CN103249601A - 可否启动判定装置以及可否启动判定方法 - Google Patents

Abstract

提供即使是在从过去的发动机启动起经过了指定时间的情况，也能够正确地判定发动机可否启动的可否启动判定装置以及可否启动判定方法。包含：动态内部阻抗测定单元（控制部10），测定作为由启动马达启动发动机期间的二次电池的内部阻抗的动态内部阻抗，静态内部阻抗测定单元（控制部10），测定作为发动机停止时的二次电池的内部阻抗的静态内部阻抗，判定单元（控制部10），根据由在过去的发动机启动时前后测定的第一静态内部阻抗与从现时刻起指定时间内测定的第二静态内部阻抗的比，和过去的发动机启动时测定的动态内部阻抗的积而得到的值，判定发动机可否由二次电池启动。

Description

可否启动判定装置以及可否启动判定方法

技术领域

本发明涉及可否启动判定装置以及可否启动判定方法。

背景技术

对于通过存储于二次电池的电力驱动启动马达而启动发动机的例如汽车等，非常重要的是知道在停止发动机时，或者，在停止后，下次能否再次启动发动机。

在专利文献1中，公开了如下技术，计测驱动启动马达时的二次电池的电压，求得最先极小值，计算该最先极小值的平方值，平方值在指定值以上的情况下，判定为发动机能够启动。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2009-47093号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1公开的技术中存在如下问题，即，因为是在发动机启动时进行判定，所以从发动机启动开始随着时间经过，由于例如温度等环境变换或者由于二次电池的自放电使状况变化，从而存在判定无效的情况。

因此，本发明的目的是提供即使是在从过去的发动机启动开始经过了指定时间的情况下，也能够正确地判断发动机可否启动的可否启动判定装置以及可否启动判定方法。解决问题的手段

为了解决所述问题，本发明是可否启动判定装置，其特征在于，判定是否能够由存储于二次电池的电力驱动启动马达而启动发动机，包含：动态内部阻抗测定单元，测定作为由所述启动马达启动所述发动机期间的所述二次电池的内部阻抗的动态内部阻抗，静态内部阻抗测定单元，测定作为所述发动机停止时的所述二次电池的内部阻抗的静态内部阻抗，判定单元，根据由在过去的所述发动机启动时前后由所述静态内部阻抗测定单元测定的第一静态内部阻抗与从现时刻起指定时间内由所述静态内部阻抗测定单元测定的第二静态内部阻抗的比，和所述过去的所述发动机启动时由所述动态内部阻抗测定单元测定的所述动态内部阻抗的积而得到的值，判定所述发动机可否由所述二次电池启动。

根据如此构成，即使是在从过去的发动机启动起经过了指定时间的情况，也能够正确地判定发动机可否启动。

另外，其它的发明，其特征在于，在所述发明的基础上，所述动态内部阻抗测定单元，基于由所述启动马达启动所述发动机期间的所述二次电池的电压和电流测定所述动态内部阻抗，所述静态内部阻抗测定单元，基于使所述二次电池间歇性地放电时的电压和电流测定所述静态内部阻抗。

根据如此构成，能够正确地求得动态内部阻抗以及静态内部阻抗。

另外，其它的发明，其特征在于，在所述发明的基础上，所述动态内部阻抗测定单元，在从所述启动马达的旋转开始经过指定时间后，测定所述动态内部阻抗。

根据如此构成，能够进一步高精度地判定发动机可否启动。

另外，其它的发明，其特征在于，在所述发明的基础上，所述判定单元，根据基于由所述动态内部阻抗测定单元以及所述静态内部阻抗测定单元测定时的温度，对所述动态内部阻抗以及所述第一静态内部阻抗的值进行校正而得的值，判定所述发动机可否启动。

根据如此构成，能够降低温度的影响，正确地判定可否启动。

另外，其它的发明，其特征在于，在所述发明的基础上，所述判定单元，基于由所述第一以及第二静态内部阻抗的比和所述动态内部阻抗的积得到的值，推定所述发动机启动时的所述二次电池的电压或者电流，在该推定的电压或者电流大于指定的阈值的情况下判定为所述发动机能够启动。

根据如此构成，可通过电流或者电压与阈值的关系，正确并且简单地判定可否启动。

另外，其它的发明，其特征在于，在所述发明的基础上，所述判定单元，将所述二次电池在发动机启动前的电压或者稳定开路电压作为Vb2，将所述过去的所述发动机启动时的流过所述二次电池的电流作为I1，将所述动态内部阻抗作为Zc1，将所述第一以及第二静态内部阻抗分别作为Z1、Z2的情况下，在由以下的公式求得的发动机启动时的所述二次电池的电压预测值V2大于指定阈值的情况下判定为能够启动

$V2=\mathrm{Vb}2-I1\·\mathrm{Zc}1\frac{Z2}{Z1}.$ 。

根据如此构成，能够推定发动机启动时的电压，基于推定的电压正确地判定可否启动。

另外，其它的发明，其特征在于，在所述发明的基础上，所述判定单元，将所述二次电池在发动机启动前的电压或者稳定开路电压作为Vb2，将所述过去的所述发动机启动时的流过所述二次电池的电流作为I1，将所述动态内部阻抗作为Zc1，将所述第一以及第二静态内部阻抗分别作为Z1、Z2，将温度校正系数作为α、β、γ、η的情况下，在由以下的公式求得的发动机启动时的所述二次电池的电压预测值V2大于指定阈值的情况下判定为能够启动

$V2=\mathrm{Vb}2-\mathrm{\α}\·I1\·\mathrm{\β}\·\mathrm{Zc}1\frac{\mathrm{\η}\·Z2}{\mathrm{\γ}\·Z1}.$

根据如此构成，能够不管温度变化，推定发动机启动时的电压，基于推定的电压正确地判定可否启动。

另外，其它的发明，其特征在于，在所述发明的基础上，所述判定单元，将所述二次电池在发动机启动前的电压或者稳定开路电压作为Vb2，将预先设定的指定电流作为Iset，将所述动态内部阻抗作为Zc1，将所述第一以及第二静态内部阻抗分别作为Z1、Z2的情况下，在由以下的公式求得的发动机启动时的所述二次电池的电压预测值V2大于指定阈值的情况下判定为能够启动

$V2=\mathrm{Vb}2-\mathrm{Iset}\·\mathrm{Zc}1\frac{Z2}{Z1}.$

根据如此构成，能够推定发动机启动时的电压，基于推定的电压正确地判定可否启动。

另外，其它的发明，其特征在于，在所述发明的基础上，所述判定单元，将所述二次电池在发动机启动前的电压或者稳定开路电压作为Vb2，将预先设定的指定电流作为Iset，将所述动态内部阻抗作为Zc1，将所述第一以及第二静态内部阻抗分别作为Z1、Z2，将温度校正系数作为α、β、γ、η的情况下，在由以下的公式求得的发动机启动时的所述二次电池的电压预测值V2大于指定阈值的情况下判定为能够启动

$V2=\mathrm{Vb}2-\mathrm{\α}\·\mathrm{Iset}\·\mathrm{\β}\·\mathrm{Zc}1\frac{\mathrm{\η}\·Z2}{\mathrm{\γ}\·Z1}.$

根据如此构成，能够不管温度变化，推定发动机启动时的电压，基于推定的电压正确地判定可否启动。

一种可否启动判定方法，其特征在于，判定是否能够由存储于二次电池的电力驱动启动马达而启动发动机，包含：动态内部阻抗测定步骤，测定作为由所述启动马达启动所述发动机期间的所述二次电池的内部阻抗的动态内部阻抗，静态内部阻抗测定步骤，测定作为所述发动机停止时的所述二次电池的内部阻抗的静态内部阻抗，判定步骤，根据由在过去的所述发动机启动时前后由所述静态内部阻抗测定步骤测定的第一静态内部阻抗与从现时刻起指定时间内由所述静态内部阻抗测定步骤测定的第二静态内部阻抗的比，和所述过去的所述发动机启动时由所述动态内部阻抗测定步骤测定的所述动态内部阻抗的积而得到的值，判定所述发动机可否由所述二次电池启动。

根据如此的方法，即使是在从过去的发动机启动起经过了指定时间的情况，也能够正确地判定发动机可否启动。

发明效果

根据本发明，能够提供可否启动判定装置以及可否启动判定方法，即使在从过去的发动机启动起经过了预定时间的情况下，也能够正确地判定发动机可否启动。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的可否启动判定装置的构成例的图。

图2是表示图1的控制部的详细构成例的框图。

图3是用于说明本发明的实施方式的动作原理的图。

图4是用于说明本发明的实施方式的动作原理的图。

图5是用于说明本发明的实施方式的动作原理的流程图。

图6是表示车辆状态和二次电池的电流以及电压的关系的图。

图7是说明求出静态内部阻抗的处理的流程图。

图8是说明求出动态内部阻抗的处理的流程图。

图9是表示转动动力输出轴（cranking）中的二次电池的电流的时间性变化的图。

图10是用于判定发动机可否启动的流程图。

图11是表示转动动力输出轴中的二次电池的电压的时间性变化的图。

图12是表示转动动力输出轴中的电压、电流以及动态内部阻抗的变化的图。

图13是表示转动动力输出轴中的电压、电流以及动态内部阻抗的变化的图。

图14是表示转动动力输出轴中的电压、电流以及动态内部阻抗的变化的图。

图15是表示从检测到转动动力输出轴起动起0.2秒后的电压推定结果的图。

图16是表示从检测到转动动力输出轴起动起0.4秒后的电压推定结果的图。

图17是表示从检测到转动动力输出轴起动起0.6秒后的电压推定结果的图。

具体实施方式

然后，关于本发明的实施方式进行说明。

（A）实施方式的构成的说明

图1是表示具有本发明的实施方式的可否启动判定装置的车辆的电源系统的图。此图中，可否启动判定装置1，以控制部10、电压传感器11、电流传感器12以及温度传感器13为主要构成要素，判定可否由二次电池14驱动启动马达18而启动发动机17。此处，控制部10，参照来自电压传感器11、电流传感器12以及温度传感器13的输出，判定可否由二次电池14启动发动机17。电压传感器11检测二次电池14的端电压，向控制部10通知。电流传感器12检测流过二次电池14的电流，向控制部10通知。温度传感器13检测二次电池14自身或者周围的环境温度，向控制部10通知。放电电路15，例如，由串联的半导体开关和电阻元件等构成，通过由控制部10控制半导体开关导通（ON）/断开（OFF），使二次电池14间歇性地放电。

二次电池14，例如，由铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、或者锂离子电池等构成，由交流发电机16充电，驱动启动马达18而启动发动机，并且，向负载19供给电力。交流发电机16，由发动机17驱动，产生交流电力、由整流电路变换为直流电力，将二次电池14充电。

发动机17，例如，由汽油发动机以及柴油发动机等往复式发动机或转子发动机等构成，通过启动马达18启动，介由传动装置驱动驱动轮，对车辆给予推进力，并且，驱动交流发电机16产生电力。启动马达18，例如，由直流电动机构成，由从二次电池14供给的电力产生旋转力，启动发动机17。负载19，例如，由电动转向马达、除雾器、点火线圈、汽车音响、以及汽车导航等构成，通过来自二次电池14的电力动作。

图2是表示图1所示的控制部10的详细构成例的图。如此图所示，控制部10，包含CPU（Central Processing Unit）10a、ROM（ReadOnly Memory）10b、RAM（Random Access Memory）10c、显示部10d、I/F（Interface）10e。此处，CPU10a，基于存储于ROM10b的程序10ba控制各个部分。ROM10b，由半导体存储器等构成，存储程序10ba等。RAM10c，由半导体存储器等构成，存储在执行程序10ba时生成的参数10ca。显示部10d，由显示从CPU10a供给的信息的、例如液晶显示器等构成。I/F10e将从电压传感器11、电流传感器12以及温度传感器13供给的信号变换为数字信号而读入，并且，向放电电路15供给驱动电流并控制它。

（B）实施方式的动作原理的说明

然后，参照图3～5，关于实施方式的动作原理进行说明。在本实施方式中，在发动机17停止、二次电池14为电平衡状态（几乎没有进行充放电的状态）下，由放电电路15以指定周期使二次电池14反复放电，根据电压和电流计算二次电池14的静态内部阻抗（二次电池14处于平衡状态的内部阻抗）。另外，在启动发动机17时，根据二次电池14的电流和电压测定动态内部阻抗（二次电池14处于放电状态的内部阻抗）。此处，在时间上接近的时刻测定的动态内部阻抗和静态内部阻抗彼此的相关性高。图3是表示动态内部阻抗和静态内部阻抗的关系的图。图3的横轴表示静态内部阻抗、纵轴表示动态内部阻抗。另外，菱形表示启动马达18旋转期间的前半段（例如，旋转开始～0.3秒之间）的动态内部阻抗的平均值，正方形表示整个期间（例如，旋转开始～0.6秒之间）的动态内部阻抗的平均值，三角形表示后半段（例如，0.3秒～0.6秒之间）的动态内部阻抗的平均值。如此图所示，在动态内部阻抗和静态内部阻抗之间存在高的相关关系。换言之，这表示在动态内部阻抗因充电状态或者环境的变化而上升了的情况下，静态内部阻抗也随之上升，在动态内部阻抗下降了的情况下，静态内部阻抗也随之下降。

因此，在本实施方式中，对于在过去的发动机启动时的动态内部阻抗，通过在此前后的静态内部阻抗和从现时刻开始指定时间内的静态内部阻抗的比进行校正，基于其大小判定可否启动，从而即使是在从过去的启动时开始时间经过，或者环境变化的情况下，也能够正确地判定可否启动。

具体说明。图4是表示二次电池14的端电压的时间性变化的图。图4的横轴表示时刻，纵轴表示二次电池14的端电压。在图4的例中，在时刻t1测定静态内部阻抗Z1，在时刻tc1～tc2的期间，发动机17的曲轴在启动马达18的作用下转动动力输出轴（旋转驱动），测定此时的动态内部阻抗Zc1。在启动了发动机17而车辆行驶后停止发动机17时，以一定的间隔测定静态内部阻抗。例如，在发动机17为停止状态的时刻t2，控制部10测定静态内部阻抗Z2。然后，控制部10，基于以下的公式（1），通过计算推定假设在时刻tc2～tc3执行了转动动力输出轴的情况下的动态内部阻抗Zc2。

Ｚｃ2＝Ｚｃ1×Ｚ2/Ｚ1···（1）

应予说明，通过使用如此的公式（1），即使是在从过去的转动动力输出轴开始时间经过，或者环境变化的情况下，也能够正确地推定Zc2。

如果求出Zc2，则控制部10判定Zc2是否大于阈值Zcth，在大于的情况下，判定为难以进行发动机17的启动，发出警告。

图5是用于说明本实施方式的动作的概要的流程图。基于此图5，进一步详细地说明本实施方式的动作。在开始图5的流程图的处理时，执行以下的步骤。

在步骤S1中，控制部10，由放电电路15周期性地反复进行指定次数的脉冲状放电，通过电压传感器11以及电流传感器12检测此时的电压以及电流，根据这些值计算出静态内部阻抗Z2。应予说明，静态内部阻抗的值不是仅限于此时计算出的值，也可以是在指定时间内（例如，数分钟内到数小时内）测定的静态内部阻抗。这是因为在二次电池14处于平衡状态的情况下，在短时间内静态内部阻抗不会很大地变化。应予说明，在从二次电池14流向负载19的电流大的情况下，也可以仅限定为数分钟以内的静态内部阻抗。

步骤S2中，控制部10，取得在过去的转动动力输出轴之前测定的、作为参数10ca存储于RAM10c的静态内部阻抗Z1。应予说明，作为过去的转动动力输出轴时，可以是上一次转动动力输出轴时，也可以是上上次以前的转动动力输出轴时。

步骤S3中，控制部10，取得在过去的转动动力输出轴过程中测定的、作为参数10ca存储于RAM10c的动态内部阻抗Zc1。应予说明，作为过去的转动动力输出轴，只要与静态内部阻抗的测试时时间接近即可，可以是上一次，也可以是上上次以前。

步骤S4中，控制部10，基于所述公式（1），推定下次转动动力输出轴过程中的Zc2。

步骤S5中，控制部10，判定由步骤S4推定的动态内部阻抗Zc2，是否大于阈值Zcth，在判定为大于的情况下，进入步骤S6，除此以外的情况完成处理。

步骤S6中，控制部10，将发动机17的启动困难作为警告发出。例如，控制部10，通过在显示部10d进行“发动机启动困难”的显示来向使用者发出警告。

如以上所说明地，因为，根据本实施方式，基于指定时间内测定的静态内部阻抗Z2与过去的转动动力输出轴前的静态内部阻抗Z1的比（Z2/Z1），和过去的转动动力输出轴时的动态内部阻抗Zc1的积，推定下次转动动力输出轴时的动态内部阻抗Zc2，基于此动态内部阻抗Zc2和阈值Zcth的比较，判定下次转动动力输出轴时的启动可否进行，所以，即使是在从过去的启动时开始时间经过，环境变化了的情况下，也能够正确地判定可否启动。

应予说明，虽然在以上说明中是不考虑环境温度的构成，但是，也可以例如在计算静态内部阻抗以及动态内部阻抗时，参照来自温度传感器13的输出，根据温度对计算出的静态内部阻抗以及动态内部阻抗进行校正。具体地，能够在ROM10b存储用于将这些内部阻抗变换为基准温度下的内部阻抗或者判定时的温度下的内部阻抗的表格或者变换式，基于表格或者变换式，变换为基准温度或者判定时的温度下的内部阻抗。

（C）实施方式的详细的动作的说明

然后，关于本实施方式的详细的动作进行说明。图6是表示车辆状态和电压以及电流的变化的关系的图。如此图6所示，用于启动发动机17的点火钥匙为IG（Ignition）ON的位置，启动马达18开始发动机17的转动动力输出轴时，测定电压以及电流，计算动态内部阻抗。另外，使点火钥匙为ACC（Accessory）OFF的位置，车辆为停止状态时，以周期τ测定静态内部阻抗。另外，基于过去的转动动力输出轴前测定的静态内部阻抗、此次测定的静态内部阻抗、以及过去的转动动力输出轴时测定的动态内部阻抗，求出下次转动动力输出轴时的电压下降量，在电压下降量超过指定的阈值的情况下发出警告。

图7是表示图6的时刻t1等时执行的求出静态内部阻抗的处理的一例的流程图。开始此流程图的处理时，执行以下的步骤。

步骤S10中，控制部10的CPU10a，判定发动机17是否是停止中，在停止中的情况（步骤S10：Yes）下进入步骤S11，除此以外的情况（步骤S10：No）下结束处理。应予说明，作为判定发动机17是否停止的方法，例如，能够基于点火钥匙是否位于OFF的位置进行判定。

步骤S11中，CPU10a，判定从上次测定静态内部阻抗开始，是否经过了指定时间（图6的例中为τ），在经过了指定时间的情况（步骤S11：Yes）下进入步骤S12，除此以外的情况（步骤S11：No）下结束处理。

步骤S12中，CPU10a控制放电电路15，使二次电池14以单发脉冲状的电流放电。

在步骤S13中，CPU10a参照来自电压传感器11、电流传感器12以及温度传感器13的输出，检测二次电池14的电压、电流以及温度。

步骤S14中，CPU10a判定处理是否反复进行了指定次数，在反复进行了指定次数的情况（步骤S14：Yes）下进入步骤S15，除此以外的情况（步骤S14：No）下返回步骤S12，反复进行同样的处理。应予说明，通过反复进行步骤S12～S14的处理，以例如0.02～0.03秒的周期对电压、电流以及温度，例如，进行数次测定。另外，将测定结果存储于RAM10c。

步骤S15中，CPU10a，基于步骤S13中测定的电压以及电流计算静态内部阻抗。具体地，通过对电流脉冲和其响应电压分别进行傅里叶展开，计算二次电池14的静态内部阻抗。

步骤S16中，CPU10a将步骤S15中计算的静态内部阻抗作为参数10ca存储于RAM10c，结束处理。

通过以上的处理，能够以指定周期求出静态内部阻抗，存储于RAM10c。

然后参照图8，关于求出动态内部阻抗的处理进行说明。以指定周期反复执行图8所示的处理。开始图8的处理时，执行以下的步骤。

在步骤S20中，CPU10a参照电流传感器12的输出，检测流过二次电池14的电流I。

步骤S21中，CPU10a，判定在检测到转动动力输出轴开始了的情况下被设定为“1”的转动动力输出轴开始检出标志是否为“1”，在是“1”的情况（步骤S21：Yes）下进入步骤S27，除此以外的情况（步骤S21：No）下进入步骤S22。此处，转动动力输出轴检出标志是在步骤S22判定为开始了转动动力输出轴的情况下在步骤S23被设定为“1”、除此以外被设定为“0”值的标志。

步骤S22中，CPU10a判定在步骤S20检出的电流I是否小于用于判定转动动力输出轴开始的转动动力输出轴开始检出阈值，在小于的情况（步骤S22：Yes）下进入步骤S23，除此以外的情况（步骤S22：No）下结束处理。图9是表示转动动力输出轴时流过二次电池14的电流的时间性变化的图。如此图所示，点火钥匙为ON（IG ON）、在启动马达18的作用下开始转动动力输出轴时，电流开始急剧流过，然后，对应于启动马达18的转速增加，电流减少，发动机17启动。发动机17启动时，因为开始由交流发电机16充电，所以电流为正。在步骤S22的处理中，只要在步骤S20检出的电流I在作为转动动力输出轴开始检出阈值的Ith1以下的情况下判定为Yes，进入步骤S23即可。

步骤S23中，CPU10a，设定转动动力输出轴开始检出标志为“1”。之后，在步骤S21中判定为Yes。

步骤S24中，CPU10a更新转动动力输出轴开始后经过时间。具体地，更新在步骤S22中从检测出转动动力输出轴开始经过的时间。

步骤S25中，CPU10a从电压传感器11以及电流传感器12取得转动动力输出轴过程中的电压以及电流。应予说明，因为如前所述以指定周期执行图8的处理，所以以指定周期取得转动动力输出轴过程中的电压以及电流。

步骤S26中，CPU10a基于在步骤S25中取得的电压以及电流，计算动态内部阻抗Zc1。具体地，CPU10a，基于以下的公式（2）计算动态内部阻抗Zc1。应予说明，计算的动态内部阻抗Zc1作为参数10ca存储于RAM10c。

Ｚｃ2＝（Ｖｒ－Ｖｓ）/（Ｉｒ－Ｉｓ）···（2）

此处，Vr是转动动力输出轴开始前的二次电池14的电压，Vs是步骤S25中新测定的电压。另外，Ir是转动动力输出轴开始前的二次电池14的电流，Is是步骤S25中新测定的电流。应予说明，也可以代替转动动力输出轴开始前的二次电池14的电压，使用稳定开路电压OCV（Open Circuit Voltage）或者稳定开路电压OCV的推定值。

步骤S27中，CPU10a判定表示在转动动力输出轴过程中动态内部阻抗的计算完成了的转动动力输出轴计算完成标志是否为“1”，是“1”的情况（步骤S27：Yes）下进入步骤S30，除此以外的情况（步骤S27：No）下进入步骤S28。此处，转动动力输出轴计算完成标志是在步骤S28中电流大于转动动力输出轴计算完成阈值的情况下在步骤S29中被设定为“1”的标志。

步骤S28中，CPU10a判定步骤S20中检测出的电流I是否大于转动动力输出轴计算完成阈值，大于的情况（步骤S28：Yes）下进入步骤S29，除此以外的情况（步骤S28：No）下进入步骤S24，执行与前述情况相同的处理。具体地，将图9所示的Ith2作为转动动力输出轴计算完成阈值，通过与此Ith2比较进行判定。

步骤S29中，CPU10a设定转动动力输出轴计算完成标志为“1”。其结果是，之后，在步骤S27中判定为Yes。

步骤S30中，CPU10a判定转动动力输出轴是否结束，在结束了的情况（步骤S30：Yes）下进入步骤S31，除此以外的情况（步骤S30：No）下结束处理。具体地，CPU10a能够在点火钥匙从使启动马达18旋转的位置恢复到IG ON的状态的情况下，判定为转动动力输出轴结束。

步骤S31中，CPU10a判定转动动力输出轴是否成功，成功了的情况（步骤S31：Yes）下进入步骤S32，除此以外的情况（步骤S31：No）下进入步骤S33。具体地，CPU10a，能够在转动动力输出轴的时间在指定阈值以上、并且交流发电机16开始动作了的情况下，判定为转动动力输出轴成功，进入步骤S32。

步骤S32中，CPU10a，随着转动动力输出轴的成功，更新计算结果。具体地，将在步骤S26计算的动态内部阻抗Zc1作为新的动态内部阻抗，并且将上次转动动力输出轴时计算的动态内部阻抗Zc1作为动态内部阻抗Zc2。

步骤S33中，CPU10a，随着转动动力输出轴的失败，放弃计算结果。具体地，放弃步骤S26中计算的动态内部阻抗Zc1。

通过以上的处理，能够根据转动动力输出轴过程中的二次电池14的电压以及电流求出动态内部阻抗。应予说明，虽然根据图8的处理，能够得到转动动力输出轴过程中的多个动态内部阻抗，但是，作为在后述图10的处理中使用的动态内部阻抗，例如，使用指定期间中的平均的动态内部阻抗、或者使用从转动动力输出轴开始经过指定时间后的动态内部阻抗、或者使用多个测定值中的最大值。

然后，参照图10，关于判定发动机17可否启动的处理进行说明。图10的处理例如在新测定了静态内部阻抗的情况下、在作为使用者的驾驶者指示了的情况下或者以指定的时间间隔执行。应予说明，开始图10所示的处理时，执行以下的步骤。

步骤S40中，CPU10a，从RAM10c取得以下的参数。Vb表示即将转动动力输出轴之前的二次电池14的电压。图11是按每个Vb表示转动动力输出轴过程中的二次电池14的电压变化的图。如此图11所示，在即将转动动力输出轴之前的二次电池14的电压Vb高时转动动力输出轴过程中的电压下降小，电压Vb低时转动动力输出轴过程中的电压下降大。因此，在本实施方式中，基于也包含电压Vb的公式判定可否启动。

返回图10。Zc1是上次转动动力输出轴时测定的动态内部阻抗。Z2是上次转动动力输出轴之前（例如，即将转动动力输出轴之前）测定的静态内部阻抗。另外，Z1是上次转动动力输出轴后（例如，此次）测定的静态内部阻抗。Ic_set是由Vb对预先设定的转动动力输出轴时的电流（固定值）进行校正而得的值。即，只要Vb变大的情况下Ic_set也随着成为大的值、Vb变小的情况下Ic_set也随之成为小的值即可。另外，α、β、γ、η是温度校正用参数。具体地，α、β、γ、η是在Ic_set的设定温度、Zc1测定时（上次转动动力输出轴时）的温度以及Z1测定时（上次转动动力输出轴前）的温度与现时刻的温度之间存在差的情况下，用于校正它们的参数。

步骤S41中，CPU10a，基于以下的公式（3），推定下次转动动力输出轴时的电压V2。

$V2=\mathrm{Vb}-\mathrm{\α}\·\mathrm{Ic}\_\mathrm{set}\×\mathrm{\β}\·\mathrm{Zc}1\×\left(\frac{\mathrm{\η}\·Z2}{\mathrm{\γ}\·Z1}\right)\·\·\·\left(3\right)$

此处，右边的括号内是静态内部阻抗Z2、Z1的比，在上次与此次测定时没有二次电池14的状态变化或者环境变化的情况下，此比为“1”，存在变化的情况下成为对应于该变化的指定值。因此，通过将它们的比与上次转动动力输出轴时的动态内部阻抗Z1相乘，对应于状态变化或者环境变化，校正动态内部阻抗Zc1，得到对应于下次转动动力输出轴时的动态内部阻抗Zc2的值。然后，通过将如此得到的对应于下次转动动力输出轴时的动态内部阻抗Zc2的值与转动动力输出轴时的电流Ic_set相乘，算出基于动态内部阻抗Zc2的电压下降，通过从电压Vb中减去该电压下降，能够算出下次转动动力输出轴时的推定电压V2。

步骤S42中，CPU10a，将在步骤S41中计算出的下次转动动力输出轴时的电压V2和阈值Vc_th进行比较，在V2＜Vc_th的情况（步骤S42：Yes）下进入步骤S43，除此以外的情况下结束处理。即，在下次转动动力输出轴时的推定电压V2小于指定阈值Vc_th的情况下，因为假设由于电压下降而不能顺利地进行转动动力输出轴，不能启动发动机17，所以，此情况下，进入步骤S43。应予说明，作为Vc_th的具体值，例如，在使用汽油作为燃料的往复式发动机的情况下可使用7V。在柴油发动机的情况下，因为与汽油的往复式发动机相比，流过增加50%程度的电流，电压下降也大，所以优选设定为比7V大的值（例如，9V）。

步骤S43中，CPU10a使显示部10d显示有可能无法启动发动机17的警告。应予说明，也可以不在显示部10d进行显示，而是对于控制发动机17的未图示的ECU（Engine Control Unit），通知有可能无法启动发动机17的信息。

根据以上的处理，基于公式（3）推定下次转动动力输出轴时的二次电池14的电压V2，在V2小于指定阈值Vc_th的情况下，判定为发动机17难以启动而发出警告，所以，即使是从上次转动动力输出轴时起状态变化了的情况，也能够正确地判定。

图12～14是表示本实施方式的电压V2的预测结果的图。首先，图12是表示静态内部阻抗Z2测定时的二次电池14的电压为12.80V的情况下的测定结果的图。此处，图12（a）是表示静态内部阻抗Z2测定时的二次电池14的电压为12.80V的情况下的转动动力输出轴过程中的电压变化的图。另外，图12（b）是表示转动动力输出轴过程中的电流的变化和动态内部阻抗的变化的图。应予说明，图中，实线、虚线、以及点划线分别表示分别以检测到转动动力输出轴冲击电流的0.01秒前、0.02秒前以及0.6秒前的二次电池14的电压为基准电压（式（2）的Vr）的情况下的动态内部阻抗的变化。进而，图12（c）是表示转动动力输出轴过程中的电压和电流的变化的图。在图12的例中，虽然未图示，但是，即将开始之前的静态内部阻抗Z2的测定值为8.33（mΩ），从转动动力输出轴的冲击电流检出开始0.3～0.6秒之间的动态内部阻抗的平均值是10.48（mΩ）。

图13是表示SOC（State of Charge）从图12的状态减少30%，静态内部阻抗Z2测定时的二次电池14的电压为12.41V的情况下的测定结果的图。图13（a）是表示静态内部阻抗Z2测定时的二次电池14的电压为12.41V的情况下的转动动力输出轴过程中的电压变化的图，图13（b）是表示转动动力输出轴过程中的电流的变化和动态内部阻抗的变化的图，图13（c）是表示转动动力输出轴过程中的电压和电流的变化的图。在图13的例中，虽然未图示，但是即将开始之前的静态内部阻抗Z2的测定值为9.69（mΩ），从转动动力输出轴的冲击电流检出开始0.3～0.6秒之间的动态内部阻抗的平均值是11.48（mΩ）。另外，基于以上实施方式的转动动力输出轴时的电压V2的推定值在流过200A的电流的时刻是9.97V，是接近于在流过202A的电流的时刻的实测值10.16V的值。

图14是表示SOC从图13的状态减少30%，静态内部阻抗Z2测定时的二次电池14的电压为12.12V的情况下的测定结果的图。图14（a）是表示静态内部阻抗Z2测定时的二次电池14的电压为12.12V的情况下的转动动力输出轴过程中的电压变化的图，图14（b）是表示转动动力输出轴过程中的电流的变化和动态内部阻抗的变化的图，图14（c）是表示转动动力输出轴过程中的电压和电流的变化的图。在图14的例中，虽然未图示，但是即将开始之前的静态内部阻抗Z2的测定值为13.46（mΩ），从转动动力输出轴的冲击电流检出开始0.3～0.6秒之间的动态内部阻抗的平均值是15.29（mΩ）。另外，基于以上实施方式的转动动力输出轴时的电压V2的推定值在流过200A的电流的时刻是8.93V，是接近于在流过205A的电流的时刻的实测值9.07V的值。

图15～17是表示从转动动力输出轴起动检出开始指定时间后的电压推定结果的图。首先，图15是表示从转动动力输出轴起动检出开始0.2秒后的电压推定结果的图，横轴表示即将转动动力输出轴之前的二次电池14的电压Vb，纵轴表示电压的推定误差。另外，图16、17分别表示从转动动力输出轴起动检出开始0.4秒以及0.6秒后的电压推定结果。根据这些图15～17的比较，在0.2秒后的情况下绘制的点集中于偏离0.0V的位置。另外，0.4秒后的情况下与0.2秒后比较时，绘制的点聚集于0.0V。进而，0.6秒后的情况下绘制的点聚集于0.0V，并且，与0.4秒后比较时，分散缓和，绘制的点集中于0.0V。即，可知如果在0.2～0.6秒的范围，则越接近后半段，电压的推定误差越少。因此，如果是此范围，则优选推定接近于0.6秒的时间的电压。应予说明，在接近于不能启动的状态下或者不能启动的状态下，转动动力输出轴冲击电流流过后的转动动力输出轴波形，呈现出表示接近于不能启动的状态或者不能启动的特征。因此，为了判定是否可以启动，相比于推定冲击时的电压，冲击后的时间带的电压的推定是重要的。汽油发动机的情况下，因为启动需要约1秒左右，所以，例如，通过推定其中央值即0.5秒前后的时间带的电压，能够实现精度高的推定。

如以上说明，在本实施方式中，使用动态内部阻抗和静态内部阻抗的实测值的关系，基于此关系判定可否启动。因此，无论二次电池14的种类或者使用环境，均可以少的存储容量进行正确的判定。另外，因为推定精度高，所以，根据本实施方式，能够进行对应于各种二次电池14的判定，并且，进行对应于二次电池14的搭载车辆、搭载设备的动态负载的判定。

（D）变形实施方式的说明

以上的实施方式是一个例子，不言而喻的是本发明没有仅限于所述的情况。例如，虽然，在以上的实施方式中，基于公式（3）推定电压，通过比较此推定的电压和阈值，判定发动机17可否启动，但是，也可以例如动作原理中说明了的基于动态内部阻抗的变化进行判定，或者，基于以下的公式（4）求出转动动力输出轴时的电流I2，比较它和阈值电流Ic_th，在I2＜Ic_th的情况下，作为发动机17启动困难而发出警告。

$I2=\frac{V2}{\mathrm{\β}\·\mathrm{Zc}1\×\left(\frac{\mathrm{\η}\·Z2}{\mathrm{\γ}\·Z1}\right)}\·\·\·\left(4\right)$

另外，在以上的实施方式中，虽然，列举为了得到二次电池14的电压预测值V2而使用公式（3）的情况作为例子进行了说明，但是，也可以使用以下的公式（5）。此处，I1是上次转动动力输出轴时流过二次电池14的电流，α、β、γ、η是温度校正系数。通过使用如此的公式（5），也能够正确地判定发动机17可否启动。应予说明，作为I1，如图9所示，通过使用冲击时的最大电流的下一个峰值电流，能够进行正确的判定。

$V2=\mathrm{Vb}2-\mathrm{\α}\·I1\·\mathrm{\β}\·\mathrm{Zc}1\frac{\mathrm{\η}\·Z2}{\mathrm{\γ}\·Z1}\·\·\·\left(5\right)$

另外，在以上的实施方式中，虽然在公式（3）～（5）中，使用温度校正系数α、β、γ、η，但是，根据使用环境或者使用目的，也能够仅仅使用它们中的一部分，或者全部不使用。

另外，虽然，在图2所示的控制部10中设置了显示部10d，但是也可以是不设置显示部10d的构成，向ECU通知发动机17可否启动的判定结果，对于由ECU控制的显示部显示警告。

另外，在以上的实施方式中，虽然基于上次发动机启动时的动态内部阻抗Zc1、即将进行上次发动机启动之前的静态内部阻抗Z1、现时刻的静态内部阻抗Z2，判定发动机17可否启动，但是，本发明不是仅限于该情况。例如，动态内部阻抗Zc1也可以不是上次发动机启动时，而是上上次或者再以前的启动时。另外，对于静态内部阻抗Z1，也可以不是即将进行发动机启动时之前，而是例如从数分钟到数小时“以前”，或者从数分钟到数小时“以后”。进而，关于静态内部阻抗Z2，也可以不是最近的值，而是数分钟到数小时“前”的测定值。

另外，也可以在测定静态内部阻抗以及动态内部阻抗时，进行排除极化的影响或者充放电电流的影响的处理。具体地，为了防止内部阻抗的测定精度因在二次电池14中发生的极化的影响而降低，例如，在受到充电极化的影响的情况下对二次电池14施加放电电流脉冲，在受到放电极化的影响的情况下对二次电池14施加充电电流脉冲，然后，测定内部阻抗，从而能够降低这些极化的影响。另外，作为排除充放电电流的影响的方法，可以由电流的测定值计算出直流电流成分，基于表示直流电流和内部阻抗的关系的公式，推定基准直流电流值时的内部阻抗。

另外，在以上的实施方式中，虽然仅仅进行可否启动的判定，但是，例如，也可以基于可否启动的判定结果，控制例如停止发动机17的空转的所谓空转停止的执行。具体地，在判定为能够启动的情况下，执行空转停止，在判断为启动困难的情况下不执行空转停止。另外，也可以在接近于启动困难状态的情况（V2和Vc_th的差变小的情况）下，例如，停止负载19的动作，防止二次电池14的进一步消耗。

符号说明

1      可否启动判定装置

10     控制部

10a    CPU

10b    ROM

10c    RAM

10d    显示部

10e    I/F

11     电压传感器

12     电流传感器

13     温度传感器

14     二次电池

15     放电电路

16     交流发电机

17     发动机

18     启动马达

19     负载

Claims (10)

1.一种可否启动判定装置，其特征在于，判定是否能够由存储于二次电池的电力驱动启动马达而启动发动机，包含：

动态内部阻抗测定单元，测定作为由所述启动马达启动所述发动机期间的所述二次电池的内部阻抗的动态内部阻抗，

静态内部阻抗测定单元，测定作为所述发动机停止时的所述二次电池的内部阻抗的静态内部阻抗，

判定单元，根据由从现时刻起指定时间内由所述静态内部阻抗测定单元测定的第二静态内部阻抗与在过去的所述发动机启动时前后由所述静态内部阻抗测定单元测定的第一静态内部阻抗的比，和所述过去的所述发动机启动时由所述动态内部阻抗测定单元测定的所述动态内部阻抗的积而得到的值，判定所述发动机可否由所述二次电池启动。

2.如权利要求1所述的可否启动判定装置，其特征在于，所述动态内部阻抗测定单元，基于由所述启动马达启动所述发动机期间的所述二次电池的电压和电流测定所述动态内部阻抗，

所述静态内部阻抗测定单元，基于使所述二次电池间歇性地放电时的电压和电流测定所述静态内部阻抗。

3.如权利要求1或者2所述的可否启动判定装置，其特征在于，所述动态内部阻抗测定单元，在从所述启动马达的旋转开始经过指定时间后，测定所述动态内部阻抗。

4.如权利要求1至3中任一项所述的可否启动判定装置，其特征在于，所述判定单元，根据基于由所述动态内部阻抗测定单元以及所述静态内部阻抗测定单元测定时的温度，对所述动态内部阻抗以及所述第一静态内部阻抗的值进行校正而得的值，判定所述发动机可否启动。

5.如权利要求1至4中任一项所述的可否启动判定装置，其特征在于，所述判定单元，基于通过所述第二以及第一静态内部阻抗的比和所述动态内部阻抗的积得到的值，推定所述发动机启动时的所述二次电池的电压或者电流，在该推定的电压或者电流大于指定的阈值的情况下判定为所述发动机能够启动。

6.如权利要求1至5中任一项所述的可否启动判定装置，其特征在于，所述判定单元，将所述二次电池在发动机启动前的电压或者稳定开路电压作为Vb2，将所述过去的所述发动机启动时的流过所述二次电池的电流作为I1，将所述动态内部阻抗作为Zc1，将所述第一以及第二静态内部阻抗分别作为Z1、Z2的情况下，在由以下的公式求得的发动机启动时的所述二次电池的电压预测值V2大于指定阈值的情况下判定为能够启动

$V2=\mathrm{Vb}2-I1\·\mathrm{Zc}1\frac{Z2}{Z1}.$

7.如权利要求1至5中任一项所述的可否启动判定装置，其特征在于，所述判定单元，将所述二次电池在发动机启动前的电压或者稳定开路电压作为Vb2，将所述过去的所述发动机启动时的流过所述二次电池的电流作为I1，将所述动态内部阻抗作为Zc1，将所述第一以及第二静态内部阻抗分别作为Z1、Z2，将温度校正系数作为α、β、γ、η的情况下，在由以下的公式求得的发动机启动时的所述二次电池的电压预测值V2大于指定阈值的情况下判定为能够启动

$V2=\mathrm{Vb}2-\mathrm{\α}\·I1\·\mathrm{\β}\·\mathrm{Zc}1\frac{\mathrm{\η}\·Z2}{\mathrm{\γ}\·Z1}.$

8.如权利要求1至5中任一项所述的可否启动判定装置，其特征在于，所述判定单元，将所述二次电池在发动机启动前的电压或者稳定开路电压作为Vb2，将预先设定的指定电流作为Iset，将所述动态内部阻抗作为Zc1，将所述第一以及第二静态内部阻抗分别作为Z1、Z2的情况下，在由以下的公式求得的发动机启动时的所述二次电池的电压预测值V2大于指定阈值的情况下判定为能够启动

$V2=\mathrm{Vb}2-\mathrm{Iset}\·\mathrm{Zc}1\frac{Z2}{Z1}.$

9.如权利要求1至5中任一项所述的可否启动判定装置，其特征在于，所述判定单元，将所述二次电池在发动机启动前的电压或者稳定开路电压作为Vb2，将预先设定的指定电流作为Iset，将所述动态内部阻抗作为Zc1，将所述第一以及第二静态内部阻抗分别作为Z1、Z2，将温度校正系数作为α、β、γ、η的情况下，在由以下的公式求得的发动机启动时的所述二次电池的电压预测值V2大于指定阈值的情况下判定为能够启动

$V2=\mathrm{Vb}2-\mathrm{\α}\·\mathrm{Iset}\·\mathrm{\β}\·\mathrm{Zc}1\frac{\mathrm{\η}\·Z2}{\mathrm{\γ}\·Z1}.$

10.一种可否启动判定方法，其特征在于，判定是否能够由存储于二次电池的电力驱动启动马达而启动发动机，包含：

动态内部阻抗测定步骤，测定作为由所述启动马达启动所述发动机期间的所述二次电池的内部阻抗的动态内部阻抗，

静态内部阻抗测定步骤，测定作为所述发动机停止时的所述二次电池的内部阻抗的静态内部阻抗，

判定步骤，根据由从现时刻起指定时间内由所述静态内部阻抗测定步骤测定的第二静态内部阻抗与在过去的所述发动机启动时前后由所述静态内部阻抗测定步骤测定的第一静态内部阻抗的比，和所述过去的所述发动机启动时由所述动态内部阻抗测定步骤测定的所述动态内部阻抗的积而得到的值，判定所述发动机可否由所述二次电池启动。

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