JP4302307B2

JP4302307B2 - アイドリングストップ機能を有する車両、および、車両に搭載した蓄電池の残存容量算出方法と装置

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Publication number: JP4302307B2
Application number: JP2000287427A
Authority: JP
Inventors: 道宏島田; 敏幸佐藤; 哲也加納; 徹萬ヶ原
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.; Furukawa Battery Co Ltd
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.; Furukawa Battery Co Ltd
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2020-09-21
Also published as: JP2002097974A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車などの車両に搭載されている蓄電池の残存容量を測定する方法と装置、および、そのような蓄電池の残存容量を測定する装置を搭載した車両に関する。
特に、本発明はアイドリングストップ機能を有する車両に搭載された蓄電池の残存容量、劣化状態などを測定する方法と装置、および、そのような蓄電池の残存容量、劣化状態を測定する装置を搭載したアイドリングストップ機能を有する車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両などに搭載される蓄電池の残存容量および劣化状態が知ることが望まれており、これまで、種々の方法が提案され、開発されている。
【０００３】
その１例として、蓄電池を完全に放電させて残存容量を測定し、その容量から蓄電池の劣化状態を判定する原理的な方法が知られている。
しかしながら、この方法は、完全に蓄電池を放電させるので、使用中の蓄電池に用いることは難しく、しかも、放電に時間がかかり測定時間も長いことから、実用的な方法ではない。
特に、この方法は、自動車の走行中に、自動車に搭載した蓄電池の残存容量、劣化状態などを実時間で測定することには適さない。
【０００４】
そこで、短時間に蓄電池の残存容量を測定する方法が種々開発されてきた。
【０００５】
そのような方法として、まず、蓄電池の電解液の分極状態から蓄電池の残存容量を推定する方法について述べる。
特開平１−１２９１７７号公報に記載されている方法は、自動車に搭載された蓄電池の開放電圧の変化量によって蓄電池の分極の状態を把握し、所定の分極の状態において該蓄電池の内部インピーダンスを測定し、この内部インピーダンスを指標として蓄電池の状態を検査する方法である。しかしながら、車両走行時には、蓄電池の開放電圧の変化量による分極の状態把握が困難であるために、特開平１−１２９１７７号公報に記載された方法は、自動車用蓄電池の残存容量の検査方法としては適切でない。
【０００６】
そこで、特開平１０−３１９１００号公報は、上記問題を克服する方法を開示している。特開平１０−３１９１００号公報に開示されている方法は、測定する蓄電池が鉛蓄電池である場合、車両走行中に分極の状態を把握する方法である。この方法は、自動車用蓄電池の状態を検査する方法として有用な方法であるが、分極状態を把握するためのデータベースを構築するため、多くの実験データが必要であり、特に、自動車用蓄電池の多様な劣化状態に対応することが困難である。
【０００７】
近年、電解液が極めて少ないシール型鉛蓄電池が採用されつつあるが、そのような電解液が極めて少ない鉛蓄電池においては電解液の比重の測定が困難なので、上述した問題に加えて、電解液の比重を指標として蓄電池の残存容量を測定する方法は限界がある。このように、鉛蓄電池の電解液の比重を指標として蓄電池の残存容量を検査する方法は、種々の障害がある。
【０００８】
蓄電池の短時間検査方法として開発された他の方法として、蓄電池から放電または充電される電流値を常時測定し、その電流測定値を積算して蓄電池の残存容量を求める方法（以下、電流積算法）が知られている。
【０００９】
電流積算法の例として、たとえば、特開平９−１７１０６５号公報に開示された方法について述べる。特開平９−１７１０６５号公報に開示された方法は、電気自動車用蓄電池の残存容量を電流積算法で検査する方法であり、予め、特定の放電電流値での定電流放電における、端子電圧と残存容量のデータテーブルを用意しておき、自動車走行中に特定の放電電流値が一定時間継続したことを検知し、その時の蓄電池の端子電圧を測定し、測定した端子電圧を前記データテーブルに参照することで、蓄電池の残存容量を求め、電流積算法で求めた蓄電池の残存容量の値を補正するようにした方法である。この方法は、電気自動車に用いる蓄電池の残存容量の検査法としては有用な方法である。すなわち、電気自動車においては、その車両が常用する走行速度での放電電流値を、特定の放電電流値とすることで蓄電池の残存容量を求める機会が多くなるためである。
しかしながら、内燃機関を搭載した通常の自動車では、特定の放電電流値を適切に設定することが困難になる。即ち、通常の自動車においては、自動車走行中に、頻繁に一定時間継続するような特定の電流値が出現する機会が少なく、蓄電池の残存容量を求める機会が極めて少なくなる。
【００１０】
さらにその他の電流積算法は、電流値の測定誤差により、積算値の誤差が次第に大きくなり、蓄電池の状態が正確に求めることができなくなるという問題点があった。
【００１１】
そこで、電流積算法における残存容量の算出方法を修正する方法が種々提案されている。その例を下記に述べる。
【００１２】
特開平４−９５７８８号公報（特許第２，５３６，２５７号公報）は、鉛蓄電池の内部インピーダンスの測定結果を鉛蓄電池のインダクタンス成分Ｌ、電解液抵抗ＲΩ、電荷移動抵抗Ｒct、電気二重層容量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もとめ、Ｌ、ＲΩ、Ｒct、Ｃｄ、Ｗ、σの少なくとも一つを初期の値と比較して電池の寿命を判定する方法を開示している。
【００１３】
特開平８−１９１０３号公報（特許第２７９１７５１号公報）は、電気自動車用鉛蓄電池の残存容量を電流積算法で算出する時、蓄電池の満充電完了時及び走行中の一時停止時に内部インピーダンスの測定を行い、内部インピーダンスから導出する放電率によって、電流積算法で求めた蓄電池の残存容量の値を補正する方法を開示している。すなわち、特開平８−１９１０３号公報に開示された方法は、電流積算法と内部インピーダンス測定法とを結合した方法である。
電流積算法は、たとえば、特開平９−１７１０６５号公報に開示された方法など各種の方法を適用できる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
特開平４−９５７８８号公報に記載されている方法を、内燃機関を動作する自動車に搭載された鉛蓄電池の残存容量の測定および劣化状態の検査に用いた場合、エンジンの回転に伴って稼働している発電機（オルタネータ）の影響、並びに、自動車に搭載された電気装備の負荷変動の影響で鉛蓄電池の内部インピーダンスの正確な測定が困難になる。その結果、鉛蓄電池の残存容量の測定および劣化状態の検査が困難になる。
【００１５】
特開平８−１９１０３号公報に記載された方法は、電気自動車に搭載する蓄電池を前提にした方法であるため、内燃機関（エンジン）を搭載した自動車にはそのままでは適用できない。すなわち、エンジン駆動車では、エンジンの回転に伴って稼働している発電機（オルタネータ）がノイズを発生し、このノイズのために蓄電池の内部インピーダンスの測定が困難になる。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記した課題を解決するために、本願発明者が鋭意検討を重ねた結果、以下のような発明に至った。
すなわち、本願発明者は、特開平８−１９１０３号公報（特許第２７９１７５１号公報）、特開平４−９５７８８号公報（特許第２５３６２５７号公報）に開示されている既存の優れた特徴を示す方法を、内燃機関（エンジン）で駆動し、さらに、アイドリングストップ機能を有する車両に搭載された蓄電池の残存容量を算出するための条件と、車両に搭載すべき装備を考察した。
【００１７】
内燃機関を搭載した車両は、内燃機関の動作に伴い発電機（オルタネータ）が動作して、たとえば、特開平８−１９１０３号公報に開示されている蓄電池の内部インピーダンスの測定に対してノイズとなる。そこで、まず、車両の一時停止時にアイドリングストップ機能として内燃機関を一時的に停止させた場合、それに伴いオルタネータが停止するので、その時、蓄電池の内部インピーダンスを測定することとした。
【００１８】
次いで、高電圧負荷系統と低電圧負荷系統とを有し、そのために２種の電源を有する２電源システム車においては、主蓄電池から低電圧負荷系統用の電圧を発生させるためＤＣＤＣコンバータなどのスイッチング方式電圧変換手段を有しており、スイッチング方式電圧変換手段が高周波ノイズを発生させて、蓄電池の内部インピーダンスの測定を困難にする。そこで、蓄電池の内部インピーダンスを測定するため、スイッチング方式電圧変換手段を一時的に停止させることにした。
しかしながら、ＤＣＤＣコンバータなどのスイッチング方式電圧変換手段を停止させると、高電圧負荷系統はもとより、低電圧負荷系統へも給電がなくなり、車両の電気装備が全て停止する。これでは蓄電池の内部インピーダンスの測定もできないし、内燃機関の再始動もできなくなる。そこで、スイッチング方式電圧変換手段の停止時、バックアップする補助蓄電池を追加装備することにした。
【００１９】
なお、一時停止時などにおいて、ウインカーが点滅したり、ハザードランプが点滅する。そのような点滅は蓄電池の内部インピーダンスを測定するときにノイズとなるので、その影響を排除する接続にした。
【００２０】
したがって、本発明の第１の観点によれば、内燃機関と、第１の給電線と、第２の給電線と、前記第１の給電線に接続された第１の電圧で動作する第１の負荷と、前記第２の給電線に接続され、前記第１の電圧よりも低い第２の電圧で動作する、車両の一時停止中にも動作する負荷を有する第２の負荷と、前記第１の給電線に接続された前記第１の電圧の電力を充放電する第１の蓄電池と、前記第１の給電線に接続され、前記内燃機関を始動するスタータと、前記第１の給電線に接続され、前記内燃機関の動作に応じて動作するオルタネータと、入力が前記第１の給電線に接続され出力が前記第２の給電線に接続され、前記第１の電圧を前記第２の電圧に変換するスイッチング方式電圧変換手段と、前記第２の給電線に接続され、前記第２の電圧の電力を充放電する第２の蓄電池と、前記第２の給電線から給電されて動作し、車両の一時停止時に所定条件が満足したとき前記内燃機関の動作を停止し、車両の再始動時に前記スタータを駆動して前記内燃機関を再起動するアイドリングストップ処理手段と、前記第２の給電線から給電されて動作し、前記第１の蓄電池の状態を判定する第１の充電状態判定装置とを具備する車両であって、前記アイドリングストップ処理手段は、（ａ）前記第１の充電状態判定装置で検出した前記第１の蓄電池の残存容量が前記内燃機関の再始動のために充分であることを示している場合に前記内燃機関の動作を停止し、（ｂ）前記内燃機関が停止している間、前記第１の蓄電池の内部インピーダンスを測定している間、前記スイッチング方式電圧変換手段を停止させ、（ｃ）前記第１の充電状態判定装置を起動し、前記第１の充電状態判定装置は、前記内燃機関の停止に伴い前記オルタネータが停止し、かつ、前記ＤＣＤＣコンバータが停止しているとき、前記第１の内部インピーダンスを測定し、測定した内部インピーダンスから前記第１の蓄電池の残存容量を算出する車両が提供される。
【００２１】
好適には、前記アイドリングストップ処理手段は、前記車両の一時停止期間、前記内燃機関が停止するアイドリングストップの後、少なくとも、当該車両の再始動に必要な電池容量と、所定時間アイドリングストップしている間に必要とされる消費電池容量とを加算した電池容量が前記第１の蓄電池に残存容量として残っているとき、前記内燃機関を停止させる。
【００２２】
また好適には、前記第１の充電状態判定装置は、前記第１の蓄電池の内部インピーダンスを測定し、当該測定した内部インピーダンスから前記第１の蓄電池の放電率を算出し、当該算出した放電率から電流積算法に基づいて、前記第１の蓄電池の残存容量を算出する。
【００２３】
さらに好適には、前記第２の給電線から給電されて動作し、前記第２の蓄電池の状態を判定する第２の充電状態判定装置をさらに有し、前記アイドリングストップ処理手段は、前記工程（ｂ）において、前記第２の充電状態判定装置が前記第２の蓄電池に所定以上の残存容量があると判定したとき、前記スイッチング方式電圧変換手段を停止させる。
【００２４】
本発明の第２の観点によれば、内燃機関と、第１の給電線と、第２の給電線と、前記第１の給電線に接続された第１の電圧で動作する第１の負荷と、前記第２の給電線に接続され前記第１の電圧より低い第２の電圧で動作し、車両の一時停止中にも動作する負荷を有する第２の負荷と、前記第１の給電線に接続され前記第１の電圧の電力を充放電する第１の蓄電池と、前記第１の給電線に接続されて前記内燃機関を始動するスタータと、前記第１の給電線に接続され前記内燃機関の動作に応じて動作するオルタネータと、入力が前記第１の給電線に接続され出力が前記第２の給電線に接続され、前記第１の電圧を前記第２の電圧に変換するスイッチング方式電圧変換手段と、前記第２の給電線に接続され前記第２の電圧の電力を充放電する第２の蓄電池と、アイドリングストップ処理・判定手段とを具備し、当該アイドリングストップ処理・判定手段は、
（ａ）前記第１の充電状態判定装置が検出した前記第１の蓄電池の残存容量が前記内燃機関の再始動のために充分であることを示している場合に前記内燃機関の動作を停止させ、（ｂ）前記第１の蓄電池の内部インピーダンスを測定している間、前記スイッチング方式電圧変換手段を停止させ、（ｃ）前記内燃機関の停止に伴い前記オルタネータが停止し、かつ、前記スイッチング方式電圧変換手段が停止しているとき、前記第１の内部インピーダンスを測定し、測定した内部インピーダンスから前記第１の蓄電池の残存容量を算出する、
車両が提供される。
【００２５】
好適には、前記第１の蓄電池の残存容量の算出において、前記アイドリングストップ処理・判定手段は、前記第１の蓄電池の内部インピーダンスを測定し、測定した内部インピーダンスから放電率を算出し、算出した放電率から電流積算法に基づいて、前記第１の蓄電池の残存容量を算出する。
【００２６】
また、アイドリングストップ機能を有しない車両についても、上述したノイズの影響のない状況を準備することにより、車両に搭載された蓄電池の残存容量を正確に測定することができる。
すなわち、本発明の第３の観点によれば、内燃機関と、第１の給電線と、第２の給電線と、前記第１の給電線に接続され第１の電圧で動作する第１の負荷と、前記第２の給電線に接続され前記第１の電圧よりも低い第２の電圧で動作する、車両の一時停止中にも動作する負荷を有する第２の負荷と、前記第１の給電線に接続された第１の蓄電池と、前記第１の給電線に接続され前記内燃機関を始動するたスタータと、前記第１の給電線に接続され前記内燃機関の動作に応じて動作するオルタネータと、入力が前記第１の給電線に接続され出力が前記第２の給電線に接続され前記第１の電圧を前記第２の電圧に変換するスイッチング方式電圧変換手段と、前記第２の給電線から給電されて動作し前記第１の蓄電池の状態を判定する第１の充電状態判定装置とを具備し、前記第１の充電状態判定装置は、運転席の脇のドアが閉まった直後、前記第１の蓄電池の内部インピーダンスを測定し、測定した内部インピーダンスから放電率を算出し、算出した放電率から電流積算法に基づいて、前記第１の蓄電池の残存容量を算出する、蓄電池の残存容量算出装置が提供される。
【００２７】
本発明の第４の観点によれば、内燃機関と、第１の給電線に接続された第１の負荷と、第１の給電線に接続され、前記第１の負荷よりも低い電圧で動作する車両の停止中にも動作可能な負荷を有する第２の負荷と、前記第１の給電線に接続された第１の蓄電池と、前記第１の給電線に接続されたスタータと、前記第１の給電線に接続され、前記内燃機関の動作に応じて動作するオルタネータと、入力が前記第１の給電線に接続され、出力が前記第２の給電線に接続された、前記第１の電圧を前記第２の電圧に変換するスイッチング方式電圧変換手段と、前記第２の給電線から給電されて動作し、前記第１の蓄電池の状態を判定する第１の充電状態判定装置とを具備する車両における蓄電池の残存容量算出方法であって、前記第１の充電状態判定装置は、運転席の脇のドアが閉まった直後、前記第１の蓄電池の内部インピーダンスを測定し、測定した内部インピーダンスから放電率を算出し、算出した放電率から電流積算法に基づいて、前記第１の蓄電池の残存容量を算出する、蓄電池の残存容量算出方法が提供される。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明のアイドリングストップ機能を有する車両と、その車両に搭載した蓄電池の残存容量測定方法とその装置について、実施の形態を述べる。
【００２９】
第１実施の形態
図１は本発明の第１実施の形態としてのアイドリングストップ機能を有する自動車に搭載された装備の構成図である。
図１に図解した自動車には、第１の給電線としての高電圧電源ライン１０と、本発明の第２の給電線としての低電圧電源ライン１１と、スタータ１と、発電機（オルタネータ）２と、本発明の第１の蓄電池としての１例としての３６Ｖ蓄電池３と、ＤＣＤＣコンバータ（直流・直流変換器）５と、本発明の第１の負荷系統としての高電圧負荷系統７と、本発明の第２の負荷系統としての低電圧負荷系統８とが搭載されている。
【００３０】
近年、図１に示すような高電圧負荷７用の３６Ｖ蓄電池３と、低電圧負荷８用に３６Ｖ蓄電池３の電圧を低電圧に変換するＤＣＤＣコンバータ５との２系統の電源を有するいわゆる２電源システム車の開発が行なわれている。
【００３１】
図１に図解した自動車には、もちろん、内燃機関（エンジン）１６と、アイドリングストップ処理を行うアイドリングストップ処理手段１２が搭載されている。
【００３２】
本発明の実施の形態として、自動車に、本発明の第２の蓄電池としての１２Ｖ蓄電池６、３６Ｖ蓄電池３の残存容量を測定するための第１の充電状態判定装置４と、１２Ｖ蓄電池６の残存容量を測定する第２の充電状態判定装置１４とを追加装備している。
【００３３】
図１の配線状態を述べる。図１において実線は電源系統の配線を示しており、破線は制御信号の配線を示している。
高電圧電源ライン１０には、スタータ１と、オルタネータ２と、３６Ｖ蓄電池３と、ＤＣＤＣコンバータ５の１次側と、高電圧負荷系統７とが接続されている。
低電圧電源ライン１１には、ＤＣＤＣコンバータ５の２次側と、１２Ｖ蓄電池６と、充電状態判定装置４と、アイドリングストップ処理手段１２と、第２の充電状態判定装置１４と、低電圧負荷系統８とが接続されている。
【００３４】
図１に図解した２電源システム車においては、負荷は２種類に分類される。
第１の負荷は高電圧（本発明の第１の電圧）、たとえば、４２Ｖの高電圧系（高電圧電源ライン１０）につながる高電圧負荷７であり、第２の負荷は低電圧（本発明の第２の電圧）、たとえば、１４Ｖの低電圧系（低電圧電源ライン１１）につながる低電圧負荷８である。
【００３５】
自動車が、たとえば、交差点で信号待ちのためにアイドリングストップするとき動作する電気器具としてはウインカー、ブレーキランプ、その他走行に関係する各種パネルメータ、ラジオ等であり、通常、１４Ｖ系につながる低電圧負荷８の一部に該当する。
充電状態判定装置４、アイドリングストップ処理装置１２、第２の充電状態判定装置１４も負荷としては低電圧負荷系統８に含まれるが、本発明の車両に搭載した蓄電池の残存容量測定装置の一部を構成する重要な部分であるので、低電圧負荷系統８とは別に図解している。
【００３６】
１４Ｖの低電圧系（低電圧電源ライン１１）には、ＤＣＤＣコンバータ５を介して４２Ｖ系（高電圧電源ライン１０）の電圧を低下させた電力が供給される他、１２Ｖ蓄電池６から電力が供給されている。
通常は、ＤＣＤＣコンバータ５からの電力で、充電状態判定装置４、アイドリングストップ処理手段１２、第２の充電状態判定装置１４を含む低電圧負荷系統８の負荷が駆動されるが、本実施の形態においては、１２Ｖ蓄電池６を追加装備して後述するＤＣＤＣコンバータ５の停止時に１２Ｖ蓄電池６からの電力で低電圧負荷系統８の負荷が駆動されるように構成してある。すなわち、本実施の形態においては、短時間であれば、ＤＣＤＣコンバータ５が停止しても、１２Ｖ蓄電池６からの電力供給のみで稼働することも可能であるように構成している。
【００３７】
ＤＣＤＣコンバータ５が動作しているときは、当然、低電圧負荷系統８の消費電力の余剰電力が１２Ｖ蓄電池６に蓄電（充電）される。ＤＣＤＣコンバータ５の停止は、詳細を後述するが、アイドリングストップなどの短時間であり、ＤＣＤＣコンバータ５のバックアップ用として用いられる１２Ｖ蓄電池６の電池容量は小さくてもよい。１２Ｖ蓄電池６に特に制約はなく、通常の自動車用、二輪車用の蓄電池を用いることができる。
【００３８】
自動車の一時停止時にエンジン１６を停止し、再始動ときにエンジン１６を再起動する、アイドリングストップ処理手段１２によるアイドリングストップ処理において、エンジン１６の停止により、オルタネータ２も停止し、さらに、ＤＣＤＣコンバータ５が一時的に停止する場合があるが、本実施の形態において、自動車の走行中の一時停止時には、低電圧電源ライン１１に接続されている電気装置、たとえば、充電状態判定装置４、アイドリングストップ処理手段１２、第２の充電状態判定装置１４、高電圧負荷系統７への給電は、１２Ｖ蓄電池６によって維持されるように構成している。
【００３９】
スタータ１は、３６Ｖ蓄電池３の給電によりエンジン１６を起動する。
オルタネータ２はエンジン１６の動作に応じて発電する。オルタネータ２によって発電された電力が、高電圧負荷系統７の消費電力となる、また、オルタネータ２によって発電された電力が、ＤＣＤＣコンバータ５において低電圧に変換されて、低電圧電源ライン１１に接続されている電気装備、すなわち、図解の第１の充電状態判定装置４、アイドリングストップ処理装置１２、第２の充電状態判定装置１４および低電圧負荷系統８に給電される。これらの余剰電力が３６Ｖ蓄電池３に充電される。
【００４０】
２電源システム車において、環境汚染の防止および燃費の向上を目的として、自動車走行中の一時停車中にエンジンを停止する、いわゆるアイドリングストップ機能を搭載することが検討されている。アイドリングストップ処理装置１２はその処理を行う。
【００４１】
図１に例示した２電源システム車に、アイドリングストップ機能を行うアイドリングストップ処理装置１２のアイドリングストップ条件について考察する。
自動車の走行中に一時停止するとき、あるいは、駐車するとき、一時的にエンジン１６を停止し、再発進の際にはスタータ１を動作させてエンジンを始動する。アイドリング中にはスタータ１などの自動車装備に供給する電力を３６Ｖ蓄電池３から供給する。そのため、アイドリングストップ機能の実施により、従来の自動車に比較して、３６Ｖ蓄電池３の使用頻度が格段に高まることになる。
【００４２】
アイドリングストップ機能を有する２電源システム車において、アイドリングストップした後、スタータ１を起動してエンジンを再始動可能か否かが問題となる。もし、スタータ１を起動してエンジンを再始動させるために充分な残存容量が３６Ｖ蓄電池３に存在しない状態で一時停止のときにエンジン１６を停止してしまったら、エンジン１６を再始動できず自動車が交差点などで立ち往生してしまい、通行障害を起こしたり、交通事故を招く可能性がある。
このように、アイドリングストップ機能を有する自動車においては、再始動可能な電池容量がない状態でアイドリングストップしてはいけない。そこで、スタータ１を駆動する３６Ｖ蓄電池３の残存容量（または充電状態）を判定する第１の充電状態判定装置４が必要になり、アイドリングストップ処理装置１２は第１の充電状態判定装置４で判定した３６Ｖ蓄電池３の残存容量などの状態を参照して実際にアイドリングストップを行うか否かを決定する。
【００４３】
エンジン１６の回転に伴って稼働しているオルタネータ２の動作に伴う脈動ノイズの影響で、上述したように、３６Ｖ蓄電池３の内部インピーダンスを指標とする３６Ｖ蓄電池３の残存容量の正確な測定は困難である。
【００４４】
第１の条件
そこで、本願発明者は種々検討の結果、アイドリングストップ機能を有する自動車において、アイドリングストップ中にはエンジン１６が停止し、エンジン１６の停止に伴いノイズを発生するオルタネータ２も停止するので、エンジン１６の停止中（オルタネータ２の停止中）に限って、内部インピーダンスを測定して、測定した内部インピーダンスを指標として３６Ｖ蓄電池３の残存容量などの状態を測定することが可能であることを見いだした。
したがって、第１の充電状態判定装置４において３６Ｖ蓄電池３の内部インピーダンスを正確に測定する第１の条件として、エンジン１６、すなわち、オルタネータ２が停止している期間とする。
【００４５】
第２の条件
しかしながら、オルタネータ２の停止によるノイズの影響を回避するだけでは、３６Ｖ蓄電池３の内部インピーダンスを正確に測定できないことが判った。以下、その詳細について述べる。
交差点などで自動車が一時停止するとき、ウインカーが点滅し、ブレーキランプが点灯するし、道路の脇などで自動車を一時駐車させるときには、ハザードランプが点滅し、ブレーキランプが点灯する。たとえば、ウインカーは０．４秒間隔で点滅する。
このように、ウインカーの点滅、ハザードランプの点滅などは、１秒間以下の短時間のサイクルで行われている。
このような自動車負荷のオン・オフ動作は、ＤＣＤＣコンバータ５にとって負荷変動となり、高電圧電源ライン１０の電圧を変動させる。高電圧電源ライン１０の電圧の変動は３６Ｖ蓄電池３に端子電圧の変動となり、３６Ｖ蓄電池３の内部インピーダンスを正確に測定することが困難であることが判った。
【００４６】
たとえば、内部インピーダンスを指標として蓄電池の残存容量などを測定する方法を開示している特開平８−１９１０３号公報（特許第２７９１７５１号公報）および、特開平４−９５７８８号公報（特許第２５３６２５７号公報）に記載された方法では測定時間が数秒以上必要であるから、１秒間以下の短時間のサイクルでの電圧変動があると、３６Ｖ蓄電池３の内部インピーダンスの正確な測定が困難になる。
【００４７】
また、ＤＣＤＣコンバータ５は、スイッチング素子を高速でオン・オフ動作させるから、高周波のノイズを発生するおそれがある。通常、ＤＣＤＣコンバータ５自体かその周辺装置によって、ノイズの発生を抑制するか、発生したノイズが外部に漏れないような対策を講じている。しかしながら、ノイズの抑制が十分でない場合、あるいは、長期間の使用によりノイズの抑制が十分でなくなる場合がある。そのようなノイズによって、蓄電池の内部インピーダンスの測定を阻害する可能性がある。
【００４８】
以上の観点から、３６Ｖ蓄電池３の内部インピーダンスを正確に測定するためには、ＤＣＤＣコンバータ５を停止させる必要がある。
本実施の形態においては、１２Ｖ蓄電池６を設けているから、短時間であれば、ＤＣＤＣコンバータ５を停止しても、オン・オフ動作するウインカー、ハザードランプなどを含む低電圧負荷系統８（もちろん、充電状態判定装置４、アイドリングストップ処理装置１２、第２の充電状態判定装置１４も含む）は、１２Ｖ蓄電池６からの電力供給のみで動作できる。
【００４９】
そこで、本実施の形態においては、第１の充電状態判定装置４による３６Ｖ蓄電池３の内部インピーダンスの測定のための第２の条件として、ＤＣＤＣコンバータ５が停止しているときとした。
【００５０】
すなわち、本実施の形態においては、オルタネータ２が停止し、さらに、ＤＣＤＣコンバータ５が停止しているとき、第１の充電状態判定装置４による３６Ｖ蓄電池３の内部インピーダンスの測定を行う。
このような条件下では、上述した電気器具などの自動車負荷のオン・オフ動作に伴う高電圧電源ライン１０の電圧変動の影響を受けずに３６Ｖ蓄電池３の内部インピーダンスの正確な測定が可能になる。
【００５１】
ＤＣＤＣコンバータ５の停止は、第１の充電状態判定装置４による３６Ｖ蓄電池３の内部インピーダンスの測定時間、たとえば、数秒間、だけ行えばよい。したがって、第１の充電状態判定装置４において、３６Ｖ蓄電池３の内部インピーダンスを測定した後は、ＤＣＤＣコンバータ５を再起動させることができる。
通常、第１の充電状態判定装置４の測定時間程度は、１２Ｖ蓄電池６による給電で低電圧負荷系統８は動作する。
【００５２】
しかしながら、好ましくは、第１の充電状態判定装置４の測定時間の間、１２Ｖ蓄電池６の残存容量で低電圧負荷系統８の給電が充分か否かを判断することが望ましい。
そこで、本実施の形態においては、１２Ｖ蓄電池６の残存容量の概要を測定する第２の充電状態判定装置１４を設けている。
第２の充電状態判定装置１４は、ウインカー、ハザードランプなどが点滅している状態で１２Ｖ蓄電池６の残存容量を測定するので、正確な残存容量の測定は困難である。しかしながら、１２Ｖ蓄電池６の残存容量の概略が判れば、ＤＣＤＣコンバータ５の停止の可否の判断には充分である。
【００５３】
以上考察した結果に基づく、アイドリングストップ処理装置１２、第１の充電状態判定装置４、および第２の充電状態判定装置１４の詳細を下記に述べる。
【００５４】
アイドリングストップ処理装置１２の構成と動作
図２はアイドリングストップ処理装置１２の動作の概要を示すフローチャートであり、図３はアイドリングストップ可能な蓄電池の残存容量を判断する基準を示すグラフである。
【００５５】
以下、図２および図３を参照してアイドリングストップ処理装置１２の動作を述べる。
【００５６】
図２、ステップ１：アイドリングストップ処理装置１２は、自動車の一時停止があったか否かを判断する。自動車の一時停止とは、たとえば、交差点などで自動車が信号待ちなどで一時的に停止する場合、たとえば、エンジン１６は動作しているが、所定時間、速度が出ていない状態をいう。自動車の一時停止の判断としては、たとえば、３６Ｖ蓄電池３から流れる電流が所定値以下、たとえば、２Ａ以下になったときを一時停止とする。
アイドリングストップ処理装置１２が一時停止を検出したとき下記の処理を行う。
【００５７】
図２、ステップ２：アイドリングストップ処理装置１２は、第１の充電状態判定装置４で算出した３６Ｖ蓄電池３の残存容量を入力し、アイドリングストップ処理装置１２内のメモリに記憶されている水準電池容量と比較して、アイドリングストップのためにエンジン１６を停止できるか否かを判断する。
【００５８】
アイドリングストップ処理装置１２内のメモリには、事前に、たとえば、図３に示す水準のデータが記憶されている。
図３に図解した第１水準は、アイドリングストップした後、自動車の再始動に必要な電池容量であり、第２水準は、第１水準の電池容量に加えて特定時間アイドリングストップした際に自動車で必要とされる消費電池容量を加算した電池容量である。以下、第２水準の電池容量に所定の電池容量を加算した電池容量の第３水準、第３水準の電池容量に所定の電池容量を加算した電池容量の第４水準、第４水準の電池容量に所定の電池容量を加算した電池容量の第５水準が規定されている。
このような各種の水準は、事前に高電圧負荷系統７および低電圧負荷系統８の消費電力を測定しておき、アイドリングストップ処理装置１２内のメモリに記憶されている。
【００５９】
アイドリングストップ処理装置１２は、通常、第１の充電状態判定装置４で算出した３６Ｖ蓄電池３の残存容量が水準２以上ある場合、エンジン１６を停止してもよいと決定する。
【００６０】
図２、ステップ３：アイドリングストップ処理装置１２は、エンジン１６を停止させる。エンジン１６の停止により、オルタネータ２も停止する。
その後、アイドリングストップ処理装置１２は、第２の充電状態判定装置１４を駆動して１２Ｖ蓄電池６の残存容量を算出させる。第２の充電状態判定装置１４の動作は後述する。
【００６１】
図２、ステップ４：第２の充電状態判定装置１４で１２Ｖ蓄電池６の残存容量を算出したら、アイドリングストップ処理装置１２は、１２Ｖ蓄電池６の残存容量が第１の充電状態判定装置４における３６Ｖ蓄電池３の残存容量の算出に要する時間の間、１２Ｖ蓄電池６で低電圧負荷系統８の給電に耐えうるか否かを、アイドリングストップ処理装置１２内のメモリに記憶してある水準データと比較して決定する。
【００６２】
アイドリングストップ処理装置１２内のメモリには、図３に図解した３６Ｖ蓄電池３の水準データの他に、１２Ｖ蓄電池６の水準データも記憶されている。１２Ｖ蓄電池６の水準データも、基本的には、３６Ｖ蓄電池３の水準データと同様である。
【００６３】
図２、ステップ５：１２Ｖ蓄電池６が第１の充電状態判定装置４が動作する間、ＤＣＤＣコンバータ５を停止してもバックアップできるだけの残存容量を示しているとき、アイドリングストップ処理装置１２は、ＤＣＤＣコンバータ５を停止させる。ＤＣＤＣコンバータ５の停止方法としては、たとえば、ＤＣＤＣコンバータ５内部のスイッチング素子の動作を停止させる方法をとることができる。
その後、アイドリングストップ処理装置１２は第１の充電状態判定装置４を起動して、３６Ｖ蓄電池３の内部インピーダンスの測定および３６Ｖ蓄電池３の残存容量などを算出させる。第１の充電状態判定装置４の動作の詳細は後述する。
【００６４】
図２、ステップ６：アイドリングストップ処理装置１２は自動車の一時停止が終了したら、スタータ１を起動してエンジン１６を再始動させる。
なお、自動車の一時停止の終了の判定方法としては、３６Ｖ蓄電池３から流れる電流が所定以上、たとえば、２Ａ以上のとき、および／または、アクセルペダルが踏み込まれたときなどを条件として判定することができる。
【００６５】
以上の例示においては、ステップ３からステップ６までの期間、エンジン１６が停止したアイドリングストップ状態になり、その間、排気ガスの放出が少なくなる。
【００６６】
上述した処理において、ステップ３において第２の充電状態判定装置１４を起動して、ステップ４における１２Ｖ蓄電池６の残存容量の判断は上述したように、必須ではない。すなわち、ＤＣＤＣコンバータ５の停止時間は第１の充電状態判定装置４が３６Ｖ蓄電池３の内部インピーダンスを測定する間の数秒であるから、通常は、１２Ｖ蓄電池６で低電圧負荷系統８に給電できる時間であるからである。
【００６７】
図２を参照してアイドリングストップ処理装置１２の概略処理方法を述べたが、アイドリングストップ処理の詳細はこの例示に特定される訳ではない。
【００６８】
充電状態判定装置４の第１実施の形態
図４は第１の充電状態判定装置４による３６Ｖ蓄電池３の残存容量を算出するための構成図である。
図５は第１の充電状態判定装置４の動作を示すフローチャートである。
図４および図５に図解した第１の充電状態判定装置４の第１の実施の形態としての充電状態判定装置４は、特開平８−１９１０３号公報（特許第２７９１７５１号公報）に開示された、電流積算方法と内部抵抗検出方法とを併用した処理を行う。
ただし、特開平８−１９１０３号公報に記載されている方法は、上述したように、電気自動車に搭載された蓄電池の残存容量などを算出する方法として提案されているが、本実施の形態のように、内燃機関（エンジン）１６を有する自動車でも、オルタネータ２を停止し、ＤＣＤＣコンバータ５を停止した状態ではノイズの影響を排除して、電気自動車と同様に、正確に３６Ｖ蓄電池３の残存容量を算出することができる。
【００６９】
図４において、３６Ｖ蓄電池３には、３６Ｖ蓄電池３の電流を検出する電流計５１、３６Ｖ蓄電池３の端子電圧を検出する電圧計５２、３６Ｖ蓄電池３の温度を検出する温度計５３、および、強制放電回路５４が接続されている。充電状態判定装置４は、強制放電回路５４を駆動し、電流計５１、電圧計５２、温度計５３の検出信号を入力して３６Ｖ蓄電池３の残存容量を算出する。
充電状態判定装置４には、マイクロコンピュータが内蔵されており、強制放電回路５４を駆動し、電流計５１、電圧計５２、温度計５３の検出信号を入力して信号処理する機能を有している。
【００７０】
図５、ステップ１１：充電状態判定装置４は、強制放電回路５４を瞬時に数回作動させて、その都度、微分回路５５を介して、電流計５１、電圧計５２の検出信号を読み取り、電圧降下と電流変化を算出する。
【００７１】
図５、ステップ１２：充電状態判定装置４は、算出した各々の電圧降下と電流変化から各々の内部抵抗を計算し、さらに平均内部抵抗値を算出する。
【００７２】
図５、ステップ１３：充電状態判定装置４は、３６Ｖ蓄電池３の満充電完了時に事前に算出した内部抵抗値に対する上記計算した平均内部抵抗値の比率を算出する。それを内部抵抗率とする。
この内部抵抗率に対応する各測時点の放電率を事前に求めておいてデータテーブルを参照して決定する。
【００７３】
図５、ステップ１４：充電状態判定装置４は、求めた放電率を用いて公知の電流積算方法で、たとえば、特開平９−１７１０６５号公報による方法で、３６Ｖ蓄電池３の残存容量を推定する。
【００７４】
第１の充電状態判定装置４はアイドリングストップ処理装置１２に条件判断により、オルタネータ２とＤＣＤＣコンバータ５とが停止している状態で行われるから、ノイズの影響を受けずに、内部抵抗の正確な測定が可能になる。
【００７５】
第１の充電状態判定装置４のその他の実施の形態
第１の充電状態判定装置４としては、上述した特開平８−１９１０３号公報（特許第２７９１７５１号公報）を適用したものの他に、種々の方法を適用することができる。
たとえば、据置用鉛蓄電池の寿命判定に適した、鉛蓄電池の内部インピーダンスを複数の異なる角周波数で測定する方法を提案している特開平４−９５７８８号公報（特許第２５３６２５７号公報）に記載された方法を適用できる。本実施の形態は上述したように、ノイズとなるオルタネータ２およびＤＣＤＣコンバータ５が停止しているから、自動車に搭載された３６Ｖ蓄電池３についても据置用蓄電池と同様の扱いで正確に３６Ｖ蓄電池３の残存容量を算出することができる。
【００７６】
第２の充電状態判定装置１４
第２の充電状態判定装置１４は上述したように、本発明にとって必須ではないが、ＤＣＤＣコンバータ５の停止の可否を判定するために設けることができる。第２の充電状態判定装置１４が動作するときは、上述したように、ウインカー、ハザードランプなどが点滅している場合が想定されるので、１２Ｖ蓄電池６の残存容量の正確な測定は困難となる。
したがって、第２の充電状態判定装置１４としては、比較的簡単な構成で、１２Ｖ蓄電池６の残存容量の概略を測定することになる。そのような観点から、第２の充電状態判定装置１４は、たとえば、特開平１−３９０６８号公報に記載された方法など公知の方法を適用することができる。
【００７７】
特開平１−３９０６８号公報に記載された方法は、大電流放電中における互いに異なる値を示す複数の放電電流とその時の蓄電池の端子電圧を検出し、これら検出した値から内部抵抗と起電力を算出し、予め実験的に求めておいた内部抵抗値と起電力との関係を示す関数を用いて蓄電池の残存容量を算出する。
【００７８】
この方法を適用した場合、電流計と、電圧計とを１２Ｖ蓄電池６に接続し、第２の充電状態判定装置１４はそれら電流計と電圧計の検出信号を入力して、上記演算を行う。このように特開平１−３９０６８号公報に記載された方法を適用すると、第２の充電状態判定装置１４の構成は非常に簡単である。
【００７９】
以上のとおり、本発明の第１実施の形態によれば、走行する自動車に搭載された３６Ｖ蓄電池３について、第１の充電状態判定装置４の動作条件を限定することにより、恰も、据置型の蓄電池の残存容量を算出するような条件で正確に蓄電池の残存容量を算出できる。
また本実施の形態によれば、３６Ｖ蓄電池３の残存容量の算出方法は既存の方法、たとえば、特開平８−１９１０３号公報、特開平４−９５７８８号公報に記載された方法を適用できるので、実施が容易である。
【００８０】
【実施例１】
以下、本発明の第１実施の形態についての実施例を図６を参照して説明する。実施例の条件を下記表１に示す。
【００８１】
【表１】
表１

【００８２】
本実験に使用した自動車は、通常のエンジン駆動の自動車であり、アイドリングストップ機能は有していない。そこで、アイドリングストップの状態を模擬するために、エンジンキーをオンの位置にして実験を行なった。
通常のエンジン駆動の自動車を実験に用いたので、図１に図解したスタータ１とオルタネータ２とが、１２Ｖ蓄電池６に対応する１個の１２Ｖ１６Ａｈの鉛蓄電池に接続されている。しかし、エンジンは動いていないことから、実質的には、スタータ１とオルタネータ２とは１２Ｖ１６Ａｈの鉛蓄電池６の給電線から切り離されている。
図６において、３６Ｖ蓄電池３が高電圧電源ライン１０には接続されず、ＤＣＤＣコンバータ５にのみ接続されている。さらに、高電圧負荷系統７と低電圧負荷系統８とを一体化して自動車負荷９として表している。
【００８３】
通常のエンジン駆動の自動車において、自動車に搭載されていた鉛蓄電池を除去し、上記の１２Ｖ１６Ａｈの鉛蓄電池を４個（３６Ｖ蓄電池３用に３個、１２Ｖ蓄電池６用に１個）搭載し、バッテリー端子を通常の方法で接続した。１２Ｖ蓄電池６に対応する鉛蓄電池の端子にＤＣＤＣコンバータ５の出力側端子を接続し、１２Ｖ１６Ａｈの鉛蓄電し３ヶを直列につないだ３６Ｖ蓄電池３の高圧側端子にＤＣＤＣコンバータの入力側端子を接続した。
１２Ｖ１６Ａｈの鉛蓄電池３ヶを直列につないだ３６Ｖ蓄電池３に、第１の充電状態判定装置４としての内部インピーダンス測定器を接続した。この第１の充電状態判定装置４としての内部インピーダンス測定器は、特開平４−９５７８８号公報の方法を実施する装置である。
【００８４】
なお、３６Ｖ蓄電池３および１２Ｖ蓄電池６としての鉛蓄電池は新品で、十分に充電（満充電）したものを使用した。
【００８５】
使用した内部インピーダンス測定器から５Ｈｚ、２０Ｈｚ、１００Ｈｚの交流を入力し、その応答波形から、内部インピーダンスの解析を行った。内部インピーダンス測定器には、入力波形、応答波形を保存することができるメモリを有している。
【００８６】
初めに、ＤＣＤＣコンバータ５を動作させた状態で、自動車のハザードをオンにし、自動車の四隅のハザードランプを点滅させた。この状態で内部インピーダンス測定器によって、３６Ｖ蓄電池３に該当する電池群のインピーダンス測定を行なった。この状態では、ハザードランプの点滅が約０．４秒サイクルで起こるため、この電圧変動によりインピーダンス測定はできなかった。
【００８７】
次に、ＤＣＤＣコンバータ５を停止させた状態で、自動車のハザードをオンにし、自動車の四隅のハザードランプを点滅させた。この状態で内部インピーダンス測定器によって、３６Ｖ蓄電池３に該当する電池群のインピーダンス測定を行なった。ハザードランプの点滅は約０．４秒サイクルで起こっていたが、内部インピーダンス測定器の応答波形を観測することができ、その波形を第１の応答波形としてメモリに保存した。
【００８８】
さらに、ＤＣＤＣコンバータ５と３６Ｖ蓄電池３に該当する電池群をつなぐ配線を除去し、ＤＣＤＣコンバータ５を切り離した時の３６Ｖ蓄電池３に該当する電池群の内部インピーダンスの測定を行なった。この場合も、内部インピーダンスの応答波形を観測することができ、その波形をメモリに第２の応答波形として保存した。
【００８９】
実験後、第１の応答波形と第２の応答波形との比較を行なったが、ほぼ同一の波形であることが確認できた。
また、得られて応答波形データについて、内部インピーダンス解析ソフトを用いて、特開平４−９５７８８号公報に記載された方法に基づく、内部インピーダンスの解析を行い、さらに、内部インピーダンスの値から、電池群の残存容量の判定を行なった。その結果、第１の応答波形による解析結果と、第２応答波形による解析結果は、ほぼ同一の値となった。
【００９０】
このように、オルタネータ２およびＤＣＤＣコンバータ５の影響を排除すると、３６Ｖ蓄電池３の内部抵抗、ひいては、残存容量を正確に算出できた。
【００９１】
第２実施の形態
図７を参照して本発明の第２実施の形態について述べる。
図７は本発明の第２実施の形態の蓄電池の残存容量算出装置の構成図である。
図７の蓄電池の残存容量算出装置は、アイドリングストップ機能を有しない車両における３６Ｖ蓄電池３の残存容量を算出する装置の構成である。図１の構成と比較すると、アイドリングストップ処理装置１２、１２Ｖ蓄電池６、第２の充電状態判定装置１４が排除され、運転席のドア開閉スイッチ２１が第１の充電状態判定装置４に入力されている。その他の構成は図１に図解した構成と実質的に同じである。
【００９２】
第２実施の形態は、アイドリングストップ処理とは無関係に、第１の充電状態判定装置４が運転者が着席する自動車のシートに最も近いドア開閉スイッチ２１が閉じたことを検知し、その検知直後に、第１実施の形態において述べた３６Ｖ蓄電池３の残存容量を行う。
【００９３】
運転者が着席した直後は、まだスタータ１を起動して内燃機関（エンジン）１６が動作していないから、オルタネータ２は動作していないし、ＤＣＤＣコンバータ５も動作していない。この状態は、アイドリングストップ処理装置１２で一時停止中にオルタネータ２の停止およびＤＣＤＣコンバータ５の停止を行って、第１の充電状態判定装置４を駆動した条件と実質的に同じである。
すなわち、このような状況では、稼働している自動車の装置が極めて少ないため、３６Ｖ蓄電池３の内部インピーダンスの検査を行なう上で、極めて良好な環境である。そのため、特許第１５５４６６０号公報の方法を適用できる。
しかも、アイドリングストップとは無関係に一般的に、内部インピーダンスの測定によって、エンジンの始動前に３６Ｖ蓄電池３の残存容量の測定を完了し、３６Ｖ蓄電池３の状態を把握できる。
【００９４】
上述した本発明の実施の形態は、蓄電池の内部インピーダンスを測定することを前提としており、電解液を測定しないので、電解液が少ない蓄電池などにも適用できる。
【００９５】
本発明の実施の形態に際しては、上述した例示に限定されず、種々の変形態様をとることができる。
たとえば、第１の蓄電池としての蓄電池３の第１の電圧を３６Ｖとして、第２の蓄電池としての蓄電池６の第２の電圧を１２Ｖとした例を示したが、第１および第２の電圧の値はこれら例示に限定されるものではない。
同様に、高電圧負荷系統７および低電圧負荷系統８に属する付加は車両にとって任意に決めることができる。
さらに、図１に例示した、第１の充電状態判定装置４、アイドリングストップ処理装置１２、および第２の充電状態判定装置１４の装置は、１個に合体させてもよいし、第１の充電状態判定装置４とアイドリングストップ処理装置１２とを合体させることもできる。
【００９６】
【発明の効果】
本発明によれば、アイドリングストップ機能を有する車両に搭載された蓄電池の残存容量などの状態を、オルタネータの動作、ＤＣＤＣコンバータの動作、ウインカー、ハザードランプなど点滅状態などの影響を受けずに、正確に測定できる。
【００９７】
また本発明によれば、車両の起動直前の蓄電池の残存容量などの状態を把握することができる。
【００９８】
本発明の主蓄電池の残存容量などの状態把握は既存の方法を適用することができ、その実施も容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の第１実施の形態の車両に搭載した装置を図解した図である。
【図２】図２は図１に図解したアイドリングストップ処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】図３は図２のアイドリングストップ処理装置で用いる蓄電池の残存容量を判断する基準を示す図表である。
【図４】図４は第１の充電状態判定装置の第１実施の形態の構成図てある。
【図５】図５は図４に図解した第１の充電状態判定装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】図６は本発明の第１実施の形態の実施例を示す構成図である。
【図７】図７は本発明の第２実施の形態の車両に搭載した装置を図解した図である。
【符号の説明】
１・・スタータ
２・・発電機（オルタネータ）
３・・３６Ｖ蓄電池
４・・充電状態判定装置
５・・ＤＣＤＣコンバータ
６・・１２Ｖ蓄電池
７・・高電圧負荷系統
８・・低電圧負荷系統
１０・・高電圧電源ライン
１１・・低電圧電源ライン
１２・・アイドリングストップ処理装置
１４・・第２の充電状態判定装置
１６・・内燃機関（エンジン）
２１・・ドア開閉スイッチ
５１・・電流計
５２・・電圧計
５３・・温度計
５４・・強制放電回路
５５・・微分回路

Claims

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