(57)【要約】【課題】本発明は、バッテリの過充電を検出することにより、バッテリの短絡を検出したりバッテリの種類を識別したりすることができるバッテリ短絡検出装置、バッテリ式物装置及びこれを用いたアイドリングストップ制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】バッテリの過充電を検出する過充電検出手段１０と、  該過充電検出手段により、過充電が所定期間以上継続して検出されたときに、警告を発する警告手段２０と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリの過充電を検出する過充電検出手段と、
該過充電検出手段により、過充電が所定期間以上継続して検出されたときに、警告を発する警告手段と、を有することを特徴とするバッテリ短絡検出装置。
【請求項２】
前記バッテリに接続された発電装置の発電電圧を制御する発電電圧制御手段を更に備え、
該発電電圧制御手段は、前記過充電検出手段が過充電を検出したときに、前記発電電圧を低下させる制御を行い、
前記警告手段は、前記過充電検出手段により、前記発電電圧が所定電圧以下の状態で過充電が前記所定期間以上継続して検出されたときに、警告を発することを特徴とする請求項１に記載のバッテリ短絡検出装置。
【請求項３】
前記過充電検出手段は、第１の電気配線が接続された導電体の排気弁と、第２の電気配線が接続された固定導電体とが前記バッテリ内に離間して備えられた過充電検知センサを有し、前記バッテリ内の気圧が上昇し、前記排気弁が移動して前記第１の電気配線と前記第２の電気配線が通電したときに、前記バッテリの過充電を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載のバッテリ短絡検出装置。
【請求項４】
前記過充電センサの前記排気弁と前記固定導電体との離間は、前記排気弁が前記固定導電体の下方に配置され、重力により保たれていることを特徴とする請求項３に記載のバッテリ短絡装置。
【請求項５】
前記過充電センサの前記排気弁と前記固定導電体との離間は、前記排気弁と前記固定導電体との間に弾性体が設けられることにより保たれていることを特徴とする請求項３に記載のバッテリ短絡装置。
【請求項６】
バッテリの充電量を検出する充電量検出手段と、
該充電量検出手段により検出された充電状態が、所定の充電量以上であるときに、前記バッテリに接続された発電装置の発電電圧を所定時間高くする発電電圧制御手段と、
前記バッテリの過充電を検出する過充電検出手段と、
該過充電検出手段により、前記所定時間に過充電が検出されたときに、前記バッテリがアイドリングストップ車用バッテリであると判定するバッテリ識別判定手段と、を有することを特徴とするバッテリ識別装置。
【請求項７】
前記過充電検出手段は、第１の電気配線が接続された導電体の排気弁と、第２の電気配線が接続された固定導電体とが前記バッテリ内に離間して備えられた過充電検知センサを有し、前記バッテリ内の気圧が上昇し、前記排気弁が移動して前記第１の電気配線と前記第２の電気配線が通電したときに、前記バッテリの過充電を検出することを特徴とする請求項６に記載のバッテリ識別装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載のバッテリ識別装置を有し、
該バッテリ識別装置のバッテリ識別判定手段が、前記バッテリがアイドリングストップ車用バッテリでないと判定したときには、アイドリングストップ制御を禁止するアイドリングストップ制御手段を備えることを特徴とするアイドリングストップ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテ入り短絡検出装置、バッテリ識別装置及びこれを用いたアイドリングストップ制御装置に関し、特に、バッテリの過充電を検出する過充電検出手段を備えたバッテ入り短絡検出装置、バッテリ識別装置及びこれを用いたアイドリングストップ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、６０℃における平衡水素圧が０．００５〜０．０５メガパスカル（ＭＰａ）であって、ニッケルおよびコバルトを含有し、比表面積が０．１〜５ｍ２／ｇ、且つ、質量飽和磁化が１〜１０Ａ・ｍ２／ｋｇである水素吸蔵合金粉末を適用した水素吸蔵合金を負極とし、正負極容量比（負極容量／正極容量）が１．１以上である密閉型ニッケル水素蓄電池において、電池の内圧が規定値以上に上昇した時に充電をＯＦＦにする圧力スイッチ機能を備えた構成とし、２０分間以内の短時間で充電が完了する急速充電を可能にするとともに、充電時の内圧上昇を抑制することができるようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１０５３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の特許文献１に記載の構成では、急速充電の際に水素ガスが発生して内圧が規定値以上に達した場合には、充電をＯＦＦにして充電自体を中止することはできるが、バッテリの内部セルの短絡によるバッテリ上がりや、車両に搭載されているバッテリがアイドリングストップ車用のバッテリであるか否か等のバッテリの状態や種類を検出し、これに基づいてバッテリ交換を促したり、アイドリングストップ制御を禁止したりするといった、バッテリ状態を車両の管理や制御等に生かすという用い方ができないという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、バッテリの過充電を検出することにより、バッテリの短絡を検出できるバッテリ短絡検出装置、バッテリの種類を識別できるバッテリ識別装置及びこれを用いたアイドリングストップ制御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】
上記目的を達成するため、第１の発明に係るバッテリ短絡検出装置は、バッテリの過充電を検出する過充電検出手段と、
該過充電検出手段により、過充電が所定期間以上継続して検出されたときに、警告を発する警告手段と、を有することを特徴とする。
【０００６】
これにより、バッテリの短絡によるバッテリ上がりをユーザに了知させることができ、バッテリの早期交換を促すことができる。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明に係るバッテリ短絡検出装置において、
前記バッテリに接続された発電装置の発電電圧を制御する発電電圧制御手段を更に備え、
該発電電圧制御手段は、前記過充電検出手段が過充電を検出したときに、前記発電電圧を低下させる制御を行い、
前記警告手段は、前記過充電検出手段により、前記発電電圧が所定電圧以下の状態で過充電が前記所定期間以上継続して検出されたときに、警告を発することを特徴とする。
【０００８】
これにより、過充電を検出したときには発電電圧を低下させて過充電を抑制する制御を行うことができるとともに、それでもなお過充電の場合には、やはりバッテリの短絡であると判定し、バッテリの交換をユーザに促すことができる。
【０００９】
第３の発明は、第１又は第２の発明に係るバッテリ短絡検出装置において、
前記過充電検出手段は、第１の電気配線が接続された導電体の排気弁と、第２の電気配線が接続された固定導電体とが前記バッテリ内に離間して備えられた過充電検知センサを有し、前記バッテリ内の気圧が上昇し、前記排気弁が移動して前記第１の電気配線と前記第２の電気配線が通電したときに、前記バッテリの過充電を検出することを特徴とする。
【００１０】
これにより、バッテリ内の水の電気分解による内圧の上昇を利用し、簡素な構成で過充電を検出することができる。
【００１１】
第４の発明は、第３の発明に係るバッテリ短絡装置において、
前記過充電検知センサの前記排気弁と前記固定導電体との離間は、前記排気弁が前記固定導電体の下方に配置され、重力により保たれていることを特徴とする。
【００１２】
これにより、上下動する排気弁を用いて、少ない部品点数の過充電検出機構により容易に過充電を検出することができる。
【００１３】
第５の発明は、第３の発明に係るバッテリ短絡装置において、
前記過充電検知センサの前記排気弁と前記固定導電体との離間は、前記排気弁と前記固定導電体との間に弾性体が設けられることにより保たれていることを特徴とする。
【００１４】
これにより、横方向に移動する排気弁の構成を用いて過充電を検出することができ、バッテリの形状等に応じて、種々の構成の過充電検出機構を設けることができる。
【００１５】
第６の発明に係るバッテリ識別装置は、バッテリの充電量を検出する充電量検出手段と、
該充電量検出手段により検出された充電状態が、所定の充電量以上であるときに、前記バッテリに接続された発電装置の発電電圧を所定時間高くする発電電圧制御手段と、
前記バッテリの過充電を検出する過充電検出手段と、
該過充電検出手段により、前記所定時間に過充電が検出されたときに、前記バッテリがアイドリングストップ車用バッテリであると判定するバッテリ識別判定手段と、を有することを特徴とする。
【００１６】
これにより、車両に搭載されているバッテリがアイドリングストップ車用のバッテリであるか否かを識別することができ、搭載バッテリの種類に応じて適切な制御を行うことが可能となる。
【００１７】
第７の発明は、第６の発明に係るバッテリ識別装置において、
前記過充電検出手段は、第１の電気配線が接続された導電体の排気弁と、第２の電気配線が接続された固定導電体とが前記バッテリ内に離間して備えられた過充電検知センサを有し、前記バッテリ内の気圧が上昇し、前記排気弁が移動して前記第１の電気配線と前記第２の電気配線が通電したときに、前記バッテリの過充電を検出することを特徴とする。
【００１８】
これにより、簡素な構成の過充電検出手段によりバッテリの過充電を検出することができ、バッテリ識別装置を簡素に構成することができる。
【００１９】
第８の発明に係るアイドリングストップ制御装置は、第６又は第７の発明に係るバッテリ識別装置を有し、
該バッテリ識別装置のバッテリ識別判定手段が、前記バッテリがアイドリングストップ車用バッテリでないと判定したときには、アイドリングストップ制御を禁止するアイドリングストップ制御手段を備えることを特徴とする。
【００２０】
これにより、アイドリングストップ車用のバッテリが搭載されていないときには、アイドリングストップ制御を禁止し、バッテリの種類に応じた適切な制御を行うことにより、バッテリ本来の寿命を全うさせることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、バッテリ上がりやバッテリの種類を適切に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本発明を適用した実施例１に係るバッテリ短絡検出装置１００の全体構成を示した図である。図１において、本実施例に係るバッテリ短絡検出装置１００は、過充電検出手段１０と、警告手段２０とを有する。また、本実施例に係るバッテリ短絡検出装置１００は、必要に応じて、発電電圧制御手段３０及びＥＣＵ（Electronic  Control  Unit、電子制御ユニット）５０を備えてよい。また、本実施例に係るバッテリ短絡検出装置１００は、関連構成要素として、バッテリ８０と、発電装置９０とを備えてよい。
【００２４】
バッテリ８０は、車両の電気負荷に電力を供給するための電源である。バッテリ８０は、車両の電源供給系統に合わせて、所望の出力電圧のバッテリ８０が用いられて良いが、例えば、１２〔Ｖ〕のバッテリ８０が用いられてもよい。バッテリ８０には、鉛バッテリが適用されてよい。鉛バッテリは、車両用の電源として一般的に広く利用されているが、過充電が発生すると、水の電気分解が行われ、適切に充電が行われなくなる。本実施例に係るバッテリ短絡検出装置１００においては、バッテリ８０の内部セルで短絡が発生した場合に、過充電反応が止まらなくなることに着目し、バッテリ８０の短絡を検出する。
【００２５】
図２は、本実施例に係るバッテリ短絡検出装置１００の短絡検出対象として適用され得るバッテリ８０の斜視図の一例を示した図である。図２において、バッテリ８０に鉛バッテリが適用された例を挙げて説明する。図２のバッテリ８０の上部には、一括排気構造８１が形成されている。かかる一括排気構造８１によれば、バッテリ８０内部で過充電反応が発生し、水分解反応により、水素ガス又は酸素ガスが発生した場合であっても、これらのガスを一括排気し、バッテリ８０内部に発生したガスを外部に放出することができる。
【００２６】
本実施例に係るバッテリ短絡検出装置１００は、例えば、このような一括排気構造８１を有するバッテリ８０に適用されてもよい。
【００２７】
次に、図１に戻り、他の構成要素の説明を行う。
【００２８】
過充電検出手段１０は、バッテリ８０の過充電を検出する手段である。過充電検出手段１０は、バッテリ８０の過充電状態を検出するため、バッテリ８０内に過充電検知センサ１１を備え、ＥＣＵ５０内に過充電信号検出手段１２を備える。
【００２９】
過充電検知センサ１１は、バッテリ８０に発生した過充電を、バッテリ８０内の内圧の上昇から検知するセンサである。
【００３０】
次に、図３を用いて、過充電検知センサ１１の一例について説明する。図３は、本実施例に係るバッテリ短絡検出装置１００に適用され得る過充電検知センサ１１の一例を示した図である。図３（ａ）は、定常時の過充電検知センサ１１の動作状態を示した図である。図３（ｂ）は、過充電時の過充電検知センサ１１の動作状態を示した図である。
【００３１】
図３（ａ）において、バッテリ８０の一括排気構造８１の内部に過充電検知センサ１１は組み込まれており、バッテリ８０で過充電が発生したときには、発生したガスが通路８２を通過する構成となっている。過充電検知センサ１１は、排気弁１３と、固定導電体１４とが上下に対向して配置され、両者は所定距離離間して配置されている。排気弁１３は、固定導電体１４よりも下に配置され、内側支持部材１７と外側支持部材１８により下から支持されている。排気弁１３及び固定導電体１４の双方とも導電体であり、排気弁１３は第１の電気配線１５に接続され、固定導電体１４は第２の電気配線１６に接続されている。排気弁１３は、定常時には、重力により下方の力が加わっており、内側支持部材１７及び外側支持部材１８に支持されて固定導電体１４と離間した状態を保っており、通路８２は密閉された状態となっている。つまり、定常時には、バッテリ８０の上部は、密閉された状態となっている。
【００３２】
図３（ｂ）は、過充電時の過充電検知センサ１１の動作状態を示している。バッテリ８０の過充電状態とは、バッテリ８０が１００％充電されているのに、更に充電を続けた状態を言うが、このとき、流れている電流は、充電反応に使用されずに水の電気分解に使用され、無駄な電流となってしまう。つまり、バッテリ８０において過充電反応が発生すると、バッテリ８０内部で水の電気分解反応が発生し、水素と酸素の気体が発生する。このとき、図３（ｂ）においては、通路８２の内圧が上昇し、排気弁１３が圧力により持ち上げられて上昇し、固定導電体１４の所まで移動する。排気弁１３と固定導電体１４が接触すると、第１の電気配線１５と第２の電気配線１６が通電し、その通電信号が、過充電信号検出手段１２に検出される。これにより、ＥＣＵ５０内の過充電信号検出手段１２は、バッテリ８０の過充電を検出することができる。
【００３３】
一方、排気弁１３は、物理的に上昇し、内側支持部材１７と外側支持部材１８との間が開き、通路８２から外部に通じる気体路ができるので、バッテリ８０内部で発生した水素ガス及び酸素ガスは、ガス抜けして外部に放出される。これにより、バッテリ８０内部の気圧上昇によるバッテリ８０の破裂を防止することができる。
【００３４】
図４は、図３とは異なる態様の過充電検知センサ１１ａの例を示した図である。図４（ａ）は、定常時の過充電検知センサ１１ａの動作状態を示した図であり、図４（ｂ）は、過充電時の過充電検知センサ１１ａの動作状態を示した図である。
【００３５】
図４（ａ）において、図３（ａ）と同様に、バッテリ８０の一括排気構造８１の内部の通路８２に、排気弁１３ａと固定導電体１４ａが対向して、所定距離離間して配置されている。図３（ａ）においては、排気弁１３と固定導電体１４は、上下に対向して配置されていたが、図４（ａ）においては、横方向に対向して排気弁１３ａと固定導電体１４ａが配置されている点で異なっている。排気弁１３ａには第１の電気配線１５が接続され、固定導電体１４ａには第２の電気配線１６が接続されている点と、排気弁１３ａが通路８２を密閉状態にしている点は、図３（ａ）と同様である。
【００３６】
図４（ａ）において、排気弁１３ａは、内側からは内側支持部材１７ａにより支持され、外側からは、弾性体１９を介して、外側支持部材１８ａにより支持された構成となっている。このように、弾性体１９を用いて、排気弁１３ａと固定導電体１４ａの定常時の離間状態を保つようにしてもよい。弾性体１９を用いることにより、排気弁１３ａと固定導電体１４ａの対向方向を、所望の方向に設定することができる。なお、弾性体１９は、例えばスポンジが適用されてよい。また、弾性体１９は、スポンジの他、弾性の大きいゴム等、用途に応じて適切なものを適宜適用してよい。
【００３７】
図４（ｂ）は、過充電時の過充電検知センサ１１ａの動作状態を示した図である。図４（ｂ）において、過充電による水の電気分解により、通路８２の内圧が上昇し、排気弁１３ａが内側から外側に振り子のように移動し、固定導電体１４ａと接触した状態が示されている。これにより、通電信号がＥＣＵ５０の過充電信号検出手段１２に送られ、ＥＣＵ５０側でバッテリ８０の通電を検出することができる。一方、排気弁１３ａの移動により、通路８２が開放され、バッテリ８０内部で発生したガスは、外部にガス抜きを行うことができる。
【００３８】
このように、本実施例に係るバッテリ短絡検出装置１００の過充電検知センサ１１、１１ａは、バッテリ８０の過充電を簡素な構成で電気信号として検出することができるとともに、バッテリ８０内部のガスを外部に放出することにより、バッテリ８０の破裂を防ぐことができる。
【００３９】
なお、図３及び図４において説明した過充電検知センサ１１、１１ａは、本実施例に係るバッテリ短絡検出装置１００に適用され得る例を示したものに過ぎず、バッテリ８０の過充電を検出できるものであれば、種々の態様の過充電検知センサを適用することができる。
【００４０】
次に、図１に戻り、他の構成要素の説明を行う。
【００４１】
警告手段２０は、バッテリ８０が短絡状態であることを判定し、バッテリ８０が短絡状態であるときには、警告を発してこれをユーザに了知させるための手段である。警告手段２０は、警告灯２１、警告制御手段２２及びタイマ２３を備える。
【００４２】
警告灯２１は、ユーザにバッテリ８０の異変を知らせるための手段である。警告灯２１は、これを点灯させることにより、ユーザにバッテリ８０の短絡状態を知らせ、バッテリ８０の交換を促す。図１においては、警告手段として警告灯２１を例に挙げているが、他に音声による警告や、画面表示による警告等であってもよい。しかしながら、音声による警告は、ユーザが聞き逃すおそれもあるので、警告灯２１のように継続的にユーザに警告を発することができるものが好ましく、また、画像表示では構成が複雑となるので、図１に示したような警告灯２１を用いるようにしてもよい。
【００４３】
警告制御手段２２は、過充電検出手段１０により過充電が検出されたときに、警告灯２１に警告を発する判定及び制御を行う手段である。具体的には、過充電検出手段１０により過充電が所定期間以上継続して検出されたときには、バッテリ８０が短絡状態にあると判定し、警告灯２１を点灯させる制御を行う。バッテリ８０の内部にあるセルで短絡が生じると、短絡したセルの内部抵抗が低下する。内部抵抗が低下すると、バッテリ８０に印加される充電電圧が低下しても、バッテリ８０が低抵抗なので電流が流れ込み続け、過充電反応が止まらなくなってしまう。このとき、図３及び図４において説明した過充電検知センサ１１、１１ａの排気弁１３、１３ａは開弁し続け、過充電信号検出手段１２には、通電が継続的に検出されることになる。よって、このような場合には、警告制御手段２２は、バッテリ８０の内部セルが短絡したと判定し、警告灯２１を点灯させ、ユーザにバッテリ８０の交換を促すようにする。これにより、ユーザは、バッテリ８０が寿命末期に近いことを認知することができ、バッテリ上がりが発生する前に、交換を行うことができる。
【００４４】
なお、バッテリ８０の短絡と判定する過充電検出の期間は、バッテリ８０のスペック等を考慮し、適宜適切な所定期間を設定してよい。また、所定期間の計測は、タイマ２３により行うようにしてよい。これにより、正確なバッテリ短絡検出を行うことができる。
【００４５】
また、警告制御手段２２は、単独で構成されてもよいが、演算判定処理を行うため、ＥＣＵ５０の一部として構成されてもよい。図１においては、警告制御手段２２は、ＥＣＵ５０の一部として構成された例を挙げて説明している。
【００４６】
発電装置９０は、車両の走行中に発電された電力を、バッテリ８０に供給するための発電手段である。発電装置９０は、例えば、オルタネータや、ＤＣ／ＤＣコンバータ等が適用されてよい。発電装置９０は、例えば、ガソリン車の場合は、オルタネータが適用され、ハイブリッド車の場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータが適用されてもよい。
【００４７】
発電電圧制御手段３０は、発電装置９０の発電電圧を制御する手段である。発電電圧制御手段３０は、発電装置９０の発電電圧の制御を行う場合に、必要に応じて設けられてよい。バッテリ８０への供給電力は、発電装置９０の発電電圧の設定により、制御を行うことが可能である。つまり、発電装置９０の発電電圧を高く設定すれば、発電装置９０からバッテリ８０に大きな電力が供給され、発電装置９０の発電電圧を低く設定すれば、発電装置９０からバッテリ８０に小さな電力が供給されることになる。本実施例に係るバッテリ短絡検出装置１００においては、バッテリ８０の過充電を検出したときに、発電装置９０の発電電圧を低く制御して、過充電を抑制する制御を行うことができる。かかる制御を行うべく、発電電圧制御手段３０が設けられていてもよい。発電電圧制御手段３０は、発電装置９０の発電電圧を制御するために演算処理を行うので、ＥＣＵ５０の一部として設けられる。
【００４８】
次に、図５を用いて、発電電圧制御手段３０による発電電圧制御の内容について説明する。図５は、発電装置９０の発電電圧と、バッテリ８０の内圧の関係について示した図である。図５において、横軸は時間ｔ、縦軸の左側は発電電圧〔Ｖ〕、縦軸の右側は内圧〔Ｐａ〕を示している。また、図５の下側の特性はバッテリ８０の内圧を示し、上側の特性は発電装置９０の発電電圧を示している。
【００４９】
図５において、下側の特性に着目すると、排気弁１３、１３ａが開弁する内圧Ｐｏが示されているが、バッテリ８０の内圧が上昇し、排気弁１３、１３ａが開弁して過充電が検出される度に、上側の特性では、発電電圧を低下させる制御を行っていることが分かる。このように、開弁がある程度の期間継続したら、発電電圧を低下させ、なるべくバッテリ８０に大きな電流が流れ込まないように制御することが好ましい。これにより、バッテリ８０の過充電を抑制する制御を実行することができる。そして、このような制御を継続してゆき、それでも排気弁１３、１３ａの開弁が発生し、過充電が検出されるようであれば、過充電の検出に応じて発電電圧を低下させる制御が繰り返されるが、発電電圧が十分に低下し、それでもなお過充電が検出される場合には、バッテリ８０の短絡が生じており、バッテリ８０が寿命末期であると考えられる。このような場合には、上述のように、警告制御手段２２において、バッテリ８０の短絡をユーザに警告すべきとの判定を行い、警告灯２１を点灯させる制御を行うようにすればよい。
【００５０】
つまり、発電制御手段３０が備えられていて、バッテリ８０の過充電が検出された場合には、まず発電制御手段３０で発電装置９０の発電電圧を下げてバッテリ８０の過充電を抑制する制御を行い、これを繰り返す。そして、発電電圧が所定の下限に達し、それでも所定期間過充電が検出されたときには、やはりバッテリ８０の短絡が発生していると判定し、警告を発してユーザにバッテリ８０交換を促すようにすればよい。これにより、過充電が所定期間以上継続して検出されたら、すぐに警告を発するのではなく、可能な限り過充電を抑制する制御を行い、それでもなお過充電が所定期間以上継続して検出されたときに警告を発することができ、より信頼度の高い警告をユーザに対して発することができる。
【００５１】
このように、本実施例に係るバッテリ短絡検出装置１００は、発電電圧制御手段３０を備えた構成としてもよいし、これを備えない簡素な構成としてもよい。
【００５２】
次に、図６及び図７を用いて実施例１に係るバッテリ短絡装置１００の処理フローについて説明する。
【００５３】
図６は、発電電圧制御手段３０を用いない場合の、実施例１に係るバッテリ短絡装置１００の処理フロー図である。
【００５４】
ステップ１００では、過充電検出手段１０により、バッテリ８０の過充電が検出されたか否かが判定される。過充電が検出されなければ、バッテリ８０は正常な状態であると判定され、その処理を終了する。一方、過充電が検出されたときには、ステップ１４０に進む。
【００５５】
ステップ１４０では、過充電が所定期間継続して検出されたか否かが、警告手段２０の警告制御手段２２により、タイマ２３を用いて判定される。チャタリング等により、瞬間的に過充電が検出される場合もあり得るので、このようなノイズを除去すべく、過充電が所定期間継続して検出されたか否かが判定される。所定期間継続して検出されなければ、一時的な検出に過ぎず、バッテリ８０は短絡を発生していないと判定され、その処理を終了する。一方、過充電が継続して検出されたときには、バッテリ８０が短絡状態であると判定し、ステップ１５０に進む。
【００５６】
ステップ１５０では、警告灯２１の点灯等により警告を発し、ユーザにバッテリ８０の短絡を了知させ、その交換を促す。そして、処理フローを終了する。
【００５７】
このように、図６の処理フローによれば、簡素な処理でバッテリ８０の短絡検出を行うことができる。
【００５８】
図７は、発電電圧制御手段３０を用いた場合の、実施例１に係るバッテリ短絡装置１００の処理フロー図である。
【００５９】
ステップ１００では、過充電検出手段１０により、バッテリ８０の過充電が検出されたか否かが判定される。過充電が検出されなければ、バッテリ８０は短絡状態ではないと判定され、その処理を終了する。一方、過充電が検出されたときには、ステップ１１０に進む。
【００６０】
ステップ１１０では、発電電圧制御手段３０により、発電装置９０の発電電圧を低下させる制御が行われる。これにより、バッテリ８０の過充電を抑制する制御を行うことができる。
【００６１】
ステップ１２０では、再度過充電検出手段１０により、過充電が検出されたか否かの判定が行われる。過充電が検出されていないと判定されたときには、発電電圧制御手段３０による発電電圧低下の制御が功を奏し、過充電が抑制されたので、処理フローを終了する。一方、過充電が再度検出されたときには、ステップ１３０に進む。
【００６２】
ステップ１３０では、発電電圧制御手段３０により、設定された発電電圧が所定電圧以下であるか否かが判定される。発電電圧制御手段３０により、バッテリ８０の過充電を抑制する制御が実行されるが、その制御が限界まで到達していないか否かを、本ステップにより判定する。発電電圧が所定の下限電圧以下でなければ、ステップ１１０に戻り、発電電圧を更に低下させる制御を実行する。一方、発電電圧が所定電圧以下であると判定されたときには、発電電圧制御手段３０による制御は限界に達していると判定し、ステップ１４０に進む。
【００６３】
ステップ１４０では、警告手段２０の警告制御手段２２により、過充電検出手段１０による過充電の検出が所定期間継続しているか否かが判定される。過充電の検出が所定期間継続していないと判定されたときには、バッテリ８０は短絡していないと判定され、処理フローを終了する。一方、過充電の検出が所定期間継続した場合には、ステップ１５０に進む。
【００６４】
ステップ１５０では、警告灯２１の点灯等により警告を発し、ユーザにバッテリ８０の短絡を了知させ、その交換を促す。そして、処理フローを終了する。
【００６５】
図７の処理フローによれば、バッテリ８０の過充電を検出したときに、まず発電装置９０の発電電圧で過充電を抑制し、それでも過充電が抑制されない場合に、バッテリ８０短絡の警告を発する制御を行うことができ、警告の信頼性を向上させることができる。
【００６６】
従来、バッテリ８０の短絡は、開放電圧が低下していることに着目し、電圧測定で検出してきた。しかし、開放電圧は、無負荷時（イグニッションＯＦＦ時）にしか測定できないため、車両走行中には、発電装置９０がバッテリ８０に接続されているため、短絡検出が実行できなかった。実施例１に係るバッテリ短絡検出装置１００によれば、車両が走行中であり、発電装置９０が作動しているときであっても、バッテリ８０の短絡検出を行うことができ、バッテリ８０の短絡を、車両の使用中に早期にユーザに知らせることができる。
【実施例２】
【００６７】
図８は、本発明を適用した実施例２に係るバッテリ識別装置１５０及びこれを用いたアイドリングストップ制御装置２００の全体構成を示した図である。図８において、本実施例に係るバッテリ識別装置１５０は、過充電検出手段１０と、バッテリ充電量検出手段４０と、発電電圧制御手段３０と、タイマ３１と、バッテリ識別判定手段５５と、ＥＣＵ５０とを備える。また、本実施例に係るアイドリングストップ制御装置２００は、更にアイドリングストップ制御手段６０を備える。また、本実施例に係るバッテリ識別装置及びこれを用いたアイドリングストップ制御装置は、関連構成要素として、バッテリ８０ａと、発電装置９０と、エンジン７０とを備える。
【００６８】
バッテリ８０ａは、アイドリングストップ車用の特殊なバッテリ８０ａが用いられる。アイドリングストップ制御は、深い充放電を繰り返すため、専用バッテリでないと、極端に寿命が短くなってしまい、また充電が回復しなくなってしまう。そこで、アイドリングストップ車には、特に受入性の良いアイドリングストップ車用の専用バッテリ８０ａを装着する。本実施例に係るバッテリ識別装置１５０及びこれを用いたアイドリングストップ制御装置２００においては、アイドリングストップ車であるにも関わらず、アイドリングストップ車用のバッテリ８０ａではなく、通常のバッテリ８０が搭載されてしまった場合に、これを識別し、アイドリングストップ制御を禁止する制御を行い、無理なアイドリングストップ制御を防止するようにする。
【００６９】
発電装置９０は、実施例１の説明と同様であるので、その説明を省略する。
【００７０】
エンジン７０は、車両を駆動するための駆動源となる内燃機関である。アイドリングストップ車両においては、車両が信号等で停止状態にあるときに、二酸化炭素ガスの排出を抑制する観点から、一定条件下で、エンジン７０を停止させる制御を行う。本実施例に係るバッテリ識別装置１５０及びこれを用いたアイドリングストップ制御装置２００は、かかるアイドリングストップ車に適用される。
【００７１】
過充電検出装置１０は、バッテリ８０ａの過充電を検出する手段であり、過充電検知センサ１１と、過充電信号検出手段１２とを備える。過充電検出装置１０の構成及び機能については、実施例１と同様であるので、その説明を省略する。
【００７２】
バッテリ充電量検出手段４０は、バッテリ８０ａの充電量を検出する手段である。本実施例に係るバッテリ識別装置１５０及びアイドリングストップ装置２００においては、バッテリ８０ａがアイドリングストップ車用のバッテリ８０ａであるか否かを判定するのに、アイドリングストップ車用のバッテリ８０ａは内部抵抗が低いので、アイドリングストップ車用でない通常のバッテリ８０よりも過充電になり易いという性質を利用する。ところが、通常のアイドリングストップ車用でないバッテリ８０であっても、充電量が低い場合には、バッテリ８０の受け入れ性が高い状態であるので、この性質をうまく利用することができない。そこで、本実施例に係るバッテリ識別装置１５０及びアイドリングストップ制御装置２００においては、バッテリ８０ａの充電量を検出すべく、バッテリ充電量検出手段４０を設けている。
【００７３】
バッテリ充電量検出手段４０は、電流センサ４１と、充電量算出手段４２とを備える。電流センサ４１は、バッテリ８０ａに流入又は流出する電流を検出する手段であり、バッテリ８０ａに設けられる。電流センサ４１は、バッテリ８０ａの充放電電流を検出し、検出した信号を、充電量算出手段４２に送る。
【００７４】
充電量算出手段４２は、電流センサ４１から送られてきた信号に基づいて、バッテリ８０ａの充電量を算出する手段である。バッテリ８０ａの充電量は、例えば、電流センサ４１で検出されたバッテリ８０への入出力電流の電流積算値により計算されてよい。充電量算出手段４２は、演算処理を行うので、ＥＣＵ５０の一部として構成されてよい。
【００７５】
発電電圧制御手段３０は、発電装置９０の発電電圧を制御する手段である。実施例１における発電電圧制御手段３０は、過充電が発生する度に、発電電圧を低下させる方向に制御していたが、本実施例に係る発電電圧制御手段３０は、発電電圧を高くする制御を行う。上述のように、本実施例に係るバッテリ識別装置１５０及びこれを用いたアイドリングストップ制御装置２００においては、バッテリ８０ａの識別が目的であるので、バッテリ８０に過充電が発生し易い状況を作り出し、その状況下で、バッテリ８０ａがどのような反応を示すかによりバッテリ８０ａがアイドリングストップ車用のバッテリ８０ａであるか否かを判定する。よって、本実施例に係る発電電圧制御手段３０は、発電装置９０の発電電圧を高くし、過充電が発生し易い状態とする制御を行う。なお、発電電圧制御手段３０の機能自体は、発電装置９０の発電電圧を制御することであり、実施例１の内容と同様であるので、その説明を省略する。
【００７６】
タイマ３１は、発電電圧制御手段３０が、発電装置９０の発電電圧を高くする時間を計測する手段である。バッテリ８０ａの種類識別のため、発電装置９０の発電電圧を高くする時間は、エンジン７０がオンとなった後、数十秒間の短時間でよい。バッテリ８０ａがアイドリングストップ車用のバッテリ８０ａであることは、過充電反応が始まってすぐ検出できるので、発電電圧を高くする時間は、１分未満の数十秒間で十分である。タイマ３１は、発電電圧制御手段３０の発電電圧を高く保っている数十秒間の制御時間を測定する。
【００７７】
なお、発電装置９０の発電電圧を高くする時間を短時間とするため、バッテリ８０ａの溶液や寿命低下の影響は殆ど無い。むしろ、急速充電となるため、実際は、利点の方が多くなる。
【００７８】
バッテリ識別判定手段５５は、バッテリ８０ａが、アイドリングストップ車用のバッテリ８０ａであるか否かの判定を行う手段である。バッテリ識別判定手段５５は、充電量検出手段４０により、バッテリ識別を行うのに十分な充電量であることが検出されたときに、発電電圧制御手段３０に、発電装置９０の発電電圧を数十秒間程度の所定時間、所定の高い電圧値にする制御を実行させ、過充電検出手段１０により、過充電が検出されるか否かを監視する。バッテリ識別判定手段５５は、所定時間内に、過充電検出手段１０から過充電が検出されたときには、バッテリ８０ａがアイドリングストップ車用の専用バッテリ８０ａであるとの判定を行い、過充電が検出されなかったときには、バッテリ８０ａは、アイドリングストップ車用のバッテリではないと判定する。
【００７９】
バッテリ識別判定手段５５は、このような演算判定を行うため、ＥＣＵ５０の一部として構成されてよい。バッテリ識別判定手段５５のバッテリ８０ａの識別判定結果は、アイドリングストップ制御手段６０に送られる。
【００８０】
アイドリングストップ制御手段６０は、本実施例に係るバッテリ識別装置１５０からのバッテリ識別判定結果に基づいて、アイドリングストップ制御を行う手段である。具体的には、バッテリ８０ａがアイドリングストップ車用のバッテリ８０ａであると判定されたときには、アイドリングストップ制御を実行する。一方、バッテリ８０ａがアイドリングストップ車用のバッテリ８０ａでないと判定されたときには、アイドリングストップ制御を禁止する制御を行う。
【００８１】
アイドリングストップ制御手段６０は、アイドリングストップ制御を行う場合には、車両停止時に、一定条件が成立したら、エンジン７０を停止させ、また一定条件下でエンジン７０を起動させるような制御を実行する。一方、アイドリングストップ制御を行わない場合には、このような制御を一切禁止する。
【００８２】
なお、図８においては、アイドリングストップ制御手段６０は、ＥＣＵ５０と別個に設けているが、ＥＣＵ５０内に一体的に設けてもよい。
【００８３】
次に、図９を用いて、本実施例に係るバッテリ識別装置１５０及びこれを用いたアイドリングストップ制御装置２００の処理フローについて説明する。図９は、本実施例に係るバッテリ識別装置１５０及びこれを用いたアイドリングストップ制御装置２００の処理フロー図である。
【００８４】
ステップ２００では、充電量検出手段４０により、バッテリ８０ａの充電量が所定量以上であるか否かが検出される。バッテリ８０ａの充電量は、電流センサ４１により検出された電流値を用いて、充電量算出手段４２によりバッテリ８０ａの積算充放電流量を算出することにより求められてもよいし、ＳＯＣ（State  of  Charge）等が算出されて求められてもよい。充電量が所定量以上でないときには、バッテリ８０ａの識別を行うことができない状態であるので、処理フローを終了する。一方、充電量が所定量以上であるときには、ステップ２１０に進む。
【００８５】
ステップ２１０では、発電電圧制御手段３０により、発電装置９０の発電電圧を高くする制御が実行される。発電装置９０の発電電圧を高くする制御は、所定のバッテリ識別用の電圧値に設定するように制御してよく、また、発電電圧を所定の高電圧値に設定する時間は、数１０秒程度の所定時間であってもよい。また、所定時間の計測は、タイマ３１を用いて行ってよい。
【００８６】
ステップ２２０では、過充電検出手段１０により、過充電が検出されたか否かが判定される。過充電の検出は、実施例１と同様に、過充電検知センサ１１を用いて、過充電信号検出手段１２で通電信号を検出することにより行われてよい。過充電が検出されたときには、ステップ２３０に進み、過充電が検出されなかったときには、ステップ２４０に進む。
【００８７】
ステップ２３０では、バッテリ識別判定手段５５により、過充電信号検出手段１２からの過充電検出情報と、充電量算出手段４２からの充電量情報と、発電電圧制御手段３０からの発電電圧制御実行情報とを受けて、バッテリ８０ａはアイドリングストップ車用のバッテリ８０ａであると判定する。
【００８８】
一方、ステップ２４０では、バッテリ識別判定手段５５が、過充電検出手段１０の過充電信号検出手段１２から、過充電を検出していない情報を受けて、バッテリ８０ａは、アイドリング車用のバッテリ８０ａでないと判定する。
【００８９】
ステップ２３０において、バッテリ識別判定手段５５により、バッテリ８０ａがアイドリングストップ車用のバッテリ８０ａであると判定されたときには、ステップ２５０に進む。
【００９０】
ステップ２５０では、バッテリ識別判定手段５５から、アイドリングステップ制御手段６０に、アイドリングストップ制御の許可信号が出力され、アイドリングストップ制御が実行される。そして、処理フローを終了する。
【００９１】
一方、ステップ２４０において、バッテリ識別判定手段５５により、バッテリ８０ａがアイドリングストップ車用のバッテリ８０ａでないと判定されたときには、ステップ２６０に進む。
【００９２】
ステップ２６０では、バッテリ識別判定手段５５から、アイドリングストップ制御を実行するのは、バッテリ８０ａの能力を超えているので、アイドリングステップ制御を禁止する指令がアイドリングストップ制御手段６０に送られる。アイドリングストップ制御手段６０は、アイドリングストップ制御を実行しない禁止処理を実行する。
【００９３】
このように、本実施例に係るバッテリ識別装置１５０及びこれを用いたアイドリングストップ制御装置２００によれば、アイドリングストップ車両にアイドリングストップ車用の専用バッテリ８０ａが装着されていないときには、これを検出し、アイドリングストップ制御を禁止する制御を行うことができる。
【００９４】
なお、図９において、ステップ２００〜ステップ２４０がバッテリ識別装置１５０の処理フローであり、ステップ２００〜ステップ２６０が、アイドリングストップ制御装置２００の処理フローである。
【００９５】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】実施例１に係るバッテリ短絡検出装置１００の全体構成図である。
【図２】本実施例に係るバッテリ短絡検出装置１００のバッテリ８０を示した図である。
【図３】過充電検知センサ１１の一例を示した図である。図３（ａ）は、定常時の過充電検知センサ１１の動作状態図である。図３（ｂ）は、過充電時の過充電検知センサ１１の動作状態図である。
【図４】図３とは異なる態様の過充電検知センサ１１ａの例を示した図である。図４（ａ）は、定常時の過充電検知センサ１１ａの動作状態図である。図４（ｂ）は、過充電時の過充電検知センサ１１ａの動作状態図である。
【図５】発電装置９０の発電電圧と、バッテリ８０の内圧の関係図である。
【図６】実施例１に係るバッテリ短絡装置１００の処理フロー図である。
【図７】発電電圧制御手段３０を用いた実施例１に係るバッテリ短絡装置１００の処理フロー図である。
【図８】実施例２に係るバッテリ識別装置１５０及びこれを用いたアイドリングストップ制御装置２００の全体構成図である。
【図９】バッテリ識別装置１５０及びこれを用いたアイドリングストップ制御装置２００の処理フロー図である。
【符号の説明】
【００９７】
１０    過充電検出手段
１１    過充電検知センサ
１２    過充電信号検出手段
１３、１３ａ    排気弁
１４、１４ａ    固定導電体
１５    第１の電気配線
１６    第２の電気配線
１７、１７ａ    内側支持手段
１８，１８ａ    外側支持手段
１９    弾性体
２０    警告手段
２１    警告灯
２２    警告制御手段
２３、３１    タイマ
３０    発電電圧制御手段
４０    充電量検出手段
４１    電流センサ
４２    充電量算出手段
５０    ＥＣＵ
５５    バッテリ識別判定手段
６０    アイドリングストップ制御手段
７０    エンジン
８０、８０ａ    バッテリ
８１    一括排気構造
８２    通路
９０    発電装置
１００    バッテリ短絡装置
１５０    バッテリ識別装置
２００    アイドリングストップ制御装置
【図１】
2009208639.tif 000003
【図２】
2009208639.tif 000004
【図３】
2009208639.tif 000005
【図４】
2009208639.tif 000006
【図５】
2009208639.tif 000007
【図６】
2009208639.tif 000008
【図７】
2009208639.tif 000009
【図８】
2009208639.tif 000010
【図９】
2009208639.tif 000011