JP4062301B2

JP4062301B2 - 車両用電源装置

Info

Publication number: JP4062301B2
Application number: JP2004336457A
Authority: JP
Inventors: 博明小野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-11-19
Filing date: 2004-11-19
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2024-11-19
Also published as: DE102005055165A1; JP2006144676A; US20060108971A1

Description

本発明は、二次電池を搭載する車両用電源装置における二次電池管理方式に関する。

車両用バッテリーの残存容量演算方式としては種々の方法が知られている。特に、たとえば下記の特許文献１に記載されるようなバッテリーの充放電電流を検出して積算する電流積算方式は、バッテリ電圧を用いたものに比べて精度に優れるため、残存容量（ＳＯＣ）演算方式として広く用いられている。しかしながら、この電流積算方式では積算誤差が累積するために定期的に残存容量ＳＯＣを更新する必要があり、そのために下記の特許文献２などの種々の方法が公知となっている。

この電流積算方式以外の残存容量決定方式において、バッテリ開放電圧値すなわち充放電電流が０の場合のバッテリ電圧値を用いることは非常に有益であるが、バッテリ開放電圧値には電池分極などの時間遅れ電圧成分が影響するため、この悪影響をできるだけ排除した形式でバッテリ開放電圧値を求めることが好適である。大電流（数百Ａ以上）かつ短期間（１秒未満）で行われるエンジン始動時には、バッテリ電圧降下成分に含まれる分極電圧の影響が少ないことが知られており、エンジン始動時におけるバッテリ電圧値と始動電流値とからなるデータペアを残存容量演算に用いることが好適であることが公知となっている。たとえばこのデータペアを含むバッテリ電圧とバッテリ電流とのデータ群を用いて電池内部抵抗（以下、電池抵抗とも称する）やバッテリ開放電圧値を求め、これら電池抵抗とバッテリ開放電圧値とに基づいて残存容量を決定する方式が公知となっている。この場合、既述したように正確な電池抵抗やバッテリ開放電圧値を得るために、バッテリ内部の電圧降下成分のうち分極電圧成分の影響をできるだけ排除することにより、バッテリ内部の電圧降下に含まれる抵抗電圧降下成分の割合を高める努力が必要であり、このため上述したエンジン始動時のバッテリ電圧値と始動電流値とからなるデータペアの採取が特に重要となる。

また、電池抵抗の大きさによりバッテリ劣化度合いを判定する技術も上記特許文献１などにより言及されている。この場合も、電池抵抗は、上記と同様に電池分極電圧の影響をできるだけ排除すべく、エンジン始動時のバッテリ電圧値と始動電流値とからなるデータペアの採取が非常に重要となる。
特開２００４−８５５７４号公報特開２００４−６５２６９号公報

上記したようにバッテリの残存容量や劣化度合いの判定のためにエンジン始動時にバッテリ電圧（エンジン始動時バッテリ電圧）と始動電流とのデータペアを計測し、このエンジン始動時のデータペアを含むＶ−Ｉデータペア集合を用いてバッテリの劣化状態やバッテリの残存容量を確定する場合、上記したエンジン始動時のデータペア、もしくは、このエンジン始動時バッテリ状態量を用いて演算された電池抵抗値やバッテリ開放電圧値、もしくは、これらのエンジン始動時のデータペアや電池抵抗値やバッテリ開放電圧値を用いて演算されたバッテリの残存容量やバッテリ劣化度合いに関する情報は、少なくとも次回のエンジン始動時までは保持され、用いられることになる。

しかしながら、車両ではしばしばバッテリ交換を行う必要性が生じる。この場合、上記した過去のエンジン始動時のデータペア又はそれから演算した電池情報は、これらの情報を揮発メモリで保持していた場合には消去され、これらの情報を不揮発メモリで保持していた場合には交換後のバッテリの実態にそぐわないデータとなってしまう。

その結果、バッテリ交換後、次のエンジン始動が行われてこの新しいバッテリに関するエンジン始動時のデータペアを採取するまでは、エンジン始動時のデータペアが存在しない状態又は間違ったエンジン始動時のデータペアを保持した状態が生起してしまうことになる。

このような状況では、バッテリ管理装置やそれと協働動作するエンジンＥＣＵは、不正確なもしくは間違ったバッテリの残存容量や劣化状態を認識した状態で作動することになり、誤った制御動作を生じる可能性が発生する。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、エンジン始動不良を良好に回避可能な車両用電源装置を提供することを、その目的としている。

上記課題を解決するためになされた本発明の車両用電源装置は、エンジン始動時の車載バッテリの状態に関する電気量であるエンジン始動時バッテリ状態量を検出し、検出した前記エンジン始動時バッテリ状態量に基づいて前記車載バッテリの状態を判定するバッテリ管理回路を有する車両用電源装置において、前記バッテリ管理回路は、検出された情報もしくは入力された情報に基づいて前記車載バッテリが交換されたと判断した場合に所定のエンジン始動促進動作を行い、前記エンジン始動促進動作は、運転者に前記エンジンの始動を促す報知を行うかあるいは自動でのエンジン始動を指令する動作であることを特徴としている。

この発明によればバッテリ交換後のエンジン始動が早期に実施されるために
速やかにエンジン始動時バッテリ状態量を採取することができ、その結果として不確かなバッテリ残存容量状態でエンジン始動を要しない電気負荷を用いるなどしてエンジン始動不能状態に陥ってしまう不具合を解消乃至改善することができる。

なお、ここで言うエンジン始動時バッテリ状態量すなわちエンジン始動時の車載バッテリの状態に関する電気量とは、好適にはエンジン始動時のバッテリ電圧値（エンジン始動時バッテリ電圧）と放電電流（始動電流）とのデータペアを含む。既述のように、エンジン始動は、大電流（数百Ａ以上）かつ短期間（１秒未満）で行われるため、バッテリ内部の電圧降下成分に含まれる分極電圧の影響が非常に少なく、電池劣化や残存容量に相関を有する電池の内部抵抗値（電池抵抗値）や開放電圧値を高精度に演算するための優れた入力データとなる。

バッテリ交換の有無に関する情報は、バッテリ管理回路が検出してもよく、もしくは交換者が手動入力してもよい。

所定のエンジン始動促進動作とは、バッテリ交換後のエンジン始動が早期に実施されるための動作であり、たとえば光学的又は音響的警告又は指示、特定の電気負荷の動作禁止更には自動でのエンジン始動をも含む。ただし、自動エンジン始動の実施は安全上の配慮を必要とする。

本発明のバッテリ管理回路は、通常のエンジン車の二次電池の他、ハイブリッドの二次電池、燃料電池車に副次的に搭載する二次電池などの管理にも採用可能である。ただし、燃料電池車ではエンジン始動のためのバッテリ大電流放電は不要であるため、たとえば車輪への動力伝達を遮断しつつ車両走行モータを駆動するなどの方法で、上記したエンジン始動に代替することができる。

好適な態様において、前記バッテリ管理回路は、バッテリ電圧が所定しきい値以下に低下したことを検出することにより前記車載バッテリの交換を検出し、前記交換の検出時に前記エンジン始動促進動作を行う。これにより、バッテリ交換をきわめて簡単な回路で自動判定することができるため、しばしば忘れやすいバッテリ交換者による手動のバッテリ交換情報入力操作を省略することができる。

好適な態様において、前記バッテリ管理回路は、前記エンジン始動時バッテリ状態量に基づいて算出した前記車載バッテリの電池抵抗値又はこの電池抵抗値を変数とする関数値に相当する電気量を用いて前記車載バッテリの劣化状態を判定する。これにより、バッテリ交換にもかかわらず早期にバッテリ劣化状態を正確に判定することができる。

好適な態様において、前記バッテリ管理回路は、前記エンジン始動時バッテリ状態量に基づいて算出した前記車載バッテリの電池抵抗値又はこの電池抵抗値を変数とする関数値に相当する電気量を用いて前記車載バッテリの残存容量状態を判定する。これにより、バッテリ交換にもかかわらず早期にバッテリ残存容量を正確に判定することができる。

走行動力をエンジン動力のみで賄うエンジン車に本発明の車両用電源装置を用いる実施形態を以下に説明する。ただし、この発明の車両用電源装置はそれ以外にハイブリッド車に搭載した二次電池の管理にも採用することができる。

（回路構成）
図１は、本発明の車両用電源装置を示すブロック回路図である。この車両用電源装置は、バッテリ管理回路１０と、バッテリすなわち車載電池２０と、発電機３０とからなり、発電機３０及び車載電池２０は車両用電気負荷４０に給電している。この種の車両用電源装置自体は、周知であるためこれ以上の説明は省略する。５０は、バッテリ管理回路１０のマイクロコンピュータ４と交信する車両制御用電子制御装置（車両ＥＣＵと略称する）であり、マイクロコンピュータ４と協同してこの実施例の特徴をなすバッテリ交換後のエンジン始動を促す制御動作を実行し、バッテリ交換後のエンジン始動時バッテリ状態量の計測が、電気負荷への通電などより遅れて次回のエンジン始動に失敗したりする不具合が発生するのを防止する。

バッテリ管理回路１０は、外部センサ１と１チップマイクロコンピュータ９とからなる。１チップマイクロコンピュータ９は、電圧検出回路２、Ａ／Ｄコンバータ３、マイクロコンピュータ４、マイコン用電源回路５、センサ用電源回路６、センサ側電源遮断スイッチ７、逆流遮断用のダイオード８を有している。Ａ／Ｄコンバータ３とマイクロコンピュータ４とはシリアルバスにより接続されている。１チップマイクロコンピュータ９はたとえばＢｉＣＭＯＳ半導体チップ製造技術により製造することができる。

外部センサ１は、車載電池２０の充放電電流を検出する電流センサ１１と車載電池２０の温度を検出する温度センサ１２と、これらセンサの出力電圧を所定の大きさのアナログ電圧に増幅するアンプ１３とからなる。電圧検出回路２は、車載電池２０の電圧を所定の大きさのアナログ電圧に変換するオペアンプ回路からなる。アンプ１３及び電圧検出回路２の出力電圧はＡ／Ｄコンバータ３により時間順次にデジタル信号に変換されてシリアルバスを通じてマイクロコンピュータ４に読み込まれる。車載電池２０は、逆流遮断用のダイオード８を通じてマイコン用電源回路５に給電し、逆流遮断用のダイオード８を及びセンサ側電源遮断スイッチ７を通じてセンサ用電源回路６に給電している。マイコン用電源回路５はマイクロコンピュータ４に電源電圧を印加し、センサ用電源回路６は外部センサ１、電圧検出回路２及びＡ／Ｄコンバータ３に電源電圧を印加している。センサ用電源回路６はマイコン用電源回路５よりも高精度に設計されている。

（動作説明）
上記マイクロコンピュータ４の電池管理動作を以下に説明する。

この電池管理動作は図２に示すように、マイクロコンピュータ４に電源電圧が印加されることにより開始される。車載電池２０の電圧すなわちバッテリ電圧がマイコン用電源回路５に印加され、マイコン用電源回路５はマイクロコンピュータ４に５Ｖの定電圧電源電力を給電すると、最初にマイコン各部がリセットされ（ステップＳ１００）、その後、バッテリ交換検出サブルーチンが実行される（ステップＳ１０２）。

このリセットについて更に説明する。マイクロコンピュータ４は、通常のマイクロコンピュータと同じく、電源電圧が途絶えた後、電源電圧が再度印加されると、内部データを初期値にリセットするリセットステップを最初に行う。これにより、ＣＰＵの各レジスタやＲＡＭなどの揮発メモリの記憶状態は初期状態となる。当然、マイクロコンピュータ４が記憶する車載電池２０の状態に関する過去の記憶情報も消去されることになる。ただし、この実施例では、車載電池２０はマイコン用電源回路５にマイクロコンピュータ４に電源電圧を印加し、マイコン用電源回路５はマイクロコンピュータ４に電源電圧を常時印加しているものとする。

（バッテリ交換検出サブルーチン１）
ステップＳ１０２のバッテリ交換検出サブルーチンを図３を参照して説明する。バッテリ交換では、古いバッテリの取り外しとその後の新バッテリの設置とが生じる。古いバッテリの取り外しにより、マイクロコンピュータ４へのマイコン用電源回路５からの電源電圧印加が途絶え、新バッテリの接続によりマイコン用電源回路５はマイクロコンピュータ４に再度、電源電圧を印加することになる。これにより、バッテリ交換が行われれば、図２に示す電池管理ルーチンが開始され、ステップＳ１００のリセット動作が行われることがわかる。そこで、図３に示すように、リセット動作が行われたかどうかを判定し、リセット動作が行われた場合にはバッテリ交換がなされたと見なして後述するエンジン始動促進ルーチンを実行し、リセット動作が行われなかった場合にはそのまま図２に示す電池管理動作ルーチンにリターンする。残りの電池管理動作ルーチンについては後述するものとする。

（バッテリ交換検出サブルーチン２）
バッテリ交換検出サブルーチンの他例を図４に示すフローチャートを参照して説明する。まず、マイクロコンピュータ４内部の各種レジスタ又は揮発メモリのうち、バッテリ電圧Ｖを保持するレジスタの値が０かどうかを判定する。ただし、この実施例では、リセット動作が行われると、このバッテリ電圧保持レジスタの値は０にリセットされるため、リセットの有無の判定が可能となるとともに、リセット以外の現象でバッテリ電圧Ｖが０となった場合も検出することができる。なお、バッテリ電圧Ｖの最新の値を保持する上記バッテリ電圧保持レジスタの代わりに、エンジン始動時のバッテリ電圧を保持するレジスタの値が０かどうかを判定してもよい。バッテリ電圧保持レジスタの値が０であればバッテリ交換がなされたと見なして後述するエンジン始動促進ルーチンに進み、リセット動作が行われなかった場合にはそのまま図２に示す電池管理動作ルーチンにリターンする。残りの電池管理動作ルーチンについては後述するものとする。

（エンジン始動促進ルーチン）
次に、上記したエンジン始動促進ルーチンについて図５に示すフローチャートを参照して説明する。

まず、ある程度以上の電力消費を生じる電気負荷への給電可否問い合わせ（以下、単に給電指令と称する）が車両ＥＣＵ５０から入力されたかどうかを判定する（ステップＳ１１０）。なお、この給電指令は車両全体を管理する車両ＥＣＵ５０ではなく、車両の電源管理のみを行う電源管理ＥＣＵから受信してもよい。給電指令について更に説明すると、これらＥＣＵは、エンジン停止状態において自動又は手動にて上記電気負荷をオンするスイッチ操作が行われると、バッテリ管理用のマイクロコンピュータ４にそれが可能かどうかを上記給電指令の入力により問い合わせ、マイクロコンピュータ４からの給電可否の応答情報に基づいてマイクロコンピュータ４が給電を許可した場合にのみこの電気負荷への給電を可能とする。

ステップＳ１１０にて給電指令が入力されていなければ、マイクロコンピュータ４は後述するスリープモードに移行し、給電指令が入力されていれば車両ＥＣＵ５０にエンジン始動促進要求を出力する（ステップＳ１１２）。なお、このエンジン始動促進要求は、実際に車両ＥＣＵ５０にエンジン始動を指令するものではなく、乗員にバッテリ交換直後におけるエンジン始動を公知の光学的手段や音響的手段あるいは携帯電話などの通信手段により報知乃至警報することを意味する。

次に、所定時間待機後、エンジン始動がなされたかどうかを判別し（ステップＳ１１４）、なされておればステップＳ１２０に進んでエンジン始動促進要求を取り下げ、なされていなければステップＳ１１６に進んでエンジン自動始動が可能な条件が満足されているかどうかを判別する（ステップＳ１１８）。このエンジン自動始動が可能な条件とは、エンジン交換判定から所定時間経過しているかどうか、ギヤが駐車状態となっているかなどの条件であり、通常のエンジン自動始動条件と等しい。

ステップＳ１１６にてエンジン自動始動条件が満足されていると判断した場合にはステップＳ１１８に進んで光学的又は音響的にエンジン自動始動を車内に報知してからエンジン自動始動を車両ＥＣＵ５０に指令し（ステップＳ１１８）、その後、エンジン始動促進要求を取り下げる（ステップＳ１２０）。

ステップＳ１１６にてエンジン自動始動条件が満足されていないと判断した場合にはステップＳ１２２に進んで負荷給電禁止を決定して車両ＥＣＵ５０に報知し、その後、スリープモードに移行する。なお、上記報知は音声ガイダンスでなされるのが好都合である。ステップＳ１２０にてエンジン始動促進要求をキャンセルしたら、図６に示すエンジン始動時バッテリ状態量を検出するルーチンに進む。

（エンジン始動時バッテリ状態量検出ルーチン）
このエンジン始動時バッテリ状態量ルーチンを図６に示すフローチャートにより説明する。

まず、センサ側電源遮断スイッチ７をオンしてセンサ用電源回路６の出力電源電圧が安定するまで短時間待機してから、このエンジン始動中に車載電池２０からバッテリ電圧Ｖ、電流Ｉ、温度Ｔからなるエンジン始動時バッテリ状態量を読み込み（ステップＳ１２４）、読み込んだエンジン始動時バッテリ状態量からエンジン始動時バッテリ状態を具体的に表す所定の電気量を演算し、演算した電気量に基づいてエンジン始動時バッテリ状態を判定する（ステップＳ１２６）。

この実施例では、ステップＳ１２４にてエンジン始動期間の異なる複数の時点にてバッテリ電圧Ｖと放電電流（エンジン始動電流）Ｉとのデータペアをサンプリングして上記エンジン始動時バッテリ状態量とする。またこの実施例では、上記電気量は、これらデータペアから演算した車載電池２０の内部抵抗値と開放電圧値を含むものとする。なお、複数のデータペアから車載電池２０の内部抵抗値（電池抵抗値）と開放電圧値とを求める演算の詳細についてはよく知られている公知の式を用いるが、この演算自体はこの発明の要部ではないため説明を省略する。更にこの実施例では、算出した上記内部抵抗値と開放電圧値とに基づいて電池の残存容量ＳＯＣ又はそれに相関を有する電気量と、電池の劣化度又はそれに相関を有する電気量を公知の式又はマップに基づいて求める。この内部抵抗値と開放電圧値とに基づく残存容量ＳＯＣ及び電池劣化度の演算についてもよく知られており、かつ、この発明の要部ではないため説明を省略する。

次に、求めた残存容量ＳＯＣが所定の低残存容量しきい値ＳＯＣｔｈＬより大きいかどうかを判定する（ステップＳ１２８）。なお、この低残存容量しきい値ＳＯＣｔｈＬは、次回のエンジン始動を確保するべく少なくとも次回のエンジン始動が可能な電力量＋所定マージン量より大きい値に設定されている。ステップＳ１２８にて残存容量ＳＯＣが低残存容量しきい値ＳＯＣｔｈＬ以下であれば、燃料量などのエンジン運転持続条件が満足されているかどうかを判定し（ステップＳ１３０）、満足されていれば、ステップＳ１２８に戻ってエンジン運転を持続して車載電池２０を更に充電する。ステップＳ１３０にてエンジン運転持続条件が満足されていなければ車両ＥＣＵ５０に負荷給電禁止指令を送信し更にドライバーに異常警報を出すように車両ＥＣＵ５０に指令して（ステップＳ１３２）、ステップＳ１３６に進む。ステップＳ１２８にて残存容量ＳＯＣが低残存容量しきい値ＳＯＣｔｈＬを超えていれば、車載電池２０の残存容量ＳＯＣが確保できたので電気負荷への給電を許可し（ステップＳ１３４）、ステップＳ１３６に進む。ステップＳ１３６では、自動運転においてはエンジンを停止するように車両ＥＣＵ５０に指令し、手動運転の場合にはドライバーのイグニッションスイッチのオフによりエンジン停止を可能とするように車両ＥＣＵ５０に指令し、このエンジン始動促進ルーチン並びにエンジン始動時バッテリ状態量検出ルーチンを終了する。

（残りの電池管理動作ルーチンの説明）
以下、電池管理動作ルーチンの残りを図２に示すフローチャートを参照して更に説明する。

まず、センサ側電源遮断スイッチ７をオンする（ステップＳ１４０）。これによりセンサ用電源回路６は外部センサ１、電圧検出回路２及びＡ／Ｄコンバータ３に高精度の定電圧電源電力を給電する。その後、これら外部センサ１、電圧検出回路２及びＡ／Ｄコンバータ３の動作状態が安定するまで短時間待機した後、Ａ／Ｄコンバータ３を通じて車載電池２０のバッテリ電圧Ｖ、充放電電流Ｉ、バッテリ温度Ｔを検出する（ステップＳ１４２）。次に、充放電電流Ｉの前回の読み込み時点から今回の読み込み時点までのサンプリング時間Δｔｒに電流Ｉを掛けて今回の電流積算値ＩΔｔｒを演算し、この今回の電流積算値ＩΔｔｒを自己の累積レジスタに記憶されている過去の累積放電量に加算するか又は残存容量ＳＯＣから差し引いて今回の累積放電量又は今回の残存容量ＳＯＣとする（ステップＳ１４４）。その後、所定の他のルーチンを実行する（ステップＳ１４６）。この他のルーチンとしては、バッテリ温度Ｔが所定範囲にあるかどうかを判定するルーチンや、エンジン始動時にバッテリ電圧Ｖを検出し、このエンジン始動時のバッテリ電圧Ｖからバッテリの大電流時の放電能力を判定するルーチンや、バッテリ電圧Ｖや充放電電流Ｉからバッテリの過充電や過放電を判定するルーチン、電流積算誤差をキャンセルするための満充電状態や完全放電状態を判定するルーチン、算出した車載電池２０の残存容量を外部のＥＣＵに送信するルーチンなどがあるが、それらはこの実施例の要部ではないため説明を省略する。

次に、車両ＥＣＵ５０から給電指令が入っているかどうかを調べ（ステップＳ１４８）、給電指令が入っている場合にはステップＳ１４２に戻って電流積算を継続する。給電指令が無い場合にはイグニッションスイッチがオフされたかどうかを判断し（ステップＳ１５０）、イグニッションスイッチをオフされていなければ、ステップＳ１４２に戻って電流積算を継続する。イグニッションスイッチをオフされていれば、センサ側電源遮断スイッチ７をオフしてスリープモードに移行する。なお、この実施例では、車載電池２０の電流積算により得た車載電池２０の残存容量の値は、イグニッションスイッチがオフされた後に実行される後述のスリープモード時でも保持されるものとするが、不揮発メモリなどに記憶してもよいことはもちろんであり、適宜設計変更事項に過ぎない。

（スリープモード実行ルーチン）
次に、上記したスリープモードを実行するルーチンを図７に示すフローチャートを参照して説明する。このスリープモードにおいて、マイクロコンピュータ４はクロック周波数は低減されてその電力消費が低減される。マイクロコンピュータ４はスリープモードにおいて、マイコン用電源回路５にマイクロコンピュータ４の動作に支障が出ない範囲でその出力電圧低下を指令して更なる節電を行ってもよい。その他、マイクロコンピュータ４の各部回路のうち、スリープモードの実行に必要がない内部レジスタやメモリなどの回路部分への給電を停止してもよい。

このスリープモードでは、車両ＥＣＵ５０から給電指令が入っていないかどうかを判定する（ステップＳ１５２）。給電指令が入っていれば、図２に示すステップＳ１４０にリターンしてスリープモードを終了する。次に、イグニッションスイッチがオンされたかどうかを外部信号により判定し（ステップＳ１５４）、オンされた場合にはステップＳ１４０にリターンしてスリープモードを終了する。イグニッションスイッチがオフされていれば、所定のアウエイク条件が生起したかどうかを判定し（ステップＳ１５６）、生起した場合には所定のアウエイクモード実行ルーチンを実行し（ステップＳ１５８）、達していなければステップＳ１５２にリターンしてスリープモードを持続する。なお、上記した所定のアウエイク条件が生起したとは、マイクロコンピュータ４に入力される所定の外部信号や、マイクロコンピュータ４が検出又は演算する所定の判定信号による判定結果が満足された場合を言うが、これらのアウエイク条件の具体例はこの実施例の要部ではないため説明を省略する。また、上記したアウエイクモードとは、マイクロコンピュータ４を定期的に又は所定のアウエイク条件で起きあがらせて、所定の動作を行わせるものである。が、この実施例の要部ではないために説明を省略する。

（実施例効果）
既述したようにエンジン始動時の電圧値は電池分極電圧の影響が少ないために正確なバッテリ状態量（たとえば残存容量ＳＯＣや劣化度）の演算に不可欠である。上記実施例では、バッテリ交換を自動的に検出することにより、エンジン始動を促す指令を出力する。これにより、バッテリ交換が行われたため、バッテリ管理回路がエンジン始動時バッテリ状態量を失うか、あるいは、間違った値をエンジン始動時バッテリ状態量として記憶することによる弊害を早期に排除することができる。

また、このバッテリ交換がなされてからエンジン始動時バッテリ状態量を取得するまでに電気負荷が使用されてバッテリの残存容量ＳＯＣが減少すると、バッテリが消耗して次のエンジン始動ができなくなる可能性があるが、この実施例によれば、バッテリ交換を検出してから次のエンジン始動がなされるまでは電気負荷の使用を禁止するため、この問題を更に改善することができる。更に、この電気負荷の使用禁止は、ドライバーにエンジン始動を促す報知手段ともなり得るため好都合である。もちろん、特定の重要電気負荷は上記使用禁止の対象外としてもよい。その他、バッテリ交換がなされたと検出したら単にエンジン始動促進のための報知のみを行って電気負荷使用禁止までは行わないことも可能である。その他、この実施例では、ドライバーがバッテリ交換後、エンジン始動を行わない場合にはエンジン始動可能なことを確認してからエンジンの自動始動を行ったが、このエンジン自動始動は行わなくてもよい。

その他、この実施例では、バッテリ交換に伴うバッテリ電圧低下を検出することによりバッテリ交換を検出するため、簡素な回路により確実にバッテリ交換を検出することができる。

その他、この実施例では、エンジン始動時になされた車載バッテリの状態判定結果に基づいて判定した前記車載バッテリの残存容量が所定レベル以下である場合に所定のエンジン運転延長促進動作をはかっている。これにより、エンジン始動時のバッテリ状態量により得られる高精度のバッテリ残存容量に基づいて、残存容量が次回のエンジン始動時の必要電力量を下回る場合にエンジンの運転延長が促進されるので、次回のエンジン始動エラーを防止することができる。

ただし、エンジン始動時になされた車載バッテリの状態判定結果に基づいて判定した車載バッテリの劣化状態が深刻である場合に、エンジン運転延長促進動作を停止することが好適である。これにより、エンジン運転の延長によるバッテリ充電状態の改善が期待できないにもかかわらずエンジン運転が延長される不具合を回避することができる。なお、エンジン始動時になされた車載バッテリの状態判定結果に基づいて判定した前記車載バッテリの劣化状態が深刻である場合にはそれを警報することが更に好適である。

（変形態様）
上記実施例はエンジン駆動車について行ったが、ハイブリッド車についても同様である。その他、燃料電池車においても燃料電池の始動には一定の初期電力量が必要であるため、この燃料電池車に補助的に搭載した二次電池の交換に対して上記説明した技術思想を利用することができる。ただし、この場合、エンジンの始動は燃料電池の運転に置き換えて上記実施例は判断されるべきである。

（変形態様）
上記したエンジン始動促進のための報知は、メータ表示、発光表示、音声報知の他、たとえばドライバーのあらかじめ登録された携帯電話にメッセージを送信する方法を採用してもよい。また、バッテリ管理回路が電気負荷給電禁止を指令した後、再度ドライバーが電気負荷使用操作を行った後は、ドライバーの操作を優先させてもよい。

（変形態様）
上記実施例では、バッテリ交換後のエンジン始動時バッテリ状態量に基づいて残存容量ＳＯＣを求めたが、交換した車載電池２０の劣化度を判定してもよい。この劣化度はたとえば電池抵抗により判定することができる。

実施形態１の車両用電源装置を示すブロック回路図である。図１のバッテリ管理回路の動作を示すフローチャートである。図１のバッテリ管理回路の動作を示すフローチャートである。図１のバッテリ管理回路の動作を示すフローチャートである。図１のバッテリ管理回路の動作を示すフローチャートである。図１のバッテリ管理回路の動作を示すフローチャートである。図１のバッテリ管理回路の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１外部センサ
２電圧検出回路
３Ａ／Ｄコンバータ
４マイクロコンピュータ
５マイコン用電源回路
６センサ用電源回路
７センサ側電源遮断スイッチ
９１チップマイクロコンピュータ
１０バッテリ管理回路
１１電流センサ
１２温度センサ
１３アンプ
２０車載電池
３０発電機
４０車両用電気負荷
５０車両ＥＣＵ

Claims

エンジン始動時の車載バッテリの状態に関する電気量であるエンジン始動時バッテリ状態量を検出し、検出した前記エンジン始動時バッテリ状態量に基づいて前記車載バッテリの状態を判定するバッテリ管理回路を有する車両用電源装置において、
前記バッテリ管理回路は、
検出された情報もしくは入力された情報に基づいて前記車載バッテリが交換されたと判断した場合に所定のエンジン始動促進動作を行い、
前記エンジン始動促進動作は、運転者に前記エンジンの始動を促す報知を行うかあるいは自動でのエンジン始動を指令する動作であることを特徴とする車両用電源装置。
請求項１記載の車両用電源装置において、
前記バッテリ管理回路は、
バッテリ電圧が所定しきい値以下に低下したことを検出することにより前記車載バッテリの交換を検出し、前記交換の検出時に前記エンジン始動促進動作を行うことを特徴とする車両用バッテリ管理装置。
請求項１記載の車両用電源装置において、
前記バッテリ管理回路は、
前記エンジン始動時バッテリ状態量に基づいて算出した前記車載バッテリの電池抵抗値又はこの電池抵抗値を変数とする関数値に相当する電気量を用いて前記車載バッテリの残存容量状態を判定することを特徴とする車両用電源装置。