JP4014995B2 - 蓄電池の劣化判定方法および装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は蓄電池の劣化（電池容量）判定方法および装置に関する。
本発明は特に、車両に搭載した蓄電池の劣化判定方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載される電装負荷の増大とともに、ＣＯ2 の排出削減、ＮＯx の削減などの環境保全対策が要求され、車両が停止したとき極力、エンジン（内燃機関）を停止させて、ＣＯ2 の排出削減、ＮＯx の削減を図るアイドリングストップ機能を搭載した車両の研究とその実用化が鋭意行なわれている。
【０００３】
そのようなアイドリングストップを実施したとき、車両の再始動時に車載のスタータを再始動させ、車両の電装負荷に供給できるだけの残存容量がないと、アイドリングストップ後、車両は再始動できず、交通障害を起こす可能性がある。したがって、アイドリングストップするには、車載の蓄電池の残存容量が再始動するのに十分なことを知る必要がある。そのため、車載の蓄電池の残存容量を判定する種々の方法と装置が提案されている（たとえば、特開昭５３−１２７６４６公報、特開昭６３−２７７７６号公報、特開平１−３９０６８号公報、特許第２５３６２５７号公報、特開平８−１９１０３号公報、特開平９−１７１０６５号公報など）。
【０００４】
自動車などの車両に搭載した蓄電池、たとえば、鉛蓄電池は劣化により電池容量（電力容量または電流容量）が減少するため、蓄電池の充電状態（満充電状態の電流容量）を把握したとしても、その蓄電池から必要な電力が得られない場合がある。たとえば、蓄電池の開放電圧値により充電状態を把握（測定）した結果、充電状態が５０％であったとしても、蓄電池そのものが蓄えられる電池容量が初期（新品）状態の８０％に低下していたとすると、実際に蓄電池から放電できる容量は、初期（新品）状態の４０％になる。このように、蓄電池の状態を判定するためには、充電状態の判定と共に蓄電池の劣化状態（電池容量）の判定が必要となる。
【０００５】
このような蓄電池の劣化判定方法の１つとして、鉛蓄電池の内部インピーダンスを測定し、内部インピーダンスから蓄電池の劣化状態を判定する方法が知られている。そのような判定装置の例を図１２に示す。
【０００６】
図１２に図解した内部インピーダンス測定装置１００は、演算処理ユニット（ＣＰＵ）１０３がＤ／Ａ変換器を介して交流電流発生回路１０１から交流電流を直流カットコンデンサＣ１を介して鉛蓄電池１Ａに流し込み、印加した交流電流に応答した交流電圧を直流カットコンデンサＣ２、Ｃ３を介して高利得増幅器１０２で測定し、ＣＰＵ１０３が高利得増幅器１０２の測定結果をＡ／Ｄ変換器を介して読み取り、ＣＰＵ１０３において測定した電圧を既知の電流値で除算して鉛蓄電池１Ａの内部抵抗値を算出する。
ＣＰＵ１０３は、測定した内部インピーダンスの増加の割合に応じて鉛蓄電池１Ａの劣化状態を判定する。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭５３−１２７６４６公報
【特許文献２】
特開昭６３−２７７７６号公報
【特許文献３】
特開平１−３９０６８号公報
【特許文献４】
特許第２５３６２５７号公報
【特許文献５】
特開平８−１９１０３号公報
【特許文献６】
特開平９−１７１０６５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図１２を参照して述べた方法および装置は、正確に鉛蓄電池１Ａの劣化状態を判断できる方法であるが、交流電流発生回路１０１、高利得増幅器１０２等の回路が必要となり、装置価格が高くなるという傾向がある。
一般の乗用車、自動車などの車両にそのような装置を適用した場合、車両の価格が高騰することになり、経済的な観点から一般の車両に搭載するには、低価格で蓄電池の劣化を測定可能な方法と装置が望まれている。
【０００９】
本発明の目的は、簡単な方法で蓄電池の劣化状態を判定可能な方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、装置構成が簡単で低価格で蓄電池の劣化状態を判定可能な装置を提供することにある。
【００１０】
【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、少なくとも内燃機関を起動するスタータに給電する二次蓄電池の劣化状態を判定する方法であって、
Ａ．前記スタータの起動直前の前記二次蓄電池の端子電圧を初期端子電圧として測定し、
Ｂ．前記スタータが起動して前記内燃機関が起動するまでの間の前記内燃機関始動期間の間であって、前記スタータの起動時から第１の時間経過後から第２の時間経過前の間、連続的に、
Ｂ１．前記二次蓄電池の端子電圧（Ｖ１）を測定し、
Ｂ２．前記初期端子電圧（Ｖ０）から前記測定した二次蓄電池の端子電圧（Ｖ１）を減じて電圧差（ΔＶ）を算出し、
Ｂ３．該電圧差（ΔＶ）から前記二次蓄電池の初期内部抵抗に対応する予め求めた電圧（Ｖ２）を減じ、
Ｂ４．該減じた値を積分し、
Ｃ．前記スタータの起動時から第１の時間経過後から第２の時間経過前の間、連続的に積分した値を劣化指標（Ｙ）として、事前に求めた前記二次蓄電池の劣化による電池容量の低下の割合と劣化指標（Ｙ）の値との関係に基づき、前記二次蓄電池の劣化状態を判定する、
蓄電池の劣化判定方法が提供される。
【００１１】
好ましくは、前記スタータの起動時から第１の時間経過後から第２の時間経過前の間、前記二次蓄電池の温度または前記二次蓄電池の周囲の温度を測定し、該測定した温度が所定の温度を越えたとき、前記工程Ｂの処理を中断して、前記工程Ｃの処理を行なう。
【００１２】
本発明の第２の観点によれば、上記第１の観点の蓄電池の劣化判定方法を実施する装置が提供される。
【００１３】
本発明の第３の観点によれば、少なくとも内燃機関を起動するスタータに給電する二次蓄電池の劣化状態（電池容量）を判定する方法であって、
Ａ．前記スタータの起動直前の前記二次蓄電池の端子電圧を初期端子電圧として測定し、
Ｂ．前記スタータが起動して前記内燃機関が起動するまでの間の前記内燃機関始動期間の間であって、前記スタータの起動時から第１の時間経過後から第２の時間経過前の間、連続的に、
Ｂ１．前記二次蓄電池の端子電圧（Ｖ１）および電流（Ｉ１）を測定し、
Ｂ２．前記初期端子電圧（Ｖ０）から前記測定した二次蓄電池の端子電圧（Ｖ１）を減じて、該減じた値を前記測定電流（Ｉ１）で除し、その絶対値をとって前記二次蓄電池の内部抵抗（Ｒ）を算出し、
Ｂ３．該内部抵抗（Ｒ）から前記二次蓄電池の初期内部抵抗に対応する予め求めた抵抗値（Ｒ２）を減じ、
Ｂ４．該減じた値を積分し、
Ｃ．前記スタータの起動時から第１の時間経過後から第２の時間経過前の間、連続的に積分した値を劣化指標（Ｚ）として、事前に求めた前記二次蓄電池の劣化による電池容量の低下の割合と劣化指標（Ｙ）の値との関係に基づき、前記二次蓄電池の劣化状態を判定する、
蓄電池の劣化判定方法が提供される。
【００１４】
本発明の第４の観点によれば、上記第３の観点の蓄電池の劣化判定方法を実施する装置が提供される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について述べる。
図１は自動車などの車両に搭載される、二次蓄電池１、たとえば、鉛蓄電池１Ａと、エンジン（内燃機関、ＥＧＮ）１０と、このエンジン１０を電子制御するエンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）９と、エンジン１０を起動するスタータ３と、エンジン１０の回転によって発電するオルタネータ２と、電装負荷４の回路構成を示す。
電装負荷４は、空調機、各種ランプ、音響装置、ナビゲータなどである。
図１は上述した機器の他に、蓄電池状態検出手段６と、蓄電池劣化判定装置（または、状態判定装置）８と、アイドリングストップ処理手段７を図解しているが、これらについては後述する。
【００１６】
図１において、二次蓄電池１からスタータ３、電装負荷４、蓄電池劣化判定装置（または、状態判定装置）８、アイドリングストップ処理手段７に給電されている。したがって、車両がアイドリングストップするとき、二次蓄電池１はこれらの負荷へ給電する電力容量を有している必要がある。
オルタネータ２は、車両が走行していないときなど、エンジン１０が起動しているときエンジン１０の回転によって発電した電力を二次蓄電池１に給電する（二次蓄電池１を充電する）。
【００１７】
自動車などに搭載された内燃機関（エンジン）をスタータ３を用いて起動する時に、数秒間ではあるが二次蓄電池１からスタータ３に大電流が流れ、この大電流放電に伴って二次蓄電池１の端子間電圧が低下することが知られている。
本願発明者の分析によると、この高率放電時における二次蓄電池１の端子間電圧は、その時の二次蓄電池１の内部抵抗に電流を乗じた値の分だけ低下することが分かった。
エンジン起動時に二次蓄電池１からスタータ３および電装負荷４に必要な放電電流が流れた場合、内部抵抗が大きい二次蓄電池１は電圧降下が大きくなる。
【００１８】
二次蓄電池１の内部抵抗は、二次蓄電池１、たとえば、鉛蓄電池１Ａを構成する極板や電解液等の合成抵抗であるが、劣化が進行すると、内部抵抗が大きくなる傾向にある。その理由は、たとえば、鉛蓄電池１Ａについて述べると、格子腐食による正極板伸びや、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）や収縮等により、電極が不導体化することに起因する。
本願発明はかかる現象の知覚のもとに下記のごとく行なう。
【００１９】
第１方法および装置：電圧測定方式
図２に図解したフローチャートを参照して本発明の第１の方法について述べる。図２に図解したフローチャートは主として蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８の処理内容を示すフローチャートである。
【００２０】
ステップ１：準備段階
劣化判定の対象となる二次蓄電池１についての諸データを事前に求めて、蓄電池劣化判定装置８のメモリに記憶しておく。
そのようなデータとしては、後述する、スタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２、第２の電圧Ｖ２、劣化指標Ｙの判断データなどである。
【００２１】
ステップ２：初期端子電圧測定
図１に図解した蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８は、スタータ３によってエンジン１０を始動させる前の二次蓄電池１の初期端子電圧Ｖ０を蓄電池状態検出手段６を介して測定する。ここでは、蓄電池状態検出手段６は二次蓄電池１の端子電圧を測定する直流電圧計を含む。
蓄電池劣化判定装置８はしたがって、常時、連続的に、所定周期で蓄電池状態検出手段６を介して二次蓄電池１の端子電圧を入力し、スタータ３から起動信号Ｓ３を入力したとき（スタータ３の起動時ｔ０、たとえば、図５参照）、その直前の端子電圧を上記初期端子電圧Ｖ０として蓄電池劣化判定装置８内のメモリに記憶し、蓄電池劣化判定装置８内のタイマを起動する。
【００２２】
ステップ３：エンジン始動期間の二次蓄電池の端子電圧測定
蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８は、エンジン１０を始動するためにスタータ３に電流を流し始めた時点ｔ０を起点として、始動開始時点ｔ０から第１の所定の時間が経過した時ｔ１から第２の所定の時間が経過した時間ｔ２（たとえば、図５参照）までのエンジン始動期間における二次蓄電池１の端子間電圧Ｖ１を蓄電池状態検出手段６を介して測定する。
すなわち、蓄電池劣化判定装置８は、起動したタイマの時間がスタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１に到達した時から、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２に到達するまでの期間、所定の周期で、たとえば、１〜１００ｍｓ周期で、蓄電池状態検出手段６を介して二次蓄電池１の端子電圧Ｖ１（ｔ）を入力してメモリに記憶する。ｔは時間経過を示す記号である。
【００２３】
ステップ４：電圧差算出
蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８は、スタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１からスタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２の間、上記所定の周期で、ステップ３の処理に続けて、エンジン始動期間の二次蓄電池１の前記初期端子電圧Ｖ０から二次蓄電池１の測定端子電圧Ｖ１を減じて下記電圧差ΔＶを算出する。電圧差ΔＶの意味については後述する。
ΔＶ（ｔ）＝Ｖ０−Ｖ１（ｔ） ・・・（１）
【００２４】
ステップ５：補正電圧差算出
蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８は、好ましくは、スタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１からスタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２の間、上記所定の周期で、ステップ３の処理に続けて、上記電圧差ΔＶからさらに所定の電圧値Ｖ２を減じて、期間ｔ１〜ｔ２間の電圧差ΔＶt1-t2（ｔ）を算出する。すなわち下記を算出する。
電圧値Ｖ２については後述する。スタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１およびスタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２については後述する。また、期間ｔ１〜ｔ２間の電圧差ΔＶt1-t2 （ｔ）についても後述する。
ΔＶt1-t2 （ｔ）＝Ｖ０−Ｖ１（ｔ）−Ｖ２ ・・・（２）
【００２５】
ステップ６：劣化指標の算出
蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８は、スタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１からスタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２の間、上記所定の周期で、上記ステップ４の処理に続けて、期間ｔ１〜ｔ２間の電圧差ΔＶt1-t2 （ｔ）を期間ｔ１〜ｔ２の間連続して積分し、その積分値ΣΔＶt1-t2 （ｔ）を劣化指標Ｙとして算出する。
Ｙ＝ΣΔＶt1-t2 （ｔ） ・・・（３）
【００２６】
ステップ７：二次蓄電池の劣化判定
蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８は、期間ｔ１〜ｔ２の間にわたって算出した劣化指標Ｙの値により、二次蓄電池１の電池容量（電力容量または電流容量）の低下割合を判定する。
そのためには、事前に二次蓄電池１の劣化による電池容量の低下割合と劣化指標Ｙの値の関係を求めておき、それを蓄電池劣化判定装置８のメモリに記憶させておき、算出した劣化指標Ｙを参照して二次蓄電池１の劣化状態を判定する。
【００２７】
ステップ８：アイドリングストップ処理手段への結果出力
蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８の判定結果を、必要に応じて、アイドリングストップ処理手段７に出力する。
アイドリングストップ処理手段７は、車両が停止したとき、二次蓄電池１の電力容量がアイドリングストップを遂行することが可能か否かを判定して、アイドリングストップ可能ならば、電子制御するエンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）９を介してエンジン１０を停止させ、車両が再起動するとき、スタータ３を起動してエンジン１０を再起動させる。エンジン１０の起動によりオルタネータ２が発電し、二次蓄電池１に充電を行なう。
【００２８】
電圧差ΔＶの意味
ステップ４において、エンジン始動期間における二次蓄電池１の初期端子電圧Ｖ０から二次蓄電池１の測定端子電圧Ｖ１を差し引いて求めた電圧差ΔＶは、二次蓄電池１の内部抵抗に依存する値であり、そのときの二次蓄電池１の内部抵抗を示している。したがって、この電圧差ΔＶは基本的に二次蓄電池１の劣化状態を示している。
【００２９】
電圧差ΔＶ t1-t2 の意味
ステップ５において、所定の電圧値Ｖ２を差し引く理由は、二次蓄電池１の内部抵抗の初期値に相当する部分を除いて、劣化によって内部抵抗の増加分を求めるためである。換言すれば、所定の電圧値Ｖ２は二次蓄電池１の初期内部抵抗に対応する電圧である。
【００３０】
測定期間ｔ１〜ｔ２の意味
二次蓄電池１の端子電圧の初期測定値として、スタータ３の起動時ｔ０ではなく、スタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１の電圧測定値を用いるのは、本願発明者の分析によると、スタータ３に電流を流し始めた直後の内部抵抗の値と劣化割合との相関性が弱いため、この過程の内部抵抗の影響を除くためである。これについては図５を参照して後述する。
さらに、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２で二次蓄電池１の電圧測定を終了するのは、エンジン始動時間が二次蓄電池１や自動車や気温、特に、二次蓄電池１の温度といった多様な要因で大きく変化するため、ある一定の時間を限度として規定する為である。たとえば、スタータ３を起動してエンジン１０が掛かるまでの時間ｔ３まで二次蓄電池１の端子電圧測定を延長し、期間ｔ１〜ｔ３の二次蓄電池１の端子電圧を使用すると、内部抵抗がさほど増加していなくて、エンジン始動時間が長くなる場合、劣化指標Ｙの値が大きくなり、誤って二次蓄電池１の劣化状態を判断する可能性がでるので、エンジン１０の始動時Ｔ３の前の第２の所定時間ｔ２が経過するまでで二次蓄電池１の端子電圧の測定を打ち切り、上記電圧差ΔＶを求め、さらに期間ｔ１〜ｔ２の電圧差ΔＶt1-t2 を算出している。
【００３１】
スタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１は車両ごとに事前に定めておき、ステップ１において、蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８に記憶しておく。
同様に、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２も車両ごとに事前に定めておき、ステップ１において、蓄電池劣化判定装置８に記憶しておく。なお、上述したように、二次蓄電池１の周辺の温度を温度センサで測定し、測定温度が所定の温度を越えたときがスタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２以前の場合は温度超過時点で上記電圧測定期間を終了することができる。この場合、蓄電池状態検出手段６は、上述した二次蓄電池１の端子電圧を測定する直流電圧計の他に温度センサを含む。
【００３２】
以上のように、本発明の第１方法および装置によれば、二次蓄電池１の初期端子電圧およびエンジン起動期間の二次蓄電池１の端子電圧を測定して、これらから電圧差ΔＶ電圧差を算出し、さらに期間ｔ１〜ｔ２の電圧差ΔＶt1-t2 を算出し、期間ｔ１〜ｔ２の電圧差ΔＶt1-t2 を積分して、劣化指標Ｙを算出して、事前に求めておいた劣化指標Ｙと二次蓄電池１の電力容量との関係から二次蓄電池１の劣化状態を判定することができる。
【００３３】
本発明の第１方法および装置は、二次蓄電池１の端子電圧を、スタータ３の起動を起点として測定し、その後は蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８で演算処理を行なうだけである。蓄電池劣化判定装置８としては、たとえば、車両にすでに搭載されている電子制御するエンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）９、または、アイドリングストップ処理手段７の処理を行なうマイクロコンピュータなどの演算処理ユニットを活用することができ、二次蓄電池１の端子電圧を測定する機器の追加で済むから装置構成が簡単である。なお、上述したスタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２の前に二次蓄電池１の温度超過を検出するためる温度センサを追加したとしても、装置構成は、図１２を参照して述べた構成に比較して簡単である。
【００３４】
第２方法および装置：電圧・電流測定方式
図３に図解したフローチャートを参照して本発明の第２の方法および装置について述べる。図３に図解したフローチャートは主として蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８の処理内容を示すフローチャートである。
【００３５】
ステップ１１：準備段階
劣化判定の対象となる二次蓄電池１についての諸データを事前に求めて、蓄電池劣化判定装置８のメモリに記憶しておく。
そのようなデータとしては、上記スタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２、基準抵抗Ｒ２、劣化指標Ｚの判断データなどである。
【００３６】
ステップ１２：初期端子電圧測定
図１に図解した蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８は、スタータ３によってエンジン１０を始動させる直前の二次蓄電池１の初期端子電圧Ｖ０を蓄電池状態検出手段６を介して測定する。ここでは、蓄電池状態検出手段６は二次蓄電池の端子電圧を測定する直流電位計（直流電圧計）を含む。
蓄電池劣化判定装置８はしたがって、常時、連続的に、所定周期で蓄電池状態検出手段６を介して二次蓄電池１の端子電圧Ｖを入力し、スタータ３から起動信号Ｓ３を入力したとき（スタータ３の起動時ｔ０、たとえば、図５参照）、その直前の端子電圧を上記初期端子電圧Ｖ０として蓄電池劣化判定装置８内のメモリに記憶し、蓄電池劣化判定装置８内のタイマを起動する。
【００３７】
ステップ１３：エンジン始動期間の二次蓄電池の端子電圧および電流測定
蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８は、エンジン１０を始動するために、スタータ３に電流を流し始めた時点ｔ０を起点として、始動開始時点ｔ０から第１の所定の時間が経過した時ｔ１から第２の所定の時間が経過した時間ｔ２までのエンジン始動期間における二次蓄電池１の放電電流Ｉ１および二次蓄電池１の端子電圧Ｖ１を蓄電池状態検出手段６を介して測定する。したがって、蓄電池状態検出手段６は上記直流電位計（直流電圧計）の他、二次蓄電池１に流れる電流を測定する直流電流計を含む。なお、測定した放電電流Ｉ１は値が負（−）である。
すなわち、蓄電池劣化判定装置８は、起動したタイマの時間がスタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１に到達した時から、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２に到達するまでの期間、所定の周期で、たとえば、１〜１００ｍｓ周期で、蓄電池状態検出手段６を介して二次蓄電池１の端子電圧Ｖ１（ｔ）と二次蓄電池１の放電電流Ｉ１を入力してメモリに記憶する。ｔは時間経過を示す記号である。
【００３８】
ステップ１４：抵抗算出
蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８は、ステップ１３の処理に続けて、下式に基づいて期間ｔ１〜ｔ２における二次蓄電池１の内部抵抗値Ｒを算出する。
Ｒ＝｜（Ｖ０−Ｖ１）／Ｉ１｜ ・・・（４）
【００３９】
ステップ１５：抵抗差算出
蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８は、ステップ１４の処理に続けて、下記式に基づいて期間ｔ１〜ｔ２における抵抗差ΔＲを算出する。基準抵抗Ｒ２については後述する。
ΔＲ＝Ｒ−Ｒ２ ・・・（５）
【００４０】
ステップ１６：劣化指数の算出
蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８は、ステップ１５の処理に続けて、期間ｔ１〜ｔ２間の抵抗差ΔＲt1-t2 を期間ｔ１〜ｔ２について積分し、メモリに
一旦記憶し、最終的に、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２において、抵抗差ΔＲt1-t2 の積分値を劣化指標Ｚとして算出する。
Ｚ＝ΣΔＲt1-t2 （ｔ） ・・・（６）
【００４１】
ステップ１７：二次蓄電池の劣化判定
蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８は、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２の経過時、算出した劣化指標Ｚの値により、二次蓄電池１の電池容量（電力容量または電流容量）の低下割合を判定する。そのためには、事前に二次蓄電池１の劣化による電池容量の低下割合と劣化指標Ｚの値の関係を求めておき、ステップ１１において、それを蓄電池劣化判定装置８のメモリに記憶させておき、算出した劣化指標Ｚを参照して二次蓄電池１の劣化状態を判定する。
【００４２】
ステップ１８：アイドリングストップ処理手段への結果出力
蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８の判定結果を、必要に応じて、アイドリングストップ処理手段７に出力する。
アイドリングストップ処理手段７は、車両が停止したとき、二次蓄電池１の電力容量がアイドリングストップを遂行することが可能か否かを判定して、アイドリングストップ可能ならば、電子制御するエンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）９を介してエンジン１０を停止させ、車両が再起動するとき、スタータ３を起動してエンジン１０を再起動させる。エンジン１０の起動によりオルタネータ２が発電し、二次蓄電池１に充電を行なう。
【００４３】
抵抗および抵抗差ΔＲの意味
ステップ１４において算出した抵抗Ｒは基本的に二次蓄電池１の劣化状態を示している。
さらにステップ１５において、基準抵抗値Ｒ２を差し引く理由は、第１の方法および装置における第２電圧Ｖ２と同様、内部抵抗の初期値に相当する部分を除いて、劣化によって内部抵抗の増加分を求めるためである。換言すれば、基準抵抗値Ｒ２は初期内部抵抗に対応している。
【００４４】
測定期間ｔ１〜ｔ２の意味
第１の方法において述べたと同じ理由である。すなわち、スタータ３の起動時ｔ０ではなく、スタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１の電圧測定値を用いるのは、本願発明者の分析によると、スタータ３に電流を流し始めた直後の内部抵抗の値と劣化割合との相関性が弱いため、この過程の内部抵抗の影響を除くためである。さらに、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２で二次蓄電池１の電圧測定を終了するのは、エンジン始動時間が二次蓄電池１や自動車や気温、特に、二次蓄電池１の温度といった多様な要因で大きく変化するため、ある一定の時間を限度として規定する為である。たとえば、スタータ３を起動してエンジン１０が掛かるまでの時間ｔ３まで二次蓄電池１の端子電圧測定を延長し、期間ｔ１〜ｔ３の二次蓄電池１の端子電圧を使用すると、内部抵抗がさほど増加していなくて、エンジン始動時間が長くなる場合、劣化指標Ｚの値が大きくなり、誤って二次蓄電池１の劣化状態を判断する可能性がでるので、エンジン１０の始動時Ｔ３の前の第２の所定時間ｔ２が経過するまでで二次蓄電池１の端子電圧の測定を打ち切り、上記抵抗差ΔＲを求め、劣化指標Ｚを算出する。
【００４５】
上記同様、スタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１は車両ごとに事前に定めておき、蓄電池劣化判定装置８のメモリに記憶しておく。同様に、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２も車両ごとに事前に定めておき、蓄電池劣化判定装置８のメモリに記憶しておく。なお、上述したように、二次蓄電池１の周辺の温度を測定し、測定温度が所定の温度を越えたときがスタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２以前の場合は温度超過時点で上記電圧測定期間を終了することができる。
【００４６】
以上のように、本発明の第２方法および装置によれば、二次蓄電池１の初期端子電圧およびエンジン起動期間の二次蓄電池１の端子電圧と二次蓄電池１の放電電流を測定して、期間ｔ１〜ｔ２の抵抗差ΔＲt1-t2 を算出し、それを積分して劣化指標Ｚを算出して、事前に求めておいた劣化指標Ｚと二次蓄電池１の電力容量との関係から二次蓄電池１の劣化状態を判定することができる。
【００４７】
本発明の第２方法および装置は、二次蓄電池１の端子電圧および放電電流を測定し、スタータ３の起動を起点として測定し、その後は蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８で演算処理を行なうだけである。蓄電池劣化判定装置８としては、たとえば、車両にすでに搭載されている電子制御するエンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）９、または、アイドリングストップ処理手段７の処理を行なうマイクロコンピュータなどの演算処理ユニットを活用することができ、二次蓄電池１の端子電圧を測定する機器の追加で済むから装置構成が簡単である。なお、上述したスタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２の前に二次蓄電池１の温度超過を検出するためる温度センサを追加したとしても、装置構成は、図１２を参照して述べた構成に比較して簡単である。
【００４８】
第２方法および装置と第１方法および装置とを比較すると、第２方法および装置は二次蓄電池１の端子電圧と放電電流とを用いて二次蓄電池１の劣化状態を示す内部抵抗を直接算出しているので、二次蓄電池１の劣化状態をより正確に測定できる。ただし、蓄電池状態検出手段６として直流電流計が追加されるので、装置構成は多少複雑になる。
【００４９】
以下、上述した本発明の実施例を下記に述べる。
【００５０】
第１実施例
図４〜図８を参照して本発明の第１実施例について述べる。本発明の第１実施例は図３を参照して述べた第１方法および装置を実施した例である。
【００５１】
図４は図１に図解した蓄電池の劣化判定装置を実現した第１実施例の構成図であり、二次蓄電池１の１例としての鉛蓄電池１Ａ、スタータ３、電子制御するエンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）９、蓄電池状態検出手段６の１例としての第１の蓄電池状態検出手段６Ａと、蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８の１例としての第１の蓄電池劣化判定装置８Ａを図解した図である。
本発明の蓄電池の劣化判定装置は、第１の蓄電池状態検出手段６Ａと第１の蓄電池劣化判定装置８Ａとで構成される。
【００５２】
第１の蓄電池劣化判定装置８Ａは、Ａ／Ｄ変換器８１と、ディジタル入力部８２と、演算処理ユニット（ＣＰＵ）８３と、インタフェースユニット（Ｉ／Ｆ）８５と、出力装置８６を有する。
第１の蓄電池状態検出手段６Ａは、鉛蓄電池１Ａの端子電圧を測定する直流電圧計６１を有する。
【００５３】
第１の蓄電池状態検出手段６Ａには必要に応じて温度センサ６２を含めることができる。温度センサ６２はたとえば、サーミスタ、測温抵抗体、熱電対などの１００°Ｃ以下の比較的低温を測定する温度センサを用いることができる。
温度センサ６２の使用は必須ではないが、車両の温度、好適には鉛蓄電池１Ａの温度または鉛蓄電池１Ａの周囲の温度、あるいは、エンジンルーム内の温度を測定し、測定温度が所定の値を越えたとき、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２の経過前に期間ｔ１〜ｔ２の処理を打ち切る判定に使用する。
【００５４】
直流電圧計６１および温度センサ６２の検出信号はＡ／Ｄ変換器８１に入力されてＣＰＵ８３に取り込まれ、スタータ３の起動信号Ｓ３および電子制御するエンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）９の起動／停止信号Ｓ９がディジタル入力部８２を介してＣＰＵ８３に取り込まれる。
ＣＰＵ８３は、図２に図解した種々の演算処理を行なう演算処理部の他に、メモリ、タイマなどを有する。
メモリには、上述したスタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２、第２電圧Ｖ２、劣化指標Ｙとの評価を行なうデータなどが記憶されている。また、メモリは初期測定電圧Ｖ０の記憶、エンジン始動期間ｔ１〜ｔ２の間の劣化指標Ｙを算出するための積分結果の保存などに使用される。
タイマはスタータ３の起動時ｔ０からのスタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１およびスタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２の計時処理を行なう。
ＣＰＵ８３は図２に図解した処理を行い、劣化判定結果を、インタフェースユニット（Ｉ／Ｆ）８５からアイドリングストップ処理手段７に出力する。
ＣＰＵ８３が測定した初期端子電圧Ｖ０、エンジン始動期間ｔ１〜ｔ２の間に測定して端子電圧Ｖ１、電圧差ΔＶなどは、必要に応じて、出力装置８６、たとえば、表示装置に出力することができる。
【００５５】
第１の蓄電池劣化判定装置８Ａは、アイドリングストップ処理手段７、電子制御するエンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）９、あるいは、車両に搭載されたマイクロコンピュータなどと共用することができる。したがって、第１の蓄電池劣化判定装置８Ａを共用した場合、付加される機器は、直流電圧計６１と、必要に応じて温度センサ６２だけであり、設備価格は高騰しない。
【００５６】
第１実施例において、図４に図解した装置を用いて、二次蓄電池１として各種の蓄電池について加速劣化試験サンプルについて実際に自動車のエンジンを始動したときの鉛蓄電池１Ａの端子電圧波形を測定した。
その後、蓄電池の残量試験を行って、各種の蓄電池の電池容量（電力容量または電流容量）を測定した。
【００５７】
試験サンプルとしての鉛蓄電池１Ａは、１２Ｖ液式鉛電池（型番７５Ｄ２３Ｒ）で、新品時の電池容量は５５Ａｈである。
図５は各種の蓄電池についての加速劣化試験サンプルから求めた電圧差ΔＶの結果を示すグラフである。
劣化試験サンプルのサイクル数としては、図５に図解したように、曲線ＣＶ１に示した０サイクル（新品）、曲線ＣＶ２に示した１５００サイクル、曲線ＣＶ３に示した３０００サイクル、曲線ＣＶ４に示した３９３２サイクルの４種類であり、鉛蓄電池１Ａの劣化の程度が異なっている。加速寿命試験サイクル数が大きいほど、電圧差ΔＶが大きくなっていることが分かる。
【００５８】
図６（Ａ）〜（Ｄ）参照して測定したエンジン始動波形から劣化指標Ｙを求める手順を示す。
図６（Ａ）は、エンジン始動時の電圧波形の一例であり、図４の装置を用いて、図２のステップ２における、エンジン始動前（スタータ３の起動時ｔ０前）電圧Ｖ０を求める。
図６（Ｂ）は、図４の装置を用いて図２のステップ３における、エンジン始動時の波形Ｖ１をＶ０から差し引き、０以上となるものを示している。
図６（Ｃ）は、図４の装置を用いて図２のステップ４における、図６（Ｂ）で求めたＶ０−Ｖ１からＶ２を差し引いた波形ΔＶを求めている。第１実施例においては、鉛蓄電池１Ａの初期内部抵抗を示す電圧Ｖ２は、たとえば、１Ｖとした。
図６（Ｄ）は、スタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１とスタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２を規定し、図４の装置を用いてこの期間のみの波形を抜き出したものである。第１実施例においてはスタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１は０．１５秒とし、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２は０．７５秒とした。
【００５９】
図７は図５に図解した加速劣化試験サイクルに対する電池容量と劣化指標Ｙの関係を示す。曲線Ａは劣化指標Ｙを示し、曲線Ｂは電池容量を示す。
図８は劣化指標Ｙと電池容量との関係を示すグラフである。図８の図解から分かるように、劣化指標Ｙと電池容量の相関関係は非常に強く、劣化指標Ｙを参照して電池の劣化程度を正確に判断することが可能である。したがって、図８に図解したデータを第１の蓄電池劣化判定装置８ＡのＣＰＵ８３のメモリに記憶しておき、算出した劣化指標Ｙを参照して鉛蓄電池１Ａの劣化状態（電池容量）を判断することができる。
【００６０】
第２実施例
図９〜図１１を参照して本発明の第１実施例について述べる。本発明の第２実施例は図４を参照して述べた第２方法および装置を実施した例である。
【００６１】
図９は図１に図解した蓄電池の劣化判定装置を実現した第２実施例の構成図であり、二次蓄電池１の１例としての鉛蓄電池１Ａ、スタータ３、電子制御するエンジン電子制御ユニット９、蓄電池状態検出手段６の１例としての第２の蓄電池状態検出手段６Ｂと、蓄電池劣化判定装置８の１例としての第２の蓄電池劣化判定装置８Ｂを図解した図である。
本発明の蓄電池の劣化判定装置は、第２の蓄電池状態検出手段６Ｂと第２の蓄電池劣化判定装置８Ｂとで構成される。
【００６２】
第２の蓄電池劣化判定装置８Ｂは、Ａ／Ｄ変換器８１と、ディジタル入力部８２と、演算処理ユニット（ＣＰＵ）８４と、インタフェースユニット（Ｉ／Ｆ）８５と、出力装置８６を有する。図４に図解した第１の蓄電池劣化判定装置８Ａと第２の蓄電池劣化判定装置８Ｂとを比較すると、図２に図解した処理を行なう演算処理ユニット（ＣＰＵ）８３を図３に図解した処理を行なう演算処理ユニット（ＣＰＵ）８４に代えただけである。
第２の蓄電池状態検出手段６Ｂは、鉛蓄電池１Ａの端子電圧を測定する直流電圧計６１と、鉛蓄電池１Ａの電流を測定する直流電流計６３とを有する。
【００６３】
第２の蓄電池状態検出手段６Ｂには、第１の蓄電池状態検出手段６Ａと同様、必要に応じて温度センサ６２を含めることができる。温度センサ６２は第１実施例において述べたものと同様である。第２実施例においても、温度センサ６２の使用は必須ではないが、車両の温度、好適には鉛蓄電池１Ａの温度または鉛蓄電池１Ａの周囲の温度、あるいは、エンジルルーム内の温度を測定し、測定温度が所定の値を越えたとき、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２の経過前に期間ｔ１〜ｔ２の処理を打ち切る判定に使用する。
【００６４】
直流電圧計６１および直流電流計６３、および、必要に応じて、温度センサ６２の検出信号はＡ／Ｄ変換器８１に入力されてＣＰＵ８４に取り込まれ、スタータ３の起動信号Ｓ３および電子制御するエンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）９の起動／停止信号Ｓ９がディジタル入力部８２を介してＣＰＵ８４に取り込まれる。
ＣＰＵ８４は、ＣＰＵ８３と同様、図３に図解した種々の演算処理を行なう演算処理部の他に、メモリ、タイマなどを有する。
メモリには、上述したスタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２、基準抵抗値Ｒ、劣化指標Ｚとの評価を行なうデータなどが記憶されている。また、メモリは初期測定電圧Ｖ０の記憶、エンジン始動期間ｔ１〜ｔ２の間の劣化指標Ｙを算出するための積分結果の保存などに使用される。
タイマはスタータ３の起動時ｔ０からのスタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１およびスタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２の計時処理を行なう。
ＣＰＵ８４は図３に図解した処理を行い、劣化判定結果を、インタフェースユニット（Ｉ／Ｆ）８５からアイドリングストップ処理手段７に出力する。
ＣＰＵ８４が測定した初期端子電圧Ｖ０、エンジン始動期間ｔ１〜ｔ２の間に測定して端子電圧Ｖ１、抵抗値Ｒ、抵抗差ΔＲなどは、必要に応じて、ＣＰＵ８４から出力装置８６、たとえば、表示装置に出力することができる。
【００６５】
第２の蓄電池劣化判定装置８Ｂは、第１の蓄電池劣化判定装置８Ａと同様、アイドリングストップ処理手段７、電子制御するエンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）９、あるいは、車両に搭載されたマイクロコンピュータなどと共用することができる。したがって、第２の蓄電池劣化判定装置８Ｂを共用した場合、付加される機器は、直流電圧計６１と、直流電流計６３と、必要に応じて温度センサ６２だけであり、設備価格は高騰しない。
【００６６】
第２実施例においても、各種の加速劣化試験サンプルを用いて、実際に自動車のエンジンを始動したときの電圧波形及び電流波形を測定した。試験サンプルは、第１実施例と同様である。
【００６７】
測定したエンジン始動波形から劣化指標Ｚを求める手順を示す。
図１０（Ａ）は、エンジン始動時の電圧及び電流波形の一例で示すグラフであり、図９に図解した装置がステップ１２の処理によって、エンジン始動前電圧Ｖ０を求める。
図１０（Ｂ）は、図９に図解したＣＰＵ８４がステップ１３の処理において算出した鉛蓄電池１Ａの内部抵抗Ｒを示すグラフである。
図１０（Ｃ）は、図１０（Ｂ）に図解した図９の装置でステップ１４において求めた内部抵抗算出値Ｒから基準抵抗値Ｒ２を差し引いた抵抗差ΔＲを示すグラフである。この実施例においては、基準抵抗値Ｒ２を０．００５Ωとした。
図１０（Ｄ）は、スタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１とスタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２を規定し、図９に図解した装置でこの期間ｔ１〜ｔ２のみの波形を抜き出した波形図である。本実施例では、スタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１を０．１５秒とし、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２を０．４５秒とした。これらの時間とＣＰＵ８４のメモリに記憶されている。
【００６８】
図１１は、加速劣化試験サンプルでの電池容量と、抵抗差ΔＲを積分した算出した劣化指標Ｚの関係を示すグラフである。
図１１の図解から分かるように、劣化指標Ｚと電池容量の相関関係は非常に強く、この関係を用いて、図９にＣＰＵ８３において電池の劣化程度を正確に判断することができる。
【００６９】
本発明の実施に際しては、上述した実施例に限定されず、種々の変形態様をとることができる。したがって、本願発明は図面を参照して述べた上記記述に限定されるものではない。
本発明の蓄電池の劣化判定方法および装置で劣化判定の対象とする蓄電池は、上述した鉛蓄電池に限らず、二次蓄電池であれば、種々の蓄電池に適用できる。 したがって、本発明の蓄電池の劣化判定方法および装置を、種々のエンジン始動を伴う車両、たとえば、エンジン始動を伴う大型バスや大型トラック、ハイブリッド自動車、アイドリングストップ機能を有する普通車や軽自動等に、広く適用することが可能である。
【００７０】
【発明の効果】
本発明によれば、エンジン始動時の蓄電池の端子間電圧を測定することにより、簡便に蓄電池の劣化判定を行うことが可能である。したがって、非常に低価格で、かつ、場所をとらずに、蓄電池の劣化判定を実施できる。
【００７１】
また本発明によれば、エンジン始動時の蓄電池の端子間電圧及び電流を測定することにより、簡便に蓄電池の劣化判定を行うことが可能である。従って、低コストで蓄電池の劣化判定装置を提供することが可能となる。
【００７２】
本発明の蓄電池の劣化判定装置を上記種々の車両に適用した時、その適用により、価格の高騰は回避でき、また、装置構成が簡単であるから大量生産に適しており、大量生産により装置コストを格段に低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明の蓄電池の劣化判定装置の構成図である。
【図２】 図２は本発明の蓄電池の劣化判定方法の第１の実施の形態を示すフローチャートである。
【図３】 図３は本発明の蓄電池の劣化判定方法の第２の実施の形態を示すフローチャートである。
【図４】 図４は本発明の第１実施例の蓄電池の劣化判定装置の構成図である。
【図５】 図５は各種の蓄電池についての加速劣化試験サンプルから求めた電圧差ΔＶの結果を示すグラフである。
【図６】 図６（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の第１実施例の特性データを図解したグラフである。
【図７】 図７は本発明の第１実施例の加速サイクル試験のサイクル数（横軸）と、電力容量および劣化指標との関係を図解したグラフである。
【図８】 図８は本発明の第１実施例の劣化指標と二次蓄電池の電池容量との関係を示したグラフである。
【図９】 図９は本発明の第２実施例の蓄電池の劣化判定装置の構成図である。
【図１０】 図１０（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の第２実施例の特性データを図解したグラフである。
【図１１】 図１１は本発明の第２実施例の加速劣化試験サンプルでの電池容量と劣化指標の関係を示すグラフである。
【図１２】 図１２は従来の蓄電池の劣化判定装置の構成図である。
【符号の説明】
１・・二次蓄電池、１Ａ・・鉛蓄電池
２・・オルタネータ
３・・スタータ
４・・電装負荷
６、６Ａ、６Ｂ・・蓄電池状態検出手段
６１・・直流電圧計、６２・・温度センサ、６３・・直流電流計
７・・アイドリングストップ処理手段
８、８Ａ、８Ｂ・・蓄電池劣化判定装置
８１・・Ａ／Ｄ変換器、８２・・ディジタル入力部、
８３、８４・・演算処理ユニット（ＣＰＵ）
８５・・インタフェースユニット（Ｉ／Ｆ）、８６・・出力装置
９・・エンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）、１０・・エンジン
【発明の属する技術分野】
本発明は蓄電池の劣化（電池容量）判定方法および装置に関する。
本発明は特に、車両に搭載した蓄電池の劣化判定方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載される電装負荷の増大とともに、ＣＯ2 の排出削減、ＮＯx の削減などの環境保全対策が要求され、車両が停止したとき極力、エンジン（内燃機関）を停止させて、ＣＯ2 の排出削減、ＮＯx の削減を図るアイドリングストップ機能を搭載した車両の研究とその実用化が鋭意行なわれている。
【０００３】
そのようなアイドリングストップを実施したとき、車両の再始動時に車載のスタータを再始動させ、車両の電装負荷に供給できるだけの残存容量がないと、アイドリングストップ後、車両は再始動できず、交通障害を起こす可能性がある。したがって、アイドリングストップするには、車載の蓄電池の残存容量が再始動するのに十分なことを知る必要がある。そのため、車載の蓄電池の残存容量を判定する種々の方法と装置が提案されている（たとえば、特開昭５３−１２７６４６公報、特開昭６３−２７７７６号公報、特開平１−３９０６８号公報、特許第２５３６２５７号公報、特開平８−１９１０３号公報、特開平９−１７１０６５号公報など）。
【０００４】
自動車などの車両に搭載した蓄電池、たとえば、鉛蓄電池は劣化により電池容量（電力容量または電流容量）が減少するため、蓄電池の充電状態（満充電状態の電流容量）を把握したとしても、その蓄電池から必要な電力が得られない場合がある。たとえば、蓄電池の開放電圧値により充電状態を把握（測定）した結果、充電状態が５０％であったとしても、蓄電池そのものが蓄えられる電池容量が初期（新品）状態の８０％に低下していたとすると、実際に蓄電池から放電できる容量は、初期（新品）状態の４０％になる。このように、蓄電池の状態を判定するためには、充電状態の判定と共に蓄電池の劣化状態（電池容量）の判定が必要となる。
【０００５】
このような蓄電池の劣化判定方法の１つとして、鉛蓄電池の内部インピーダンスを測定し、内部インピーダンスから蓄電池の劣化状態を判定する方法が知られている。そのような判定装置の例を図１２に示す。
【０００６】
図１２に図解した内部インピーダンス測定装置１００は、演算処理ユニット（ＣＰＵ）１０３がＤ／Ａ変換器を介して交流電流発生回路１０１から交流電流を直流カットコンデンサＣ１を介して鉛蓄電池１Ａに流し込み、印加した交流電流に応答した交流電圧を直流カットコンデンサＣ２、Ｃ３を介して高利得増幅器１０２で測定し、ＣＰＵ１０３が高利得増幅器１０２の測定結果をＡ／Ｄ変換器を介して読み取り、ＣＰＵ１０３において測定した電圧を既知の電流値で除算して鉛蓄電池１Ａの内部抵抗値を算出する。
ＣＰＵ１０３は、測定した内部インピーダンスの増加の割合に応じて鉛蓄電池１Ａの劣化状態を判定する。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭５３−１２７６４６公報
【特許文献２】
特開昭６３−２７７７６号公報
【特許文献３】
特開平１−３９０６８号公報
【特許文献４】
特許第２５３６２５７号公報
【特許文献５】
特開平８−１９１０３号公報
【特許文献６】
特開平９−１７１０６５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図１２を参照して述べた方法および装置は、正確に鉛蓄電池１Ａの劣化状態を判断できる方法であるが、交流電流発生回路１０１、高利得増幅器１０２等の回路が必要となり、装置価格が高くなるという傾向がある。
一般の乗用車、自動車などの車両にそのような装置を適用した場合、車両の価格が高騰することになり、経済的な観点から一般の車両に搭載するには、低価格で蓄電池の劣化を測定可能な方法と装置が望まれている。
【０００９】
本発明の目的は、簡単な方法で蓄電池の劣化状態を判定可能な方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、装置構成が簡単で低価格で蓄電池の劣化状態を判定可能な装置を提供することにある。
【００１０】
【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、少なくとも内燃機関を起動するスタータに給電する二次蓄電池の劣化状態を判定する方法であって、
Ａ．前記スタータの起動直前の前記二次蓄電池の端子電圧を初期端子電圧として測定し、
Ｂ．前記スタータが起動して前記内燃機関が起動するまでの間の前記内燃機関始動期間の間であって、前記スタータの起動時から第１の時間経過後から第２の時間経過前の間、連続的に、
Ｂ１．前記二次蓄電池の端子電圧（Ｖ１）を測定し、
Ｂ２．前記初期端子電圧（Ｖ０）から前記測定した二次蓄電池の端子電圧（Ｖ１）を減じて電圧差（ΔＶ）を算出し、
Ｂ３．該電圧差（ΔＶ）から前記二次蓄電池の初期内部抵抗に対応する予め求めた電圧（Ｖ２）を減じ、
Ｂ４．該減じた値を積分し、
Ｃ．前記スタータの起動時から第１の時間経過後から第２の時間経過前の間、連続的に積分した値を劣化指標（Ｙ）として、事前に求めた前記二次蓄電池の劣化による電池容量の低下の割合と劣化指標（Ｙ）の値との関係に基づき、前記二次蓄電池の劣化状態を判定する、
蓄電池の劣化判定方法が提供される。
【００１１】
好ましくは、前記スタータの起動時から第１の時間経過後から第２の時間経過前の間、前記二次蓄電池の温度または前記二次蓄電池の周囲の温度を測定し、該測定した温度が所定の温度を越えたとき、前記工程Ｂの処理を中断して、前記工程Ｃの処理を行なう。
【００１２】
本発明の第２の観点によれば、上記第１の観点の蓄電池の劣化判定方法を実施する装置が提供される。
【００１３】
本発明の第３の観点によれば、少なくとも内燃機関を起動するスタータに給電する二次蓄電池の劣化状態（電池容量）を判定する方法であって、
Ａ．前記スタータの起動直前の前記二次蓄電池の端子電圧を初期端子電圧として測定し、
Ｂ．前記スタータが起動して前記内燃機関が起動するまでの間の前記内燃機関始動期間の間であって、前記スタータの起動時から第１の時間経過後から第２の時間経過前の間、連続的に、
Ｂ１．前記二次蓄電池の端子電圧（Ｖ１）および電流（Ｉ１）を測定し、
Ｂ２．前記初期端子電圧（Ｖ０）から前記測定した二次蓄電池の端子電圧（Ｖ１）を減じて、該減じた値を前記測定電流（Ｉ１）で除し、その絶対値をとって前記二次蓄電池の内部抵抗（Ｒ）を算出し、
Ｂ３．該内部抵抗（Ｒ）から前記二次蓄電池の初期内部抵抗に対応する予め求めた抵抗値（Ｒ２）を減じ、
Ｂ４．該減じた値を積分し、
Ｃ．前記スタータの起動時から第１の時間経過後から第２の時間経過前の間、連続的に積分した値を劣化指標（Ｚ）として、事前に求めた前記二次蓄電池の劣化による電池容量の低下の割合と劣化指標（Ｙ）の値との関係に基づき、前記二次蓄電池の劣化状態を判定する、
蓄電池の劣化判定方法が提供される。
【００１４】
本発明の第４の観点によれば、上記第３の観点の蓄電池の劣化判定方法を実施する装置が提供される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について述べる。
図１は自動車などの車両に搭載される、二次蓄電池１、たとえば、鉛蓄電池１Ａと、エンジン（内燃機関、ＥＧＮ）１０と、このエンジン１０を電子制御するエンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）９と、エンジン１０を起動するスタータ３と、エンジン１０の回転によって発電するオルタネータ２と、電装負荷４の回路構成を示す。
電装負荷４は、空調機、各種ランプ、音響装置、ナビゲータなどである。
図１は上述した機器の他に、蓄電池状態検出手段６と、蓄電池劣化判定装置（または、状態判定装置）８と、アイドリングストップ処理手段７を図解しているが、これらについては後述する。
【００１６】
図１において、二次蓄電池１からスタータ３、電装負荷４、蓄電池劣化判定装置（または、状態判定装置）８、アイドリングストップ処理手段７に給電されている。したがって、車両がアイドリングストップするとき、二次蓄電池１はこれらの負荷へ給電する電力容量を有している必要がある。
オルタネータ２は、車両が走行していないときなど、エンジン１０が起動しているときエンジン１０の回転によって発電した電力を二次蓄電池１に給電する（二次蓄電池１を充電する）。
【００１７】
自動車などに搭載された内燃機関（エンジン）をスタータ３を用いて起動する時に、数秒間ではあるが二次蓄電池１からスタータ３に大電流が流れ、この大電流放電に伴って二次蓄電池１の端子間電圧が低下することが知られている。
本願発明者の分析によると、この高率放電時における二次蓄電池１の端子間電圧は、その時の二次蓄電池１の内部抵抗に電流を乗じた値の分だけ低下することが分かった。
エンジン起動時に二次蓄電池１からスタータ３および電装負荷４に必要な放電電流が流れた場合、内部抵抗が大きい二次蓄電池１は電圧降下が大きくなる。
【００１８】
二次蓄電池１の内部抵抗は、二次蓄電池１、たとえば、鉛蓄電池１Ａを構成する極板や電解液等の合成抵抗であるが、劣化が進行すると、内部抵抗が大きくなる傾向にある。その理由は、たとえば、鉛蓄電池１Ａについて述べると、格子腐食による正極板伸びや、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）や収縮等により、電極が不導体化することに起因する。
本願発明はかかる現象の知覚のもとに下記のごとく行なう。
【００１９】
第１方法および装置：電圧測定方式
図２に図解したフローチャートを参照して本発明の第１の方法について述べる。図２に図解したフローチャートは主として蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８の処理内容を示すフローチャートである。
【００２０】
ステップ１：準備段階
劣化判定の対象となる二次蓄電池１についての諸データを事前に求めて、蓄電池劣化判定装置８のメモリに記憶しておく。
そのようなデータとしては、後述する、スタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２、第２の電圧Ｖ２、劣化指標Ｙの判断データなどである。
【００２１】
ステップ２：初期端子電圧測定
図１に図解した蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８は、スタータ３によってエンジン１０を始動させる前の二次蓄電池１の初期端子電圧Ｖ０を蓄電池状態検出手段６を介して測定する。ここでは、蓄電池状態検出手段６は二次蓄電池１の端子電圧を測定する直流電圧計を含む。
蓄電池劣化判定装置８はしたがって、常時、連続的に、所定周期で蓄電池状態検出手段６を介して二次蓄電池１の端子電圧を入力し、スタータ３から起動信号Ｓ３を入力したとき（スタータ３の起動時ｔ０、たとえば、図５参照）、その直前の端子電圧を上記初期端子電圧Ｖ０として蓄電池劣化判定装置８内のメモリに記憶し、蓄電池劣化判定装置８内のタイマを起動する。
【００２２】
ステップ３：エンジン始動期間の二次蓄電池の端子電圧測定
蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８は、エンジン１０を始動するためにスタータ３に電流を流し始めた時点ｔ０を起点として、始動開始時点ｔ０から第１の所定の時間が経過した時ｔ１から第２の所定の時間が経過した時間ｔ２（たとえば、図５参照）までのエンジン始動期間における二次蓄電池１の端子間電圧Ｖ１を蓄電池状態検出手段６を介して測定する。
すなわち、蓄電池劣化判定装置８は、起動したタイマの時間がスタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１に到達した時から、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２に到達するまでの期間、所定の周期で、たとえば、１〜１００ｍｓ周期で、蓄電池状態検出手段６を介して二次蓄電池１の端子電圧Ｖ１（ｔ）を入力してメモリに記憶する。ｔは時間経過を示す記号である。
【００２３】
ステップ４：電圧差算出
蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８は、スタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１からスタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２の間、上記所定の周期で、ステップ３の処理に続けて、エンジン始動期間の二次蓄電池１の前記初期端子電圧Ｖ０から二次蓄電池１の測定端子電圧Ｖ１を減じて下記電圧差ΔＶを算出する。電圧差ΔＶの意味については後述する。
ΔＶ（ｔ）＝Ｖ０−Ｖ１（ｔ） ・・・（１）
【００２４】
ステップ５：補正電圧差算出
蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８は、好ましくは、スタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１からスタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２の間、上記所定の周期で、ステップ３の処理に続けて、上記電圧差ΔＶからさらに所定の電圧値Ｖ２を減じて、期間ｔ１〜ｔ２間の電圧差ΔＶt1-t2（ｔ）を算出する。すなわち下記を算出する。
電圧値Ｖ２については後述する。スタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１およびスタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２については後述する。また、期間ｔ１〜ｔ２間の電圧差ΔＶt1-t2 （ｔ）についても後述する。
ΔＶt1-t2 （ｔ）＝Ｖ０−Ｖ１（ｔ）−Ｖ２ ・・・（２）
【００２５】
ステップ６：劣化指標の算出
蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８は、スタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１からスタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２の間、上記所定の周期で、上記ステップ４の処理に続けて、期間ｔ１〜ｔ２間の電圧差ΔＶt1-t2 （ｔ）を期間ｔ１〜ｔ２の間連続して積分し、その積分値ΣΔＶt1-t2 （ｔ）を劣化指標Ｙとして算出する。
Ｙ＝ΣΔＶt1-t2 （ｔ） ・・・（３）
【００２６】
ステップ７：二次蓄電池の劣化判定
蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８は、期間ｔ１〜ｔ２の間にわたって算出した劣化指標Ｙの値により、二次蓄電池１の電池容量（電力容量または電流容量）の低下割合を判定する。
そのためには、事前に二次蓄電池１の劣化による電池容量の低下割合と劣化指標Ｙの値の関係を求めておき、それを蓄電池劣化判定装置８のメモリに記憶させておき、算出した劣化指標Ｙを参照して二次蓄電池１の劣化状態を判定する。
【００２７】
ステップ８：アイドリングストップ処理手段への結果出力
蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８の判定結果を、必要に応じて、アイドリングストップ処理手段７に出力する。
アイドリングストップ処理手段７は、車両が停止したとき、二次蓄電池１の電力容量がアイドリングストップを遂行することが可能か否かを判定して、アイドリングストップ可能ならば、電子制御するエンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）９を介してエンジン１０を停止させ、車両が再起動するとき、スタータ３を起動してエンジン１０を再起動させる。エンジン１０の起動によりオルタネータ２が発電し、二次蓄電池１に充電を行なう。
【００２８】
電圧差ΔＶの意味
ステップ４において、エンジン始動期間における二次蓄電池１の初期端子電圧Ｖ０から二次蓄電池１の測定端子電圧Ｖ１を差し引いて求めた電圧差ΔＶは、二次蓄電池１の内部抵抗に依存する値であり、そのときの二次蓄電池１の内部抵抗を示している。したがって、この電圧差ΔＶは基本的に二次蓄電池１の劣化状態を示している。
【００２９】
電圧差ΔＶ t1-t2 の意味
ステップ５において、所定の電圧値Ｖ２を差し引く理由は、二次蓄電池１の内部抵抗の初期値に相当する部分を除いて、劣化によって内部抵抗の増加分を求めるためである。換言すれば、所定の電圧値Ｖ２は二次蓄電池１の初期内部抵抗に対応する電圧である。
【００３０】
測定期間ｔ１〜ｔ２の意味
二次蓄電池１の端子電圧の初期測定値として、スタータ３の起動時ｔ０ではなく、スタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１の電圧測定値を用いるのは、本願発明者の分析によると、スタータ３に電流を流し始めた直後の内部抵抗の値と劣化割合との相関性が弱いため、この過程の内部抵抗の影響を除くためである。これについては図５を参照して後述する。
さらに、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２で二次蓄電池１の電圧測定を終了するのは、エンジン始動時間が二次蓄電池１や自動車や気温、特に、二次蓄電池１の温度といった多様な要因で大きく変化するため、ある一定の時間を限度として規定する為である。たとえば、スタータ３を起動してエンジン１０が掛かるまでの時間ｔ３まで二次蓄電池１の端子電圧測定を延長し、期間ｔ１〜ｔ３の二次蓄電池１の端子電圧を使用すると、内部抵抗がさほど増加していなくて、エンジン始動時間が長くなる場合、劣化指標Ｙの値が大きくなり、誤って二次蓄電池１の劣化状態を判断する可能性がでるので、エンジン１０の始動時Ｔ３の前の第２の所定時間ｔ２が経過するまでで二次蓄電池１の端子電圧の測定を打ち切り、上記電圧差ΔＶを求め、さらに期間ｔ１〜ｔ２の電圧差ΔＶt1-t2 を算出している。
【００３１】
スタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１は車両ごとに事前に定めておき、ステップ１において、蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８に記憶しておく。
同様に、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２も車両ごとに事前に定めておき、ステップ１において、蓄電池劣化判定装置８に記憶しておく。なお、上述したように、二次蓄電池１の周辺の温度を温度センサで測定し、測定温度が所定の温度を越えたときがスタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２以前の場合は温度超過時点で上記電圧測定期間を終了することができる。この場合、蓄電池状態検出手段６は、上述した二次蓄電池１の端子電圧を測定する直流電圧計の他に温度センサを含む。
【００３２】
以上のように、本発明の第１方法および装置によれば、二次蓄電池１の初期端子電圧およびエンジン起動期間の二次蓄電池１の端子電圧を測定して、これらから電圧差ΔＶ電圧差を算出し、さらに期間ｔ１〜ｔ２の電圧差ΔＶt1-t2 を算出し、期間ｔ１〜ｔ２の電圧差ΔＶt1-t2 を積分して、劣化指標Ｙを算出して、事前に求めておいた劣化指標Ｙと二次蓄電池１の電力容量との関係から二次蓄電池１の劣化状態を判定することができる。
【００３３】
本発明の第１方法および装置は、二次蓄電池１の端子電圧を、スタータ３の起動を起点として測定し、その後は蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８で演算処理を行なうだけである。蓄電池劣化判定装置８としては、たとえば、車両にすでに搭載されている電子制御するエンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）９、または、アイドリングストップ処理手段７の処理を行なうマイクロコンピュータなどの演算処理ユニットを活用することができ、二次蓄電池１の端子電圧を測定する機器の追加で済むから装置構成が簡単である。なお、上述したスタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２の前に二次蓄電池１の温度超過を検出するためる温度センサを追加したとしても、装置構成は、図１２を参照して述べた構成に比較して簡単である。
【００３４】
第２方法および装置：電圧・電流測定方式
図３に図解したフローチャートを参照して本発明の第２の方法および装置について述べる。図３に図解したフローチャートは主として蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８の処理内容を示すフローチャートである。
【００３５】
ステップ１１：準備段階
劣化判定の対象となる二次蓄電池１についての諸データを事前に求めて、蓄電池劣化判定装置８のメモリに記憶しておく。
そのようなデータとしては、上記スタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２、基準抵抗Ｒ２、劣化指標Ｚの判断データなどである。
【００３６】
ステップ１２：初期端子電圧測定
図１に図解した蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８は、スタータ３によってエンジン１０を始動させる直前の二次蓄電池１の初期端子電圧Ｖ０を蓄電池状態検出手段６を介して測定する。ここでは、蓄電池状態検出手段６は二次蓄電池の端子電圧を測定する直流電位計（直流電圧計）を含む。
蓄電池劣化判定装置８はしたがって、常時、連続的に、所定周期で蓄電池状態検出手段６を介して二次蓄電池１の端子電圧Ｖを入力し、スタータ３から起動信号Ｓ３を入力したとき（スタータ３の起動時ｔ０、たとえば、図５参照）、その直前の端子電圧を上記初期端子電圧Ｖ０として蓄電池劣化判定装置８内のメモリに記憶し、蓄電池劣化判定装置８内のタイマを起動する。
【００３７】
ステップ１３：エンジン始動期間の二次蓄電池の端子電圧および電流測定
蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８は、エンジン１０を始動するために、スタータ３に電流を流し始めた時点ｔ０を起点として、始動開始時点ｔ０から第１の所定の時間が経過した時ｔ１から第２の所定の時間が経過した時間ｔ２までのエンジン始動期間における二次蓄電池１の放電電流Ｉ１および二次蓄電池１の端子電圧Ｖ１を蓄電池状態検出手段６を介して測定する。したがって、蓄電池状態検出手段６は上記直流電位計（直流電圧計）の他、二次蓄電池１に流れる電流を測定する直流電流計を含む。なお、測定した放電電流Ｉ１は値が負（−）である。
すなわち、蓄電池劣化判定装置８は、起動したタイマの時間がスタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１に到達した時から、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２に到達するまでの期間、所定の周期で、たとえば、１〜１００ｍｓ周期で、蓄電池状態検出手段６を介して二次蓄電池１の端子電圧Ｖ１（ｔ）と二次蓄電池１の放電電流Ｉ１を入力してメモリに記憶する。ｔは時間経過を示す記号である。
【００３８】
ステップ１４：抵抗算出
蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８は、ステップ１３の処理に続けて、下式に基づいて期間ｔ１〜ｔ２における二次蓄電池１の内部抵抗値Ｒを算出する。
Ｒ＝｜（Ｖ０−Ｖ１）／Ｉ１｜ ・・・（４）
【００３９】
ステップ１５：抵抗差算出
蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８は、ステップ１４の処理に続けて、下記式に基づいて期間ｔ１〜ｔ２における抵抗差ΔＲを算出する。基準抵抗Ｒ２については後述する。
ΔＲ＝Ｒ−Ｒ２ ・・・（５）
【００４０】
ステップ１６：劣化指数の算出
蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８は、ステップ１５の処理に続けて、期間ｔ１〜ｔ２間の抵抗差ΔＲt1-t2 を期間ｔ１〜ｔ２について積分し、メモリに
一旦記憶し、最終的に、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２において、抵抗差ΔＲt1-t2 の積分値を劣化指標Ｚとして算出する。
Ｚ＝ΣΔＲt1-t2 （ｔ） ・・・（６）
【００４１】
ステップ１７：二次蓄電池の劣化判定
蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８は、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２の経過時、算出した劣化指標Ｚの値により、二次蓄電池１の電池容量（電力容量または電流容量）の低下割合を判定する。そのためには、事前に二次蓄電池１の劣化による電池容量の低下割合と劣化指標Ｚの値の関係を求めておき、ステップ１１において、それを蓄電池劣化判定装置８のメモリに記憶させておき、算出した劣化指標Ｚを参照して二次蓄電池１の劣化状態を判定する。
【００４２】
ステップ１８：アイドリングストップ処理手段への結果出力
蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８の判定結果を、必要に応じて、アイドリングストップ処理手段７に出力する。
アイドリングストップ処理手段７は、車両が停止したとき、二次蓄電池１の電力容量がアイドリングストップを遂行することが可能か否かを判定して、アイドリングストップ可能ならば、電子制御するエンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）９を介してエンジン１０を停止させ、車両が再起動するとき、スタータ３を起動してエンジン１０を再起動させる。エンジン１０の起動によりオルタネータ２が発電し、二次蓄電池１に充電を行なう。
【００４３】
抵抗および抵抗差ΔＲの意味
ステップ１４において算出した抵抗Ｒは基本的に二次蓄電池１の劣化状態を示している。
さらにステップ１５において、基準抵抗値Ｒ２を差し引く理由は、第１の方法および装置における第２電圧Ｖ２と同様、内部抵抗の初期値に相当する部分を除いて、劣化によって内部抵抗の増加分を求めるためである。換言すれば、基準抵抗値Ｒ２は初期内部抵抗に対応している。
【００４４】
測定期間ｔ１〜ｔ２の意味
第１の方法において述べたと同じ理由である。すなわち、スタータ３の起動時ｔ０ではなく、スタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１の電圧測定値を用いるのは、本願発明者の分析によると、スタータ３に電流を流し始めた直後の内部抵抗の値と劣化割合との相関性が弱いため、この過程の内部抵抗の影響を除くためである。さらに、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２で二次蓄電池１の電圧測定を終了するのは、エンジン始動時間が二次蓄電池１や自動車や気温、特に、二次蓄電池１の温度といった多様な要因で大きく変化するため、ある一定の時間を限度として規定する為である。たとえば、スタータ３を起動してエンジン１０が掛かるまでの時間ｔ３まで二次蓄電池１の端子電圧測定を延長し、期間ｔ１〜ｔ３の二次蓄電池１の端子電圧を使用すると、内部抵抗がさほど増加していなくて、エンジン始動時間が長くなる場合、劣化指標Ｚの値が大きくなり、誤って二次蓄電池１の劣化状態を判断する可能性がでるので、エンジン１０の始動時Ｔ３の前の第２の所定時間ｔ２が経過するまでで二次蓄電池１の端子電圧の測定を打ち切り、上記抵抗差ΔＲを求め、劣化指標Ｚを算出する。
【００４５】
上記同様、スタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１は車両ごとに事前に定めておき、蓄電池劣化判定装置８のメモリに記憶しておく。同様に、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２も車両ごとに事前に定めておき、蓄電池劣化判定装置８のメモリに記憶しておく。なお、上述したように、二次蓄電池１の周辺の温度を測定し、測定温度が所定の温度を越えたときがスタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２以前の場合は温度超過時点で上記電圧測定期間を終了することができる。
【００４６】
以上のように、本発明の第２方法および装置によれば、二次蓄電池１の初期端子電圧およびエンジン起動期間の二次蓄電池１の端子電圧と二次蓄電池１の放電電流を測定して、期間ｔ１〜ｔ２の抵抗差ΔＲt1-t2 を算出し、それを積分して劣化指標Ｚを算出して、事前に求めておいた劣化指標Ｚと二次蓄電池１の電力容量との関係から二次蓄電池１の劣化状態を判定することができる。
【００４７】
本発明の第２方法および装置は、二次蓄電池１の端子電圧および放電電流を測定し、スタータ３の起動を起点として測定し、その後は蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８で演算処理を行なうだけである。蓄電池劣化判定装置８としては、たとえば、車両にすでに搭載されている電子制御するエンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）９、または、アイドリングストップ処理手段７の処理を行なうマイクロコンピュータなどの演算処理ユニットを活用することができ、二次蓄電池１の端子電圧を測定する機器の追加で済むから装置構成が簡単である。なお、上述したスタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２の前に二次蓄電池１の温度超過を検出するためる温度センサを追加したとしても、装置構成は、図１２を参照して述べた構成に比較して簡単である。
【００４８】
第２方法および装置と第１方法および装置とを比較すると、第２方法および装置は二次蓄電池１の端子電圧と放電電流とを用いて二次蓄電池１の劣化状態を示す内部抵抗を直接算出しているので、二次蓄電池１の劣化状態をより正確に測定できる。ただし、蓄電池状態検出手段６として直流電流計が追加されるので、装置構成は多少複雑になる。
【００４９】
以下、上述した本発明の実施例を下記に述べる。
【００５０】
第１実施例
図４〜図８を参照して本発明の第１実施例について述べる。本発明の第１実施例は図３を参照して述べた第１方法および装置を実施した例である。
【００５１】
図４は図１に図解した蓄電池の劣化判定装置を実現した第１実施例の構成図であり、二次蓄電池１の１例としての鉛蓄電池１Ａ、スタータ３、電子制御するエンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）９、蓄電池状態検出手段６の１例としての第１の蓄電池状態検出手段６Ａと、蓄電池劣化判定装置（状態判定装置）８の１例としての第１の蓄電池劣化判定装置８Ａを図解した図である。
本発明の蓄電池の劣化判定装置は、第１の蓄電池状態検出手段６Ａと第１の蓄電池劣化判定装置８Ａとで構成される。
【００５２】
第１の蓄電池劣化判定装置８Ａは、Ａ／Ｄ変換器８１と、ディジタル入力部８２と、演算処理ユニット（ＣＰＵ）８３と、インタフェースユニット（Ｉ／Ｆ）８５と、出力装置８６を有する。
第１の蓄電池状態検出手段６Ａは、鉛蓄電池１Ａの端子電圧を測定する直流電圧計６１を有する。
【００５３】
第１の蓄電池状態検出手段６Ａには必要に応じて温度センサ６２を含めることができる。温度センサ６２はたとえば、サーミスタ、測温抵抗体、熱電対などの１００°Ｃ以下の比較的低温を測定する温度センサを用いることができる。
温度センサ６２の使用は必須ではないが、車両の温度、好適には鉛蓄電池１Ａの温度または鉛蓄電池１Ａの周囲の温度、あるいは、エンジンルーム内の温度を測定し、測定温度が所定の値を越えたとき、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２の経過前に期間ｔ１〜ｔ２の処理を打ち切る判定に使用する。
【００５４】
直流電圧計６１および温度センサ６２の検出信号はＡ／Ｄ変換器８１に入力されてＣＰＵ８３に取り込まれ、スタータ３の起動信号Ｓ３および電子制御するエンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）９の起動／停止信号Ｓ９がディジタル入力部８２を介してＣＰＵ８３に取り込まれる。
ＣＰＵ８３は、図２に図解した種々の演算処理を行なう演算処理部の他に、メモリ、タイマなどを有する。
メモリには、上述したスタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２、第２電圧Ｖ２、劣化指標Ｙとの評価を行なうデータなどが記憶されている。また、メモリは初期測定電圧Ｖ０の記憶、エンジン始動期間ｔ１〜ｔ２の間の劣化指標Ｙを算出するための積分結果の保存などに使用される。
タイマはスタータ３の起動時ｔ０からのスタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１およびスタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２の計時処理を行なう。
ＣＰＵ８３は図２に図解した処理を行い、劣化判定結果を、インタフェースユニット（Ｉ／Ｆ）８５からアイドリングストップ処理手段７に出力する。
ＣＰＵ８３が測定した初期端子電圧Ｖ０、エンジン始動期間ｔ１〜ｔ２の間に測定して端子電圧Ｖ１、電圧差ΔＶなどは、必要に応じて、出力装置８６、たとえば、表示装置に出力することができる。
【００５５】
第１の蓄電池劣化判定装置８Ａは、アイドリングストップ処理手段７、電子制御するエンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）９、あるいは、車両に搭載されたマイクロコンピュータなどと共用することができる。したがって、第１の蓄電池劣化判定装置８Ａを共用した場合、付加される機器は、直流電圧計６１と、必要に応じて温度センサ６２だけであり、設備価格は高騰しない。
【００５６】
第１実施例において、図４に図解した装置を用いて、二次蓄電池１として各種の蓄電池について加速劣化試験サンプルについて実際に自動車のエンジンを始動したときの鉛蓄電池１Ａの端子電圧波形を測定した。
その後、蓄電池の残量試験を行って、各種の蓄電池の電池容量（電力容量または電流容量）を測定した。
【００５７】
試験サンプルとしての鉛蓄電池１Ａは、１２Ｖ液式鉛電池（型番７５Ｄ２３Ｒ）で、新品時の電池容量は５５Ａｈである。
図５は各種の蓄電池についての加速劣化試験サンプルから求めた電圧差ΔＶの結果を示すグラフである。
劣化試験サンプルのサイクル数としては、図５に図解したように、曲線ＣＶ１に示した０サイクル（新品）、曲線ＣＶ２に示した１５００サイクル、曲線ＣＶ３に示した３０００サイクル、曲線ＣＶ４に示した３９３２サイクルの４種類であり、鉛蓄電池１Ａの劣化の程度が異なっている。加速寿命試験サイクル数が大きいほど、電圧差ΔＶが大きくなっていることが分かる。
【００５８】
図６（Ａ）〜（Ｄ）参照して測定したエンジン始動波形から劣化指標Ｙを求める手順を示す。
図６（Ａ）は、エンジン始動時の電圧波形の一例であり、図４の装置を用いて、図２のステップ２における、エンジン始動前（スタータ３の起動時ｔ０前）電圧Ｖ０を求める。
図６（Ｂ）は、図４の装置を用いて図２のステップ３における、エンジン始動時の波形Ｖ１をＶ０から差し引き、０以上となるものを示している。
図６（Ｃ）は、図４の装置を用いて図２のステップ４における、図６（Ｂ）で求めたＶ０−Ｖ１からＶ２を差し引いた波形ΔＶを求めている。第１実施例においては、鉛蓄電池１Ａの初期内部抵抗を示す電圧Ｖ２は、たとえば、１Ｖとした。
図６（Ｄ）は、スタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１とスタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２を規定し、図４の装置を用いてこの期間のみの波形を抜き出したものである。第１実施例においてはスタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１は０．１５秒とし、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２は０．７５秒とした。
【００５９】
図７は図５に図解した加速劣化試験サイクルに対する電池容量と劣化指標Ｙの関係を示す。曲線Ａは劣化指標Ｙを示し、曲線Ｂは電池容量を示す。
図８は劣化指標Ｙと電池容量との関係を示すグラフである。図８の図解から分かるように、劣化指標Ｙと電池容量の相関関係は非常に強く、劣化指標Ｙを参照して電池の劣化程度を正確に判断することが可能である。したがって、図８に図解したデータを第１の蓄電池劣化判定装置８ＡのＣＰＵ８３のメモリに記憶しておき、算出した劣化指標Ｙを参照して鉛蓄電池１Ａの劣化状態（電池容量）を判断することができる。
【００６０】
第２実施例
図９〜図１１を参照して本発明の第１実施例について述べる。本発明の第２実施例は図４を参照して述べた第２方法および装置を実施した例である。
【００６１】
図９は図１に図解した蓄電池の劣化判定装置を実現した第２実施例の構成図であり、二次蓄電池１の１例としての鉛蓄電池１Ａ、スタータ３、電子制御するエンジン電子制御ユニット９、蓄電池状態検出手段６の１例としての第２の蓄電池状態検出手段６Ｂと、蓄電池劣化判定装置８の１例としての第２の蓄電池劣化判定装置８Ｂを図解した図である。
本発明の蓄電池の劣化判定装置は、第２の蓄電池状態検出手段６Ｂと第２の蓄電池劣化判定装置８Ｂとで構成される。
【００６２】
第２の蓄電池劣化判定装置８Ｂは、Ａ／Ｄ変換器８１と、ディジタル入力部８２と、演算処理ユニット（ＣＰＵ）８４と、インタフェースユニット（Ｉ／Ｆ）８５と、出力装置８６を有する。図４に図解した第１の蓄電池劣化判定装置８Ａと第２の蓄電池劣化判定装置８Ｂとを比較すると、図２に図解した処理を行なう演算処理ユニット（ＣＰＵ）８３を図３に図解した処理を行なう演算処理ユニット（ＣＰＵ）８４に代えただけである。
第２の蓄電池状態検出手段６Ｂは、鉛蓄電池１Ａの端子電圧を測定する直流電圧計６１と、鉛蓄電池１Ａの電流を測定する直流電流計６３とを有する。
【００６３】
第２の蓄電池状態検出手段６Ｂには、第１の蓄電池状態検出手段６Ａと同様、必要に応じて温度センサ６２を含めることができる。温度センサ６２は第１実施例において述べたものと同様である。第２実施例においても、温度センサ６２の使用は必須ではないが、車両の温度、好適には鉛蓄電池１Ａの温度または鉛蓄電池１Ａの周囲の温度、あるいは、エンジルルーム内の温度を測定し、測定温度が所定の値を越えたとき、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２の経過前に期間ｔ１〜ｔ２の処理を打ち切る判定に使用する。
【００６４】
直流電圧計６１および直流電流計６３、および、必要に応じて、温度センサ６２の検出信号はＡ／Ｄ変換器８１に入力されてＣＰＵ８４に取り込まれ、スタータ３の起動信号Ｓ３および電子制御するエンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）９の起動／停止信号Ｓ９がディジタル入力部８２を介してＣＰＵ８４に取り込まれる。
ＣＰＵ８４は、ＣＰＵ８３と同様、図３に図解した種々の演算処理を行なう演算処理部の他に、メモリ、タイマなどを有する。
メモリには、上述したスタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２、基準抵抗値Ｒ、劣化指標Ｚとの評価を行なうデータなどが記憶されている。また、メモリは初期測定電圧Ｖ０の記憶、エンジン始動期間ｔ１〜ｔ２の間の劣化指標Ｙを算出するための積分結果の保存などに使用される。
タイマはスタータ３の起動時ｔ０からのスタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１およびスタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２の計時処理を行なう。
ＣＰＵ８４は図３に図解した処理を行い、劣化判定結果を、インタフェースユニット（Ｉ／Ｆ）８５からアイドリングストップ処理手段７に出力する。
ＣＰＵ８４が測定した初期端子電圧Ｖ０、エンジン始動期間ｔ１〜ｔ２の間に測定して端子電圧Ｖ１、抵抗値Ｒ、抵抗差ΔＲなどは、必要に応じて、ＣＰＵ８４から出力装置８６、たとえば、表示装置に出力することができる。
【００６５】
第２の蓄電池劣化判定装置８Ｂは、第１の蓄電池劣化判定装置８Ａと同様、アイドリングストップ処理手段７、電子制御するエンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）９、あるいは、車両に搭載されたマイクロコンピュータなどと共用することができる。したがって、第２の蓄電池劣化判定装置８Ｂを共用した場合、付加される機器は、直流電圧計６１と、直流電流計６３と、必要に応じて温度センサ６２だけであり、設備価格は高騰しない。
【００６６】
第２実施例においても、各種の加速劣化試験サンプルを用いて、実際に自動車のエンジンを始動したときの電圧波形及び電流波形を測定した。試験サンプルは、第１実施例と同様である。
【００６７】
測定したエンジン始動波形から劣化指標Ｚを求める手順を示す。
図１０（Ａ）は、エンジン始動時の電圧及び電流波形の一例で示すグラフであり、図９に図解した装置がステップ１２の処理によって、エンジン始動前電圧Ｖ０を求める。
図１０（Ｂ）は、図９に図解したＣＰＵ８４がステップ１３の処理において算出した鉛蓄電池１Ａの内部抵抗Ｒを示すグラフである。
図１０（Ｃ）は、図１０（Ｂ）に図解した図９の装置でステップ１４において求めた内部抵抗算出値Ｒから基準抵抗値Ｒ２を差し引いた抵抗差ΔＲを示すグラフである。この実施例においては、基準抵抗値Ｒ２を０．００５Ωとした。
図１０（Ｄ）は、スタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１とスタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２を規定し、図９に図解した装置でこの期間ｔ１〜ｔ２のみの波形を抜き出した波形図である。本実施例では、スタータ３の起動時ｔ０から第１の所定時間経過後の時間ｔ１を０．１５秒とし、スタータ３の起動時ｔ０から第２の所定時間経過後の時間ｔ２を０．４５秒とした。これらの時間とＣＰＵ８４のメモリに記憶されている。
【００６８】
図１１は、加速劣化試験サンプルでの電池容量と、抵抗差ΔＲを積分した算出した劣化指標Ｚの関係を示すグラフである。
図１１の図解から分かるように、劣化指標Ｚと電池容量の相関関係は非常に強く、この関係を用いて、図９にＣＰＵ８３において電池の劣化程度を正確に判断することができる。
【００６９】
本発明の実施に際しては、上述した実施例に限定されず、種々の変形態様をとることができる。したがって、本願発明は図面を参照して述べた上記記述に限定されるものではない。
本発明の蓄電池の劣化判定方法および装置で劣化判定の対象とする蓄電池は、上述した鉛蓄電池に限らず、二次蓄電池であれば、種々の蓄電池に適用できる。 したがって、本発明の蓄電池の劣化判定方法および装置を、種々のエンジン始動を伴う車両、たとえば、エンジン始動を伴う大型バスや大型トラック、ハイブリッド自動車、アイドリングストップ機能を有する普通車や軽自動等に、広く適用することが可能である。
【００７０】
【発明の効果】
本発明によれば、エンジン始動時の蓄電池の端子間電圧を測定することにより、簡便に蓄電池の劣化判定を行うことが可能である。したがって、非常に低価格で、かつ、場所をとらずに、蓄電池の劣化判定を実施できる。
【００７１】
また本発明によれば、エンジン始動時の蓄電池の端子間電圧及び電流を測定することにより、簡便に蓄電池の劣化判定を行うことが可能である。従って、低コストで蓄電池の劣化判定装置を提供することが可能となる。
【００７２】
本発明の蓄電池の劣化判定装置を上記種々の車両に適用した時、その適用により、価格の高騰は回避でき、また、装置構成が簡単であるから大量生産に適しており、大量生産により装置コストを格段に低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明の蓄電池の劣化判定装置の構成図である。
【図２】 図２は本発明の蓄電池の劣化判定方法の第１の実施の形態を示すフローチャートである。
【図３】 図３は本発明の蓄電池の劣化判定方法の第２の実施の形態を示すフローチャートである。
【図４】 図４は本発明の第１実施例の蓄電池の劣化判定装置の構成図である。
【図５】 図５は各種の蓄電池についての加速劣化試験サンプルから求めた電圧差ΔＶの結果を示すグラフである。
【図６】 図６（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の第１実施例の特性データを図解したグラフである。
【図７】 図７は本発明の第１実施例の加速サイクル試験のサイクル数（横軸）と、電力容量および劣化指標との関係を図解したグラフである。
【図８】 図８は本発明の第１実施例の劣化指標と二次蓄電池の電池容量との関係を示したグラフである。
【図９】 図９は本発明の第２実施例の蓄電池の劣化判定装置の構成図である。
【図１０】 図１０（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の第２実施例の特性データを図解したグラフである。
【図１１】 図１１は本発明の第２実施例の加速劣化試験サンプルでの電池容量と劣化指標の関係を示すグラフである。
【図１２】 図１２は従来の蓄電池の劣化判定装置の構成図である。
【符号の説明】
１・・二次蓄電池、１Ａ・・鉛蓄電池
２・・オルタネータ
３・・スタータ
４・・電装負荷
６、６Ａ、６Ｂ・・蓄電池状態検出手段
６１・・直流電圧計、６２・・温度センサ、６３・・直流電流計
７・・アイドリングストップ処理手段
８、８Ａ、８Ｂ・・蓄電池劣化判定装置
８１・・Ａ／Ｄ変換器、８２・・ディジタル入力部、
８３、８４・・演算処理ユニット（ＣＰＵ）
８５・・インタフェースユニット（Ｉ／Ｆ）、８６・・出力装置
９・・エンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）、１０・・エンジン
Claims (8)
- 少なくとも内燃機関を起動するスタータに給電する二次蓄電池の劣化状態（電池容量）を判定する方法であって、
Ａ．前記スタータの起動直前の前記二次蓄電池の端子電圧を初期端子電圧として測定し、
Ｂ．前記スタータが起動して前記内燃機関が起動するまでの間の前記内燃機関始動期間の間であって、前記スタータの起動時から第１の時間経過後から第２の時間経過前の間、連続的に、
Ｂ１．前記二次蓄電池の端子電圧（Ｖ１）を測定し、
Ｂ２．前記初期端子電圧（Ｖ０）から前記測定した二次蓄電池の端子電圧（Ｖ１）を減じて電圧差（ΔＶ＝Ｖ０−Ｖ１）を算出し、
Ｂ３．該電圧差（ΔＶ）から前記二次蓄電池の初期内部抵抗に対応する予め求めた電圧（Ｖ２）を減じ、
Ｂ４．該減じた値を積分し、
Ｃ．前記スタータの起動時から前記第１の時間経過後から前記第２の時間経過前の間、連続的に積分した値を劣化指標（Ｙ）として、事前に求めた前記二次蓄電池の劣化による電池容量の低下の割合と劣化指標（Ｙ）の値との関係に基づき、前記二次蓄電池の劣化状態を判定する、
蓄電池の劣化判定方法。 - 前記スタータの起動時から前記第１の時間経過後から前記第２の時間経過前の間、前記二次蓄電池の温度または前記二次蓄電池の周囲の温度を測定し、該測定した温度が所定の温度を越えたとき、前記工程Ｂの処理を中断して、前記工程Ｃの処理を行なう、
請求項１記載の蓄電池の劣化判定方法。 - 少なくとも内燃機関を起動するスタータに給電する二次蓄電池の劣化状態を判定する装置であって、
前記スタータの起動直前の前記二次蓄電池の端子電圧を初期端子電圧として測定する第１手段と、
前記スタータが起動して前記内燃機関が起動するまでの間の前記内燃機関始動期間の間であって、前記スタータの起動時から第１の時間経過後から第２の時間経過前の間、連続的に下記の処理を行なう第２手段であって、当該第２手段は、
前記二次蓄電池の端子電圧（Ｖ１）を測定し、
前記初期端子電圧（Ｖ０）から前記測定した二次蓄電池の端子電圧（Ｖ１）を減じて電圧差（ΔＶ＝Ｖ０−Ｖ１）を算出し、
該電圧差（ΔＶ）から前記二次蓄電池の初期内部抵抗に対応する予め求めた電圧（Ｖ２）を減じ、
該減じた値を積分する、第２手段と、
前記スタータの起動時から前記第１の時間経過後から前記第２の時間経過前の間、連続的に積分した値を劣化指標（Ｙ）として、事前に求めた前記二次蓄電池の劣化による電池容量の低下の割合と劣化指標（Ｙ）の値との関係に基づき、前記二次蓄電池の劣化状態を判定する第３手段と
を具備する、蓄電池の劣化判定装置。 - 前記スタータの起動時から前記第１の時間経過後から前記第２の時間経過前の間、前記二次蓄電池の温度または前記二次蓄電池の周囲の温度を測定し、該測定した温度が所定の温度を越えたとき、前記第２手段の処理を中断して、前記第３手段の処理を行なわせる第４手段をさらに有する、
請求項３記載の蓄電池の劣化判定装置。 - 少なくとも内燃機関を起動するスタータに給電する二次蓄電池の劣化状態（電池容量）を判定する方法であって、
Ａ．前記スタータの起動直前の前記二次蓄電池の端子電圧を初期端子電圧として測定し、
Ｂ．前記スタータが起動して前記内燃機関が起動するまでの間の前記内燃機関始動期間の間であって、前記スタータの起動時から第１の時間経過後から第２の時間経過前の間、連続的に、
Ｂ１．前記二次蓄電池の端子電圧（Ｖ１）および電流（Ｉ１）を測定し、
Ｂ２．前記初期端子電圧（Ｖ０）から前記測定した二次蓄電池の端子電圧（Ｖ１）を減じて、該減じた値を前記測定電流（Ｉ１）で除し、その絶対値をとって前記二次蓄電池の内部抵抗（Ｒ）を算出し、
Ｂ３．該内部抵抗（Ｒ）から前記二次蓄電池の初期内部抵抗に対応する予め求めた抵抗値（Ｒ２）を減じ、
Ｂ４．該減じた値を積分し、
Ｃ．前記スタータの起動時から前記第１の時間経過後から前記第２の時間経過前の間、連続的に積分した値を劣化指標（Ｚ）として、事前に求めた前記二次蓄電池の劣化による電池容量の低下の割合と劣化指標（Ｙ）の値との関係に基づき、前記二次蓄電池の劣化状態を判定する、
蓄電池の劣化判定方法。 - 前記スタータの起動時から前記第１の時間経過後から前記第２の時間経過前の間、前記二次蓄電池の温度または前記二次蓄電池の周囲の温度を測定し、該測定した温度が所定の温度を越えたとき、前記工程Ｂの処理を中断して、前記工程Ｃの処理を行なう、
請求項５記載の蓄電池の劣化判定方法。 - 少なくとも内燃機関を起動するスタータに給電する二次蓄電池の劣化状態（電池容量）を判定する装置であって、
前記スタータの起動直前の前記二次蓄電池の端子電圧を初期端子電圧として測定する第１手段と、
前記スタータが起動して前記内燃機関が起動するまでの間の前記内燃機関始動期間の間であって、前記スタータの起動時から第１の時間経過後から第２の時間経過前の間、連続的に下記の処理を行なう第２手段であって、当該第２手段が、
前記二次蓄電池の端子電圧（Ｖ１）および電流（Ｉ１）を測定し、
前記初期端子電圧（Ｖ０）から前記測定した二次蓄電池の端子電圧（Ｖ１）を減じて、該減じた値を前記測定電流（Ｉ１）で除し、その絶対値をとって前記二次蓄電池の内部抵抗（Ｒ）を算出し、
該内部抵抗（Ｒ）から前記二次蓄電池の初期内部抵抗に対応する予め求めた抵抗値（Ｒ２）を減じ、
該減じた値を積分する、第２手段と、
前記スタータの起動時から前記第１の時間経過後から前記第２の時間経過前の間、連続的に積分した値を劣化指標（Ｚ）として、事前に求めた前記二次蓄電池の劣化による電池容量の低下の割合と劣化指標（Ｙ）の値との関係に基づき、前記二次蓄電池の劣化状態を判定する第３手段と
を具備する蓄電池の劣化判定装置。 - 前記スタータの起動時から前記第１の時間経過後から前記第２の時間経過前の間、前記二次蓄電池の温度または前記二次蓄電池の周囲の温度を測定し、該測定した温度が所定の温度を越えたとき、前記第２手段の処理を中断して、前記第３手段の処理を行なわせる第４手段をさらに有する、
請求項７記載の蓄電池の劣化判定装置。
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