CN105164392B - 蓄电池状态检测装置以及蓄电池状态检测方法 - Google Patents

蓄电池状态检测装置以及蓄电池状态检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105164392B
CN105164392B CN201380076183.9A CN201380076183A CN105164392B CN 105164392 B CN105164392 B CN 105164392B CN 201380076183 A CN201380076183 A CN 201380076183A CN 105164392 B CN105164392 B CN 105164392B
Authority
CN
China
Prior art keywords
current
battery
voltage
starter
starting
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 - Fee Related
Application number
CN201380076183.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105164392A (zh
Inventor
齐藤博之
谷英明
和知敏
原京史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of CN105164392A publication Critical patent/CN105164392A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105164392B publication Critical patent/CN105164392B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644Constructional arrangements
    • G01R31/3647Constructional arrangements for determining the ability of a battery to perform a critical function, e.g. cranking
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0862Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by the electrical power supply means, e.g. battery
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/389Measuring internal impedance, internal conductance or related variables
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/02Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving vehicles; peculiar to engines driving variable pitch propellers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/06Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the power supply or driving circuits for the starter
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2250/00Problems related to engine starting or engine's starting apparatus
    • F02N2250/02Battery voltage drop at start, e.g. drops causing ECU reset
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/367Software therefor, e.g. for battery testing using modelling or look-up tables
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/374Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] with means for correcting the measurement for temperature or ageing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3842Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC combining voltage and current measurements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

每次将启动器进行驱动时获得的电流/电压数据组与蓄电池的劣化状态相关联并重新存储时,更新与蓄电池的劣化状态相对应的电流/电压相关特性,并在判断启动器能否进行驱动时,根据与蓄电池当前的劣化状态相对应的电流/电压相关特性,来计算出与当前的即将启动前电压相对应的启动电流,从而能高精度地推定出启动电流,并计算出准确的启动最低电压,而不会受到蓄电池状态及启动状态的变化的影响。

Description

蓄电池状态检测装置以及蓄电池状态检测方法
技术领域
本发明涉及蓄电池的状态检测装置以及蓄电池的状态检测方法,对用于启动车辆的内燃机的启动器等启动负载即将进行驱动前的蓄电池的电池电压进行推定。
背景技术
近年来,在由内燃机驱动的车辆中,针对低燃耗的要求,在运行中使内燃机自动停止或再启动的系统被实际应用。另外,需要判断搭载于车辆的蓄电池是否能够输出再启动所需的电力,以确保使内燃机自动停止后的再启动能可靠地进行。
出于这样的需要,以往,在车辆停下时推定蓄电池的充电状态,若判断为能够输出内燃机再启动所需的电力,则允许内燃机自动停止(怠速停止)(例如参照专利文献1)。
此处,在使内燃机再启动的情况下,由于启动器等启动负载的耗电,使得作为供电源的蓄电池的电池电压有较大降低。另外,通常,也将蓄电池用作为内燃机的点火装置及控制装置的电源。因此,若蓄电池的电池电压由于内燃机的再启动而有较大下降,则无法使点火装置及控制装置适当地工作,因此其结果是,有时无法使内燃机正常再启动。
因此,为了使内燃机正常再启动,不仅要确保内燃机再启动所需的电力,还需要将内燃机中因再启动而产生的蓄电池的电池电压下降量维持到规定值以下。也就是说,需要使得蓄电池的电池电压最低的电压值、即启动最低电压Vmin在不影响内燃机再启动的阈值以上。
出于上述的必要性,在现有技术中,计算并存储从蓄电池放出的启动电流ΔImax(从在启动器驱动过程中测定到的峰值电流Imax减去启动器即将进行驱动前测定的即将启动前电流I0后得到的电流值)。然后,基于根据所存储的启动电流ΔImax、启动器即将进行驱动前蓄电池的内部电阻以及电池电压计算出的蓄电池的启动最低电压Vmin,来判断是否通过使启动器驱动来使内燃机再启动(例如参照专利文献2)。
另外,在专利文献2所记载的现有技术中,为了进一步提高判断精度,将蓄电池的温度或充电率与所计算出的启动电流ΔImax相关联来进行存储。然后,基于该关联,推定出启动器即将进行驱动前的蓄电池的温度或充电率所对应的启动电流ΔImax,并计算出蓄电池的启动最低电压Vmin。
另外已知若从上一次内燃机自动停止时刻到本次内燃机开始再启动时刻为止的期间在规定期间以内,则因去极化而使得蓄电池的电池电压的变动较大。因此,为了进一步提高判断精度,在该期间在规定期间以内的情况下,禁止推定基于蓄电池的电池电压的启动电流ΔImax,或通过将去极化考虑在内地进行修正来推定启动电流ΔImax(例如参照专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2006-258070号公报
专利文献2:日本专利第4459997号公报
专利文献3:日本专利特开2012-172567号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而,在现有技术中存在如下问题。
现有技术中,如上所述,在启动器即将进行驱动之前(判断是否通过使启动器进行驱动来使内燃机再启动的时刻),推定启动电流ΔImax。
另外,该启动电流ΔImax不仅是影响蓄电池的温度及充电率的参数,而且也是影响充放电极化状态、蓄电池的层化极化(stratification polarization)状态以及蓄电池的劣化状态等蓄电池状态、车辆布线等的启动负载状态的参数。也就是说,在蓄电池状态及启动负载状态发生变化的情况下,启动电流ΔImax的变动较大。
此处,在现有技术中,使用基于上一侧启动器启动时的电压变动以及内部电阻推定值来计算出的推定值以作为上一次的启动电流ΔImax。然而,如此推定出的启动电流ΔImax与直接由电流传感器等检测出的上一次的启动电流ΔImax相比,精度变差。其结果是,难以高精度地推定启动电流ΔImax。因此,基于推定出的启动电流ΔImax计算出的蓄电池的启动最低电压Vmin相对于实际的蓄电池的启动最低电压Vmin而言误差较大,其结果是产生如下问题:可能无法恰当地判断是否使内燃机再启动。
本发明为解决上述问题而得以完成,其目的在于提供一种蓄电池状态检测装置以及蓄电池状态检测方法,在判断启动器能否进行驱动时,能够高精度地推定启动电流ΔImax,并计算出准确的启动最低电压,而不会受到蓄电池状态及启动状态发生变化的影响。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明中的蓄电池状态检测装置为了使内燃机启动而判断启动器能否驱动时,在启动器驱动前对控制装置推定并提供蓄电池的启动最低电压,该控制装置在相当于使启动器驱动的情况下蓄电池的电池电压最低的电压值的启动最低电压在不影响内燃机启动的阈值以上时,则判断为使启动器驱动,蓄电池状态检测装置的特征在于,包括:
内阻计算部,该内阻计算部基于启动器驱动过程中获得的蓄电池的电池电压、以及蓄电池的放电电流来计算出作为蓄电池的劣化状态指标的蓄电池的内阻;
存储部,该存储部对于根据内阻计算部所计算出的内阻的大小而区分的蓄电池的每个劣化状态将电流/电压数据组存储为电流/电压相关特性,其中,所述电流/电压数据组由即将启动前电压及测量启动电流构成,所述即将启动前电压相当于启动器即将驱动前的蓄电池的电池电压,所述测量启动电流通过从相当于启动器正在驱动过程中的蓄电池的最大放电电流的峰值电流减去相当于启动器即将驱动前的蓄电池的放电电流的即将启动前电流来得到;
启动电流学习部,该启动电流学习部在每次实际使启动器驱动时,获得由即将启动前电压及测量启动电流构成的电流/电压数据组以作为测量结果,与根据内阻计算部所计算出的内阻的大小来区分的劣化状态相对应地,对存储在存储部内的电流/电压相关特性进行更新;
启动电流推定部,该启动电流推定部在使启动器驱动前判断能否进行驱动时,从存储部提取出与根据上次驱动启动器时内阻计算部所计算出的内阻的大小而确定的蓄电池的劣化状态相对应的电流/电压相关特性,利用所提取出的电流/电压相关特性来推定与所获取的蓄电池的当前的即将启动前电压相对应的推定启动电流;以及
最低电压计算部,该最低电压计算部在判断能否驱动时,基于启动电流推定部所推定的推定启动电流、所获取的蓄电池的当前的即将启动前电压、以及内阻计算部在上一次驱动启动器时计算出的蓄电池的内阻,并通过下式计算出启动最低电压:
启动最低电压=即将启动前电压-(内阻×推定启动电流)。
另外,本发明中的蓄电池状态检测方法为了使内燃机启动而判断启动器能否驱动时,在启动器驱动前对控制装置推定并提供蓄电池的启动最低电压,该控制装置在相当于使启动器驱动的情况下蓄电池的电池电压最低的电压值的启动最低电压在不影响内燃机启动的阈值以上时,则判断为使启动器驱动,蓄电池状态检测方法的特征在于,包括如下步骤:
内阻计算步骤,在该内阻计算步骤中,基于启动器驱动过程中获得的蓄电池的电池电压、以及蓄电池的放电电流来计算出作为蓄电池的劣化状态指标的蓄电池的内阻;
存储步骤,在该存储步骤中,对于根据内阻计算步骤中计算出的内阻的大小而区分的蓄电池的每个劣化状态将电流/电压数据组存储于存储部中以作为电流/电压相关特性,其中,所述电流/电压数据组由即将启动前电压及测量启动电流构成,所述即将启动前电压相当于启动器即将驱动前的蓄电池的电池电压,所述测量启动电流通过从相当于启动器正在驱动过程中的蓄电池的最大放电电流的峰值电流减去相当于启动器即将驱动前的蓄电池的放电电流的即将启动前电流来得到;
启动电流学习步骤,在该启动电流学习步骤中,在每次使启动器实际驱动时,获得由即将启动前电压及测量启动电流构成的电流/电压数据组以作为测量结果,与根据内阻计算步骤中计算出的内阻的大小来区分的劣化状态相对应地,对存储步骤中存储于存储部的电流/电压相关特性进行更新;
启动电流推定步骤,在该启动电流推定步骤中,在使启动器驱动前判断能否进行驱动时,从存储步骤中存储于存储部的电流/电压相关特性中提取出与根据上次驱动启动器的过程中内阻计算步骤中计算出的内阻的大小而确定的蓄电池的劣化状态相对应的电流/电压相关特性,利用所提取出的电流/电压相关特性来推定与所获取的蓄电池的当前的即将启动前电压相对应的推定启动电流;以及
最低电压计算步骤,在该最低电压计算步骤中,在判断能否驱动时,基于启动电流推定步骤中推定的推定启动电流、所获取的蓄电池的当前的即将启动前电压、以及内阻计算步骤中在上一次驱动启动器时计算出的蓄电池的内阻,并通过下式计算出启动最低电压:
启动最低电压=即将启动前电压-(内阻×推定启动电流)。
发明效果
根据本发明,蓄电池状态检测装置在每次将启动器进行驱动时获得的电流/电压数据组与蓄电池的劣化状态相关联并重新存储时,更新与蓄电池的劣化状态相对应的电流/电压相关特性,并在判断启动器能否进行驱动时,根据与蓄电池当前的劣化状态相对应的电流/电压相关特性,计算出与当前的即将启动前电压相对应的启动电流。由此,能够获得一种蓄电池状态检测装置以及蓄电池状态检测方法,在判断启动器能否进行驱动时,能够高精度地推定启动电流,并计算出准确的启动最低电压,而不会受到蓄电池状态及启动状态发生变化的影响。
附图说明
图1是本发明的实施方式1中的怠速停止车辆系统的简要结构图。
图2是表示本发明的实施方式1中的电流/电压相关特性的一个示例的说明图。
图3是本发明的实施方式1中启动电流推定部根据蓄电池的劣化状态来选择电流/电压相关特性的情况的说明图。
图4是表示本发明的实施方式1中蓄电池状态检测装置更新与蓄电池的劣化状态相对应的电流/电压相关特性的动作的步骤的流程图。
图5是表示将本实施方式1中的蓄电池的温度及SOC、与用于将启动电流学习部计算出的测量启动电流进行标准化的修正值相关联的映射的一个示例的说明图。
图6是表示将本实施方式1中的蓄电池的温度及SOC、与用于将内阻计算部所计算出的内阻进行标准化的修正值相关联的映射的一个示例的说明图。
图7是表示本发明的实施方式1中蓄电池状态检测装置在判断启动器能否进行驱动时,根据电流/电压相关特性来计算启动最低电压Vmin的动作的步骤的流程图。
图8是表示蓄电池的放电电流以及电池电压伴随着启动器的驱动而随时间的变化的一个示例的说明图。
具体实施方式
下面,利用附图对本发明的蓄电池状态检测装置以及蓄电池状态检测方法的优选实施方式进行说明。此外,在附图的说明中,对同一要素付加同一标号,并省略重复说明。
实施方式1
首先,为了明确本发明的技术特征,参照图8对上述现有技术的问题进行详细说明。图8是表示蓄电池的放电电流以及电池电压伴随着启动器的驱动而随时间的变化的一个示例的说明图。此外,图8中记载了具体数值,但只不过示出了各参数可取的值的一个示例。
此处,为了使内燃机再启动,假设如下情况:通过将启动器等启动负载(之后简称为启动器)、与蓄电池进行电连接,来从蓄电池供电,并使启动器驱动。
该情况下,如图8所示,由于启动器的耗电,使得在启动器刚驱动后,蓄电池的放电电流就急剧上升,并且蓄电池的电池电压急剧下降。
具体而言,在从启动器驱动时开始的数ms以内,放电电流从启动器即将驱动前的驱动前电流I0变化为峰值电流Imax(最大放电电流)。此外,该峰值电流Imax由启动器的电阻、蓄电池的内阻、启动器与蓄电池间的布线电阻等来决定。
与此相对地,在从启动器驱动时开始的数ms以内,电池电压从启动器即将驱动前的即将启动前电压V0变化为启动最低电压Vmin。
接着,在启动器驱动过程中,随着时间的经过,放电电流减小,并且电池电压增大。也就是说,在启动器驱动过程中,随着时间的经过,流过启动器的电流减小,被施加于启动器的电压增大。
另外,在将从蓄电池的峰值电流Imax减去即将启动前电流I0后得到的值定义为启动电流ΔImax的情况下,启动电流ΔImax通过下式(1)计算出。
ΔImax=Imax-I0 (1)
此外,若使用启动器即将驱动前的蓄电池的内阻R以及即将启动前电压V0、以及根据上式(1)计算出的启动电流ΔImax,则蓄电池的启动最低电压Vmin通过下式(2)计算出。
Vmin=V0-R×ΔImax (2)
另外,如上所述,现有技术中,为了使内燃机再启动,在判断启动器能否驱动时(启动器驱动前)推定出启动电流ΔImax,根据上式(2)来计算出启动最低电压Vmin。然后,基于所计算出的启动最低电压Vmin来决定是否使启动器驱动。
然而,如上所述,该启动电流ΔImax是影响蓄电池状态及启动负载状态的参数,因此难以准确推定。另外,在现有技术中,由于未考虑电流传感器等的检测结果,因此更加难以高精度地推定出启动电流ΔImax。因此,利用推定出的启动电流ΔImax计算出的启动最低电压Vmin与实际值的误差较大,其结果是无法恰当地决定是否使启动器驱动。
此处,本发明人为了解决现有技术中上述的问题而进行了深入研究,其结果是发现:通过按顺序重复以下步骤(1)~(4),从而能够在判断启动器能否进行驱动时(启动器驱动前),准确地推定出启示电流ΔImax,并计算出准确的启动最低电压Vmin,而不会受到蓄电池状态及启动状态的变化的影响。
步骤(1)
在实际使启动器驱动的情况下,将电流/电压数据组与蓄电池的劣化状态相关联地进行存储,其中,所述电流/电压数据组由基于在启动器进行驱动过程中检测出的蓄电池的放电电流来计算出的测量启动电流ΔImax1、以及在启动器即将驱动前检测出的即将启动前电压V0构成。
步骤(2)
在每次新存储电流/电压数据组时,更新与蓄电池的劣化状态相对应的电流/电压相关特性。此外,此处所说的电流/电压相关特性是指表示测量启动电流ΔImax1及即将启动前电压V0的相关关系的特性。
步骤(3)
在判断启动器能否进行驱动时,根据与蓄电池当前的劣化状态相对应的电流/电压相关特性,来计算出与所检测出的当前的即将启动前电压V0相对应的推定启动电流ΔImax2。另外,利用推定启动电流ΔImax2并根据上式(2)来计算出启动最低电压Vmin。
步骤(4)
基于所计算出的启动最低电压Vmin来决定是否使启动器驱动,在决定使启动器驱动的情况下,回到步骤(1)。
接下来,参照图1对本实施方式1中的蓄电池状态检测装置进行说明。图1是具有本发明的实施方式1中的怠速停止控制功能的车辆(以下称为怠速停止车辆)系统的简要结构图。此外,本实施方式1中的蓄电池状态检测装置搭载于怠速停止车辆。
该图1中的怠速停止车辆系统包括内燃机1、发电机2、启动器3、电负载4、点火开关5、控制装置6、蓄电池7以及蓄电池状态检测装置20来构成。
连接有发电机2、启动器3、电负载4以及蓄电池7的线路上设有用于检测蓄电池7的充放电电流(输入输出电流)的电流检测部8、以及用于检测蓄电池7的电池电压(端子间电压)的电压检测部10。此外,作为电流检测部8及电流检测部10的具体示例,例如举出了电流传感器及电压传感器等,但并不局限于此。
另外,在蓄电池7附近设有用于对蓄电池7的温度(液体温度)进行检测的温度检测部9。此外,作为温度检测部9的具体示例,例如举出了温度传感器等,但并不局限于此。
内燃机1(例如汽油发动机)是用于产生车辆动力的装置,其输出轴与驱动轮(未图示)机械连接。发动机2通过被内燃机1驱动来发电,并将所产生的电力提供给电负载4及蓄电池7。蓄电池7通过来自该发电机2的供电来充电。
另外,启动器3通过来自蓄电池7的供电来驱动,使内燃机1启动(再启动)。电负载4消耗来自发电机2及蓄电池7的电力。此外,作为电负载4的具体示例,例如举出了前灯、车内灯及空调装置等车辆电器件。
控制装置6具有怠速停止控制部(未图示)。该怠速停止控制部在自动停止条件成立的情况下,进行控制以使得内燃机1的燃料喷射阀停止喷射燃料,从而使得内燃机1停止。此外,例如,在点火开关5、怠速开关(未图示)以及制动开关(未图示)处于接通状态的情况下,若车速在规定车速以下,或内燃机1的转速在规定转速以下,则自动停止条件成立。
另外,该怠速停止控制部在使内燃机1停止(自动停止条件成立)后,再启动条件成立的情况下,使启动器3驱动,使内燃机1再启动。此外,例如,在踩踏油门踏板使得怠速开关变为关闭状态的情况下、或解除刹车操作使得刹车开关变为关闭状态的情况下,再启动条件成立。
另外,该怠速停止控制部在再启动条件成立之后,进一步基于后述最低电压计算部25计算出的启动最低电压Vmin来判断能否驱动启动器3。具体而言,控制装置6在再启动条件成立,且最低电压计算部25计算出的启动最低电压Vmin在不影响内燃机1再启动的阈值以上的情况下,通过使启动器3驱动,来使内燃机1再启动。
蓄电池状态检测装置20具有充电率计算部21、内阻计算部22、启动电流学习部23、启动电流推定部24、以及最低电压计算部25。
充电率计算部21基于电流检测部8对蓄电池7的充放电电流的检测结果,来计算出蓄电池7的SOC(State of Charge:充电率)。
内阻计算部22基于电流检测部8对蓄电池7的放电电流的检测结果、以及电压检测部10对蓄电池7的电池电压的检测结果,来计算出蓄电池7的内阻R。
启动电流学习部23基于电流检测部8对蓄电池7的充放电电流的检测结果,来计算出蓄电池7的启动电流ΔImax。此外,将启动电流学习部23所计算出的启动电流ΔImax称为测量启动电流ΔImax1。也就是说,通过从在启动器3进行驱动过程中检测出的蓄电池7的峰值电流Imax减去启动器3即将驱动前检测出的即将启动前电流I0,从而计算出测量启动电流ΔImax1。
另外,启动电流学习部23将电流/电压数据组与蓄电池7的劣化状态相关联地进行存储,其中,所述电流/电压数据组由在启动器3进行驱动的情况下计算出的测量启动电流ΔImax1、以及在启动器3即将驱动前电压检测部10检测出的即将启动前电压V0构成。另外,在每次新存储电流/电压数据组时,启动电流学习部23更新与蓄电池7的劣化状态相对应的电流/电压相关特性。此外,此处所说的电流/电压相关特性是指表示测量启动电流ΔImax1及即将启动前电压V0的相关关系的特性。
启动电流推定部24在判断启动器3能否驱动时,从启动电流学习部23更新的电流/电压相关特性中,选出(提取出)与蓄电池7的当前劣化状态相对应的电流/电压相关特性。另外,启动电流推定部24根据所选出的电流/电压相关特性,来计算出(推定出)与电压检测部10所检测出的当前的即将启动前电压V0相对应的启动电流ΔImax。此外,将启动电流学习部24所计算出的启动电流ΔImax称为推定启动电流ΔImax2。
最低电压计算部25利用电压检测部10所检测出的当前的即将启动前电压V0、内阻计算部22所计算出的内阻R、以及启动电流推定部24所计算出的推定启动电流ΔImax2,并根据上式(2)来计算出启动最低电压Vmin。然后,控制装置6基于该启动最低电压Vmin来判断启动器3能否驱动。
接下来,参照图2及图3对本实施方式1中的启动电流学习部23及启动电流推定部24的动作进行详细说明。图2是表示本发明的实施方式1中的电流/电压关系特性的一个示例的说明图。图3是本发明的实施方式1中启动电流推定部24根据蓄电池7的劣化状态来选择电流/电压相关特性的情况的说明图。
该图2中,曲线图中将横轴设为即将启动前电压V0(V),将纵轴设为测量启动电流ΔImax1(A),在该曲线图上,对应于蓄电池7的种类及劣化状态,合并示出了如下所示的5个模式的电流/电压相关特性。此外,图2中记载了具体数值,但只不过示出了各参数可取的值的一个示例。
另外,图中各曲线所对应的测量启动电流ΔImax1基于检测峰值电流Imax及即将启动前电流I0时与蓄电池的温度及SOC相对应的修正值得到标准化。在后面对该标准化进行详细叙述。另外,图中相同类型的曲线之间,检测出峰值电流Imax及即将启动前电流I0时蓄电池的温度及SOC相等。
另外,与5个模式的电流/电压相关特性分别对应的蓄电池的种类及蓄电池的劣化状态如下所示。此外,以四个阶段的等级来表示各个蓄电池的劣化状态,等级1表示完全没有劣化,等级越高劣化程度越大(等级4表示劣化程度最大)。
·模式1(图中对应于黑色三角形曲线)
蓄电池的类型:种类A、蓄电池的劣化状态:等级4(劣化程度大)
·模式2(图中对应于黑色菱形曲线)
蓄电池的类型:种类A、蓄电池的劣化状态:等级3(劣化程度中)
·模式3(图中对应于黑色圆形曲线)
蓄电池的类型:种类A、蓄电池的劣化状态:等级2(劣化程度小)
·模式4(图中对应于白色圆形曲线)
蓄电池的类型:种类B、蓄电池的劣化状态:等级2(劣化程度小)
·模式5(图中对应于白色菱形曲线)
蓄电池的类型:种类B、蓄电池的劣化状态:等级1(无劣化)
如图2所示,对于5个模式,均为即将启动前电压V0越大,测量启动电流ΔImax1越大。另外,例如以一次式来近似与各模式相对应的各个曲线的情况下,能够确认出测量启动电流ΔImax1与即将启动前电压V0的大小成正比地变大这一相关关系。此外,图2中示例出以一次式来近似这些曲线的情况,但并不局限于直线近似,只要能确认出相关关系,可以近似成任何形式。
由此,测量启动电流ΔImax1及即将启动前电压V0的电流/电压相关特性根据蓄电池的种类及劣化状态而变化。此外,上述电流/电压相关特性对应于蓄电池的劣化、层化极化以及充放电极化。
因此,启动电流学习部23利用上述特性将启动器3驱动一次时获得的一个电流/电压数据组与蓄电池7的劣化状态相关联地进行存储,并更新与该劣化状态相对应的电流/电压相关特性。由此,存在与蓄电池7的劣化状态相对应的多个模式的电流/电压相关特性。
另外,作为启动电流学习部23检测蓄电池7的劣化状态的一个示例,例如可以将内阻计算部22所计算出的内阻R作为指标,检测出蓄电池7的劣化状态。
具体而言,例如图3所示,预先规定蓄电池7的内阻阈值Rth1、Rth2、Rth3,以使得与蓄电池7的劣化状态相对应。此外,该内阻阈值Rth1、Rth2、Rth3对应于蓄电池7的劣化程度,内阻阈值越大,蓄电池7的劣化程度越大。此外,基于内阻R可取的值的范围,将蓄电池7的劣化状态规定为如下那样。
·Rth1≤R<Rth2的情况下:等级2(劣化程度小)
·Rth2≤R<Rth3的情况下:等级3(劣化程度中)
·Rth3≤R的情况下:等级4(劣化程度大)
此处,在判断启动器3能否驱动时,将上一次启动器3驱动时内阻计算部22计算出的蓄电池7的内阻R设为当前的内阻R,例如假设满足Rth1≤R<Rth2的关系的情况。
该情况下,通过判断启动器3能否驱动,从而在启动器3实际驱动时,启动电流学习部23新存储一个电流/电压数据组,更新蓄电池7的劣化状态与等级2相对应的电流/电压相关特性(以下称为第1电流/电压相关特性)。
具体而言,例如在第1电流/电压相关特性被近似成直线的情况下,以下式(3)那样的关系式来表示。此外,图3中示例出了下式(3)的关系式。
ΔImax=a1×V0+b1
(其中,a1、b1是常数)(3)
然后,启动电流学习部23通过新存储一个电流/电压数据组,从而第1电流/电压相关特性中的数据数量增加,因此第1电流/电压相关特性发生变化。因此,启动电流学习部23通过更新第1电流/电压相关特性来再次执行近似。也就是说,在每次新存储电流/电压数据组时,启动电流学习部23重新更新上式(3)中的常数a1及常数b1。
另外,在判断启动器3能否进行驱动时,启动电流推定部24选出蓄电池7的劣化状态与等级2相对应的第1电流/电压相关特性,根据所选出的第1电流/电压相关特性,来计算出推定启动电流ΔImax2。
具体而言,启动电流推定部24在判断启动器3能否驱动时,将蓄电池7的当前的即将启动前电压V0代入上式(3),从而计算出推定启动电流ΔImax2。
另外,随着时间的过去,蓄电池7进一步劣化,该情况下蓄电池7的内阻R变大,因此蓄电池7的劣化状态从等级2依次变化为等级3、等级4。该情况下,启动电流学习部23及启动电流推定部24进行与蓄电池7的劣化状态为等级2时相同的动作。
也就是说,启动电流学习部23在启动器3进行驱动的情况下,在每次新存储一个电流/电压数据组时,更新与蓄电池7的劣化状态相对应的电流/电压相关特性。具体而言,如图3所示,在每次新存储电流/电压数据组时,蓄电池7的劣化状态为等级3的情况下,常数a2、b2被更新,在等级4的情况下,常数a3、b3被更新。另外,启动电流推定部24在判断启动器3能否驱动时,根据与蓄电池7的劣化状态相对应的电流/电压相关特性,计算出推定启动电流ΔImax2。
由此,在蓄电池7的劣化状态随着时间而变化的情况下,启动电流学习部23也能够针对根据蓄电池7的内阻大小而区分的每个劣化状态将电流/电压数据组设为电流/电压相关特性,并存储至存储部,并且与劣化状态相对应地,来更新电流/电压相关特性。另外,启动电流推定部24根据与蓄电池7的劣化状态相对应的相关函数,来计算出推定启动电流ΔImax2。由此,能够在判断启动器3能否驱动时,高精度地推定启动电流ΔImax。
此外,在初次判断启动器3能否驱动的情况下,由于启动器一次也没有被驱动过,因此启动电流学习部23不将电流/电压数据组存储至存储部。因此,在初次判断启动器3能否驱动的情况下,预先在存储部中存储有预先规定的与蓄电池7的劣化状态相对应的电流/电压相关特性(相关函数),启动电流推定部24根据该相关函数来计算出启动电流推定部24即可。
另外,启动电流学习部23在启动器3进行驱动的情况下,既可始终持续存储电流/电压数据组,从而使电流/电压相关特性中的上述数据数增加,也可以在存储了所希望的数据数之后,不再进行存储。
另外,在分别与蓄电池7的劣化状态相对应的电流/电压相关特性中,电流/电压数据组可至少有两个,该情况下,能够例如通过直线近似像上式(3)那样导出关系式,并能计算出推定启动电流ΔImax2。另外,为了进一步提高推定启动电流ΔImax2的精度,优选例如在与蓄电池7的劣化状态相对应的各个电流/电压相关特性中,电流/电压数据组有20个以上。
接下来,参照图4及图7的流程图,对本实施方式1中的蓄电池状态检测装置20进行的一连串的动作进行说明。
首先,对图4的流程图进行说明。图4是表示本发明的实施方式1中蓄电池状态检测装置20更新与蓄电池7的劣化状态相对应的电流/电压相关特性的动作的步骤的流程图。
此外,步骤S101、S102的处理在启动器3的驱动前执行,步骤S103~S105的处理在启动器3的驱动中执行,步骤S106~S110的处理在启动器3的驱动结束后执行。
在步骤S101中,蓄电池状态检测装置20内的启动电流学习部23获取电压检测部10的检测值、即即将启动前电压V0、以及电流检测部8的检测值、即即将启动前电流I0。此外,启动电流学习部23所获取的即将启动前电压V0及即将启动前电流I0既可以是启动器3即将驱动前的瞬时值,也可以是从启动器3驱动前到即将驱动前为止所希望的期间中的平均值。
接着,在步骤S102中,启动电流学习部23获取温度检测部9的检测值、即蓄电池7的温度以及充电率计算部21所计算出的蓄电池7的SOC。另外,内阻计算部22也与启动电流学习部23一样,获取蓄电池7的温度及SOC。
此外,启动电流学习部23及内阻计算部22所获取的蓄电池7的温度及SOC既可以是启动器3即将驱动前的瞬时值,也可以是从启动器3驱动前到即将驱动前为止所希望的期间中的平均值。
由此,蓄电池状态检测装置20在控制装置6使启动器3驱动之前执行步骤S101、S102的处理。此外,在启动器3进行驱动的情况下,如之前图8所示,剧烈上升的大电流(启动电流)从蓄电池7流向启动器3。
接着,在步骤S103中,启动电流学习部23判断启动器3是否处于驱动中。具体而言,例如基于电流检测部8的检测结果,来判断启动器3是否处于驱动中。
然后,在步骤S103中,启动电流学习部23在判断为启动器3处于驱动中的(即、是)情况下,前进至步骤S104。另一方面,在步骤S103中,启动电流学习部23在判断为启动器3并不处于驱动中的(即、否)情况下,结束一连串的处理。
接着,在步骤S104中,启动电流学习部23每隔所希望的时间(例如为每隔1毫秒),将启动器3驱动中的蓄电池7的电池电压V与放电电流I相关联,并获取希望组数的数据,存储为第1表格。此外,从电压检测部10及电流检测部8获取到的峰值电流Imax以及启动最低电压Vmin的组也一并存储。
接着,在步骤S105中,启动电流学习部23判断启动器3的驱动是否结束。具体而言,例如基于电流检测部8的检测结果,来判断启动器3的驱动是否结束。
然后,在步骤S105中,启动电流学习部23在判断为启动器3的驱动已结束(即、是)的情况下,前进至步骤S106。另一方面,在步骤S105,启动电流学习部23在判断为启动器3的驱动未结束(即、否)的情况下,返回至步骤S104,再次执行步骤S104的处理。
由此,蓄电池状态检测装置20在点火开关5接通后,启动器3正进行驱动的期间,执行步骤S103~S105的处理。
接着,在步骤S106中,启动电流学习部23从在步骤S105中存储的第1表格选出峰值电流Imax。此外,在步骤S106,启动电流学习部23通过从所选出的峰值电流Imax减去在步骤S101中获取的即将启动前电流I0,从而计算出测量启动电流ΔImax1(ΔImax1=Imax-I0)。
接着,蓄电池状态检测装置20内的内阻计算部22在步骤S107中基于启动电流学习部23所存储的第1表格,来计算蓄电池7的内阻R。具体而言,例如,曲线图中将横轴作为放电电流I,将纵轴作为电池电压V,在该曲线图上,分别描绘第1表格中的蓄电池7的电池电压与放电电流的组。然后,以一次式来近似该曲线时的一次直线的斜率相当于内阻R。
接着,步骤S108中,启动电流学习部23基于与步骤S102中获取的蓄电池7的温度及SOC相对应的修正值,来对步骤S106中计算出的测量启动电流ΔImax1进行标准化。
此处,参照图5来具体说明该测量启动电流ΔImax1的标准化。图5是示出了如下映射的一个示例的说明图,所述映射将本实施方式1中的蓄电池7的温度及SOC、与用于对启动电流学习部23所计算出的测量启动电流ΔImax1进行标准化的修正值相关联。
一般而言,蓄电池7的放电电流因蓄电池7的温度及SOC的不同而不同。另外,蓄电池7的温度及SOC越高,则蓄电池7的内阻R越低,因此放电电流容易流出。因此,电流检测部8所检测出的峰值电流Imax及即将启动前电流I0(启动电流学习部23所计算出的测量启动电流ΔImax1)中包含蓄电池7的温度及SOC的影响。因此,为了去除上述影响,需要通过将启动电流学习部23所计算出的测量启动电流ΔImax1换算成蓄电池7的基准温度及基准SOC,从而标准化。
具体而言,启动电流学习部23根据图5所示的映射,选择步骤S102中获取的蓄电池7的温度所对应的第1启动电流修正值、和蓄电池7的SOC所对应的第2启动电流修正值。然后,启动电流学习部23通过从计算出的测量启动电流ΔImax1减去所选择的第1启动电流修正值及第2启动电流修正值,从而求出经过标准化的测量启动电流ΔImax1。经过该标准化的测量启动电流ΔImax1是被换算成蓄电池7的基准温度及基准SOC的电流。
此外,在决定了蓄电池7的基准温度及基准SOC的具体数值的基础上,预先根据蓄电池7的特性来规定将蓄电池7的温度及SOC、与用于对启动电流学习部23所计算出的测量启动电流ΔImax1进行标准化的修正值相关联的映射即可。
接着,步骤S109中,内阻计算部22基于与步骤S102中获取的蓄电池7的温度及SOC相对应的修正值,来对步骤S107中计算出的内阻R进行标准化。
此处,参照图6来具体说明该内阻R的标准化。图6是示出了如下映射的一个示例的说明图,所述映射将本实施方式1中的蓄电池7的温度及SOC、与用于对内阻计算部22所计算出的内阻R进行标准化的修正值相关联。
一般而言,蓄电池7的内阻如上述那样,因蓄电池7的温度及SOC的不同而不同。另外,蓄电池7的温度及SOC越高,蓄电池7的内阻R越低。因此,内阻计算部22所计算出的内阻R中包含有蓄电池7的温度及SOC的影响。因此,为了去除上述影响,需要通过将内阻计算部22所计算出的内阻R换算成蓄电池7的基准温度及基准SOC,从而标准化。
具体而言,内阻计算部22根据图6所示的映射,选择步骤S102中获取的蓄电池7的温度所对应的第1内阻修正值、与蓄电池7的SOC所对应的第2内阻修正值。然后,内阻计算部22通过对计算出的内阻R加上所选出的第1内阻修正值及第2内阻修正值,来求出经过标准化的内阻R。经过该标准化的内阻R是被换算成蓄电池7的基准温度及基准SOC的内阻。
此外,在决定了蓄电池7的基准温度及基准SOC的具体数值的基础上,预先根据蓄电池7的特性来规定将蓄电池7的温度及SOC、与用于对内阻计算部22所计算出的内阻R进行标准化的修正值相关联的映射即可。
接着,在步骤S110中,启动电流学习部23将电流/电压数据组进行存储,其中,所述电流/电压数据组由在步骤S108中经过标准化的测量启动电流ΔImax1、及步骤S101中获取的蓄电池7的即将启动前电压V0构成。此外,该电流/电压数据组具体而言被存储在RAM等可改写的存储部中。此外,在步骤S110中,启动电流学习部23基于所存储的电流/电压数据组,来更新与蓄电池7的劣化状态相对应的电流/电压相关特性。
接着,对图7的流程图进行说明。图7是表示本发明的实施方式1中的蓄电池状态检测装置20判断启动器3能否驱动时、根据电流/电压相关特性计算启动最低电压Vmin的动作的步骤的流程图。
步骤S201中,蓄电池状态检测装置20内的启动电流推定部24判断蓄电池7是否正在放电。具体而言,例如基于电流检测部8的检测结果,来判断启动器7是否正在放电。另外,在发动机2停止发电,内燃机1停止驱动或怠速停止等情况下,蓄电池7放电。
然后,在步骤S201中,启动电流推定部24在判断为蓄电池7正在放电(即、是)的情况下,前进至步骤S202。另一方面,在步骤S201中,启动电流推定部24在判断为蓄电池7并没有正在放电(即、否)的情况下,前进至步骤S207。
接着,在步骤S202中,启动电流推定部24获取温度检测部9的检测值、即蓄电池7的温度以及充电率计算部21所计算出的蓄电池7的SOC。另外,内阻计算部22也与启动电流推定部24一样,获取蓄电池7的温度及SOC。
此外,启动电流推定部24及内阻计算部22所获取的蓄电池7的温度及SOC既可以是启动器3即将驱动前的瞬时值,也可以是从启动器3驱动前到即将驱动前为止所希望的期间中的平均值。
接着,在步骤S203中,启动电流推定部24获取电压检测部10的检测值、即即将启动前电压V0。此外,启动电流推定部24所获取的即将启动前电压V0既可以是启动器3即将驱动前的瞬时值,也可以是从启动器3驱动前到即将驱动前为止所希望的期间中的平均值。
接着,在步骤S204中,启动电流推定部24根据与蓄电池7的劣化状态相对应的电流/电压相关特性,来计算出与步骤S203中获取的即将启动前电压V0相对应的推定启动电流ΔImax2。此外,启动电流推定部24例如基于上一次启动器3进行驱动时内阻计算部22所计算出的蓄电池7的内阻R,来判断蓄电池7的劣化状态。
接着,步骤S205中,启动电流推定部24基于与步骤S202中获取的蓄电池7的温度及SOC相对应的修正值,来对步骤S204中计算出的推定启动电流ΔImax2进行修正。
此处,蓄电池7的劣化状态所对应的电流/电压相关特性将上述步骤S106中经过标准化的启动电流ΔImax、与即将启动前电压V0相关联,因此在步骤S204中,计算出经过标准化的推定启动电流ΔImax2。因此,需要将标准化复原,以使得经过标准化的推定启动电流ΔImax2与在步骤S202中获取的当前的蓄电池7的温度及SOC相对应。
具体而言,启动电流推定部24根据图5所示的映射,选择步骤S202中获取的蓄电池7的温度所对应的第1启动电流修正值、和蓄电池7的SOC所对应的第2启动电流修正值。然后,启动电流推定部24通过对步骤S204中计算出的推定启动电流ΔImax2加上所选出的第1启动电流值及第2启动电流值,从而求出经过修正的推定启动电流ΔImax2。该经过修正的推定启动电流ΔImax2是换算成步骤S202中获取的蓄电池7的温度及SOC的电流。
接着,步骤S206中,内阻计算部22基于与步骤S202中获取的蓄电池7的温度及SOC相对应的修正值,来对上一次启动器3进行驱动时内阻计算部22计算出的蓄电池7的内阻R进行修正。
此处,在上一次启动器3进行驱动时在上述步骤S107中计算出的内阻R进一步在上述步骤S109中经过标准化。因此,需要将标准化复原,以使得该经过标准化的内阻R与在步骤S202中获取的当前的蓄电池7的温度及SOC相对应。
具体而言,内阻计算部22根据图6所示的映射,选择步骤S202中获取的蓄电池7的温度所对应的第1内阻修正值、和蓄电池7的SOC所对应的第2内阻修正值。然后,内阻计算部22通过从在上述步骤S109中经过标准化的内阻R减去所选择的第1内阻修正值及第2内阻修正值,来求出经过修正的内阻R。该经过修正的内阻R是换算成步骤S202中获取的蓄电池7的温度及SOC的内阻。
接着,在步骤S207中,蓄电池状态检测装置20内的最低电压计算部25基于步骤S203中获取的即将启动前电压V0、在步骤S205中经过修正的推定启动电流ΔImax2、以及在步骤S206经过修正的内阻R,并根据上式(2)来计算启动最低电压Vmin。
如上所述,根据本实施方式1,蓄电池状态检测装置在每次将启动器进行驱动时获得的电流/电压数据组与蓄电池的劣化状态相关联并重新存储时,更新与蓄电池的劣化状态相对应的电流/电压相关特性。另外,蓄电池状态检测装置在判断启动器能否驱动时,根据与蓄电池的当前劣化状态相对应的电流/电压相关特性,来计算出当前的即将启动前电压所对应的推定启动电流。
由此,能高精度地推定启动电流,而不会受到蓄电池状态及启动状态变化的影响,因此其结果是,能计算出准确的启动最低电压。另外,由于所计算出的启动最低电压的可靠性较高,因此能恰当地利用控制装置来判断启动器能否进行驱动,其结果是,能够进一步降低内燃机的燃料消耗量。另外,将基于电流检测部直接检测到的放电电流计算出的测量启动电流用作为电流/电压数据组的启动电流而并非推定启动电流,因此,能够对启动电流的推定确保足够高的推定精度。
另外,本发明也能适用于现有的怠速停止禁止及怠速停止解除方法,并能获得同样的效果。
此外,本实施方式1中,示例出了对测量启动电流ΔImax1及内阻R进行标准化的情况,但即使不进行上述标准化处理,也能获得一定效果。也就是说,上述标准化处理用于抑制生成学习数据时及计算推定数据时蓄电池温度或充电率差异的影响,并是为了利用电流/电压相关特性来更高精度地对推定启动电流ΔImax2进行推定,且更高精度地计算出内阻R而进行的处理。因此,即使不进行上述标准化处理,与以往相比,也能高精度地推定启动电流,并能计算出准确的启动最低电压。另外,在不进行上述标准化处理的情况下,无需进行将标准化复原的处理。
另外,在本实施方式1中,以内阻计算部22所计算出的内阻R为指标,来检测蓄电池7的劣化状态,并示例出了该情况,但并不限于此,也可以以内阻R以外的参数作为劣化状态指标等,通过使用其他现有技术来检测蓄电池7的劣化状态。
另外,本发明并不限于实施方式1的记载内容,也可以如下那样变化并实施。另外,也可以将以下示例的方法分别进行任意组合。
本实施方式1中,采用如下结构:基于每隔所希望的时间来获取所希望的组数的蓄电池7的电池电压与放电电流的关联来计算出内阻R,但并不限于此。也就是说,也可以采用如下结构:基于始终获得的蓄电池7的电池电压及放电电流的关联,来计算内阻R。
本实施方式1中,对于启动电流学习部23所存储的多个电流/电压数据组的相关关系,通过进行直线近似(一次近似)来算式化,并对该情况进行了示例,而近似方法并不局限于此。也就是说,只要能根据该相关关系来计算出推定启动电流ΔImax2即可,也可以使用二次近似、多项式近似等任何近似方法。
本实施方式1中,也可采用如下结构:启动电流学习部23存储所希望个数的电流/电压数据组,并在存储了所希望个数的电流/电压数据组之后,将最旧的电流/电压数据组替换成最新的电流/电压数据组来进行存储。例如,在将所希望个数设为20个的情况下,在第21个电流/电压数据组中,将最初存储的电流/电压数据组替换成第21个电流/电压数据组来进行存储。
本实施方式1中,也可采用如下结构:在启动电流学习部23更新电流/电压相关特性的情况下,利用从按照时间顺序存储的最新的电流/电压数据组到前n(n为1以上的整数)次存储的n+1个电流/电压数据组来进行更新。
本实施方式1中,也可采用如下结构:根据与当前时刻的时间差来对按照时间顺序存储的电流/电压数据组进行加权,并在此基础上更新电流/电压相关特性。例如,通过对最新的电流/电压数据组进行加权,从而将上述个数看作有三个,来更新电流/电压相关特性。另外,对电流/电压数据组进行加权的时刻既可以在启动电流学习部23进行存储前实施,也可以在进行存储后更新电流/电压相关特性时实施。
本实施方式1中,也可基于与蓄电池7的温度及SOC相对应的修正值或与上述某个数据相对应的修正值,与测量启动电流ΔImax1同样地对电流/电压数据组中的即将启动前电压V0进行标准化。另外,在对即将启动前电压V0进行标准化的情况下,在将标准化还原后的基础上计算出启动最低电压Vmin以使得与当前的蓄电池7的温度或SOC相对应即可。

Claims (8)

1.一种蓄电池状态检测装置,为了使内燃机启动而判断启动器能否驱动时,在所述启动器驱动前对控制装置推定并提供蓄电池的启动最低电压,该控制装置在所述启动最低电压在不影响所述内燃机启动的阈值以上时,则判断为使所述启动器驱动,所述启动最低电压相当于使所述启动器驱动的情况下所述蓄电池的电池电压最低的电压值,所述蓄电池状态检测装置的特征在于,包括:
内阻计算部,该内阻计算部基于所述启动器驱动过程中获得的所述蓄电池的电池电压、以及所述蓄电池的放电电流来计算出作为所述蓄电池的劣化状态指标的所述蓄电池的内阻;
存储部,该存储部对于根据所述内阻计算部所计算出的所述内阻的大小而区分的所述蓄电池的每个劣化状态将电流/电压数据组存储为电流/电压相关特性,其中,所述电流/电压数据组由即将启动前电压及测量启动电流构成,所述即将启动前电压相当于所述启动器即将驱动前的所述蓄电池的电池电压,所述测量启动电流通过从峰值电流减去即将启动前电流来得到,所述峰值电流相当于所述启动器正在驱动过程中的所述蓄电池的最大放电电流,所述即将启动前电流相当于所述启动器即将驱动前的所述蓄电池的放电电流;
启动电流学习部,该启动电流学习部在每次实际使所述启动器驱动时,获得由所述即将启动前电压及所述测量启动电流构成的所述电流/电压数据组以作为测量结果,与根据所述内阻计算部所计算出的所述内阻的大小来区分的所述劣化状态相对应地,对存储在所述存储部内的所述电流/电压相关特性进行更新;
启动电流推定部,该启动电流推定部在使所述启动器驱动前判断能否进行驱动时,从所述存储部提取出与根据上次驱动启动器时所述内阻计算部所计算出的所述内阻的大小而确定的所述蓄电池的劣化状态相对应的电流/电压相关特性,利用所提取出的所述电流/电压相关特性来推定与所获取的所述蓄电池的当前的即将启动前电压相对应的推定启动电流;以及
最低电压计算部,该最低电压计算部在判断能否进行所述驱动时,基于所述启动电流推定部所推定的所述推定启动电流、所获取的所述蓄电池的当前的所述即将启动前电压、以及所述内阻计算部在上一次驱动所述启动器时计算出的所述蓄电池的所述内阻,并通过下式计算出所述启动最低电压:
启动最低电压=即将启动前电压-内阻×推定启动电流。
2.如权利要求1所述的蓄电池状态检测装置,其特征在于,还具备:
充电率计算部,该充电率计算部基于所述蓄电池的充放电电流的检测结果来计算出所述蓄电池的充电率;以及
温度检测部,该温度检测部检测出所述蓄电池的温度,
所述启动电流学习部在存储所述电流/电压数据组的情况下,分别从所述充电率计算部及所述温度检测部获得所述蓄电池的充电率及温度,基于与获得的所述蓄电池的充电率及温度相对应的修正值来对所述电流/电压数据组中的所述测量启动电流进行标准化,并存储为经标准化后的电流/电压数据组,
所述启动电流推定部在根据所述经标准化后的电流/电压数据组,推定所述推定启动电流时,分别从所述充电率计算部及所述温度检测部获得所述蓄电池当前的充电率及温度,基于所获得的所述蓄电池的充电率及温度所对应的修正值将所述标准化还原,从而将所推定出的所述推定启动电流修正为与所获得的蓄电池的温度及充电率相对应的所述推定启动电流。
3.如权利要求1所述的蓄电池状态检测装置,其特征在于,
所述启动电流学习部通过将与所述蓄电池的所述劣化状态相对应的各个所述电流/电压相关特性进行近似,从而导出各个所述劣化状态下的近似式,
所述启动电流推定部通过将所述蓄电池当前的所述即将启动前电压代入与所述蓄电池的所述劣化状态相对应的所述近似式中,来计算出所述推定启动电流。
4.如权利要求2所述的蓄电池状态检测装置,其特征在于,
所述启动电流学习部通过将与所述蓄电池的所述劣化状态相对应的各个所述电流/电压相关特性进行近似,从而导出各个所述劣化状态下的近似式,
所述启动电流推定部通过将所述蓄电池当前的所述即将启动前电压代入与所述蓄电池的所述劣化状态相对应的所述近似式中,来计算出所述推定启动电流。
5.如权利要求1至4中任一项所述的蓄电池状态检测装置,其特征在于,
所述启动电流学习部基于按照时间顺序存储在所述存储部中的最新的所述电流/电压数据组到前n次存储的n+1个电流/电压数据组来更新所述电流/电压相关特性,其中,所述n为1以上的整数。
6.如权利要求1至4中任一项所述的蓄电池状态检测装置,其特征在于,
所述启动电流学习部根据与当前时刻的时间差,对按照时间顺序存储在所述存储部中的所述电流/电压数据组进行加权,并更新所述电流/电压相关特性。
7.如权利要求5所述的蓄电池状态检测装置,其特征在于,
所述启动电流学习部根据与当前时刻的时间差,对按照时间顺序存储在所述存储部中的所述电流/电压数据组进行加权,并更新所述电流/电压相关特性。
8.一种蓄电池状态检测方法,为了使内燃机启动而判断启动器能否驱动时,在所述启动器驱动前对控制装置推定并提供蓄电池的启动最低电压,该控制装置在所述启动最低电压在不影响所述内燃机启动的阈值以上时,则判断为使所述启动器驱动,所述启动最低电压相当于使所述启动器驱动的情况下所述蓄电池的电池电压最低的电压值,所述蓄电池状态检测方法的特征在于,包括如下步骤:
内阻计算步骤,在该内阻计算步骤中,基于所述启动器驱动过程中获得的所述蓄电池的电池电压、以及所述蓄电池的放电电流来计算出作为所述蓄电池的劣化状态指标的所述蓄电池的内阻;
存储步骤,在该存储步骤中,对于根据所述内阻计算步骤中所计算出的所述内阻的大小而区分的所述蓄电池的每个劣化状态将电流/电压数据组存储于存储部中以作为电流/电压相关特性,其中,所述电流/电压数据组由即将启动前电压及测量启动电流构成,所述即将启动前电压相当于所述启动器即将驱动前的所述蓄电池的电池电压,所述测量启动电流通过从峰值电流减去即将启动前电流来得到,所述峰值电流相当于所述启动器正在驱动过程中的所述蓄电池的最大放电电流,所述即将启动前电流相当于所述启动器即将驱动前的所述蓄电池的放电电流;
启动电流学习步骤,在该启动电流学习步骤中,在每次实际使所述启动器驱动时,获得由所述即将启动前电压及所述测量启动电流构成的所述电流/电压数据组以作为测量结果,与根据所述内阻计算步骤中计算出的所述内阻的大小来区分的所述劣化状态相对应地,对在所述存储步骤中存储在所述存储部内的所述电流/电压相关特性进行更新;
启动电流推定步骤,在该启动电流推定步骤中,在使所述启动器驱动前判断能否进行驱动时,从所述存储步骤中存储于所述存储部的电流/电压相关特性中提取出与根据上次驱动启动器过程中所述内阻计算步骤中计算出的所述内阻的大小而确定的所述蓄电池的劣化状态相对应的电流/电压相关特性,利用所提取出的所述电流/电压相关特性来推定与所获取的所述蓄电池的当前的即将启动前电压相对应的推定启动电流;以及
最低电压计算步骤,在该最低电压计算步骤中,在判断能否进行所述驱动时,基于所述启动电流推定步骤中推定的所述推定启动电流、所获取的所述蓄电池当前的所述即将启动前电压、以及所述内阻计算步骤中在上一次驱动所述启动器时计算出的所述蓄电池的所述内阻,并通过下式计算出所述启动最低电压:
启动最低电压=即将启动前电压-内阻×推定启动电流。
CN201380076183.9A 2013-04-30 2013-04-30 蓄电池状态检测装置以及蓄电池状态检测方法 Expired - Fee Related CN105164392B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2013/062605 WO2014178108A1 (ja) 2013-04-30 2013-04-30 蓄電池状態検知装置および蓄電池状態検知方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105164392A CN105164392A (zh) 2015-12-16
CN105164392B true CN105164392B (zh) 2018-01-19

Family

ID=51843261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380076183.9A Expired - Fee Related CN105164392B (zh) 2013-04-30 2013-04-30 蓄电池状态检测装置以及蓄电池状态检测方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9846203B2 (zh)
JP (1) JP6029751B2 (zh)
CN (1) CN105164392B (zh)
DE (1) DE112013007005B4 (zh)
WO (1) WO2014178108A1 (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10054096B2 (en) * 2014-09-25 2018-08-21 N4 Innovations, Llc Vehicle occupant protection and engine idle reduction system
US11022653B2 (en) * 2015-08-26 2021-06-01 Nissan Motor Co., Ltd. Deterioration degree estimation device and deterioration degree estimation method
US10975824B2 (en) 2015-11-12 2021-04-13 Bombardier Recreational Products Inc. Method and system for starting an internal combustion engine
US11448146B2 (en) * 2015-11-12 2022-09-20 Bombardier Recreational Products Inc. Method and system for starting an internal combustion engine
RU2726148C2 (ru) * 2015-11-12 2020-07-09 Бомбардье Рекриэйшенел Продактс Инк. Способ и система для запуска двигателя внутреннего сгорания
JP6569540B2 (ja) * 2016-01-13 2019-09-04 株式会社Gsユアサ 車載電源システムおよびこれに含まれるバッテリの状態検知方法
JP6590784B2 (ja) * 2016-11-29 2019-10-16 本田技研工業株式会社 内燃機関の始動制御装置
KR102066702B1 (ko) * 2017-01-02 2020-03-02 주식회사 엘지화학 배터리 관리 장치 및 이를 이용한 soc 캘리브레이션 방법
DE202018100148U1 (de) * 2018-01-11 2019-04-12 WeightWorks GmbH Energiespeichervorrichtung, Kraftfahrzeug bzw. Überwachungssystem mit einer solchen Energiespeichervorrichtung und Verwendung einer solchen Energiespeichervorrichtung
CN108462220A (zh) * 2018-02-01 2018-08-28 深圳市艾丽声电子有限公司 多重保护柴油机启动电源及保护方法
CN108872869B (zh) * 2018-06-14 2022-04-12 中山大学 一种基于bp神经网络的锂离子电池劣化分类方法
CN109143101B (zh) * 2018-07-27 2020-01-14 重庆长安汽车股份有限公司 一种汽车蓄电池状态监测警示系统及方法
JP7353241B2 (ja) 2020-06-22 2023-09-29 本田技研工業株式会社 車両
JP2022034587A (ja) * 2020-08-19 2022-03-04 株式会社Subaru 車両用制御装置
CN112540317B (zh) * 2020-12-16 2022-12-02 武汉理工大学 基于实车数据的电池健康状态估计与剩余寿命预测方法
JP2023088091A (ja) * 2021-12-14 2023-06-26 本田技研工業株式会社 エンジン駆動発電機

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4641838B2 (ja) * 2005-03-18 2011-03-02 ダイハツ工業株式会社 内燃機関のアイドル運転停止制御方法
JP2007100565A (ja) * 2005-10-03 2007-04-19 Denso Corp エンジン始動制御装置
JP2007216707A (ja) * 2006-02-14 2007-08-30 Fujitsu Ten Ltd バッテリ劣化判定装置、およびバッテリ劣化判定方法
US8036839B2 (en) 2006-03-10 2011-10-11 Shin-Kobe Electric Machinery Co., Ltd. Battery state determining apparatus
JP2007309100A (ja) * 2006-05-16 2007-11-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd エンジン始動用蓄電池の劣化判別方法および劣化判別装置
JP4157576B2 (ja) * 2006-09-25 2008-10-01 三菱電機株式会社 エンジン制御装置
JP4459997B2 (ja) * 2007-11-06 2010-04-28 株式会社日本自動車部品総合研究所 車載バッテリの状態推定装置、内燃機関の自動停止始動装置、及び内燃機関の自動停止始動システム
JP4499810B2 (ja) 2008-05-28 2010-07-07 株式会社日本自動車部品総合研究所 車載バッテリの状態推定装置
JP5026362B2 (ja) * 2008-07-17 2012-09-12 株式会社日本自動車部品総合研究所 内燃機関の自動停止始動装置
JP5097162B2 (ja) 2009-04-22 2012-12-12 株式会社日本自動車部品総合研究所 内燃機関停止制御装置および内燃機関停止制御方法
JP2010270747A (ja) 2009-04-23 2010-12-02 Denso Corp エンジン自動制御装置
JP5236608B2 (ja) * 2009-09-25 2013-07-17 富士通テン株式会社 アイドリングストップ装置およびアイドリングストップ機能の無効化方法
CN201723350U (zh) * 2010-06-01 2011-01-26 广州三业科技有限公司 一种便携式发动机启动电源
JP5630316B2 (ja) 2011-02-21 2014-11-26 株式会社デンソー 内燃機関の自動始動制御装置
DE102012205017A1 (de) * 2011-04-28 2012-10-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2014178108A1 (ja) 2017-02-23
US9846203B2 (en) 2017-12-19
US20160011275A1 (en) 2016-01-14
JP6029751B2 (ja) 2016-11-24
DE112013007005B4 (de) 2020-07-23
DE112013007005T5 (de) 2016-01-14
WO2014178108A1 (ja) 2014-11-06
CN105164392A (zh) 2015-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105164392B (zh) 蓄电池状态检测装置以及蓄电池状态检测方法
CN102407784B (zh) 用于估计蓄电池soc的方法和设备
US10894485B2 (en) Method and device for detecting SOC of battery
US10386420B2 (en) Secondary battery degradation determination method and secondary battery degradation determination device
CN102435950B (zh) 用于估计蓄电池的蓄电池容量的方法和设备
KR100554241B1 (ko) 배터리용량계측 및 잔존용량 산출장치
US8536872B2 (en) Apparatus for estimating charged state of on-vehicle battery
CN102712263B (zh) 用于初始化和运行蓄电池管理系统的方法
US20080053715A1 (en) Battery control apparatus, electric vehicle, and computer-readable medium storing a program that causes a computer to execute processing for estimating a state of charge of a secondary battery
JP4823974B2 (ja) 蓄電池の残存容量検知方法及び残存容量検知装置
US20180246174A1 (en) Deterioration degree estimation device and deterioration degree estimation method
JP2009257784A (ja) 蓄電池の状態検知方法
US10525834B2 (en) Vehicle charge control device to correct a state of charge
JP6660003B2 (ja) 電池状態推定方法および装置
US10996280B2 (en) Battery pack that calculates full charge capacity of a battery based on a state of charge
JP6652743B2 (ja) 電池状態推定方法および装置
JP2007024756A (ja) バッテリ状態管理装置
US8288996B2 (en) Apparatus for estimating state of charge of rechargeable battery charged by vehicle-mounted power generation apparatus
JP2021157926A (ja) 二次電池装置および二次電池システム
JP2017129400A (ja) 電池状態推定装置
KR20160029325A (ko) 배터리 관리 시스템 및 그 방법
JP2010255464A (ja) 内燃機関停止制御装置および内燃機関停止制御方法
KR20130013347A (ko) 배터리의 잔존용량 추정방법
JP2008289271A (ja) 蓄電装置
WO2017042017A1 (en) Battery monitoring system for lead-acid battery based on molality of acid

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180119