度低下を低減可能な車両用蓄電装置の内部状態検出装置を提供することをその目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する第１、第２発明の車両用蓄電装置の内部状態検出装置は、  車両用蓄電装置の電流と電圧とのデータペアを複数採取する電圧電流検出手段と、検出した前記複数のデータペアに基づいて前記車両用蓄電装置の充電状態を演算する内部状態演算手段とを備える。内部状態としてはＳＯＣ（充電率）やＳＯＨ（残存容量）などの蓄電状態が好適である。内部状態演算手段としては、上記した電池特性演算方式が好適であるが、充放電電流積算方式でもよい。たとえば、充放電電流積算方式において、定期的又は所定条件にて電池の擬似開路電圧を推定したりする場合に分極量安定化を行えば、内部状態推定精度を向上することができるので、定期的に行うＳＯＣの特定状態を決定するための補充電動作の回数を低減できる。
【０００７】
第１発明は特に、前記車両用蓄電装置の分極量を所定レベルに安定化させる分極量安定化手段を有し、前記内部状態演算手段は、前記分極量安定化手段により前記車載蓄電装置の分極状態が安定化されたことを確認した直後に前記電圧電流検出手段により採取された前記データペアを用いて前記車両用蓄電装置の内部状態を演算することを特徴としている。
【０００８】
すなわち、この発明では、内部状態演算のために車両用蓄電装置の電圧・電流ペア（データペア）を採取する前に予め車両用蓄電装置の分極状態を所定レベルに安定化させておくので、採取した電圧・電流ペアから演算した内部状態（たとえばＳＯＣ）の値は、互いに等しい所定分極状態での値となる。したがって、電池の各ＳＯＣの変動を見るに際して車両用蓄電装置の分極状態の変動をキャンセルすることができ、内部状態推定精度を従来より格段に向上することができる。
【０００９】
好適な態様において、前記分極量安定化手段は、前記車両用蓄電装置を所定時間以上定電圧充放電させるので、分極量を所定レベルに良好に収束させることができる。
【００１０】
好適な態様において、前記分極量安定化手段は、前記車両用蓄電装置を定電圧充放電させて採取した充放電電流に基づいて演算した前記車両用蓄電装置の分極量を所定値に収束させる。このようにすれば、収束させるべき基準の分極量値に対して分極量の変化が少ない場合に速やかに分極量安定化を終えることができる。
【００１１】
好適な態様において、前記内部状態演算手段は、前記分極量安定化手段により分極状態を安定化した後、前記車両用蓄電装置への充電を禁止するなどの手段によりバッテリ電流を変化させて前記車両用蓄電装置の電圧及び電流すなわちデータペアを必要数採取し、これらのデータペアに基づいて前記車両用蓄電装置の内部状態を演算する。このようにすれば、分極量安定化の実施後、充電分極が進行するのを防止できるので、充電分極進行による内部状態推定誤差を低減することができる。
【００１２】
好適な態様において、前記内部状態演算手段は、前記分極量安定化状態にて採取された前記データペアと、エンジン始動時に算出した前記車両用蓄電装置の内部抵抗とに基づいて前記車両用蓄電装置の擬似開路電圧を演算し、前記擬似開路電圧に基づいてＳＯＣを演算する。このようにすれば、分極量安定化状態での電圧・電流ペアと内部抵抗とにより分極状態一定状態での疑似擬似開路電圧を得ることができるので、分極状態の変動による疑似擬似開路電圧のばらつきを低減することができる。
【００１３】
好適な態様において、内部状態演算手段は、所定の複数種類のバッテリ状態量からなる入力パラメータと内部状態からなる出力パラメータとの間の関係を規定する所定の入出力テーブルを予め準備し、車載蓄電装置の分極状態が分極量安定化手段により安定化された後、車両用蓄電装置の電流を強制的に変化させて車両用蓄電装置のデータペアを必要数採取し、採取したデータペアから所定のバッテリ状態量を算出して入出力テーブルに入力パラメータとして入力することにより車両用蓄電装置の内部状態を演算する。すなわち、この態様では、データペアから演算したバッテリ状態量を予め準備した入出力テーブルに代入して車両用蓄電装置の内部状態を求めるため、バッテリ状態量（たとえば擬似開路電圧Ｖｏや内部抵抗ｒなど）と内部状態（ＳＯＣやＳＯＨなど）との間に良好な相関関係をもニューラルネットワークなどをこの入出力テーブルとして用いることにより、内部状態を高精度に検出することができる。
【００１４】
好適な態様において、車両用蓄電装置の分極状態を安定化させ、その直後に車両用蓄電装置の内部状態を検出する制御をエンジン始動直後に行うので、エンジン始動直後から内部状態を高精度に検出することができる。
【００１５】
好適な態様において、内部状態検出装置は、車両用蓄電装置の分極状態を安定化させ、その直後に車両用蓄電装置の内部状態を検出する制御をエンジン運転中に定期的に行うので、車両走行中の内部状態検出誤差たとえば電流積算誤差を低減することができる。
【００１６】
好適な態様において、前記車両用蓄電装置の分極状態安定化直後に検出された前記車両用蓄電装置の内部状態が所定の最低基準値未満の場合に車載発電装置に発電強化を指令し、前記最低基準値以上の場合に前記発電強化を指令しないので、いわゆる補充電の回数を減らすことができる。
【００１７】
第２発明は特に、前記車両用蓄電装置の分極が実質的に解消した状態を検出する分極解消判定手段を有し、前記内部状態演算手段は、前記分極解消判定手段により前記車載蓄電装置の分極が実質的に解消されたことを確認した直後に前記車載蓄電装置の電流状態を変化させて前記車両用蓄電装置のデータペアを必要数採取し、採取した前記データペアに基づいて前記車両用蓄電装置の内部状態を演算することを特徴としている。このようにすれば、バッテリに負担を掛けることなく、分極量のばらつきによる内部状態演算精度の低下を防止することができる。
【００１８】
好適な態様において、前記分極解消判定手段は、前記車両用蓄電装置の電圧が所定基準値に略等しくかつその充放電電流が所定基準値以下である状態が直前の所定時間以上持続する場合に分極解消と判定するので、簡単化かつ精度良く分極解消を判定することができる。
【００１９】
好適な態様において、前記分極解消判定手段は、前回のイグニッションキーオフから所定時間経過している場合に分極解消と判定し、前記内部状態演算手段は、エンジン始動時に採取した前記データペアにより前記車載蓄電装置の内部状態を演算するので、エンジン始動直後から電池内部状態を推定することができるとともに、電池内部状態推定のためのデータペアの採取のためのみに車両用蓄電装置の電流状態を強制変化させる必要が無く、バッテリ負担を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の車両用蓄電装置の内部状態検出装置の好適な実施形態を以下に説明する。ただし、本発明は下記の実施形態に限定解釈されるべきものでなく、その他の公知技術やそれと同等機能を有する技術を組み合わせて本発明の技術思想を実施しても良いことは言うまでもない。
【００２１】
（実施形態１）
（回路構成）
実施形態１の車両用蓄電装置のＳＯＣ演算装置を図１に示すブロック図を参照して説明する。
【００２２】
１０１は車載蓄電装置（以下、バッテリとも呼ぶ）、１０２は車載エンジン（図示せず）にて駆動されてバッテリ１０１を充電する車載発電機、１０３はバッテリ１０１から給電される車載電気負荷をなす電気装置、１０４はバッテリ１０１の充放電電流を検出し、ディジタル信号形式で出力する電流センサ、１０５はバッテリ１０１のＳＯＣを演算する電子回路装置である蓄電池状態検知装置、１０６は蓄電池状態検知装置１０５の入力用のバッファ部、１０７は蓄電池状態検知装置１０５の演算処理部、１０８は演算処理部１０７からＳＯＣ並びに外部から入力されたエンジン状態、車速、発電機回転数などの車両情報110に基づいて車載発電機１０２の発電量を演算するECUであり、ECU１０８は決定した発電量に対応する発電を発電機制御装置１０９を通じて車載発電機１０２に行わせる。バッファ部１０６及び演算処理部１０７はマイコン装置によるソフトウエア演算により実現されるが、専用のハードウエア回路により構成されてよいことはもちろんである。バッファ部１０６は、バッテリ１０１の電圧Vと電流センサ１０４からの電流Iとのペア（データペア）を所定タイミングにてサンプリングして保持する。演算処理部１０７は、バッファ部１０６から入力される入力パラメータに基づいて後述の方法によりＳＯＣを演算する。バッテリ１０１は、鉛蓄電池、ニッケル−水素電池、リチウム電池などの二次電池が採用されるが、種類は限定されない。この実施例では通常の車両用鉛蓄電池を採用した。
【００２３】
（ＳＯＣ演算動作）
演算処理部１０７によるＳＯＣ演算の具体例を図２に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２４】
まず、イグニッションキーのオンによりスタートし、マイコンである蓄電池状態検知装置１０５は初期状態にリセットされる。このとき、内蔵タイマをなすカウンタｃは０（秒）にリセットされる。次にエンジンを始動させ（ｓ２０１）、所定の充電(放電)分極状態を生成するために所定電圧Vsでの定電圧充電(又は定電圧放電) を開始させるとともに、ステップｓ２０２を開始して１秒が経過したらカウンタｃの積算値Tｃに１を加算して次のステップｓ２０３に進む。なお、この所定電圧Vsでの充電（放電）において、充電状態又は放電状態のどちらかが持続して行われるように所定電圧Vsの値を設定することが好適である。この実施例では、所定の充電分極状態を形成するため、エンジン始動直後であることを鑑みて所定電圧Vsは14.1V（25℃時のレギュレータの調整電圧）に設定した。もちろん、所定電圧Ｖｓはこの値に限定されない。
【００２５】
次に、この定電圧状態にてバッテリ１０１の電流Inを採取し（ｓ２０３）、採取した電流Inに基づいて分極状態量Pnを演算する（ｓ２０４）。この実施例では、分極状態量Ｐｎは次式により定義した。なお、Δtは電流Inのサンプリング周期であり、この実施例では
。
１秒に設定した。τはバッテリ電解液の電荷拡散時定数であり、所定値とした。Pnは正確には分極状態量の今回値、Pn-1 は分極状態量Ｐｎの前回値である。
【００２６】
Pn = Pn-1 + In・Δt− Pn-1 ・Δt/τ
この式の意味を以下に説明する。分極状態量（の今回値）Ｐｎは、前回のサンプリング時点から今回のサンプリング時点までに生じた分極状態量の増加量In・Δtと、前回のサ
ンプリング時点から今回のサンプリング時点までに減衰した分極状態量の減衰量Pn-1 ・Δt/τとを、前回のサンプリング時点での分極状態量の前回値Ｐｎー１から加減算して算
出される。
【００２７】
次に、積算値Ｔｃが所定の分極安定化満了期間Tsより大きくなったか、あるいは分極状態量Ｐｎが所定値Psより大きくなったかを判定し（ｓ２０５）、判定結果がYESであれば既述した定電圧充電（又は定電圧放電）による分極量安定化処理を終了させ、ステップｓ２０６に進む。判定結果がNOであればステップｓ２０２にリターンする。次に、発電機制御装置１０９に指令して車載発電機１０２の発電動作を停止させ（ｓ２０６）、この発電停止時のバッテリ１０１の電圧・電流ペアを必要個数採取し（ｓ２０７）、採取した電圧・電流ペアからSOCや残存容量を推定するために擬似開路電圧Ｖｏや内部抵抗Rなどのバッテリ状態量を演算し（ｓ２０８）、このバッテリ状態量を用いてＳＯＣや残存容量を演算する（ｓ２０９）。既に良く知られているが、電圧・電流ペアから擬似開路電圧Ｖｏや内部抵抗Rを求める方法を説明する。採取した多数の電圧・電流ペアを、電圧Ｖと電流Inとの二次元分布を示す電圧ー電流分布図にプロットする。この図の縦軸は電圧V、横軸は電流Iとされる。次に、プロットされた各電圧・電流ペアが示す各座標点から最小自乗法により電圧Ｖと電流Inとの関係を示す直線近似式を創成し、この直線近似式により切片（擬似開路電圧Ｖｏ）及び傾斜（内部抵抗R）を演算して擬似開路電圧Ｖｏと内部抵抗Rとを求めた後、発電を再開してこのＳＯＣ演算ルーチンを終了する。
【００２８】
求めた擬似開路電圧Ｖｏ及び内部抵抗Rを用いてＳＯＣと残存容量とを演算する方法を以下に説明する。一つの方法は、予め、擬似開路電圧Ｖｏ、内部抵抗R、ＳＯＣ、残存容量に関するマップ又は関係式を記憶しておき、このマップ又は関係式に擬似開路電圧Ｖｏと内部抵抗Rとを代入してＳＯＣ及び残存容量を求めることができる。その他の方法として、求めた擬似開路電圧Ｖｏ、内部抵抗R、ステップ２０７でサンプリングした電圧・電流ペアをニューラルネットに入力してＳＯＣや残存容量を求めても良い。この種のＳＯＣや残存容量の演算は良く知られているため、これ以上の説明は省略する。
【００２９】
（変形態様）
図２のステップｓ２０６では、新たな充電分極の生成を防止するため発電を停止したが、発電停止は必須ではない。また、発電停止の代わりに、発電量を減少させて、その分だけバッテリ放電量を増大させてもよい。
【００３０】
（変形態様）
図２のルーチンはエンジン始動後に一回だけ行われたが、その後のＳＯＣや残存容量の変動を検出するためにステップｓ２０２〜ｓ２１０を定期的あるいは所定タイミングで行っても良い。その他、図２のルーチンによりＳＯＣや残存容量を演算した後、電流積算法によりＳＯＣや残存容量を変更しても良い。
【００３１】
（実験結果）
図２に示すＳＯＣ・残存容量検出動作におけるバッテリ１０１の電圧及び電流の挙動を図３に示す。Inはバッテリ１０１の充電電流である。ただし、この実験結果は、ステップ２０５の定電圧充電終了を所定時間Tｓで終了する場合を示す。エンジンの始動が完了したら、レギュレータとも呼ばれる発電機制御装置１０９のしきい値電圧（調整電圧）を所定電圧Vsに設定し、所定電圧Ｖｓでバッテリ１０１を充電する。これにより、分極状態量Ｐｎは増加し、所定値Ｐｓを超え、この所定電圧Ｖｓに対応した飽和値に近づく。定電圧充電を行う時間TcがTs以上となれば、発電が停止され、その結果、バッテリ１０１は充電状態から放電状態に急激に変化する。したがって、この急激な電流変化期間にほぼ同じ分極条件にて互いに異なる種々の電圧・電流ペアを採取することができる。
【００３２】
この時に得た各電圧・電流ペアにより既述の方法で疑似擬似開路電圧及び内部抵抗が推定される。この実施例で行った推定動作について図４を参照して更に具体的に説明する。図４は発電停止直後の電圧及び電流の軌跡を示す。発電停止後、電圧・電流ペアにより定義される座標点は、図４に示される電圧軸とそれと直交する電流軸とで定義される二次元平面上を直線的に降下する。この時の電圧・電流ペアの各座標点から直線近似式を求める。この直線近似式の０A時の切片電圧を擬似開路電圧Ｖｏとし、傾きを内部抵抗Rとする。
【００３３】
蓄電池状態検知装置１０５は擬似開路電圧ＶｏとＳＯＣと関係（図５参照）を記憶している。両者間の相関は強く、擬似開路電圧Ｖｏをこの関係に代入することによりＳＯＣ検出が可能となる。なお、図５の関係をマップとして記憶する代わりに、擬似開路電圧Ｖｏなどの入力パラメータとＳＯＣなどの出力パラメータとの間の入出力特性を学習済みのニューラルネットワークを用いてもＳＯＣ演算を行ってもよい。ニューラルネットワークを用いたＳＯＣ演算は公知であり、その詳細説明は省略する。
【００３４】
また、蓄電池状態検知装置１０５は、内部抵抗R及び最大放電電力(Vo*Vo/（4*R）)などのバッテリ状態量と残存容量（ＳＯＨ）との関係を記憶している。この関係を用いて内部抵抗R及び最大放電電力を求めても良い。蓄電装置の内部抵抗や最大放電電力は残存容量（ＳＯＨ）と相関を有し、また、劣化と相関をもつ（図６参照）。したがって、既述したＳＯＣ演算と同様の方法にてこの内部抵抗や最大放電電力から残存容量を推定することが可能である。
【００３５】
（変形態様）
なお、発電停止ではなく、必要な電圧・電流ペアを採取できる範囲で発電量を削減してもよい。その他、時間Tcが満了した直後の短期間に電気負荷を変更してバッテリ１０１の電流を変更しても良い。また、図４では、発電停止をタイマーにより行ったが、分極状態量Ｐｎが所定値Ｐｓに達した時点にて行ってもよい。
【００３６】
（実施形態２）
発電停止を行わずに擬似開路電圧Voを検出する実施形態を図７に示すフローチャートを参照して説明する。このフローチャートは本質的に図２に示すフローチャートにおいてエンジン始動時に内部抵抗Rを算出するステップを加え、ステップｓ２０８にてこの内部抵抗Rを用いて擬似開路電圧Ｖｏを演算し、ステップ２０９にてこの擬似開路電圧Ｖｏを用いてＳＯＣを演算したものである。この実施例の特徴は、直線近似式の傾斜を決定する内部抵抗Rを分極状態安定化制御（図２のステップｓ２０２〜ｓ２０５）の前に求めておき、分極状態安定化制御完了後の電圧・電流ペア（座標点）からこの傾斜をもつ直線近似式を創成して擬似開路電圧Ｖｏを求めるものである。
【００３７】
まず、エンジン始動とともにリセット及び初期設定を行い、内蔵タイマーを０にリセットする（ｓ２２０）。次に、エンジン始動時の大きな始動電流を利用してスタータ放電時の内部抵抗Rsを検出する（ｓ２２０）。具体的に説明すると、バッテリ電圧Ｖは開路電圧Ｖｏ＋I＊Rsの関係となるため、異なる２つの電圧・電流ペアから、ΔV＝ΔI＊Rsの式が得られ、この式から内部抵抗Rが得られる。ΔVは２つの電圧・電流ペア間の電圧差、ΔIは２つの電圧・電流ペア間の電流差である。実際には検出誤差などを減らすために、多数の電圧・電流ペアを採取し、それらから直線近似式を求めてその傾きにより内部抵抗Rを推定する。
【００３８】
次に、ステップｓ２０２〜ｓ２０５にて定電圧充電（定電圧放電でもよい）状態を持続してバッテリ１０１の分極状態量Ｐｎをこの定電圧に対応した略飽和値とする。次に、ステップｓ２０５の条件が満足され、定電圧充放電が終了した時点の電流Inである電流値Isと定電圧Vsと内部抵抗Rとから擬似開路電圧Ｖｏを求める。すなわち、既述した二次元平面上の座標点（Vs、Is）から内部抵抗Rに等しい傾斜にて引いた近似直線の電流０における電圧値が擬似開路電圧Ｖｏとなる（ｓ２０８）。次に、求めた擬似開路電圧Ｖｏに基づいてＳＯＣを演算する（ｓ２０９）。
【００３９】
（実験例）
エンジン始動時における電圧・電流ペアをプロットした図を図８に示す。直線近似式の傾斜が内部抵抗Rとなる。図９はこの直線近似式と平行、かつ、座標点（Vs、Is）を通過する直線が０A軸と交差する点から擬似開路電圧Ｖｏを求めた状態を示す図である。時刻Tsにおける電流Is、電圧Vsとし、内部抵抗Rsとすると、擬似開路電圧Voは次式で求められる。
Vo = Vs ーRs×Is
【００４０】
（変形態様）
その他、発電停止を行わず発電制御又は電気負荷制御を行って所定の安定した分極状態を生成し、この段階にてバッテリ１０１の電流を直線近似に十分なだけ変動させれば、擬似開路電圧Ｖｏを推定することができる。また、内部抵抗Rは、スタータ放電時に検出したが、電流変化が十分に大きければ、ΔV＝ΔI＊Rsの式から精度良く内部抵抗を検出できるため、分極状態安定化制御の直前のバッテリ１０１の充放電電流変化時に求めた内部抵抗値を用いてよい。
【００４１】
（実施形態３）
上記実施形態１、２から、電池内部状態推定の前に分極状態安定化制御を行うことにより分極状態量Ｐｎの変化によるＳＯＣ検出精度のばらつきが低減できることが理解されるであろう。ただし、実施形態１、２の分極状態安定化制御は、バッテリ１０１の分極状態を所定の基準分極状態とする制御であり、この基準分極状態を実現するために、強制的な定電圧充放電をバッテリ１０１に強いる必要があった。しかし、図１において発電機制御装置は本来、バッテリ電圧を所定レベルに維持する制御を行っている。車載の電気負荷の駆動状態が安定していれば、この時、車載発電機１０２が電気負荷１０３への給電を担当し、バッテリ１０１の充放電電流は小さく、その分極状態は解消されているはずである。そこで、この実施形態では、バッテリ電圧が所定の基準電圧値に安定しており、かつ、バッテリ電流が所定時間以上、所定値未満に安定していれば、この時、分極状態は安定化されている（実質的には分極は解消されている）ものと考え、発電の増大又は減少（停止を含む）又は電気負荷１０３の消費電力の増大又は減少を所定の短期間に行わせて必要数の電圧・電流ペアを採取し、この電圧・電流ペアから直線近似式を求め、この直線近似式から分極解消状態における擬似開路電圧Ｖｏや内部抵抗Rを求め、これらのデータからＳＯＣなどの蓄電状態を推定する。このフローチャートを図１０に示す。なお、図１０において、ステップｓ２２１は前回のイグニッションキーオフから所定時間が経過したかどうかを判定するステップであり、バッテリ１０１の分極解消に必要十分な時間が経過した場合にのみステップｓ２０７に進み、経過していなければステップｓ２３０に進む。この実施例によれば、実施例１、２の分極状態安定化処理によるバッテリ１０１の負担が無いためバッテリ１０１にとって都合がよい。
【００４２】
（変形態様）
なお、バッテリ電圧が所定の基準電圧値に安定しており、かつ、バッテリ電流が所定時間以上、所定値未満に安定している状態が所定期間以上得られない場合が存在する。この場合には前回得たＳＯＣから次回の分極解消時点まで電流積算方式によりＳＯＣを補正することが好適である。この補正動作も図１０に図示される。
【００４３】
（変形態様）
なお、エンジンが所定時間以上停止していた後のエンジン始動時を考えると、このエンジン始動時にはバッテリ１０１の分極は解消されているはずである。したがって、エンジンが所定時間以上停止していた場合のエンジン始動時に必要数の電圧・電流ペアを求めて直線近似式を創成すれば実質的に分極解消状態でのＳＯＣなどの電池内部状態を推定することができる。この動作を図１０に図示される。
【００４４】
（実施形態４）
上記実施形態を変形した好適実施形態を図１１に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４５】
エンジン始動とともにスタートし（ｓ１０１）し、算出した駐車時間Tpがしきい値Tpoより大きい場合にどうかにより分極の影響が解消されたかどうかを判定し（ｓ１０２）、解消されていないと判定した場合には、前回走行終了時のSOC、SOHの値であるSOCｆ、SOHｆをSOC、SOHの今回値として（ｓ１０５）、補充電の必要性を判定する（ｓ１０７）。ステップｓ１０２にて解消されたと判定した場合には、この実施例の特徴である充放電電圧制御による強制分極状態安定化制御を行い（ｓ１０３、ｓ１０４）、その後、SOC、SOHの検出を行う（ｓ１０６）。
【００４６】
上述の動作の後、補充電の必要性を判定する（ｓ１０７）。この補充電が必要かどうかは、ＳＯＣ及びＳＯＨが所定の閾値（許容最低値）以下かどうかにより判定される。以下の場合には補充電が必要と判定する。補充電が必要であれば、発電機制御装置１０９に充電アップを指令して補充電を行い（ｓ１０８）、前回の補充電からの走行時間Trunをリセットし、再スタートして（ｓ１０９）、ステップｓ１１０に進む。補充電が必要でないと判定した場合には、走行中かどうかを判定し（ｓ１１０）、電流積算方式によりＳＯＣ、ＳＯＨを演算し（ｓ１１１）、別にカウントしている走行時間Trunが所定しきい値Tlimに達したかどうかを判定し、達していなければｓ１０３にリターンする。達していたら、強制的に補充電を行う（ｓ１０８）。また、ｓ１１０にて、走行中でないすなわち走行停止状態と判定したら、内部状態（ここではＳＯＣ、ＳＯＨ）の現在値をその最終値ＳＯＣf、ＳＯＨfとして記憶し（ｓ１１４）、駐車時間Ｔpのカウントを開始する（ｓ１１５）。
【００４７】
すなわち、この実施形態は、分極状態を強制的に安定化した後のバッテリ１０１の内部状態の高精度の検出を利用するため、内部状態により補充電の必要性の有無を高精度に判定することができる。そこで、ＳＯＣやＳＯＨが小さく補充電が必要な場合のみ補充電を行う。なお、この実施形態でも前回の補充電から所定時間経過後には強制的な補充電を行うが、この強制的な補充電は安全度を向上するためのものであるため必須ではなく、したがって従来の定期的な補充電サイクルに比べて格段にインタバルを長く設定することができる。結局、この実施形態によれば無駄な補充電を省くことができ、省電力を実現し、バッテリ寿命にも好影響を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】実施形態１の車両用蓄電装置のＳＯＣ演算装置を図１に示すブロック図である。
【図２】実施形態１におけるＳＯＣ演算の具体例を示すフローチャートである。
【図３】実施形態１におけるバッテリの電圧及び電流の挙動を示すタイミングチャートである。
【図４】実施形態１における疑似擬似開路電圧及び内部抵抗の推定動作を示す図である。
【図５】擬似開路電圧ＶｏとＳＯＣと関係を示す特性図である。
【図６】aは内部抵抗とＳＯＣと関係を示す特性図、bは最大放電電力とＳＯＣとの関係を示す特性図である。
【図７】実施形態２におけるＳＯＣ演算の具体例を示すフローチャートである。
【図８】実施形態２における内部抵抗検出動作を示す図である。
【図９】実施形態２における擬似開路電圧Ｖｏを演算する動作を示す図である。
【図１０】実施形態３におけるＳＯＣ演算の具体例を示すフローチャートである。
【図１１】実施形態４の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
１０１      バッテリ
１０２      車載発電機
１０３      電気負荷
１０４      電流センサ
１０５      蓄電池状態検知装置
１０６      バッファ部
１０７      演算処理部
１０９      発電機制御装置
【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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