JP2002097974A - アイドリングストップ機能を有する車両、および、車両に搭載した蓄電池の残存容量算出方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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正確に測定する方法と装置
を提供する。 【解決手段】 アイドリングストップ時、アイドリング
ストップ処理装置１２において、エンジン１６を停止さ
せてオルタネータ２を停止させ、ＤＣＤＣコンバータ５
を停止させて、オルタネータ２およびＤＣＤＣコンバー
タ５によるノイズの影響を排除して、第１の充電状態判
定装置４で３６Ｖ蓄電池３の内部インピーダンスを測定
し、測定した内部インピーダンスを用いて放電率を算出
し、算出した放電率を電流積算法に適用して３６Ｖ蓄電
池３の残存容量を推定する。ＤＣＤＣコンバータ５が停
止しても、第１の充電状態判定装置４、アイドリングス
トップ処理装置１２に給電が行われるように、１２Ｖ蓄
電池６を設けておく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車などの車両
に搭載されている蓄電池の残存容量を測定する方法と装
置、および、そのような蓄電池の残存容量を測定する装
置を搭載した車両に関する。特に、本発明はアイドリン
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、劣化状態などを測定する方法と装置、および、そ
のような蓄電池の残存容量、劣化状態を測定する装置を
搭載したアイドリングストップ機能を有する車両に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】車両などに搭載される蓄電池の残存容量
および劣化状態が知ることが望まれており、これまで、
種々の方法が提案され、開発されている。

【０００３】その１例として、蓄電池を完全に放電させ
て残存容量を測定し、その容量から蓄電池の劣化状態を
判定する原理的な方法が知られている。しかしながら、
この方法は、完全に蓄電池を放電させるので、使用中の
蓄電池に用いることは難しく、しかも、放電に時間がか
かり測定時間も長いことから、実用的な方法ではない。
特に、この方法は、自動車の走行中に、自動車に搭載し
た蓄電池の残存容量、劣化状態などを実時間で測定する
ことには適さない。

【０００４】そこで、短時間に蓄電池の残存容量を測定
する方法が種々開発されてきた。

【０００５】そのような方法として、まず、蓄電池の電
解液の分極状態から蓄電池の残存容量を推定する方法に
ついて述べる。特開平１−１２９１７７号公報に記載さ
れている方法は、自動車に搭載された蓄電池の開放電圧
の変化量によって蓄電池の分極の状態を把握し、所定の
分極の状態において該蓄電池の内部インピーダンスを測
定し、この内部インピーダンスを指標として蓄電池の状
態を検査する方法である。しかしながら、車両走行時に
は、蓄電池の開放電圧の変化量による分極の状態把握が
困難であるために、特開平１−１２９１７７号公報に記
載された方法は、自動車用蓄電池の残存容量の検査方法
としては適切でない。

【０００６】そこで、特開平１０−３１９１００号公報
は、上記問題を克服する方法を開示している。特開平１
０−３１９１００号公報に開示されている方法は、測定
する蓄電池が鉛蓄電池である場合、車両走行中に分極の
状態を把握する方法である。この方法は、自動車用蓄電
池の状態を検査する方法として有用な方法であるが、分
極状態を把握するためのデータベースを構築するため、
多くの実験データが必要であり、特に、自動車用蓄電池
の多様な劣化状態に対応することが困難である。

【０００７】近年、電解液が極めて少ないシール型鉛蓄
電池が採用されつつあるが、そのような電解液が極めて
少ない鉛蓄電池においては電解液の比重の測定が困難な
ので、上述した問題に加えて、電解液の比重を指標とし
て蓄電池の残存容量を測定する方法は限界がある。この
ように、鉛蓄電池の電解液の比重を指標として蓄電池の
残存容量を検査する方法は、種々の障害がある。

【０００８】蓄電池の短時間検査方法として開発された
他の方法として、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（以下、電流積算法）が知られてい
る。

【０００９】電流積算法の例として、たとえば、特開平
９−１７１０６５号公報に開示された方法について述べ
る。特開平９−１７１０６５号公報に開示された方法
は、電気自動車用蓄電池の残存容量を電流積算法で検査
する方法であり、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用
意しておき、自動車走行中に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
することで、蓄電池の残存容量を求め、電流積算法で求
めた蓄電池の残存容量の値を補正するようにした方法で
ある。この方法は、電気自動車に用いる蓄電池の残存容
量の検査法としては有用な方法である。すなわち、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、特定の放電電流値とすることで蓄電池の残
存容量を求める機会が多くなるためである。しかしなが
ら、内燃機関を搭載した通常の自動車では、特定の放電
電流値を適切に設定することが困難になる。即ち、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く、
蓄電池の残存容量を求める機会が極めて少なくなる。

【００１０】さらにその他の電流積算法は、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という問題
点があった。

【００１１】そこで、電流積算法における残存容量の算
出方法を修正する方法が種々提案されている。その例を
下記に述べる。

【００１２】特開平４−９５７８８号公報（特許第２，
５３６，２５７号公報）は、鉛蓄電池の内部インピーダ
ンスの測定結果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Ｃ
ｄ、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もとめ、Ｌ、
ＲΩ、Ｒct、Ｃｄ、Ｗ、σの少なくとも一つを初期の値
と比較して電池の寿命を判定する方法を開示している。

【００１３】特開平８−１９１０３号公報（特許第２７
９１７５１号公報）は、電気自動車用鉛蓄電池の残存容
量を電流積算法で算出する時、蓄電池の満充電完了時及
び走行中の一時停止時に内部インピーダンスの測定を行
い、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方
法を開示している。すなわち、特開平８−１９１０３号
公報に開示された方法は、電流積算法と内部インピーダ
ンス測定法とを結合した方法である。電流積算法は、た
とえば、特開平９−１７１０６５号公報に開示された方
法など各種の方法を適用できる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】特開平４−９５７８８
号公報に記載されている方法を、内燃機関を動作する自
動車に搭載された鉛蓄電池の残存容量の測定および劣化
状態の検査に用いた場合、エンジンの回転に伴って稼働
している発電機（オルタネータ）の影響、並びに、自動
車に搭載された電気装備の負荷変動の影響で鉛蓄電池の
内部インピーダンスの正確な測定が困難になる。その結
果、鉛蓄電池の残存容量の測定および劣化状態の検査が
困難になる。

【００１５】特開平８−１９１０３号公報に記載された
方法は、電気自動車に搭載する蓄電池を前提にした方法
であるため、内燃機関（エンジン）を搭載した自動車に
はそのままでは適用できない。すなわち、エンジン駆動
車では、エンジンの回転に伴って稼働している発電機
（オルタネータ）がノイズを発生し、このノイズのため
に蓄電池の内部インピーダンスの測定が困難になる。

【００１６】

【課題を解決するための手段】そこで、上記した課題を
解決するために、本願発明者が鋭意検討を重ねた結果、
以下のような発明に至った。すなわち、本願発明者は、
特開平８−１９１０３号公報（特許第２７９１７５１号
公報）、特開平４−９５７８８号公報（特許第２５３６
２５７号公報）に開示されている既存の優れた特徴を示
す方法を、内燃機関（エンジン）で駆動し、さらに、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
池の残存容量を算出するための条件と、車両に搭載すべ
き装備を考察した。

【００１７】内燃機関を搭載した車両は、内燃機関の動
作に伴い発電機（オルタネータ）が動作して、たとえ
ば、特開平８−１９１０３号公報に開示されている蓄電
池の内部インピーダンスの測定に対してノイズとなる。
そこで、まず、車両の一時停止時にアイドリングストッ
プ機能として内燃機関を一時的に停止させた場合、それ
に伴いオルタネータが停止するので、その時、蓄電池の
内部インピーダンスを測定することとした。

【００１８】次いで、高電圧負荷系統と低電圧負荷系統
とを有し、そのために２種の電源を有する２電源システ
ム車においては、主蓄電池から低電圧負荷系統用の電圧
を発生させるためＤＣＤＣコンバータなどのスイッチン
グ方式電圧変換手段を有しており、スイッチング方式電
圧変換手段が高周波ノイズを発生させて、蓄電池の内部
インピーダンスの測定を困難にする。そこで、蓄電池の
内部インピーダンスを測定するため、スイッチング方式
電圧変換手段を一時的に停止させることにした。しかし
ながら、ＤＣＤＣコンバータなどのスイッチング方式電
圧変換手段を停止させると、高電圧負荷系統はもとよ
り、低電圧負荷系統へも給電がなくなり、車両の電気装
備が全て停止する。これでは蓄電池の内部インピーダン
スの測定もできないし、内燃機関の再始動もできなくな
る。そこで、スイッチング方式電圧変換手段の停止時、
バックアップする補助蓄電池を追加装備することにし
た。

【００１９】なお、一時停止時などにおいて、ウインカ
ーが点滅したり、ハザードランプが点滅する。そのよう
な点滅は蓄電池の内部インピーダンスを測定するときに
ノイズとなるので、その影響を排除する接続にした。

【００２０】したがって、本発明の第１の観点によれ
ば、内燃機関と、第１の給電線と、第２の給電線と、前
記第１の給電線に接続された第１の電圧で動作する第１
の負荷と、前記第２の給電線に接続され、前記第１の電
圧よりも低い第２の電圧で動作する、車両の一時停止中
にも動作する負荷を有する第２の負荷と、前記第１の給
電線に接続された前記第１の電圧の電力を充放電する第
１の蓄電池と、前記第１の給電線に接続され、前記内燃
機関を始動するスタータと、前記第１の給電線に接続さ
れ、前記内燃機関の動作に応じて動作するオルタネータ
と、入力が前記第１の給電線に接続され出力が前記第２
の給電線に接続され、前記第１の電圧を前記第２の電圧
に変換するスイッチング方式電圧変換手段と、前記第２
の給電線に接続され、前記第２の電圧の電力を充放電す
る第２の蓄電池と、前記第２の給電線から給電されて動
作し、車両の一時停止時に所定条件が満足したとき前記
内燃機関の動作を停止し、車両の再始動時に前記スター
タを駆動して前記内燃機関を再起動するアイドリングス
トップ処理手段と、前記第２の給電線から給電されて動
作し、前記第１の蓄電池の状態を判定する第１の充電状
態判定装置とを具備する車両であって、前記アイドリン
グストップ処理手段は、（ａ）前記第１の充電状態判定
装置で検出した前記第１の蓄電池の残存容量が前記内燃
機関の再始動のために充分であることを示している場合
に前記内燃機関の動作を停止し、（ｂ）前記内燃機関が
停止している間、前記第１の蓄電池の内部インピーダン
スを測定している間、前記スイッチング方式電圧変換手
段を停止させ、（ｃ）前記第１の充電状態判定装置を起
動し、前記第１の充電状態判定装置は、前記内燃機関の
停止に伴い前記オルタネータが停止し、かつ、前記ＤＣ
ＤＣコンバータが停止しているとき、前記第１の内部イ
ンピーダンスを測定し、測定した内部インピーダンスか
ら前記第１の蓄電池の残存容量を算出する車両が提供さ
れる。

【００２１】好適には、前記アイドリングストップ処理
手段は、前記車両の一時停止期間、前記内燃機関が停止
するアイドリングストップの後、少なくとも、当該車両
の再始動に必要な電池容量と、所定時間アイドリングス
トップしている間に必要とされる消費電池容量とを加算
した電池容量が前記第１の蓄電池に残存容量として残っ
ているとき、前記内燃機関を停止させる。

【００２２】また好適には、前記第１の充電状態判定装
置は、前記第１の蓄電池の内部インピーダンスを測定
し、当該測定した内部インピーダンスから前記第１の蓄
電池の放電率を算出し、当該算出した放電率から電流積
算法に基づいて、前記第１の蓄電池の残存容量を算出す
る。

【００２３】さらに好適には、前記第２の給電線から給
電されて動作し、前記第２の蓄電池の状態を判定する第
２の充電状態判定装置をさらに有し、前記アイドリング
ストップ処理手段は、前記工程（ｂ）において、前記第
２の充電状態判定装置が前記第２の蓄電池に所定以上の
残存容量があると判定したとき、前記スイッチング方式
電圧変換手段を停止させる。

【００２４】本発明の第２の観点によれば、内燃機関
と、第１の給電線と、第２の給電線と、前記第１の給電
線に接続された第１の電圧で動作する第１の負荷と、前
記第２の給電線に接続され前記第１の電圧より低い第２
の電圧で動作し、車両の一時停止中にも動作する負荷を
有する第２の負荷と、前記第１の給電線に接続され前記
第１の電圧の電力を充放電する第１の蓄電池と、前記第
１の給電線に接続されて前記内燃機関を始動するスター
タと、前記第１の給電線に接続され前記内燃機関の動作
に応じて動作するオルタネータと、入力が前記第１の給
電線に接続され出力が前記第２の給電線に接続され、前
記第１の電圧を前記第２の電圧に変換するスイッチング
方式電圧変換手段と、前記第２の給電線に接続され前記
第２の電圧の電力を充放電する第２の蓄電池と、車両の
一時停止時に所定の条件が満足されたとき前記内燃機関
の動作を停止し、車両の再始動時に前記スタータを駆動
して前記内燃機関を再起動するアイドリングストップ処
理手段と、前記第２の給電線から給電されて動作し前記
第１の蓄電池の状態を判定する第１の充電状態判定装置
とを具備するアイドリングストップ機能を有する車両に
搭載された蓄電池の残存容量を算出する方法であって、
（ａ）前記第１の充電状態判定装置が検出した前記第１
の蓄電池の残存容量が前記内燃機関の再始動のために充
分であることを示している場合に前記内燃機関の動作を
停止し、（ｂ）前記第１の蓄電池の内部インピーダンス
を測定している間、前記スイッチング方式電圧変換手段
を停止させ、（ｃ）前記内燃機関の停止に伴い前記オル
タネータが停止し、かつ、前記スイッチング方式電圧変
換手段が停止しているとき、前記第１の内部インピーダ
ンスを測定し、測定した内部インピーダンスから前記第
１の蓄電池の残存容量を算出する、蓄電池の残存容量算
出方法が提供される。

【００２５】好適には、前記第１の蓄電池の残存容量の
算出において、前記第１の蓄電池の内部インピーダンス
を測定し、測定した内部インピーダンスから放電率を算
出し、算出した放電率から電流積算法に基づいて、前記
第１の蓄電池の残存容量を算出する。

【００２６】また、アイドリングストップ機能を有しな
い車両についても、上述したノイズの影響のない状況を
準備することにより、車両に搭載された蓄電池の残存容
量を正確に測定することができる。すなわち、本発明の
第３の観点によれば、内燃機関と、第１の給電線と、第
２の給電線と、前記第１の給電線に接続され第１の電圧
で動作する第１の負荷と、前記第２の給電線に接続され
前記第１の電圧よりも低い第２の電圧で動作する、車両
の一時停止中にも動作する負荷を有する第２の負荷と、
前記第１の給電線に接続された第１の蓄電池と、前記第
１の給電線に接続され前記内燃機関を始動するたスター
タと、前記第１の給電線に接続され前記内燃機関の動作
に応じて動作するオルタネータと、入力が前記第１の給
電線に接続され出力が前記第２の給電線に接続され前記
第１の電圧を前記第２の電圧に変換するスイッチング方
式電圧変換手段と、前記第２の給電線から給電されて動
作し前記第１の蓄電池の状態を判定する第１の充電状態
判定装置とを具備し、前記第１の充電状態判定装置は、
運転席の脇のドアが閉まった直後、前記第１の蓄電池の
内部インピーダンスを測定し、測定した内部インピーダ
ンスから放電率を算出し、算出した放電率から電流積算
法に基づいて、前記第１の蓄電池の残存容量を算出す
る、蓄電池の残存容量算出装置が提供される。

【００２７】本発明の第４の観点によれば、内燃機関
と、第１の給電線に接続された第１の負荷と、第１の給
電線に接続され、前記第１の負荷よりも低い電圧で動作
する車両の停止中にも動作可能な負荷を有する第２の負
荷と、前記第１の給電線に接続された第１の蓄電池と、
前記第１の給電線に接続されたスタータと、前記第１の
給電線に接続され、前記内燃機関の動作に応じて動作す
るオルタネータと、入力が前記第１の給電線に接続さ
れ、出力が前記第２の給電線に接続された、前記第１の
電圧を前記第２の電圧に変換するスイッチング方式電圧
変換手段と、前記第２の給電線から給電されて動作し、
前記第１の蓄電池の状態を判定する第１の充電状態判定
装置とを具備する車両における蓄電池の残存容量算出方
法であって、前記第１の充電状態判定装置は、運転席の
脇のドアが閉まった直後、前記第１の蓄電池の内部イン
ピーダンスを測定し、測定した内部インピーダンスから
放電率を算出し、算出した放電率から電流積算法に基づ
いて、前記第１の蓄電池の残存容量を算出する、蓄電池
の残存容量算出方法が提供される。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明のアイドリングストップ機
能を有する車両と、その車両に搭載した蓄電池の残存容
量測定方法とその装置について、実施の形態を述べる。

【００２９】第１実施の形態 図１は本発明の第１実施の形態としてのアイドリングス
トップ機能を有する自動車に搭載された装備の構成図で
ある。図１に図解した自動車には、第１の給電線として
の高電圧電源ライン１０と、本発明の第２の給電線とし
ての低電圧電源ライン１１と、スタータ１と、発電機
（オルタネータ）２と、本発明の第１の蓄電池としての
１例としての３６Ｖ蓄電池３と、ＤＣＤＣコンバータ
（直流・直流変換器）５と、本発明の第１の負荷系統と
しての高電圧負荷系統７と、本発明の第２の負荷系統と
しての低電圧負荷系統８とが搭載されている。

【００３０】近年、図１に示すような高電圧負荷７用の
３６Ｖ蓄電池３と、低電圧負荷８用に３６Ｖ蓄電池３の
電圧を低電圧に変換するＤＣＤＣコンバータ５との２系
統の電源を有するいわゆる２電源システム車の開発が行
なわれている。

【００３１】図１に図解した自動車には、もちろん、内
燃機関（エンジン）１６と、アイドリングストップ処理
を行うアイドリングストップ処理手段１２が搭載されて
いる。

【００３２】本発明の実施の形態として、自動車に、本
発明の第２の蓄電池としての１２Ｖ蓄電池６、３６Ｖ蓄
電池３の残存容量を測定するための第１の充電状態判定
装置４と、１２Ｖ蓄電池６の残存容量を測定する第２の
充電状態判定装置１４とを追加装備している。

【００３３】図１の配線状態を述べる。図１において実
線は電源系統の配線を示しており、破線は制御信号の配
線を示している。高電圧電源ライン１０には、スタータ
１と、オルタネータ２と、３６Ｖ蓄電池３と、ＤＣＤＣ
コンバータ５の１次側と、高電圧負荷系統７とが接続さ
れている。低電圧電源ライン１１には、ＤＣＤＣコンバ
ータ５の２次側と、１２Ｖ蓄電池６と、充電状態判定装
置４と、アイドリングストップ処理手段１２と、第２の
充電状態判定装置１４と、低電圧負荷系統８とが接続さ
れている。

【００３４】図１に図解した２電源システム車において
は、負荷は２種類に分類される。第１の負荷は高電圧
（本発明の第１の電圧）、たとえば、４２Ｖの高電圧系
（高電圧電源ライン１０）につながる高電圧負荷７であ
り、第２の負荷は低電圧（本発明の第２の電圧）、たと
えば、１４Ｖの低電圧系（低電圧電源ライン１１）につ
ながる低電圧負荷８である。

【００３５】自動車が、たとえば、交差点で信号待ちの
ためにアイドリングストップするとき動作する電気器具
としてはウインカー、ブレーキランプ、その他走行に関
係する各種パネルメータ、ラジオ等であり、通常、１４
Ｖ系につながる低電圧負荷８の一部に該当する。充電状
態判定装置４、アイドリングストップ処理装置１２、第
２の充電状態判定装置１４も負荷としては低電圧負荷系
統８に含まれるが、本発明の車両に搭載した蓄電池の残
存容量測定装置の一部を構成する重要な部分であるの
で、低電圧負荷系統８とは別に図解している。

【００３６】１４Ｖの低電圧系（低電圧電源ライン１
１）には、ＤＣＤＣコンバータ５を介して４２Ｖ系（高
電圧電源ライン１０）の電圧を低下させた電力が供給さ
れる他、１２Ｖ蓄電池６から電力が供給されている。通
常は、ＤＣＤＣコンバータ５からの電力で、充電状態判
定装置４、アイドリングストップ処理手段１２、第２の
充電状態判定装置１４を含む低電圧負荷系統８の負荷が
駆動されるが、本実施の形態においては、１２Ｖ蓄電池
６を追加装備して後述するＤＣＤＣコンバータ５の停止
時に１２Ｖ蓄電池６からの電力で低電圧負荷系統８の負
荷が駆動されるように構成してある。すなわち、本実施
の形態においては、短時間であれば、ＤＣＤＣコンバー
タ５が停止しても、１２Ｖ蓄電池６からの電力供給のみ
で稼働することも可能であるように構成している。

【００３７】ＤＣＤＣコンバータ５が動作しているとき
は、当然、低電圧負荷系統８の消費電力の余剰電力が１
２Ｖ蓄電池６に蓄電（充電）される。ＤＣＤＣコンバー
タ５の停止は、詳細を後述するが、アイドリングストッ
プなどの短時間であり、ＤＣＤＣコンバータ５のバック
アップ用として用いられる１２Ｖ蓄電池６の電池容量は
小さくてもよい。１２Ｖ蓄電池６に特に制約はなく、通
常の自動車用、二輪車用の蓄電池を用いることができ
る。

【００３８】自動車の一時停止時にエンジン１６を停止
し、再始動ときにエンジン１６を再起動する、アイドリ
ングストップ処理手段１２によるアイドリングストップ
処理において、エンジン１６の停止により、オルタネー
タ２も停止し、さらに、ＤＣＤＣコンバータ５が一時的
に停止する場合があるが、本実施の形態において、自動
車の走行中の一時停止時には、低電圧電源ライン１１に
接続されている電気装置、たとえば、充電状態判定装置
４、アイドリングストップ処理手段１２、第２の充電状
態判定装置１４、高電圧負荷系統７への給電は、１２Ｖ
蓄電池６によって維持されるように構成している。

【００３９】スタータ１は、３６Ｖ蓄電池３の給電によ
りエンジン１６を起動する。オルタネータ２はエンジン
１６の動作に応じて発電する。オルタネータ２によって
発電された電力が、高電圧負荷系統７の消費電力とな
る、また、オルタネータ２によって発電された電力が、
ＤＣＤＣコンバータ５において低電圧に変換されて、低
電圧電源ライン１１に接続されている電気装備、すなわ
ち、図解の第１の充電状態判定装置４、アイドリングス
トップ処理装置１２、第２の充電状態判定装置１４およ
び低電圧負荷系統８に給電される。これらの余剰電力が
３６Ｖ蓄電池３に充電される。

【００４０】２電源システム車において、環境汚染の防
止および燃費の向上を目的として、自動車走行中の一時
停車中にエンジンを停止する、いわゆるアイドリングス
トップ機能を搭載することが検討されている。アイドリ
ングストップ処理装置１２はその処理を行う。

【００４１】図１に例示した２電源システム車に、アイ
ドリングストップ機能を行うアイドリングストップ処理
装置１２のアイドリングストップ条件について考察す
る。自動車の走行中に一時停止するとき、あるいは、駐
車するとき、一時的にエンジン１６を停止し、再発進の
際にはスタータ１を動作させてエンジンを始動する。ア
イドリング中にはスタータ１などの自動車装備に供給す
る電力を３６Ｖ蓄電池３から供給する。そのため、アイ
ドリングストップ機能の実施により、従来の自動車に比
較して、３６Ｖ蓄電池３の使用頻度が格段に高まること
になる。

【００４２】アイドリングストップ機能を有する２電源
システム車において、アイドリングストップした後、ス
タータ１を起動してエンジンを再始動可能か否かが問題
となる。もし、スタータ１を起動してエンジンを再始動
させるために充分な残存容量が３６Ｖ蓄電池３に存在し
ない状態で一時停止のときにエンジン１６を停止してし
まったら、エンジン１６を再始動できず自動車が交差点
などで立ち往生してしまい、通行障害を起こしたり、交
通事故を招く可能性がある。このように、アイドリング
ストップ機能を有する自動車においては、再始動可能な
電池容量がない状態でアイドリングストップしてはいけ
ない。そこで、スタータ１を駆動する３６Ｖ蓄電池３の
残存容量（または充電状態）を判定する第１の充電状態
判定装置４が必要になり、アイドリングストップ処理装
置１２は第１の充電状態判定装置４で判定した３６Ｖ蓄
電池３の残存容量などの状態を参照して実際にアイドリ
ングストップを行うか否かを決定する。

【００４３】エンジン１６の回転に伴って稼働している
オルタネータ２の動作に伴う脈動ノイズの影響で、上述
したように、３６Ｖ蓄電池３の内部インピーダンスを指
標とする３６Ｖ蓄電池３の残存容量の正確な測定は困難
である。

【００４４】第１の条件 そこで、本願発明者は種々検討の結果、アイドリングス
トップ機能を有する自動車において、アイドリングスト
ップ中にはエンジン１６が停止し、エンジン１６の停止
に伴いノイズを発生するオルタネータ２も停止するの
で、エンジン１６の停止中（オルタネータ２の停止中）
に限って、内部インピーダンスを測定して、測定した内
部インピーダンスを指標として３６Ｖ蓄電池３の残存容
量などの状態を測定することが可能であることを見いだ
した。したがって、第１の充電状態判定装置４において
３６Ｖ蓄電池３の内部インピーダンスを正確に測定する
第１の条件として、エンジン１６、すなわち、オルタネ
ータ２が停止している期間とする。

【００４５】第２の条件 しかしながら、オルタネータ２の停止によるノイズの影
響を回避するだけでは、３６Ｖ蓄電池３の内部インピー
ダンスを正確に測定できないことが判った。以下、その
詳細について述べる。交差点などで自動車が一時停止す
るとき、ウインカーが点滅し、ブレーキランプが点灯す
るし、道路の脇などで自動車を一時駐車させるときに
は、ハザードランプが点滅し、ブレーキランプが点灯す
る。たとえば、ウインカーは０．４秒間隔で点滅する。
このように、ウインカーの点滅、ハザードランプの点滅
などは、１秒間以下の短時間のサイクルで行われてい
る。このような自動車負荷のオン・オフ動作は、ＤＣＤ
Ｃコンバータ５にとって負荷変動となり、高電圧電源ラ
イン１０の電圧を変動させる。高電圧電源ライン１０の
電圧の変動は３６Ｖ蓄電池３に端子電圧の変動となり、
３６Ｖ蓄電池３の内部インピーダンスを正確に測定する
ことが困難であることが判った。

【００４６】たとえば、内部インピーダンスを指標とし
て蓄電池の残存容量などを測定する方法を開示している
特開平８−１９１０３号公報（特許第２７９１７５１号
公報）および、特開平４−９５７８８号公報（特許第２
５３６２５７号公報）に記載された方法では測定時間が
数秒以上必要であるから、１秒間以下の短時間のサイク
ルでの電圧変動があると、３６Ｖ蓄電池３の内部インピ
ーダンスの正確な測定が困難になる。

【００４７】また、ＤＣＤＣコンバータ５は、スイッチ
ング素子を高速でオン・オフ動作させるから、高周波の
ノイズを発生するおそれがある。通常、ＤＣＤＣコンバ
ータ５自体かその周辺装置によって、ノイズの発生を抑
制するか、発生したノイズが外部に漏れないような対策
を講じている。しかしながら、ノイズの抑制が十分でな
い場合、あるいは、長期間の使用によりノイズの抑制が
十分でなくなる場合がある。そのようなノイズによっ
て、蓄電池の内部インピーダンスの測定を阻害する可能
性がある。

【００４８】以上の観点から、３６Ｖ蓄電池３の内部イ
ンピーダンスを正確に測定するためには、ＤＣＤＣコン
バータ５を停止させる必要がある。本実施の形態におい
ては、１２Ｖ蓄電池６を設けているから、短時間であれ
ば、ＤＣＤＣコンバータ５を停止しても、オン・オフ動
作するウインカー、ハザードランプなどを含む低電圧負
荷系統８（もちろん、充電状態判定装置４、アイドリン
グストップ処理装置１２、第２の充電状態判定装置１４
も含む）は、１２Ｖ蓄電池６からの電力供給のみで動作
できる。

【００４９】そこで、本実施の形態においては、第１の
充電状態判定装置４による３６Ｖ蓄電池３の内部インピ
ーダンスの測定のための第２の条件として、ＤＣＤＣコ
ンバータ５が停止しているときとした。

【００５０】すなわち、本実施の形態においては、オル
タネータ２が停止し、さらに、ＤＣＤＣコンバータ５が
停止しているとき、第１の充電状態判定装置４による３
６Ｖ蓄電池３の内部インピーダンスの測定を行う。この
ような条件下では、上述した電気器具などの自動車負荷
のオン・オフ動作に伴う高電圧電源ライン１０の電圧変
動の影響を受けずに３６Ｖ蓄電池３の内部インピーダン
スの正確な測定が可能になる。

【００５１】ＤＣＤＣコンバータ５の停止は、第１の充
電状態判定装置４による３６Ｖ蓄電池３の内部インピー
ダンスの測定時間、たとえば、数秒間、だけ行えばよ
い。したがって、第１の充電状態判定装置４において、
３６Ｖ蓄電池３の内部インピーダンスを測定した後は、
ＤＣＤＣコンバータ５を再起動させることができる。通
常、第１の充電状態判定装置４の測定時間程度は、１２
Ｖ蓄電池６による給電で低電圧負荷系統８は動作する。

【００５２】しかしながら、好ましくは、第１の充電状
態判定装置４の測定時間の間、１２Ｖ蓄電池６の残存容
量で低電圧負荷系統８の給電が充分か否かを判断するこ
とが望ましい。そこで、本実施の形態においては、１２
Ｖ蓄電池６の残存容量の概要を測定する第２の充電状態
判定装置１４を設けている。第２の充電状態判定装置１
４は、ウインカー、ハザードランプなどが点滅している
状態で１２Ｖ蓄電池６の残存容量を測定するので、正確
な残存容量の測定は困難である。しかしながら、１２Ｖ
蓄電池６の残存容量の概略が判れば、ＤＣＤＣコンバー
タ５の停止の可否の判断には充分である。

【００５３】以上考察した結果に基づく、アイドリング
ストップ処理装置１２、第１の充電状態判定装置４、お
よび第２の充電状態判定装置１４の詳細を下記に述べ
る。

【００５４】アイドリングストップ処理装置１２の構成
と動作 図２はアイドリングストップ処理装置１２の動作の概要
を示すフローチャートであり、図３はアイドリングスト
ップ可能な蓄電池の残存容量を判断する基準を示すグラ
フである。

【００５５】以下、図２および図３を参照してアイドリ
ングストップ処理装置１２の動作を述べる。

【００５６】図２、ステップ１：アイドリングストップ
処理装置１２は、自動車の一時停止があったか否かを判
断する。自動車の一時停止とは、たとえば、交差点など
で自動車が信号待ちなどで一時的に停止する場合、たと
えば、エンジン１６は動作しているが、所定時間、速度
が出ていない状態をいう。自動車の一時停止の判断とし
ては、たとえば、３６Ｖ蓄電池３から流れる電流が所定
値以下、たとえば、２Ａ以下になったときを一時停止と
する。アイドリングストップ処理装置１２が一時停止を
検出したとき下記の処理を行う。

【００５７】図２、ステップ２：アイドリングストップ
処理装置１２は、第１の充電状態判定装置４で算出した
３６Ｖ蓄電池３の残存容量を入力し、アイドリングスト
ップ処理装置１２内のメモリに記憶されている水準電池
容量と比較して、アイドリングストップのためにエンジ
ン１６を停止できるか否かを判断する。

【００５８】アイドリングストップ処理装置１２内のメ
モリには、事前に、たとえば、図３に示す水準のデータ
が記憶されている。図３に図解した第１水準は、アイド
リングストップした後、自動車の再始動に必要な電池容
量であり、第２水準は、第１水準の電池容量に加えて特
定時間アイドリングストップした際に自動車で必要とさ
れる消費電池容量を加算した電池容量である。以下、第
２水準の電池容量に所定の電池容量を加算した電池容量
の第３水準、第３水準の電池容量に所定の電池容量を加
算した電池容量の第４水準、第４水準の電池容量に所定
の電池容量を加算した電池容量の第５水準が規定されて
いる。このような各種の水準は、事前に高電圧負荷系統
７および低電圧負荷系統８の消費電力を測定しておき、
アイドリングストップ処理装置１２内のメモリに記憶さ
れている。

【００５９】アイドリングストップ処理装置１２は、通
常、第１の充電状態判定装置４で算出した３６Ｖ蓄電池
３の残存容量が水準２以上ある場合、エンジン１６を停
止してもよいと決定する。

【００６０】図２、ステップ３：アイドリングストップ
処理装置１２は、エンジン１６を停止させる。エンジン
１６の停止により、オルタネータ２も停止する。その
後、アイドリングストップ処理装置１２は、第２の充電
状態判定装置１４を駆動して１２Ｖ蓄電池６の残存容量
を算出させる。第２の充電状態判定装置１４の動作は後
述する。

【００６１】図２、ステップ４：第２の充電状態判定装
置１４で１２Ｖ蓄電池６の残存容量を算出したら、アイ
ドリングストップ処理装置１２は、１２Ｖ蓄電池６の残
存容量が第１の充電状態判定装置４における３６Ｖ蓄電
池３の残存容量の算出に要する時間の間、１２Ｖ蓄電池
６で低電圧負荷系統８の給電に耐えうるか否かを、アイ
ドリングストップ処理装置１２内のメモリに記憶してあ
る水準データと比較して決定する。

【００６２】アイドリングストップ処理装置１２内のメ
モリには、図３に図解した３６Ｖ蓄電池３の水準データ
の他に、１２Ｖ蓄電池６の水準データも記憶されてい
る。１２Ｖ蓄電池６の水準データも、基本的には、３６
Ｖ蓄電池３の水準データと同様である。

【００６３】図２、ステップ５：１２Ｖ蓄電池６が第１
の充電状態判定装置４が動作する間、ＤＣＤＣコンバー
タ５を停止してもバックアップできるだけの残存容量を
示しているとき、アイドリングストップ処理装置１２
は、ＤＣＤＣコンバータ５を停止させる。ＤＣＤＣコン
バータ５の停止方法としては、たとえば、ＤＣＤＣコン
バータ５内部のスイッチング素子の動作を停止させる方
法をとることができる。その後、アイドリングストップ
処理装置１２は第１の充電状態判定装置４を起動して、
３６Ｖ蓄電池３の内部インピーダンスの測定および３６
Ｖ蓄電池３の残存容量などを算出させる。第１の充電状
態判定装置４の動作の詳細は後述する。

【００６４】図２、ステップ６：アイドリングストップ
処理装置１２は自動車の一時停止が終了したら、スター
タ１を起動してエンジン１６を再始動させる。なお、自
動車の一時停止の終了の判定方法としては、３６Ｖ蓄電
池３から流れる電流が所定以上、たとえば、２Ａ以上の
とき、および／または、アクセルペダルが踏み込まれた
ときなどを条件として判定することができる。

【００６５】以上の例示においては、ステップ３からス
テップ６までの期間、エンジン１６が停止したアイドリ
ングストップ状態になり、その間、排気ガスの放出が少
なくなる。

【００６６】上述した処理において、ステップ３におい
て第２の充電状態判定装置１４を起動して、ステップ４
における１２Ｖ蓄電池６の残存容量の判断は上述したよ
うに、必須ではない。すなわち、ＤＣＤＣコンバータ５
の停止時間は第１の充電状態判定装置４が３６Ｖ蓄電池
３の内部インピーダンスを測定する間の数秒であるか
ら、通常は、１２Ｖ蓄電池６で低電圧負荷系統８に給電
できる時間であるからである。

【００６７】図２を参照してアイドリングストップ処理
装置１２の概略処理方法を述べたが、アイドリングスト
ップ処理の詳細はこの例示に特定される訳ではない。

【００６８】充電状態判定装置４の第１実施の形態 図４は第１の充電状態判定装置４による３６Ｖ蓄電池３
の残存容量を算出するための構成図である。図５は第１
の充電状態判定装置４の動作を示すフローチャートであ
る。図４および図５に図解した第１の充電状態判定装置
４の第１の実施の形態としての充電状態判定装置４は、
特開平８−１９１０３号公報（特許第２７９１７５１号
公報）に開示された、電流積算方法と内部抵抗検出方法
とを併用した処理を行う。ただし、特開平８−１９１０
３号公報に記載されている方法は、上述したように、電
気自動車に搭載された蓄電池の残存容量などを算出する
方法として提案されているが、本実施の形態のように、
内燃機関（エンジン）１６を有する自動車でも、オルタ
ネータ２を停止し、ＤＣＤＣコンバータ５を停止した状
態ではノイズの影響を排除して、電気自動車と同様に、
正確に３６Ｖ蓄電池３の残存容量を算出することができ
る。

【００６９】図４において、３６Ｖ蓄電池３には、３６
Ｖ蓄電池３の電流を検出する電流計５１、３６Ｖ蓄電池
３の端子電圧を検出する電圧計５２、３６Ｖ蓄電池３の
温度を検出する温度計５３、および、強制放電回路５４
が接続されている。充電状態判定装置４は、強制放電回
路５４を駆動し、電流計５１、電圧計５２、温度計５３
の検出信号を入力して３６Ｖ蓄電池３の残存容量を算出
する。充電状態判定装置４には、マイクロコンピュータ
が内蔵されており、強制放電回路５４を駆動し、電流計
５１、電圧計５２、温度計５３の検出信号を入力して信
号処理する機能を有している。

【００７０】図５、ステップ１１：充電状態判定装置４
は、強制放電回路５４を瞬時に数回作動させて、その都
度、微分回路５５を介して、電流計５１、電圧計５２の
検出信号を読み取り、電圧降下と電流変化を算出する。

【００７１】図５、ステップ１２：充電状態判定装置４
は、算出した各々の電圧降下と電流変化から各々の内部
抵抗を計算し、さらに平均内部抵抗値を算出する。

【００７２】図５、ステップ１３：充電状態判定装置４
は、３６Ｖ蓄電池３の満充電完了時に事前に算出した内
部抵抗値に対する上記計算した平均内部抵抗値の比率を
算出する。それを内部抵抗率とする。この内部抵抗率に
対応する各測時点の放電率を事前に求めておいてデータ
テーブルを参照して決定する。

【００７３】図５、ステップ１４：充電状態判定装置４
は、求めた放電率を用いて公知の電流積算方法で、たと
えば、特開平９−１７１０６５号公報による方法で、３
６Ｖ蓄電池３の残存容量を推定する。

【００７４】第１の充電状態判定装置４はアイドリング
ストップ処理装置１２に条件判断により、オルタネータ
２とＤＣＤＣコンバータ５とが停止している状態で行わ
れるから、ノイズの影響を受けずに、内部抵抗の正確な
測定が可能になる。

【００７５】第１の充電状態判定装置４のその他の実施
の形態 第１の充電状態判定装置４としては、上述した特開平８
−１９１０３号公報（特許第２７９１７５１号公報）を
適用したものの他に、種々の方法を適用することができ
る。たとえば、据置用鉛蓄電池の寿命判定に適した、鉛
蓄電池の内部インピーダンスを複数の異なる角周波数で
測定する方法を提案している特開平４−９５７８８号公
報（特許第２５３６２５７号公報）に記載された方法を
適用できる。本実施の形態は上述したように、ノイズと
なるオルタネータ２およびＤＣＤＣコンバータ５が停止
しているから、自動車に搭載された３６Ｖ蓄電池３につ
いても据置用蓄電池と同様の扱いで正確に３６Ｖ蓄電池
３の残存容量を算出することができる。

【００７６】第２の充電状態判定装置１４ 第２の充電状態判定装置１４は上述したように、本発明
にとって必須ではないが、ＤＣＤＣコンバータ５の停止
の可否を判定するために設けることができる。第２の充
電状態判定装置１４が動作するときは、上述したよう
に、ウインカー、ハザードランプなどが点滅している場
合が想定されるので、１２Ｖ蓄電池６の残存容量の正確
な測定は困難となる。したがって、第２の充電状態判定
装置１４としては、比較的簡単な構成で、１２Ｖ蓄電池
６の残存容量の概略を測定することになる。そのような
観点から、第２の充電状態判定装置１４は、たとえば、
特開平１−３９０６８号公報に記載された方法など公知
の方法を適用することができる。

【００７７】特開平１−３９０６８号公報に記載された
方法は、大電流放電中における互いに異なる値を示す複
数の放電電流とその時の蓄電池の端子電圧を検出し、こ
れら検出した値から内部抵抗と起電力を算出し、予め実
験的に求めておいた内部抵抗値と起電力との関係を示す
関数を用いて蓄電池の残存容量を算出する。

【００７８】この方法を適用した場合、電流計と、電圧
計とを１２Ｖ蓄電池６に接続し、第２の充電状態判定装
置１４はそれら電流計と電圧計の検出信号を入力して、
上記演算を行う。このように特開平１−３９０６８号公
報に記載された方法を適用すると、第２の充電状態判定
装置１４の構成は非常に簡単である。

【００７９】以上のとおり、本発明の第１実施の形態に
よれば、走行する自動車に搭載された３６Ｖ蓄電池３に
ついて、第１の充電状態判定装置４の動作条件を限定す
ることにより、恰も、据置型の蓄電池の残存容量を算出
するような条件で正確に蓄電池の残存容量を算出でき
る。また本実施の形態によれば、３６Ｖ蓄電池３の残存
容量の算出方法は既存の方法、たとえば、特開平８−１
９１０３号公報、特開平４−９５７８８号公報に記載さ
れた方法を適用できるので、実施が容易である。

【００８０】

【実施例１】以下、本発明の第１実施の形態についての
実施例を図６を参照して説明する。実施例の条件を下記
表１に示す。

【００８１】

【表１】表１

【００８２】本実験に使用した自動車は、通常のエンジ
ン駆動の自動車であり、アイドリングストップ機能は有
していない。そこで、アイドリングストップの状態を模
擬するために、エンジンキーをオンの位置にして実験を
行なった。通常のエンジン駆動の自動車を実験に用いた
ので、図１に図解したスタータ１とオルタネータ２と
が、１２Ｖ蓄電池６に対応する１個の１２Ｖ１６Ａｈの
鉛蓄電池に接続されている。しかし、エンジンは動いて
いないことから、実質的には、スタータ１とオルタネー
タ２とは１２Ｖ１６Ａｈの鉛蓄電池６の給電線から切り
離されている。図６において、３６Ｖ蓄電池３が高電圧
電源ライン１０には接続されず、ＤＣＤＣコンバータ５
にのみ接続されている。さらに、高電圧負荷系統７と低
電圧負荷系統８とを一体化して自動車負荷９として表し
ている。

【００８３】通常のエンジン駆動の自動車において、自
動車に搭載されていた鉛蓄電池を除去し、上記の１２Ｖ
１６Ａｈの鉛蓄電池を４個（３６Ｖ蓄電池３用に３個、
１２Ｖ蓄電池６用に１個）搭載し、バッテリー端子を通
常の方法で接続した。１２Ｖ蓄電池６に対応する鉛蓄電
池の端子にＤＣＤＣコンバータ５の出力側端子を接続
し、１２Ｖ１６Ａｈの鉛蓄電し３ヶを直列につないだ３
６Ｖ蓄電池３の高圧側端子にＤＣＤＣコンバータの入力
側端子を接続した。１２Ｖ１６Ａｈの鉛蓄電池３ヶを直
列につないだ３６Ｖ蓄電池３に、第１の充電状態判定装
置４としての内部インピーダンス測定器を接続した。こ
の第１の充電状態判定装置４としての内部インピーダン
ス測定器は、特開平４−９５７８８号公報の方法を実施
する装置である。

【００８４】なお、３６Ｖ蓄電池３および１２Ｖ蓄電池
６としての鉛蓄電池は新品で、十分に充電（満充電）し
たものを使用した。

【００８５】使用した内部インピーダンス測定器から５
Ｈｚ、２０Ｈｚ、１００Ｈｚの交流を入力し、その応答
波形から、内部インピーダンスの解析を行った。内部イ
ンピーダンス測定器には、入力波形、応答波形を保存す
ることができるメモリを有している。

【００８６】初めに、ＤＣＤＣコンバータ５を動作させ
た状態で、自動車のハザードをオンにし、自動車の四隅
のハザードランプを点滅させた。この状態で内部インピ
ーダンス測定器によって、３６Ｖ蓄電池３に該当する電
池群のインピーダンス測定を行なった。この状態では、
ハザードランプの点滅が約０．４秒サイクルで起こるた
め、この電圧変動によりインピーダンス測定はできなか
った。

【００８７】次に、ＤＣＤＣコンバータ５を停止させた
状態で、自動車のハザードをオンにし、自動車の四隅の
ハザードランプを点滅させた。この状態で内部インピー
ダンス測定器によって、３６Ｖ蓄電池３に該当する電池
群のインピーダンス測定を行なった。ハザードランプの
点滅は約０．４秒サイクルで起こっていたが、内部イン
ピーダンス測定器の応答波形を観測することができ、そ
の波形を第１の応答波形としてメモリに保存した。

【００８８】さらに、ＤＣＤＣコンバータ５と３６Ｖ蓄
電池３に該当する電池群をつなぐ配線を除去し、ＤＣＤ
Ｃコンバータ５を切り離した時の３６Ｖ蓄電池３に該当
する電池群の内部インピーダンスの測定を行なった。こ
の場合も、内部インピーダンスの応答波形を観測するこ
とができ、その波形をメモリに第２の応答波形として保
存した。

【００８９】実験後、第１の応答波形と第２の応答波形
との比較を行なったが、ほぼ同一の波形であることが確
認できた。また、得られて応答波形データについて、内
部インピーダンス解析ソフトを用いて、特開平４−９５
７８８号公報に記載された方法に基づく、内部インピー
ダンスの解析を行い、さらに、内部インピーダンスの値
から、電池群の残存容量の判定を行なった。その結果、
第１の応答波形による解析結果と、第２応答波形による
解析結果は、ほぼ同一の値となった。

【００９０】このように、オルタネータ２およびＤＣＤ
Ｃコンバータ５の影響を排除すると、３６Ｖ蓄電池３の
内部抵抗、ひいては、残存容量を正確に算出できた。

【００９１】第２実施の形態 図７を参照して本発明の第２実施の形態について述べ
る。図７は本発明の第２実施の形態の蓄電池の残存容量
算出装置の構成図である。図７の蓄電池の残存容量算出
装置は、アイドリングストップ機能を有しない車両にお
ける３６Ｖ蓄電池３の残存容量を算出する装置の構成で
ある。図１の構成と比較すると、アイドリングストップ
処理装置１２、１２Ｖ蓄電池６、第２の充電状態判定装
置１４が排除され、運転席のドア開閉スイッチ２１が第
１の充電状態判定装置４に入力されている。その他の構
成は図１に図解した構成と実質的に同じである。

【００９２】第２実施の形態は、アイドリングストップ
処理とは無関係に、第１の充電状態判定装置４が運転者
が着席する自動車のシートに最も近いドア開閉スイッチ
２１が閉じたことを検知し、その検知直後に、第１実施
の形態において述べた３６Ｖ蓄電池３の残存容量を行
う。

【００９３】運転者が着席した直後は、まだスタータ１
を起動して内燃機関（エンジン）１６が動作していない
から、オルタネータ２は動作していないし、ＤＣＤＣコ
ンバータ５も動作していない。この状態は、アイドリン
グストップ処理装置１２で一時停止中にオルタネータ２
の停止およびＤＣＤＣコンバータ５の停止を行って、第
１の充電状態判定装置４を駆動した条件と実質的に同じ
である。すなわち、このような状況では、稼働している
自動車の装置が極めて少ないため、３６Ｖ蓄電池３の内
部インピーダンスの検査を行なう上で、極めて良好な環
境である。そのため、特許第１５５４６６０号公報の方
法を適用できる。しかも、アイドリングストップとは無
関係に一般的に、内部インピーダンスの測定によって、
エンジンの始動前に３６Ｖ蓄電池３の残存容量の測定を
完了し、３６Ｖ蓄電池３の状態を把握できる。

【００９４】上述した本発明の実施の形態は、蓄電池の
内部インピーダンスを測定することを前提としており、
電解液を測定しないので、電解液が少ない蓄電池などに
も適用できる。

【００９５】本発明の実施の形態に際しては、上述した
例示に限定されず、種々の変形態様をとることができ
る。たとえば、第１の蓄電池としての蓄電池３の第１の
電圧を３６Ｖとして、第２の蓄電池としての蓄電池６の
第２の電圧を１２Ｖとした例を示したが、第１および第
２の電圧の値はこれら例示に限定されるものではない。
同様に、高電圧負荷系統７および低電圧負荷系統８に属
する付加は車両にとって任意に決めることができる。さ
らに、図１に例示した、第１の充電状態判定装置４、ア
イドリングストップ処理装置１２、および第２の充電状
態判定装置１４の装置は、１個に合体させてもよいし、
第１の充電状態判定装置４とアイドリングストップ処理
装置１２とを合体させることもできる。

【００９６】

【発明の効果】本発明によれば、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などの
状態を、オルタネータの動作、ＤＣＤＣコンバータの動
作、ウインカー、ハザードランプなど点滅状態などの影
響を受けずに、正確に測定できる。

【００９７】また本発明によれば、車両の起動直前の蓄
電池の残存容量などの状態を把握することができる。

【００９８】本発明の主蓄電池の残存容量などの状態把
握は既存の方法を適用することができ、その実施も容易
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１実施の形態の車両に搭載し
た装置を図解した図である。

【図２】図２は図１に図解したアイドリングストップ処
理装置の動作を示すフローチャートである。

【図３】図３は図２のアイドリングストップ処理装置で
用いる蓄電池の残存容量を判断する基準を示す図表であ
る。

【図４】図４は第１の充電状態判定装置の第１実施の形
態の構成図てある。

【図５】図５は図４に図解した第１の充電状態判定装置
の動作を示すフローチャートである。

【図６】図６は本発明の第１実施の形態の実施例を示す
構成図である。

【図７】図７は本発明の第２実施の形態の車両に搭載し
た装置を図解した図である。

【符号の説明】

１・・スタータ ２・・発電機（オルタネータ） ３・・３６Ｖ蓄電池 ４・・充電状態判定装置 ５・・ＤＣＤＣコンバータ ６・・１２Ｖ蓄電池 ７・・高電圧負荷系統 ８・・低電圧負荷系統 １０・・高電圧電源ライン １１・・低電圧電源ライン １２・・アイドリングストップ処理装置 １４・・第２の充電状態判定装置 １６・・内燃機関（エンジン） ２１・・ドア開閉スイッチ ５１・・電流計 ５２・・電圧計 ５３・・温度計 ５４・・強制放電回路 ５５・・微分回路

───────────────────────────────────────────────────── 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 10/42 Ｈ０１Ｍ 10/42 Ｐ 10/44 10/44 Ｐ 10/48 10/48 Ｐ (72)発明者 佐藤 敏幸 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 (72)発明者 萬ヶ原 徹 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内 Ｆターム(参考） 2G016 CA03 CB06 CB12 CB22 CB31 CC01 CC02 CC04 CC28 3G092 AC03 CA02 EA09 FA30 GB10 HF02Z HF21Z 3G093 AA16 BA21 BA22 CA02 CB00 DB00 DB06 DB19 DB20 FA10 FA11 5G003 AA07 BA02 CA01 CA11 DA06 DA16 DA17 DA18 EA05 GB03 GC05 GC06 5H030 AS08 BB01 BB21 FF00 FF41

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関と、 第１の給電線と、 第２の給電線と、 前記第１の給電線に接続された第１の電圧で動作する第
   １の負荷と、 前記第２の給電線に接続され、前記第１の電圧よりも低
   い第２の電圧で動作する、車両の一時停止中にも動作す
   る負荷を有する第２の負荷と、 前記第１の給電線に接続された前記第１の電圧の電力を
   充放電する第１の蓄電池と、 前記第１の給電線に接続され、前記内燃機関を始動する
   スタータと、 前記第１の給電線に接続され、前記内燃機関の動作に応
   じて動作するオルタネータと、 入力が前記第１の給電線に接続され出力が前記第２の給
   電線に接続され、前記第１の電圧を前記第２の電圧に変
   換するスイッチング方式電圧変換手段と、 前記第２の給電線に接続され、前記第２の電圧の電力を
   充放電する第２の蓄電池と、 前記第２の給電線から給電されて動作し、車両の一時停
   止時に所定条件が満足したとき前記内燃機関の動作を停
   止し、車両の再始動時に前記スタータを駆動して前記内
   燃機関を再起動するアイドリングストップ処理手段と、 前記第２の給電線から給電されて動作し、前記第１の蓄
   電池の状態を判定する第１の充電状態判定装置とを具備
   し、 前記アイドリングストップ処理手段は、 （ａ）前記第１の充電状態判定装置で検出した前記第１
   の蓄電池の残存容量が前記内燃機関の再始動のために充
   分であることを示している場合に前記内燃機関の動作を
   停止し、 （ｂ）前記内燃機関が停止している間、前記第１の蓄電
   池の内部インピーダンスを測定している間、前記スイッ
   チング方式電圧変換手段を停止させ、 （ｃ）前記第１の充電状態判定装置を起動し、 前記第１の充電状態判定装置は、前記内燃機関の停止に
   伴い前記オルタネータが停止し、かつ、前記スイッチン
   グ方式電圧変換手段が停止しているとき、前記第１の内
   部インピーダンスを測定し、測定した内部インピーダン
   スから前記第１の蓄電池の残存容量を算出する車両。
2. 【請求項２】前記スイッチング方式電圧変換手段はＤＣ
   ＤＣコンバータである、 請求項１記載の車両。
3. 【請求項３】前記アイドリングストップ処理手段は、 前記車両の一時停止期間、前記内燃機関が停止するアイ
   ドリングストップの後、少なくとも、当該車両の再始動
   に必要な電池容量と、所定時間アイドリングストップし
   ている間に必要とされる消費電池容量とを加算した電池
   容量が前記第１の蓄電池に残存容量として残っていると
   き、前記内燃機関を停止させる、 請求項１または２記載の車両。
4. 【請求項４】前記第１の充電状態判定装置は、 前記第１の蓄電池の内部インピーダンスを測定し、 当該測定した内部インピーダンスから前記第１の蓄電池
   の放電率を算出し、 当該算出した放電率から電流積算法に基づいて、前記第
   １の蓄電池の残存容量を算出する、 請求項３記載の車両。
5. 【請求項５】前記第２の給電線から給電されて動作し、
   前記第２の蓄電池の状態を判定する第２の充電状態判定
   装置をさらに有し、 前記アイドリングストップ処理手段は、前記工程（ｂ）
   において、前記第２の充電状態判定装置が前記第２の蓄
   電池に所定以上の残存容量があると判定したとき、前記
   スイッチング方式電圧変換手段を停止させる、 請求項１〜４いずれか記載の車両。
6. 【請求項６】内燃機関と、第１の給電線と、第２の給電
   線と、前記第１の給電線に接続された第１の電圧で動作
   する第１の負荷と、前記第２の給電線に接続され前記第
   １の電圧より低い第２の電圧で動作し、車両の一時停止
   中にも動作する負荷を有する第２の負荷と、前記第１の
   給電線に接続され前記第１の電圧の電力を充放電する第
   １の蓄電池と、前記第１の給電線に接続されて前記内燃
   機関を始動するスタータと、前記第１の給電線に接続さ
   れ前記内燃機関の動作に応じて動作するオルタネータ
   と、入力が前記第１の給電線に接続され出力が前記第２
   の給電線に接続され、前記第１の電圧を前記第２の電圧
   に変換するスイッチング方式電圧変換手段と、前記第２
   の給電線に接続され前記第２の電圧の電力を充放電する
   第２の蓄電池と、車両の一時停止時に所定の条件が満足
   されたとき前記内燃機関の動作を停止し、車両の再始動
   時に前記スタータを駆動して前記内燃機関を再起動する
   アイドリングストップ処理手段と、前記第２の給電線か
   ら給電されて動作し前記第１の蓄電池の状態を判定する
   第１の充電状態判定装置とを具備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蓄電池の残存容量を
   算出する方法であって、 （ａ）前記第１の充電状態判定装置が検出した前記第１
   の蓄電池の残存容量が前記内燃機関の再始動のために充
   分であることを示している場合に前記内燃機関の動作を
   停止し、 （ｂ）前記第１の蓄電池の内部インピーダンスを測定し
   ている間、前記スイッチング方式電圧変換手段を停止さ
   せ、 （ｃ）前記内燃機関の停止に伴い前記オルタネータが停
   止し、かつ、前記スイッチング方式電圧変換手段が停止
   しているとき、前記第１の内部インピーダンスを測定
   し、測定した内部インピーダンスから前記第１の蓄電池
   の残存容量を算出する蓄電池の残存容量算出方法。
7. 【請求項７】前記第１の蓄電池の残存容量の算出におい
   て、 前記第１の蓄電池の内部インピーダンスを測定し、 測定した内部インピーダンスから放電率を算出し、 算出した放電率から電流積算法に基づいて、前記第１の
   蓄電池の残存容量を算出する、 請求項６記載の蓄電池の残存容量算出方法。
8. 【請求項８】内燃機関と、 第１の給電線と、 第２の給電線と、 前記第１の給電線に接続され、第１の電圧で動作する第
   １の負荷と、 前記第２の給電線に接続され、前記第１の電圧よりも低
   い第２の電圧で動作する、車両の一時停止中にも動作す
   る負荷を有する第２の負荷と、 前記第１の給電線に接続された第１の蓄電池と、 前記第１の給電線に接続され、前記内燃機関を始動する
   たスタータと、 前記第１の給電線に接続され、前記内燃機関の動作に応
   じて動作するオルタネータと、 入力が前記第１の給電線に接続され出力が前記第２の給
   電線に接続され、前記第１の電圧を前記第２の電圧に変
   換するスイッチング方式電圧変換手段と、 前記第２の給電線から給電されて動作し、前記第１の蓄
   電池の状態を判定する第１の充電状態判定装置とを具備
   し、 前記第１の充電状態判定装置は、運転席の脇のドアが閉
   まった直後、 前記第１の蓄電池の内部インピーダンスを測定し、 測定した内部インピーダンスから放電率を算出し、 算出した放電率から電流積算法に基づいて、前記第１の
   蓄電池の残存容量を算出する、 蓄電池の残存容量算出装置。
9. 【請求項９】内燃機関と、第１の給電線に接続された第
   １の負荷と、第１の給電線に接続され、前記第１の負荷
   よりも低い電圧で動作する車両の停止中にも動作可能な
   負荷を有する第２の負荷と、前記第１の給電線に接続さ
   れた第１の蓄電池と、前記第１の給電線に接続されたス
   タータと、前記第１の給電線に接続され、前記内燃機関
   の動作に応じて動作するオルタネータと、入力が前記第
   １の給電線に接続され、出力が前記第２の給電線に接続
   された、前記第１の電圧を前記第２の電圧に変換するス
   イッチング方式電圧変換手段と、前記第２の給電線から
   給電されて動作し、前記第１の蓄電池の状態を判定する
   第１の充電状態判定装置とを具備する車両における蓄電
   池の残存容量算出方法であって、 前記第１の充電状態判定装置は、運転席の脇のドアが閉
   まった直後、前記第１の蓄電池の内部インピーダンスを
   測定し、測定した内部インピーダンスから放電率を算出
   し、算出した放電率から電流積算法に基づいて、前記第
   １の蓄電池の残存容量を算出する、 蓄電池の残存容量算出方法。