JP2010188749A - バッテリ充電量管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】充電受入れ性能が良いバッテリを前提とした車両にて、充電受入れ性能が一般的なバッテリに交換した場合に生じる発熱による損失や充電不足である。
【解決手段】バッテリ電力で保持される情報が失われていることでバッテリが初めて接続されたことを検出して、内燃機関を始動する時のバッテリ電圧，電流により放電の内部抵抗を、始動後の充電電圧，電流により充電の内部抵抗を算出して、アイドルストップの可否判断や、充電電圧の設定をする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、アイドルストップを実施する車両に使用するバッテリ充電量管理装置が使用するバッテリ基準特性に関する。

内燃機関の燃料消費量及び排気の低減を目的として、アイドルストップを実施する車両がある。アイドルストップ中や内燃機関始動時に放電したバッテリは、車両減速時のエネルギーで発電機を駆動して充電する。新品バッテリの基準特性を持ち、バッテリ劣化を考慮して内燃機関を始動する毎のバッテリ電圧，電流により基準特性を補正することは知られている。

特開２００７−２６９０５１号公報

本発明が解決しようとする課題は、充電受入れ性能が良いバッテリを前提とした車両にて、充電受入れ性能が一般的なバッテリに交換した場合に生じる発熱による損失や充電不足である。

バッテリ電力で保持される情報が失われていることでバッテリが初めて接続されたことを検出して、内燃機関を始動する時のバッテリ電圧，電流により放電の内部抵抗を、始動後の充電電圧，電流により充電の内部抵抗を算出して、アイドルストップの可否判断や、充電電圧の設定をするバッテリ充電量管理装置。

本発明によれば、使用者が交換したバッテリ特性に合った発電制御により、燃料消費を必要最小にできるとともに、バッテリ電力不足による内燃機関の再始動性悪化を防ぐことができる。

本発明の一実施形態に係る内燃機関の運転制御装置を示す概略構成図。 本発明の一実施形態に係る内燃機関の運転制御方法の概要を示すフローチャート。 本発明の一実施形態に係る発電系制御の処理の概要を示すフローチャート。 本発明の一実施形態に係るバッテリの開放端電圧特性。

本発明による運転制御装置と適用される内燃機関の一実施形態を、図を参照して説明する。

図１において、内燃機関１は、例えば自動車に搭載されるエンジン１であり、以下の説明では、内燃機関１をエンジン１と表記することもある。エンジン１は、回転検出装置，水温検出装置，空気流量装置，燃料噴射装置，点火装置などを有し、エンジン１の運転制御装置２であるＥＣＭ（運転制御装置）２の指令で運転する。

ＥＣＭ２は、スタートスイッチ３の信号でエンジン１を始動し、アクセルペダル４の操作に応じたトルクが出るようにエンジン１を制御する。

バッテリ５に設けた電流，電圧，温度を検出するバッテリセンサ６よりバッテリ５の状態を検出して、エンジン１で駆動する発電手段７であるオルタネータ７に発電電圧の指示を出す。

ＥＣＭ２は、ヘッドライトやリアウィンドウ熱線などの電気負荷８の作動スイッチ信号情報より電気負荷の大きさを算出し、バッテリ５の状態と比較して、アイドリングストップが可能か判断する。

ＥＣＭ２は、ブレーキペダル９を踏込み、変速機１０を制御するＡＴＣＵ１１から通信手段のＣＡＮ１２を経由して得る車速が０で、アイドリングストップ可能な電気負荷の場合、アイドリングストップを判定し、燃料噴射装置へ燃料カット指示してエンジン１を停止する。ＡＴＣＵ１１は、シフトレバー１３や通信手段のＣＡＮ１２を経由して得るＥＣＭ２からの情報により変速比の指令を算出する。

図２により、本発明のＥＣＭ２における制御フローについて説明する。

本実施の形態では、１０ミリ秒毎に起動して実行する。

入力処理（ステップ１００）では、スタートスイッチ３，アクセルペダル４，バッテリセンサ６，電気負荷８，ブレーキペダル９の信号を取込む。

発電系制御（ステップ１０１）の処理を図３に示す。

放電設定済（ステップ２００）は、バッテリ５の放電抵抗値を算出して設定が済んでいるか判断する。ステップ２００が偽の場合は、始動済（ステップ２０１）にて、スタートスイッチ３の信号でエンジン１を始動させているか判断する。ステップ２０１が真の場合は、エンジン１を始動させたときにバッテリセンサ６にて検出した電圧，電流より放電抵抗設定（ステップ２０２）にて求めた放電抵抗値を、バッテリ５を接続している間は動作するメモリに記憶する。なお、放電抵抗は、図４のように充電量ＳＯＣにて決まるスタートスイッチ３をオンした時の電圧ＯＣＶとスタータ１４に電流を流しているときの電圧の差を電流で割って算出する。

ステップ２００が真の場合は、充電設定済（ステップ２０３）にて、充電抵抗値を算出して設定が済んでいるか判断する。ステップ２０３が偽の場合は、３０Ｓ発電（ステップ２０４）にて、オルタネータ７で最大電圧により３０秒以上発電したか判断する。ステップ２０４が偽の場合は、最大発電電圧（ステップ２０５）にて発電電圧指令を最大発電電圧に設定する。ステップ２０４が真の場合は、最大発電電圧（たとえば、１４.５Ｖ）で充電を始めてから、５秒，１０秒，３０秒におけるバッテリセンサ６にて検出した電圧および電流より、充電抵抗設定（ステップ２０６）にて充電抵抗値を算出し、バッテリ５を接続している間は動作するメモリに記憶する。なお、充電抵抗は、図４のように充電量ＳＯＣにて決まるスタートスイッチ３をオンした時の電圧ＯＣＶと最大発電電圧の差を電流で割って算出する。

ステップ２０３が真の場合は、記憶している充電抵抗値に合わせ、発電電圧演算（ステップ２０７）にて、オルタネータ７へ指令する発電電圧を演算する。ここで、充電抵抗値が小さいほど充電電流を増やせるため、減速エネルギーが利用できるように発電する空気流量を少量の範囲に制限する。

図２の制御フローのＩ／Ｓ制御（ステップ１０２）に戻る。

Ｉ／Ｓ制御（ステップ１０２）では、発電系制御（ステップ１０１）で算出した放電抵抗と充電状態より再始動可能と判断し、また、電気負荷を少なく、ブレーキペダル９が踏まれ、車速が０の場合に実行する燃料カットによるアイドルストップ指示や、スタータ１４を使ったエンジン１の再始動指示をする。放電抵抗が大きいほど、バッテリ５ほど再始動の可能性判断基準となる充電状態は高くなる。

入力処理（ステップ１００）で取込んだ情報およびＩ／Ｓ判定（ステップ１０２）に基づき、空気系制御（ステップ１０３）ではスロットル開度を調節して空気量、噴射系制御（ステップ１０４）ではインジェクタ噴射時間にて燃料噴射量、点火系制御（ステップ１０５）ではプラグ点火タイミングなどを最適に制御する。

ＣＡＮ通信処理（ステップ１０６）では、ＡＴＣＵ１１から車速情報を受信するなどの情報送受信をＣＡＮ通信にて行う。

１ 内燃機関，エンジン
２ ＥＣＭ
３ スタートスイッチ
４ アクセルペダル
５ 蓄電手段
６ バッテリセンサ
７ 発電手段
８ 電気負荷
９ ブレーキペダル
１０ 変速機
１１ ＡＴＣＵ
１２ ＣＡＮ
１３ シフトレバー
１４ スタータ

Claims (3)

1. 内燃機関，内燃機関により駆動する発電手段，バッテリ基準特性により発電手段の出力を制御してバッテリを充電する車両のバッテリ充電量管理装置において、バッテリ接続後、バッテリ電圧を計測し、さらに、最初に内燃機関を始動する時、および、始動後の充電電圧，電流によりバッテリ基準特性を算出するバッテリ充電量管理装置。
2. 請求項１のバッテリ充電量管理装置において、バッテリ基準特性により内燃機関を停止するアイドルストップの可否判断をするバッテリ充電量管理装置。
3. 請求項１のバッテリ充電量管理装置において、バッテリ基準特性により、発電制御する空気流量範囲を判断するバッテリ充電量管理装置。

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