JP2003127807A - アイドリングストップ機能を有する車両に搭載された二次蓄電池の残存容量を判定する装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 信頼性が高く実用的なアイドリングストップ
処理を判定するための二次蓄電池の残存容量を判定する
方法と装置を提供する。 【解決手段】 判定手段８は、（ａ）電圧計７の測定値
を事前に定めた複数の水準のしきい値と比較して二次蓄
電池３の残存容量を推定し、（ｂ）エンジン再始動から
所定時間以内の二次蓄電池３の端子間電圧を第１の端子
間電圧として電圧計７から入力し、エンジン再始動から
第１の所定時間経過後の二次蓄電池３の端子電圧を第２
の端子間電圧として電圧計７から入力し、第１の端子間
電圧から第２の端子間電圧を減じて電圧差を算出し、第
１の端子間電圧が第１の電圧以上であり、電圧差が第２
の電圧であるか否かを判定し、（ｃ）温度センサ６の検
出温度が予め定められた上限温度と下限温度以内である
ことを判定し、アイドリングストップ処理手段１０がこ
れら総合的な判定結果に基づいてアイドリングストップ
の可否を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蓄電池を搭載した
車両において一時停車時に内燃機関を停止するアイドリ
ングストップを行う車両に搭載した二次蓄電池の残存容
量および蓄電池の劣化状態を測定する方法およびその装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】環境汚染を低減および自動車の燃費の向
上のため、自動車が交差点で信号待ちのために一時停車
したとき、渋滞で停車しているときなど、内燃機関（エ
ンジン）を停止するアイドリングストップ機能を有する
自動車が知られている。このようなアイドリングストッ
プを行う場合、アイドリングストップ後に自動車を再起
動できるだけ車載の蓄電池に残存容量が存在すること、
および／または、劣化状態を知ることが必要である。

【０００３】蓄電池の残存容量を測定する方法は種々試
みられている。しかしながら、これまで、車両のアイド
リングストップの判断に適用する適切な車載の蓄電池の
残存容量を検出する方法は知られていない。以下これま
で知られている蓄電池の残存容量の測定方法について概
観する。

【０００４】一番簡単かつ確実な蓄電池の残存容量測定
方法は、蓄電池を完全に放電させて容量を測定し、その
容量から劣化状態を判定する方法である。しかしなが
ら、この方法は実時間でアイドリングストップの判定に
使用することはできない。しかも、この方法は放電する
までに長い時間がかかるので、測定時間が長くなるとい
う問題がある。

【０００５】次いで、蓄電池を放電させずに比較的短時
間に蓄電池の残存容量の測定を行なう方法について述べ
る。

【０００６】鉛蓄電池は、放電により水を生じ、充電に
より硫酸を生ずるので、放電すると硫酸水溶液の比重が
小さくなり、充電で硫酸水溶液の比重が元に戻る。この
現象を利用して、電解液の比重を指標として残存容量を
推定する方法が知られている。しかしながら、鉛蓄電池
に収容されている電解液の濃度分布が不均一になる場合
がしばしばあるので、この方法では鉛蓄電池の残存容量
を常に正確に推定することが出来ない。また、近年、電
解液が極めて少ないシール型鉛蓄電池が採用されてい
る。このようなシール型鉛蓄電池については電解液の比
重の測定自体が困難なので、鉛蓄電池の残存容量を推定
できない。

【０００７】特開昭５３−１２７６４６号公報は、
（１）エンジンのスタートキーを回す際に生じているオ
ルタネータの過渡的な電流値をオルタネータと車載の鉛
蓄電池（バッテリ）との間に介在させた抵抗に流れる電
流として計測し、さらにバッテリの端子電圧も計測し、
これらの計測結果を演算増幅器で演算して走行直前のバ
ッテリの初期残存容量を求めておき、（２）さらに走行
中の充電量あるいは充放電量を求め、（３）初期残存容
量と充放電量とを比較してバッテリの残存容量を算出す
る方法を開示している。しかしながら、この方法は自動
車の起動時という特定のタイミングにおける初期残存容
量を基準としており、タイミングとして、そのままアイ
ドリングストップに適用できない。しかも、電流測定の
ために抵抗を設けているので、電池容量を消費するとい
う不利益がある。

【０００８】特開昭６３−２７７７６号公報は、（１）
最初にバッテリを自動車に搭載したときの新品のバッテ
リにおけるエンジン始動中の放電電荷量に対するバッテ
リの端子電圧降下分を実測し、（２）その後、エンジン
停止と始動との間にバッテリ静特性が蘇るのに必要な時
間を経過したこと、および、バッテリ残存容量が所定以
上であることを条件として、自動車走行ごとに、エンジ
ン始動中の放電電荷量に対するバッテリの端子電圧降下
分を実測して、（３）上記初期の電圧降下分と走行後の
電圧降下分を用いて演算してバッテリの寿命を予測する
方法を開示している。しかしながら、この方法も自動車
の起動時という特定のタイミングにおけるバッテリの端
子電圧の降下分を残存容量を検出するための基準として
おり、アイドリングストップの判定には向かない。加え
て、この方法は上述した条件が課されているので、車両
のアイドリングストップの判断には適用できない。

【０００９】特開平１−３９０６８号公報は、（１）ス
タータの起動時などの大電流放電中における互いに異な
る値を示す複数時点のバッテリの放電電流と、各放電電
流流出時のバッテリの端子電圧を検出し、（２）検出し
た電流と電圧値からバッテリの内部抵抗値と電力を算出
し、（３）予め実験的に求めたバッテリの容量と内部抵
抗と起電力の相関系を表す関数を用いて算出した内部抵
抗と起電力からバッテリの残存容量を算出する方法を開
示している。しかしながら、この方法もスタータの起動
時を条件としているから、アイドリングストップの判断
には適切ではない。さらにこの方法の処理は複雑であ
る。

【００１０】特許第２５３６２５７号公報（特開平４−
９５７８８号公報）は鉛蓄電池の残存容量を検出するた
め、内部インピーダンスを用いる発明を開示している。
すなわち、この発明においては、（１）鉛蓄電池の内部
インピーダンスを測定し、（２）測定した鉛蓄電池の内
部インピーダンスを、鉛蓄電池のインダクタンス成分
Ｌ、電解液抵抗ＲΩ、電荷移動抵抗Ｒct、電気二重層容
量Ｃｄ、ワールブルグ・インピーダンスＷ、ワールブル
グ係数σからなる等価回路に当てはめて最適解を求め、
（３）Ｌ、ＲΩ、Ｒct、Ｃｄ、Ｗ、σの少なくとも一つ
を初期の値と比較して、その相違から鉛蓄電池の寿命を
判定する。しかしながら、この発明を車両の走行に伴っ
て発電機から鉛蓄電池に充電される車載の鉛蓄電池の残
存容量に適用することはできない。その理由は、発電機
から鉛蓄電池への影響、自動車に搭載された装備の負荷
変動などの影響を受けて鉛蓄電池の内部インピーダンス
の測定が困難になる。鉛蓄電池の内部インピーダンスが
測定できなければ、初期値と比較できず、寿命も判定で
きない。さらにこの発明を実施すると、測定装置の構成
が複雑で寸法も大きくなり、価格も高くなる。したがっ
て、この発明を乗用車などの通常の自動車に適用するに
は課題がある。

【００１１】蓄電池から放電または充電される電流値を
常時測定し、その電流測定値を積算して蓄電池の残存容
量を求める方法も知られている。以下、この方法を「電
流積算法」と呼ぶ。そのような電流積算法においては、
電流値の測定誤差により積算値の誤差が次第に大きくな
り、蓄電池の状態が正確に求めることができなくなる。
そのため、「電流積算法」を改良した方法が、特許第２
７９１７５１号公報（特開平８−１９１０３号公報）、
特開平９−１７１０６５号公報などに提案されている。

【００１２】特許第２７９１７５１号公報に記載の発明
は、電流積算方式と内部抵抗検出方式を併用してデータ
処理して、電気自動車用鉛蓄電池の残存容量を測定す
る。すなわち、（１）まず、電流積算法で電気自動車に
搭載された鉛蓄電池の残存容量を算出し、（２）さら
に、電気自動車用鉛蓄電池の満充電完了時および自動車
の走行中の一時停止時に鉛蓄電池の内部インピーダンス
を測定し、（３）内部インピーダンスから導出する放電
率によって電流積算法で求めた蓄電池の残存容量の値を
補正する。この方法は自動車用蓄電池の残存容量の検査
法として有用であり、鉛蓄電池の残存容量を正確に知る
必要がある電気自動車においては重要な技術である。し
かしながら、この発明は、電流積算法による測定に加え
て、内部インピーダンスによる測定も実施する必要があ
り、この方法を実現する測定装置を製造した場合、装置
価格が高くなる。特に、この発明は上述した内部インピ
ーダンスを測定することが困難な事態があることから、
内燃機関を搭載した自動車のアイドリングストップに適
用できない。

【００１３】特開平９−１７１０６５号公報に開示され
た発明は、まず、電流積算法で蓄電池の残存容量を算出
しておき、その残存容量を補正する技術である。その補
正残存容量の算出は、予め特定の放電電流値での定電流
放電における端子電圧と残存容量のデータテーブルを準
備し、自動車走行中に前記特定の放電電流値が一定時間
継続したことを検知し、その時の蓄電池の端子電圧を測
定し、測定した端子電圧を前記データテーブルに参照し
て補正のための蓄電池の残存容量を求める。そして、算
出した補正用残存容量で、事前に求めた電流積算法の残
存容量を補正する。特開平９−１７１０６５号公報に開
示された発明は、電気自動車などのような電動車両に搭
載された蓄電池（バッテリ）の残存容量を測定するに適
した技術である。その理由は、電気自動車においては、
その車両が常用する走行速度での放電電流値を、上記の
特定の放電電流値とすることにより蓄電池の残存容量を
求める機会が多いからである。しかしながら、特開平９
−１７１０６５号公報に開示された発明は、内燃機関で
動作する自動車（通常の自動車）に搭載した蓄電池の残
存容量に適さない。その理由は、通常の自動車において
は、自動車走行中に、頻繁に、一定時間継続するような
特定の電流値が出現する機会が少ないので、蓄電池の残
存容量を求める機会が極めて少ないので、補正すべき残
存容量を求めることができないからである。

【００１４】特開平９−１７１０６５号公報に開示され
た発明の上記問題を解決する方法としては、たとえば、
端子電圧と残存容量のデータテーブルを複数個用意し、
複数の電流値で残存容量の判定を行うことも考えられ
る。しかしながら、そのような方法を実施するために
は、複数個のデータテーブルを用意する必要があり、処
理が複雑になる。正確な残存容量の測定のためには、温
度と劣化状態により該蓄電池の端子電圧と残存容量の関
係が変化する場合、それに応じてさらに多くのデータテ
ーブルを用意することが必要になるので、多量のデータ
を記憶させ、処理させるには複雑な装置が必要になると
推察される。また、そのような多量のデータを作成する
作業も厄介である。蓄電池の劣化状態の判断も難しい。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】以上種々の従来技術に
ついて考察したが、それらの技術は、特に、車両に搭載
した車両のアイドリングストップに適用するには、課題
があり、そのままでは、適用できない。

【００１６】本発明の目的は、比較的簡単な方法でかつ
実用的な、アイドリングストップ処理を行う車両に搭載
した二次蓄電池の残存容量を判定する方法と装置を提供
することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の観点によ
れば、スタータと、該スタータで起動されるエンジン
と、該エンジンによって回転駆動されて発電するオルタ
ネータと、二次蓄電池と、前記オルタネータまたは前記
二次蓄電池からの給電によって動作する電気装備を有
し、アイドリングストップ処理を行う車両において、前
記二次蓄電池の端子間電圧を測定する電圧計と、前記二
次蓄電池の温度を検出する温度センサと、前記エンジン
の再始動を示す信号を提供するエンジン再始動信号提供
手段と、前記電圧計、前記温度センサ、および、前記エ
ンジン再始動信号提供手段の信号を入力し、（ａ）前記
電圧計の測定値を事前に定めた複数の水準のしきい値と
比較して前記二次蓄電池の残存容量を推定するＳＯＣ判
定手段と、（ｂ）前記エンジン再始動信号提供手段から
出力された信号の入力から第１の所定時間以内の前記二
次蓄電池の端子間電圧を第１の端子間電圧として前記電
圧計から入力し、前記エンジン再始動信号提供手段から
の信号が入力されて前記所定時間経過後に、前記エンジ
ン始動に伴って一時的に低下する前記二次蓄電池の最小
値である端子間電圧として前記電圧計から入力し、前記
第１の端子間電圧から前記第２の端子間電圧を減じて電
圧差を算出し、前記第１の端子間電圧が第１の電圧以上
であり、前記電圧差が第２の電圧であるか否かを判定す
る劣化判定手段と、 （ｃ）前記温度センサの検出温度
が予め定められた上限温度と下限温度以内であることを
判定する温度範囲判定手段とを具備し、これらの判定結
果を出力する判定手段と、を有することを特徴とする、
アイドリングストップ機能を有する車両に搭載された二
次蓄電池の残存容量を判定する装置が提供される。

【００１８】好ましくは、前記ＳＯＣ判定手段は、前記
二次蓄電池の端子間電圧が急激に低下する前記エンジン
再始動信号提供手段から出力された信号から第２の所定
時間経過するまで、動作しないことを特徴とする。

【００１９】さらに好ましくは、前記電圧計で測定した
前記二次蓄電池の端子間電圧は、前記温度センサで検出
した温度で補正して使用される。

【００２０】また好ましくは、前記判定手段に接続され
たアイドリングストップ処理手段をさらに有し、前記ア
イドリングストップ処理手段は前記判定手段による判定
結果がアイドリングストップ可能であるときのみ、当該
車両をアイドリングストップさせる。

【００２１】本発明の第２の観点によれば、上記装置に
おいて実施される方法が提供される。

【００２２】

【発明の実施の形態】第１実施の形態 本発明の第１の実施の形態として、車両の走行中に、渋
滞または交差点などで一時停車中に内燃機関（エンジ
ン）を停止する、いわゆるアイドリングストップ機能を
有する車両に搭載された蓄電池の残存容量を判定する方
法とその装置、および、蓄電池などの二次蓄電池の残存
容量の判定結果に基づいてアイドリングストップの処理
を行う方法と装置について述べる。

【００２３】図１は本発明のアイドリングストップ機能
を有する車両に搭載された蓄電池の残存容量を判定する
方法および装置、並びに、その判定結果に基づいてアイ
ドリングストップ処理を行う方法と装置の第１実施の形
態を図解した図である。車両、たとえば、普通の乗用車
には、スタータ１、発電機（オルタネータ）２、二次蓄
電池３、電気装備４、エンジン５が搭載されている。二
次蓄電池３としては、以下、鉛蓄電池を用いた場合につ
いて述べる。電気装備４は、たとえば、照明灯、方向指
示灯、ハザードランプなどの各種ライト（ランプ）、ミ
ラー駆動モータ、操作パネル、空調機など電気で動作す
る車両に搭載されたものを総称している。

【００２４】スタータ１は車両の始動時に鉛蓄電池３か
らの給電によりエンジン５を動作させる電力を提供す
る。オルタネータ２は車両が始動してエンジン５が回転
動作すると起動して発電を行う。オルタネータ２の発電
により電気装備４への給電が行われる他、鉛蓄電池３が
充電される。

【００２５】図１に図解したアイドリングストップ機能
を有する車両に搭載された蓄電池の残存容量を測定（判
定）する装置（以下、蓄電池の残存容量判定装置とい
う）は、鉛蓄電池３の端子電圧を測定する電圧計７と、
鉛蓄電池３の温度を測定する温度センサ６と、鉛蓄電池
３の残存容量を判定する判定手段８と、判定結果を表示
する表示手段９を有する。温度センサ６としては、鉛蓄
電池３の温度を測定する種々のセンサ、たとえば、熱電
対、特に、たとえば、銅・コンスタンタン熱電対、ある
いは白金抵抗体などを用い、その測定範囲は０〜５０°
Ｃ程度である。電圧計７は、通常の直流電圧計であり、
測定範囲はたとえば、０〜３０ＶＤＣである。表示手段
９は、たとえば、液晶表示器であり、普通乗用車の操作
パネル部分の表示器と兼用することができる。

【００２６】判定手段８の具体的な構成例を図２に示
す。判定手段８は、マイクロコンピュータの中央演算処
理装置（ＣＰＵ）８１と、ＲＡＭ、ＲＯＭなどのメモリ
８２と、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換部８３
と、入出力（Ｉ／Ｏ）ポート８４と、レギュレータ８５
と，表示出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）８６と、温度測
定調整部８７と、電圧測定調整部８８とを有する。

【００２７】ＣＰＵ８１は、下記に述べる種々の処理を
行う。以下、判定手段８の処理という場合、主としてＣ
ＰＵ８１で行う処理を意味する。メモリ８２のＲＯＭに
はＣＰＵ８１で行う各種のプログラムが記憶されてい
る。メモリ８２のＲＡＭには後述するＳＯＣのための複
数の水準判定しきい値データ１〜４、鉛蓄電池３の劣化
判定のためのしきい値データ５、６、鉛蓄電池３の温度
範囲判定のための比較温度データなどが記憶されている
他、電圧計７の測定値、温度センサ６の測定値、演算処
理データなどが記憶される。以下、メモリと記述したと
き、主として、ＲＡＭを意味する。ＲＡＭは、車両の停
止期間でも、上記記憶した各種のデータが保持されるよ
うに、かつ、新たなデータの書き込みが可能なように、
書き換え可能な不揮発性メモリが好ましい。Ａ／Ｄ変換
部８３は、アナログ電圧信号として表される温度センサ
６および電圧計７の測定結果を入力して、ＣＰＵ８１で
処理するディジタル信号に変換する。Ｉ／Ｏポート８４
は、ディジタルのエンジン再始動信号を入力する入力ポ
ートと、アイドリングストップ処理手段１０などに判定
手段８の判定結果を示すディジタル信号を出力する出力
ポートとを有する。以下、出力ポートと言ったとき、Ｉ
／Ｏポート８４の出力ポートを意味する。表示出力イン
タフェース（Ｉ／Ｆ）８６は表示手段９への出力に用い
る。

【００２８】レギュレータ８５はエンジン５のエンジン
キーに連動して印加される電源電圧を入力して、上述し
たＣＰＵ８１、メモリ８２、Ａ／Ｄ変換部８３、Ｉ／Ｏ
ポート８４の駆動の電圧に調整する。すなわち、判定手
段８を構成するＣＰＵ８１、メモリ８２、Ａ／Ｄ変換部
８３、Ｉ／Ｏポート８４は、オルタネータ２、鉛蓄電池
３などから給電されるが、ＣＰＵ８１などは通常、３〜
５ＶＤＣで動作する。しかし、オルタネータ２、鉛蓄電
池３の電圧は電気装備４など車両に搭載された種々の電
気製品を駆動するため、たとえば、オルタネータ２の出
力電圧が１４．５Ｖ程度であるように電圧が高い。そこ
て、レギュレータ８５において、そのような高電圧をＣ
ＰＵ８１などが動作可能な電圧に調整している。

【００２９】Ａ／Ｄ変換部８３の入力電圧範囲は、たと
えば、０〜５Ｖ程度であるから、温度センサ６として熱
電対を用いた場合のように、その検出電圧が、たとえ
ば、０〜２０ｍＶ程度と非常に低い時は温度測定調整部
８７で０〜５Ｖに増幅する。同様に、電圧計７の検出電
圧が０〜１５Ｖ程度の高いときは電圧測定調整部８８で
０〜５Ｖに分圧する。温度センサ６の検出信号および／
または電圧計７の検出信号のレベルを、判定手段８の外
部でＡ／Ｄ変換部８３の入力電圧範囲に調整している場
合は、温度測定調整部８７および電圧測定調整部８８は
不要である。

【００３０】上記蓄電池の残存容量判定装置に、アイド
リングストップ処理手段１０を付加すると、蓄電池の残
存容量判定装置の結果に基づいて車両のアイドリングス
トップ処理行うことができる。図１に図解したように、
蓄電池の残存容量判定装置にアイドリングストップ処理
手段１０を付加した構成が、車両に搭載された蓄電池の
残存容量を測定（判定）し、アイドリングストップ処理
機能を有する装置となる。

【００３１】充電容量（ＳＯＣ）判定 車両の始動時、スタータ１を駆動して車両のエンジン
（内燃機関）を起動するとオルタネータ２が動作して発
電を行う。その後、電気設備４への給電はオルタネータ
２から行われる。エンジンが回転動作している車両の走
行中や、アイドリング中にはオルタネータ２が動作して
発電しているから、鉛蓄電池３はオルタネータ２の発電
電圧によって充電される状態となる。この時の鉛蓄電池
３の端子間電圧はオルタネータ２の出力電圧に一致す
る。車両として普通の乗用車を例示すると、オルタネー
タ２の出力電圧は１４．５Ｖ程度である。なお、鉛蓄電
池３の端子間電圧とは、鉛蓄電池３の低電位レベル、た
とえば、接地電圧と高電位レベル、たとえば、鉛蓄電池
３の電気装備４側の電位との間の電圧を言う。この端子
間電圧を電圧計７で測定する。

【００３２】アイドリングストップ処理手段１０の動作
によって車両がアイドリングストップすると、エンジン
５の回転が停止するのでオルタネータ２も停止してオル
タネータ２による発電は停止する。そのとき鉛蓄電池３
から電気装備４などへの給電が行われる。鉛蓄電池３か
らの電気装備４などへの給電（放電）により、鉛蓄電池
３の端子間電圧が低下していく。鉛蓄電池３の端子間電
圧の低下は負荷電流に依存する。鉛蓄電池３を開放状態
にして数時間以上経過した場合の鉛蓄電池３の端子間電
圧は、充電状態の鉛蓄電池３が満充電状態のときは、１
２．９Ｖ程度になる。したがって、負荷電流が流れてい
るときの鉛蓄電池３の端子間電圧は１２．９Ｖよりも低
下し、満充電状態であっても、たとえば、１２．５Ｖな
どのように１２．９Ｖよりも低下することがある。この
ように、鉛蓄電池３の端子間電圧の低下は、負荷電流、
換言すれば、鉛蓄電池３の放電電流に依存する。

【００３３】本発明の第１実施の形態においては、ＳＯ
Ｃ状態を判定する鉛蓄電池３の端子間電圧を判定して鉛
蓄電池３の残存容量を推定するための数種類の電圧水準
を設定する。換言すれば、本発明においては、従来技術
として述べたような、鉛蓄電池３の残存容量を算出しな
いから、判定手段８（ＣＰＵ８１）における処理は非常
に簡単になる。

【００３４】鉛蓄電池の端子間電圧の判定水準 鉛蓄電池３の端子間電圧から鉛蓄電池３の残存容量を推
定し、アイドリングストップの可否を判定するための鉛
蓄電池３の端子間電圧の判定基準について述べる。本願
発明者は残存容量を判定する実用的な方法および装置を
製作するに際して、本発明の実施の形態として下記およ
び図３に図解したように、鉛蓄電池の残存容量を端子間
電圧によって判定する判定水準を規定した。

【００３５】（１）第１水準：アイドリングストップ
後、車両の再始動に必要な電力容量の水準を示す鉛蓄電
池３の端子間電圧 （２）第２水準：アイドリングストップ後、車両の再始
動に必要な電力容量と、特定時間アイドリングストップ
した際に必要とされる消費電池容量を加えた電力容量を
示す鉛蓄電池３の端子間電圧 （３）第３水準：第２水準の電力容量に第１の所定の電
力容量を加算した電力容量を示す鉛蓄電池３の端子間電
圧 （４）第４水準：第３水準の電力容量に第２の所定の電
力容量を加算した電力容量を示す鉛蓄電池３の端子間電
圧 （５）第５水準：第４水準の電力容量に第３の所定の電
力容量を加算した電力容量を示す鉛蓄電池３の端子間電
圧

【００３６】これらの判定水準１〜５は、判定手段８の
メモリ８２にしきい値１〜４として記憶され、ＣＰＵ８
１はそれらのしきい値１〜４と電圧計７で測定した電圧
とを比較して、鉛蓄電池３の残存容量を推定する。

【００３７】第１水準の電力容量の意味と規定した理由
について述べる。アイドリングストップ時、一時停止中
にエンジンを停止するので一時停止から再び走行を開始
する際にスタータ１などを再始動する必要がある。第１
水準の電力容量は、アイドリングストップ後のエンジン
の再始動に必要な最小限の電力容量であり、それだけの
電力容量が鉛蓄電池３に残存していることを判断する値
である。

【００３８】第２水準の電力容量の意味と規定した理由
について述べる。アイドリングストップ処理手段１０に
よってエンジン５を停止する直前にエンジンを停止する
ことの判断を行なう際、エンジン５の停止後に再び走行
を開始する際の鉛蓄電池３の電力容量（第１水準）と、
エンジン５を停止してからスタータ１などを再始動して
エンジン５を再び始動するまでの間に、電気装備４を稼
働させるために必要な電力容量を加えた電力容量が鉛蓄
電池３に残存している必要がある。エンジン５を停止し
てからエンジン５を再始動するまでの間に、電気装備４
を稼働するために必要な電力容量を求めるためには、エ
ンジン５を停止してからエンジン５を再始動するまでの
時間、即ち、アイドリングストップ時間を規定する必要
がある。図６においてこの時間を第２の所定時間とい
う。さらに、アイドリングストップ中に稼働される電気
装備４で消費する電力量を知る必要がある。しかしなが
ら、アイドリングストップ前にアイドリングストップ時
間およびその期間の電力消費量を求めることは困難であ
る。そこで、本発明の実施の形態においては、標準的な
アイドリングストップ時間と、その間に消費する電力容
量を推定しておく。これらのデータは判定手段８および
／またはアイドリングストップ処理手段１０内のメモリ
に記憶しておく。

【００３９】判定手段８のＣＰＵ８１は、鉛蓄電池３の
残存容量がどの水準にあるかを鉛蓄電池３の端子間電圧
をチェックして監視しているが、実際のアイドリングス
トップ時間が上記推定した標準アイドリングストップ時
間を越えた場合、および／または、アイドリングストッ
プ期間に消費した電力容量が上記推定した標準的な電力
容量を越えた場合、エンジン５の再始動に必要な電力容
量が不足して、エンジン５を再起動できない可能性が起
こる。そこで、アイドリングストップ時間が上記特定さ
れる時間を越える前、および／または、アイドリングス
トップ期間に消費した電力容量が標準的な消費電力容量
を越える前に、鉛蓄電池３の残存容量の減少を抑える、
または、鉛蓄電池３の電池容量を増加させる方法を適用
することが望ましい。そのため判定手段８のＣＰＵ８１
は、たとえば、標準的なアイドリングストップ時間が経
過した直後、または、アイドリングストップ期間に消費
電力が標準的な電力容量を超過した直後に、エンジン５
を再始動してオルタネータ２を動作して鉛蓄電池３に充
電する、あるいは、アイドリングストップ期間中に稼働
中の電気装備４の一部を停止する。

【００４０】判定手段８のＣＰＵ８１の判定結果に応じ
てアイドリングストップ処理手段１０が動作して車両が
アイドリングストップする際は、最低限、第２水準の電
力容量が鉛蓄電池３に残存容量として存在していなけれ
ばならない。しかしながら、第２水準だけでは十分では
ない。そこで、さらに付加的な水準を設けることが望ま
しい。付加的な水準について下記に述べる。

【００４１】上述した水準を判断するための判定手段８
のＣＰＵ８１における鉛蓄電池３の残存容量の判定方法
の例を下記に述べる。

【００４２】たとえば、判定手段８がある状況のときの
鉛蓄電池３の残存容量が第２水準にあると判定したがそ
の後、交通渋滞などの情況で空調機または暖房機を使用
しながら低速走行したために鉛蓄電池３からの放電状態
が長く続き、その後アイドリングストップした時、その
時の鉛蓄電池３の残存容量が第２水準にあるかまたは第
２水準を下回っているかの判定が困難になり、アイドリ
ングストップの判断が困難になる。そこで、第２水準よ
り大きな残存容量を判断するための付加的な水準を最低
１、好ましくは、１〜３水準持つことが望ましい。これ
らの水準を識別するしきい値は判定手段８内のメモリ８
２に記憶されている。

【００４３】第２水準より大きな残存容量を第３水準と
して設定した場合、第３水準にあると判定された鉛蓄電
池３を搭載した車両が、上述した状態で走行して鉛蓄電
池３からの放電状態が長く続き、その後、アイドリング
ストップした時、第２水準と第３の水準の差の残存容量
と、走行中の車両の鉛蓄電池３の放電量の推定値を比較
すると第２水準にあるか否かの判断が判定手段８におい
て可能となる。

【００４４】さらに鉛蓄電池３における残存容量不足を
回避するための安全を考慮すると、第４水準を設けるこ
とが望ましい。付加的な水準はこのように複数設定でき
るが、このような付加的な水準を多く設定すると蓄電池
の残存容量判定装置が複雑になり、価格も高くなる。さ
らに、ドライバなど利用者にとって蓄電池の残存容量の
認識が複雑になる。そのような観点からは、実用的に
は、付加的な水準は、１〜３程度が好ましい。したがっ
て、合計の水準は３〜５程度である。

【００４５】これら水準の値の決定、すなわち、しきい
値１〜４の決定は鉛蓄電池３の容量、スタータ１の起動
電力、電気装備４の消費電力などを考慮して行う。

【００４６】図４の上部にＳＯＣ判定の例示として水準
１〜５の判定条件を示した。図４は判定手段８で行う、
ＳＯＣ判定、劣化判定および温度判定をまとめた総合判
定基準とその出力結果を示す例を示している。

【００４７】端子間電圧の温度補正 鉛蓄電池３の端子間電圧は鉛蓄電池３の温度によって依
存する。そこで、判定手段８のＣＰＵ８１は電圧計７で
鉛蓄電池３の端子間電圧を測定した結果を入力した時、
温度センサ６で測定している鉛蓄電池３の温度信号を入
力し，その測定温度で鉛蓄電池３の端子間電圧を補正す
る。図５は鉛蓄電池３の端子間電圧の温度補正係数αの
例を示すグラフである。実際は、図５のグラフの温度補
正係数αをメモリ８２内にデータテーブルとして記憶さ
せておく。この例示においては、鉛蓄電池３の温度が常
温の代表温度である２５°Ｃを基準としている。鉛蓄電
池３の温度が２５°Ｃより低くなると電圧計７で測定し
た鉛蓄電池３の端子間電圧は高く補正され、鉛蓄電池３
の温度が２５°Ｃより高くなると電圧計７で測定した鉛
蓄電池３の端子間電圧が低く補正される。鉛蓄電池３の
端子間電圧Ｖの温度補正は下記式による。

【００４８】 Ｖt ＝（１／α）Ｖ0 ＋ Ｃ ただし、Ｖ0 は電圧計７による測定端子間電圧であり、 αは図４に例示した温度補正係数であり、 Ｃは固定値であり、 Ｖt は温度補正された端子間電圧である。 ・・・（１）

【００４９】式１は後述する鉛蓄電池３の端子間電圧の
種々の温度補正に適用できる。

【００５０】判定手段８のＣＰＵ８１は、鉛蓄電池３の
端子間電圧の温度補正を行った後、温度補正した鉛蓄電
池３の端子間電圧が予め判定手段８内のメモリ８２に記
憶してある図４のＳＯＣ水準の判定のための複数のしき
い値１〜４と比較し、ＳＯＣの状態がどの水準にあるの
かを判定する。判定手段８のＣＰＵ８１は判定した結果
に応じてＩ／Ｏポート８４の出力ポートからＳＯＣの判
定水準を示す信号をアイドリングストップ処理手段１０
に出力する。またＣＰＵ８１は、たとえば、水準１以下
でアイドリングストップできないような場合、車両のド
ライバに表示手段９を介して警告表示を行うことができ
る。表示手段９への表示が多くなるとドライバの運転操
作に支障をきたすから、ＣＰＵ８１は適正な情報を表示
手段９に出力する。アイドリングストップ処理手段１０
は判定手段８の出力結果に応じてアイドリングストップ
の可否を判断して、その結果に基づいた処理、すなわ
ち、アイドリングストップするかしないかの処理を行
う。鉛蓄電池３の残存容量が、鉛蓄電池３の端子間電圧
を参照して判定した結果、しきい値１の最低水準を下回
った場合は判定手段８（ＣＰＵ８１）はＳＯＣの最低水
準を下回っていることを示す信号をＩ／Ｏポート８４の
出力ポートからアイドリングストップ処理手段１０およ
び表示手段９に出力する。このときはアイドリングスト
ップ処理手段１０はアイドリングストップさせない。す
なわち、このとき、判定手段８はエンジン５の再始動に
必要な鉛蓄電池３の容量の確保と鉛蓄電池３の充電を行
うため、アイドリングストップ処理手段１０においてア
イドリングストップが行われないように、電圧水準が最
低水準（水準１）を下回ったことを示し、その状態を維
持したままにする信号をＩ／Ｏポート８４の出力ポート
からアイドリングストップ処理手段１０に出力する。判
定手段８（ＣＰＵ８１）は鉛蓄電池３の残存容量がなく
なるまで継続してこの動作を行う。もちろん、この状態
で何らかの理由で鉛蓄電池３の電力容量が最低水準を越
えた場合は、判定手段８（ＣＰＵ８１）はその状態に応
じた処理を行う。

【００５１】鉛蓄電池の劣化判定 図６はエンジン再始動における電圧変化を示すグラフで
ある。車両のエンジン５を起動するとき、数秒程度では
あるが鉛蓄電池３からスタータ１へ大電流（起動時の突
入電流）が流れるため、この大電流放電によって鉛蓄電
池３の端子間電圧が低下する。このような高い率の放電
（高率放電）時における鉛蓄電池３の端子間電圧は鉛蓄
電池３の内部抵抗値に依存する。したがって、エンジン
起動時に必要な放電電流が流れた場合、内部抵抗値の高
い鉛蓄電池３の端子間電圧の電圧降下は大きくなる傾向
を示す。図６に図解したように、エンジン再始動から鉛
蓄電池３の端子間電圧が低下するまでの時間を第１の所
定時間と呼ぶ。また、エンジン再始動からエンジンがか
かり起動するまでの時間を第２の所定時間と呼ぶ。鉛蓄
電池３の内部抵抗は、鉛蓄電池３を構成する電極板、電
解液などの合成抵抗として表されるが、鉛蓄電池３の劣
化が進行すると鉛蓄電池３の内部抵抗値か増加する傾向
がある。その理由は、たとえば、格子腐食による正極板
伸び、正極活物質の軟化、負極のサルフェーション（白
色硫酸鉛化）、収縮などにより電極が不導体化すること
に起因する。そこで、判定手段８（ＣＰＵ８１）は図７
に図解したフローチャートの処理に従って下記の処理を
行う。

【００５２】ステップ１、２：エンジン始動時の劣化判
定の可否チェック エンジン再始動時は、瞬間的に、鉛蓄電池３の端子間電
圧がＳＯＣ判定レベルよりも低下することとなるため、
誤ってＳＯＣ判定をする可能性がある。そのような誤っ
たＳＯＣ判定を回避するため、ＣＰＵ８１はＩ／Ｏポー
ト８４の入力ポートからのエンジンの再始動時タイミン
グ信号の入力によって劣化判定を行っている間はＳＯＣ
判定の処理を行わない。

【００５３】ステップ３、４：ＣＰＵ８１はまた、エン
ジンの再始動タイミング信号が入力された後（直後、た
とえば、エンジンの再始動の数秒後）のエンジン始動時
の高率放電に伴う鉛蓄電池３の端子間電圧を電圧計７の
測定結果として入力する。この端子間電圧を最小電圧値
Ｖmin という。ＣＰＵ８１はこの電圧Ｖmin を式１に従
って、温度センサ６で測定した温度で温度補正してお
く。

【００５４】ステップ５：ＳＯＣ判定結果の出力 ＣＰＵ８１は劣化判定を行う前のＳＯＣ判定の結果をＩ
／Ｏポート８４の出力ポートから出力し、劣化判定が終
了するまで継続して出力する。

【００５５】ステップ６：ＣＰＵ８１は、Ｉ／Ｏポート
８４の入力ポートを介してエンジンの再始動タイミング
信号が入力されたときの鉛蓄電池３の端子間電圧を電圧
計７から読み取る。そのときの電圧をＶ１とする。ＣＰ
Ｕ８１は、この電圧Ｖ1 を上述した式１に従って、温度
センサ６で測定した温度で温度補正する。なお、ここで
は、式１において、初期電圧Ｖ0 を電圧Ｖ1 と置き換え
る。

【００５６】ステップ７：ＣＰＵ８１は、それぞれ温度
補正されたＶ1 、Ｖmin の差、すなわち、電圧差ΔＶ＝
Ｖ1 −Ｖmin を演算する。本発明において，電圧Ｖ1 を
第１の端子電圧と呼び、電圧Ｖmin を第２の端子電圧と
呼ぶ。

【００５７】ステップ８：メモリ８２には予め鉛蓄電池
３の劣化状態を判定するためのしきい値電圧Ｖmin-th
と、ΔＶ-th が記憶されており、ＣＰＵ８１は、Ｖmin
とＶmin-thの比較、および、ΔＶとΔＶ-th の比較を行
い鉛蓄電池３の劣化状態が判定水準レベルにあるか否か
を判断する。

【００５８】ステップ９：ＣＰＵ８１は、図４に図解し
た劣化状態の判定結果に例示したように、劣化判定した
結果に応じてＩ／Ｏポート８４の出力ポートから劣化程
度を示す信号をアイドリングストップ処理手段１０に出
力する。なお、ＣＰＵ８１は鉛蓄電池３の状態がよくな
いときのみ、出力ポートから、図４に示すパターンの状
態を示す状態信号を出力する。

【００５９】劣化判定値の最低水準を下回った場合はＣ
ＰＵ８１は劣化最低水準を下回っていることを示す信号
（１０１）または（１１０）をＩ／Ｏポート８４の出力
ポートからアイドリングストップ処理手段１０に出力す
る。ＣＰＵ８１はアイドリングストップ処理手段１０に
おいてアイドリングストップが行われないように、出力
ポートから劣化最低水準を下回ったことを示し、その状
態を維持したままにする信号を出力ポートからアイドリ
ングストップ処理手段１０に出力する。ＣＰＵ８１によ
るこの動作は鉛蓄電池３の残存容量が無くなるまで継続
して行う。

【００６０】鉛蓄電池の温度範囲判定 鉛蓄電池３は動作温度によって出力可能な能力が変化す
る温度特性を有している。したがって、鉛蓄電池３を適
正な温度範囲で使用すれば、鉛蓄電池３は所望の特性を
発揮して正常にエンジンの再始動ができる。もし温度範
囲外で鉛蓄電池３を使用した場合、ＳＯＣ判定による鉛
蓄電池３の充電状態が高いと判定された場合であっても
エンジンが再始動できなくなる可能性がある。そこで本
発明の実施の形態としては、鉛蓄電池３の適正な温度範
囲、すなわち、上限（許容最高）温度Ｔmax と下限（許
容最低）温度Ｔmin を予め設定し、これらの温度データ
をメモリ８２に記憶しておく。ＣＰＵ８１は温度センサ
６で測定した鉛蓄電池３の温度Ｔを入力して、その特定
温度Ｔが上限温度Ｔmax と下限温度Ｔmin との範囲内に
あるか否かをチェックする。測定温度Ｔが上限温度Ｔma
x と下限温度Ｔmin との範囲内のとき、ＣＰＵ８１にお
いて上述したＳＯＣ判定および劣化判定が行われる。逆
にＣＰＵ８１による判定の結果、測定温度Ｔが上限温度
Ｔmax と下限温度Ｔmin との範囲外のときは、ＣＰＵ８
１は、鉛蓄電池３の温度が範囲外にあることを示す状態
信号（１１１）を出力ポートからアイドリングストップ
処理手段１０に出力する。この場合は、上述したＳＯＣ
判定および劣化判定は行わない。

【００６１】図４は上述した判定手段８（ＣＰＵ８１）
におけるＳＯＣ判定、鉛蓄電池３の劣化判定、温度範囲
判定の総合判定基準と、その結果を出力ポートからアイ
ドリングストップ処理手段１０に出力するときの状態を
示す。アイドリングストップ処理手段１０は判定手段８
の出力ポートから出力された状態信号のパターンから鉛
蓄電池３の状態を識別することができる。アイドリング
ストップ処理手段１０はその状態識別によって、アイド
リングストップ可能なときのみアイドリングストップ処
理を行う。

【００６２】以下、判定手段８の動作および上述した処
理の具体例を述べる。図８はＣＰＵ８１の処理を示すフ
ローチャートである。図９にＳＯＣの残存容量の水準を
識別する鉛蓄電池３の端子間電圧のしきい値１〜４、鉛
蓄電池３の劣化判定のしきい値５、６、および、鉛蓄電
池３の動作温度範囲を判定する下限温度および上限温度
の具体例を示す。図１０に２５°Ｃにおける判定水準区
分レベルのＳＯＣ範囲を示す。図１０の図解から±５〜
１５％程度の判定精度でＳＯＣの判定が行われることが
判る。換言すれば、本発明によるアイドリングストップ
の判定は、数％程度の正確な判定精度によるＳＯＣの判
定ではなく、現実的かつ実用的な意味で、±５〜１５％
程度の判定精度でＳＯＣの判定を行う、その結果に基づ
いてアイドリングストップ処理を行うことを意味してい
る。鉛蓄電池３の端子間電圧の温度補正は図５に図解し
たデータを温度補正係数としてメモリ８２にデータテー
ブルの形態で記憶して、テーブル補間方法で用いる。鉛
蓄電池３の端子間電圧Ｖの温度補正は式１による。

【００６３】図８を参照してＣＰＵ８１の処理内容を述
べる。ステップ１１ ：電源投入（オン） 車両の走行のためにエンジンキーがオンになると、スタ
ータ１が起動されてエンジン５が始動する。その結果、
オルタネータ２が動作してその発電による電力が判定手
段８内のレギュレータ８５に供給されて、図２に図解し
た判定手段８の全ての部分が起動する。ＣＰＵ８１はメ
モリ８２のＲＯＭに記憶されているプログラムに応じて
下記に述べる処理を行う。なお車両の走行を終了するた
めにエンジンキーがオフになると、上記レギュレータ８
５に電力が供給されなくなるので、図２に図解した判定
手段８の全ての構成部分への給電が停止されて判定手段
８の動作は停止する。

【００６４】ステップ１２：初期設定 ＣＰＵ８１が起動された直後に、ＣＰＵ８１で処理を行
うための各種パラメータの初期設定を行う。この初期設
定において、表示手段９の表示データの初期化、アイド
リングストップ処理手段１０への出力の初期化、すなわ
ち、不具合なしかつアイドリングストップ不可状態を示
す出力をアイドリングストップ処理手段１０に行う。

【００６５】ステップ１３：判定結果の出力 ＣＰＵ８１の起動直後にはまだＣＰＵ８１による判定結
果は存在しないので、Ｉ／Ｏポート８４の出力ポートか
ら判定結果の出力はない。図８に示したフローチャート
で示す次の処理サイクル時点でＣＰＵ８１による判定結
果が存在している場合に、Ｉ／Ｏポート８４の出力ポー
トから判定結果に応じて結果をアイドリングストップ処
理手段１０に出力する。

【００６６】ステップ１４：エンジン再始動のチェック ＣＰＵ８１は、Ｉ／Ｏポート８４の入力ポートに、図６
に図解した、エンジン再始動信号が入力されているか否
かを確認する。もし、エンジン再始動信号が入力されて
いる場合は、図７を参照して述べたように、ＣＰＵ８１
は総合判定の段階で、ＳＯＣ判定は行わず、鉛蓄電池３
の劣化判定処理を行う。逆に、エンジン再始動信号が入
力されていない場合は、ＣＰＵ８１は総合判定の段階で
ＳＯＣ判定および温度範囲判定を行う。このようにエン
ジン再始動信号が入力されているか否かに応じて、総合
判定処理の内容が異なる。

【００６７】ステップ１５、１６：エンジン再始動直後
の端子間電圧の測定 Ｉ／Ｏポート８４の入力ポートに、図６に図解したエン
ジン再始動信号が入力されているとき、ＣＰＵ８１は、
図７のステップ３、４を参照して述べたように、エンジ
ン再始動直後、たとえば、エンジン再始動から３秒以内
の、鉛蓄電池３の端子間電圧を電圧計７を介して入力
し、同時に温度センサ６を介して鉛蓄電池３の温度を入
力する。ＣＰＵ８１はさらに、式１を適用して、そのと
きの鉛蓄電池３の端子間電圧を測定した温度で補正す
る。これにより温度補正された最小端子間電圧Ｖmin が
得られる。ＣＰＵ８１によるこの処理はエンジン再始動
直後、１回だけ行われる。

【００６８】ステップ１７：鉛蓄電池の温度、端子間電
圧の入力および温度補正 Ｉ／Ｏポート８４の入力ポートにエンジン再始動信号が
入力されていないとき、ＣＰＵ８１は、図７のステップ
６を参照して述べたように、温度センサ６の検出温度信
号、および、電圧計７が検出した鉛蓄電池３の端子間電
圧信号をＡ／Ｄ変換部８３を介して入力する。なお、Ａ
／Ｄ変換部８３の入力電圧範囲は、たとえば、０〜５Ｖ
程度であるから、温度センサ６として熱電対を用いた場
合のようにその検出電圧が、たとえば、０〜２０ｍＶ程
度と非常に低い時は温度測定調整部８７で０〜５Ｖに増
幅する。同様に、電圧計７の検出電圧が０〜１５Ｖ程度
と高いときは電圧測定調整部８８で０〜５Ｖに分圧す
る。温度センサ６の検出信号および／または電圧計７の
検出信号のレベルが、判定手段８の外部でＡ／Ｄ変換部
８３の入力電圧範囲に調整されている場合は、当然、温
度測定調整部８７および電圧測定調整部８８は不要であ
る。

【００６９】次いで、ＣＰＵ８１は式１に基づいて、電
圧計７で測定した鉛蓄電池３の端子間電圧Ｖを温度セン
サ６で測定した温度で補正する。

【００７０】ステップ１８：ＳＯＣ判定 ＣＰＵ８１は、温度補正した鉛蓄電池３の端子間電圧
と、図９および図１０に示したしきい値１〜４とを比較
し、鉛蓄電池３の残存容量がどの水準にあるかを判定す
る。ＣＰＵ８１はその判定結果を、図４に例示した出力
パターンでアイドリングストップ処理手段１０に出力す
る。なおＣＰＵ８１は、鉛蓄電池３の残存容量が水準１
以下でアイドリングストップできない場合、そのメッセ
ージを表示出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）８６を介して
表示手段９に表示することができる。

【００７１】ステップ１９：劣化判定 ＣＰＵ８１はさらに、図７のステップ７を参照して述べ
た電圧差ΔＶを算出し、さらに、図７のステップ８を参
照して述べた電圧差ΔＶと最小電圧Ｖmin をしきい値
５、６と比較して、これらしきい値５、６以上あるか否
かによって鉛蓄電池３の劣化状態を判定する。ＣＰＵ８
１はその判定結果を、図４に例示した出力パターンでア
イドリングストップ処理手段１０に出力する。なおＣＰ
Ｕ８１は、鉛蓄電池３の劣化状態が酷いレベルのとき、
そのメッセージを表示出力Ｉ／Ｆ８６を介して表示手段
９に表示することができる。この劣化判定はＩ／Ｏポー
ト８４の入力ポートにエンジン再始動信号が入力されて
いるか否かに係わらず行う。

【００７２】ステップ２０：温度範囲判定 ＣＰＵ８１はさらに、図９に例示した下限温度Ｔmin お
よび上限温度Ｔmax と温度センサ６の検出温度Ｔとを比
較し、検出温度Ｔが下限温度Ｔmin と上限温度Ｔmax の
範囲以内にあるか否かを判定する。ＣＰＵ８１はその判
定結果を、図４に例示した出力パターンでアイドリング
ストップ処理手段１０に出力する。なおＣＰＵ８１は、
鉛蓄電池３の動作温度が下限温度Ｔmin および上限温度
Ｔmax を逸脱している場合、そのメッセージを表示出力
Ｉ／Ｆ８６を介して表示手段９に表示することができ
る。この劣化判定はＩ／Ｏポート８４の入力ポートにエ
ンジン再始動信号が入力されているか否かに係わらず行
う。

【００７３】以上述べたように、本発明の第１実施の形
態によれば、比較的簡単な方法で、かつ、鉛蓄電池３の
特性を評価する総合的な判定方法を適用して、実用的な
アイドリングストップ機能を有する車両に搭載された蓄
電池の残存容量を判定する方法および装置が実現でき
た。たとえば、図１０に図解した例示したＳＯＣ判定水
準の精度は、±５〜１５％程度であり、数％程度の正確
な判定精度ではないが、実用的にはこのような精度でも
充分と言える。特に本発明の第１実施の形態において
は、ＳＯＣ判定に加えて、劣化判定、および、温度範囲
判定を行い，その総合的な判定結果を出力している一
方、エンジン再始動時の過渡状態におけるＳＯＣ判定を
回避して、誤動作が起こることを防止しており、信頼性
の高いアイドリングストップが可能となる。なお鉛蓄電
池３の端子間電圧は温度補正されているから、鉛蓄電池
３の端子間電圧の精度は高い。

【００７４】変形態様 鉛蓄電池３の残存容量を直接算出せず、鉛蓄電池３の端
子間電圧を参照して鉛蓄電池３の残存容量を推定する本
発明においては、水準の数を増加させ、しきい値の値の
精度を高めることにより、上述した例よりもＳＯＣ判定
精度を高めることができる。このような方法は、鉛蓄電
池３の残存容量を正確に測定する種々の方法と比較して
非常に容易である。

【００７５】上記実施の形態においては、二次蓄電池３
として鉛蓄電池３を例示したが、本発明の適用に際して
は二次蓄電池３であれば、鉛蓄電池に限定されない。た
だし、上述したしきい値などの特性データは選択した二
次蓄電池に応じて変更する必要はある。

【００７６】本発明の実施に際しては、上述した実施の
形態および変形態様には限定されず、当業者が理解して
想定しうる種々のさらなる変形態様をとることができ
る。

【００７７】

【発明の効果】本発明のアイドリングストップ機能を有
する車両に搭載された蓄電池の残存容量を判定する方法
および装置によれば、簡単な構成または処理方法であ
り、実現が容易であり、実用化に適している。

【００７８】また、本発明のアイドリングストップ機能
を有する車両に搭載された蓄電池の残存容量を判定する
方法および装置によれば、信頼性の高いアイドリングス
トップ処理が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明のアイドリングストップ機能を有
する車両に搭載された蓄電池の残存容量を判定する装置
の１実施の形態の構成図である。

【図２】図２は図１に図解した装置構成の具体例を図解
した図である。

【図３】図３は本発明の実施の形態において適用する二
次蓄電池の残存容量を推定する水準を例示したグラフで
ある。

【図４】図４は本発明の実施の形態において用いる、総
合判定基準の例示を示す図表である。

【図５】図５は本発明の実施の形態において適用する二
次蓄電池の端子間電圧を温度補正する補正係数の例示を
示すグラフである。

【図６】図６はエンジン再始動における電圧変化を示す
グラフである。

【図７】図７は図１に図解した判定手段のうちの図２に
図解したＣＰＵにおける劣化判定処理を説明するフロー
チャートである。

【図８】図８は図１に図解した判定手段のうちの図２に
図解したＣＰＵにおける総合判定処理を説明するフロー
チャートである。

【図９】図９は図４に図解した判定基準の例を示した図
表である。

【図１０】図１０は図４に図解したＳＯＣ判定基準の数
値例を示した図表である。

【符号の説明】

１・・スタータ、２・・オルタネータ・３・・二次蓄電
池（鉛蓄電池） ４・・電気装備、５・・エンジン、６・・温度センサ、
７・・電圧計 ８・・判定手段 ８１・・ＣＰＵ、８２・・メモリ、８３・・Ａ／Ｄ変換
部 ８４・・Ｉ／Ｏポート、８５・・レギュレータ、８６・
・表示出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）、８７・・温度測
定調整部、８８・・電圧測定調整部 ９・・表示手段、１０・・アイドリングストップ処理手
段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 10/48 ３０１ Ｈ０１Ｍ 10/48 ３０１ (72)発明者 岩花 史和 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 中村 秀人 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 加納 哲也 福島県いわき市常磐下船尾町杭出作23−６ 古河電池株式会社いわき事業所内 Ｆターム(参考） 2G016 CA03 CB01 CB25 CB31 CC01 CC03 CC04 CC05 CC06 CC13 CC16 CC23 CC27 CC28 CE03 CF03 CF06 CF07 5G003 AA07 BA01 DA07 EA05 FA06 GC05 5G060 AA06 CB03 DB01 DB07 5H030 AA06 AS08 AS18 BB10 BB26 FF22 FF43 FF44 FF52

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スタータと、該スタータで起動されるエン
   ジンと、該エンジンによって回転駆動されて発電するオ
   ルタネータと、二次蓄電池と、前記オルタネータまたは
   前記二次蓄電池からの給電によって動作する電気装備を
   有し、アイドリングストップ処理を行う車両において、 前記二次蓄電池の端子間電圧を測定する電圧計と、 前記二次蓄電池の温度を検出する温度センサと、 前記エンジンの再始動を示す信号を提供するエンジン再
   始動信号提供手段と、 前記電圧計、前記温度センサ、および、前記エンジン再
   始動信号提供手段の信号を入力し、 （ａ）前記電圧計の測定値を事前に定めた複数の水準の
   しきい値と比較して前記二次蓄電池の残存容量を推定す
   るＳＯＣ判定手段と、 （ｂ）前記エンジン再始動信号提供手段から出力された
   信号から第１の所定時間以内の前記二次蓄電池の端子間
   電圧を第１の端子間電圧として前記電圧計から入力し、
   前記エンジン再始動信号提供手段からの信号が入力され
   て前記第１の所定時間経過後に、前記エンジン始動に伴
   って一時的に低下する前記二次蓄電池の最小値である端
   子電圧を第２の端子間電圧として前記電圧計から入力
   し、前記第１の端子間電圧から前記第２の端子間電圧を
   減じて電圧差を算出し、前記第２の端子間電圧が第１の
   電圧以上であり、前記電圧差が第２の電圧であるか否か
   を判定する劣化判定手段と、 （ｃ）前記温度センサの検出温度が予め定められた上限
   温度と下限温度以内であることを判定する温度範囲判定
   手段とを具備し、これらの判定結果を出力する判定手段
   と、 を有することを特徴とする、アイドリングストップ機能
   を有する車両に搭載された二次蓄電池の残存容量を判定
   する装置。
2. 【請求項２】前記ＳＯＣ判定手段は、前記二次蓄電池の
   端子間電圧が急激に低下する前記エンジン再始動信号提
   供手段から出力された信号から第２の所定時間経過する
   まで、動作しないことを特徴とする、 請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】前記電圧計で測定した前記二次蓄電池の端
   子間電圧は、前記温度センサで検出した温度で補正して
   使用される、 請求項１記載の装置。
4. 【請求項４】前記判定手段に接続されたアイドリングス
   トップ処理手段をさらに有し、 前記アイドリングストップ処理手段は前記判定手段によ
   る判定結果がアイドリングストップ可能であるときの
   み、当該車両をアイドリングストップさせる、 請求項１〜３いずれか記載の装置。
5. 【請求項５】前記判定手段による判定結果がアイドリン
   グストップ不可能となったときに、当該車両のアイドリ
   ングストップを終了して前記エンジンを起動させる、ま
   たは、自動的に前記電気設備を調整するか停止する、あ
   るいは、車載の指示手段により前記二次蓄電池からの放
   電を防ぐように促す、 請求項４記載の装置。
6. 【請求項６】スタータと、該スタータで起動されるエン
   ジンと、該エンジンによって回転駆動されて発電するオ
   ルタネータと、二次蓄電池と、前記オルタネータまたは
   前記二次蓄電池からの給電によって動作する電気装備を
   有し、アイドリングストップ処理を行う車両における二
   次蓄電池の残存容量を判定する方法において、 前記二次蓄電池の端子間電圧を測定し、前記端子間電圧
   の測定値を事前に定めて複数の水準のしきい値と比較し
   て前記二次蓄電池の残存容量を推定するＳＯＣ判定工程
   と、 前記エンジンの再始動信号が入力されてから第１の所定
   時間以内の前記二次蓄電池の端子間電圧を第１の端子間
   電圧として測定し、前記エンジンの再始動信号の入力か
   ら前記第１の所定時間経過後に、前記エンジン始動に伴
   って一時的に低下する前記二次蓄電池の最小値である端
   子電圧を第２の端子間電圧として測定し、前記第１の端
   子間電圧から前記第２の端子間電圧を減じて電圧差を算
   出し、前記第１の端子間電圧が第１の電圧以上であり、
   前記電圧差が第２の電圧であるか否かを判定する劣化判
   定工程と、 前記二次蓄電池の温度を検出し、該検出温度が予め定め
   られた上限温度と下限温度以内であることを判定する温
   度範囲判定工程と、 これらの判定結果を出力する判定出力工程とを有するこ
   とを特徴とする、アイドリングストップ機能を有する車
   両に搭載された二次蓄電池の残存容量を判定する方法。
7. 【請求項７】前記ＳＯＣ判定工程は、前記二次蓄電池の
   端子間電圧が急激に低下する前記エンジンの再始動から
   前記第１の所定時間経過するまで行われないことを特徴
   とする、請求項６記載の方法。
8. 【請求項８】前記測定した前記二次蓄電池の端子間電圧
   は、前記検出した温度で補正して使用される、 請求項６記載の方法。
9. 【請求項９】アイドリングストップ処理工程をさらに有
   し、 前記アイドリングストップ処理工程において前記複数の
   工程における判定結果がアイドリングストップ可能であ
   るときのみ、当該車両をアイドリングストップさせる、 請求項６〜８いずれか記載の方法。
10. 【請求項１０】前記判定結果がアイドリングストップ不
    可能となったときに、当該車両のアイドリングストップ
    を終了して前記エンジンを起動させる、または、自動的
    に前記電気設備を調整するか停止する、あるいは、車載
    の指示手段により前記二次蓄電池からの放電を防ぐよう
    に促す、 請求項９記載の方法。