JP2002345162A - バッテリの満充電判定方法及び満充電判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、バッテリの満充電判定方法及び満
充電判定装置に関し、バッテリの満充電の判定を高精度
に行うことを目的とする。 【解決手段】 インバータを介してＭ／Ｇにより充電さ
れるバッテリを設ける。充電時におけるバッテリの指令
電圧とバッテリの実電圧との差が所定値を下回る状態が
一定時間Ｔ₂₀だけ継続し、かつ、バッテリ電流Ｉが所定
のしきい値Ｉ₀を下回る状態が一定時間Ｔ₁₀だけ継続す
る場合に、バッテリが満充電状態にあると判定する。こ
れにより、バッテリの満充電の判定を高精度に行うこと
が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリの満充電
判定方法及び満充電判定装置に係り、特に、発電機によ
り充電されるバッテリの満充電を判定する満充電判定方
法及び満充電判定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開２０００−３１１
７２１号公報に開示される如く、バッテリの満充電を判
定する装置が知られている。この装置は、単位充電量当
たりのバッテリの端子間電圧の変化率に基づいてバッテ
リの満充電を判定する。具体的には、単位充電量当たり
の電圧変化率が所定のしきい値よりも大きい領域におい
てピーク値となる場合、バッテリが満充電状態にあると
判定する。単位充電量当たりの電圧変化率は、バッテリ
が満充電となる前に大きなピークを示す一方、充電電流
がばらついた際には大きなピークを示すことはない。従
って、上記従来の装置によれば、充電電流のバラツキに
起因して電圧変化率がピークを示しても、バッテリが満
充電状態にあると判定することは回避される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、上記従来
の装置は、単位充電量当たりのバッテリの電圧変化率が
大きなピークを示す場合、バッテリが満充電状態にある
と判定する。一般に、バッテリの端子間電圧は、その電
圧に応じた電気信号を発する電圧センサにより検出され
る。従って、バッテリが満充電状態にないにもかかわら
ず、例えばノイズ等に起因して電圧センサの出力が変動
することによりバッテリの電圧変化率が大きなピークを
示した場合にも、バッテリが満充電状態にあると判定さ
れてしまう。このため、上記従来の装置では、バッテリ
の満充電を正確に判定することができないおそれがあ
る。

【０００４】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、バッテリの満充電の判定を高精度に行うことが
可能なバッテリの満充電判定方法及び満充電判定装置を
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、発電機により充電されるバッテリの満
充電を判定する方法であって、前記発電機から前記バッ
テリへ向けて流れる充電電流が所定電流値を下回る場
合、前記バッテリが満充電状態にあると判定することを
特徴とするバッテリの満充電判定方法により達成され
る。

【０００６】また、上記の目的は、請求項８に記載する
如く、発電機により充電されるバッテリの満充電を判定
する装置であって、前記発電機から前記バッテリへ向け
て流れる充電電流が所定電流値を下回る場合、前記バッ
テリが満充電状態にあると判定する満充電判定手段を備
えることを特徴とするバッテリの満充電判定装置により
達成される。

【０００７】請求項１及び８記載の発明において、発電
機からバッテリへ向けて流れる充電電流が所定電流値を
下回る場合、バッテリが満充電状態にあると判定され
る。充電時において発電機からバッテリへ充電電流がほ
とんど流れない場合は、バッテリが蓄電能力の限界に近
づいていると判断することができる。従って、本発明に
よれば、バッテリの満充電を高精度に判定することがで
きる。

【０００８】ところで、バッテリが満充電状態になくて
も発電機の出力が低下すると、発電機からバッテリへ流
れる充電電流が少なくなる。このため、発電機の出力低
下に起因して、バッテリが満充電状態にあると誤判定さ
れるおそれもある。一方、バッテリに現に生じている実
電圧が、充電時にバッテリが実現すべき指令電圧近傍の
値であれば、バッテリが蓄電能力の限界に近づいている
と判断できる。

【０００９】従って、請求項２に記載する如く、請求項
１記載のバッテリの満充電判定方法において、充電時に
おける前記バッテリの指令電圧と該バッテリの実電圧と
の差が所定値を下回る状況下で前記充電電流が前記所定
電流値を下回る場合、前記バッテリが満充電状態にある
と判定することとすれば、また、請求項９に記載する如
く、請求項８記載のバッテリの満充電判定装置におい
て、前記満充電判定手段は、充電時における前記バッテ
リの指令電圧と該バッテリの実電圧との差が所定値を下
回る状況下で前記充電電流が前記所定電流値を下回る場
合、前記バッテリが満充電状態にあると判定することと
すれば、発電機の出力低下に起因してバッテリが満充電
状態にあると誤判定されるのを防止することができる。

【００１０】上記の目的は、請求項３に記載する如く、
発電機により充電されるバッテリの満充電を判定する方
法であって、前記発電機から前記バッテリへ向けて流れ
る充電電流が所定電流値を下回る第１の状態が第１の所
定時間継続するか否かを判定する第１の工程と、前記第
１の工程により前記第１の状態が前記第１の所定時間継
続すると判定された場合、前記バッテリが満充電状態に
あると判定する第２の工程と、を備えることを特徴とす
るバッテリの満充電判定方法により達成される。

【００１１】また、上記の目的は、請求項１０に記載す
る如く、発電機により充電されるバッテリの満充電を判
定する装置であって、前記発電機から前記バッテリへ向
けて流れる充電電流が所定電流値を下回る第１の状態が
第１の所定時間継続するか否かを判定する充電電流判定
手段と、前記充電電流判定手段により前記第１の状態が
前記第１の所定時間継続すると判定された場合、前記バ
ッテリが満充電状態にあると判定する満充電判定手段
と、を備えることを特徴とするバッテリの満充電判定装
置により達成される。

【００１２】請求項３及び１０記載の発明において、発
電機からバッテリへ向けて流れる充電電流が所定電流値
を下回る第１の状態が第１の所定時間継続する場合、バ
ッテリが満充電状態にあると判定される。発電機からバ
ッテリへ電流がほとんど流れなくなり、その状態がある
程度の時間継続する場合は、バッテリが蓄電能力の限界
に達した状態に維持されていると判断できる。従って、
本発明によれば、バッテリの満充電をより高精度に判定
することができる。

【００１３】この場合、請求項４に記載する如く、請求
項３記載のバッテリの満充電判定方法において、充電時
における前記バッテリの指令電圧と該バッテリの実電圧
との差が所定値を下回る第２の状態が第２の所定時間継
続するか否かを判定する第３の工程を備え、前記第２の
工程は、前記第３の工程により前記第２の状態が前記第
２の所定時間継続すると判定された状況下で前記第１の
工程により前記第１の状態が前記第１の所定時間継続す
ると判定された場合、前記バッテリが満充電状態にある
と判定することとしてもよく、また、請求項１１に記載
する如く、請求項１０記載のバッテリの満充電判定装置
において、充電時における前記バッテリの指令電圧と該
バッテリの実電圧との差が所定値を下回る第２の状態が
第２の所定時間継続するか否かを判定するバッテリ電圧
判定手段を備え、前記満充電判定手段は、前記バッテリ
電圧判定手段により前記第２の状態が前記第２の所定時
間継続すると判定された状況下で前記充電電流判定手段
により前記第１の状態が前記第１の所定時間継続すると
判定された場合、前記バッテリが満充電状態にあると判
定することとしてもよい。

【００１４】ところで、充電電流は、バッテリの温度及
び劣化状態に応じて異なるものとなる。このため、バッ
テリの満充電を判定するためのパラメータである上記所
定電流値又は上記第１の所定時間が一定値に維持されて
いるものとすると、満充電の判定を精度よく行うことが
できなくなる。

【００１５】従って、請求項５に記載する如く、請求項
１乃至４の何れか一項記載のバッテリの満充電判定方法
において、前記所定電流値は、前記バッテリの温度及び
劣化状態のうち少なくとも一方に応じて変更されること
とすれば、また、請求項１２に記載する如く、請求項８
乃至１１の何れか一項記載のバッテリの満充電判定装置
において、前記所定電流値を、前記バッテリの温度及び
劣化状態のうち少なくとも一方に応じて変更する第１の
変更手段を備えることとすれば、また、請求項６に記載
する如く、請求項３又は４記載のバッテリの満充電判定
方法において、前記第１の所定時間は、前記バッテリの
温度及び劣化状態のうち少なくとも一方に応じて変更さ
れることとすれば、更に、請求項１３に記載する如く、
請求項１０又は１１記載のバッテリの満充電判定装置に
おいて、前記第１の所定時間を、前記バッテリの温度及
び劣化状態のうち少なくとも一方に応じて変更する第２
の変更手段を備えることとすれば、バッテリ温度又は劣
化状態が変動しても、バッテリの満充電を精度良く判定
することができる。

【００１６】更に、請求項３、４、１０、及び１１記載
の発明では、充電電流が所定電流値を下回る第１の状態
が第１の所定時間継続する場合、バッテリが満充電状態
にあると判定するが、バッテリが満充電状態に近づいて
いるにもかかわらず例えば発電機の瞬間的な出力低下や
充電電流を検出するセンサの出力信号におけるノイズ等
に起因して、充電電流が所定電流値以上となることがあ
る。かかる場合に上記した第１の状態の継続時間の計数
をリセットし、“０”からやり直すこととすると、バッ
テリの満充電を判定するのに多くの時間を費やすことと
なり、バッテリの満充電を早期に確定することができな
くなってしまう。

【００１７】従って、請求項７に記載する如く、請求項
３又は４記載のバッテリの満充電判定方法において、前
記第１の状態が継続している状況下で前記第１の工程に
おける判定条件が成立しなくなった場合において、該不
成立が一時的に生じたものである場合には、前記第１の
状態の継続時間の積算がリセットされるのを禁止するこ
ととすれば、また、請求項１４に記載する如く、請求項
１０又は１１記載のバッテリの満充電判定装置におい
て、前記第１の状態が継続している状況下で前記充電電
流判定手段における判定条件が成立しなくなった場合に
おいて、該不成立が一時的に生じたものである場合に
は、前記第１の状態の継続時間の積算がリセットされる
のを禁止するリセット禁止手段を備えることとすれば、
ノイズ等による影響を無視して、バッテリの満充電を早
期に確定することが可能となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例である
車両に搭載されるバッテリ１０の満充電を判定するシス
テムの構成図を示す。本実施例のシステムは、車両用電
源として機能するバッテリ１０を備えている。バッテリ
１０は、直列に接続された複数のバッテリセルから構成
されており、例えば３６Ｖ程度の出力電圧を有する鉛酸
バッテリである。

【００１９】バッテリ１０には、インバータ１２を介し
てモータ・ジェネレータ（以下、Ｍ／Ｇと称す）１４が
接続されている。インバータ１４は、モータ用パワート
ランジスタを内蔵しており、そのモータ用パワートラン
ジスタのスイッチング動作に応じてバッテリ１０の直流
電力をＭ／Ｇ１４の交流電力に変換する。Ｍ／Ｇ１４
は、モータ用パワートランジスタがオン状態にある場合
に、バッテリ１０から電力が供給されることによりバッ
テリ１０を電源にして駆動し、車輪を回転させる所定の
トルクを発生する。すなわち、バッテリ１０は、インバ
ータ１２のモータ用パワートランジスタがオン状態にあ
る場合に、Ｍ／Ｇ１４に対して電力を供給する。

【００２０】また、Ｍ／Ｇ１４は、車両の回生制動時
に、車両の運動エネルギを電気エネルギに変換する発電
機として機能する。インバータ１２は、また、ジェネレ
ータ用パワートランジスタを内蔵しており、そのジェネ
レータ用パワートランジスタのスイッチング動作に応じ
てＭ／Ｇ１４で生じた交流電力をバッテリ１０の直流電
力に変換する。すなわち、バッテリ１０は、インバータ
１２のジェネレータ用パワートランジスタがオン状態に
ある状況下において、車両の回生制動によりＭ／Ｇ１４
が発電することにより電力の供給を受け、充電される。

【００２１】インバータ１２には、マイクロコンピュー
タにより構成された電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと
称す）１６が接続されている。ＥＣＵ１６は、バッテリ
１０からＭ／Ｇ１４への電力供給が必要であると判断す
る場合、バッテリ１０が放電するようにインバータ１２
のモータ用パワートランジスタに対して指令信号を供給
する。また、Ｍ／Ｇ１４からバッテリ１０への電力供給
が必要であると判断する場合、バッテリ１０が充電され
るようにジェネレータ用パワートランジスタに対して指
令信号を供給する。

【００２２】ＥＣＵ１６には、バッテリ１０の正負端子
間に配設された電圧センサ２０が接続されている。電圧
センサ２０は、バッテリ１０の端子間電圧（以下、バッ
テリ電圧Ｖと称す）に応じた信号を出力する。電圧セン
サ２０の出力信号はＥＣＵ１６に供給されている。ＥＣ
Ｕ１６は、電圧センサ２０の出力信号に基づいてバッテ
リ１０のバッテリ電圧Ｖを検出する。

【００２３】ＥＣＵ１６には、また、バッテリ１０とイ
ンバータ１２との間に配設された電流センサ２２が接続
されている。電流センサ２２は、バッテリ１０とインバ
ータ１２との間を流れる電流（以下、バッテリ電流Ｉと
称す）に応じた信号を出力する。電流センサ２２の出力
信号はＥＣＵ１６に供給されている。ＥＣＵ１６は、電
流センサ２２の出力信号に基づいてバッテリ１０を流れ
るバッテリ電流Ｉを検出する。

【００２４】ＥＣＵ１６には、更に、バッテリ１０に内
蔵された温度センサ２４が接続されている。温度センサ
２４は、バッテリ１０の内部温度（以下、バッテリ温度
Ｔと称す）に応じた信号を出力する。温度センサ２４の
出力信号はＥＣＵ１６に供給されている。ＥＣＵ１６
は、温度センサ２４の出力信号に基づいてバッテリ１０
のバッテリ温度Ｔを検出する。

【００２５】ところで、バッテリ１０が満充電状態にま
で至らない中間的な充電状態で使用される事態が継続す
ると、その内部物質が固形化することがある。かかる事
態が生ずると、バッテリ１０の絶対的な容量が低下し、
バッテリ寿命が低下してしまう。従って、バッテリ１０
の寿命を長期間確保するためには、内部物質の固形化を
防止する必要がある。かかる手法としては、バッテリ１
０を満充電状態にリフレッシュすることが有効である。
本実施例のシステムは、バッテリ１０がリフレッシュさ
れる状況下においてバッテリ１０の満充電状態を判定す
ることとしている。

【００２６】図２は、Ｍ／Ｇ１４からバッテリ１０へ流
れる充電電流（すなわち、バッテリ電流Ｉ）と、バッテ
リ１０の充電状態（State Of Charge；以下、バッテリ
容量ＳＯＣと称す）との関係を表した図を示す。尚、図
２においては、バッテリ容量ＳＯＣの時間変化を実線
で、比較的バッテリ温度Ｔが低い場合におけるバッテリ
電流Ｉの時間変化を一点鎖線で、比較的バッテリ温度Ｔ
が高い場合におけるバッテリ電流Ｉの時間変化を二点鎖
線で、それぞれ示している。本実施例においては、バッ
テリ容量ＳＯＣが９５％を超えている場合、バッテリ１
０が満充電状態にあると判定される。

【００２７】図２に示す如く、バッテリ１０が満充電状
態にない状況下（時刻ｔ１以前）では、Ｍ／Ｇ１４の発
電に伴ってＭ／Ｇ１４からバッテリ１０へ大きなバッテ
リ電流Ｉが流れる。一方、バッテリ１０が満充電状態に
近づく（時刻ｔ１以降）と、Ｍ／Ｇ１４が発電しても、
あまり大きなバッテリ電流Ｉがバッテリ１０へ向けて流
れることはない。従って、バッテリ１０の充電時におい
てＭ／Ｇ１４からバッテリ１０へ流れるバッテリ電流Ｉ
の大きさを検出し、その値Ｉを所定のしきい値Ｉ₀と比
較することとすれば、バッテリ１０の満充電状態を判定
することが可能となる。

【００２８】また、一般に、バッテリ容量ＳＯＣは、バ
ッテリ電圧Ｖと相関関係にある。このため、バッテリ１
０が満充電状態に近づくと、バッテリ電圧Ｖが充電時に
指令・要求される電圧に近い値を示すこととなる。従っ
て、バッテリ充電時においてバッテリ電圧ＶとＥＣＵ１
６によるバッテリ１０の指令電圧との差（以下、単に電
圧差ΔＶと称す）を検出し、その電圧差ΔＶを所定のし
きい値ΔＶ₀と比較することとすれば、バッテリ１０の
満充電状態を判定することが可能となる。

【００２９】この点、バッテリ１０の満充電を判定する
うえでは、充電時においてバッテリ電流Ｉと所定のしき
い値Ｉ₀とを比較し、また、電圧差ΔＶと所定のしきい
値ΔＶ₀とを比較することとすればよいが、この際、バ
ッテリ１０が満充電状態にないにもかかわらず、Ｍ／Ｇ
１４の出力低下により発電機としての能力が低下するこ
とに起因して、また、電流センサ２２や電圧センサ２０
の出力信号におけるノイズ等に起因して、バッテリ電流
Ｉが所定のしきい値Ｉ₀を下回り、又は、電圧差ΔＶが
所定のしきい値ΔＶ₀を下回った場合には、バッテリ１
０が満充電状態にあると誤判定してしまう。

【００３０】従って、バッテリ１０の満充電の判定を精
度良く行うためには、バッテリ電流Ｉが所定のしきい値
Ｉ₀を下回る状態が所定時間Ｔ₁₀だけ継続するか否か、
また、電圧差ΔＶが所定のしきい値ΔＶ₀を下回る状態
が所定時間Ｔ₂₀だけ継続するか否かを判定することが適
切となる。そこで、本実施例のシステムは、かかる手法
によりバッテリ１０の満充電を判定する点に特徴を有し
ている。

【００３１】尚、バッテリ１０を流れる電流Ｉは、バッ
テリ１０の温度Ｔ及び劣化状態に応じて変化する。具体
的には、バッテリ１０においてバッテリ温度Ｔが高いほ
ど電流Ｉが流れ易く、バッテリ温度Ｔが低いほど電流Ｉ
が流れ難くなるため、図２に示す如く、バッテリ温度Ｔ
が高い場合は、低い場合に比して、バッテリ１０が同一
の充電状態であっても充電電流Ｉが大きくなる。また、
バッテリ１０の劣化が進行するほど電流Ｉが流れ易くな
るため、バッテリ１０の劣化が進んでいる場合は、劣化
があまり進んでいない場合に比して、バッテリ１０が同
一の充電状態であっても充電電流Ｉが大きくなる。この
ため、バッテリ１０の満充電を判定するためのパラメー
タである所定のしきい値Ｉ₀又は所定時間Ｔ₁₀が一定の
値に維持されているものとすると、バッテリ１０の満充
電の判定を精度よく行うことができなくなる。そこで、
本実施例のシステムは、バッテリ１０の温度Ｔ及び劣化
状態に応じて所定のしきい値Ｉ₀を変更することとして
いる。具体的には、バッテリ温度Ｔが高いほどしきい値
Ｉ₀を大きな値に変更し、また、劣化が進むほどしきい
値Ｉ₀を大きな値に変更する。

【００３２】ここで、バッテリ１０の劣化状態は、バッ
テリ１０の内部抵抗の大きさに基づいて判定できる。す
なわち、バッテリ１０の内部抵抗が大きい場合には、発
熱損失が大きく、バッテリ１０の劣化が進んでいると判
断できる。一方、バッテリ１０の内部抵抗が小さい場合
には、発熱損失が小さく、バッテリ１０の劣化が進んで
いないと判断できる。そこで、本実施例においては、ま
ず、ある時点（例えばアイドルストップ時でかつＭ／Ｇ
１４の駆動時）におけるバッテリ電圧Ｖとバッテリ電流
Ｉとを記憶すると共に、異なる時点（例えばアイドルス
トップ後における車両内燃機関の始動時）におけるバッ
テリ電圧Ｖとバッテリ電流Ｉとを記憶し、両バッテリ電
圧Ｖ及び両バッテリ電流Ｉの関係から、バッテリ電流Ｉ
に対するバッテリ電圧Ｖの傾きを算出し、その傾きをバ
ッテリ１０の内部抵抗として把握する。そして、その内
部抵抗の大きさに基づいてバッテリ１０の劣化状態Ｊを
把握する（例えば劣化大・劣化中・劣化小の３段階のう
ちのいずれか一つ）。

【００３３】図３は、本実施例においてバッテリ電流Ｉ
が所定のしきい値Ｉ₀を下回る状態が継続するか否かを
判定すべく、ＥＣＵ１６が実行する制御ルーチンの一例
のフローチャートを示す。図３に示すルーチンは、その
処理が終了するごとに繰り返し起動されるルーチンであ
る。図３に示すルーチンが起動されると、まずステップ
１００の処理が実行される。

【００３４】ステップ１００では、バッテリ１０を満充
電状態にリフレッシュすべき要求があるか否かが判別さ
れる。本ステップ１００の処理は、満充電要求がなされ
るまで繰り返し実行される。その結果、満充電要求がな
された場合は、次にステップ１０２の処理が実行され
る。ステップ１０２では、電圧センサ２０を用いて検出
するバッテリ電圧Ｖ及び電流センサ２２を用いて検出す
るバッテリ電流Ｉに基づいてバッテリ１０の内部抵抗を
算出することによりバッテリ１０の劣化状態Ｊを把握す
ると共に、温度センサ２４を用いて検出するバッテリ温
度Ｔを読み込む処理が実行される。

【００３５】ステップ１０４では、上記ステップ１０２
で読み込んだバッテリ１０の劣化状態Ｊ及びバッテリ温
度Ｔに基づいて、予め定められたマップを参照して、バ
ッテリ１０の満充電を判定するためのバッテリ電流Ｉに
ついてのしきい値Ｉ₀（Ｊ、Ｔ）を設定する処理が実行
される。尚、しきい値Ｉ₀は、劣化状態Ｊが中程度にあ
る状況下、例えば常温で５Ａに設定され、バッテリ温度
Ｔが高い場合は７Ａの大きな値に設定され、バッテリ温
度Ｔが低い場合は３Ａの小さな値に設定される。また、
しきい値Ｉ₀は、バッテリ温度Ｔが常温である状況下、
例えば劣化状態Ｊが劣化中である場合は５Ａに設定さ
れ、劣化大で７Ａの大きな値に設定され、劣化小で３Ａ
の小さな値に設定される。

【００３６】ステップ１０６では、Ｍ／Ｇ１４からバッ
テリ１０へ向かうバッテリ電流Ｉが、上記ステップ１０
４で設定したしきい値Ｉ₀を下回っているか否かが判別
される。本ステップ１０６の処理は、Ｉ＜Ｉ₀が成立す
ると判別されるまで繰り返し実行される。その結果、Ｉ
＜Ｉ₀が成立すると判別された場合は、次にステップ１
０８の処理が実行される。ステップ１０８では、フラグ
ＦＬＡＧ１をオンにセットする処理が実行される。尚、
フラグＦＬＡＧ１は、バッテリ電流Ｉがしきい値Ｉ₀を
下回る状態の継続時間Ｔ₁の起動・リセットを判定する
ためのフラグである。本ステップ１０８の処理が実行さ
れると、以後、継続時間Ｔ₁が計数されることとなる。

【００３７】ステップ１１０では、バッテリ電流Ｉがし
きい値Ｉ₀以上となっている継続時間Ｔ₃が所定時間Ｔ₃₀
を超えているか否かが判別される。尚、所定時間Ｔ
₃₀は、例えばＭ／Ｇ１４の瞬間的な出力低下や電流セン
サ２２の出力信号におけるノイズ等に起因して、バッテ
リ電流Ｉが所定しきい値Ｉ₀以上となり得る最大継続時
間であり、例えば１０秒程度に設定されている。

【００３８】Ｔ₃（Ｉ≧Ｉ₀）＞Ｔ₃₀が成立しない場合
は、バッテリ電流Ｉがしきい値Ｉ₀以上となっていない
か、或いは、バッテリ電流Ｉがしきい値Ｉ₀以上となっ
ていてもその状態がＭ／Ｇ１４の瞬間的な出力低下や電
流センサ２２の出力信号におけるノイズ等に起因して生
じているものと判断できる。従って、かかる場合は、フ
ラグＦＬＡＧ１をリセットし、継続時間Ｔ₁の計時をや
り直すことは適当ではない。

【００３９】一方、Ｔ₃（Ｉ≧Ｉ₀）＞Ｔ₃₀が成立する場
合は、バッテリ電流Ｉがしきい値Ｉ ₀以上となっている
状態が長期間継続しており、Ｍ／Ｇ１４の瞬間的な出力
低下や電流センサ２２の出力信号におけるノイズ等に起
因して生じているものではないと判断できる。この場合
は、上記ステップ１０６でバッテリ電流Ｉがしきい値Ｉ
₀を下回ったことがノイズ等に起因して生じたものと判
断できるので、上記継続時間Ｔ₁の計時をやり直すこと
が適当である。従って、かかる判別がなされた場合は、
次にステップ１１２の処理が実行される。

【００４０】ステップ１１２では、フラグＦＬＡＧ１を
オフにリセットする処理が実行される。本ステップ１１
２の処理が実行されると、以後、バッテリ電流Ｉがしき
い値Ｉ₀を下回る状態の継続時間Ｔ₁が“０”にリセット
されることとなる。本ステップ１１２の処理が終了する
と、今回のルーチンは終了される。

【００４１】上記図３に示すルーチンによれば、満充電
要求時にバッテリ電流Ｉが所定のしきい値Ｉ₀を下回っ
た際、その状態の継続時間Ｔ₁の計時を開始することが
できる。また、その計時中に、Ｍ／Ｇ１４の瞬間的な出
力低下や電流センサ２２の出力信号におけるノイズ等に
起因してバッテリ電流Ｉがしきい値Ｉ₀以上となって
も、継続時間Ｔ₁のリセットを禁止し、その計時を続行
することができる。更に、図３に示すルーチンによれ
ば、継続時間Ｔ₁の計時のためのしきい値Ｉ₀を、バッテ
リ１０の劣化状態Ｊおよび温度Ｔに応じて変更すること
ができる。

【００４２】図４は、本実施例においてバッテリ１０の
満充電を判定すべく、ＥＣＵ１６が実行する制御ルーチ
ンの一例のフローチャートを示す。図４に示すルーチン
は、所定時間ごとに繰り返し起動されるルーチンであ
る。図４に示すルーチンが起動されると、まずステップ
１２０の処理が実行される。

【００４３】ステップ１２０では、上記図３に示すステ
ップ１００と同様に、バッテリ１０を満充電状態にリフ
レッシュすべき要求があるか否かが判別される。その結
果、満充電要求がなされていない場合は、以後、何ら処
理が進められることなく今回のルーチンは終了される。
一方、満充電要求がなされた場合は、次にステップ１２
２の処理が実行される。

【００４４】ステップ１２２では、上記図３に示すル
ーチンの処理結果としてフラグＦＬＡＧ１がオンにセッ
トされている、すなわち、バッテリ電流Ｉがしきい値Ｉ
₀を下回る状態が継続する継続時間Ｔ₁が所定時間Ｔ₁₀を
超えており、かつ、バッテリ１０を満充電にするため
のＥＣＵ１６の指令によりバッテリ１０に生じ得る指令
電圧と、バッテリ１０に実際に生じているバッテリ電圧
Ｖとの電圧差ΔＶ（＝指令電圧−バッテリ電圧Ｖ）がし
きい値ΔＶ₀を下回っている継続時間Ｔ₂が所定時間Ｔ₂₀
を超えているか否かが判別される。尚、所定時間Ｔ
₁₀は、Ｍ／Ｇ１４の出力低下や電流センサ２２の出力信
号のノイズ等に起因してバッテリ電流Ｉが少なくなる状
態の最長時間であり、例えば１０分に設定されている。
また、所定時間Ｔ₂₀は、電圧センサ２０の出力信号のノ
イズ等に起因してバッテリ電圧Ｖが小さくなる状態の最
長時間であり、例えば１０秒に設定されている。更に、
しきい値ΔＶ₀は、バッテリ１０が満充電状態にないと
判断できる、バッテリ１０の指令電圧と実際のバッテリ
電圧Ｖとの最小電圧差であり、例えば１Ｖ程度に設定さ
れている。

【００４５】上記ステップ１２２において上記の条件
又は上記の条件が成立しない場合は、バッテリ１０が
満充電状態になっていない可能性がある。従って、かか
る判別がなされた場合は、今回のルーチンは終了され
る。一方、上記の条件及び上記の条件が共に成立す
る場合は、Ｍ／Ｇ１４からバッテリ１０へバッテリ電流
Ｉがほとんど流れておらず、かつ、バッテリ１０の実際
の電圧Ｖが充電のための指令電圧に近づいていると判断
できるので、この場合はバッテリ１０が満充電状態にな
っていると判断できる。従って、かかる判別がなされた
場合は、次にステップ１２４の処理が実行される。

【００４６】ステップ１２４では、バッテリ１０が満充
電状態にあると判定する処理が実行される。本ステップ
１２４の処理が実行されると、かかる処理時点でバッテ
リ１０が満充電状態になったと判定され、以後の処理が
進められることとなる。本ステップ１２４の処理が終了
すると、今回のルーチンは終了される。

【００４７】上記図４に示すルーチンによれば、バッテ
リ電流Ｉがしきい値Ｉ₀を下回る状態が所定時間Ｔ₁₀継
続し、かつ、指令電圧と実際のバッテリ電圧Ｖとの電圧
差が所定時間Ｔ₂₀継続した場合、バッテリ１０が満充電
状態にあると判定することができる。バッテリ１０が満
充電状態になれば、Ｍ／Ｇ１４からバッテリ１０へ流れ
るバッテリ電流Ｉが少なくなる。また、バッテリ電流Ｉ
の少ない状態が継続すれば、Ｍ／Ｇ１４の出力低下やノ
イズ等の影響によりバッテリ電流Ｉが少なくなったと判
断することはできず、バッテリ１０の満充電に起因して
バッテリ電流Ｉが少なくなったと判断できる。従って、
本実施例の手法によれば、バッテリ１０の満充電の判定
を精度良く行うことが可能となっている。

【００４８】また、バッテリ１０が満充電状態に近づけ
ば、バッテリ１０の実際のバッテリ電圧Ｖがバッテリ充
電時におけるＥＣＵ１６による指令電圧に近い値を示
す。また、その状態が継続すれば、電圧センサ２０のノ
イズ等の影響によりバッテリ電圧Ｖが指令電圧に近づい
たと判断することはできず、バッテリ１０の満充電に起
因してバッテリ電圧Ｖが指令電圧に近づいたと判断でき
る。従って、本実施例によれば、バッテリ１０が満充電
状態にあると判定するのはバッテリ電圧Ｖが指令電圧に
近づいたことを条件とするので、Ｍ／Ｇ１４の出力低下
が長期間生じることに起因してバッテリ電流Ｉが少ない
状態が長期間継続しても、バッテリ１０が満充電状態に
あると誤判定されるのは防止される。このため、本実施
例のシステムによれば、バッテリ１０の満充電の判定を
高精度に行うことができる。

【００４９】また、バッテリ１０を流れる電流Ｉは、バ
ッテリ１０の劣化状態Ｊ及びバッテリ温度Ｔに応じて変
化するため、バッテリ１０が満充電状態となる際のバッ
テリ電流Ｉは、劣化状態Ｊ及びバッテリ温度Ｔに応じて
異なるものとなる。本実施例においては、バッテリ電流
Ｉが少ない状態の継続時間Ｔ₁を計時するためのしきい
値Ｉ₀が、バッテリ１０の劣化状態Ｊ及びバッテリ温度
Ｔに応じて変更される。この場合、しきい値Ｉ₀が一定
値に維持される構成ではないため、バッテリ１０の満充
電を判定するためのしきい値Ｉ₀を適当に設定すること
ができる。従って、本実施例によれば、バッテリ温度Ｔ
又は劣化状態Ｊが変動しても、バッテリ１０の満充電の
判定を高精度に行うことが可能となっている。

【００５０】更に、本実施例においては、バッテリ電流
Ｉがしきい値Ｉ₀を下回った後、その状態の継続時間Ｔ₁
が所定時間Ｔ₁₀経過する前に、バッテリ電流Ｉがしきい
値Ｉ₀を上回っても、その状態が所定時間Ｔ₃₀継続しな
ければ、継続時間Ｔ₁の積算時間がリセットされること
はない。このため、バッテリ１０が満充電状態に近づい
ているにもかかわらず、ノイズ等に起因してバッテリ電
流Ｉが大きくなっても、継続時間Ｔ₁の積算を継続する
ことが可能となる。従って、本実施例によれば、ノイズ
等の影響によってバッテリ１０の満充電を判定するのに
多くの時間を費やすことはなく、バッテリ１０の満充電
を早期に確定することが可能となっている。

【００５１】尚、上記の実施例においては、Ｍ／Ｇ１４
が特許請求の範囲に記載された「発電機」に、バッテリ
電流Ｉが特許請求の範囲に記載された「充電電流」に、
しきい値Ｉ₀が特許請求の範囲に記載された「所定電流
値」に、バッテリ電圧Ｖが特許請求の範囲に記載された
「バッテリの実電圧」に、電圧差ΔＶが特許請求の範囲
に記載された「差」に、しきい値ΔＶ₀が特許請求の範
囲に記載された「所定値」に、それぞれ相当している。

【００５２】また、上記の実施例においては、バッテリ
電流Ｉがしきい値Ｉ₀を下回る状態が特許請求の範囲に
記載された「第１の状態」に、所定時間Ｔ₁₀が特許請求
の範囲に記載された「第１の所定時間」に、電圧差ΔＶ
がしきい値ΔＶ₀を下回る状態が特許請求の範囲に記載
された「第２の状態」に、所定時間Ｔ₂₀が特許請求の範
囲に記載された「第２の所定時間」に、それぞれ相当し
ている。

【００５３】また、上記の実施例においては、ＥＣＵ１
６が、上記図４に示すルーチン中のステップ１２２にお
いて上記の条件判定を行うことにより特許請求の範囲
に記載された「第１の工程」及び「充電電流判定手段」
が、ステップ１２４の処理を実行することにより特許請
求の範囲に記載された「第２の工程」及び「満充電判定
手段」が、ステップ１２２において上記の条件判定を
行うことにより特許請求の範囲に記載された「第３の工
程」及び「バッテリ電圧判定手段」が、上記図３に示す
ルーチン中のステップ１０４の処理を実行することによ
り特許請求の範囲に記載された「第１の変更手段」が、
ステップ１１０の処理を実行することにより特許請求の
範囲に記載された「リセット禁止手段」が、それぞれ実
現されている。

【００５４】ところで、上記の実施例においては、バッ
テリ温度Ｔをバッテリ１０に内蔵された温度センサ２４
を用いて検出することとしているが、バッテリ１０の周
囲に配設された温度センサを用いることとしてもよい。
また、上記の実施例においては、バッテリ１０として鉛
酸バッテリを用いたシステムに適用しているが、鉛酸バ
ッテリに代えてニッケル水素バッテリ等の他の蓄電池を
用いたシステムに適用することも可能である。

【００５５】また、上記の実施例においては、バッテリ
１０の温度Ｔ及び劣化状態Ｊに応じてバッテリ電流Ｉが
変動することを考慮して、バッテリ温度Ｔ及び劣化状態
Ｌに応じたしきい値Ｉ₀（Ｊ、Ｔ）を設定することとし
ているが、本発明はこれに限定されるものではなく、し
きい値Ｉ₀に代えて或いはしきい値Ｉ₀と共に、バッテリ
電流Ｉが所定のしきい値Ｉ₀を下回る状態の継続時間Ｔ₁
についてのしきい値としての所定時間Ｔ₁₀を、バッテリ
温度Ｔ及び劣化状態Ｌに応じて変更することとしてもよ
い。具体的には、ＥＣＵ１６が、バッテリ温度Ｔが高い
ほど所定時間Ｔ ₁₀を短い時間に変更し、また、劣化が進
むほど短い時間に変更する。この場合には、特許請求の
範囲に記載された「第２の変更手段」が実現される。

【００５６】更に、上記の実施例においては、バッテリ
温度Ｔ及び劣化状態Ｌに応じてバッテリ電流Ｉについて
のしきい値Ｉ₀（Ｊ、Ｔ）を変更することとしている
が、更に、バッテリ電圧Ｖと指令電圧との電圧差ΔＶに
ついてのしきい値ΔＶ₀を変更することも可能である。

【発明の効果】上述の如く、請求項１及び８記載の発明
によれば、発電機により充電されるバッテリの満充電の
判定を高精度に行うことができる。

【００５７】請求項２、４、９、及び１１記載の発明に
よれば、発電機の出力低下等に起因してバッテリが満充
電状態にあると誤判定されるのを防止することができ
る。

【００５８】請求項３及び１０記載の発明によれば、発
電機により充電されるバッテリの満充電の判定をより高
精度に行うことができる。

【００５９】請求項５、６、１２、及び１３記載の発明
によれば、バッテリの温度又は劣化状態が変動しても、
バッテリの満充電の判定を高精度に行うことができる。

【００６０】また、請求項７及び１４記載の発明によれ
ば、ノイズ等による影響を無視して、バッテリの満充電
を早期に確定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるバッテリの満充電を判
定するシステムの構成図である。

【図２】充電電流とバッテリ容量との関係を表した図で
ある。

【図３】本実施例において充電電流が所定のしきい値を
下回る状態が継続するか否かを判定すべく実行される制
御ルーチンのフローチャートである。

【図４】本実施例においてバッテリの満充電を判定すべ
く実行される制御ルーチンのフローチャートである。

【符号の説明】

１０ バッテリ １４ モータ・ジェネレータ（Ｍ／Ｇ） １６ 電子制御ユニット（ＥＣＵ） ２０ 電圧センサ ２２ 電流センサ ２４ 温度センサ ＳＯＣ バッテリ容量 Ｖ バッテリ電圧 Ｉ バッテリ電流

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G003 AA07 BA01 CA01 CA11 CB01 EA02 GB06 GC05 5H030 AA03 AS20 BB10 FF22 FF43

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発電機により充電されるバッテリの満充
   電を判定する方法であって、 前記発電機から前記バッテリへ向けて流れる充電電流が
   所定電流値を下回る場合、前記バッテリが満充電状態に
   あると判定することを特徴とするバッテリの満充電判定
   方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のバッテリの満充電判定方
   法において、 充電時における前記バッテリの指令電圧と該バッテリの
   実電圧との差が所定値を下回る状況下で前記充電電流が
   前記所定電流値を下回る場合、前記バッテリが満充電状
   態にあると判定することを特徴とするバッテリの満充電
   判定方法。
3. 【請求項３】 発電機により充電されるバッテリの満充
   電を判定する方法であって、 前記発電機から前記バッテリへ向けて流れる充電電流が
   所定電流値を下回る第１の状態が第１の所定時間継続す
   るか否かを判定する第１の工程と、 前記第１の工程により前記第１の状態が前記第１の所定
   時間継続すると判定された場合、前記バッテリが満充電
   状態にあると判定する第２の工程と、 を備えることを特徴とするバッテリの満充電判定方法。
4. 【請求項４】 請求項３記載のバッテリの満充電判定方
   法において、 充電時における前記バッテリの指令電圧と該バッテリの
   実電圧との差が所定値を下回る第２の状態が第２の所定
   時間継続するか否かを判定する第３の工程を備え、 前記第２の工程は、前記第３の工程により前記第２の状
   態が前記第２の所定時間継続すると判定された状況下で
   前記第１の工程により前記第１の状態が前記第１の所定
   時間継続すると判定された場合、前記バッテリが満充電
   状態にあると判定することを特徴とするバッテリの満充
   電判定方法。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４の何れか一項記載のバッ
   テリの満充電判定方法において、 前記所定電流値は、前記バッテリの温度及び劣化状態の
   うち少なくとも一方に応じて変更されることを特徴とす
   るバッテリの満充電判定方法。
6. 【請求項６】 請求項３又は４記載のバッテリの満充電
   判定方法において、 前記第１の所定時間は、前記バッテリの温度及び劣化状
   態のうち少なくとも一方に応じて変更されることを特徴
   とするバッテリの満充電判定方法。
7. 【請求項７】 請求項３又は４記載のバッテリの満充電
   判定方法において、 前記第１の状態が継続している状況下で前記第１の工程
   における判定条件が成立しなくなった場合において、該
   不成立が一時的に生じたものである場合には、前記第１
   の状態の継続時間の積算がリセットされるのを禁止する
   ことを特徴とするバッテリの満充電判定方法。
8. 【請求項８】 発電機により充電されるバッテリの満充
   電を判定する装置であって、 前記発電機から前記バッテリへ向けて流れる充電電流が
   所定電流値を下回る場合、前記バッテリが満充電状態に
   あると判定する満充電判定手段を備えることを特徴とす
   るバッテリの満充電判定装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載のバッテリの満充電判定装
   置において、 前記満充電判定手段は、充電時における前記バッテリの
   指令電圧と該バッテリの実電圧との差が所定値を下回る
   状況下で前記充電電流が前記所定電流値を下回る場合、
   前記バッテリが満充電状態にあると判定することを特徴
   とするバッテリの満充電判定装置。
10. 【請求項１０】 発電機により充電されるバッテリの満
    充電を判定する装置であって、 前記発電機から前記バッテリへ向けて流れる充電電流が
    所定電流値を下回る第１の状態が第１の所定時間継続す
    るか否かを判定する充電電流判定手段と、 前記充電電流判定手段により前記第１の状態が前記第１
    の所定時間継続すると判定された場合、前記バッテリが
    満充電状態にあると判定する満充電判定手段と、 を備えることを特徴とするバッテリの満充電判定装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載のバッテリの満充電判
    定装置において、 充電時における前記バッテリの指令電圧と該バッテリの
    実電圧との差が所定値を下回る第２の状態が第２の所定
    時間継続するか否かを判定するバッテリ電圧判定手段を
    備え、 前記満充電判定手段は、前記バッテリ電圧判定手段によ
    り前記第２の状態が前記第２の所定時間継続すると判定
    された状況下で前記充電電流判定手段により前記第１の
    状態が前記第１の所定時間継続すると判定された場合、
    前記バッテリが満充電状態にあると判定することを特徴
    とするバッテリの満充電判定装置。
12. 【請求項１２】 請求項８乃至１１の何れか一項記載の
    バッテリの満充電判定装置において、 前記所定電流値を、前記バッテリの温度及び劣化状態の
    うち少なくとも一方に応じて変更する第１の変更手段を
    備えることを特徴とするバッテリの満充電判定装置。
13. 【請求項１３】 請求項１０又は１１記載のバッテリの
    満充電判定装置において、 前記第１の所定時間を、前記バッテリの温度及び劣化状
    態のうち少なくとも一方に応じて変更する第２の変更手
    段を備えることを特徴とするバッテリの満充電判定装
    置。
14. 【請求項１４】 請求項１０又は１１記載のバッテリの
    満充電判定装置において、 前記第１の状態が継続している状況下で前記充電電流判
    定手段における判定条件が成立しなくなった場合におい
    て、該不成立が一時的に生じたものである場合には、前
    記第１の状態の継続時間の積算がリセットされるのを禁
    止するリセット禁止手段を備えることを特徴とするバッ
    テリの満充電判定装置。