JP2001157377A - 車両用二次電池の満充電判定装置及び残存容量算出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レギュレータによる調整電圧や二次電池内に
生じる分極とはかかわりなく、当該二次電池の満充電を
精度よく判定する車両用二次電池の満充電判定装置及び
これを用いた二次電池の残存容量算出装置を提供する。 【解決手段】 マイクロコンピュータ６０は、バッテリ
Ｂに対する電圧センサ５０の検出電圧及びバッテリＢに
対する電流センサ４０の検出電流がともに所定の満充電
判定範囲に属するときバッテリＢの満充電と判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用二次電池の
満充電判定装置及びこれを用いた残存容量算出装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、自動車用バッテリの満充
電判定装置としては、バッテリ（例えば、鉛蓄電池から
なる）を定電流で充電していくとその満充電付近でバッ
テリの端子電圧が上昇するという現象を利用して、端子
電圧の上昇を監視することで満充電を判定するものがあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、自動車の走行
中のバッテリでは、充放電電流の変化や電解液の濃度変
化に起因する分極の発生がある。また、交流発電機の出
力電圧はレギュレータにより調整電圧として調整されて
いる。このため、必ずしもバッテリの端子電圧の上昇と
満充電との対応がとれず、端子電圧を監視しても、満充
電を精度よく判定できないという不具合が生ずる。

【０００４】そこで、本発明は、以上のようなことに対
処するため、レギュレータによる調整電圧や二次電池内
に生じる分極とはかかわりなく、当該二次電池の満充電
を精度よく判定する車両用二次電池の満充電判定装置及
びこれを用いた二次電池の残存容量算出装置を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題の解決にあた
り、請求項１に記載の発明に係る車両用二次電池の満充
電判定装置は、交流発電機（１０）及びこの交流発電機
の出力電圧を調整するレギュレータ（３０）を搭載して
なる車両に装備されてレギュレータの調整のもとに充電
される二次電池（Ｂ）の端子電圧を検出する電圧検出手
段（５０）と、二次電池に流れる電流を検出する電流検
出手段（４０）と、上記検出端子電圧及び検出電流が所
定の満充電判定範囲内にともに属するとき二次電池が満
充電と判定する満充電判定手段（２１０、２２０、２３
０、６３０）とを備える。

【０００６】このように、検出端子電圧及び検出電流が
所定の満充電判定範囲内にともに属するとき二次電池が
満充電と判定するようにしたので、二次電池の満充電状
態が、二次電池の端子電圧のみで判定するのに比べて精
度よく判定され得る。

【０００７】ここで、請求項２に記載の発明によれば、
請求項１に記載の車両用二次電池の満充電判定装置にお
いて、上記所定の満充電判定範囲は、二次電池の９０％
以上の充電状態において当該二次電池の定格電圧よりも
高い電圧の範囲及び当該二次電池に流れる電流が零或い
は放電電流である範囲で特定される。これにより、請求
項１に記載の発明の作用効果をより一層確実に達成し得
る。

【０００８】また、請求項３に記載の発明によれば、請
求項１又は２に記載の車両用二次電池の満充電判定装置
において、二次電池内の分極の指数を上記検出電流に応
じて算出する指数算出手段（４１０、６０３）を備え
て、満充電判定手段は、その満充電の判定を、分極の指
数が所定の指数範囲内に属することをも加味して行う。
これにより、請求項１又は２に記載の発明の作用効果を
より一層精度よく達成できる。

【０００９】また、請求項４に記載の発明によれば、請
求項３に記載の車両用二次電池の満充電判定装置におい
て、上記所定の指数範囲は二次電池内の電解液の濃度変
化を無視し得る程度の指数範囲で特定される。これによ
り、請求項３に記載の発明の作用効果をより一層確実に
達成できる。

【００１０】また、請求項５に記載の発明に係る車両用
二次電池の満充電判定装置は、交流発電機（１０）及び
この交流発電機の出力電圧を調整するレギュレータ（３
０）を搭載してなる車両に装備されてレギュレータの調
整のもとに充電される二次電池（Ｂ）の端子電圧を検出
する電圧検出手段（５０）と、二次電池に流れる電流を
検出する電流検出手段（４０）と、二次電池内の電解液
の分極の指数を上記検出電流に応じて算出する指数算出
手段（３１０、６０３）と、上記検出端子電圧が所定の
満充電判定範囲内に属するとともに分極の指数が所定の
指数範囲内に属するとき二次電池が満充電と判定する満
充電判定手段（３２０、３３０、３４０、６３０）とを
備える。

【００１１】このように、検出端子電圧が所定の満充電
判定範囲内に属するとともに分極の指数が所定の指数範
囲内に属するとき二次電池が満充電と判定することで、
二次電池の満充電状態が、当該二次電池の端子電圧のみ
で判定するのに比べて精度よく判定され得る。

【００１２】ここで、請求項６に記載の発明によれば、
請求項５に記載の車両用二次電池の満充電判定装置にお
いて、所定の満充電判定範囲は二次電池の９０％以上の
充電状態において当該二次電池の定格電圧よりも高い電
圧の範囲で特定され、所定の指数範囲は二次電池内の電
解液の濃度変化を無視し得る程度の指数範囲で特定され
る。これにより、請求項５に記載の発明の作用効果をよ
り一層確実に達成できる。

【００１３】また、請求項７に記載の発明によれば、請
求項１乃至６のいずれか１つに記載の車両用二次電池の
満充電判定装置において、レギュレータの調整電圧を時
間間隔をおいて繰り返し通常調整値よりも高い所定値に
するように当該レギュレータを制御するレギュレータ制
御手段（５７０乃至５８２）を備え、満充電判定手段
は、その判定を、レギュレータの調整電圧が上記所定値
であるときに行う。

【００１４】これにより、レギュレータの調整電圧が通
常調整値にあるときに満充電判定に与える悪影響を伴う
ことなく、請求項１乃至６のいずれか１つに記載の発明
の作用効果を達成できる。

【００１５】また、請求項８に記載の発明によれば、車
両用二次電池の残存容量算出装置は、請求項１乃至７の
いずれか１つに記載の車両用二次電池の満充電判定装置
と、この満充電判定装置の満充電判定手段による満充電
との判定のもと、二次電池の残存容量を算出する残存容
量算出手段（１２０）とを備える。

【００１６】これにより、二次電池の残存容量の算出
を、請求項１乃至７のいずれか１つに記載の発明の作用
効果のもと、精度よく達成できる。

【００１７】また、請求項９に記載の発明に係る車両用
二次電池の残存容量算出装置は、請求項３又は５に記載
の車両用二次電池の満充電判定装置と、満充電判定装置
の満充電判定手段による満充電との判定後、分極の指数
が二次電池の開放電圧を安定にする値の範囲にあるか否
かを判定する指数判定手段（６１０）と、この指数判定
手段による分極の指数が二次電池の開放電圧を安定にす
る値の範囲にあるとの判定に伴い、二次電池の劣化に応
じた残存容量と開放電圧との関係を学習する学習手段
（６５１）と、この学習手段による学習結果に基づき二
次電池の開放電圧に応じて当該二次電池の残存容量を算
出する残存容量算出手段（６５３）とを備える。

【００１８】このように、二次電池の開放電圧を利用し
て残存容量を算出するので、当該残存容量の算出が迅速
に行える。また、この算出は、満充電判定装置の満充電
判定手段による満充電との判定後の分極の指数が二次電
池の開放電圧を安定にする値の範囲にあるとの判定に伴
い、二次電池の劣化に応じた残存容量と開放電圧との関
係を学習することで、この学習結果に基づき二次電池の
開放電圧に応じてなされるので、高い精度の残存容量を
二次電池の劣化状態にかかわりなく得ることができる。

【００１９】また、請求項１０に記載の発明によれば、
請求項９に記載の車両用二次電池の残存容量算出装置に
おいて、学習手段は、その学習を、二次電池の満充電と
の判定後二次電池の初期の残存容量と開放電圧との関係
に基づき、満充電との判定後指数判定手段による分極の
指数が二次電池の開放電圧を安定にする値の範囲にある
との判定までの二次電池の放電量に応じて行う。

【００２０】これにより、請求項９に記載の発明の作用
効果をより一層向上できる。

【００２１】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図面
に基づいて説明する。 （第１実施形態）図１は、本発明に係る自動車用バッテ
リＢを充電制御するための充電制御システムの第１実施
形態を示す。なお、バッテリＢは、二次電池の一種であ
る鉛蓄電池により構成されている。

【００２３】当該充電制御システムは、図１に示すよう
に、交流発電機１０（以下、発電機１０という）、整流
器２０及びレギュレータ３０を備えている。発電機１０
は、当該自動車のエンジンにより駆動されて交流電圧を
発生する。整流器２０は、発電機１０の交流電圧を整流
して整流電圧を発生しバッテリＢ及びレギュレータ３０
に供給する。レギュレータ３０は、後述するマイクロコ
ンピュータ６０による制御のもと、整流器２０の整流電
圧を調整してバッテリＢ及び電気的負荷Ｌに出力する。

【００２４】また、当該充電制御システムは、電流セン
サ４０、電圧センサ５０及びマイクロコンピュータ６０
を備えている。電流センサ４０はバッテリＢの充電電流
或いは放電電流を検出する。電圧センサ５０はバッテリ
Ｂの端子電圧を検出する。

【００２５】マイクロコンピュータ６０は、主制御プロ
グラム及び割り込み制御プログラムとしての副制御プロ
グラムを図２及び図３にて示すフローチャートに従いそ
れぞれ実行する。そして、このマイクロコンピュータ６
０は、主制御プログラムの実行中に、電流センサ４０の
検出電流等に基づきバッテリＢの満充電判定処理、レギ
ュレータ３０の制御に要する処理やデータの記憶処理等
を行う。また、マイクロコンピュータ６０は、副制御プ
ログラムの実行中に、電流センサ４０の検出電流及び電
圧センサ５０の検出電圧に対する判定処理等を行う。

【００２６】本第１実施形態では、副制御プログラムの
実行は、マイクロコンピュータ６０に内蔵のタイマーの
所定時間の計時毎の割り込み処理でなされる。なお、マ
イクロコンピュータ６０はバッテリＢから常時給電され
て作動状態にあり、当該自動車のイグニッションスイッ
チＩＧのオンにより、主制御プログラムの実行を開始す
るとともに上記タイマーをリセット始動する。また、上
記主制御プログラム及び副制御プログラムはマイクロコ
ンピュータ６０のＲＯＭに予め記憶されている。

【００２７】このように構成した第１実施形態におい
て、イグニッションスイッチＩＧのオンのもと、当該自
動車をそのエンジンの始動に伴い発進させるものとす
る。このとき、マイクロコンピュータ６０は、イグニッ
ションスイッチＩＧのオンにより作動し、図２のフロー
チャートに従い、主制御プログラムの実行を開始すると
ともに、上記タイマーをリセット始動し、当該タイマー
の所定時間の計時毎に図３のフローチャートに従い副制
御プログラムの実行を開始する。

【００２８】副制御プログラムの実行中においては、ス
テップ２００にて、電流センサ４０の検出電流（以下、
バッテリ電流Ｉという）及び電圧センサ５０の検出電圧
（以下、バッテリ電圧Ｖという）がマイクロコンピュー
タ６０に入力される。すると、各ステップ２１０、２２
０において、バッテリ電流Ｉ及びバッテリ電圧Ｖが所定
電流値Ｉｓ及び所定電圧値Ｖｓと比較判定される。

【００２９】上記所定電流値Ｉｓ及び所定電圧値Ｖｓ
は、バッテリＢの満充電状態を判定するために導入され
たものであるが、その導入の根拠について説明する。バ
ッテリＢの満充電状態におけるバッテリ電圧及びバッテ
リ電流の分布状態を調べたところ、図４にて示すような
結果が得られた。但し、バッテリＢとしては、定格電圧
１２Ｖの鉛蓄電池を６個直列に接続したものを用いた。

【００３０】図４は、バッテリＢの端子電圧が１４Ｖ以
上でバッテリＢの電流が０Ａ以下の範囲（図４にて図示
斜線の範囲）即ち満充電判定範囲にバッテリＢの端子電
圧及び電流が属すれば、バッテリＢの満充電状態が精度
よく判定できることを示す。ここで、バッテリＢの端子
電圧が１４Ｖ以上としたのは、バッテリＢの端子電圧
は、当該バッテリＢの満充電状態近傍で定格電圧よりも
高く上昇するため、このように上昇した高い値を満充電
状態判定に用いることとしたことによる。なお、図４に
て符号Ｑはバッテリ電圧Ｖ＝１４（Ｖ）及びバッテリ電
流Ｉ＝０（Ａ）を示す。

【００３１】また、バッテリＢの電流を０Ａ以下の範囲
としたのは、以下の理由による。即ち、バッテリＢの充
電時には当該バッテリＢに電流が流れ込みその内部抵抗
による電圧降下分にて端子電圧を上昇させる。また、バ
ッテリＢの放電時にはバッテリＢから電流が流れ出して
その内部抵抗による電圧降下分にて端子電圧を低下させ
る。よって、０Ａ以下のバッテリＢの電流の値を満充電
状態判定に用いることとした。

【００３２】即ち、上述のように、バッテリＢの端子電
圧が１４Ｖ以上でバッテリＢの電流が０Ａ以下の範囲に
バッテリＢの電圧及び電流がともに属することをバッテ
リＢの満充電状態成立の判定条件に採用すれば、バッテ
リＢの電圧のみで満充電判定するのに比べて判定精度を
向上できることが分かる。よって、本第１実施形態で
は、上記所定電流値Ｉｓ及び所定電圧値Ｖｓを、０Ａ及
び１４Ｖとして、バッテリＢの満充電状態を判定するた
めに導入した。

【００３３】なお、バッテリＢが９０％の充電状態のと
きには、図５にて示すごとく、バッテリ電圧及びバッテ
リ電流が斜線の範囲（図４の斜線の範囲と同じ）には入
らない。従って、これを利用して、バッテリＢの満充電
か否かの判定をすることができる。

【００３４】以上より、バッテリ電流Ｉ≦所定電流値Ｉ
ｓ及びバッテリ電圧Ｖ≧所定電圧値Ｖｓが成立すると
き、両ステップ２１０、２２０での各判定がＹＥＳとな
り、ステップ２３０において、バッテリＢが満充電状態
にある旨の判定がなされる。

【００３５】また、上述のように、主制御プログラムの
実行が開始されると、図２のステップ１００において、
上述したイグニッションスイッチＩＧのオン前にステッ
プ１８０にて記憶済みのバッテリＢの充電状態を表す残
存容量ＳＯＣがマイクロコンピュータ６０のＲＡＭから
前回値ＳＯＣｏとして読み込まれる。ここで、残存容量
ＳＯＣとは、バッテリＢの満充電状態の充電容量に対す
るバッテリＢの実際の容量の比率を％で表したものであ
る。

【００３６】ついで、ステップ１１０において、電流セ
ンサ４０の検出電流がバッテリ電流Ｉとして読み込まれ
る。すると、ステップ１２０にて、残存容量ＳＯＣが次
の数１の式に基づきバッテリ電流Ｉ及び前回値ＳＯＣｏ
に応じて算出される。

【００３７】

【数１】ＳＯＣ＝ＳＯＣｏ＋｛Ｉ・ｔ・１００／Ｃ｝ 但し、この数１の式において、ＣはバッテリＢの定格容
量（Ａ・ｓｅｃ）を示し、ｔはサンプリングタイミング
（ｓｅｃ）を示す。

【００３８】然る後、ステップ１３０において、バッテ
リＢが満充電状態か否かにつき判定される。ここで、副
制御プログラムの割り込み実行によりステップ２３０に
おいて満充電判定がなされておれば、この判定に基づき
ステップ１３０における判定がＹＥＳとなる。そこで、
ステップ１４０において、残存容量ＳＯＣが１００％に
修正されて、ステップ１５０の判定がなされる。一方、
ステップ１３０における判定がＮＯとなる場合には、残
存容量ＳＯＣは前回値ＳＯＣｏのまま修正されることな
くステップ１５０の判定がなされる。

【００３９】ステップ１５０では、前回のステップ１３
０における満充電の判定後所定時間経過したか否かが判
定される。経過しておれば、バッテリＢの残存容量ＳＯ
Ｃが満充電状態から減少していると考えられることか
ら、ステップ１５０における判定がＹＥＳとなり、ステ
ップ１６０において、発電機１０の発電量を増加してバ
ッテリＢを満充電状態にするように、レギュレータ３０
による調整電圧が所定調整値に設定される。これに伴
い、レギュレータ３０の調整電圧がマイクロコンピュー
タ６０により上記所定調整値に制御される。

【００４０】ここで、イグニッションスイッチＩＧがオ
フされていないことから、ステップ１７０におけるＮＯ
との判定のもと、ステップ１１０以後の処理が繰り返さ
れる。イグニッションスイッチＩＧがオフされれば、ス
テップ１７０におけるＹＥＳとの判定に伴い、ステップ
１８０において、現段階における残存容量ＳＯＣがマイ
クロコンピュータ６０のＲＡＭに記憶保存される。

【００４１】以上説明したように、副制御プログラムの
実行においてバッテリ電流Ｉが所定電流値Ｉｓ以下であ
りかつバッテリ電圧Ｖが所定電圧値Ｖｓ以上であること
でもって、バッテリＢの満充電状態を判定するようにし
たので、バッテリＢの満充電状態が、バッテリＢの端子
電圧のみで判定するのに比べて精度よく判定され得る。
従って、このような満充電判定を用いればバッテリＢの
残存容量ＳＯＣを常に精度よく算出できる。

【００４２】この場合、上述のようにバッテリＢの満充
電状態との判定後所定時間の経過毎にレギュレータ３０
の調整電圧が、発電機１０の発電量を増加してバッテリ
Ｂを満充電状態にするように、所定調整値に設定制御さ
れるので、レギュレータ３０による発電機１０の発電電
圧に対する調整という影響を受けることなく、バッテリ
Ｂの満充電状態の判定及び残存容量ＳＯＣの算出を精度
よく行える。その結果、バッテリＢの過充電を防止して
バッテリＢの寿命を延ばすことができる。 （第２実施形態）次に、本発明の第２実施形態を図６に
基づいて説明する。本第２実施形態では、図６にて示す
フローチャートが、上記第１実施形態にて述べた図３の
フローチャートに代えて採用されている。従って、本第
２実施形態では、上記第１実施形態にて述べたマイクロ
コンピュータ６０は、図３のフローチャートに代えて、
図６のフローチャートに従い、副制御プログラムを上記
タイマーにより割り込み実行する。その他の構成は、上
記第１実施形態と同様である。

【００４３】このように構成した本第２実施形態におい
て、当該自動車の発進に伴い、マイクロコンピュータ６
０が、図２のフローチャートに従い主制御プログラムの
実行を開始するとともに、図６のフローチャートに従い
上記タイマーによる副制御プログラムの割り込み実行を
開始する。

【００４４】すると、副制御プログラムの実行では、図
６のステップ３００にて、電圧センサ５０の検出電圧及
び電流センサ４０の検出電流がバッテリ電圧Ｖ及びバッ
テリ電流Ｉとしてマイクロコンピュータ６０に入力され
る。これに伴い、ステップ３１０において、分極の指数
Ｐが次の数２の式に基づきバッテリ電流Ｉ（Ａ）に応じ
て算出される。

【００４５】

【数２】

【００４６】但し、数２の式において、γはバッテリＢ
の充電効率の変動に対する補正項（バッテリＢの充電時
に正となる）である。ｔは時間（ｓｅｃ）である。ま
た、ＩｄはバッテリＢ内の電解液の濃度変化に起因する
補正項である。そして、Ｐｏをｔ１の直前における指数
Ｐの値とし、ａ、ｂをそれぞれ定数とすると、Ｐｏ＞０
のとき、Ｉｄ＝ａ・Ｐｏであり、Ｐｏ＝０のとき、Ｉｄ
＝０であり、Ｐ＜０のとき、Ｉｄ＝ｂ・Ｐｏである。な
お、数２の式は、マイクロコンピュータ６０のＲＯＭに
予め記憶されている。

【００４７】上述のように指数Ｐが算出されると、各ス
テップ３２０、３３０において、分極の指数Ｐ及びバッ
テリ電圧Ｖが所定指数値Ｐｓ及び所定電圧値Ｖｓと比較
判定される。

【００４８】上記所定指数値Ｐｓ及び所定電圧値Ｖｓ
は、バッテリＢの満充電状態を判定するために導入され
たものであるが、その導入の根拠について説明する。本
明細書の冒頭にて述べたように、当該自動車の走行中の
バッテリＢでは、分極の発生により必ずしも端子電圧上
昇と満充電との対応がとれず、端子電圧の上昇を監視し
ても満充電を精度よく判定できない。

【００４９】このため、本第２実施形態では、バッテリ
Ｂの充放電により生ずる分極を充放電電流の履歴から見
積もるパラメータとバッテリＢの満充電状態近傍でのバ
ッテリ電圧の上昇とを監視して、分極の影響が小さいと
推定されるときにバッテリ電圧上昇が発生した場合でも
って、バッテリＢの満充電状態と判定することで、精度
のよいバッテリＢの満充電状態の判定を可能とし、かつ
この判定を用い精度のよい残存容量ＳＯＣの算出を可能
とする。

【００５０】このような観点から、本第２実施形態で
は、上記第１実施形態にて述べた所定電圧値Ｖｓを導入
するとともに、上記第１実施形態にて述べた所定電流値
Ｉｓに代わる所定指数値Ｐｓ（＝１０００Ａｓｅｃ乃至
２０００Ａｓｅｃ）を導入した。なお、所定指数値Ｐｓ
は、分極が電解液の濃度変化に起因して生ずることか
ら、１０００Ａｓｅｃ乃至２０００Ａｓｅｃに限ること
なく、満充電判定にあたり、電解液の濃度変化を無視し
得る程度の値、即ち分極の影響を受けにくい値であれば
よい。

【００５１】以上より、分極の指数Ｐ≦所定指数値Ｐｓ
及びバッテリ電圧Ｖ≧所定電圧値Ｖｓが成立するとき、
両ステップ３２０、３３０の各判定がＹＥＳとなり、ス
テップ３４０において、バッテリＢが満充電状態にある
旨の判定がなされる。

【００５２】また、主制御プログラムの実行が上記第１
実施形態にて述べたと同様にステップ１３０に移行する
と、バッテリＢの満充電状態か否かが、上記第１実施形
態とは異なり、ステップ３４０（図６参照）の判定に基
づきなされる。その他の主制御プログラムの処理は上記
第１実施形態と同様である。

【００５３】以上説明したように、本第２実施形態で
は、副制御プログラムの実行において分極の指数Ｐが所
定指数値Ｐｓ以下でありかつバッテリ電圧Ｖが所定電圧
値Ｖｓ以上であることでもって、バッテリＢの満充電状
態を判定するようにしたので、バッテリＢの満充電状態
が、分極の影響を受けることなく、バッテリＢの端子電
圧のみで判定するのに比べて精度よく判定され得る。従
って、このような満充電判定を用いればバッテリＢの残
存容量ＳＯＣを常に精度よく算出できる。その他の作用
効果は上記第１実施形態と同様である。 （第３実施形態）次に、本発明の第３実施形態を図７に
基づいて説明する。本第３実施形態では、図７にて示す
フローチャートが、上記第１実施形態にて述べた図３の
フローチャートに代えて採用されている。従って、本第
３実施形態では、上記第１実施形態にて述べたマイクロ
コンピュータ６０は、図３のフローチャートに代えて、
図７のフローチャートに従い、副制御プログラムを上記
タイマーにより割り込み実行する。

【００５４】但し、図７のフローチャートは、図示のご
とく、図３のステップ２００に相当するステップ４００
と、図６の各ステップ３１０、３２０にそれぞれ相当す
る各ステップ４１０、４２０と、図３の各ステップ２１
０、２２０、２３０にそれぞれ相当する各ステップ４３
０、４４０、４５０とを結合して構成されている。その
他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

【００５５】このように構成した本第３実施形態におい
て、当該自動車の発進に伴い、マイクロコンピュータ６
０が、図２のフローチャートに従い主制御プログラムの
実行を開始するとともに、図７のフローチャートに従い
上記タイマーによる副制御プログラムの割り込み実行を
開始する。

【００５６】すると、副制御プログラムの実行では、図
７のステップ４００にて、電圧センサ５０の検出電圧及
び電流センサ４０の検出電流がバッテリ電圧Ｖ及びバッ
テリ電流Ｉとしてマイクロコンピュータ６０に入力され
る。これに伴い、ステップ４１０において、図６のステ
ップ３１０と同様に、分極の指数Ｐが上記数２の式に基
づいてバッテリ電流Ｉ（Ａ）に応じて算出される。

【００５７】すると、次のステップ４２０において、図
６のステップ３２０と同様に、分極の指数Ｐ≦所定指数
値Ｐｓが判定される。このステップ４２０における判定
がＹＥＳになると、ステップ４３０において、図３のス
テップ２１０と同様に、バッテリ電流Ｉ≦所定電流値Ｉ
ｓが判定される。このステップ４３０における判定がＹ
ＥＳとなると、ステップ４４０において、図６のステッ
プ３３０と同様に、バッテリ電圧Ｖ≧所定電圧値Ｖｓが
判定される。このステップ４４０における判定がＹＥＳ
になると、ステップ４５０において、バッテリＢの満充
電と判定される。

【００５８】また、主制御プログラムの実行が上記第１
実施形態にて述べたと同様にステップ１３０に移行する
と、バッテリＢの満充電状態か否かが、上記第１実施形
態とは異なり、ステップ４５０（図７参照）の判定に基
づきなされる。その他の主制御プログラムの処理は上記
第１実施形態と同様である。

【００５９】以上説明したように、本第３実施形態で
は、副制御プログラムの実行において分極の指数Ｐが所
定指数値Ｐｓ以下であり、バッテリ電流Ｉが所定電流値
Ｉｓ以下であり、かつバッテリ電圧Ｖが所定電圧値Ｖｓ
以上であることでもって、バッテリＢの満充電状態を判
定するようにしたので、バッテリＢの満充電状態が、上
記第１及び第２の実施形態にて述べた場合よりもより一
層精度よく判定され得る。従って、このような満充電判
定を用いればバッテリＢの残存容量ＳＯＣを上記第１及
び第２の実施形態にて述べた場合よりも常により一層精
度よく算出できる。その他の作用効果は上記第１実施形
態と同様である。 （第４実施形態）次に、本発明の第４実施形態を図８及
び図９に基づいて説明する。本第４実施形態では、図８
及び図９にて示すフローチャートが、上記第３実施形態
にて述べた図７のフローチャートに代えて採用されてい
る。従って、本第４実施形態では、上記第３実施形態に
て述べたマイクロコンピュータ６０は、図７のフローチ
ャートに代えて、図８及び図９のフローチャートに従
い、副制御プログラムを上記タイマーにより割り込み実
行する。但し、図８及び図９のフローチャートは、図７
のステップ４００乃至ステップ４５０に相当するステッ
プ５１０乃至５６０を、ステップ５００とステップ５７
０乃至ステップ５８２との間に結合して構成されてい
る。その他の構成は上記第３実施形態にて述べたと同様
である。

【００６０】このように構成した本第４実施形態におい
て、当該自動車の発進に伴い、マイクロコンピュータ６
０が、図２のフローチャートに従い主制御プログラムの
実行を開始するとともに、図８及び図９のフローチャー
トに従い上記タイマーによる副制御プログラムの割り込
み実行を開始する。

【００６１】すると、副制御プログラムの実行では、図
８のステップ５００にて、レギュレータ制御フラグがＦ
＝０とリセットされる。その後、ステップ５１０乃至ス
テップ５６０において、図７のステップ４００乃至ステ
ップ４５０と同様の処理がなされる。なお、ステップ５
００の処理直後では、各ステップ５３０乃至５５０のい
ずれかの判定はＮＯとなる。

【００６２】ついで、図９のステップ５７０において、
ステップ５００におけるＦ＝０の成立後所定時間経過し
たか否かが判定される。ここで、当該所定時間が経過し
ていなければ、ステップ５７０における判定がＮＯとな
り、ステップ５８０での処理に移行する。ここでも、同
様にしてＮＯとの判定がなされる。

【００６３】また、ステップ５００でのＦ＝０の成立後
所定時間が経過すれば、ステップ５７０における判定が
ＹＥＳとなり、ステップ５７１において、レギュレータ
３０の調整電圧を所定調整値（当該調整電圧よりも高い
値を有する）に設定する処理がなされる。これにより、
レギュレータ３０は、マイクロコンピュータ６０による
上記設定処理に応じて、調整電圧を上記所定調整値に調
整する。

【００６４】上述のようにステップ５７１の処理がなさ
れると、次のステップ５７２において、レギュレータ制
御フラグがＦ＝１とセットされる。その後、ステップ５
８０において、Ｆ＝１の成立後所定時間が経過したか否
かが判定される。ここで、当該所定時間が経過していな
ければ、ステップ５８０における判定がＮＯとなる。従
って、レギュレータ３０の調整電圧が上記所定調整値の
状態にて、各ステップ５１０乃至５６０を通る満充電判
定処理がなされる。

【００６５】然る後、Ｆ＝１の成立後所定時間が経過す
れば、ステップ５８０における判定がＹＥＳとなり、ス
テップ５８１において、レギュレータ３０の調整電圧を
通常調整値に戻す処理がなされる。これにより、レギュ
レータ３０は、マイクロコンピュータ６０による上記戻
し処理に応じて、調整電圧を上記通常調整値に調整す
る。なお、ステップ５８１の処理後、ステップ５８２に
おいて、Ｆ＝０とリセットされる。

【００６６】以上説明したように、本第４実施形態で
は、副制御プログラムの実行において分極の指数Ｐが所
定指数値Ｐｓ以下であり、バッテリ電流Ｉが所定電流値
Ｉｓ以下であり、かつバッテリ電圧Ｖが所定電圧値Ｖｓ
以上であることでもって、バッテリＢの満充電状態を判
定するようにしたので、バッテリＢの満充電状態が、上
記第３実施形態にて述べた場合と同様に精度よく判定さ
れ得る。

【００６７】ここで、本第４実施形態では、副制御プロ
グラムの実行中、レギュレータ制御フラグＦ＝１の間、
即ち、レギュレータ３０の調整電圧が上記所定調整値に
維持される間において、各ステップ５１０乃至５６０を
通る処理でもってバッテリＢの満充電を判定する。従っ
て、レギュレータ３０の調整電圧が通常調整値にあると
きに満充電判定に与える悪影響を伴うことなく、満充電
判定を精度よく行える。その結果、このような満充電判
定を用いればバッテリＢの残存容量ＳＯＣをより一層精
度よく算出できる。その他の作用効果は上記第１実施形
態と同様である。 （第５実施形態）次に、本発明の第５実施形態を図１０
乃至図１６に基づいて説明する。本第５実施形態は、以
下に述べるような観点から提案されている。

【００６８】二次電池の残存容量ＳＯＣの算出はできる
限り短時間で精度よく行うように要請されている。この
要請に応えるにあたっては、二次電池の開放電圧（二次
電池に流れる電流がほぼ零のときの当該二次電池の端子
電圧）を利用して残存容量ＳＯＣを算出することが考え
られる。

【００６９】そこで、上記第２実施形態にて述べたバッ
テリＢの開放電圧について検討したところ、図１１にて
示すようなデータが得られた。ここで、グラフＬ１は、
バッテリＢの使用開始初期の劣化前のときの開放電圧と
残存容量ＳＯＣとの関係を示し、グラフＬ２は、バッテ
リＢの使用による劣化後の開放電圧と残存容量ＳＯＣと
の関係を示す。

【００７０】これら両グラフによれば、バッテリＢの開
放電圧は、当該バッテリＢの劣化に伴い、全残存容量Ｓ
ＯＣに亘り、相対的に増大するように変化することが分
かる。従って、このように開放電圧がバッテリＢの劣化
により変化したのでは、開放電圧を利用して残存容量Ｓ
ＯＣを算出するにあたり、単に開放電圧を利用するのみ
では、残存容量ＳＯＣを高精度に算出することは困難で
ある。

【００７１】そこで、上記第２実施形態にて述べた数２
の式を検討してみた。当該数２の式は、バッテリＢの充
放電電流を積算することで、バッテリＢの電極近傍の電
解液濃度の分布を分極の指数Ｐとして算出する実験式で
ある。

【００７２】この実験式を用いて求めた分極の指数Ｐを
考慮して、バッテリＢの端子電圧（バッテリ電圧）と電
流（バッテリ電流）との関係につき調べてみたところ、
図１２（ａ）乃至（ｃ）にて示すデータが得られた。但
し、図１２（ａ）は、当該自動車の走行中におけるバッ
テリＢのバッテリ電圧とバッテリ電流との関係を指数Ｐ
とは無関係なデータとして示し、図１２（ｂ）は、指数
│Ｐ│＜１０００の条件を満たすようなバッテリＢのバ
ッテリ電圧とバッテリ電流との関係を示し、また、図１
２（ｃ）は、指数│Ｐ│＜１００の条件を満たすような
バッテリＢのバッテリ電圧とバッテリ電流との関係を示
す。

【００７３】図１２（ａ）乃至（ｃ）にて示す各データ
を比較すれば、指数Ｐの小さい程、バッテリＢの本来の
バッテリ電圧とバッテリ電流との関係（図１２（ａ）乃
至（ｃ）にて符号Ｋ参照）を示すデータの選別がより一
層可能となることが分かる。換言すれば、数２の式によ
れば、指数Ｐが零近傍の値になるとき、バッテリＢの電
解液の濃度分布が均等になり正確な開放電圧を検出でき
ると考えられる。

【００７４】このような観点からバッテリＢの開放電
圧、指数Ｐ及び残存容量ＳＯＣの関係につき詳細に検討
してみた。例えば、図１３（ａ）及び（ｂ）は、定電流
−定電圧充電方法によってバッテリＢが満充電に至るま
でのバッテリ電圧及びバッテリ電流をそれぞれ示す。

【００７５】但し、図１３（ａ）において、符号Ｍ１は
バッテリＢが新品である場合のバッテリ電圧のグラフを
示し、符号Ｎ１はバッテリＢが劣化品である場合のバッ
テリ電圧のグラフを示す。また、図１３（ｂ）におい
て、符号Ｍ２は上記新品のバッテリＢのバッテリ電流の
グラフを示し、符号Ｎ１は上記劣化品であるバッテリＢ
のバッテリ電流のグラフを示す。これら各グラフにおい
て、バッテリ電圧が最大でバッテリ電流が最小（図１３
（ｂ）にて各符号Ｍ２０、Ｎ２０参照）になるとき、新
品のバッテリＢ及び劣化品のバッテリＢは共に満充電と
判断される。

【００７６】そこで、実車への適用のもと、図４にて示
すようなデータを、図１４にて示すデータとして図１３
のデータに基づき求めてみた。ここで、図１４にて、符
号Ｑで示す座標位置は、図１３の符号Ｍ２０或いはＮ２
０で示す座標位置に相当し、バッテリ電圧が１４Ｖに近
くバッテリ電流が零に近い図４での満充電判定座標位置
である。

【００７７】しかし、実車への適用においては、バッテ
リ電圧及びバッテリ電流の分布がばらつくため、残存容
量がＳＯＣ＝８０％のときのバッテリ電圧及びバッテリ
電流の分布（図１４（ａ）参照）と、残存容量がＳＯＣ
＝１００％のときのバッテリ電圧及びバッテリ電流の分
布（図１４（ｂ）参照）とでは、相互に区別しにくくな
っている。

【００７８】これに対し、上述のように、分極の指数Ｐ
が│Ｐ│＜２０００の範囲にあるときのバッテリ電圧及
びバッテリ電流の分布にすると、残存容量がＳＯＣ＝８
０％のときのバッテリ電圧及びバッテリ電流の分布（図
１５（ａ）参照）と、残存容量がＳＯＣ＝１００％のと
きのバッテリ電圧及びバッテリ電流の分布（図１５
（ｂ）参照）とでは、相互に明確に区別できることが分
かる。

【００７９】以上のような前提のもと、実車走行中の残
存容量ＳＯＣ及び分極の指数Ｐの各変化を調べてみたと
ころ、図１６にて示すようなデータが得られた。ここ
で、符号Ｒ１はバッテリＢの残存容量ＳＯＣの時間的変
化を示し、符号Ｒ２はバッテリＢの分極の指数Ｐの時間
的変化を示す。

【００８０】これによれば、符号Ｐ１は、バッテリＢの
ほぼ満充電のときの残存容量ＳＯＣ及び指数Ｐ（│Ｐ│
＜２０００）を示す。このとき、バッテリＢにおいて
は、バッテリ電流はほぼ零であり、開放電圧は高く１４
Ｖ近傍の値となっている（図１１参照）。このような満
充電後、バッテリＢをなりゆきで放電させて分極の指数
Ｐを小さくしていくと、図１６にて符号Ｐ２で示す指数
Ｐ（│Ｐ│＜１００）に達したとき、分極が十分に解消
されており、上述のように正確な開放電圧を得ることが
できる状態にある。

【００８１】このような状態における残存容量ＳＯＣは
次の数３の式に基づき算出される。

【００８２】

【数３】ＳＯＣ＝（Ａｈ０−Ｑｄ）／（Ａｈ０×Ｓ）×
１００％ 但し、数３の式において、Ａｈ０はバッテリＢの定格容
量であり、Ｑｄは、符号Ｐ１の指数Ｐから符号Ｐ２の指
数ＰまでのバッテリＢの放電量であり、符号Ｓは温度係
数である。

【００８３】数３の式に基づき求めた残存容量ＳＯＣに
対するバッテリＢの開放電圧を求めたところ、この開放
電圧は図１１の点Ｗで示す値となった。また、この点Ｗ
はグラフＬ２のうち残存容量ＳＯＣ＝８０％以下に対応
する直線部分の延長上にあることが分かった。また、グ
ラフＬ２はグラフＬ１を開放電圧の座標軸方向に並行移
動することで得られる。

【００８４】従って、バッテリＢが劣化した場合の開放
電圧を求めるための当該開放電圧と残存容量ＳＯＣとの
間の関係を示すデータは、バッテリＢの初期特性を示す
グラフＬ１の直線部分をそのまま破線にて示すごとく延
長しかつ開放電圧の座標軸方向に並行移動することで得
られる。そこで、本第５実施形態では、バッテリＢの劣
化状態にない初期状態の開放電圧と残存容量ＳＯＣとの
関係を示すデータ（図１１にて符号Ｌ１参照）を予め求
めておき、このデータに基づきバッテリＢの満充電判定
後の放電量に応じて学習制御することで、バッテリＢの
残存容量ＳＯＣを迅速にかつ高精度にて求めることとし
た。

【００８５】これに伴い、本第５実施形態では、図１０
にて示すフローチャートが、上記第２実施形態にて述べ
た図２及び図６の両フローチャートに代えて採用されて
いる。従って、本第５実施形態では、上記第２実施形態
にて述べたマイクロコンピュータ６０は、図２及び図６
の両フローチャートに代えて、図１０のフローチャート
に従い、制御プログラムを実行する。その他の構成は上
記第２実施形態と同様である。

【００８６】このように構成した本第５実施形態におい
て、当該自動車の走行状態にて、図１０のフローチャー
トに基づき制御プログラムの実行を開始すると、ステッ
プ６００において、電流センサ４０のバッテリ電流Ｉ及
び電圧センサ５０のバッテリ電圧Ｖが入力される。つい
で、ステップ６０１において、次の数４の式に基づき放
電量Ｑｄが算出される。

【００８７】

【数４】Ｑｄ＝Ｑｄ＋Σ（Ｉ・ｄｔ） 然る後、ステップ６０２において、上記数３の式に基づ
き算出放電量Ｑｄに応じてバッテリＢの残存容量ＳＯＣ
が算出される。そして、ステップ６０３において、分極
の指数Ｐが上記数２の式に基づきバッテリ電流Ｉに応じ
て算出される。

【００８８】現段階にて、指数Ｐの絶対値が所定指数Ｐ
ａ＝１００以上であれば、ステップ６１０においてＮＯ
との判定がなされる。ついで、ステップ６２０におい
て、当該自動車の走行時間が所定時間（例えば、１０ｈ
ｒ）を超えたか否かが判定される。ここで、当該自動車
の走行時間は、マイクロコンピュータ６０に内蔵のタイ
マーによる計時される時間であって図１０のフローチャ
ートの１ルーチン処理時間（０．１ｓｅｃ）の倍数の時
間でもって計時される。また、所定時間１０ｈｒは、当
該自動車の走行による使用によりバッテリＢが劣化状態
となる時間を表す。なお、当該タイマーは当該自動車の
走行開始に伴うマイクロコンピュータ６０の作動開始に
より計時し始める。

【００８９】現段階では、当該自動車の走行時間が上記
所定時間１０ｈｒ未満であり、バッテリＢが満充電状態
になければ、ステップ６２０における判定がＹＥＳとな
り、ステップ６３０においてＮＯとの判定がなされる。
ここで、ステップ６３０において満充電が成立する条件
は、バッテリ電圧Ｖ＞１４（Ｖ）、バッテリ電流Ｉ＜０
（Ａ）及び指数│Ｐ│＜Ｐｂ＝２０００の３条件が満た
されることである。

【００９０】然る後、当該自動車の走行時間が所定時間
１０ｈｒ以上となりステップ６２０での判定がＹＥＳに
なると、ステップ６２１においてレギュレータ３０の調
整電圧が所定値にセットされる。このとき、ステップ６
００での最新のバッテリ電圧Ｖ及びバッテリ電流Ｉが１
４（Ｖ）以上及び０（Ａ）未満であり、ステップ６０３
における最新の指数ＰがＰｂ＝２０００未満であれば、
バッテリＢは満充電状態にあることにより、ステップ６
３０での判定がＹＥＳとなる。

【００９１】これに伴い、ステップ６３１において、放
電量Ｑｄ＝０とし、かつ上記調整電圧を元の値に戻すこ
とで、バッテリＢの満充電状態がリセットされ、ステッ
プ６３２において、満充電フラグＦＧがＦＧ＝１とセッ
トされる。その後、バッテリＢの放電が当該自動車の走
行に伴い開始される。

【００９２】このようにしてバッテリｂの放電が開始さ
れた後、分極の指数Ｐが減少していき、制御プログラム
がステップ６１０に達したときＹＥＳとの判定がなされ
れば、ステップ６１１にて、バッテリ電圧Ｖ及びバッテ
リ電流Ｉがバッテリデータとして記憶される。その後、
ステップ６１１にて記憶したバッテリデータ数が２０を
超えると、ステップ６４０においてＹＥＳとの判定がな
され、ステップ６４１において、開放電圧（以下、開放
電圧ＶＢ０という）が上記２０のバッテリデータのうち
各バッテリ電圧に基づき最小２乗法でもって算出され
る。

【００９３】現段階では、満充電フラグが上述の通りＦ
Ｇ＝１であるから、ステップ６５０での判定がＹＥＳと
なる。これに伴い、ステップ６５１において、開放電圧
ＶＢ０と残存容量ＳＯＣとの関係を表すデータ（以下、
ＶＢ０−ＳＯＣデータという）が次のようにして学習さ
れる。

【００９４】この学習にあたり、図１１のグラフＬ１で
示すバッテリＢの初期の開放電圧と残存容量ＳＯＣとの
関係がその直線部分を図１１にて破線で示すように延長
したデータ（以下、開放電圧−残存容量初期データとい
う）が予めマイクロコンピュータ６０のＲＯＭに記憶さ
れている。なお、上記開放電圧−残存容量初期データに
おける残存容量ＳＯＣ＝１００％のときの開放電圧は、
図１１にて点Ｌ１０で特定される。

【００９５】また、バッテリＢの劣化状態はバッテリＢ
の放電量に応じて変化する。その一例が、図１１にてグ
ラフＬ２で示す開放電圧と残存容量との関係を示すデー
タである。このデータは、上述のことから分かるよう
に、開放電圧−残存容量初期データを開放電圧軸方向に
並行移動して得られるから、グラフＬ２のうち直線部分
の破線による延長上残存容量ＳＯＣ＝１００％のときの
開放電圧（図１１で符号Ｌ２０参照）が開放電圧−残存
容量初期データ上の開放電圧（図１１で符号Ｌ１０参
照）に対応する。

【００９６】以上の前提のもと、ステップ６０２での最
新の残存容量ＳＯＣに対応する開放電圧（図１１にて符
号Ｌ２０で示す開放電圧に対応）と開放電圧−残存容量
初期データの符号Ｌ１０で示す開放電圧との差がこの符
号Ｌ１０で示す開放電圧に加算される。これにより、バ
ッテリＢの劣化状態における開放電圧−残存容量データ
上のＳＯＣ＝１００％での開放電圧ＶＢ０が学習され
る。このことは、ＶＢ０−ＳＯＣデータが学習されるこ
とを意味する。

【００９７】ステップ６５１の処理後、ステップ６５２
において、満充電フラグがＦＧ＝０とリセットされる。
その後、制御プログラムがステップ６５０に達すると、
ステップ６５２でのＦＧ＝０に基づきＮＯと判定され、
ステップ６５３において、残存容量ＳＯＣが、ステップ
６５１で学習したＶＢ０−ＳＯＣデータに基づきステッ
プ６４１での開放電圧ＶＢ０に応じて算出される。この
場合、ステップ６５６１での学習はバッテリＢの劣化状
態つまり放電量に応じてなされるので、これに応じてス
テップ６５３における残存容量ＳＯＣの算出もなされ
る。

【００９８】以上説明したように、本第５実施形態で
は、バッテリＢの満充電との判定後においてステップ６
１０で指数ＰのＰａ未満への減少を判定した上で、当該
バッテリＢの劣化状態における開放電圧を特定するＶＢ
０−ＳＯＣデータが上述のように学習され、この学習デ
ータに基づきバッテリＢの劣化状態における残存容量Ｓ
ＯＣが算出される。換言すれば、バッテリＢが劣化して
も、残存容量ＳＯＣの算出が、バッテリＢの電解液の濃
度が均一になった状態、つまり、指数Ｐの電解液に対す
る影響が解消された状態で学習したＶＢ０−ＳＯＣデー
タに基づきなされる。その結果、バッテリＢの残存容量
ＳＯＣがバッテリＢの劣化状態に影響されることなく、
迅速にかつ高精度にて算出できる。

【００９９】なお、本発明の実施にあたり、バッテリＢ
は、鉛蓄電池に限ることなく、各種の二次電池であれば
よい。また、バッテリＢを構成する二次電池の数は、適
宜変更して実施してもよい。

【０１００】また、本発明の実施にあたり、残存容量Ｓ
ＯＣの記憶保存は、マイクロコンピュータ６０内にする
のではなく、ステップ１７０の処理の直前毎に不揮発メ
モリに記憶保存するようにしてもよい。この場合、バッ
テリＢとマイクロコンピュータ６０の間の直結配線は不
要である。

【０１０１】また、本発明の実施にあたり、上記第５実
施形態にて述べたステップ６１０、６２０、６３０での
判定基準は適宜変更してもよい。

【０１０２】また、本発明の実施にあたり、上記実施形
態のフローチャートにおける各ステップの処理は、それ
ぞれ、機能実行手段としてハードロジック構成により実
行するようにしてもよい。

【０１０３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の構成を示すブロック図
である。

【図２】図１のマイクロコンピュータが実行する主制御
プログラムを示すフローチャートである。

【図３】上記マイクロコンピュータが実行する副制御プ
ログラムを示すフローチャートである。

【図４】バッテリＢの満充電時におけるバッテリ電圧と
バッテリ電流との関係において満充電判定領域を示すグ
ラフである。

【図５】バッテリＢの９０％充電時におけるバッテリ電
圧とバッテリ電流との関係において満充電判定領域を示
すグラフである。

【図６】本発明の第２実施形態を示す副制御プログラム
のフローチャートである。

【図７】本発明の第３実施形態を示す副制御プログラム
のフローチャートである。

【図８】本発明の第４実施形態を示す副制御プログラム
のフローチャートの前段部である。

【図９】上記第４実施形態を示す副制御プログラムのフ
ローチャートの後段部である。

【図１０】本発明の第５実施形態におけるマイクロコン
ピュータの作用を示すフローチャートである。

【図１１】上記第５実施形態におけるバッテリの開放電
圧と残存容量ＳＯＣとの関係をバッテリの劣化の有無に
応じて示すグラフである。

【図１２】上記第５実施形態において、（ａ）はバッテ
リ電圧とバッテリ電流との関係を指数Ｐとは関係なく示
すグラフであり、（ｂ）はバッテリ電圧とバッテリ電流
との関係を指数Ｐ（│Ｐ│＜２０００）との関係で示す
グラフであり、（ｃ）はバッテリ電圧とバッテリ電流と
の関係を指数Ｐ（│Ｐ│＜１００）との関係で示すグラ
フである。

【図１３】上記第５実施形態において、（ａ）はバッテ
リが新品及び劣化品の場合のバッテリ電圧の時間的変化
を示すグラフであり、（ｂ）はバッテリが新品及び劣化
品の場合のバッテリ電流の時間的変化を示すグラフであ
る。

【図１４】上記第５実施形態において、（ａ）は当該自
動車の走行中における残存容量ＳＯＣ＝８０％ときのバ
ッテリ電圧とバッテリ電流との関係を示すグラフであ
り、（ｂ）は当該自動車の走行中における残存容量ＳＯ
Ｃ＝１００％ときのバッテリ電圧とバッテリ電流との関
係を示すグラフである。

【図１５】上記第５実施形態において、（ａ）は指数Ｐ
＝２０００における残存容量ＳＯＣ＝８０％ときのバッ
テリ電圧とバッテリ電流との関係を示すグラフであり、
（ｂ）は指数Ｐ＝２０００における残存容量ＳＯＣ＝１
００％ときのバッテリ電圧とバッテリ電流との関係を示
すグラフである。

【図１６】上記第５実施形態において、実車時における
残存容量ＳＯＣ及び指数Ｐの時間的変化を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１０…発電機、２０…整流器、３０…レギュレータ、４
０…電流センサ、５０…電圧センサ、６０…マイクロコ
ンピュータ、Ｂ…バッテリ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊地 克英 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車品総合研究所内 (72)発明者 菊地 哲郎 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 岸田 晋二 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 伊藤 慎一 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 大久保 尚彦 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 2G016 CA03 CB12 CB13 CB31 CC01 CC03 CC04 CC10 CC14 CC27 CC28 5G003 AA07 BA01 CA01 CA11 DA06 DA12 EA05 FA08 GC05 5H030 AA03 AA08 AS08 BB10 FF42 FF43

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流発電機（１０）及びこの交流発電機
   の出力電圧を調整するレギュレータ（３０）を搭載して
   なる車両に装備されて前記レギュレータの調整のもとに
   充電される二次電池（Ｂ）の端子電圧を検出する電圧検
   出手段（５０）と、 前記二次電池に流れる電流を検出する電流検出手段（４
   ０）と、 前記検出端子電圧及び検出電流が所定の満充電判定範囲
   内にともに属するとき前記二次電池が満充電と判定する
   満充電判定手段（２１０、２２０、２３０、６３０）と
   を備える車両用二次電池の満充電判定装置。
2. 【請求項２】 前記所定の満充電判定範囲は、前記二次
   電池の９０％以上の充電状態において当該二次電池の定
   格電圧よりも高い電圧の範囲及び当該二次電池に流れる
   電流が零或いは放電電流である範囲で特定されることを
   特徴とする請求項１に記載の車両用二次電池の満充電判
   定装置。
3. 【請求項３】 前記二次電池内の分極の指数を前記検出
   電流に応じて算出する指数算出手段（４１０、６３０）
   を備えて、 前記満充電判定手段は、その満充電の判定を、前記分極
   の指数が所定の指数範囲内に属することをも加味して行
   うことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用二次
   電池の満充電判定装置。
4. 【請求項４】 前記所定の指数範囲は前記二次電池内の
   電解液の濃度変化を無視し得る程度の指数範囲で特定さ
   れることを特徴とする請求項３に記載の車両用二次電池
   の満充電判定装置。
5. 【請求項５】 交流発電機（１０）及びこの交流発電機
   の出力電圧を調整するレギュレータ（３０）を搭載して
   なる車両に装備されて前記レギュレータの調整のもとに
   充電される二次電池（Ｂ）の端子電圧を検出する電圧検
   出手段（５０）と、 前記二次電池に流れる電流を検出する電流検出手段（４
   ０）と、 前記二次電池内の電解液の分極の指数を前記検出電流に
   応じて算出する指数算出手段（３１０、６０３）と、 前記検出端子電圧が所定の満充電判定範囲内に属すると
   ともに前記分極の指数が所定の指数範囲内に属するとき
   前記二次電池が満充電と判定する満充電判定手段（３２
   ０、３３０、３４０、６３０）とを備える車両用二次電
   池の満充電判定装置。
6. 【請求項６】 前記所定の満充電判定範囲は前記二次電
   池の９０％以上の充電状態において当該二次電池の定格
   電圧よりも高い電圧の範囲で特定され、 前記所定の指数範囲は前記二次電池内の電解液の濃度変
   化を無視し得る程度の指数範囲で特定されることを特徴
   とする請求項５に記載の車両用二次電池の満充電判定装
   置。
7. 【請求項７】 前記レギュレータの調整電圧を時間間隔
   をおいて繰り返し通常調整値よりも高い所定値にするよ
   うに当該レギュレータを制御するレギュレータ制御手段
   （５７０乃至５８２）を備え、 前記満充電判定手段は、その判定を、前記レギュレータ
   の調整電圧が前記所定値であるときに行うことを特徴と
   する請求項１乃至６のいずれか１つに記載の車両用二次
   電池の満充電判定装置。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれか１つに記載の
   車両用二次電池の満充電判定装置と、 この満充電判定装置の満充電判定手段による満充電との
   判定のもと、前記二次電池の残存容量を算出する残存容
   量算出手段（１２０）とを備える車両用二次電池の残存
   容量算出装置。
9. 【請求項９】 請求項３又は５に記載の車両用二次電池
   の満充電判定装置と、 前記満充電判定装置の満充電判定手段による満充電との
   判定後、前記分極の指数が前記二次電池の開放電圧を安
   定にする値の範囲にあるか否かを判定する指数判定手段
   （６１０）と、 この指数判定手段による前記分極の指数が前記二次電池
   の開放電圧を安定にする値の範囲にあるとの判定に伴
   い、前記二次電池の劣化に応じた残存容量と開放電圧と
   の関係を学習する学習手段（６５１）と、 この学習手段による学習結果に基づき前記二次電池の開
   放電圧に応じて当該二次電池の残存容量を算出する残存
   容量算出手段（６５３）とを備える車両用二次電池の残
   存容量算出装置。
10. 【請求項１０】 前記学習手段は、その学習を、前記二
    次電池の満充電との判定後前記二次電池の初期の残存容
    量と開放電圧との関係に基づき、前記満充電との判定後
    前記指数判定手段による前記分極の指数が前記二次電池
    の開放電圧を安定にする値の範囲にあるとの判定までの
    前記二次電池の放電量に応じて行うことを特徴とする請
    求項９に記載の車両用二次電池の残存容量算出装置。