特許 6265953 バッテリー状態検出装置及び車両用システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6265953

(24)【登録日】2018年1月5日

(45)【発行日】2018年1月24日

(54)【発明の名称】バッテリー状態検出装置及び車両用システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20180115BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20180115BHJP

   B60R 16/04 20060101ALI20180115BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/00 Y

   H01M10/48 P

   H01M10/48 301

   H02J7/00 P

   B60R16/04 W

【請求項の数】8

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-168228(P2015-168228)

(22)【出願日】2015年8月27日

(65)【公開番号】特開2017-46502(P2017-46502A)

(43)【公開日】2017年3月2日

【審査請求日】2016年12月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】391045897

【氏名又は名称】古河ＡＳ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118784

【弁理士】

【氏名又は名称】桂川 直己

(72)【発明者】

【氏名】石田 順士

(72)【発明者】

【氏名】石原 英明

(72)【発明者】

【氏名】石米 直樹

【審査官】 小池 堂夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１２０４６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１８４６３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 再公表特許第２０１１／１４５２１３（ＪＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ７／００−７／１２；７／３４−７／３６

Ｈ０１Ｍ １０／４２−１０／４８

Ｂ６０Ｒ １６／００−１７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の接続端子を介して少なくともバッテリーを含む機器と電気的に接続され、当該バッテリーの状態を検出する車両用のバッテリー状態検出装置において、
前記バッテリーに入力される電流又は当該バッテリーから出力される電流であるバッテリー電流を検出する電流検出部と、
前記バッテリーの端子電圧をバッテリー電圧として検出する電圧検出部と、
前記電流検出部が検出した前記バッテリー電流と、前記電圧検出部が検出した前記バッテリー電圧と、の両方に基づいて、前記接続端子が外れたか否か、及び、前記接続端子が外れた場合にどの前記接続端子が外れたかを推定する推定部と、
を備え、
前記接続端子は、
前記バッテリーの一方のバッテリーポストに接続される第１接続端子と、
前記バッテリーの他方のバッテリーポストに接続される第２接続端子と、
発電機と前記バッテリーとを電気的に接続する経路であって、端子外れが生じても前記発電機と前記電圧検出部との接続が維持される経路に設けられる第３接続端子と、
を少なくとも含み、
前記推定部は、前記発電機の稼動中において、
前記電流検出部が検出した前記バッテリー電流が、ゼロの近傍の所定範囲内にあり、
更に、前記電圧検出部が検出した前記バッテリー電圧が、前記発電機と接続されていない状態の前記バッテリーの電圧の近傍の所定範囲内にある場合に、
前記第３接続端子が外れていると推定することを特徴とするバッテリー状態検出装置。

【請求項2】

複数の接続端子を介して少なくともバッテリーを含む機器と電気的に接続され、当該バッテリーの状態を検出する車両用のバッテリー状態検出装置において、
前記バッテリーに入力される電流又は当該バッテリーから出力される電流であるバッテリー電流を検出する電流検出部と、
前記バッテリーの端子電圧をバッテリー電圧として検出する電圧検出部と、
前記電流検出部が検出した前記バッテリー電流と、前記電圧検出部が検出した前記バッテリー電圧と、の両方に基づいて、前記接続端子が外れたか否か、及び、前記接続端子が外れた場合にどの前記接続端子が外れたかを推定する推定部と、
を備え、
前記接続端子は、
前記バッテリーの一方のバッテリーポストに接続される第１接続端子と、
前記バッテリーの他方のバッテリーポストに接続される第２接続端子と、
発電機と前記バッテリーとを電気的に接続する経路であって、端子外れが生じても前記発電機と前記電圧検出部との接続が維持される経路に設けられる第３接続端子と、
を少なくとも含み、
前記推定部は、前記発電機の稼動中において、
前記電流検出部が検出した前記バッテリー電流が、ゼロの近傍の所定範囲内にあり、
更に、前記電圧検出部が検出した前記バッテリー電圧が、前記発電機の発電電圧の近傍の所定範囲内にある場合に、
前記第１接続端子又は前記第２接続端子が外れていると推定することを特徴とするバッテリー状態検出装置。

【請求項3】

請求項１に記載のバッテリー状態検出装置であって、
前記推定部は、前記発電機の稼動中において、
前記電流検出部が検出した前記バッテリー電流が、ゼロの近傍の所定範囲内にあり、
更に、前記電圧検出部が検出した前記バッテリー電圧が、前記発電機の発電電圧の近傍の所定範囲内にある場合に、
前記第１接続端子又は前記第２接続端子が外れていると推定することを特徴とするバッテリー状態検出装置。

【請求項4】

請求項１から３までの何れか一項に記載のバッテリー状態検出装置であって、
ＥＣＵと接続される信号接続端子を備え、
前記推定部は、前記ＥＣＵと通信できない場合に、前記信号接続端子が外れていると推定することを特徴とするバッテリー状態検出装置。

【請求項5】

請求項１から４までの何れか一項に記載のバッテリー状態検出装置であって、
前記推定部は、前記バッテリーの充電率が所定以下である場合に限り、前記接続端子の外れを推定する処理を行うことを特徴とするバッテリー状態検出装置。

【請求項6】

請求項１から５までの何れか一項に記載のバッテリー状態検出装置であって、
周囲の温度を検出する温度検出部を備え、
前記推定部は、前記温度検出部が検出した温度が所定以上である場合に限り、前記接続端子の外れを推定する処理を行うことを特徴とするバッテリー状態検出装置。

【請求項7】

車両用のバッテリーと、
前記バッテリーを充電する発電機と、
複数の接続端子を介して少なくとも前記バッテリーを含む機器と電気的に接続され、当該バッテリーの状態を検出するバッテリー状態検出装置と、
を備える車両用システムにおいて、
バッテリー状態検出装置は、
前記バッテリーに入力される電流又は当該バッテリーから出力される電流であるバッテリー電流を検出する電流検出部と、
前記バッテリーの端子電圧をバッテリー電圧として検出する電圧検出部と、
前記電流検出部が検出した前記バッテリー電流と、前記電圧検出部が検出した前記端子電圧と、の両方に基づいて、前記接続端子が外れたか否か、及び、前記接続端子が外れた場合にどの前記接続端子が外れたかを推定する推定部と、
を備え、
前記接続端子は、
前記バッテリーの一方のバッテリーポストに接続される第１接続端子と、
前記バッテリーの他方のバッテリーポストに接続される第２接続端子と、
発電機と前記バッテリーとを電気的に接続する経路であって、端子外れが生じても前記発電機と前記電圧検出部との接続が維持される経路に設けられる第３接続端子と、
を少なくとも含み、
前記推定部は、前記発電機の稼動中において、
前記電流検出部が検出した前記バッテリー電流が、ゼロの近傍の所定範囲内にあり、
更に、前記電圧検出部が検出した前記バッテリー電圧が、前記発電機と接続されていない状態の前記バッテリーの電圧の近傍の所定範囲内にある場合に、
前記第３接続端子が外れていると推定することを特徴とする車両用システム。

【請求項8】

車両用のバッテリーと、
前記バッテリーを充電する発電機と、
複数の接続端子を介して少なくとも前記バッテリーを含む機器と電気的に接続され、当該バッテリーの状態を検出するバッテリー状態検出装置と、
を備える車両用システムにおいて、
バッテリー状態検出装置は、
前記バッテリーに入力される電流又は当該バッテリーから出力される電流であるバッテリー電流を検出する電流検出部と、
前記バッテリーの端子電圧をバッテリー電圧として検出する電圧検出部と、
前記電流検出部が検出した前記バッテリー電流と、前記電圧検出部が検出した前記端子電圧と、の両方に基づいて、前記接続端子が外れたか否か、及び、前記接続端子が外れた場合にどの前記接続端子が外れたかを推定する推定部と、
を備え、
前記接続端子は、
前記バッテリーの一方のバッテリーポストに接続される第１接続端子と、
前記バッテリーの他方のバッテリーポストに接続される第２接続端子と、
発電機と前記バッテリーとを電気的に接続する経路であって、端子外れが生じても前記発電機と前記電圧検出部との接続が維持される経路に設けられる第３接続端子と、
を少なくとも含み、
前記推定部は、前記発電機の稼動中において、
前記電流検出部が検出した前記バッテリー電流が、ゼロの近傍の所定範囲内にあり、
更に、前記電圧検出部が検出した前記バッテリー電圧が、前記発電機の発電電圧の近傍の所定範囲内にある場合に、
前記第１接続端子又は前記第２接続端子が外れていると推定することを特徴とする車両用システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、主として、バッテリーの状態を検知するバッテリー状態検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、例えば自動車等の車両に搭載されるバッテリーの出力電流等を検出することにより、当該バッテリーの状態を検知するバッテリー状態検出装置が知られている。特許文献１及び２は、この種のバッテリー状態検出装置を開示する。

【0003】

特許文献１のバッテリー状態検出装置は、バッテリーに蓄積された電力を放電させる放電手段と、放電させた電流を測定する電流測定手段と、判定手段と、を備える。判定手段は、電流測定手段で測定された電流と、バッテリーの電圧等から推定された電流と、が所定の値以上異なる場合には、電流測定手段が異常であると判定する。

【0004】

特許文献２には、バッテリーの電流、電圧、充電率等を検出し、様々な異常を判定する車両システムが開示されている。この車両システムでは、バッテリーの電圧と発電機の電圧との差分に基づいて、充電線が外れたか否かを判定する。また、この車両システムでは、バッテリーの電流と発電機の故障の有無とに基づいて、バッテリー端子が外れたか否かを判定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４−２３８３７９号公報

【特許文献2】特開２００９−１８４６３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献２では、バッテリーの電流又は電圧の何れか一方に基づいて、充電線又はバッテリー端子の外れを判定しているため、誤判定を行う可能性があった。

【0007】

また、特許文献２では、誤判定を防止するために、同じ状態が所定時間以上続いた場合に充電線又はバッテリー端子が外れたと判定する。従って、判定結果が出るまでに時間が掛かってしまう。充電線又はバッテリー端子の外れは、早期に検出して対応を行うことが好ましいため、この点において改善が望まれていた。

【0008】

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、バッテリーの状態を検出するバッテリー状態検出装置において、接続端子の外れについて短時間で正確な判定を行う構成を提供することにある。

【課題を解決するための手段及び効果】

【0009】

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

【0010】

本発明の第１の観点によれば、複数の接続端子を介して少なくともバッテリーを含む機器と電気的に接続され、当該バッテリーの状態を検出する車両用のバッテリー状態検出装置において、以下の構成が提供される。即ち、このバッテリー状態検出装置は、電流検出部と、電圧検出部と、推定部と、を備える。前記電流検出部は、前記バッテリーに入力される電流又は当該バッテリーから出力される電流であるバッテリー電流を検出する。前記電圧検出部は、前記バッテリーの端子電圧をバッテリー電圧として検出する。前記推定部は、前記電流検出部が検出した前記バッテリー電流と、前記電圧検出部が検出した前記バッテリー電圧と、の両方に基づいて、前記接続端子が外れたか否か、及び、前記接続端子が外れた場合にどの前記接続端子が外れたかを推定する。前記接続端子は、第１接続端子と、第２接続端子と、第３接続端子と、を少なくとも含む。前記第１接続端子は、前記バッテリーの一方のバッテリーポストに接続される。前記第２接続端子は、前記バッテリーの他方のバッテリーポストに接続される。前記第３接続端子は、発電機と前記バッテリーとを電気的に接続する経路であって、端子外れが生じても前記発電機と電圧検出部との接続が維持される経路に設けられる。前記推定部は、前記発電機の稼動中において、前記電流検出部が検出した前記バッテリー電流が、ゼロの近傍の所定範囲内にあり、更に、前記電圧検出部が検出した前記バッテリー電圧が、前記発電機と接続されていない状態の前記バッテリーの電圧の近傍の所定範囲内にある場合に、前記第３接続端子が外れていると推定する。

【0011】

これにより、バッテリー電流とバッテリー電圧の両方を用いるため、接続端子の外れ（以下、端子外れ）の有無及び外れた接続端子を正確に推定できる。また、２つの検出値に基づいて推定を行うため、誤推定防止のための待機時間を短くすることができるので、短時間で推定を行うことができる。また、バッテリーポスト又は発電機等に接続される接続端子について、端子外れの有無及び外れた接続端子を推定できる。また、第３接続端子の外れの有無を短時間かつ正確に推定できるので、第３接続端子の外れに即座に対応することができる。

【0012】

本発明の別の観点によれば、複数の接続端子を介して少なくともバッテリーを含む機器と電気的に接続され、当該バッテリーの状態を検出する車両用のバッテリー状態検出装置において、以下の構成が提供される。即ち、このバッテリー状態検出装置は、電流検出部と、電圧検出部と、推定部と、を備える。前記電流検出部は、前記バッテリーに入力される電流又は当該バッテリーから出力される電流であるバッテリー電流を検出する。前記電圧検出部は、前記バッテリーの端子電圧をバッテリー電圧として検出する。前記推定部は、前記電流検出部が検出した前記バッテリー電流と、前記電圧検出部が検出した前記バッテリー電圧と、の両方に基づいて、前記接続端子が外れたか否か、及び、前記接続端子が外れた場合にどの前記接続端子が外れたかを推定する。前記接続端子は、第１接続端子と、第２接続端子と、第３接続端子と、を少なくとも含む。前記第１接続端子は、前記バッテリーの一方のバッテリーポストに接続される。前記第２接続端子は、前記バッテリーの他方のバッテリーポストに接続される。前記第３接続端子は、発電機と前記バッテリーとを電気的に接続する経路であって、端子外れが生じても前記発電機と電圧検出部との接続が維持される経路に設けられる。前記推定部は、前記発電機の稼動中において、前記電流検出部が検出した前記バッテリー電流がゼロの近傍の所定範囲内にあり、更に、前記電圧検出部が検出した前記バッテリー電圧が前記発電機の発電電圧の近傍の所定範囲内にある場合に、前記第１接続端子又は前記第２接続端子が外れていると推定する。

【0013】

これにより、バッテリー電流とバッテリー電圧の両方を用いるため、接続端子の外れ（以下、端子外れ）の有無及び外れた接続端子を正確に推定できる。また、２つの検出値に基づいて推定を行うため、誤推定防止のための待機時間を短くすることができるので、短時間で推定を行うことができる。また、バッテリーポスト又は発電機等に接続される接続端子について、端子外れの有無及び外れた接続端子を推定できる。また、第１接続端子又は第２接続端子の外れの有無を短時間かつ正確に推定できるので、第１接続端子又は第２接続端子の外れに即座に対応することができる。

【0016】

前記のバッテリー状態検出装置においては、前記推定部は、前記発電機の稼動中において、前記電流検出部が検出した前記バッテリー電流がゼロの近傍の所定範囲内にあり、更に、前記電圧検出部が検出した前記バッテリー電圧が前記発電機の発電電圧の近傍の所定範囲内にある場合に、前記第１接続端子又は前記第２接続端子が外れていると推定することが好ましい。

【0017】

これにより、第１接続端子又は第２接続端子の外れの有無を短時間かつ正確に推定できるので、第１接続端子又は第２接続端子の外れに即座に対応することができる。

【0018】

前記のバッテリー状態検出装置は、ＥＣＵと接続される信号接続端子を備える。前記推定部は、前記ＥＣＵと通信できない場合に、前記信号接続端子が外れていると推定する。

【0019】

これにより、信号接続端子の外れの有無を短時間かつ正確に推定できるので、信号接続端子の外れに即座に対応することができる。

【0020】

前記のバッテリー状態検出装置においては、前記推定部は、前記バッテリーの充電率が所定以下である場合に限り、前記接続端子の外れを推定する処理を行うことが好ましい。

【0021】

これにより、バッテリーの充電率が高い場合はバッテリー電流が流れにくいため、充電率が所定以下の場合に推定を行うことで、推定精度を一層向上させることができる。

【0022】

前記のバッテリー状態検出装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、このバッテリー状態検出装置は、周囲の温度を検出する温度検出部を備える。前記推定部は、前記温度検出部が検出した温度が所定以上である場合に限り、前記接続端子の外れを推定する処理を行う。

【0023】

これにより、温度が低い場合はバッテリー電流が流れにくいため、温度が所定以上の場合に推定を行うことで、推定精度を一層向上させることができる。

【0024】

本発明の第２の観点によれば、以下の構成の車両用システムが提供される。即ち、この車両用システムは、バッテリーと、発電機と、バッテリー状態検出装置と、を備える。発電機は、前記バッテリーを充電する。前記バッテリー状態検出装置は、複数の接続端子を介して少なくとも前記バッテリーを含む機器と電気的に接続され、当該バッテリーの状態を検出する。この車両用システムのバッテリー状態検出装置は、更に、電流検出部と、電圧検出部と、推定部と、を備える。前記電流検出部は、前記バッテリーに入力される電流又は当該バッテリーから出力される電流であるバッテリー電流を検出する。前記電圧検出部は、前記バッテリーの端子電圧をバッテリー電圧として検出する。前記推定部は、前記電流検出部が検出した前記バッテリー電流と、前記電圧検出部が検出した前記端子電圧と、の両方に基づいて、前記接続端子が外れたか否か、及び、前記接続端子が外れた場合にどの前記接続端子が外れたかを推定する。前記接続端子は、第１接続端子と、第２接続端子と、第３接続端子と、を少なくとも含む。前記第１接続端子は、前記バッテリーの一方のバッテリーポストに接続される。前記第２接続端子は、前記バッテリーの他方のバッテリーポストに接続される。前記第３接続端子は、発電機と前記バッテリーとを電気的に接続する経路であって、端子外れが生じても前記発電機と電圧検出部との接続が維持される経路に設けられる。前記推定部は、前記発電機の稼動中において、前記電流検出部が検出した前記バッテリー電流が、ゼロの近傍の所定範囲内にあり、更に、前記電圧検出部が検出した前記バッテリー電圧が、前記発電機と接続されていない状態の前記バッテリーの電圧の近傍の所定範囲内にある場合に、前記第３接続端子が外れていると推定する。

【0025】

これにより、バッテリーの端子電圧とバッテリー電流の両方を用いるため、端子外れの有無及び外れた接続端子を正確に推定できる。また、２つの要素に基づいて推定を行うため、誤検出防止のための待機時間を短くすることができるので、短時間で推定を行うことができる。また、バッテリーポスト又は発電機等に接続される接続端子について、端子外れの有無及び外れた接続端子を推定できる。また、第３接続端子の外れの有無を短時間かつ正確に推定できるので、第３接続端子の外れに即座に対応することができる。
また、本発明の別の観点によれば、以下の構成の車両用システムが提供される。即ち、この車両用システムは、バッテリーと、発電機と、バッテリー状態検出装置と、を備える。発電機は、前記バッテリーを充電する。前記バッテリー状態検出装置は、複数の接続端子を介して少なくとも前記バッテリーを含む機器と電気的に接続され、当該バッテリーの状態を検出する。この車両用システムのバッテリー状態検出装置は、更に、電流検出部と、電圧検出部と、推定部と、を備える。前記電流検出部は、前記バッテリーに入力される電流又は当該バッテリーから出力される電流であるバッテリー電流を検出する。前記電圧検出部は、前記バッテリーの端子電圧をバッテリー電圧として検出する。前記推定部は、前記電流検出部が検出した前記バッテリー電流と、前記電圧検出部が検出した前記端子電圧と、の両方に基づいて、前記接続端子が外れたか否か、及び、前記接続端子が外れた場合にどの前記接続端子が外れたかを推定する。前記接続端子は、第１接続端子と、第２接続端子と、第３接続端子と、を少なくとも含む。前記第１接続端子は、前記バッテリーの一方のバッテリーポストに接続される。前記第２接続端子は、前記バッテリーの他方のバッテリーポストに接続される。前記第３接続端子は、発電機と前記バッテリーとを電気的に接続する経路であって、端子外れが生じても前記発電機と電圧検出部との接続が維持される経路に設けられる。前記推定部は、前記発電機の稼動中において、前記電流検出部が検出した前記バッテリー電流がゼロの近傍の所定範囲内にあり、更に、前記電圧検出部が検出した前記バッテリー電圧が前記発電機の発電電圧の近傍の所定範囲内にある場合に、前記第１接続端子又は前記第２接続端子が外れていると推定する。
これにより、バッテリーの端子電圧とバッテリー電流の両方を用いるため、端子外れの有無及び外れた接続端子を正確に推定できる。また、２つの要素に基づいて推定を行うため、誤検出防止のための待機時間を短くすることができるので、短時間で推定を行うことができる。また、バッテリーポスト又は発電機等に接続される接続端子について、端子外れの有無及び外れた接続端子を推定できる。また、第１接続端子又は第２接続端子の外れの有無を短時間かつ正確に推定できるので、第１接続端子又は第２接続端子の外れに即座に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の一実施形態に係る車両用システムの構成を示すブロック図。

【図2】バッテリー状態検出装置の外観斜視図。

【図3】第１接続端子が外れたときの回路図。

【図4】第１接続端子が外れたときのバッテリー電流及び端子電圧を示すグラフ。

【図5】第２接続端子が外れたときの回路図。

【図6】第２接続端子が外れたときのバッテリー電流及び端子電圧を示すグラフ。

【図7】第３接続端子が外れたときの回路図。

【図8】第３接続端子が外れたときのバッテリー電流及び端子電圧を示すグラフ。

【図9】変形例に係る車両用システムの構成を示すブロック図。

【発明を実施するための形態】

【0027】

次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１に示す車両用システム１は、自動車等の車両に搭載されるシステムである。車両用システム１は、バッテリー１０と、制御部１１と、エンジン１２と、発電機１３と、スタータモータ１４と、負荷１５と、放電回路１６と、シャント抵抗１７と、ＥＣＵ１８と、を備える。

【0028】

バッテリー１０は、例えば正極に二酸化鉛、負極に鉛、電解液に希硫酸等を用いた鉛蓄電池等の二次電池である。制御部１１は、後述の放電回路１６及びシャント抵抗１７等とともに、バッテリー状態検出装置２を構成する。バッテリー状態検出装置２は、バッテリー１０を流れる電流等を検出することにより、バッテリー１０の状態（充電率等）を検出する。

【0029】

エンジン１２は、ガソリンエンジン又はディーゼルエンジン等である。バッテリー１０から供給された電力でスタータモータ１４を駆動することで、エンジン１２が始動する。その後、エンジン１２は、燃料を燃焼させることで動力を発生させる。エンジン１２が発生させた動力は、車両の走行及び発電機１３の発電等に用いられる。

【0030】

発電機（オルタネータ）１３は、エンジン１２が発生させた動力によって電力を生成する。発電機１３が発生させた電力は、車両が備える負荷１５の駆動及びバッテリー１０の充電等に用いられる。負荷１５は、車両に配置され、供給された電力を消費する機器であり、例えば、カーエアコン、カーオーディオ、及び電動ステアリングモータ等である。

【0031】

放電回路１６は、直列接続されたスイッチ１６ａ及び抵抗１６ｂから構成されている。また、シャント抵抗１７は、放電回路１６と並列に配置されており、抵抗１６ｂ等と比較して抵抗値が非常に小さい。また、スイッチ１６ａの開閉は、制御部１１によって制御されている。スイッチ１６ａが閉じられた場合、バッテリー１０から抵抗１６ｂ及びシャント抵抗１７に電流が流れる。

【0032】

ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１８は、エンジン１２及び車両に配置される機器等の制御を行うマイクロコンピュータである。ＥＣＵ１８は、制御部１１と接続されている。ＥＣＵ１８は、バッテリー状態の検出結果及び端子外れに関する情報（後述）を制御部１１から取得する。

【0033】

図１に示すように制御部１１は、電流検出部１１ａと、電圧検出部１１ｂと、推定部１１ｃと、を備える。

【0034】

電流検出部１１ａは、シャント抵抗１７に生じる電圧を検出する。電流検出部１１ａは、既知であるシャント抵抗１７の抵抗値と、シャント抵抗１７に生じる電圧（図１のＶ２）と、に基づいて、シャント抵抗１７を流れる電流を検出する。シャント抵抗１７を流れる電流は、バッテリー１０のバッテリー電流（バッテリー１０から流れる放電電流、バッテリー１０へ流れる充電電流）と等しい。以上により、制御部１１は、バッテリー電流を検出する。

【0035】

電圧検出部１１ｂは、バッテリー１０の端子電圧であるバッテリー電圧（図１のＶ１）を検出する。推定部１１ｃは、バッテリー電流及びバッテリー電圧に基づいて、バッテリー状態検出装置２の端子外れの有無及び外れた接続端子を推定する（詳細は後述）。

【0036】

また、制御部１１には、温度検出部２２が接続されている。温度検出部２２は、バッテリー１０の周囲の温度を検出して制御部１１へ出力する。

【0037】

次に、図１及び図２を参照して、バッテリー状態検出装置２の具体的な構成、特にバッテリー状態検出装置２が備える接続端子について説明する。

【0038】

バッテリー状態検出装置２は、ケース４１を備える。ケース４１の内部には、制御部１１を構成する回路基板と、シャント抵抗１７と、が収容されている。また、バッテリー状態検出装置２は、第１接続端子３１と、第２接続端子３２と、第３接続端子３３と、信号接続端子３４と、を備える。

【0039】

バッテリー１０は、正負の２つのバッテリーポスト１０ａを有している。図２には、負のバッテリーポスト１０ａが示されている。第１接続端子３１は、負のバッテリーポスト１０ａに接続される端子である。第２接続端子３２は、正のバッテリーポスト１０ａに接続される端子である。

【0040】

第１接続端子３１は、金属板をプレスないし折り曲げ加工することにより形成されている。第１接続端子３１は、バッテリー１０のバッテリーポスト１０ａに接続されるバッテリーポスト接続部３１ａを有している。バッテリーポスト接続部３１ａは、ケース４１の外部に配置されている。バッテリーポスト接続部３１ａは略筒状に形成されている。この筒状の部分にバッテリーポスト１０ａを挿入した状態で、締付ボルト４２を締め付けることにより、前記筒状の部分がバッテリーポスト１０ａの周面に食い込み、これにより当該バッテリーポスト１０ａに対して（電気的及び機械的に）接続される。

【0041】

第３接続端子３３は、車両のボディの金属部等に接続されたハーネス４３の先端に接続され、電気回路的には負荷１５等のマイナス側と等電位となる。第３接続端子３３は、ハーネス接続部４４を介して、制御部１１に接続される。このハーネス接続部４４は、スタッドボルトとして構成されている。図２に示すように、第３接続端子３３にハーネス接続部４４を挿通させ、更に当該ハーネス接続部４４にナット４５を締め付けることにより、当該ハーネス接続部４４に対してハーネス４３が（電気的及び機械的に）接続される。

【0042】

信号接続端子３４は、複数のピンを有しており、それぞれのピンによって複数の電線と接続される。具体的には、信号接続端子３４は、第２接続端子３２を介して正のバッテリーポスト１０ａに接続される電線と、放電回路１６に接続される電線と、ＥＣＵ１８に接続される電線と、に接続される。

【0043】

次に、第１接続端子３１、第２接続端子３２、第３接続端子３３、又は信号接続端子３４が外れたことを推定する処理について説明する。初めに、第１接続端子３１が外れたことを検出する処理について、図３及び図４を参照して説明する。

【0044】

推定部１１ｃは、第１接続端子３１の外れを、バッテリー電流に関する条件（第１条件）と、バッテリー電圧に関する条件（第２条件）と、に基づいて判定する。

【0045】

初めに、第１接続端子３１が外れた場合のバッテリー電流及びバッテリー電圧の検出値について説明する。第１接続端子３１が外れた場合、図３に示すように、バッテリー１０の負側が電線に接続されなくなるため、バッテリー１０の充電電流及び放電電流が発生しなくなり、シャント抵抗１７に電流が流れなくなる。従って、電流検出部１１ａが検出するバッテリー電流はゼロとなる（図４のバッテリー電流を参照）。

【0046】

また、第１接続端子３１は、バッテリー１０が有するバッテリーポスト１０ａに接続されているため、第１接続端子３１が外れた場合であっても、制御部１１は発電機１３と接続されている。従って、電圧検出部１１ｂが検出するバッテリー電圧（電圧Ｖ１）は発電機１３の発電電圧（例えば、１４．８Ｖ）から変化しない（図４のバッテリー電圧を参照）。

【0047】

このように、第１接続端子３１が外れた場合、バッテリー電流がゼロになり、バッテリー電圧は変化しない。ただし、バッテリー電流を検出する際には誤差や揺らぎが発生するため、本実施形態では、第１条件としては、一側に電流が流れる状態を正とし、反対側に電流が流れる状態を負としたときに、「負の閾値＜バッテリー電流＜正の閾値」が成立することを条件とする。閾値としては、通常時（端子外れが生じていない時）のバッテリー電流よりもかなり小さい値を設定することが好ましい。このように、ゼロを含む所定範囲内にバッテリー電流があることを、第１接続端子３１の端子外れを判定するための第１条件とする。

【0048】

また、第１接続端子３１が外れた場合であってもバッテリー電圧は変化しないため、バッテリー電圧が発電電圧と略等しいことを第２条件とする。ただし、バッテリー電圧を検出する際には誤差や揺らぎが発生するため、検出されたバッテリー電圧が、発電電圧を含む所定範囲内にあることを第２条件とする。

【0049】

なお、バッテリー１０の充電率（ＳＯＣ）が高い場合（例えば８０％以上の場合）、バッテリー電流が小さくなるため、接続外れの誤推定が生じる可能性がある。また、温度が低い場合（例えば０℃以下の場合）もバッテリー電流が流れにくくなるため、接続外れの誤推定が生じる可能性がある。以上を考慮し、本実施形態では、ＳＯＣが高い場合及び温度が低い場合は、接続外れの推定を行わない。なお、これは、第１接続端子３１だけでなく他の接続端子についても同様である。

【0050】

次に、第２接続端子３２が外れた場合のバッテリー電流及びバッテリー電圧の検出値について図５及び図６を参照して説明する。なお、第２接続端子３２が外れた場合、第１接続端子３１が外れた場合と良く似た挙動を示す。具体的には、図５に示すように、バッテリー１０の正側が電線に接続されなくなるため、バッテリー１０の充電電流及び放電電流が発生しなくなり、シャント抵抗１７に電流が流れなくなる。従って、電流検出部１１ａが検出するバッテリー電流はゼロとなる（図６のバッテリー電流を参照）。

【0051】

また、第２接続端子３２は、バッテリー１０が有するバッテリーポスト１０ａに接続されているため、第２接続端子３２が外れた場合であっても、制御部１１は発電機１３と接続されている。従って、電圧検出部１１ｂが検出するバッテリー電圧（電圧Ｖ１）は発電機１３の発電電圧（例えば、１４．８Ｖ）から変化しない（図６のバッテリー電圧を参照）。

【0052】

このように、第２接続端子３２が外れた場合、第１接続端子３１が外れた場合と同様の挙動を示す。従って、本実施形態では、第１接続端子３１が外れた場合と第２接続端子３２が外れた場合を区別しない。具体的には、上述の第１条件及び第２条件が満たされた場合、第１接続端子３１及び第２接続端子３２の少なくとも何れかが外れたと推定する。なお、誤検出を防止するために、第１条件及び第２条件を満たした状態が所定時間続いた場合に第３接続端子３３が外れたと推定しても良い。ただし、本実施形態では２つの条件に基づいて判断しているため誤推定が発生しにくいため、この所定時間（待機時間）を従来と比較して短くすることができる。

【0053】

次に、第３接続端子３３が外れた場合のバッテリー電流及びバッテリー電圧の検出値について図７及び図８を参照して説明する。第３接続端子３３が外れた場合、図７に示すように、発電機１３とバッテリー１０が接続されなくなる。従って、シャント抵抗１７に電流が流れなくなる。その結果、電流検出部１１ａが検出するバッテリー電流はゼロとなる（図８のバッテリー電流を参照）。

【0054】

また、第３接続端子３３が外れた場合、発電機１３とバッテリー１０が接続されないため、電圧検出部１１ｂが検出するバッテリー電圧は、バッテリー１０自体の端子電圧（発電機１３と接続されていない状態のバッテリー１０の端子電圧）となる。従って、バッテリー電圧は、発電機１３の発電電圧からバッテリー１０自体の端子電圧（例えば、約１３Ｖ）に低下する。

【0055】

従って、第３接続端子３３の端子外れを検出する第１条件としては、第１接続端子３１及び第２接続端子３２の場合と同様に、ゼロを含む所定範囲内にバッテリー電流があることである。また、第３接続端子３３の端子外れを検出する第２条件としては、発電機１３と接続されていない状態のバッテリー１０の端子電圧を含む所定範囲内にバッテリー電圧があることである。なお、この所定範囲内を規定する閾値は、発電機１３の発電電圧よりも小さい値であることが好ましい。

【0056】

推定部１１ｃは、この第１条件及び第２条件を満たした場合、即座に第３接続端子３３が外れたと推定する。なお、誤検出を防止するために、第１条件及び第２条件を満たした状態が所定時間続いた場合に第３接続端子３３が外れたと推定しても良い。ただし、本実施形態では２つの条件に基づいて判断しているため誤推定が発生しにくいため、この所定時間（待機時間）を従来と比較して短くすることができる。

【0057】

また、信号接続端子３４が外れた場合、ＥＣＵ１８と通信を行うことができない。従って、ＥＣＵ１８との通信が途絶えた場合、推定部１１ｃは、信号接続端子３４の端子外れが生じたと推定する。

【0058】

推定部１１ｃは、以上の推定を行うことで、端子外れの有無、及び、どの接続端子が外れたかを推定することができる。

【0059】

以上に説明したように、本実施形態のバッテリー状態検出装置２は、車両用であり、複数の接続端子（第１接続端子３１〜第３接続端子３３）を介して少なくともバッテリー１０を含む機器と電気的に接続され、当該バッテリー１０の状態を検出する。また、このバッテリー状態検出装置２は、電流検出部１１ａと、電圧検出部１１ｂと、推定部１１ｃと、を備える。電流検出部１１ａは、バッテリー１０に入力される電流又は当該バッテリー１０から出力される電流であるバッテリー電流を検出する。電圧検出部１１ｂは、バッテリー１０の端子電圧をバッテリー電圧として検出する。推定部１１ｃは、電流検出部１１ａが検出したバッテリー電流と、電圧検出部１１ｂが検出したバッテリー電圧と、の両方に基づいて、接続端子が外れたか否か、及び、接続端子が外れた場合にどの接続端子が外れたかを推定する。

【0060】

これにより、バッテリー電流とバッテリー電圧の両方を用いるため、端子外れの有無及び外れた接続端子を正確に推定できる。また、２つの検出値に基づいて推定を行うため、誤推定防止のための待機時間を短くすることができるので、短時間で推定を行うことができる。

【0061】

本実施形態のバッテリー状態検出装置２において、接続端子は、第１接続端子３１と、第２接続端子３２と、第３接続端子３３と、を少なくとも含む。第１接続端子３１は、バッテリー１０の一方のバッテリーポスト１０ａに接続される。第２接続端子３２は、バッテリー１０の他方のバッテリーポストに接続される。第３接続端子３３は、発電機１３とバッテリー１０とを電気的に接続する経路であって、端子外れが生じても発電機１３と電圧検出部１１ｂとの接続が維持される経路に設けられる。

【0062】

これにより、バッテリーポスト１０ａ又は発電機１３等に接続される第１接続端子３１及び第２接続端子３２について、端子外れの有無を推定できる。

【0063】

本実施形態のバッテリー状態検出装置２において、推定部１１ｃは、発電機１３の稼動中において、電流検出部１１ａが検出したバッテリー電流が、ゼロを含む所定範囲内にあり、更に、電圧検出部１１ｂが検出したバッテリー電圧が、発電機１３と接続されていない状態のバッテリー１０の電圧を含む所定範囲内にある場合に、第３接続端子３３が外れていると推定する。

【0064】

これにより、第３接続端子３３の外れの有無を短時間かつ正確に推定できるので、第３接続端子３３の外れに即座に対応することができる。

【0065】

本実施形態のバッテリー状態検出装置２において、推定部１１ｃは、発電機１３の稼動中において、電流検出部１１ａが検出したバッテリー電流がゼロを含む所定範囲内にあり、更に、電圧検出部１１ｂが検出したバッテリー電圧が発電電圧を含む所定範囲内にある場合に、第１接続端子３１又は第２接続端子３２が外れていると推定する。

【0066】

これにより、第１接続端子３１又は第２接続端子３２の外れの有無を短時間かつ正確に推定できるので、第１接続端子３１又は第２接続端子３２の外れに即座に対応することができる。

【0067】

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

【0068】

上記実施形態で示した回路図は一例であり、異なる構成の回路図であっても本発明を適用できる。例えば、図９に示すように、制御部１１１の外部に電流検出部９１及び電圧検出部９２が配置される構成であっても良い。

【0069】

上記の実施形態では、バッテリー状態検出装置２の制御部１１に推定部１１ｃが存在するが、他の部分（例えばＥＣＵ１８）に推定部１１ｃの機能を持たせても良い。

【0070】

電流検出部１１ａ及び電圧検出部１１ｂがバッテリー電流及びバッテリー電圧を検出する箇所は、本発明の範囲を逸脱しない程度で適宜変更することができる。

【0071】

上記の実施形態では、信号接続端子３４が複数の電線と接続されているが、その組合せは任意である。また、信号接続端子３４がＥＣＵ１８のみに接続されていても良い。

【符号の説明】

【0072】

１ 車両用システム
２ バッテリー状態検出装置
１０ バッテリー
１１ 制御部
１１ａ 電流検出部
１１ｂ 電圧検出部
１１ｃ 推定部
３１ 第１接続端子
３２ 第２接続端子
３３ 第３接続端子
３４ 信号接続端子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】