JP2002234407A - 車載バッテリーの劣化状態判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 始動時の低電圧による始動性悪化や失火の発
生頻度の増加などを未然に防止できるようにすべく、車
載バッテリーが劣化・低容量状態にあるか否かを、回路
等ハードウェアの追加を必要とすることなく低コストで
判定できる、車載バッテリーの劣化状態判定装置を提供
する。 【解決手段】 予め定められた条件下で、バッテリー電
圧が所定値より低い状態から前記所定値以上の状態にな
ったとき、カウントアップを行う低電圧カウンタ（１０
１、１０２）と、エンジンの始動完了時までに、前記低
電圧カウンタ（１０１、１０２）のカウント値が所定値
以上の場合には劣化・低容量状態と判定する判定更新手
段（１０３）と、を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンを始動す
る際のエネルギー源となる、車載バッテリーの充電状態
をチェック、言い換えれば、バッテリーが劣化・低容量
状態にあるか否かを判定する車載バッテリーの劣化状態
判定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の本発明が採用されていないエンジ
ン制御装置は、バッテリー容量が低下している状態にお
いての始動時に、マイクロコンピュータが電源電圧の低
下に伴い、リセットの処理が行われるため、燃料や点火
の制御が断続的なものとなり、始動性の悪化や失火の発
生頻度の増加などが生じる場合があった。特に、ホット
ワイヤ式エアフローセンサを持つエンジン制御装置にお
いては、最初に電源が投入されたとき、具体的には、イ
グニッションスイッチがＯＮになった場合、吸入空気量
を計測する基本原理である吸入空気量によって奪われる
熱を補うための電流を変換した出力の他に、冷えている
ワイヤを所定の温度まで温めるための電流を変換した出
力が出る。

【０００３】すなわち電源投入初期は、吸入空気量とは
関係ない出力が出ることになる。また、一般的に、ホッ
トワイヤ式エアフローセンサの電源は、スタータと同一
の電源を使用しているために、スタータを駆動するとき
など、電源電圧が変動して、ホットワイヤ式エアフロー
センサの電源電圧も変動する。この電源電圧変動時の電
源電圧低下が著しい場合、ホットワイヤ式エアフローセ
ンサを通過する空気流量が一定である場合でも、ワイヤ
に供給される電流が変動してしまうため、出力が変動し
てしまう問題があった。

【０００４】また、バッテリーの（劣化・低容量）状態
検出については、特開２０００−２０６２１５号公報に
記載のように、電流検出手段、電流制限手段、低電圧時
バックアップ電源など複数の手段を用いて検出するもの
であり、回路追加のため、比較的おおきなコストアップ
が伴う問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記、従来のエンジン
制御装置では、バッテリーの状態が低容量状態からの始
動では、始動時にマイクロコンピュータのリセットやホ
ットワイヤー式のエアフローセンサの低電圧からの復帰
時の誤差が発生していた。また、バッテリーの状態検出
手段として特開２０００−２０６２１５号公報の技術
は、システム構成が複雑でコストアップを伴う問題があ
った。

【０００６】本発明は、上記の如くの問題に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、始動時の低電圧
による始動性悪化や失火の発生頻度の増加などを未然に
防止できるようにすべく、車載バッテリーが劣化・低容
量状態にあるか否かを、回路等ハードウェアの追加を必
要とすることなく低コストで判定できる、車載バッテリ
ーの劣化状態判定装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明に係る車載バッテリーの劣化状態判定装置は、基
本的には、予め定められた条件下で、バッテリー電圧が
所定値より低い状態から前記所定値以上の状態になった
とき、カウントアップを行う低電圧カウンタと、エンジ
ンの始動完了時までに、前記低電圧カウンタのカウント
値が所定値以上の場合には劣化・低容量状態と判定する
判定更新手段と、を具備して構成される。

【０００８】好ましい具体的な態様では、エンジンが始
動中であることを検出する第１の検出手段と、車載バッ
テリーの電圧が劣化以外の原因で低下する状況にあるか
否かを検出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段
により前記エンジンが始動中であることが検出され、か
つ、前記第２の検出手段によりバッテリー電圧が劣化以
外の原因で低下する状況にないことが検出されているも
とで、バッテリー電圧が所定値Ｖａより低い状態から前
記所定値Ｖａ以上の状態になったとき、カウントアップ
を行う低電圧カウンタと、エンジンの始動完了時まで
に、前記低電圧カウンタのカウント値が所定値Ｕａ以上
の場合には劣化・低容量状態と判定する判定更新手段
と、を具備して構成される。

【０００９】他の好ましい具体的な態様では、車載バッ
テリーの電圧がリセット値Ｖｂより低くなったときリセ
ット処理を行うようにされたエンジン制御装置に組み込
まれるもので、エンジンが始動中であることを検出する
第１の検出手段と、車載バッテリーの電圧が劣化以外の
原因で低下する状況にあるか否かを検出する第２の検出
手段と、前記第１の検出手段により前記エンジンが始動
中であることが検出され、かつ、前記第２の検出手段に
よりバッテリー電圧が劣化以外の原因で低下する状況に
ないことが検出されているもとで、バッテリー電圧が前
記リセット値Ｖｂより低い状態から前記リセット値Ｖｂ
以上の状態になったとき、カウントアップを行う低電圧
カウンタと、エンジン始動完了時までに、前記低電圧カ
ウンタのカウント値が所定値Ｕｂ以上の場合には劣化・
低容量状態と判定する判定更新手段と、を具備して構成
される。

【００１０】より具体的な好ましい態様では、車載バッ
テリーの電圧がリセット値Ｖｂより低くなたときリセッ
ト処理を行うようにされたエンジン制御装置に組み込ま
れるもので、エンジンが始動中であることを検出する第
１の検出手段と、車載バッテリーの電圧が劣化以外の原
因で低下する状況にあるか否かを検出する第２の検出手
段と、前記第１の検出手段により前記エンジンが始動中
であることが検出され、かつ、前記第２の検出手段によ
りバッテリー電圧が劣化以外の原因で低下する状況にな
いことが検出されているもとで、バッテリー電圧が所定
値Ｖａより低い状態から前記所定値Ｖａ以上の状態にな
ったとき、カウントアップを行う第１の低電圧カウンタ
と、バッテリー電圧が前記リセット値Ｖｂより低い状態
から前記リセット値Ｖｂ以上の状態になったとき、カウ
ントアップを行う第２の低電圧カウンタと、エンジン始
動完了時において、前記第１の低電圧カウンタ及び第２
の低電圧カウンタのカウント値の少なくとも一方が所定
値Ｕａ又は所定値Ｕｂ以上の場合には劣化・低容量状態
と判定する判定更新手段と、を具備して構成される。

【００１１】また、前記判定更新手段の好ましい態様と
しては、前記劣化・低容量状態と判定した後、前記カウ
ント値をクリアーする、始動完了時までに前記カウント
値が前記所定値に達しない場合には、劣化・低容量状態
ではない判定して、前記カウント値をクリアーする、エ
ンジンの始動が失敗したことが検知されたときには、前
記カウント値をクリアーする、エンスト時に前記カウン
ト値をクリアーするようになすこと等が挙げられる。

【００１２】上記に加え、前記リセット値Ｖｂは、好ま
しくは、前記所定値Ｖａより低い値に設定され、また、
前記所定値Ｕａと所定値Ｕｂとは、好ましくは、異なる
値に設定される。さらに、前記第１の検出手段は、好ま
しくは、エンジン回転数を検出する回転数センサとさ
れ、前記低電圧カウンタは、エンジン回転数が所定値Ｎ
ａより低いときのみ、カウントアップを行うようにさ
れ、また、前記第２に検出手段は、好ましくは、エンジ
ンの冷却水温を検出する水温センサとされ、前記低電圧
カウンタは、冷却水温が所定値Ｔａ以上のときのみ、カ
ウントアップを行うようにされる。

【００１３】上記の如くの構成とされた本発明に係る車
載バッテリーの劣化状態判定装置は、エンジンが始動完
了するまでの間に電源低下を経験した回数をカウントす
る手段（第１の低電圧カウント手段）を有するものであ
る。これは、クランキング中はエンジンの各ピストンが
圧縮上死点を通過する際に、圧縮によるスタータの負荷
増加が発生し、電源電圧が低下する。この時の電源電圧
が所定値以下である回数を検出するものである。また、
電源電圧低下を検出できない、低電圧時のリセット状態
においてもカウントを可能にするために、エンジンが始
動するまでの間にリセットが発生した回数をカウントす
る手段（第２の低電圧カウンタ）を有するものである。

【００１４】一方、低水温時はオイルの粘度が高くスタ
ータに対する負荷が大きくなり、バッテリー容量が十分
であっても、電源電圧が誤差などが発生する低電圧にな
る場合があるため、つまり、バッテリー電圧が劣化以外
の原因で低下する状況となる場合があるため、水温によ
る判定許可条件を有するものである。また、始動に失敗
した場合やエンスト時等、複数の始動時の低電圧発生回
数を数えることがないように、カウンタ値のクリアー処
理を有するものである。

【００１５】このような構成とされた本発明に係る車載
バッテリーの劣化状態判定装置の好ましい態様によれ
ば、回転数センサ等の前記第１の検出手段により前記エ
ンジンが始動中であることが検出され、かつ、水温セン
サ等の前記第２の検出手段によりバッテリー電圧が劣化
以外の原因で低下する状況にないこと（エンジン冷却水
温が所定値以上）が検出されているもとで、バッテリー
電圧が所定値より低い状態から前記所定値以上の状態に
なったとき、低電圧カウンタがカウントアップを行い、
判定更新手段が、エンジンの始動完了時までに、前記低
電圧カウンタのカウントアップ回数が所定値以上の場合
には劣化・低容量状態と判定するようにされ、さらに、
判定更新手段は、前記低電圧カウンタのカウント値のク
リアーを、劣化・低容量状態と判定した後、始動完
了時までに前記カウントアップ回数が前記所定値に達し
ない場合、エンジンの始動が失敗したことが検知され
たとき、エンスト時に、それぞれ行うようにされてい
るので、車載バッテリーが劣化・低容量状態にあるか否
かを正確に判定することができ、しかも、エンジン制御
装置に備えられるマイクロコンピュータのプログラム処
理、つまり、ソフトウェアにより上記判定を行うように
されているので、回路等のハードウェアの追加は不要と
なり、その結果、前記した従来装置に比して低コストで
提供できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る車載バッテリ
ーの劣化状態判定装置の実施の形態を図面を参照しなが
ら説明する。図１は、本発明に係る車載バッテリーの劣
化状態判定装置の一実施形態が採用された車載エンジン
周りの概略構成を示している。図１において、例えば自
動車等の車両に搭載されたエンジン６５は、回転トルク
を出力する出力軸、即ちクランク軸６５ａを備えてい
る。前記クランク軸６５ａには、プーリやベルトを介し
て車両用交流発電機５１が機械的に連結されている。

【００１７】また、内燃機関６５は、その回転トルクを
トランスミッションを介して駆動輪に伝達されているの
は一般の車両と同様である。図１に示す一実施例とし
て、いわゆるＭＰＩ（多気筒燃料噴射）方式の４気筒内
燃機関について説明する。空気はエアクリーナ６０の出
口部に設けられたホットワイヤ式エアフローセンサ２に
導かれる。このホットワイヤ式エアフローセンサ２には
熱線式空気流量センサが使用される。この空気は、接続
されたダクト６１、空気流量を制御する絞り弁４０を有
するスロットルボディ及びスロットルボディをバイパス
する様に設けられたＩＳＣバルブ４１を通り、コレクタ
６２に入る。ここで、空気はエンジンと直結する各吸気
管６３に分配され、シリンダ内に吸入される。

【００１８】燃料は燃料タンク２１から燃料ポンプ２０
で吸引、加圧され、プレッシャレギュレータ２２により
一定圧力に調圧され、吸気管６３に設けられたインジェ
クタ２３から前記吸気管内に噴射される。ホットワイヤ
式エアフローセンサ２からは、吸入空気量に相当する信
号が出力される。また、ディストリビュータ３２に内蔵
されたクランク角センサ（回転数センサ）７からは、所
定のクランク角毎にパルスが出力されこれらの出力は、
コントロールユニット７１に入力され、クランク角及び
エンジン回転数が演算され、更に吸入空気量とエンジン
回転数から充填効率に相当する基本パルス幅ＴＰを求め
る。

【００１９】絞り弁４０にはの開度を検出するスロット
ルセンサー１が取り付けられており、このセンサ信号は
コントロールユニット７１に入力され、絞り弁の全閉位
置の検出や加速の検出等を行う。エンジン本体６５に
は、冷却水温を検出するための水温センサ３が取り付け
られており、このセンサ信号は、コントロールユニット
７１に入力され、エンジン６５の暖機状態を検出し、燃
料噴射量の増量や点火時期の補正及びラジエータファン
７５のＯＮ／ＯＦＦやアイドル時の目標回転数の設定を
行う。

【００２０】空燃比センサ８は、エンジンの排気管に装
着されており排気ガスの酸素濃度に応じた信号を出力す
るものである。この信号はコントロールユニット７１に
入力され、目標Ａ／Ｆになるように、燃料噴射パルス幅
を調整する。通常、イグニッションスイッチ７２がＯＮ
になると、冷えていたフローセンサ２のワイヤを温める
べく、バッテリー５０からワイヤへ大量の電流が流れ
る。このため、図４に示すように、エアーフローセンサ
２からコントロールユニット７１への出力電圧は一時的
に高まる。

【００２１】エンジン６５には、スタータ５２が接続さ
れている。このスタータ５２やコントロールユニット７
１やホットワイヤ式エアフローセンサ２等に電力を供給
するバッテリー５０は、スタータスイッチ７２を介して
スタータ５２と電気的に接続されている。また、このバ
ッテリー５０と、コントロールユニット７１やホットワ
イヤ式エアフローセンサ２等とは、イグニッションスイ
ッチ７２を介して電気的に接続されている。

【００２２】コントロールユニット７１は、図２に示す
ように、ＣＰＵ１３１と、ＲＥＳＥＴ信号（線）１３２
と、電源ＩＣ１３４とから構成されている。ここで、こ
のコントロールユニット７１に入力する信号等につい
て、同図を用いて整理すると、エアーフローセンサ２、
クランク角センサ（回転数センサ）７、スロットル開度
センサ１、空燃比（Ｏ2 ）センサ８、及び水温センサ３
からの信号と、イグニッションスイッチ及びスタータス
イッチ７２を介してバッテリー５０からの電力とが入力
する。また、コントロールユニット７１からの信号は、
インジェクタ２３、フューエルポンプ２０、点火プラグ
３３の点火スイッチであるパワートランジスタ３０に出
力される。

【００２３】また、ＣＰＵ１３１のＲＥＳＥＴ端子に
は、電源ＩＣ１３４で制御されるＲＥＳＥＴ信号（線）
１３２が接続されている。電源ＩＣ１３４は一般的にコ
ントロールユニット７１の電源であるバッテリー電圧を
監視し、図３に示すように、ＣＰＵ１３１が動作不能に
陥る電圧レベル（リセット値Ｖｂ）までバッテリー電圧
が下がった時に、ＲＥＳＥＴ信号１３２を制御し、ＣＰ
Ｕ１３１の動作を停止させる。その後、ＣＰＵ１３１が
動作可能な電圧レベル（リセット値Ｖｂ）を越えるまで
バッテリー電圧が復帰すると、ＲＥＳＥＴ信号１３２を
制御し、ＣＰＵ１３１の動作を再開させる。

【００２４】次に、図４はホットワイヤ式エアフローセ
ンサ２の電源投入時の挙動を説明するタイムチャート図
である。電源投入直後は、空気量相当の電圧に対し高い
出力電圧が出ることがわかる。これは、電源投入前はホ
ットワイヤが冷えた状態にあり、これを昇温するエネル
ギーが必要なためである。また、図５は、クランキング
中のバッテリー電圧の挙動を説明するタイムチャート図
である。ホットワイヤ式エアフローセンサ２はスタータ
５２と電源をバッテリーに依存しており、スタータ５２
を駆動するときなど、電源電圧が変動して、ホットワイ
ヤ式エアフローセンサ２にかかる電源電圧も変動する。
この結果、ホットワイヤ式エアフローセンサ２を通過す
る空気流量が一定である場合でも、ワイヤに供給される
電流が変動してしまう。すなわち、ホットワイヤ式エア
フローセンサにおいては、自身が故障していないにもか
かわらず、一時的に、流れている空気の量に対応しない
電流がワイヤに流れることがある。従って、エンジンの
ピストンが圧縮上死点の前では、シリンダ内の空気を圧
縮するためにスタータのトルクが必要であり、電流が消
費されバッテリー電圧が下がっている。

【００２５】図６に示すように、バッテリー電圧がホッ
トワイヤ式エアフローセンサ電源投入時誤差発生電圧を
下回ったときに、電源電圧投入時誤差が発生する。図７
はホットワイヤ式エアフローセンサの電源電圧と計測可
能空気量範囲を表した図で、電源投入時誤差は計測可能
空気量外から計測可能空気量範囲に入ったときに発生す
る。

【００２６】一方、本実施形態の車載バッテリーの劣化
状態判定装置１００は、前記車載バッテリー５０の電圧
が前記リセット値Ｖｂ（図３）より低くなたときリセッ
ト処理を行うようにされた、前記コントロールユニット
７１を含むエンジン制御装置に組み込まれており、それ
を機能ブロック図で表すと、図１２に示す如くとなる。

【００２７】すなわち、本実施形態の劣化状態判定装置
１００は、エンジンが始動中であることを検出する第１
の検出手段としての回転数センサ７と、車載バッテリー
の電圧が劣化以外の原因で低下する状況にあるか否かを
検出する第２の検出手段としての水温センサ６と、前記
回転数センサ７により前記エンジン６５が始動中である
こと（エンジン回転数が所定値Ｎａ未満であること）が
検出され、かつ、前記水温センサ６によりバッテリー電
圧が劣化以外の原因で低下する状況にないこと（エンジ
ン冷却水温が所定値Ｔａ以上であることが検出されてい
るもとで、バッテリー電圧が所定値Ｖａより低い状態か
ら前記所定値Ｖａ以上の状態になったとき、カウントア
ップを行う第１の低電圧カウンタ１０１と、バッテリー
電圧が前記リセット値Ｖｂより低い状態から前記リセッ
ト値Ｖｂ以上の状態になったとき、カウントアップを行
う第２の低電圧カウンタ１０２と、エンジン始動完了時
（エンジン回転数が所定値Ｎａ以上になったとき）にお
いて、前記第１の低電圧カウンタ１０１及び第２の低電
圧カウンタ１０２のカウント値の少なくとも一方が所定
値Ｕａ又はＵｂ以上の場合には劣化・低容量状態と判定
する判定更新手段１０３と、を具備して構成されてい
る。

【００２８】さらに、前記判定更新手段１０３は、前記
第１及び第２の低電圧カウンタ１０１、１０２のカウン
ト値のクリアーを、劣化・低容量状態と判定した後、
始動完了時までに前記カウント値が前記所定値Ｕａ又
はＵｂに達しない場合、エンジン６５の始動が失敗し
たことが検知されたとき（エンジン回転数が前記所定値
Ｎａに達することなく低下して停止したとき）、エン
スト時に、それぞれ行うようにされている。

【００２９】図８は、主として前記第２の低電圧カウン
タ１０２（前記判定更新手段１０３が行う処理も含む）
が行うリセットルーチンのフローチャートを示す。この
処理は、バッテリー電圧が前記所定値Ｖｂより低下して
から前記所定値Ｖｂ以上になった時に、図２の電源ＩＣ
１３４により、ＣＰＵ１３１の動作が再開された際に動
作する。この処理は、前提条件（Ｓ１１，Ｓ１２）、す
なわち、エンジン回転数が所定値Ｎａ未満で、エンジン
冷却水温が所定値Ｔａ以上の条件が成立しているとき
に、第２の低電圧カウンタ１０２をカウントアップし
（Ｓ１３）、バッテリー低電圧が発生した回数をカウン
トする。また、エンジン始動完了時（エンジン回転数が
所定値Ｎａ以上になったとき）には、前記第２の低電圧
カウンタ１０２のカウント値（ＣＯＵＮＴ・Ｂ）をクリ
アー（Ｓ１４）する。

【００３０】また、図９は、前記第１の低電圧カウンタ
１０２と前記判定更新手段１０３が行うカウント＆判定
更新ルーチンのフローチャートを示す。このルーチン
は、定時間毎に行い、前提条件（Ｓ２１，Ｓ２２）、す
なわち、エンジン回転数が所定値Ｎａ未満で、エンジン
冷却水温が所定値Ｔａ以上の条件が成立している際に、
バッテリー電圧をモニタして、バッテリー電圧が所定値
Ｖａ（＞Ｖｂ）以下となり（Ｓ２４）、その後、所定値
Ｖａ以上となった（Ｓ２３，Ｓ２５，Ｓ２６、Ｓ２７）
とき、第１の低電圧カウンタ１０１のカウント値（ＣＯ
ＵＮＴ・Ａ）をカウントアップし（Ｓ２８）、図８のル
ーチンでは検出が出来ない程度のバッテリー低電圧が発
生した回数をカウントする。その後、前記前提条件（Ｓ
２Ａ，Ｓ２Ｂ）が不成立となるか、バッテリー電圧が所
定値Ｖｂ以上となった際に（Ｓ２Ｃ）、前記第１の低電
圧カウンタ１０１のカウント値（ＣＯＵＮＴ・Ａ）が所
定値Ｕａ以上、及び又は、前記第２の低電圧カウンタ１
０２のカウント値（ＣＯＵＮＴ・Ｂ）が所定値Ｕｂ以上
となっていたときに（Ｓ２Ｄ，Ｓ２Ｅ）、バッテリー５
０が劣化・低容量状態であると判定し（Ｓ２Ｆ）、前記
カウンタを初期化する（図９のＳ２Ｇ，Ｓ２Ｈ、Ｓ３
０、及び、図８のＳ１４）。

【００３１】また、始動完了時までに前記カウント値
（ＣＯＵＮＴ・Ａ）及び（ＣＯＵＮＴ・Ｂ）が前記所定
値Ｕａ又はＵｂに達しない場合には、それらのカウント
値をクリアーし（Ｓ３０、Ｓ１４）、エンジン６５の始
動が失敗したことが検知されたとき（エンジン回転数が
前記所定値Ｎａに達することなく低下して停止したと
き）にも（Ｓ２Ｉ）、それらのカウント値をクリアーし
（Ｓ２Ｇ、Ｓ２Ｈ）、さらに、エンスト時にも（Ｓ２
９）、バッテリーの劣化・低容量状態の判定を禁止し、
それらのカウント値をクリアする（Ｓ２Ｇ、Ｓ２Ｈ）。

【００３２】前提条件（Ｓ１１，Ｓ２１，Ｓ２Ａ）の所
定値Ｔａは、低水温時はオイルの粘度が高くスタータに
対する負荷が大きくなり、バッテリー容量が十分であっ
ても、電源電圧が誤差などが発生する低電圧になる場合
があることから、カウンタのカウントアップを停止する
ことにより、バッテリーの劣化・低容量状態と誤判定す
るのを防止する。

【００３３】前提条件（Ｓ１２，Ｓ２２，Ｓ２Ｂ）の所
定値Ｎａは、始動完了と判定できるエンジン回転数とす
る。それにより、エンジン始動中のみ、カウンタのカウ
ントアップを許可し（Ｓ１２，Ｓ２２）、エンジン始動
中のバッテリー低電圧回数のみをカウントし、エンジン
始動完了後に、バッテリー低容量判定処理（Ｓ２Ｄ，Ｓ
２Ｅ）を行う。バッテリー電圧と比較されるリセット値
Ｖｂ（Ｓ２Ｃ）は、エンジン停止時のバッテリー電圧よ
り 高く、エンジン始動完了後のバッテリー電圧より低
い値とする。これにより始動完了後にバッテリー低容量
判定を行う事を実現している。

【００３４】図１０に電源ＩＣによるリセットが発生す
る著しいバッテリー低容量状態の実際の動作を示す。エ
ンジンクランキングを開始すると、バッテリー電圧が下
がり、バッテリー電圧が電源ＩＣのリセット値Ｖｂ以下
となり（Ｃ１１）、ＲＥＳＥＴ信号がＬＯＷレベルとな
り（Ｃ１２）、ＣＰＵが停止する。その後、バッテリー
電圧が電源ＩＣリセット値Ｖｂ以上となって（Ｃ１
４）、ＲＥＳＥＴ信号がＨＩＧＨレベルとなり（Ｃ１
３）、ＣＰＵが再起動される。ＣＰＵが再起動される
と、図８のリセットルーチンを実行し、前提条件（図８
Ｓ１１，Ｓ１２）が成立していると、第２の低電圧カウ
ンタのカウント値（ＣＯＵＮＴ・Ｂ）をカウントアップ
する（Ｃ１５）。

【００３５】その後は、前提条件（図８Ｓ１１，Ｓ１
２、図９Ｓ２Ａ，Ｓ２Ｂ）が不成立となるまで、前記処
理を繰り返す（Ｃ１６）。なお、第１の低電圧カウンタ
は、リセット処理で初期化するので、バッテリー電圧が
低下しても、カウントアップはしない。

【００３６】エンジン始動完了し、前提条件のエンジン
回転数が所定値Ｎａ以上となり（図９ Ｓ２Ｂ）前提条
件が不成立となったとき（Ｃ１７）、及び、第２の低電
圧カウンタのカウント値（ＣＯＵＮＴ・Ｂ）が所定値Ｕ
ｂ以上となっていたときに、バッテリー劣化・低容量状
態と判定し（Ｃ１８）、カウンタを初期化する（Ｃ１
９）。

【００３７】図１１に電源ＩＣによるリセットが発生し
ない程度のバッテリー低容量状態の実際の動作を示す。
エンジンクランキングを開始すると、バッテリー電圧が
下がり、前提条件（図９ Ｓ２１，Ｓ２２）が成立して
いる際に、バッテリー電圧が、電源ＩＣリセット値Ｖｂ
以上、所定値Ｖａ以下（Ｃ２１）となり、その後、所定
値Ｖａ以上となった時（Ｃ２２）、第１の低電圧カウン
タのカウント値（ＣＯＵＮＴ・Ａ）をカウントアップす
る（Ｃ２３）。その後は、前提条件（図９ Ｓ２Ａ，Ｓ
２Ｂ）が不成立となるまで、前記処理を繰り返す（Ｃ２
４）。

【００３８】エンジン始動完了し、前提条件のエンジン
回転数が所定値Ｎａ以上となり（図９ Ｓ２Ｂ）前提条
件が不成立となった時（Ｃ２５）、カウント値（ＣＯＵ
ＮＴ・Ａ）が所定値Ｕａ以上となっていたときに、バッ
テリー劣化・低容量状態と判定し（Ｃ２６）、そのカウ
ント値をクリアする（Ｃ２７）。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、クランキング中の電圧
変動時の低電圧経験回数をカウントすることにより、低
コストなバッテリーの劣化状態判定装置を提供すること
を可能とし、始動時のエンジン制御が低電圧により誤差
を生じる状況を検出することができるため、ドライバー
に対する表示装置やサービスツールを介して表示や、対
応制御を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すシステム構成図であ
る。

【図２】本発明の一実施形態を示すブロック図である。

【図３】電源ＩＣの特性例を示すタイムチャート図であ
る。

【図４】ホットワイヤ式エアフローセンサの電源投入時
の出力電圧挙動を説明するタイムチャート図である。

【図５】クランキング中のバッテリー電圧挙動を説明す
るタイムチャート図である。

【図６】バッテリーが充電不足時のクランキング中のホ
ットワイヤ式エアフローセンサの出力挙動を説明するタ
イムチャート図である。

【図７】ホットワイヤ式エアフローセンサの電源電圧と
計測可能空気量の関係を示すグラフである。

【図８】本発明の一実施形態の動作説明に供されるフロ
ーチャートである。

【図９】本発明の一実施形態の動作説明に供されるフロ
ーチャートである。

【図１０】本発明の一実施形態の動作説明に供されるタ
イムチャートである。

【図１１】本発明の一実施形態の動作説明に供されるタ
イムチャートである。

【図１２】本発明の一実施形態の構成を示す機能ブロッ
ク図である。

【符号の説明】

６・・水温センサ ７・・クランク角（回転数）センサ ５０・・バッテリー ５１・・発電機 ７１・・コントロールユニット ７２・・スタータスイッチ、 １００・・車載バッテリーの劣化状態判定装置 １０１・・第１の低電圧カウンタ １０２・・第２の低電圧カウンタ １０３・・判定更新手段 １３４・・電源ＩＣ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平山 宏 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内 (72)発明者 川崎 征一 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内 (72)発明者 岡田 光義 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 Ｆターム(参考） 2G016 CA03 CB05 CB12 CC01 CC03 CC04 CC13 CC14 CC27 CC28 5G003 AA07 BA01 DA07 EA08 FA06 GC05 5H030 AA06 AS08 FF44 FF51 FF52

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め定められた条件下で、バッテリー電
   圧が所定値より低い状態から前記所定値以上の状態にな
   ったとき、カウントアップを行う低電圧カウンタと、エ
   ンジンの始動完了時までに、前記低電圧カウンタのカウ
   ント値が所定値以上の場合には劣化・低容量状態と判定
   する判定更新手段と、を具備して構成された車載バッテ
   リーの劣化状態判定装置。
2. 【請求項２】 エンジンが始動中であることを検出する
   第１の検出手段と、車載バッテリーの電圧が劣化以外の
   原因で低下する状況にあるか否かを検出する第２の検出
   手段と、前記第１の検出手段により前記エンジンが始動
   中であることが検出され、かつ、前記第２の検出手段に
   よりバッテリー電圧が劣化以外の原因で低下する状況に
   ないことが検出されているもとで、バッテリー電圧が所
   定値Ｖａより低い状態から前記所定値Ｖａ以上の状態に
   なったとき、カウントアップを行う低電圧カウンタと、
   エンジンの始動完了時までに、前記低電圧カウンタのカ
   ウント値が所定値Ｕａ以上の場合には劣化・低容量状態
   と判定する判定更新手段と、を具備して構成された車載
   バッテリーの劣化状態判定装置。
3. 【請求項３】 車載バッテリーの電圧がリセット値Ｖｂ
   より低くなたときリセット処理を行うようにされたエン
   ジン制御装置に組み込まれた車載バッテリーの劣化状態
   判定装置であって、 エンジンが始動中であることを検出する第１の検出手段
   と、車載バッテリーの電圧が劣化以外の原因で低下する
   状況にあるか否かを検出する第２の検出手段と、前記第
   １の検出手段により前記エンジンが始動中であることが
   検出され、かつ、前記第２の検出手段によりバッテリー
   電圧が劣化以外の原因で低下する状況にないことが検出
   されているもとで、バッテリー電圧が前記リセット値Ｖ
   ｂより低い状態から前記リセット値Ｖｂ以上の状態にな
   ったとき、カウントアップを行う低電圧カウンタと、エ
   ンジン始動完了時までに、前記低電圧カウンタのカウン
   ト値が所定値Ｕｂ以上の場合には劣化・低容量状態と判
   定する判定更新手段と、を具備して構成された車載バッ
   テリーの劣化状態判定装置。
4. 【請求項４】 車載バッテリーの電圧がリセット値Ｖｂ
   より低くなたときリセット処理を行うようにされたエン
   ジン制御装置に組み込まれた車載バッテリーの劣化状態
   判定装置であって、 エンジンが始動中であることを検出する第１の検出手段
   と、車載バッテリーの電圧が劣化以外の原因で低下する
   状況にあるか否かを検出する第２の検出手段と、前記第
   １の検出手段により前記エンジンが始動中であることが
   検出され、かつ、前記第２の検出手段によりバッテリー
   電圧が劣化以外の原因で低下する状況にないことが検出
   されているもとで、バッテリー電圧が所定値Ｖａより低
   い状態から前記所定値Ｖａ以上の状態になったとき、カ
   ウントアップを行う第１の低電圧カウンタと、バッテリ
   ー電圧が前記リセット値Ｖｂより低い状態から前記リセ
   ット値Ｖｂ以上の状態になったとき、カウントアップを
   行う第２の低電圧カウンタと、エンジン始動完了時にお
   いて、前記第１の低電圧カウンタ及び第２の低電圧カウ
   ンタのカウント値の少なくとも一方が所定値Ｕａ又は所
   定値Ｕｂ以上の場合には劣化・低容量状態と判定する判
   定更新手段と、を具備して構成された車載バッテリーの
   劣化状態判定装置。
5. 【請求項５】 前記判定更新手段は、前記劣化・低容量
   状態と判定した後、前記カウント値をクリアーするよう
   にされていることを特徴とする請求項１ないし４にのい
   ずれかに記載の車載バッテリーの劣化状態判定装置。
6. 【請求項６】 前記判定更新手段は、始動完了時までに
   前記カウント値が前記所定値に達しない場合には、劣化
   ・低容量状態ではない判定して、前記カウント値をクリ
   アーするようにされていることを特徴とする請求項１な
   いし５のいずれかに記載の車載バッテリーの劣化状態判
   定装置。
7. 【請求項７】 前記判定更新手段は、エンジンの始動が
   失敗したことが検知されたときには、前記カウント値を
   クリアーするようにされていることを特徴とする請求項
   １ないし６のいずれかに記載の車載バッテリーの劣化状
   態判定装置。
8. 【請求項８】 前記判定更新手段は、エンスト時に前記
   カウント値をクリアーするようにされていることを特徴
   とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の車載バッ
   テリーの劣化状態判定装置。
9. 【請求項９】 前記リセット値Ｖｂは、前記所定値Ｖａ
   より低い値に設定されていることを特徴とする請求項４
   ないし８のいずれかに記載の車載バッテリーの劣化状態
   判定装置。
10. 【請求項１０】 前記所定値Ｕａと所定値Ｕｂとが異な
    る値に設定されていることを特徴とする請求項４ないし
    ９のいずれかに記載の車載バッテリーの劣化状態判定装
    置。
11. 【請求項１１】 前記第１の検出手段は、エンジン回転
    数を検出する回転数センサとされ、前記低電圧カウンタ
    は、エンジン回転数が所定値Ｎａより低いときのみ、カ
    ウントアップを行うようにされていることを特徴とする
    請求項２乃至１０のいずれか一項に記載の車載バッテリ
    ーの劣化状態判定装置。
12. 【請求項１２】 前記第２に検出手段は、エンジンの冷
    却水温を検出する水温センサとされ、前記低電圧カウン
    タは、冷却水温が所定値Ｔａ以上のときのみ、カウント
    アップを行うようにされていることを特徴とする請求項
    ２乃至１１のいずれか一項に記載の車載バッテリーの劣
    化状態判定装置。