JP2009255742A - Battery state determination device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載される電池状態判定装置に関し、より特定的には、車両に搭載されたバッテリの状態を判定する電池状態判定装置に関する。 The present invention relates to a battery state determination device mounted on a vehicle, and more specifically to a battery state determination device that determines a state of a battery mounted on a vehicle.
従来、車両のエンジンを始動するためのスタータが搭載されている。スタータは、車両に搭載されたバッテリから駆動のための電力が供給される。また、車両のエンジンの動作等を制御するためのECU(Electronic Control Unit:電子制御装置)や、スタータの駆動をON/OFFするスタータリレーを制御するためのECUが、それぞれ動作するための電力も、上記バッテリから供給されている。 Conventionally, a starter for starting a vehicle engine is mounted. The starter is supplied with electric power for driving from a battery mounted on the vehicle. In addition, electric power for operating the ECU (Electronic Control Unit) for controlling the operation of the engine of the vehicle and the ECU for controlling the starter relay for turning on / off the starter is also provided. , Supplied from the battery.
ここで、車両に搭載されるスタータは、停止状態にあるエンジンを回転させて始動させる電動機であり、エンジンを回転させるために大きな起動電流を有する。したがって、スタータの駆動の際にバッテリの電圧降下が大きい場合、スタータの作動不良が生じることがあった。 Here, the starter mounted on the vehicle is an electric motor that rotates and starts an engine in a stopped state, and has a large starting current for rotating the engine. Therefore, if the battery voltage drop is large when the starter is driven, the starter may malfunction.
このようなスタータの作動不良を防止するために、バッテリの劣化状態を判定する装置が開発されている。例えば、図5に示すように、スタータを起動および作動させる際のバッテリ電圧を監視して、当該バッテリ電圧が閾値より低下した場合にバッテリが劣化していると判定する方法がある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1で開示された電池状態安定装置では、エンジン始動時のバッテリの最低電圧値を検出して記憶し、上限電圧値以上および下限電圧値以下の電圧値を除いた最低電圧値を用いて、バッテリ劣化状態を判定している。
ここで、図5に示すように、スタータを起動および作動させる際のバッテリ電圧が上記ECUの最低作動電圧(ECUリセット電圧)より低下した場合、上記判定をするための機器自体が作動停止してその監視履歴がリセットされてしまうことがある。この場合、上記劣化判定を行うECUは、リセット後に検出されたバッテリ電圧を用いて劣化状態を判定することになるが、当該ECUが停止中に生じたバッテリ電圧を監視できず、当該ECUが停止前に記憶していたバッテリ電圧の履歴も消えてしまう。したがって、上記ECUは、リセット後に検出したバッテリ電圧を用いてバッテリ劣化を判定することになり、正しいバッテリ最低電圧値を用いた判定ができない。例えば、図5の例では、正しいバッテリ最低電圧値が電圧Vmintであるが、上記ECUは、再起動後に検出したバッテリ最低電圧Vminfを用いてバッテリの劣化判定を行うことになる。 Here, as shown in FIG. 5, when the battery voltage at the time of starting and operating the starter is lower than the minimum operating voltage (ECU reset voltage) of the ECU, the device itself for making the determination is stopped. The monitoring history may be reset. In this case, the ECU that performs the deterioration determination determines the deterioration state using the battery voltage detected after the reset. However, the ECU cannot monitor the battery voltage generated while the ECU is stopped, and the ECU stops. The battery voltage history previously stored is also erased. Therefore, the ECU determines the battery deterioration using the battery voltage detected after the reset, and cannot make a determination using the correct battery minimum voltage value. For example, in the example of FIG. 5, the correct battery minimum voltage value is the voltage Vmint, but the ECU performs battery deterioration determination using the battery minimum voltage Vminf detected after restart.
また、上記ECUが停止前にバッテリが劣化していることを判定したとしても、上記リセットによってその判定履歴も消えてしまうこともある。 Even if the ECU determines that the battery has deteriorated before the stop, the determination history may also disappear due to the reset.
一方、上記特許文献1で開示された電池状態安定装置では、ECUがリセットする前のデータを保持するために不揮発性メモリを使用しているが、当該不揮発性メモリを使用することによってコストアップとなってしまう。 On the other hand, in the battery state stabilizing device disclosed in Patent Document 1, a non-volatile memory is used to hold data before the ECU is reset. However, using the non-volatile memory increases the cost. turn into.
それ故に、本発明の目的は、バッテリ劣化の判定を低コストで実現することができる電池状態判定装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a battery state determination device capable of determining battery deterioration at low cost.
上記のような目的を達成するために、本発明は、以下に示すような特徴を有している。
第1の発明は、車両に搭載されたバッテリの状態を判定する電池状態判定装置である。電池状態判定装置は、スタータ駆動状態検出手段および判定手段を備える。スタータ駆動状態検出手段は、車両に搭載されたスタータの駆動状態を検出する。判定手段は、電池状態判定装置の起動時におけるスタータ駆動状態検出手段の駆動状態の検出結果に基づいて、バッテリの劣化状態を判定する。
In order to achieve the above object, the present invention has the following features.
1st invention is a battery state determination apparatus which determines the state of the battery mounted in the vehicle. The battery state determination device includes a starter drive state detection unit and a determination unit. The starter drive state detection means detects the drive state of the starter mounted on the vehicle. The determination means determines the deterioration state of the battery based on the detection result of the drive state of the starter drive state detection means when the battery state determination device is activated.
第2の発明は、上記第1の発明において、判定手段は、電池状態判定装置が起動した時点において、スタータ駆動状態検出手段によってスタータが駆動していることが検出されたとき、バッテリが劣化していると判定する。なお、判定手段は、電池状態判定装置が起動した時点において、スタータ駆動状態検出手段によってスタータが駆動していることが1回検出されたとき、即時にバッテリが劣化していると判定してもかまわない。また、判定手段は、電池状態判定装置が起動した時点において、スタータ駆動状態検出手段によってスタータが駆動していることが複数回検出されたとき、バッテリが劣化していると判定してもかまわない。さらに、判定手段は、電池状態判定装置が起動した時点において、スタータ駆動状態検出手段によってスタータが駆動していることが、予め定められた時間内に連続して検出されたとき、バッテリが劣化していると判定してもかまわない。 In a second aspect based on the first aspect, when the battery state determination device is activated, the determination means detects that the starter is driven by the starter drive state detection means. It is determined that The determination means may determine that the battery has deteriorated immediately when the starter drive state detection means detects that the starter is driven once at the time when the battery state determination device is activated. It doesn't matter. The determination unit may determine that the battery has deteriorated when the starter driving state detection unit detects that the starter is driven a plurality of times when the battery state determination device is activated. . Further, the determining means is configured such that when the starter driving state detecting means detects that the starter is continuously driven within a predetermined time when the battery state determining device is activated, the battery deteriorates. You may decide that
第3の発明は、上記第1または第2の発明において、スタータ駆動状態検出手段は、スタータに備えられるモータにバッテリからの電力を供給する電力供給ラインを開閉するスタータモータの作動状態を検出することによって、スタータの駆動状態を検出する。判定手段は、電池状態判定装置が起動した時点において、スタータ駆動状態検出手段によってスタータリレーの状態が閉状態であることが検出されたとき、バッテリが劣化していると判定する。 According to a third aspect, in the first or second aspect, the starter drive state detection means detects an operation state of the starter motor that opens and closes a power supply line that supplies power from the battery to the motor provided in the starter. Thus, the driving state of the starter is detected. The determination means determines that the battery has deteriorated when the starter driving state detection means detects that the starter relay is in the closed state at the time when the battery state determination device is activated.
第4の発明は、上記第1または第2の発明において、バッテリ電圧検出手段を、さらに備える。バッテリ電圧検出手段は、バッテリの出力電圧を検出する。判定手段は、電池状態判定装置が起動した時点においてスタータ駆動状態検出手段によってスタータが停止していることが検出され、かつ、スタータが駆動している期間において検出されたバッテリの最低出力電圧が予め定められた閾値より大きい場合、バッテリが劣化していないと判定する。 According to a fourth invention, in the first or second invention, the battery voltage detecting means is further provided. The battery voltage detection means detects the output voltage of the battery. The determination means detects that the starter is stopped by the starter drive state detection means when the battery state determination device is activated, and the minimum output voltage of the battery detected during the period when the starter is driven If it is greater than the predetermined threshold, it is determined that the battery has not deteriorated.
第5の発明は、上記第1または第2の発明において、スタータ駆動状態検出手段は、スタータの駆動を制御する制御装置からスタータ駆動中であるか否かが区別できる制御データを取得し、当該制御データに基づいてスタータの駆動状態を検出する。判定手段は、電池状態判定装置が起動した時点において、スタータ駆動状態検出手段によってスタータが駆動中であることが検出されたとき、バッテリが劣化していると判定する。 In a fifth aspect based on the first or second aspect, the starter drive state detection means obtains control data for distinguishing whether or not the starter is being driven from a control device that controls the starter drive. Based on the control data, the driving state of the starter is detected. The determination means determines that the battery has deteriorated when the starter drive state detection means detects that the starter is being driven at the time when the battery state determination device is activated.
上記第1の発明によれば、電池状態判定装置の起動時おけるスタータの駆動状態に基づいて、当該駆動期間中における電池状態判定装置の停止有無が推定できるため、当該電池状態判定装置の作動電力やスタータの駆動電力を供給するバッテリの状態を判定することができる。このような判定を行うことによって、バッテリが劣化状態であっても常に電池状態判定装置の動作保証電圧を満たすことを確保するようなハードウエア構成が不要となり、コスト低減が期待できる。また、バッテリの状態判定においては、電池状態判定装置が停止する前の情報を記憶してリセット後にも用いることが不要であるため、高価な不揮発性メモリを使用する必要はなく、コスト低減が期待できる。 According to the first aspect, since it is possible to estimate whether or not the battery state determination device is stopped during the driving period based on the drive state of the starter when the battery state determination device is activated, the operating power of the battery state determination device is And the state of the battery supplying the drive power for the starter can be determined. By making such a determination, a hardware configuration that ensures that the operation guarantee voltage of the battery state determination device is always satisfied even when the battery is in a deteriorated state becomes unnecessary, and cost reduction can be expected. In addition, in the battery state determination, it is not necessary to store the information before the battery state determination device is stopped and use it after resetting. Therefore, it is not necessary to use an expensive nonvolatile memory, and cost reduction is expected. it can.
上記第2の発明によれば、電池状態判定装置の起動した時点においてスタータが駆動している状態である場合、電池状態判定装置が停止して再起動したとみなすことができるため、容易に当該電池状態判定装置の作動電力を供給するバッテリが劣化していると判断することができる。 According to the second aspect of the present invention, when the starter is driven at the time when the battery state determination device is activated, the battery state determination device can be regarded as being stopped and restarted. It can be determined that the battery that supplies the operating power of the battery state determination device has deteriorated.
上記第3の発明によれば、スタータに備えられたモータを駆動/停止するためのスタータリレーの開閉状態を検出することによって、容易にスタータの駆動状態を検出することができる。 According to the third aspect, it is possible to easily detect the driving state of the starter by detecting the open / closed state of the starter relay for driving / stopping the motor provided in the starter.
上記第4の発明によれば、バッテリ最低電圧を監視することによるバッテリ状態の判定を行いながら、スタータ駆動中に電池状態判定装置が停止して再起動した場合のバッテリ状態の判定も行うことができ、これらの電池状態判定機能を低コストで実現することができる。 According to the fourth aspect of the invention, it is possible to determine the battery state when the battery state determination device is stopped and restarted while the starter is being driven while determining the battery state by monitoring the minimum battery voltage. These battery state determination functions can be realized at low cost.
上記第5の発明によれば、スタータの駆動を制御する制御装置から制御データを取得することによって、容易にスタータの駆動状態を検出することができる。 According to the fifth aspect, the starter drive state can be easily detected by acquiring control data from the control device that controls the starter drive.
以下、図1を参照して、本発明の一実施形態に係る電池状態判定装置を含む電力供給システムについて説明する。典型的には、当該電池状態判定装置は、車両が停車した際に自動的に車両のエンジンを停止させる、いわゆるアイドリングストップ機構付き車両に搭載される。例えば、上記アイドリングストップ機構は、信号待ち等で車両が停車した際、ドライバがギアをニュートラルに入れてクラッチペダルから足を離すとエンジンを自動停止させ、ニュートラルで再びクラッチを踏むとエンジンを自動的に再始動させる。なお、図1は、当該電池状態判定装置を含む電力供給システムの構成の一例を示す概略構成図である。 Hereinafter, with reference to FIG. 1, a power supply system including a battery state determination device according to an embodiment of the present invention will be described. Typically, the battery state determination device is mounted on a vehicle with a so-called idling stop mechanism that automatically stops the engine of the vehicle when the vehicle stops. For example, the idling stop mechanism automatically stops the engine when the vehicle stops due to a signal, etc., when the driver puts the gear in neutral and removes the foot from the clutch pedal. To restart. FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a configuration of a power supply system including the battery state determination device.
図1において、当該電池状態判定装置を含む電力供給システムは、ECU(Electronic Control Unit:電子制御装置)1、スタータ2、バッテリ3、およびスタータスイッチ4を備えている。当該電力供給システムでは、バッテリ3に蓄電している電力がECU1およびスタータ2に供給される。なお、上述したアイドリングストップ機構付き車両ではエンジン始動用の制御装置を介してスタータを駆動することがあり、当該制御装置が運転者の操作によってエンジン始動/停止したり、車両の状態に応じて自動的に始動/停止したりするが、当該制御装置の図示は省略する。
In FIG. 1, the power supply system including the battery state determination device includes an ECU (Electronic Control Unit) 1, a
バッテリ3は、オルタネータ(図示せず)が発電した電力を蓄電し、蓄電した電力をECU1およびスタータ2にそれぞれ供給する蓄電装置である。バッテリ3は、例えば約12Vを定格電圧とする鉛蓄電池が用いられるが、他の二次電池(例えば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等)が用いられてもかまわない。
The
スタータ2は、停止状態にあるエンジンを回転させて始動させる電動機であり、例えば定格電圧が約12Vで動作する電気負荷である。スタータ2は、スタータリレー21およびモータ22を備えている。スタータリレー21は、モータ22の駆動をON/OFFするためのリレーであり、その内部にコイルおよびメインスイッチを備えている。そして、スタータリレー21は、上記コイルが通電されたとき(例えば、スタータ2のS端子への通電)上記メインスイッチをONして、バッテリ3からモータ22への電力供給ラインを接続(例えば、スタータ2のB端子〜M端子間を接続)する。したがって、スタータリレー21がONされた場合(すなわち、導通状態)、バッテリ3からの電力がモータ22に供給される。つまり、モータ22は、スタータリレー21を介して、バッテリ3の正極端子と接続される。また、スタータリレー21の上記コイル通電用端子(例えば、スタータ2のS端子)は、スタータスイッチ4を介して、バッテリ3の正極端子と接続される。なお、スタータリレー21は、モータ22を含むスタータ2とは別体で構成されることもある。
The
スタータスイッチ4は、車両のエンジンを始動する場合に閉状態にされて、スタータ2が駆動する。例えば、アイドリングストップ機構付き車両の場合、エンジン始動用の制御装置によってスタータスイッチ4のON/OFFが制御される。
The starter switch 4 is closed when the vehicle engine is started, and the
ECU1は、CPU(Central Processing Unit:中央処理装置)を含んだ制御装置であり、バッテリ3の出力電圧(バッテリ電圧)および/またはECU1起動時のスタータ2の状態に基づいて、バッテリ3の劣化状態を判定する。例えば、ECU1は、スタータ2のモータ22の入力電圧(図示A点の電圧)やスタータリレー21の上記コイル通電用端子の入力電圧(図示B点の電圧)を監視することによって、スタータ2が駆動状態か否かを判断する。具体的には、スタータ2のモータ22の入力電圧がモータ22を駆動可能なバッテリ電圧を示す場合、ECU1は、スタータ2が駆動している状態であると判断できる。また、スタータ2のモータ22の入力電圧が0Vを示す場合、ECU1は、スタータ2が停止している状態であると判断できる。さらに、スタータリレー21の上記コイル通電用端子の入力電圧がスタータリレー21のメインスイッチをONできるバッテリ電圧を示す場合、ECU1は、スタータ2が駆動している状態であると判断できる。また、スタータリレー21の上記コイル通電用端子の入力電圧が0Vを示す場合、ECU1は、スタータ2が停止している状態であると判断できる。
The ECU 1 is a control device including a CPU (Central Processing Unit), and is based on the output voltage (battery voltage) of the
そして、ECU1は、ECU1の起動時点においてスタータ2が駆動している状態にあるか否かに基づいて、バッテリ3の劣化状態を判定する。また、ECU1は、エンジン始動時のバッテリ最低電圧を監視し、当該バッテリ最低電圧が閾値以下であるか否かに基づいて、バッテリ3の劣化状態を判定する。また、バッテリ電圧を検出する機能は、ECU1に内蔵されていてもいいし、ECU1とは別に設けられてもかまわない。なお、ECU1が、本発明の電池状態判定装置の一例に相当する。
Then, the ECU 1 determines the deterioration state of the
次に、図2〜図4を参照して、電池状態判定装置の動作について説明する。なお、図2は、ECU1がリセットしない状態におけるバッテリ劣化判定動作の一例を示すタイミングチャートである。図3は、ECU1がリセットした状態におけるバッテリ劣化判定動作の一例を示すタイミングチャートである。図4は、ECU1のバッテリ劣化判定動作の一例を示すフローチャートである。 Next, the operation of the battery state determination device will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a timing chart showing an example of the battery deterioration determination operation in a state where the ECU 1 is not reset. FIG. 3 is a timing chart showing an example of the battery deterioration determination operation in a state where the ECU 1 is reset. FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of the battery deterioration determination operation of the ECU 1.
図2において、車両のドライバがキー操作や電子キーが照合された後にエンジンスイッチを押下することによって、車両がイグニッション(IG)ON状態となったとき、ECU1も起動して作動を開始する(図示矢印C)。そして、車両のドライバの操作やエンジン始動用の制御装置の制御によって、スタータ2が駆動(スタータリレー21がON)してエンジンのクランキングが開始される(図示時点D)。その後、車両のドライバの操作やエンジン始動用の制御装置の制御によって、スタータ2が停止(スタータリレー21がOFF)してエンジンのクランキングが終了する(図示時点E)。
In FIG. 2, when the vehicle driver turns on the ignition (IG) by pressing the engine switch after the key operation or the electronic key is collated, the ECU 1 is also activated to start operation (illustration). Arrow C). Then, the
上記クランキング期間(図示時点D〜時点Eの期間)は、停止状態にあるエンジンを回転させて始動させるモータ22が駆動し、エンジンを回転させるために大きな起動電流を有するため、バッテリ3の電圧降下が生じる。図2に示した一例では、上記クランキング期間におけるバッテリ電圧が、ECU1の作動停止する電圧(ECUリセット電圧)より高いレベルを保っているものの、バッテリ3が劣化していると判断するための閾値より低いレベル(バッテリ最低電圧Vmin)まで電圧降下した例を示している。この場合、ECU1は、バッテリ最低電圧Vminが上記閾値以下であることに基づいて、バッテリ3が劣化していると判定する。
In the cranking period (the period from the time point D to the time point E in the figure), the
図3において、上述した図2と同様に、車両のドライバがキー操作や電子キーが照合された後にエンジンスイッチを押下することによって、車両がイグニッション(IG)ON状態となったとき、ECU1も起動して作動を開始する(図示矢印F)。そして、車両のドライバの操作やエンジン始動用の制御装置の制御によって、スタータ2が駆動(スタータリレー21がON)してエンジンのクランキングが開始される(図示時点G)。その後、車両のドライバの操作やエンジン始動用の制御装置の制御によって、スタータ2が停止(スタータリレー21がOFF)してエンジンのクランキングが終了する(図示時点J)。
In FIG. 3, as in FIG. 2 described above, the ECU 1 is also activated when the vehicle is in an ignition (IG) ON state by pressing the engine switch after the vehicle driver has collated the key operation or electronic key. The operation is started (arrow F in the figure). Then, the
しかしながら、図3に示した一例では、上記クランキング期間におけるバッテリ電圧が、ECUリセット電圧より低いレベルまで電圧降下しているため、ECU1が上記クランキング期間中に作動停止して再起動している。具体的には、バッテリ電圧がECUリセット電圧より低いレベルまで電圧降下した時点(図示時点H)でECU1が停止する。そして、バッテリ電圧がECU1の再起動が可能となる電圧まで上昇した時点(図示時点I)でECU1がリセットした状態で再起動する。そして、ECU1は、ECU1再起動時にスタータ2が駆動している状態にあることを検出することによって、上記クランキング期間におけるバッテリ電圧の電圧降下によってECU1が一度停止してリセットしたとみなすことができる。したがって、ECU1は、再起動時(つまり、図示時点I)にスタータ2が駆動している状態にある場合(図示矢印K)、バッテリ3が劣化していると判定する。
However, in the example shown in FIG. 3, since the battery voltage in the cranking period has dropped to a level lower than the ECU reset voltage, the ECU 1 is stopped and restarted during the cranking period. . Specifically, the ECU 1 stops when the battery voltage drops to a level lower than the ECU reset voltage (time point H in the figure). Then, when the battery voltage rises to a voltage at which the ECU 1 can be restarted (illustration time I), the ECU 1 is restarted in a reset state. The ECU 1 detects that the
次に、図4を参照して、ECU1のバッテリ劣化判定動作の一例について説明する。図4において、ECU1は、ECU1の起動時にスタータ2が駆動状態であるか否かを判断する(ステップS51)。例えば、ECU1は、スタータ2のモータ22の入力電圧(図1のA点の電圧)やスタータリレー21のコイル通電用端子の入力電圧(図1のB点の電圧)が、スタータ2を駆動状態とする電圧以上であるか否かを判定することによって、スタータ2が駆動している状態か否かを判断する。そして、ECU1は、スタータ2が停止状態である場合、次のステップS52に処理を進める。一方、ECU1は、スタータ2が駆動している状態である場合、次のステップS60に処理を進める。なお、上述したバッテリ電圧の電圧降下によって、後述する各ステップの動作中にECU1の作動が停止してECU1が再起動した場合、当該ECU1の再起動時も上記ステップS51から動作が開始されるものとする。
Next, an example of the battery deterioration determination operation of the ECU 1 will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the ECU 1 determines whether or not the
ステップS52において、ECU1は、スタータ2の駆動が開始されたか否かを判断する。なお、ECU1が行うスタータ2の駆動判定方法は、上記ステップS51と同様であるため詳細な説明を省略する。そして、ECU1は、スタータ2の駆動が開始された場合、次のステップS53に処理を進める。一方、ECU1は、スタータ2が停止中である場合、次のステップS62に処理を進める。
In step S52, the ECU 1 determines whether or not the drive of the
ステップS53において、ECU1は、所定のメモリに記憶している最低電圧Vminを初期化して、次のステップに処理を進める。例えば、ECU1は、最低電圧Vminを後述する閾値より大きな電圧(例えば、12V)に初期化する。 In step S53, the ECU 1 initializes the minimum voltage Vmin stored in a predetermined memory, and proceeds to the next step. For example, the ECU 1 initializes the minimum voltage Vmin to a voltage (for example, 12 V) that is higher than a threshold that will be described later.
次に、ECU1は、バッテリ3の出力電圧(バッテリ電圧V)を検出し(ステップS54)、検出したバッテリ電圧Vが上記メモリに記憶している最低電圧Vminより小さいか否かを判断する(ステップS55)。そして、ECU1は、検出したバッテリ電圧Vが上記メモリに記憶している最低電圧Vminより小さい場合、上記ステップS54で検出したバッテリ電圧Vを用いて上記メモリに記憶されている最低電圧Vminを更新して(ステップS56)、次のステップS57に処理を進める。一方、ECU1は、検出したバッテリ電圧Vが上記メモリに記憶している最低電圧Vmin以上である場合、そのまま次のステップS57に処理を進める。 Next, the ECU 1 detects the output voltage (battery voltage V) of the battery 3 (step S54), and determines whether or not the detected battery voltage V is smaller than the minimum voltage Vmin stored in the memory (step S54). S55). When the detected battery voltage V is smaller than the minimum voltage Vmin stored in the memory, the ECU 1 updates the minimum voltage Vmin stored in the memory using the battery voltage V detected in step S54. (Step S56), the process proceeds to the next step S57. On the other hand, when the detected battery voltage V is equal to or higher than the minimum voltage Vmin stored in the memory, the ECU 1 proceeds to the next step S57 as it is.
ステップS57において、スタータ2の駆動が終了したか否かを判断する。なお、ECU1が行うスタータ2の駆動判定方法は、上記ステップS51と同様であるため詳細な説明を省略する。そして、ECU1は、スタータ2の駆動が継続している場合、上記ステップS54に戻って処理を繰り返す。一方、ECU1は、スタータ2の駆動が終了した場合、次のステップS58に処理を進める。
In step S57, it is determined whether or not the
ステップS58において、ECU1は、上記メモリに記憶されている最低電圧Vminが、バッテリ3の劣化を判定するために予め設定された閾値以下であるか否かを判断する。そして、ECU1は、最低電圧Vminが閾値より大きい場合、次のステップS59に処理を進める。一方、ECU1は、最低電圧Vminが閾値以下の場合、次のステップS60に処理を進める。なお、上記ステップS58で用いる閾値は、バッテリ最低電圧を用いてバッテリ3の劣化有無を判定するための値であり、バッテリ3の仕様、スタータ2の仕様、車両に搭載された電気負荷の仕様等に基づいて、搭載される車両に応じて適宜設定すればよい。
In step S58, the ECU 1 determines whether or not the minimum voltage Vmin stored in the memory is equal to or lower than a threshold value set in advance to determine the deterioration of the
ステップS59において、ECU1は、バッテリ3が劣化していないと判定し、上記ステップS52に戻って処理を繰り返す。ここで、上記ステップS59が実行される条件は、ECU1起動時にスタータ2が駆動している状態ではなく(ステップS51でNo)、かつ、スタータ2が駆動している期間におけるバッテリ電圧が閾値より大きい場合(ステップS58でNo)であり、このような条件を満足する場合にバッテリ3が劣化していないと判断されることになる。
In step S59, the ECU 1 determines that the
一方、ステップS60において、ECU1は、バッテリ3が劣化していると判定し、次のステップに処理を進める。ここで、上記ステップS60が実行される条件は、ECU1起動時にスタータ2が駆動している状態にある(ステップS51でYes;図3の矢印K)、または、スタータ2が駆動している期間におけるバッテリ電圧が閾値以下である場合(ステップS58でYes;図2の時点E)であり、このような条件に該当する場合にバッテリ3が劣化していると判断されることになる。
On the other hand, in step S60, the ECU 1 determines that the
次に、ECU1は、バッテリ劣化処理を行い(ステップS61)、上記ステップS52に戻って処理を繰り返す。上記バッテリ劣化処理は、バッテリ3が劣化している際に行われる処理である。第1の例として、ECU1は、アイドリングストップ機構によるエンジンの自動停止を禁止する。第2の例として、ECU1は、例えば電動パワーステアリング機構のアクチュエータのアシスト力を減少させる等を行うことによって、大電力負荷が消費する電力量を低減する。第3の例として、ECU1は、車両に備えられた表示装置にバッテリ3が劣化している旨の警告表示を行ったり、車両に備えられたスピーカからバッテリ3が劣化していることを報知する警告音声を出力したりする。
Next, the ECU 1 performs battery deterioration processing (step S61), returns to step S52, and repeats the processing. The battery deterioration process is a process performed when the
上記ステップS52の処理においてスタータ2が停止中であると判定された場合、ECU1は、バッテリ劣化判定処理を終了するか否かを判断する(ステップS62)。例えば、ECU1は、車両のドライバがバッテリ劣化判定処理を終了する操作(例えば、イグニッションスイッチをOFFする操作)を行った場合、バッテリ劣化判定処理を終了すると判断する。そして、ECU1は、バッテリ劣化判定処理を継続する場合、上記ステップS52に戻って処理を繰り返す。一方、ECU1は、バッテリ劣化判定処理を終了する場合、当該フローチャートによる処理を終了する。
When it is determined in the process of step S52 that the
このように、ECU1は、起動時にスタータ2が駆動している状態である場合、ECU1がリセットしたとみなしてバッテリ3が劣化していると判断する。つまり、バッテリ3が劣化状態であっても常にECU1の動作保証電圧を満たすことを確保するようなハードウエア構成が不要となり、コスト低減が期待できる。また、上記バッテリ3の劣化判定においては、ECU1がリセットする前の情報を記憶してリセット後にも用いることが不要であるため、高価な不揮発性メモリを使用する必要はなく、コスト低減が期待できる。つまり、ECU1は、従来のバッテリ最低電圧を監視することによるバッテリ状態の判定を行いながら、ECU1がリセットした場合のバッテリ状態の判定も行うことができ、これらの電池状態判定機能を低コストで実現することができる。
As described above, when the
なお、上述した実施形態では、典型的な例として電池状態判定装置がアイドリングストップ機構付き車両に搭載される例を用いたが、本発明の電池状態判定装置は、他の仕様の車両に搭載されてもかまわない。例えば、車両のドライバのキー操作によってのみエンジンの始動/停止が可能な一般的な車両に、本発明の電池状態判定装置を搭載してもかまわない。この場合、ECU1起動時において、ドライバのキー操作によってスタータ2が駆動状態である場合、ECU1がリセットしたとみなしてバッテリ3が劣化していると判断すればよい。
In the above-described embodiment, an example in which the battery state determination device is mounted on a vehicle with an idling stop mechanism is used as a typical example. However, the battery state determination device of the present invention is mounted on a vehicle having another specification. It doesn't matter. For example, the battery state determination device of the present invention may be mounted on a general vehicle that can start / stop the engine only by key operation of the driver of the vehicle. In this case, when the
また、上述した実施形態では、スタータ2のモータ22の入力電圧(図示A点の電圧)やスタータリレー21の上記コイル通電用端子の入力電圧(図示B点の電圧)を監視することによって、スタータ2の駆動状態を判断する例を用いたが、他の方式によってスタータ2の駆動状態を判断してもかまわない。例えば、アイドリングストップ機構付き車両に搭載されているエンジン始動用の制御装置から、エンジン始動中(すなわち、スタータ駆動中)であるか否かが区別できる制御データをECU1が取得し、当該制御データに基づいてスタータ2の駆動状態を判断してもかまわない。また、上述したキー操作によってのみエンジンの始動/停止が可能な一般的な車両である場合、当該キー操作におけるキーポジションを示すキーデータをECU1が取得し、当該キーデータがスタータを駆動するキーポジションを示しているか否かに基づいてスタータ2の駆動状態を判断してもかまわない。
In the above-described embodiment, the
また、上述したバッテリ劣化判定処理においては、バッテリ最低電圧を監視することによるバッテリ3の劣化判定を、スタータ2の駆動終了時点で行っているが、他のタイミングで劣化判定を行ってもかまわない。例えば、スタータ2の駆動が終了してから所定の時間が経過したタイミングで、最低電圧Vminと閾値とを比較してバッテリ3の劣化有無を判定してもかまわない。本発明においては、バッテリ最低電圧を監視することによるバッテリ3の劣化判定は、スタータ2の駆動が終了した時点から、スタータ2の次の駆動が開始される時点またはバッテリ劣化判定処理を終了するまでの時点までに行えば、同様の劣化判定が可能になることは言うまでもない。
Further, in the battery deterioration determination process described above, the deterioration determination of the
さらに、上述したバッテリ劣化判定処理においては、バッテリ最低電圧を用いてバッテリ3の劣化判定を行う際、バッテリ3が駆動している期間における最低電圧Vminのみを記憶して閾値との比較を行ったが、最低電圧Vmin以外のバッテリ電圧の履歴も記憶して劣化判定を行ってもかまわない。例えば、バッテリ3が駆動している期間において検出した全てのバッテリ電圧の履歴を記憶しておき、当該履歴と上記閾値との比較に基づいて、バッテリ3の劣化判定を行ってもかまわない。
Furthermore, in the battery deterioration determination process described above, when determining the deterioration of the
また、ECU1は、他の制御機能を兼ね備えていてもかまわない。例えば、ECU1は、エンジンコントロールコンピュータの一機能として当該エンジンコントロールコンピュータに含まれる制御装置であってもかまわない。ここで、エンジンコントロールコンピュータとは、車両のエンジン制御を行う制御装置であり、例えば、エンジンの燃料噴射量や点火時期等を制御する電子制御装置(エンジンECU)である。本発明の電池状態判定装置は、車両に備えられている各種制御装置(ECU)の何れかの一機能として内蔵させることも可能である。 Further, the ECU 1 may have other control functions. For example, the ECU 1 may be a control device included in the engine control computer as a function of the engine control computer. Here, the engine control computer is a control device that performs engine control of the vehicle, and is, for example, an electronic control device (engine ECU) that controls the fuel injection amount and ignition timing of the engine. The battery state determination device of the present invention can be incorporated as one function of various control devices (ECUs) provided in the vehicle.
また、上述したバッテリ劣化判定処理においては、ECU1起動時にスタータ2が1回でも駆動している状態であれば、ECU1がリセットしたとみなしてバッテリ3が劣化していると判断しているが、他の判断基準によってバッテリ3の劣化判定を行ってもかまわない。例えば、ECU1起動時にスタータ2が駆動している状態であった回数が、予め定められた回数に到達した場合に、バッテリ3が劣化していると判断してもかまわない。また、ECU1起動時にスタータ2が駆動している状態となっていた現象が、予め定められた時間内に連続して発生した場合に、バッテリ3が劣化していると判断してもかまわない。
In the battery deterioration determination process described above, if the
また、上述した各電圧等は、単なる一例に過ぎず他の電圧であっても、本発明を実現できることは言うまでもない。上述した説明では、定格電圧約12Vの電力供給を想定したが、例えば、大型車等で用いられている定格電圧約24Vの電力供給を行う電力供給システムであっても、同様に本発明を適用できることは言うまでもない。 Further, it is needless to say that the above-described voltages and the like are merely examples, and the present invention can be realized with other voltages. In the above description, power supply with a rated voltage of about 12 V is assumed. However, the present invention is similarly applied to a power supply system that supplies power with a rated voltage of about 24 V used in large vehicles, for example. Needless to say, you can.
以上、本発明を詳細に説明してきたが、前述の説明はあらゆる点において本発明の例示にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。 Although the present invention has been described in detail above, the above description is merely illustrative of the present invention in all respects and is not intended to limit the scope thereof. It goes without saying that various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
本発明に係る電池状態判定装置は、バッテリ劣化の判定を低コストで実現することができ、車両に搭載されたバッテリの状態を判定する装置等に適用できる。 The battery state determination apparatus according to the present invention can realize determination of battery deterioration at low cost, and can be applied to an apparatus for determining the state of a battery mounted on a vehicle.
1…ECU
2…スタータ
21…スタータリレー
22…モータ
3…バッテリ
4…スタータスイッチ
1 ... ECU
2 ...
Claims (5)
前記車両に搭載されたスタータの駆動状態を検出するスタータ駆動状態検出手段と、
前記電池状態判定装置の起動時における前記スタータ駆動状態検出手段の前記駆動状態の検出結果に基づいて、前記バッテリの劣化状態を判定する判定手段とを備える、電池状態判定装置。 A battery state determination device for determining a state of a battery mounted on a vehicle,
Starter driving state detecting means for detecting a driving state of a starter mounted on the vehicle;
A battery state determination device, comprising: a determination unit that determines a deterioration state of the battery based on a detection result of the drive state of the starter drive state detection unit when the battery state determination device is activated.
前記判定手段は、前記電池状態判定装置が起動した時点において、前記スタータ駆動状態検出手段によって前記スタータリレーの状態が閉状態であることが検出されたとき、前記バッテリが劣化していると判定する、請求項1または2に記載の電池状態判定装置。 The starter driving state detection means detects the driving state of the starter by detecting an operating state of a starter motor that opens and closes a power supply line that supplies power from the battery to a motor provided in the starter,
The determination unit determines that the battery is deteriorated when the starter driving state detection unit detects that the starter relay is in a closed state when the battery state determination device is activated. The battery state determination device according to claim 1 or 2.
前記判定手段は、前記電池状態判定装置が起動した時点において前記スタータ駆動状態検出手段によって前記スタータが停止していることが検出され、かつ、前記スタータが駆動している期間において検出された前記バッテリの最低出力電圧が予め定められた閾値より大きい場合、前記バッテリが劣化していないと判定する、請求項1または2に記載の電池状態判定装置。 A battery voltage detecting means for detecting the output voltage of the battery;
The determination unit detects that the starter is stopped by the starter driving state detection unit at the time when the battery state determination device is activated, and the battery detected in a period during which the starter is driven The battery state determination device according to claim 1, wherein when the minimum output voltage is greater than a predetermined threshold value, the battery is determined not to be deteriorated.
前記判定手段は、前記電池状態判定装置が起動した時点において、前記スタータ駆動状態検出手段によって前記スタータが駆動中であることが検出されたとき、前記バッテリが劣化していると判定する、請求項1または2に記載の電池状態判定装置。 The starter drive state detection means obtains control data that can distinguish whether the starter is being driven from a control device that controls the drive of the starter, detects the drive state of the starter based on the control data,
The determination means determines that the battery is deteriorated when the starter drive state detection means detects that the starter is being driven at the time when the battery state determination device is activated. The battery state determination device according to 1 or 2.
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