JP4190766B2 - 車両に搭載された蓄電池の残存容量推定方法と装置 - Google Patents
車両に搭載された蓄電池の残存容量推定方法と装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4190766B2 JP4190766B2 JP2002017645A JP2002017645A JP4190766B2 JP 4190766 B2 JP4190766 B2 JP 4190766B2 JP 2002017645 A JP2002017645 A JP 2002017645A JP 2002017645 A JP2002017645 A JP 2002017645A JP 4190766 B2 JP4190766 B2 JP 4190766B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- storage battery
- discharge
- vehicle
- capacity
- terminal voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のアイドリングストップ処理などに適用して好適な、車両に搭載した蓄電池の残存容量を実用的で簡便かつ正確に推定する方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
環境汚染の低減および自動車の燃費の向上のため、自動車が交差点で信号待ちのために一時停車したとき、渋滞で停車しているときなど、内燃機関(エンジン)を停止するアイドリングストップ機能を有する自動車が知られている。
このようなアイドリングストップを行う場合、アイドリングストップ後に自動車を再起動できるだけ車載の蓄電池に残存容量があることが必要である。そこで、アイドリングストップする際、アイドリングストップ後に自動車を再起動できるだけの残存容量が蓄電池にあることを知る必要がある。
【0003】
蓄電池の残存容量を測定する方法は種々試みられている。しかしながら、これまで、アイドリングストップの判断に適用する適切な車載の蓄電池の残存容量を実用的で簡便かつ正確に検出する方法は知られていない。
以下これまで知られている蓄電池の残存容量の測定方法について概観する。
【0004】
一番簡単かつ確実な蓄電池の残存容量測定方法は、蓄電池を完全に放電させて容量を測定し、その容量から劣化状態を判定する方法である。しかしながら、この方法は実時間でアイドリングストップの判定に使用することはできない。しかも、この方法は放電するまでに長い時間がかかるので、測定時間が長くなるという問題がある。
【0005】
次いで、蓄電池を放電させずに比較的短時間に蓄電池の残存容量の測定を行なう方法について述べる。
【0006】
鉛蓄電池は、放電により水を生じ、充電により硫酸を生ずるので、放電すると硫酸水溶液の比重が小さくなり、充電で硫酸水溶液の比重が元に戻る。この現象を利用して電解液の比重を指標として残存容量を推定する方法が知られている。しかしながら、鉛蓄電池に収容されている電解液の濃度分布が不均一になる場合がしばしばあるので、この方法では鉛蓄電池の残存容量を常に正確に推定することが出来ない。
また、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ている。このようなシール型鉛蓄電池については電解液の比重の測定自体が困難なので、鉛蓄電池の残存容量を推定できない。
【0007】
特開昭53−127646号公報は、(1)エンジンのスタートキーを回す際に生じているオルタネータの過渡的な電流値をオルタネータと車載の鉛蓄電池(バッテリ)との間に介在させた抵抗に流れる電流として計測し、さらにバッテリの端子電圧も計測し、これらの計測結果を演算増幅器で演算して走行直前のバッテリの初期残存容量を求めておき、(2)さらに走行中の充電量あるいは充放電量を求め、(3)初期残存容量と充放電量とを比較してバッテリの残存容量を算出する方法を開示している。
しかしながら、この方法は自動車の起動時という特定のタイミングにおける初期残存容量を基準としており、そのままアイドリングストップに適用できない。
【0008】
特開昭63−27776号公報は、(1)最初にバッテリを自動車に搭載したときの新品のバッテリにおけるエンジン始動中の放電電荷量に対するバッテリの端子電圧降下分を実測し、(2)その後、エンジン停止と始動との間にバッテリ静特性が蘇るのに必要な時間を経過したこと、および、バッテリ残存容量が所定以上であることを条件として、自動車走行ごとに、エンジン始動中の放電電荷量に対するバッテリの端子電圧降下分を実測して、(3)上記初期の電圧降下分と走行後の電圧降下分を用いて演算してバッテリの寿命を予測する方法を開示している。
しかしながら、この方法も自動車の起動時という特定のタイミングにおけるバッテリの端子電圧の降下分を残存容量を検出するための基準としており、アイドリングストップの判定には向かない。
【0009】
特開平1−39068号公報は、(1)スタータの起動時などの大電流放電中における互いに異なる値を示す複数時点のバッテリの放電電流と、各放電電流流出時のバッテリの端子電圧を検出し、(2)検出した電流と電圧値からバッテリの内部抵抗値と電力を算出し、(3)予め実験的に求めたバッテリの容量と内部抵抗と起電力の相関性を表す関数を用いて算出した内部抵抗と起電力からバッテリの残存容量を算出する方法を開示している。
しかしながら、この方法もスタータの起動時を条件としているから、アイドリングストップの判断には適切ではない。さらにこの方法の処理は複雑である。
【0010】
特許第2536257号公報(特開平4−95788号公報)は鉛蓄電池の残存容量を検出するため、内部インピーダンスを用いる発明を開示している。この方法は、(1)鉛蓄電池の内部インピーダンスを測定し、(2)測定した鉛蓄電池の内部インピーダンスを、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Cd、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求め、(3)L、RΩ、Rct、Cd、W、σの少なくとも一つを初期の値と比較して、その相違から鉛蓄電池の寿命を判定する。
しかしながら、この方法を、走行に伴って発電機から鉛蓄電池に充電される車載の鉛蓄電池の残存容量に適用することはできない。その理由は、発電機から鉛蓄電池への影響、自動車に搭載された装備の負荷変動などの影響を受けて鉛蓄電池の内部インピーダンスの測定が困難になる。鉛蓄電池の内部インピーダンスが測定できなければ、初期値と比較できず、寿命も判定できない。さらにこの方法を実施すると、測定装置の構成が複雑で寸法も大きくなり、価格も高くなり、この方法を乗用車などの通常の自動車に適用するには課題がある。
【0011】
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も知られている。以下、この方法を「電流積算法」と呼ぶ。
そのような電流積算法においては、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。
そのため、「電流積算法」を改良した方法が、特許第2791751号公報(特開平8−19103号公報)、特開平9−171065号公報などに提案されている。
【0012】
特許第2791751号公報に記載の発明は、電流積算方式と内部抵抗検出方式を併用してデータ処理して、電気自動車用鉛蓄電池の残存容量を測定する。(1)まず、電流積算法で電気自動車に搭載された鉛蓄電池の残存容量を算出し、(2)さらに、電気自動車用鉛蓄電池の満充電完了時および自動車の走行中の一時停止時に鉛蓄電池の内部インピーダンスを測定し、(3)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。
この方法は自動車用蓄電池の残存容量の検査法として有用であり、鉛蓄電池の残存容量を正確に知る必要がある電気自動車においては重要な技術である。
しかしながら、この方法は、電流積算法による測定に加えて、内部インピーダンスによる測定も実施する必要があり、この方法を実現する測定装置を製造した場合、装置価格が高くなる。特に、この方法は上述した内部インピーダンスを測定することが困難な事態があることから、内燃機関を搭載した自動車のアイドリングストップに適用できない。
【0013】
特開平9−171065号公報に開示された方法は、まず、電流積算法で蓄電池の残存容量を算出しておき、その残存容量を補正する技術である。その補正残存容量の算出は、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準備し、自動車走行中に前記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して補正のための蓄電池の残存容量を求める。そして、算出した補正用残存容量で、事前に求めた電流積算法の残存容量を補正する。
特開平9−171065号公報に開示された発明は、電気自動車などのような電動車両に搭載された蓄電池(バッテリ)の残存容量を測定するのに適した技術である。その理由は、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、上記の特定の放電電流値とすることにより蓄電池の残存容量を求める機会が多いからである。
しかしながら、特開平9−171065号公報に開示された発明は、内燃機関で動作する自動車(通常の自動車)に搭載した蓄電池の残存容量に適さない。その理由は、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いので、蓄電池の残存容量を求める機会が極めて少ないので、補正すべき残存容量を求めることができないからである。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
以上種々の従来技術について考察したが、それらの技術は、特に、内燃機関を搭載した自動車のアイドリングストップに適用するには、課題があり、そのままでは、適用できない。
【0015】
本発明の目的は、車両のアイドリングストップ処理などに適用して好適な、車両に搭載した蓄電池の残存容量を実用的、簡便で、かつ、正確に測定する方法およびその装置を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、一時停車時に内燃機関を停止するアイドリングストップ処理を行う車両に搭載され、当該車両に搭載された電気機器に給電を行い、当該車両に搭載された発電機によって充電可能な、車載の蓄電池の残存容量を推定する方法であって、
基準蓄電池について放電試験を行って得られた前記基準蓄電池の各放電容量ごとの放電電流と端子電圧との関係を示す特性データを事前に準備する特性データ準備工程と、前記車載の蓄電池の放電電流および端子電圧を測定する測定工程と、前記測定した車載の蓄電池の端子電圧を前記事前に準備した特性データと照合して前記車載の蓄電池の残存容量を推定する工程とを有し、
前記特性データ準備工程は、前記基準蓄電池について前記基準蓄電池の満充電状態から下記の処理を行う下記の諸工程、すなわち、
(1)満充電状態の前記基準蓄電池を準備する工程と、
(2)当該準備した基準蓄電池を満充電状態から、複数の1次放電電流で短時間、順次、連続的に放電させ、各放電後の前記基準蓄電池の端子電圧を測定する処理を行う第1放電・測定工程と、
(3)前記基準蓄電池について一定の2次放電電流で所定時間、継続して定電流放電して前記基準蓄電池の放電容量を調整する調整工程と、
(4)前記基準蓄電池について前記2次放電電流で放電後の所定のSOC状態で、前記複数の1次放電電流で短時間、順次、連続的に放電させ、各放電後の前記基準蓄電池の端子電圧を測定する処理を行う第2放電・測定工程と、
(5)前記基準蓄電池の端子電圧が降下下限電圧まで低下するまで、前記調整工程と前記第2放電・測定工程の処理を反復する反復処理工程と、
(6)前記2次放電電流で前記基準蓄電池の端子電圧が前記降下下限電圧まで低下するまで定電流放電を行う、最終調整工程と、
(7)所定時間率の放電容量および各SOCでの前記基準蓄電池の残存容量を計算する放電容量演算工程と、
(8)前記計算した基準蓄電池の残存容量ごと、前記基準蓄電池の放電電流と端子電圧との関係を示す特性データを算出する工程と
を有する、車両に搭載された蓄電池の残存容量推定方法が提供される。
【0017】
また本発明によれば、一時停車時に内燃機関を停止するアイドリングストップ処理を行う車両に搭載され、当該車両に搭載された電気機器に給電を行い、当該車両に搭載された発電機によって充電可能な、車載の蓄電池の残存容量を推定する方法であって、
基準蓄電池について放電試験を行って得られた前記基準蓄電池の各放電容量ごとの放電電流と端子電圧との関係を示す特性データを事前に準備する特性データ準備工程と、前記車載の蓄電池の放電電流および端子電圧を測定する測定工程と、前記車両がアイドリングストップしたとき、単位時間を隔てた前回と今回の前記車載の蓄電池の端子電圧の変化分と、前記車載の蓄電池の端子電圧の変化分と前記車載の蓄電池の放電電流と残存容量との関係で決定される前記車載の蓄電池の端子電圧が降下して所定の電圧に収束する最終収束電圧と、今回測定した前記車載の蓄電池の端子電圧との差電圧とを用いて前記車載の蓄電池の端子電圧が前記最終収束電圧まで降下していく収束電圧を推定する工程と、該推定した前記車載の蓄電池の端子電圧の収束電圧を、前記特性データ準備工程において準備した前記基準蓄電池の各放電容量ごとの端子電圧と比較して前記車載の蓄電池の残存容量を推定する工程とを有する、車両に搭載された蓄電池の残存容量推定方法が提供される。
【0018】
本発明によれば、上記車両に搭載された蓄電池の残存容量測定を行う装置が提供される。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明の第1の実施の形態として、自動車などの車両に搭載された蓄電池、たとえば、鉛蓄電池の残存容量を簡単な方法で正確に検出する方法と装置について述べる。
また本発明の第1実施の形態として、渋滞または交差点などで一時停車中に内燃機関(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有する車両に搭載された蓄電池の残存容量を、上記蓄電池の残存容量を検出する方法と装置を適用して、効果的にアイドリングストップの処理を行う車両のアイドリングストップ処理方法と装置について述べる。
【0020】
図1は本実施の形態の、車両のアイドリングストップ処理装置の構成図である。
本実施の形態の車両のアイドリングストップ処理装置20は、メモリ手段21と、蓄電池の残存容量を測定する残存容量測定手段22と、アイドリングストップ判定手段23と、アイドリングストップ処理手段24と、再始動手段25とを有する。
【0021】
メモリ手段21には、下記に述べる水準データが記憶されている。
蓄電池の残存容量測定手段22は、図3を参照して詳述する蓄電池の残存容量を検出する手段である。
アイドリングストップ判定手段23は、蓄電池の残存容量の測定手段22で検出した蓄電池の残存容量がアイドリングストップ可能な水準にあるか否かを判定する手段である。
アイドリングストップ処理手段24は、アイドリングストップ判定手段23でアイドリングストップ可能であると判断したとき、エンジンを停止してアイドリングストップ状態にする手段である。
再始動手段25は、アイドリングストップ終了後、エンジンを再始動して自動車を走行させる手段である。
【0022】
メモリ手段21、アイドリングストップ判定手段23、アイドリングストップ処理手段24、再始動手段25は、たとえば、自動車の制御を行う制御用コンピュータ内に一体的に構成できる。
【0023】
残存容量の判定水準
メモリ手段21に記憶する本発明の残存容量の判定基準について述べる。
本願発明者は、蓄電池の残存容量を判定する実用的な方法および装置を製作するに際して下記の判定基準を策定した。
本発明は、アイドリングストップ機能を有する自動車など車両の鉛蓄電池の残存容量を測定するという限定のもとで、図2に図解したように、鉛蓄電池の残存容量の判定水準を規定し、これらの水準と該当する蓄電池の電池容量を後述する車両のアイドリングストップ処理装置のメモリに記憶し、蓄電池の残存容量の判断に使用する。
【0024】
(1)第1水準:アイドリングストップ後、車両の再始動に必要な電池容量
(2)第2水準:アイドリングストップ後、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た際に必要とされる消費電力容量を加えた電池容量
(3)第3水準:第2水準の電池容量に第1の所定の電池容量を加算した電池容量
(4)第4水準:第3水準の電池容量に第2の所定の電池容量を加算した電池容量
(5)第5水準:第4水準の電池容量に第3の所定の電池容量を加算した電池容量
【0025】
第1水準の意味と規定した理由について述べる。
アイドリングストップ時、車両の一時停止中にエンジンを停止するので、一時停止から再び走行を開始する際にエンジンのスタータなどを再始動する必要がある。第1水準は再起動の際に必要な電池容量が蓄電池に残存していることを判断する値である。
【0026】
第2水準の意味と規定した理由について述べる。
エンジンを停止する直前にエンジンを停止することの判断を行なう際、エンジン停止後に再び走行を開始する際の電池容量(第1水準)と、エンジンを停止してからスタータなどを再始動してエンジンを再び始動するまでの間に、自動車の装備を稼働させるために必要な電池容量を加えた電池容量が蓄電池に残存している必要がある。
エンジンを停止してからエンジンを再始動するまでの間に、自動車の電気装備を稼働させるために必要な電池容量を求めるためには、エンジンを停止してからエンジンを再始動するまでの時間、即ち、アイドリングストップ時間を規定する必要がある。さらに、アイドリングストップ中に稼働される自動車装備で消費する電力量を知る必要がある。
しかしながら、アイドリングストップ前に、アイドリングストップ時間およびその期間の電力消費量を求めることは困難である。そこで、本発明の実施の形態においては、標準的なアイドリングストップ時間と、その間に消費する電池容量を推定し、これらの推定した容量をメモリ手段21に記憶しておく。
【0027】
アイドリングストップ判定手段23は、蓄電池の残存容量がどの水準にあるかを監視するが、実際のアイドリングストップ時間が上記推定した標準アイドリングストップ時間を越えた場合、および/または、アイドリングストップ期間に消費した電池容量が上記推定した標準的な電池容量を越えた場合、エンジン再始動に必要な電池容量が不足してエンジンを再起動できない可能性が起こる。
【0028】
そこで、アイドリングストップ時間が上記特定される時間を越える前、および/または、アイドリングストップ期間に消費した電池容量が標準的な消費電池容量を越える前に、蓄電池の残存容量の減少を抑える、または、蓄電池の電池容量を増加させる方法を適用することが望ましい。
そのため、本実施の形態においては、アイドリングストップ処理手段24は、たとえば、標準的なアイドリングストップ時間が経過した直後、または、アイドリングストップ期間に消費電力が標準的な電池容量を超過した直後に、エンジンを再始動して発電機を動作して蓄電池に充電する、あるいは、アイドリングストップ期間中に稼働中の装備の一部を停止する。
【0029】
アイドリングストップ処理手段24が動作してアイドリングストップする際は、最低限、第2水準の電池容量が鉛蓄電池に残存容量として存在していなければならない。しかしながら、第2水準だけでは十分ではない。そこで、さらに付加的な水準を設けることが望ましい。付加的な水準について下記に述べる。
【0030】
たとえば、ある情況のとき残存容量が第2水準にあると判定した蓄電池を搭載した自動車がその後、交通渋滞などの情況で空調機または暖房機などの電気装備を使用しながら低速走行したために蓄電池からの放電状態が長く続き、その後アイドリングストップした時、その時の蓄電池の残存容量が、第2水準にあるかまたは第2水準を下回っているかの判定が困難になり、アイドリングストップの判断が困難になる。そこで、第2水準より大きな残存容量を判断するための付加的な水準を最低1、好ましくは、1〜3水準持つことが望ましい。これらの水準はメモリ手段21に記憶される。
【0031】
第2水準より大きな残存容量を第3水準として設定した場合、第3水準にあると判定された蓄電池を搭載した自動車が、上述した状態で走行して蓄電池からの放電状態が長く続き、その後、アイドリングストップした時、第2水準と第3の水準の差の残存容量と、走行中の放電量の推定値を比較すると第2水準にあるか否かの判断が、アイドリングストップ判定手段23において可能となる。
【0032】
さらに残存容量不足を回避するための安全を考慮すると、第4水準を設けることが望ましい。
付加的な水準はこのように複数設定できるが、このような付加的な水準を多く設定すると残存容量測定装置が複雑になり、装置の価格も高くなる。さらに、ドライバなど利用者にとって蓄電池の残存容量の認識が複雑になる。
そのような観点からは、実用的には、付加的な水準は、1〜3程度が好ましい。したがって、合計の水準は3〜5程度である。
【0033】
これら水準の値の決定は、蓄電池の容量、スタータの起動電力、車載の装備の消費電力などを考慮して決定する。
【0034】
アイドリングストップ判定手段23は、蓄電池の残存容量がどの水準にあるかを判定する。
水準の具体的な例については後述する。
【0035】
蓄電池の残存容量測定手段22
アイドリングストップ処理手段24においてアイドリングストップを実施するに際して、第2水準以上の残存容量が車載の鉛蓄電池にあるか否かを決定するため、蓄電池の残存容量測定手段22により蓄電池の残存容量を知る必要がある。
本実施の形態の蓄電池の残存容量測定手段22は、実用的で簡便かつ正確に蓄電池の残存容量を測定する。その好適な方法と装置について図3を参照して述べる。
【0036】
図3は本発明の蓄電池の残存容量測定手段22としての第1実施の形態としての車載の鉛蓄電池の残存容量を測定装置の構成図である。
車両には、標準装備として、スタータ1、発電機2、鉛蓄電池3、空調機、暖房機、照明器具、運行案内装置、音楽装置、ラジオなどの電気装備4および液晶表示器などの結果を表示する表示器9が搭載されている。
蓄電池の残存容量測定装置22Aは、電流計6、電圧計7、および、演算処理装置8からなる。蓄電池の残存容量測定装置22Aに、自動車の種々の制御を行う制御用コンピュータ10を含めることができる。
制御用コンピュータ10は、図1に図解した車両のアイドリングストップ処理装置20のメモリ手段21、アイドリングストップ判定手段23、アイドリングストップ処理手段24、再始動手段25と一体構成にすることもできる。
【0037】
鉛蓄電池3の残存容量の算出と、残存容量がどの水準にあるかを判定するため、電流計6、電圧計7、演算処理装置8および制御用コンピュータ10は、常時、鉛蓄電池3から駆動電力が供給され、動作可能になっている必要がある。したがって、第2水準に必要な電池容量としては、上述した電気装備4で消費する電力に加えて、これら電流計6、電圧計7、演算処理装置8および制御用コンピュータ10で消費する電力も加える必要がある。なお、一般に、電流計6、電圧計7、演算処理装置8および制御用コンピュータ10で消費する電池容量は、電気装備4などで消費する電力容量より少ない。
本実施の形態においては、便宜的に、第2水準の電池容量として、電気装備4の電池容量に、電流計6、電圧計7、演算処理装置8および制御用コンピュータ10で消費する電池容量を含めたものとする。
【0038】
電流計6は鉛蓄電池3の充放電電流を計測する。
電圧計7は鉛蓄電池3の端子電圧を測定する。
演算処理装置8は、鉛蓄電池3の残存容量を算出し、その結果に基づいて、図2に図解した残存容量の水準を決定し、制御用コンピュータ10と協動してアイドリングストップの判定を行う。
演算処理装置8には、本実施の形態の鉛蓄電池の残存容量の測定方法に関係する自動車の動作(停止も含む)、運行に関する情報が、自動車の制御用コンピュータ10から伝達される。したがって、演算処理装置8は下記に述べる鉛蓄電池3の残存容量の算出、および、上述した水準の判定に必要な情報は保持されているものとする。
演算処理装置8と制御用コンピュータ10とは一体構成にすることもできるが、本実施の形態においては、それぞれ、演算処理装置8と制御用コンピュータ10とが独立している場合について述べる。
【0039】
演算処理装置8はたとえば、メモリと、マイクロコンピュータなどのコンピュータと、電流計6および電圧計7の計測信号を入力するためのA/D変換器などを有する。下記に述べる演算処理は、コンピュータで行う。また、下記に述べる鉛蓄電池3の残存容量を算出するためのデータはメモリに記憶される。
【0040】
表示器9はすでに車載のパネルとして搭載されている表示器と併用することが望ましい。すなわち、下記に述べる表示器9の表示出力は、自動車のパネル部分に、たとえば、スピード表示、故障表示などを行う既存の表示器の一部に、蓄電池の残存容量表示モードとして表示される場合である。
【0041】
蓄電池の残存容量測定の第1実施の形態
図4を参照して、図3に図解した鉛蓄電池の残存容量の測定の処理方法および装置の第1実施の形態について述べる。
図4は図3に図解した本発明の第1実施の形態としての鉛蓄電池の残存容量の測定装置の動作を示すフローチャートである。図4に図解した処理の概要を述べる。
【0042】
図4、ステップ1:残存容量算出のためのデータ準備
鉛蓄電池3を車両に搭載した自動車の製造者、または、鉛蓄電池3を交換した技術者は、事前に、第1〜第3水準、あるいは、第1〜第4水準、または、第1〜5水準に対応させて、それぞれの水準の電池容量に対応する、車載の鉛蓄電池3の容量と同じか、または容量が大きい基準蓄電池について事前に求めた放電電流値と、端子電圧値を関係づけた放電電流・端子電圧特性(IV)データを求めておき、演算処理装置8のメモリにIVテーブルとして記憶しておく。
このように、第1実施の形態の残存容量の測定方法は、基準蓄電池について事前に求めた定電流放電時の放電電流値Iと端子電圧Vの関係を用いる。
【0043】
IV関係データの求め方
図4のステップ1における満充電時の電池容量が複数の水準で規定する放電容量のいずれより大きな電池容量を有する蓄電池(これを基準蓄電池という)について、放電電流と端子電圧との関係を求める方法について図5を参照して述べる。図6は図5を参照して述べる放電試験の結果を示すグラフである。
【0044】
図5のステップ21〜26の処理は、図6に図解したように、それぞれ一定の複数の1次放電電流の各放電電流による1次放電、および、一定の2次放電電流による2次放電を連続して行う。
一定の1次放電電流の値としては、それぞれの水準の電池容量において放電されると仮定した値である。その具体例を述べると、車載の鉛蓄電池3から車載の電気装備4に最高30Aが流れることから、0A〜30Aの間で適切な値、たとえば、5A、10A、20A、30Aが上記一定の複数の1次放電電流の値である。
2次放電電流は、たとえば、0.2Cの放電を行う3.5Aまたは4Aである。0.2Cとは放電率を示しており、5時間で放電しきる放電の速さを意味している。0.2Cは、1/5Cとも表記される。また、Cは蓄電池の満充電容量を示している。
【0045】
図5、ステップ21:満充電処理工程
初期状態として、基準蓄電池を満充電状態にする。
【0046】
図5、ステップ22:1次放電工程
図6に図解したように、満充電状態の基準蓄電池について、所定の端子電圧に降下するまで、一定の複数の1次放電電流の1つで定電流放電(1次放電)を行い、その時の基準蓄電池の端子電圧を連続して測定し、所定の端子電圧まで降下した放電経過時間を測定する。
上記所定の端子電圧とは、車両に搭載された鉛蓄電池3が放電しても正常に動作可能な端子電圧である。その具体例を述べると、たとえば、公称定格電圧12Vの鉛蓄電池は、1セル当たり約2Vの電池を6セル直列に接続し構成されており、1セルの電池が1.75V以下になるまで放電させた場合、過放電の為に電池自身にダメージを与える。したがって、本実施例では、1.75Vの6倍(6セル分)である10.5Vを定電流放電における降下下限電圧を意味する所定の端子電圧とする。
【0047】
図5、ステップ23:1次放電による放電容量と端子電圧との関係を求める
一定の1次放電電流値、たとえば、5Aで定電流放電を行った1次放電電流値Iと放電時間Tとの積I×Tで規定される放電容量に対する放電経過時間ごとに連続的に測定した端子電圧との関係を求める。
図6の横軸は放電時間を示しているが、一定の放電電流で定電流放電を実施しているから、実質的に基準鉛蓄電池の放電容量を示している。図6の縦軸は基準鉛蓄電池の端子電圧を示す。
図6に図解したグラフは、定電流放電を行う1次放電電流の大きさによって所定の端子電圧、たとえば、10.5Vまで降下するまでの放電容量が異なることを示している。
【0048】
図5、ステップ24、25:降下下限電圧のチェック、1次放電停止
図6に図解したように、所定の端子電圧、たとえば、10.5Vまで降下した時、1次放電電流による定電流放電(1次放電)を停止する。
1次放電を停止すると、基準蓄電池の端子電圧は上記所定の端子電圧より少し上昇する。
【0049】
図5、ステップ26:2次放電
次いで、一定の2次放電電流、たとえば、4Aで、基準蓄電池の端子電圧が再び10.5Vまで降下(垂下)するまで、定電流放電(2次放電)を行い、所定の端子電圧まで降下した時までの2次放電時間を測定する。
【0050】
図5、ステップ27:2次放電の停止
基準蓄電池の端子電圧が再び、10.5Vまで降下した時、2次放電を停止する。
【0051】
図5、ステップ28:放電容量算出工程
たとえば、上述した水準1の電池容量Aにおける、1次放電工程における第1の放電容量D1(=Id1×T1)と、2次放電工程における第2の放電容量D2(=Id2×T2)とから下記の演算による一定の1次放電電流における合計放電容量D3を演算する。
【0052】
【数1】
D3=D1+D2−A
=(Id1×T1)+(Id2×T2)−A
ただし、Id1は1次放電電流の値であり、
T1は1次放電により降下下限電圧まで端子電圧が降下した放電時間であり、
Id2は2次放電電流の値であり、
T2は2次放電により降下下限電圧まで端子電圧が降下した放電時間である。
【0053】
図5、ステップ29:反復処理
上記ステップ21〜28の処理を、1次放電電流5A、10A、20A、30Aの各々について1次の定電流放電を行う。
2次放電電流は、1次放電電流の値に依存せず、一定の4Aで定電流放電を行う。
【0054】
図5、ステップ30:IV特性の整理
各1次放電電流における放電容量D3ごと、ステップ22において求めた放電容量・端子電圧(IV)特性を整理して、各放電容量ごとの放電電流と端子電圧との関係を示す特性曲線を求める。
【0055】
図5、ステップ31:近似処理工程
上記放電電流と端子電圧の関係を示す曲線のデータを全てテーブルとしてメモリに記憶するとメモリ使用容量が多くなるから、上記特性曲線を近似式で表すことが望ましい。近似式で表すことができれば、演算処理装置8のメモリには、近似式を表す係数(パラメータ)のみ記憶するだけで済むので、メモリの使用量が少なくなる。車載の車両のアイドリングストップ処理装置20は通常、メモリ容量に限界がある場合が多く、メモリの使用量が少ないことが望ましい。
さらに、近似式が直線のように簡単な場合、放電電流と端子電圧をテーブルルックアップする時間より、近似式演算処理時間が短くなるという利点もある。
【0056】
本願発明者の実験によれば、基準蓄電池または車載の鉛蓄電池3として鉛蓄電池を用いた場合、図8(A)〜(D)に図解したように、放電容量ごとに、放電電流値と端子電圧との関係は、たとえば、最小二乗法で近似した場合、直線(一次式)で近似できることが判った。
近似式が直線ならば、演算処理装置8のメモリに記憶するデータは、直線の傾きデータと切片データでよい。
【0057】
図5、ステップ32:近似直線パラメータの保存
本実施の形態では、放電容量ごと、傾きデータと切片データとの組を複数組準備して、演算処理装置8のメモリに記憶する。
一次式で近似できることは、メモリに記憶するべきデータ数が非常に少なくてすむという利点に加えて、演算処理を簡単になるという利点がある。ひいては、その結果、演算処理装置8の製造が容易になり、低価格で製造できるという効果を奏する。
【0058】
図4のステップ1の処理が終了したら、図4のステップ2以降の車両に搭載した鉛蓄電池3の残存容量を、図1に図解した蓄電池の残存容量測定手段22によって、実際に推定する処理を行う。
蓄電池の残存容量測定手段22は、図3に図解した、電流計6、電圧計7、演算処理装置8からなる。
【0059】
図4、ステップ2:放電電流および端子電圧の計測
図3に図解した構成において、車載の鉛蓄電池3の充放電電流を電流計6で計測し、電圧計7で鉛蓄電池3の端子電圧を連続的に計測する。
電流計6で計測した放電電流、および、電圧計7で検出した鉛蓄電池3の端子電圧は連続的なアナログ信号、たとえば、電圧信号として出力される。
【0060】
図4、ステップ3:端子電圧の推定
演算処理装置8内のコンピュータは、A/D変換器でディジタル信号に変換された電流計6の電流計測値および電圧計7の電圧計測値を所定のサンプリング周期、たとえば、1秒周期で入力する。
演算処理装置8は入力した電流計6の計測値Amを、図5を参照して述べた処理によって、演算処理装置8のメモリに記憶されている各放電容量Diごとの傾きデータaiと切片データbiとを用いて、下記式で規定される演算を各放電容量Diについて行って、アイドリングストップを行っていない状態の車載の鉛蓄電池3の推定端子電圧Veiを、各放電容量ごとに、推定する。
【0061】
【数2】
Vei=(Am×ai)+bi
【0062】
図4、ステップ4:残存容量の推定
演算処理装置8は、電圧計7で計測した端子電圧Vaを、上記推定した複数の推定端子電圧Veiと比較して、計測した端子電圧Vaがどの推定端子電圧Veiに近いかを判断する。
電流計6で測定した電流は、必ずしも、基準蓄電池について1次放電試験を行ったときの5、10、20、30Aではない場合が多い。鉛蓄電池3の残存容量も図8(A)〜(D)に例示した値ではない。したがって、演算処理装置8は、電圧計7で測定した鉛蓄電池3の端子電圧が最も近似する推定端子電圧Veiに対応する放電容量Diを、鉛蓄電池3の残存容量として推定する。
【0063】
このようにして推定した鉛蓄電池3の残存容量は、上述した複数の水準を規定した電池容量に対応している。したがって、演算処理装置8で算出した残存容量は図1に図解した車両のアイドリングストップ処理装置20のアイドリングストップ判定手段23における鉛蓄電池3の残存容量からアイドリングストップ可能か否かの判定に利用できる。
【0064】
蓄電池の放電電流値は、蓄電池の寿命、季節、時刻、天候、運転者、走行状態によって、多様な値をとる。
そのため、本発明の第1実施の形態のように、広範囲な電流値において蓄電池の残存容量の判定ができることは、実用上、極めて有用である。
【0065】
第1実施の形態の実施例(具体例)
以下、蓄電池の残存容量測定の第1の実施の形態の実施例、および、その実施例を適用した、本発明の実施の形態の車両のアイドリングストップ処理装置20実施例を述べる。
車両のアイドリングストップ処理装置20の実施例として、アイドリングストップ機能を有し、かつ、バッテリーとして鉛蓄電池を有する自動車において、蓄電池の残存容量測定手段22として図3に示した鉛蓄電池の残存容量測定装置22Aを用いて、各種温度条件で、エンジン始動に必要な鉛蓄電池の容量を試験した。
【0066】
第1水準の決定
車載の鉛蓄電池3の具体例として満充電時の容量が20アンペア・アワー(Ah)のものを用いた。
実測の結果、スタータ1を起動してエンジン始動に必要な鉛蓄電池3の容量は余裕をみて8Ahであった。したがって、本実施例では第1水準の放電容量を8Ahとした。
第1水準の電池容量は、鉛蓄電池3の満充電時の電池容量の40%である。
【0067】
第2水準の決定
アイドリングストップを行なう標準時間を3分間と仮定し、アイドリングストップ期間、鉛蓄電池3から車載の電気装備4に最高30Aの電流が流れると仮定した。アイドリングストップ時の電気装備4で消費する電池容量の標準値は、30A×(3分/60分)=1.5(Ah)となる。
第1水準の電池容量が8Ahと、アイドリングストップ期間の電気装備4の消費電力が1.5Ahとの合計は9.5Ahであるが、本実施例では余裕をみて、第2水準の電池容量を10Ahとした。
【0068】
第3、4水準の決定
第2水準の10Ahと満充電時の電池容量20Ahとの間に、本実施例では、第3水準の電池容量として13Ah、第4水準の電池容量として18Ahを設定した。
本実験例では、付加的な水準は第3および第4の水準だけにした。
【0069】
基準蓄電池についてのIV特性データの採取
以下、図5を参照して述べた、図4のステップ1の処理による、図6、図7の特性データの採取方法についての実施例を述べる。
【0070】
(1)基準蓄電池の満充電状態からの1次放電電流による定電流放電における端子電圧の測定
満充電時の電気容量が鉛蓄電池3の容量20Ahと同じ20Ahの鉛蓄電池を基準蓄電池とし、公知の方法によって1次放電電流による定電流放電を行ない、放電の際の基準蓄電池の端子間電圧を連続的に実測した。
定電流放電における各1次放電電流として、鉛蓄電池3の容量と同じ基準鉛蓄電池に対して、5A、10A、20A、30Aで1次放電試験を行った。このような1次定電流放電値は、車載の鉛蓄電池3から車載の電気設備に最高30Aが流れることから、0A〜30Aの間で適切な値として仮定したものである。
【0071】
図7は上記実験で求められた基準鉛蓄電池の1次放電電流による定電流放電における各放電電流値に対する端子電圧の関係を示したグラフである。図7の横軸は基準鉛蓄電池の放電容量Dを示し、縦軸は基準鉛蓄電池の端子電圧を示す。
1次放電電流で定電流放電した場合、1次放電電流値の相違により端子電圧の垂下特性が異なる。
【0072】
図6に図解したように、蓄電池に対し、その端子電圧が所定の降下下限電圧、たとえば、10.5Vに低下するまで複数の放電電流Ii、たとえば、5A、10A,20A、30Aで1次定電流放電を継続し、それぞれの定電流放電を行った1次放電時間T1iを測定した。ここで、インデックスiは各放電電流を識別するために用いる。
1次放電時間T1iとそれぞれの定電流放電の電流値Iiを乗じて、各定電流放電における第1の放電容量D1i(=Ii×T1i)を求めた。
【0073】
降下下限電圧10.5Vの根拠について述べる。公称定格12Vの鉛蓄電池は、1セル当たり約2Vの電池を6セル直列に接続し構成されている。1セルの電池が1.75V以下になるまで放電させた場合、過放電の為に電池自身にダメージを与えることとなる。したがって、本実施例では、1.75Vの6倍(6セル分)である10.5Vを定電流放電における降下下限電圧とした。
【0074】
(2)2次放電電流による定電流放電における端子電圧の測定
1次放電電流における定電流放電によって端子電圧が10.5Vに達した基準鉛蓄電池について、引き続き、一定の2次放電電流、たとえば、4Aで2次定電流放電を行なった。
図6に図解したように、1次放電を停止すると、基準蓄電池の端子電圧は上記電圧10.5Vより少し上昇するが、再び端子電圧が降下下限電圧10.5Vに低下するまで放電を継続した。4Aで2次定電流放電を開始して端子電圧が降下下限電圧10.5Vに低下するまでの2次放電時間T2jを測定した。
【0075】
(3)放電容量の計算
2次放電時間T2jと放電電流値=4Aを乗じて第2の放電容量D2j(=4×T2j)を求めた。
【0076】
第1の放電容量D1i(=Ii×T1i)と、第2の放電容量D2j(=4×T2j)との値は、それぞれ1次定電流放電の電流値Iiによって異なる値となった。
【0077】
1次定電流放電値5A、10A、20A、30Aのそれぞれの実験結果について、下記の演算を行った。
【0078】
【数3】
D1i+D2j−8=D38
【0079】
記号D38 は、第1水準の電池容量8Ahに対する第3の放電容量D3を意味する。
図7から演算した放電容量D38 に相当する端子電圧Vd8 を読みとった。ここで読みとった定電流放電の電流値と電圧Vd8 をプロットして、図8(A)の特性を得た。
【0080】
第2水準の電池容量10Ahについての第3の放電容量D310については下記の演算を行って求める。
【0081】
【数4】
D1i+D2j−10=D310
【0082】
図7から演算した放電容量D310に相当する端子電圧Vd10を読みとった。ここで読みとった定電流放電の電流値と電圧Vd10をプロットして、図8(B)の特性を得た。
同様にして、放電容量D320に相当する端子電圧Vd20を読み取り、その結果をプロットして図8(C)の特性を求めた。
さらに、放電容量D330に相当する端子電圧Vd30を読み取り、その結果をプロットして図8(D)の特性を得た。
【0083】
図8(A)は、基準鉛蓄電池の残存容量が第1水準の電池容量である8Ahの放電電流値と鉛蓄電池の端子電圧との関係を示す特性曲線(直線)L1を図解したグラフである。直線L1は、傾きa1 と切片b1 とで規定される。
図8(B)は、基準鉛蓄電池の残存容量が第2水準の電池容量である10Ahの放電電流値と鉛蓄電池の端子電圧との関係を示す特性曲線(直線)L2を図解したグラフである。直線L2は、傾きa2 と切片b2 とで規定される。
図8(C)は、基準鉛蓄電池の残存容量が第3水準の電池容量である13Ahの放電電流値と鉛蓄電池の端子電圧との関係を示す特性曲線(直線)L3を図解したグラフである。直線L3は、傾きa3 と切片b3 とで規定される。
図8(D)は、基準鉛蓄電池の残存容量が第4水準の電池容量である18Ahの放電電流値と鉛蓄電池の端子電圧との関係を示す特性曲線(直線)L4を図解したグラフである。直線L4は、傾きa4 と切片b4 とで規定される。
【0084】
図8(A)〜(D)に示した特性曲線(直線)L1〜L4は、放電電流値と端子電圧との関係(IV特性、または第1の特性)を、たとえば、最小二乗法による近似した結果であり、それぞれがほぼ直線として表すことが出来た。
図8(A)〜(D)に図解した放電電流値Ii と端子電圧Vi の関係を示す曲線Liは、傾きをai 、縦軸の切片をbi で示したとき、下記式で表すことができる。
【0085】
【数5】
Li: Vi =ai ・I+bi ・・・(1)
【0086】
図8(A)〜(D)の曲線について具体的に述べると下記式で表すことができる。
【0087】
【数6】
L1 : V1 =a1 ・I+b1 ・・・(1a)
L2 : V2 =a2 ・I+b2 ・・・(1b)
L3 : V3 =a3 ・I+b3 ・・・(1c)
L4 : V4 =a4 ・I+b2 ・・・(1d)
【0088】
このようにして求めた、放電電流と端子電圧との関係(IV特性または第1の特性)を、具体的には、傾きai と切片の値bi とを対にして、電池容量ごとに整理して、図3に図解した演算処理装置8のメモリにテーブルの形式でIVテーブルとして記憶させた。メモリに記憶させるデータは、上述したパラメータだけなので、演算処理装置8のメモリの使用量は非常に少なくてすんだ。
以上の処理が、図4に図解したステップ1の準備作業に該当する。
【0089】
上述した準備作業の後、実際に鉛蓄電池3を自動車などの車両に搭載して、図4のステップ2以降の動作を行った。
【0090】
鉛蓄電池3の搭載
満充電容量が20Ahである鉛蓄電池3を車両に搭載した。自動車に搭載した鉛蓄電池3としては、公知の方法で鉛蓄電池の放電を行ない、残存容量を17Ahに調整したものを用いた。なお、上記データの採取に用いた基準蓄電池の容量は20Ahであった。
【0091】
アイドリングストップ状態における測定
自動車のエンジンを停止した状態で、すなわち、アイドリングストップ状態で、電流計6で鉛蓄電池3の放電電流を計測しながら電流値Amの定電流放電を、短時間、たとえば、2秒間行ない、鉛蓄電池3の端子電圧を電圧計7で測定して電圧値Vmを得た。
【0092】
アイドリングストップ状態における推定端子電圧の演算
演算処理装置8のコンピュータにおいて、メモリから上述した直線L1〜L4のそれぞれの傾きデータa1 〜a4 と切片データb1 〜b4 を読み出し、電流計6で測定した放電電流値Amを代入して、第1〜第4水準に対応する端子電圧の推定値Um1 〜Um4 を計算した。
【0093】
水準の判定
その後、電圧計7で測定した電圧値Vmと、各水準を示す端子電圧の推定値Umj について下記の電圧範囲の判定を行った。
【0094】
【数7】
Vm>Um4
Um4 >Vm>Um3
Um3 >Vm>Um2
Um2 >Vm>Um1
【0095】
この電圧比較判定により、電圧計7で測定した端子電圧Vmがどこに位置するかが判る。たとえば、Um4 >Vm>Um3 であれば、鉛蓄電池3は第3水準の残存容量を持つ。
【0096】
アイドリングストップ状態の放電容量の測定
次に、アイドリングストップにおけるエンジンを停止した状態で、すなわち、発電機2を停止させた状態で、電気装備4を動作させておき、ある時間だけ、鉛蓄電池3を放置して放電させた。
この期間は、鉛蓄電池3の電力のみで電気装備4が動作しているアイドリングストップ状態である。
その後、電気装備4の動作を停止した。
【0097】
アイドリングストップ期間の電流積算
以上の期間、演算処理装置8は、電流計6による放電電流の計測値を連続的に読み取り、電流計測値を累積して鉛蓄電池3から放電された電流値の積算を行なった。実験によればその値は7Ahに相当した。
【0098】
エンジンを停止した状態で、電流値Anの定電流放電を短時間、たとえば、3秒間行ない、電圧計7で鉛蓄電池3の端子電圧を測定して電圧値Vnを得た。
【0099】
アイドリングストップ期間の容量推定
演算処理装置8のコンピュータにおいて、メモリから上述した直線L1〜L4のそれぞれの傾きデータa1 〜a4 と切片データb1 〜b4 を読み出し、電流計6で測定した電流値Anを代入して、鉛蓄電池3の端子電圧の推定値電圧Un1〜Un4 を計算した。
【0100】
その後、電圧計7で実際に測定した鉛蓄電池3の電圧値Vnについて下記の電圧範囲の判定を行った。
【0101】
【数8】
Vn>Un4
Un4 >Vn>Un3
Un3 >Vn>Un2
Un2 >Vn>Un1
【0102】
この電圧比較判定により、アイドリングストップ期間に電圧計7で実際に測定した端子電圧Vnがどこの水準に位置するかが判る。たとえば、Un3 >Vn>Un2 であれば、鉛蓄電池3は第2水準の残存容量を持つ。
【0103】
鉛蓄電池3の残存容量が第2水準にある場合、アイドリングストップ期間でも、エンジン始動に必要な残存容量が鉛蓄電池3に存在していることになる。
その後、エンジンの始動実験を行なったところ、エンジンの始動を行なうことができた。
【0104】
エンジン始動後、一定時間経過した後にエンジンを停止した。
エンジンを停止した状態で、電流値Apの定電流放電を、短時間、たとえば、5秒間行ない、鉛蓄電池3の端子電圧を電圧計7で測定し、電圧Vpを得た。
【0105】
推定端子電圧の計算
演算処理装置8のコンピュータにおいて、メモリから上述した直線L1〜L4のそれぞれの傾きデータa1 〜a4 と、切片データb1 〜b4 を読み出し、電流計6で測定した電流値Apを代入して、端子電圧の推定値電圧Up1 〜Up4 を計算した。
【0106】
その後、電圧計7で測定した電圧値Vpについて下記の電圧範囲の判定を行った。
【0107】
【数9】
Vp>Up4
Up4 >Vp>Up3
Up3 >Vp>Up2
Up2 >Vp>Up1
【0108】
この比較判定により、電圧計7で測定した端子電圧Vpがどこの水準に位置するかが判る。たとえば、Up3 >Vp>Up2 であれば、アイドリングストップ後の鉛蓄電池3は第2水準の残存容量を持つ。
【0109】
評価
この後、鉛蓄電池3の残存容量を、公知の鉛蓄電池の残存容量の測定方法、たとえば、電流積算法を改良した特開平9−171065号公報に記載された発明で測定を行なったところ、鉛蓄電池3の残存容量は11Ahであった。
この残存容量は上述した第2水準の電池容量以上であり、第3水準の電池容量以下であるから、鉛蓄電池3は第2水準の残存容量を示していた。
【0110】
上述した実施例をまとめると下記になる。(1)事前に、基準の蓄電池について、特定の放電容量ごと放電試験を行い、放電電流と基準蓄電池の端子電圧との関係を近似処理して直線で表して、それらの直線を示す傾きデータと切片データとを求めて、各放電容量ごと演算処理装置8のメモリに記憶させておき、(2)実際に車載の鉛蓄電池3を用いて、電流計6および電圧計7の計測値を演算処理装置8に入力し、演算処理装置8において、メモリに記憶させた傾きデータと切片データに電流計6で計測した放電電流を代入して端子電圧の予測値を算出し、(3)算出した端子電圧の予測値と電圧計7で計測した電圧値の大小比較を行って、電圧計7で測定した鉛蓄電池3の端子電圧が予測した端子電圧のどこに位置するかによって鉛蓄電池3の残存容量の水準を推定する。また、電流計6で連続して計測した放電電流値を演算処理装置8において累積して、累積した積算電流値を用いて蓄電池の残存容量の水準を判定することもできる。
【0111】
このようにした決定した水準は、演算処理装置8から車両のアイドリングストップ処理装置20のメモリ手段21に送出される。
車両のアイドリングストップ処理装置20のアイドリングストップ判定手段23は残存容量を水準データを参照して、自動車の一時停止時にアイドリングストップを行うか否かを判断し、アイドリングストップ処理手段24はアイドリングストップを行う。
【0112】
鉛蓄電池3の残存容量は演算処理装置8から表示器9に表示され、ドライバに対する情報を提供することができる。
【0113】
本発明の第1実施の形態は、鉛蓄電池3の残存容量の絶対値を算出するものではないが、アイドリングストップを行うか否かの判断のための鉛蓄電池3の残存容量の状態が水準として判るので、アイドリングストップ機能を有する自動車に適用できる。
第1実施の形態の方法は、図4に示したステップ1に示した準備作業の後の、電流計6と電圧計7の測定結果を用いた演算処理装置8で行う処理は、簡単であり、実施が容易である。したがって、図3に図解した電流計6、電圧計7および演算処理装置8を有する第1実施の形態の鉛蓄電池の残存容量の測定装置は低価格で容易に大量生産できるので、種々の自動車などに搭載して適用することができる。
【0114】
以上、蓄電池として鉛蓄電池3を用いた場合について述べたが、第1実施の形態は、電解液の比重を指標にしないし、内部インピーダンスを用いないし、鉛蓄電池に特定した処理を行わないので、二次電池として、鉛蓄電池以外の蓄電池についても適用できる。
【0115】
変形態様
温度または劣化状態により、鉛蓄電池3の残存容量の水準における、放電電流量と端子電圧値の関係が変化する特性を有する鉛蓄電池を用いた場合、必要に応じて、判定すべき残存容量のそれぞれの水準において、温度及び/または劣化状態に応じた、放電電流値と端子電圧値のデータテーブルを用意して、その結果で上述した値を補正することが望ましい。
温度及び/または劣化状態に応じてデータテーブルを追加して用意する場合、用意するべきデータテーブルが多くなることによって、装置のコストが高くなるという問題が起こる可能性がある。その場合、予め、温度及び/または劣化状態による補正パラメータを求めておき、補正パラメータにより、鉛蓄電池の残存容量の水準ごとの、放電電流値と端子電圧値の関係の補正を行なうことが望ましい。こうすることによって、判定すべき水準ごとに一つのデータテーブルを用意すればいいことになり、装置の価格を低減することが可能になる。
【0116】
蓄電池の残存容量測定の第2実施の形態
上述した蓄電池の残存容量測定の第1実施の形態においては、下記に詳述するように、蓄電池が満充電状態から離れた時に、蓄電池の残存容量の推定が不正確になることを見いだした。第2実施の形態は、第1実施の形態を改良したものである。
【0117】
第1実施の形態の改善事項の考察
第1実施の形態の残存容量の測定方法は、(1)まず、図9(A)〜(D)に例示したように、アイドリングストップ中の放電電流として想定した1次放電電流(たとえば、5,10,15,20A)で降下下限電圧(たとえば、10.5V)まで放電させた時の第1放電容量D1と、2次放電電流である0.2Cである3.2A(または4A)で再び降下下限電圧まで定電流放電させた時の第2放電容量D2を合計した第3放電容量D3=Dl+D2を求め、第3放電容量D3から、各水準における残存容量A(たとえば、5Ah、10Ah)などを差し引いた放電容量、たとえば、D3−5(Ah)における「放電電流」と「端子電圧」をIV特性として採用した。
【0118】
表1は、図9(A)〜(D)に図解した状態で放電を行ったときに実測した放電容量を示す。
【0119】
【表1】
【0120】
表1の実測データから明らかなように、1次放電電流値の大きさによって合計放電容量が異なることが判った。1次放電電流が大きいほど、合計放電容量が大きくなる傾向があり、その合計放電容量は5時間率の電流である3.2Aで放電し続けて求める5時間率容量よりも大きくなる。したがって、蓄電池の残存容量が満充電状態に近い状態で、かつ、放電電流が大きいほど、残存容量推定値と実測した放電容量値との間の差(誤差)が大きくなる。換言すれば、蓄電池が満充電状態に近い第5水準または第4水準のときよりも、エンジン始動可否の判定として考慮する第1水準または第2水準のときの上記誤差は小さく、上述した方法を使用してもアイドリングストップの可否の判定について実用上は問題はない。しかしながら、蓄電池の充電状態、放電電流の大きさに依存せず、より正確な残存容量を判断する方法を第2実施の形態として下記に述べる。
【0121】
第2実施の形態は正確に蓄電池の残存容量を算出する、第1実施の形態のIV法を改良した方法を提示する。なお、第1実施の形態のIV法は簡単であるという利点を有するので、第2実施の形態はその基本内容を活用しつつ、より正確な残存容量の算出を行う。
【0122】
図10は第2実施の形態の処理を示すフローチャートである。
図10を参照して、第2実施の形態の蓄電池の残存容量測定の概要を述べる。
【0123】
ステップ1A:パラメータの事前準備
ステップ1Aの処理は、図4のステップ1の処理に対応するが、その詳細は図11を参照して述べる。
ステップ1Aにおいて、車載の鉛蓄電池3の容量と同じ基準蓄電池を用いて、所定の時間率、および、各SOCについて、図12に例示したように、複数の1次放電電流による1次放電、その後、2次放電電流による定電流放電を行い、1次放電における放電電流と蓄電池の基準蓄電池の端子電圧との関係を求め、好ましくは、その関係を曲線または直線近似し、その結果を演算処理装置8のメモリに記憶する。
上記処理は、図4のステップ1の処理とは、基準蓄電池を用いる点では共通するが、ステップ1においては満充電状態の基準蓄電池を用いること、および、1次放電が複数の1次放電電流のそれぞれについて別個に、かつ、定電流放電を行い、その後、2次放電電流で定電流放電を行ったので、ステップ1Aとは全く異なる。
【0124】
ステップ2A:車載の鉛蓄電池3について放電電流と端子電圧の測定
この処理自体は、第1実施の形態(図4、ステップ2)と同様であり、電流計6および電圧計7を用いて鉛蓄電池3の放電電流と端子電圧を測定する。
【0125】
ステップ3A:アイドリングストップ(IS)が行われたか否かのチェック
車載の鉛蓄電池3は、エンジンが動作して発電機2が動作しているときは発電機2から充電されているから、通常、アイドリングストップ直後は、鉛蓄電池3の端子電圧は高い電圧になっている。アイドリングストップ時間が経過すると、図18に例示したように、鉛蓄電池3の端子電圧は電気装備4などによる放電により減少していく。
スイッチをオフしてエンジンを停止した状態で電気装備4を動作させている場合も、鉛蓄電池3の残存容量は減少する。しかしながら、このような状態はアイドリングストップではないので、本発明の対象から外す。
【0126】
ステップ4A,5A:アイドリングストップ中の処理
図21を参照して詳述するが、この場合、鉛蓄電池3の収束電圧を算出して、鉛蓄電池3の残存容量を推定する。
詳細は後述するが、本願発明者の検討によれば、車載の鉛蓄電池3の端子電圧および放電電流を測定した結果から、アイドリングストップ後、事前に算出しておいた推定残存容量のどれに該当するかを判定する際、鉛蓄電池3の端子電圧の収束電圧を用いると正確に鉛蓄電池3の残存容量を推定できることが判った。
【0127】
ステップ6A:第3実施の形態の処理
後述する電流積算による鉛蓄電池3の残存容量を推定を行う。
【0128】
以下、第2実施の形態の詳細について述べる。
前提条件
第2実施の形態における残存容量の推定のための前提条件を述べる。
(1)蓄電池の残存容量の推定は、車載の鉛蓄電池3の残存容量の推定であり、スタータ1でエンジンを始動するために必要な下限容量や、アイドリングストップ中に電気装備4などで消費される電力容量が鉛蓄電池3に存在するか否かを判断するために使用する。
(2)IV法で求めた推定端子電圧を参照して堆定する残存容量は、所定時間率、たとえば、5時間率での残存容量(0.2Cでの放電容量)で表すこととする。
(3)エンジン始動時に必要な下限容量を求める試験でSOCを変化させる時の放電電流値を0.2Cで行っているとすれば、IV法で求めた推定端子電圧を参照して推定した5時間率での残存容量は、そのままエンジン始動時の下限容量値と比較することが可能であり、上述した第1実施の形態における問題は起きない。また、同様にアイドリングストップ中に電気装備4などで消費される電力容量についても5時間率の残存容量で考えて差し支えない。
【0129】
改良型IVテーブル取得方法の基本
上記前提条件のもと、図11〜図13を参照して第2実施の形態の改良型IVテーブルの取得方法の基本について述べる。
図11は、第2実施の形態の改良型IVテーブルの取得方法を述べるフローチャートである。
図12(A)〜(C)は、第2実施の形態における改良型IVテーブルの取得方法における蓄電池の放電状態と端子電圧を測定する状態を示したグラフである。
図13は図12(A)〜(D)の動作処理を示すフローチャートである。
【0130】
図11に図解した残存容量の推定データの採取方法の概要を述べる。
【0131】
ステップ31:5時間率容量100%状態での1次放電試験
基準蓄電池について、たとえば、5時間率容量100%の状態での第1回の1次放電を、各1次放電電流値に対する端子電圧測定を行う。
具体的には、図13、ステップ101、102の処理を行う。
ステップ101:基準蓄電池の満充電処理
SOC100%の状態(満充電状態)で、アイドリングストップ中の放電電流として想定した、たとえば、公称定格電圧12V、容量20Ahの基準蓄電池を満充電状態にする。
ステップ102:第1回の1次放電試験
図12(A)に図解したように、順次連続的に、(1)5Aで極短時間放電し、放電後の基準蓄電池の端子電圧V51 を測定し、(2)10Aで極短時間放電し、放電後の基準蓄電池の端子電圧V101 を測定し、(3)20Aで極短時間放電し、放電後の基準蓄電池の端子電圧V201 を測定し、(4)30Aで極短時間放電し、放電後の基準蓄電池の端子電圧V301 を測定する。
各放電電流5,10,20,30Aによる放電後に測定した基準蓄電池の端子電圧V51 、V101 、V201 、V301 が5時間率容量100%の状態での各電流値5,10,20,30Aに対する電圧となる。
このように第2実施の形態の放電電流と基準蓄電池の端子電圧との測定は、5時間率容量100%での放電試験であり、図6を参照して述べた第1実施の形態とは異なる。
【0132】
ステップ32:各SOC状態での2次放電試験
各SOC状態での一定の2次放電電流で所定時間、定電流放電を行う。
具体的には、図13、ステップ103の処理を行う。
ステップ103:2次定電流放電試験
図12(B)に図解したように、2次放電電流0.2Cの電流、たとえは、4Aで、所定時間、基準蓄電池について定電流放電を行い第1のSOCまで基準蓄電池の充電状態を下げる。
この試験はn回反復される。
【0133】
ステップ33:1次放電試験
ステップ32の処理の後、ステップ31と同様、基準蓄電池について、第2回以降の1次放電試験を行い、各1次放電電流値に対する端子電圧を測定する。
具体的には、図13、ステップ104の処理を行う。
ステップ104:図12(C)に図解したように、ステップ103後のSOC状態から、順次、(1)5Aで極短時間放電し、放電後の基準蓄電池の端子電圧V52 を測定し、(2)10Aで極短時間放電し、放電後の基準蓄電池の端子電圧V102 を測定し、(3)20Aで極短時間放電し、放電後の基準蓄電池の端子電圧V202 を測定し、(4)30Aで極短時間放電し、放電後の基準蓄電池の端子電圧V302 を測定する。
この放電試験により、各放電電流5,10,20,30Aによる放電後に測定した基準蓄電池の端子電圧V52 、V102 、V202 、V302 が第2のSOC状態での各電流値5,10,20,30Aに対する電圧となる。
この試験はm回反復される。
【0134】
ステップ34:反復処理
図12(A)〜(D)および図13を参照して述べるように、基準蓄電池の端子電圧が降下下限電圧まで低下するまでステップ32〜33の処理を反復する。
具体的には、図13、ステップ105の処理を行う。
【0135】
これにより、各放電電流5,10,20,30Aによる放電後に測定した基準蓄電池の端子電圧V5k 、V10k 、V20k 、V30k が第kのSOC状態での各電流値5,10,20,30Aに対する電圧として求められる。
以上により、k個のSOC状態の各電流値5,10,20,30Aに対する基準蓄電池の端子電圧が得られる。
【0136】
なお、基準蓄電池の放電が進んでいき基準蓄電池のSOCが低い状態になったとき、高い電流値、たとえば、30Aで放電させたときに基準蓄電池の端子電圧が降下下限電圧(たとえば、10.5V)を下回ることが予想される場合には、そのような高い電流値での放電は行わず、30A以下の低い電流、たとえば、20A、10A、5Aのみで放電を行う。20Aでの放電で降下下限電圧を下回る場合も上記同様である。
【0137】
ステップ35:最終の2次放電試験
ステップ33の1次放電により、基準蓄電池の端子電圧が降下下限電圧まで低下したら1次放電試験を停止する。これにより、基準蓄電池の端子電圧が少し上昇する。ステップ32と同様、一定の2次電流で定電流試験を行い、再び、基準蓄電池の端子電圧が降下下限電圧まで低下する最終2次放電時間を測定する。
具体的には、図13、ステップ106の処理を行う。
【0138】
ステップ36:放電停止
ステップ107のごとく、放電を停止する。
【0139】
ステップ37:5時間率の放電容量、各SOCでの残存容量を計算
最終の2次放電を停止し、5時間率の放電容量、各SOCでの基準蓄電池の残存容量を計算する。
具体的には、図13、ステップ107,108の処理を行う。
ステップ107:放電容量、残存容量の計算
放電時間の合計値と0.2Cの電流を掛け合わせたものが基準蓄電池の5時間率による放電容量となる。
放電容量と各SOCを掛け合わせた値が、各SOC状態での基準の蓄電池の残存容量を示す。このようにして、各SOC状態での蓄電池の残存容量が測定される。
ステップ108:整理および近似処理
各SOC状態での基準蓄電池の残存容量ごと、放電電流と端子電圧との関係を曲線(直線)で表すし、たとえば、最小2乗法などの曲線近似技法を用いて、残存容量ごと、放電電流と端子電圧との関係を示す曲線、好ましくは、直線を近似してパラメータ、たとえば、傾き、切片のパラメータを得る。
【0140】
ステップ38:データの保存
ステップ110のごとく、残存容量ごと、近似して得られたパラメータを、演算処理装置8のメモリに記憶する。
【0141】
上記処理が終了した後、図1に図解した装置において、車両に搭載した鉛蓄電池3の残存容量の推定に基づくアイドリングストップ処理が行われる。
【0142】
第2実施の形態の実施例
第2実施の形態の具体例(実施例)について述べる。
【0143】
放電試験
(a)満充電時の電池容量が20Ahの鉛蓄電池を基準蓄電池とし、公知の方法によって満充電状態とする。
(b)図12(A)に図解した方法で、5AをT11(秒)間の短時間、10A、20A、30AをそれぞれT12(秒)間の短時間連続して放電させて、それぞれの時の基準蓄電池の端子間電圧V51 、V101 、V201 、V301 を実測した。
(c)次いで、図12(B)に図解した方法、たとえば、公知の方法により0.2Cでの定電流放電に対応する4Aで定電流放電をT21(時間)行った。
(d)その後、図12(A)に図解した方法で、再度、5AでTll(秒)短時間放電し、10A、15A、20AをそれぞれT12(秒)間短時間連続して放電させて、それぞれの時の基準蓄電池の端子間電圧V52 、V102 、V202 、V302 を実測した。
(e)上記処理(b)、(c)を、4Aで定電流放電したときに端子電圧が10.5Vに低下するまで反復した。
(f)最終的に、放電試験を4Aで定電流放電を行っている時に、端子電圧が10.5Vに低下するまで行った。そのときの放電時間はT22(時間)であった。
【0144】
放電容量の計算
5AをT11(秒)間、10A、20A、30AをそれぞれT12(秒)間連続して放電させた時の放電容量D11は下記式で表すことができる。放電容量D11の単位はAhであり、3600(60秒×60分)で割って単位の変換を行っている。
【0145】
【数10】
D11(Ah)={5×T11+(10+20+30)×T12}/3600
【0146】
上記した放電試験、すなわち、5AでT11(秒)間、10A、20A、30AでそれぞれT12(秒)間連続して放電させ、その放電の際の基準蓄電池の端子間電圧の測定をn回実施した。
n回短時間放電を行ったときの合計の放電容量D12(Ah)は下記になる。
【0147】
【数11】
D12=D11×n
【0148】
2次放電として4Aでの定電流放電をT21時間行った時の1回ごとの放電容量D2(Ah)は下記式で表される。
【0149】
【数12】
D21=4×T21
【0150】
2次定電流放電の回数をmとすると、その合計放電容量は、m×D21となる。
4Aで定電流放電を行っていて供試蓄電池の端子電圧が10.5Vに低下した時の2次定電流放電を実施した時間をT22(時間)とすると、そのときの放電容量D22は下記式で表すことができる。
【0151】
【数13】
D22=4×T22
【0152】
したがって、4Aで2次定電流放電させたときの合計の放電容量D23(Ah)は下記式で表すことができる。
【0153】
【数14】
D23=m×D21+D22
=m×(4×T21)+(4×T22)
【0154】
放電容量D12とD23を合計した放電容量が基準蓄電池の全放電容量D3(Ah)となる。
【0155】
【数15】
D3=D12+D23
=(n×D11)+(m×D21)+(4×T22)
【0156】
図11、ステップ31の5時間率容量100%の状態での各放電電流値に対する蓄電池の端子電圧は、上述したように、図12(A)に図解した、5AでT11(秒)間、10A、20A、30AでそれぞれT12(秒)間連続して放電させて、その際の基準蓄電池の端子間電圧を実測したものである。
その測定の過程の前までに実施された、5AでT11(秒)間、10A、20A、30AでそれぞれT12(秒)間連続して放電させて、その際の基準蓄電池の端子間電圧を実測する過程の放電容量D12と、図12(B)に図解した、基準蓄電池から4Aの定電流放電で放電された放電容量D23の総和をD4とする。
D4=D12+D22
【0157】
放電容量D12について述べる。
5AをT11(秒)間、10A、20A、30AをそれぞれT12(秒)間、連続して放電させて、そのときのSOC状態における基準蓄電池の端子間電圧を実測する各過程(図12(A))における電池容量は、各放電電流5A、10A、20A、30Aについての複数(i)の放電容量D5i(Ah)として表される。
【0158】
【数16】
D5i=D3i−D4i
【0159】
各放電電流についての複数の電池容量D5iのそれぞれの電池容量において測定された30A、20A、10A、5Aに対応する端子間電圧の関係を、図14(A)〜(D)に示す。
図14(A)〜(D)は図8(A)〜(D)に図解したグラフと類似しており、電池容量に応じて放電電流と端子電圧との関係を示す曲線のプロファイルが異なる。
図14(A)〜(D)に図解した曲線は、放電電流値と端子電圧との関係を、曲線近似技法、たとえば、最小二乗法による近似した結果であり、L11〜L14のそれぞれがほぼ直線として表すことが出来る。
【0160】
収束電圧
通常のエンジンの動作中は図3に図解した発電機(オルタネータ)2によって鉛蓄電池3が充電されており、鉛蓄電池3の端子電圧も発電機2による充電電圧に一致することとなる。
しかしながら、鉛蓄電池3の公称定格電圧が12V程度のとき、発電機2の発電電圧は約14.5V程度に設定されていることが多く、エンジンを停止した直後、つまり、アイドリングストップを開始した直後の車載の鉛蓄電池3の端子電圧は発電機2によって充電されていたから、鉛蓄電池3の開放状態の端子電圧(12V)よりも上昇している場合がある。したがって、アイドリングストップ中に鉛蓄電池3から放電電流が流れている場合でも、鉛蓄電池3の端子電圧は放電電流と残存容量の関係で決定される端子電圧に向かって比較的ゆっくり下降して収束するという現象が見られる。
このような鉛蓄電池3の端子電圧の下降現象を、たとえば、図18および図19に例示する。鉛蓄電池3の放電過程において、鉛蓄電池3の端子電圧が、放電電流と残存容量の関係で決定される端子電圧まで収束するように降下していく。そして、最終的にV conv まで降下すると、それ以下には降下しない。図18および図19においてV conv を最終収束電圧と呼んでいる。
以上から、本明細書において、「最終収束電圧」を、蓄電池の放電において、蓄電池の放電電流と残存容量の関係で決定される蓄電池の端子電圧が降下して所定の電圧に収束する最終的な端子電圧と定義する。他方、「収束電圧」を、蓄電池の放電において、蓄電池の端子電圧が前記最終収束電圧まで降下していく過程において、計算によって算出した端子電圧の収束予測値を言う。
【0161】
評価試験:鉛蓄電池3の放電電流および端子電圧の測定
このように、発電機2によって充電される車載の鉛蓄電池3の動特性は、発電機2によって充電されている蓄電池の静特性と異なる。
車載の鉛蓄電池3の残存容量を推定する正確さを期するため、図15、ステップ201に示したように、満充電時の車載の鉛蓄電池3の電池容量が20Ahの鉛蓄電池を基準蓄電池の電池容量とし、鉛蓄電池3を自動車に搭載して、エシジンを停止した直後、つまり、アイドリングストップを開始した直後の鉛蓄電池3の端子電圧と放電電流を測定した。
放電電流は、稼働させる自動車の電気装備4を変えることにより数種の値として実施した。
【0162】
図16(A)、(B)は、たとえば、図19に例示したように、各放電電流について測定した車載の鉛蓄電池3の端子電圧(図19における黒丸印)の単位時間ごとの最終収束電圧(図19における黒三角印)との差電圧ΔVと、前回の測定端子電圧と単位時間経過後の今回の測定端子電圧との変化分δVの関係を整理した結果を示すグラフである。
図16(A)、(B)に図解したように、横軸に示した変化分δVと、縦軸に示した差電圧△Vの関係は、原点Oを通る直線として表されることが分かる。また、放電電流が異なっていてもこの原点Oを通る直線の関係は成り立っていることが分かる。
図17は放電電流を横軸にとり、直線の式の係数aを縦軸として整理したグラフである。図17において放電電流が大きくなるに従い、直線の係数aの値が小さくなる傾向にある。
このように、放電電流をパラメータとして、放電電流と端子電圧との間の相関性が深い関係にあることが分かった。
【0163】
電流計6および電圧計7を用いて計測した放電電流と端子電圧を用いて鉛蓄電池3の残存容量を算出する際に、図18に図解したように、電圧計7で実測した鉛蓄電池3の実測端子電圧Va をプロットした。鉛蓄電池3の端子電圧を実測していき、それ以下に降下しない電圧まで収束した最終的な実測端子電圧V a が、最終収束電圧)V conv である。このように、最終収束電圧V conv は事前に求めることができる。
図18は、横軸に時間をとり、縦軸に測定した端子電圧を所定時間Δtごとにプロットしたグラフである。最終的な収束電圧(最終収束電圧)をVconvで示した。
図18において、単位時間ごとの端子電圧Va と最終収束電圧Vconvとの差電圧ΔVn と、前回測定した端子電圧と単位時間経過後に測定した今回の端子電圧との変化分δVn との関係から、時間経過に伴う端子電圧変化分δVn と差電圧ΔVn を特性式に適用すると、単位時間後の次回に収束電圧が算出できることが判る。
したがって、第2実施の形態において、電圧変化分ΔVn と差電圧δVn を特性式に適用して収束電圧を算出した。
【0164】
図19は端子電圧と、端子電圧の変化分δVと、端子電圧V a と最終収束電圧V conv の差電圧ΔVの関係を示す特性式を用いて算出した収束電圧を示す結果の一例を図解したグラフである。
図19において、横軸は時間経過を示し、縦軸は電圧を示す。黒丸は端子電圧を示し、白丸は第2実施の形態で算出した収束電圧を示し、三角は最終的な収束電圧Vconvを示す。記号tid0 はアイドリングストップ開始時刻を示す。
複数の放電容量毎に求めた放電電流と端子電圧の関係を示す複数の近似式に代入して求めた複数の推定端子電圧(図19、黒丸)と、第2実施の形態において算出した収束電圧(白丸)を比較した。算出した収束電圧(白丸)が最終収束電圧V convに近似している。
【0165】
図20は、各近似式の間の電池容量が等分であると仮定して、第2実施の形態で算出した収束電圧から残存容量の推定を行った結果(白丸)と、第1実施の形態の残存容量の推定結果(黒丸)を図解したグラフである。
図20において横軸は時間経過を示し、縦軸は残存容量を示す。黒丸は第1実施の形態のように収束電圧を用いないで算出した残存容量を示し、白丸は第2実施の形態による収束電圧を用いて算出した残存容量を示す。記号tid0 はアイドリングストップ開始時刻を示す。
図20の図解から明らかなように、第2実施の形態による収束電圧を用いて残存容量(白丸)を推定した残存容量が、収束電圧を用いないで推定した残存容量(黒丸)よりも精度良く算出できたことが判る。
【0166】
すなわち、図18に図解したように、所定のサンプリング周期で、電圧計7で鉛蓄電池3の端子電圧を測定し、上記時間経過に伴う端子電圧変化分δVn と上記差電圧ΔVn を算出し、ΔVn とδVn との特性式に適用して収束電圧を算出し、この収束電圧を用いて残存容量を推定することが望ましいことが判る。
【0167】
以上から、第2実施の形態は、図21に図解したように、ステップ4Aにおいて、上述した方法で収束電圧を算出し、ステップ5Aにおいて、各近似式の間の電池容量が等分であると仮定して、算出した収束電圧から鉛蓄電池3の残存容量を算出する。
【0168】
図21は、図10のステップ1A、2A、3A、4A、5A、6Aを図解したものであり、特に、ステップ4A、5Aの処理を詳述したものである。
【0169】
第2実施の形態によって、このようにして求めた鉛蓄電池3の残存容量をアイドリングストップの判定に使用すれば、より正確なアイドリングストップ処理を行うことができる。
【0170】
変形態様
第2実施の形態においても、第1実施の形態における温度変化に対する補正など各種の補償処理を行うことができる。補償処理は第1実施の形態の変形態様と同じである。
【0171】
第3実施の形態
本発明の第3実施の形態として、上述した蓄電池の残存容量測定についての第1実施の形態または第2実施の形態による算出した鉛蓄電池の残存容量の水準を判定して第2水準以上の残存容量が判った時、次の停止における鉛蓄電池の残存容量の測定装置が上述した水準判定を行う動作をするまでの間、図10のステップ6Aとして図解したように、電流計6で連続的に計測した放電電流値を演算処理装置8において累積して、累積した積算電流値を用いて蓄電池の残存容量の水準を判定することもできる。
【0172】
第3実施の形態によれば、最も近くに行なった残存容量の判定水準に加えて、その判定を行なった時点からこの判断の時点までの充放電電流の積算値によって判断を行なうことによって、判断の精度を高めることが可能になる。
【0173】
【発明の効果】
本発明によれば、車載の蓄電池の残存容量を正確に検出することができる。
【0174】
また本発明によれば、上記検出した残存容量をアイドリングストップの可否を判定する水準と比較して、アイドリングストップ後に再起動可能か否かの判定を確実に行うことができる。
【0175】
本発明の方法は比較的簡単であり、実時間処理に適している。
また本発明の装置は小型に、低価格で製造でき、車両への適用に好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の実施の形態の車両のアイドリングストップ処理装置の構成図である。
【図2】図2は本発明の実施の形態としての蓄電池の残存容量を表す水準を図解した図である。
【図3】図3は本発明の実施の形態としての車載の蓄電池の残存容量を算出する装置の構成図である。
【図4】図4は図3に示した鉛蓄電池の残存容量の測定装置の演算処理装置における、第1実施の形態の処理と準備動作を示したフローチャートである。
【図5】図5は図4のステップ1における処理を図解したフローチャートである。
【図6】図6は各放電電流における放電を行ったときの蓄電池の放電特性を示すグラフである。
【図7】図7は各放電電流における1次放電と、その後、2次放電を行ったときの蓄電池の放電特性を示すグラフである。
【図8】図8(A)〜(D)は図3に図解した鉛蓄電池の残存容量の測定装置に用いる放電電流と端子電圧との関係を示したグラフである。
【図9】図9(A)〜(D)は各放電電流で放電したとの放電容量を測定したグラフである。
【図10】図10は図3に示した鉛蓄電池の残存容量の測定装置の演算処理装置における、第2実施の形態の処理と準備動作を示したフローチャートである。
【図11】図11は図10のステップ1Aにおける処理を図解したフローチャートである。
【図12】図12(A)〜(D)は、図11における放電特性を測定したときの処理方法を図解したグラフである。
【図13】図13は図11の処理の詳細を図解したフローチャートである。
【図14】図14(A)〜(D)は第2実施の形態による蓄電池の放電電流と端子電圧との関係を示したグラフである。
【図15】図15は鉛蓄電池の収束電圧を算出する方法を図解したフローチャートである。
【図16】図16(A)、(B)は図14(A)〜(D)に図解したデータを、放電電流ごとに整理して差電圧δVと電圧差ΔVとの関係を図解したグラフである。
【図17】図17は図16(A)、(B)の結果を放電電流と直線の係数として整理したグラフである。
【図18】図18は、収束電圧を算出する方法を図解したグラフである。
【図19】図19は図16に図解した差電圧δVと電圧差ΔVとの関係から収束電圧を算出した結果を図解したグラフである。
【図20】図20は図18に図解した算出した収束電圧を用いて推定した残存容量を示すグラフである。
【図21】図21は図10の処理を図解したフローチャートである。
【符号の説明】
1・・スタータ、2・・発電機、3・・鉛蓄電池、4・・電気装備
6・・電流計、7・・電圧計、8・・演算処理装置、9・・表示器
10・・制御用コンピュータ、
20・・車両のアイドリングストップ処理装置
21・・メモリ手段、22・・蓄電池の残存容量の測定手段
23・・アイドリングストップ判定手段
24・・アイドリングストップ処理手段
25・・再始動手段
Claims (9)
- 一時停車時に内燃機関を停止するアイドリングストップ処理を行う車両に搭載され、当該車両に搭載された電気機器に給電を行い、当該車両に搭載された発電機によって充電可能な、車載の蓄電池の残存容量を推定する方法であって、
基準蓄電池について放電試験を行って得られた前記基準蓄電池の各放電容量ごとの放電電流と端子電圧との関係を示す特性データを事前に準備する特性データ準備工程と、
前記車載の蓄電池の放電電流および端子電圧を測定する測定工程と、
前記測定した車載の蓄電池の端子電圧を前記事前に準備した特性データと照合して前記車載の蓄電池の残存容量を推定する工程と
を有し、
前記特性データ準備工程は、前記基準蓄電池について前記基準蓄電池の満充電状態から下記の処理を行う下記の諸工程、すなわち、
(1)満充電状態の前記基準蓄電池を準備する工程と、
(2)当該準備した基準蓄電池を満充電状態から、複数の1次放電電流で短時間、順次、連続的に放電させ、各放電後の前記基準蓄電池の端子電圧を測定する処理を行う第1放電・測定工程と、
(3)前記基準蓄電池について一定の2次放電電流で所定時間、継続して定電流放電して前記基準蓄電池の放電容量を調整する調整工程と、
(4)前記基準蓄電池について前記2次放電電流で放電後の所定のSOC状態で、前記複数の1次放電電流で短時間、順次、連続的に放電させ、各放電後の前記基準蓄電池の端子電圧を測定する処理を行う第2放電・測定工程と、
(5)前記基準蓄電池の端子電圧が降下下限電圧まで低下するまで、前記調整工程と前記第2放電・測定工程の処理を反復する反復処理工程と、
(6)前記2次放電電流で前記基準蓄電池の端子電圧が前記降下下限電圧まで低下するまで定電流放電を行う、最終調整工程と、
(7)所定時間率の放電容量および各SOCでの前記基準蓄電池の残存容量を計算する放電容量演算工程と、
(8)前記計算した基準蓄電池の残存容量ごと、前記基準蓄電池の放電電流と端子電圧との関係を示す特性データを算出する工程と
を有する、
車両に搭載された蓄電池の残存容量推定方法。 - 一時停車時に内燃機関を停止するアイドリングストップ処理を行う車両に搭載され、当該車両に搭載された電気機器に給電を行い、当該車両に搭載された発電機によって充電可能な、車載の蓄電池の残存容量を推定する方法であって、
基準蓄電池について放電試験を行って得られた前記基準蓄電池の各放電容量ごとの放電電流と端子電圧との関係を示す特性データを事前に準備する特性データ準備工程と、
前記車載の蓄電池の放電電流および端子電圧を測定する測定工程と、
前記車両がアイドリングストップしたとき、単位時間を隔てた前回と今回の前記車載の蓄電池の端子電圧の変化分と、前記車載の蓄電池の端子電圧の変化分と前記車載の蓄電池の放電電流と残存容量との関係で決定される前記車載の蓄電池の端子電圧が降下して所定の電圧に収束する最終収束電圧と、今回測定した前記車載の蓄電池の端子電圧との差電圧とを用いて前記車載の蓄電池の端子電圧が前記最終収束電圧まで降下していく収束電圧を推定する工程と、
該推定した前記車載の蓄電池の端子電圧の収束電圧を、前記特性データ準備工程において準備した前記基準蓄電池の各放電容量ごとの端子電圧と比較して前記車載の蓄電池の残存容量を推定する工程と
を有する、
車両に搭載された蓄電池の残存容量推定方法。 - 前記特性データ準備工程は、前記基準蓄電池について前記基準蓄電池の満充電状態から下記の処理を行う下記の諸工程、すなわち、
(1)満充電状態の前記基準蓄電池を準備する工程と、
(2)当該準備した基準蓄電池を満充電状態から、複数の1次放電電流で短時間、順次、連続的に放電させ、各放電後の前記基準蓄電池の端子電圧を測定する処理を行う第1放電・測定工程と、
(3)前記基準蓄電池について一定の2次放電電流で所定時間、継続して定電流放電して前記基準蓄電池の放電容量を調整する調整工程と、
(4)前記基準蓄電池について前記2次放電電流で放電後の所定のSOC状態で、前記複数の1次放電電流で短時間、順次、連続的に放電させ、各放電後の前記基準蓄電池の端子電圧を測定する処理を行う第2放電・測定工程と、
(5)前記基準蓄電池の端子電圧が降下下限電圧まで低下するまで、前記調整工程と前記第2放電・測定工程の処理を反復する反復処理工程と、
(6)前記2次放電電流で前記基準蓄電池の端子電圧が前記降下下限電圧まで低下するまで定電流放電を行う、最終調整工程と、
(7)所定時間率の放電容量および各SOCでの前記基準蓄電池の残存容量を計算する放電容量演算工程と、
(8)前記計算した基準蓄電池の残存容量ごと、前記基準蓄電池の放電電流と端子電圧との関係を示す特性データを算出する工程と
を有する、
請求項2記載の車両に搭載された蓄電池の残存容量推定方法。 - 前記特性データを算出する工程において、
前記第1および第2の放電・測定工程の間における前記基準蓄電池の放電容量と、前記調整工程および前記最終調整工程における前記基準蓄電池の放電容量との和の容量を前記基準蓄電池の全放電容量として算出し、
前記反復して行われた第2放電・測定工程の前まで行われた前回の第2放電・測定工程および前記調整工程において放電された前記基準蓄電池の放電容量の合計容量を、前記基準蓄電池の全放電容量から減じて前記基準蓄電池の放電容量を算出し、
該算出した基準蓄電池の放電容量ごと、前記第2の放電・測定工程において測定した前記基準蓄電池の端子電圧と前記複数の1次放電電流との関係を前記特性データとして求める、
請求項1または3に記載の車両に搭載された蓄電池の残存容量推定方法。 - 前記算出した基準蓄電池の放電容量ごとの放電電流と端子電圧との特性データを直線または曲線に近似して、各放電容量ごとの直線または曲線を示すパラメータを提供する近似処理工程をさらに有し、
前記車載の蓄電池の残存容量を推定する工程において、前記測定した前記車載の蓄電池の放電電流を前記各放電容量ごとの直線または曲線を示すパラメータに適用して各放電容量ごとの推定端子電圧を算出し、前記測定した車載の蓄電池の端子電圧を各放電容量ごとの推定端子電圧と比較して前記測定した車載の蓄電池の端子電圧が放電容量ごとの前記推定端子電圧のうちのどの推定電圧に近いかを判断し、当該最も近似する推定端子電圧を用いて前記車載の蓄電池の残存容量を推定する、
請求項4記載の車両に搭載された蓄電池の残存容量推定方法。 - 一時停車時に内燃機関を停止するアイドリングストップ処理を行う車両に搭載され、当該車両に搭載された電気機器に給電を行い、当該車両に搭載された発電機によって充電可能な、車載の蓄電池の残存容量を推定する装置であって、
基準蓄電池について事前に放電試験を行って得られた前記基準蓄電池の各放電容量ごとの放電電流と端子電圧との関係を示す特性データを記憶しているメモリ手段と、
前記車載の蓄電池の放電電流を測定する電流計と、
前記車載の蓄電池の端子電圧を測定する電圧計と、
前記電圧計で測定した前記車載の蓄電池の端子電圧を前記事前にメモリ手段に記憶されている特性データと照合して、前記車載の蓄電池の残存容量を推定する残存容量推定手段と
を有し、
前記メモリ手段に記憶されている特性データは、前記基準蓄電池について下記の処理を行う下記の諸工程の処理を行って得られたデータである、
(1)満充電状態の前記基準蓄電池を準備する工程と、
(2)当該準備した基準蓄電池を満充電状態から、複数の1次放電電流で短時間、順次、連続的に放電させ、各放電後の前記基準蓄電池の端子電圧を測定する処理を行う第1放電・測定工程と、
(3)前記基準蓄電池について一定の2次放電電流で第1時間、継続して定電流放電して前記基準蓄電池の放電容量を調整する調整工程と、
(4)前記基準蓄電池について前記2次放電電流で放電後の所定のSOC状態で、前記複数の1次放電電流で短時間、順次、連続的に放電させ、各放電後の前記基準蓄電池の端子電圧を測定する処理を行う第2放電・測定工程と、
(5)前記基準蓄電池の端子電圧が降下下限電圧まで低下するまで、前記調整工程と前記第2放電・測定工程の処理を反復する反復処理工程と、
(6)前記2次放電電流で前記基準蓄電池の端子電圧が前記降下下限電圧まで低下するまで定電流放電を行う、最終調整工程と、
(7)所定時間率の放電容量および各SOCでの前記基準蓄電池の残存容量を計算する放電容量演算工程と、
(8)前記計算した基準蓄電池の残存容量ごと、前記基準蓄電池の放電電流と端子電圧との関係を示す特性データを算出する工程
車両に搭載された蓄電池の残存容量推定装置。 - 一時停車時に内燃機関を停止するアイドリングストップ処理を行う車両に搭載され、当該車両に搭載された電気機器に給電を行い、当該車両に搭載された発電機によって充電可能な、車載の蓄電池の残存容量を推定する装置であって、
前記車載の蓄電池より容量の大きな基準蓄電池について事前に放電試験を行って得られた前記基準蓄電池の各放電容量ごとの放電電流と端子電圧との関係を示す特性データを記憶しているメモリ手段と、
前記車載の蓄電池の放電電流を測定する電流計と、
前記車載の蓄電池の端子電圧を測定する電圧計と、
車両がアイドリングストップしたとき、単位時間を隔てた前回と今回の前記車載の蓄電池の端子電圧の変化分と、前記車載の蓄電池の放電電流と残存容量の関係で決定される前記車載の蓄電池の端子電圧が降下して所定の電圧に収束する最終収束電圧と今回測定した前記車載の蓄電池の端子電圧との差電圧とを用いて前記車載の蓄電池の端子電圧が前記最終収束電圧まで降下していく過程における前記車載の蓄電池の端子電圧の収束予測値である収束電圧を推定する収束電圧推定手段と、
該推定した車載の蓄電池の収束電圧を、前記特性データ準備工程において準備した前記基準蓄電池の端子電圧と比較して前記車載の蓄電池の残存容量を推定する残存容量推定手段と、
を有する、
車両に搭載された蓄電池の残存容量推定装置。 - 前記メモリ手段に記憶されている特性データは、前記基準蓄電池について下記の処理を行う下記の諸工程の処理を行って得られたデータである、
(1)満充電状態の前記基準蓄電池を準備する工程と、
(2)当該準備した基準蓄電池を満充電状態から、複数の1次放電電流で短時間、順次、連続的に放電させ、各放電後の前記基準蓄電池の端子電圧を測定する処理を行う第1放電・測定工程と、
(3)前記基準蓄電池について一定の2次放電電流で第1時間、継続して定電流放電して前記基準蓄電池の放電容量を調整する調整工程と、
(4)前記基準蓄電池について前記2次放電電流で放電後の所定のSOC状態で、前記複数の1次放電電流で短時間、順次、連続的に放電させ、各放電後の前記基準蓄電池の端子電圧を測定する処理を行う第2放電・測定工程と、
(5)前記基準蓄電池の端子電圧が降下下限電圧まで低下するまで、前記調整工程と前記第2放電・測定工程の処理を反復する反復処理工程と、
(6)前記2次放電電流で前記基準蓄電池の端子電圧が前記降下下限電圧まで低下するまで定電流放電を行う、最終調整工程と、
(7)所定時間率の放電容量および各SOCでの前記基準蓄電池の残存容量を計算する放電容量演算工程と、
(8)前記基準蓄電池の残存容量ごと、前記基準蓄電池の放電電流と端子電圧との関係を示す特性データを算出する工程
請求項7記載の車両に搭載された蓄電池の残存容量推定装置。 - 前記特性データは、
前記第1および第2の放電・測定工程の間における前記基準蓄電池の放電容量と、前記調整工程および前記最終調整工程における前記基準蓄電池の放電容量との和の容量を前記基準蓄電池の全放電容量として算出され、
前記反復して行われた第2放電・測定工程の前まで行われた前回の第2放電・測定工程および前記調整工程において放電された前記基準蓄電池の放電容量の合計容量を、前記基準蓄電池の全放電容量から減じて前記基準蓄電池の放電容量として算出され、
該算出された基準蓄電池の放電容量ごと前記第2の放電・測定工程において測定した前記車載の蓄電池の端子電圧と前記複数の1次放電電流との関係を前記特性データとして求められ、
前記基準蓄電池の放電容量ごとの放電電流と端子電圧との前記特性データを直線または曲線に近似され、前記基準蓄電池の放電容量ごとの直線または曲線を示すパラメータとして前記メモリ手段に記憶されており、
前記残存容量推定手段は、前記測定した前記車載の蓄電池の放電電流を前記各放電容量ごとの直線または曲線を示すパラメータに適用して各放電容量ごとの推定端子電圧を算出し、前記測定した車載の蓄電池の端子電圧を各放電容量ごとの推定端子電圧と比較して前記測定した車載の蓄電池の端子電圧が各放電容量ごとの推定端子電圧のうちのどの推定電圧に近いかを判断し、最も近似する前記推定端子電圧を用いて前記車載の蓄電池の残存容量を推定する、
請求項6または8記載の車両に搭載された蓄電池の残存容量推定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002017645A JP4190766B2 (ja) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | 車両に搭載された蓄電池の残存容量推定方法と装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002017645A JP4190766B2 (ja) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | 車両に搭載された蓄電池の残存容量推定方法と装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003217684A JP2003217684A (ja) | 2003-07-31 |
JP4190766B2 true JP4190766B2 (ja) | 2008-12-03 |
Family
ID=27653263
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002017645A Expired - Lifetime JP4190766B2 (ja) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | 車両に搭載された蓄電池の残存容量推定方法と装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4190766B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4514449B2 (ja) * | 2003-12-24 | 2010-07-28 | 古河電気工業株式会社 | 二次蓄電池の残存容量を判定する方法、および、判定結果を用いて車両に搭載された二次電池の残存容量を検出する方法と装置、並びに、二次蓄電池の残存容量を判定するための端子電圧を演算するために使用する傾きと切片とを求める方法と装置 |
JP2005265682A (ja) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | バッテリ状態検知装置及び方法 |
JP4910423B2 (ja) | 2006-02-27 | 2012-04-04 | ソニー株式会社 | バッテリパック、電子機器、およびバッテリ残量検出方法 |
JP4946694B2 (ja) * | 2007-07-27 | 2012-06-06 | 三菱自動車工業株式会社 | 永久磁石式発電機の制御装置 |
JP5407945B2 (ja) | 2010-03-05 | 2014-02-05 | 株式会社デンソー | 充電制御システム |
US9146280B2 (en) * | 2011-10-26 | 2015-09-29 | Industrial Technology Research Institute | Method and system for estimating a capacity of a battery |
JP6189105B2 (ja) * | 2013-06-28 | 2017-08-30 | 三洋電機株式会社 | 電源装置 |
CN107783051B (zh) * | 2016-08-30 | 2020-08-21 | 太普动力新能源(常熟)股份有限公司 | 满充电容量校准方法 |
US11460506B2 (en) * | 2019-04-22 | 2022-10-04 | Lg Energy Solution, Ltd. | Apparatus and method for determining differential voltage curve of battery and battery pack comprising the apparatus |
-
2002
- 2002-01-25 JP JP2002017645A patent/JP4190766B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003217684A (ja) | 2003-07-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4057276B2 (ja) | 車両に搭載された二次蓄電池の状態を判定する方法および装置 | |
US5847566A (en) | Battery capacity calculation method | |
EP3214456B1 (en) | Secondary battery state detection device and secondary battery state detection method | |
US5539318A (en) | Residual capacity meter for electric car battery | |
JP3379283B2 (ja) | バッテリ充電状態検出方法 | |
US8589096B2 (en) | Method for estimating remaining capacity of battery | |
TWI444639B (zh) | Battery performance monitoring | |
JP3395694B2 (ja) | 二次電池の電池容量劣化算出方法 | |
US7652449B2 (en) | Battery management system and driving method thereof | |
JP4649101B2 (ja) | 二次電池の状態検知装置および状態検知方法 | |
WO2017104497A1 (ja) | 二次電池制御システム | |
JP4089691B2 (ja) | 車両用電池の制御装置 | |
WO2001018938A1 (fr) | Appareil pour la mesure de la capacite d'une batterie et pour le calcul de la capacite restante | |
JP2000224701A (ja) | バッテリ劣化判断装置 | |
JPH08505950A (ja) | 電池例えば車両のスタータ電池の充電状態をチェックする方法 | |
JP2002243813A (ja) | 二次電池の電池容量劣化演算装置 | |
US8180508B2 (en) | Electricity storage control apparatus and method of controlling electricity storage | |
JPH0659003A (ja) | 電池残存容量計 | |
CN111108403A (zh) | 可充电电池短路预测装置和可充电电池短路预测方法 | |
JP4190766B2 (ja) | 車両に搭載された蓄電池の残存容量推定方法と装置 | |
JP4514449B2 (ja) | 二次蓄電池の残存容量を判定する方法、および、判定結果を用いて車両に搭載された二次電池の残存容量を検出する方法と装置、並びに、二次蓄電池の残存容量を判定するための端子電圧を演算するために使用する傾きと切片とを求める方法と装置 | |
JP2003127807A (ja) | アイドリングストップ機能を有する車両に搭載された二次蓄電池の残存容量を判定する装置および方法 | |
JP2002031671A (ja) | 車両のアイドリングストップ処理方法と、車両に搭載された蓄電池の残存容量測定方法、および、これらの装置 | |
US20030016023A1 (en) | Method for determining the state of charge of rechargeable batteries | |
JP4652891B2 (ja) | 車両に搭載された蓄電池の残存容量測定方法と装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050111 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070525 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080115 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080317 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080401 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080602 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20080805 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080826 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080917 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110926 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4190766 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120926 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130926 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |