JP2018145814A - Engine starter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジン始動時にスタータモータを駆動するエンジン始動装置に関する。 The present invention relates to an engine starter that drives a starter motor when the engine is started.
特許文献１は、エンジン始動装置を開示している。そのエンジン始動装置は、突入電流抑制回路と故障判別部を備えている。突入電流抑制回路は、バッテリとスタータモータとの間に並列接続された抵抗体とバイパスリレーを有している。エンジン始動時、バイパスリレーの常開接点が閉じられる。故障判別部は、スタータモータ作動中のバッテリの最小電圧と、常開接点を閉じる方向に動作させたときのバッテリの電圧降下量とに基づいて、突入電流抑制回路における故障発生箇所を判別する。
特許文献１に開示された先行技術によれば、突入電流抑制回路におけるバイパスリレーの固着と抵抗体の断線を判別することができる。しかしながら、当該先行技術では、抵抗体の特性が設計値からずれる「特性ズレ」を検出することはできない。抵抗体の特性ズレが発生すると、エンジン始動時にスタータモータに供給される電流を狙い通りに抑制することができなくなる。このことは、スタータモータの寿命の短縮を招く。また、抵抗体の特性ズレにより、エンジン始動時のバッテリ電圧降下が想定を上回ると、車両に搭載された電装品が動作しなくなるおそれがある。
According to the prior art disclosed in
本発明の１つの目的は、スタータモータを駆動するエンジン始動装置において、スタータモータに供給される電流を制限するための抵抗の特性ズレを検出することができる技術を提供することにある。 One object of the present invention is to provide a technique capable of detecting a resistance characteristic deviation for limiting a current supplied to a starter motor in an engine starter that drives the starter motor.
本発明の１つの観点において、エンジンを始動するためのエンジン始動装置が提供される。
エンジン始動装置は、
バッテリと、
スタータモータと、
前記バッテリと前記スタータモータとの間に直列に接続された第１抵抗及び第１スイッチを有する第１電流制限回路と、
前記バッテリと前記スタータモータとの間に直列に接続された第２抵抗及び第２スイッチを有する第２電流制限回路と、
制御装置と
を備える。
前記エンジンの冷間始動時、前記制御装置は、前記第１スイッチと前記第２スイッチの両方をＯＮする。
前記エンジンの再始動時、前記制御装置は、前記第１スイッチと前記第２スイッチの一方をＯＮし、他方をＯＦＦする。
前記バッテリから前記スタータモータに電流が流れる際の特性パラメータは、前記電流の最大値と前記バッテリの出力電圧の最低値のうち少なくとも一方を含む。
前記第１スイッチがＯＮされ前記第２スイッチがＯＦＦされたときの前記特性パラメータは、第１特性パラメータである。
前記第１スイッチがＯＦＦされ前記第２スイッチがＯＮされたときの前記特性パラメータは、第２特性パラメータである。
前記制御装置は、前記第１特性パラメータと前記第２特性パラメータを比較することによって、前記第１抵抗あるいは前記第２抵抗の特性に異常が発生しているか否かを判定する。
In one aspect of the invention, an engine starter for starting an engine is provided.
The engine starter
Battery,
A starter motor,
A first current limiting circuit having a first resistor and a first switch connected in series between the battery and the starter motor;
A second current limiting circuit having a second resistor and a second switch connected in series between the battery and the starter motor;
And a control device.
When the engine is cold started, the control device turns on both the first switch and the second switch.
When the engine is restarted, the control device turns on one of the first switch and the second switch and turns off the other.
The characteristic parameter when current flows from the battery to the starter motor includes at least one of the maximum value of the current and the minimum value of the output voltage of the battery.
The characteristic parameter when the first switch is turned on and the second switch is turned off is a first characteristic parameter.
The characteristic parameter when the first switch is turned off and the second switch is turned on is a second characteristic parameter.
The control device determines whether an abnormality has occurred in the characteristics of the first resistance or the second resistance by comparing the first characteristic parameter and the second characteristic parameter.
本発明に係るエンジン始動装置によれば、バッテリとスタータモータとの間に、第１電流制限回路と第２電流制限回路が並列に設けられている。第１電流制限回路は、スタータ電流を制限するための第１抵抗を有している。同様に、第２電流制限回路は、スタータ電流を制限するための第２抵抗を有している。第１スイッチがＯＮされ第２スイッチがＯＦＦされたときの第１特性パラメータは、第１抵抗の特性を反映している。一方、第１スイッチがＯＦＦされ第２スイッチがＯＮされたときの第２特性パラメータは、第２抵抗の特性を反映している。従って、第１特性パラメータと第２特性パラメータを比較することによって、第１抵抗あるいは第２抵抗の特性ズレが発生しているか否かを判定することができる。 According to the engine starter of the present invention, the first current limiting circuit and the second current limiting circuit are provided in parallel between the battery and the starter motor. The first current limiting circuit has a first resistor for limiting the starter current. Similarly, the second current limiting circuit has a second resistor for limiting the starter current. The first characteristic parameter when the first switch is turned on and the second switch is turned off reflects the characteristic of the first resistance. On the other hand, the second characteristic parameter when the first switch is turned off and the second switch is turned on reflects the characteristic of the second resistance. Therefore, by comparing the first characteristic parameter and the second characteristic parameter, it is possible to determine whether or not the characteristic deviation of the first resistance or the second resistance has occurred.
添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
１．エンジン始動装置の構成
図１は、本実施の形態に係るエンジン始動装置１の構成を概略的に示す回路ブロックである。エンジン始動装置１は、エンジンを始動するための装置であり、エンジン始動時にスタータモータを駆動する。図１に示されるように、エンジン始動装置１は、主な構成として、バッテリ１０、スタータモータ２０、メインリレー３０、スタータ電流制限回路４０、センサ８０、及び制御装置１００を備えている。
1. Configuration of Engine Starter FIG. 1 is a circuit block schematically showing a configuration of an
バッテリ１０は、スタータモータ２０を駆動するための電力を出力する。エンジン始動時、バッテリ１０から出力される電力がスタータモータ２０に供給されることにより、スタータモータ２０が駆動される。
The
より詳細には、バッテリ１０の出力端子はノードＮ１に接続されている。スタータモータ２０の入力端子はノードＮ２に接続されている。ノードＮ１とノードＮ２との間には、メインリレー３０が接続されている。メインリレー３０は、制御装置１００によってＯＮ／ＯＦＦ制御される。メインリレー３０がＯＮすると、バッテリ１０からスタータモータ２０に電力が供給される。
More specifically, the output terminal of the
但し、スタータモータ２０を起動する際に単純にメインリレー３０をＯＮするだけでは、突入電流がスタータモータ２０に流れ込んでしまう。スタータモータ２０の寿命を延ばすためには、スタータモータ２０の起動時にスタータモータ２０に流れ込む電流を所定値以下に制限することが望ましい。そのために、スタータ電流制限回路４０が、メインリレー３０と並列に設けられている。つまり、スタータ電流制限回路４０も、ノードＮ１とノードＮ２との間に接続されている。スタータモータ２０の起動時、メインリレー３０は一定期間ＯＦＦされ、その代わりに、このスタータ電流制限回路４０を通してバッテリ１０からスタータモータ２０に電流が流れる。
However, if the
本実施の形態では、スタータ電流制限回路４０の中にも複数の電流経路が存在する。図１に示される例では、スタータ電流制限回路４０は、第１電流経路ＣＰＡと第２電流経路ＣＰＢの２つを有している。第１電流経路ＣＰＡと第２電流経路ＣＰＢは、ノードＮ１とノードＮ２の間に並列に存在している。
In the present embodiment, there are also a plurality of current paths in the starter current limiting
より詳細には、スタータ電流制限回路４０は、第１電流経路ＣＰＡを構成する第１電流制限回路５０−Ａと、第２電流経路ＣＰＢを構成する第２電流制限回路５０−Ｂとを有している。第１電流制限回路５０−Ａと第２電流制限回路５０−Ｂは、ノードＮ１とノードＮ２との間に並列に接続されている。
More specifically, the starter current limiting
第１電流制限回路５０−Ａは、ノードＮ１とノードＮ２との間に直列に接続された第１抵抗６０−Ａ及び第１リレー７０−Ａ（第１スイッチ）を有している。第１リレー７０−Ａは、制御装置１００によってＯＮ／ＯＦＦ制御される。第１リレー７０−ＡがＯＮすると、第１電流経路ＣＰＡに電流が流れる。この通電状態は、以下「第１電流経路ＣＰＡのＯＮ状態」と呼ばれる。一方、第１リレー７０−ＡがＯＦＦすると、第１電流経路ＣＰＡに電流は流れない。この非通電状態は、以下「第１電流経路ＣＰＡのＯＦＦ状態」と呼ばれる。以下の説明において、第１リレー７０−ＡのＯＮ／ＯＦＦと第１電流経路ＣＰＡのＯＮ／ＯＦＦは等価である。
The first current limiting circuit 50-A includes a first resistor 60-A and a first relay 70-A (first switch) connected in series between the node N1 and the node N2. The first relay 70 -A is ON / OFF controlled by the
第２電流制限回路５０−Ｂは、ノードＮ１とノードＮ２との間に直列に接続された第２抵抗６０−Ｂ及び第２リレー７０−Ｂ（第２スイッチ）を有している。第２リレー７０−Ｂは、制御装置１００によってＯＮ／ＯＦＦ制御される。第２リレー７０−ＢがＯＮすると、第２電流経路ＣＰＢに電流が流れる。この通電状態は、以下「第２電流経路ＣＰＢのＯＮ状態」と呼ばれる。一方、第２リレー７０−ＢがＯＦＦすると、第２電流経路ＣＰＢに電流は流れない。この非通電状態は、以下「第２電流経路ＣＰＢのＯＦＦ状態」と呼ばれる。以下の説明において、第２リレー７０−ＢのＯＮ／ＯＦＦと第２電流経路ＣＰＢのＯＮ／ＯＦＦは等価である。
The second current limiting circuit 50-B includes a second resistor 60-B and a second relay 70-B (second switch) connected in series between the node N1 and the node N2. The second relay 70 -B is ON / OFF controlled by the
尚、第１抵抗６０−Ａの抵抗値ＲＡと第２抵抗６０−Ｂの抵抗値ＲＢは、同じであっても、互いに異なっていてもよい。好ましくは、抵抗値ＲＡと抵抗値ＲＢは同じである。 The resistance value RA of the first resistor 60-A and the resistance value RB of the second resistor 60-B may be the same or different from each other. Preferably, resistance value RA and resistance value RB are the same.
センサ８０は、バッテリ１０の出力電流及び出力電圧を測定し、測定情報を制御装置１００に送る。
The
制御装置１００は、プロセッサ、記憶装置、及び入出力インタフェースを含んでいる。この制御装置１００は、エンジン始動装置１の動作を制御する。具体的には、制御装置１００は、メインリレー３０、第１リレー７０−Ａ、及び第２リレー７０−Ｂを、それぞれ独立してＯＮ／ＯＦＦ制御する。制御装置１００は、メインリレー３０、第１リレー７０−Ａ、及び第２リレー７０−ＢをＯＮ／ＯＦＦ制御することによって、「エンジン始動処理」を行う。また、制御装置１００は、センサ８０から測定情報を受け取る。制御装置１００は、受け取った測定情報に基づいて、「異常検出処理」を行う。
The
以下、本実施の形態に係るエンジン始動処理と異常検出処理のそれぞれについて詳しく説明する。 Hereinafter, each of the engine start process and the abnormality detection process according to the present embodiment will be described in detail.
２．エンジン始動処理
図１で示されたように、本実施の形態に係るエンジン始動装置１は、メインリレー３０、第１リレー７０−Ａ、及び第２リレー７０−Ｂの三種類のリレーを有している。これら三種類のリレーのうちＯＮするものの組み合わせに依って、エンジン始動時に複数の抵抗状態（電流状態）を実現することができる。図２は、そのような複数の状態を要約的に示している。
2. Engine Start Processing As shown in FIG. 1, the
まず、第１状態では、第１リレー７０−Ａと第２リレー７０−Ｂのうち一方だけがＯＮされ、他方はＯＦＦされる。つまり、第１電流経路ＣＰＡと第２電流経路ＣＰＢのうち一方だけがＯＮされ、他方はＯＦＦされる。メインリレー３０はＯＦＦされる。この場合、バッテリ１０からスタータモータ２０に流れる電流（以下、「スタータ電流」と呼ばれる）は、比較的小さい。言い換えれば、スタータ電流の制限効果は、比較的大きい。
First, in the first state, only one of the first relay 70-A and the second relay 70-B is turned on and the other is turned off. That is, only one of the first current path CPA and the second current path CPB is turned on, and the other is turned off. The
第２状態では、第１リレー７０−Ａと第２リレー７０−Ｂの両方がＯＮされる。つまり、第１電流経路ＣＰＡと第２電流経路ＣＰＢの両方がＯＮされる。メインリレー３０はＯＦＦされる。この場合、ノードＮ１とノードＮ２との間の抵抗値は、第１状態の場合より低くなる。従って、スタータ電流は、第１状態の場合より大きくなる。言い換えれば、スタータ電流の制限効果は、第１状態の場合よりも小さくなる。
In the second state, both the first relay 70-A and the second relay 70-B are turned on. That is, both the first current path CPA and the second current path CPB are turned on. The
第３状態では、第１リレー７０−Ａと第２リレー７０−Ｂの両方がＯＦＦされる。つまり、第１電流経路ＣＰＡと第２電流経路ＣＰＢの両方がＯＦＦされる。その代わり、メインリレー３０がＯＮされる。この場合、ノードＮ１とノードＮ２との間の抵抗値は、第２状態の場合より更に低くなる。従って、スタータ電流は、第２状態の場合より更に大きくなる。
In the third state, both the first relay 70-A and the second relay 70-B are turned off. That is, both the first current path CPA and the second current path CPB are turned off. Instead, the
このように、本実施の形態によれば、スタータモータ２０に供給されるスタータ電流を３段階に調節することができる。第１〜第３状態は、状況に応じて使い分けられる。
Thus, according to the present embodiment, the starter current supplied to the
まず、スタータモータ２０の起動時、突入電流によるスタータモータ２０の寿命低下を防ぐために、スタータ電流を制限する必要がある。従って、起動時には、第１状態か第２状態のいずれかが用いられる。ここで、エンジン始動の種類としては、「冷間始動」とアイドリングストップ後の「再始動（Stop&Start）」の２種類が存在する。冷間始動時は、フリクションが大きいため、必要トルクも大きい。よって、冷間始動時は、必要トルクを確保するために、スタータ電流が比較的大きくなる第２状態が用いられる。一方、再始動時は、スタータ電流が比較的小さくなる第１状態が用いられる。再始動の頻度は高いため、大きなスタータ電流は、スタータモータ２０の寿命の短縮を招く。再始動時のスタータ電流をできるだけ小さくすることによって、スタータモータ２０の寿命を延ばすことが可能となる。
First, when the
スタータモータ２０の起動後、一定時間経過すると、突入電流のおそれは無くなり、電流制限は不要となる。従って、スタータモータ２０の起動後、一定時間が経過すると、第３状態が用いられる。
After a certain period of time has elapsed after the
図３は、本実施の形態に係るエンジン始動処理を示すフローチャートである。まず、制御装置１００は、エンジン始動要求を受け取る（ステップＳ１０）。続いて、制御装置１００は、今回のエンジン始動が冷間始動か否かを判定する（ステップＳ２０）。冷間始動か否かは、イグニッションキースイッチが操作されたか否かによって判断することができる。
FIG. 3 is a flowchart showing an engine start process according to the present embodiment. First, the
今回のエンジン始動が冷間始動の場合（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）、制御装置１００は、上記の第２状態を選択する。すなわち、制御装置１００は、第１リレー７０−Ａと第２リレー７０−Ｂの両方をＯＮし、第１電流経路ＣＰＡと第２電流経路ＣＰＢの両方をＯＮする（ステップＳ３０）。
When the current engine start is a cold start (step S20; Yes), the
一方、今回のエンジン始動が再始動の場合（ステップＳ２０；Ｎｏ）、制御装置１００は、上記の第１状態を選択する。すなわち、制御装置１００は、第１リレー７０−Ａと第２リレー７０−Ｂの一方をＯＮし、他方をＯＦＦする。つまり、制御装置１００は、第１電流経路ＣＰＡと第２電流経路ＣＰＢの一方をＯＮし、他方をＯＦＦする（ステップＳ４０）。
On the other hand, when the current engine start is restart (step S20; No), the
制御装置１００は、再始動のたびに、第１電流経路ＣＰＡと第２電流経路ＣＰＢを交互にＯＮしてもよい。そのために、例えば、図３中のステップＳ４０に示されるように、判定フラグＦＬＡＧが用いられる。
The
より詳細には、ステップＳ４０が開始すると、制御装置１００はまず判定フラグＦＬＡＧをチェックする（ステップＳ４１）。判定フラグＦＬＡＧが「ＯＦＦ」の場合（ステップＳ４１；Ｙｅｓ）、制御装置１００は、第１電流経路ＣＰＡをＯＮし、第２電流経路ＣＰＢをＯＦＦし、更に判定フラグＦＬＡＧを「ＯＮ」に切り替える（ステップＳ４２）。一方、判定フラグＦＬＡＧが「ＯＮ」の場合（ステップＳ４１；Ｎｏ）、制御装置１００は、第１電流経路ＣＰＡをＯＦＦし、第２電流経路ＣＰＢをＯＮし、更に判定フラグＦＬＡＧを「ＯＦＦ」に切り替える（ステップＳ４３）。これにより、再始動のたびに、第１電流経路ＣＰＡと第２電流経路ＣＰＢを交互にＯＮすることが可能となる。
More specifically, when step S40 starts, the
３．異常検出処理
抵抗の特性が設計値からずれる異常を、以下「特性ズレ」と呼ぶ。例えば、抵抗が部分的に断線あるいは短絡すると、特性ズレが発生する。
3. Abnormality detection processing An abnormality in which the resistance characteristic deviates from the design value is hereinafter referred to as “characteristic deviation”. For example, if the resistance is partially disconnected or short-circuited, characteristic deviation occurs.
本実施の形態に係るスタータ電流制限回路４０において、第１抵抗６０−Ａあるいは第２抵抗６０−Ｂの特性ズレが発生した場合を考える。この場合、エンジン始動時にスタータモータ２０に供給されるスタータ電流を狙い通りに制限することができなくなる。このことは、スタータモータ２０の寿命の短縮を招く。また、特性ズレにより、エンジン始動時のバッテリ１０の電圧降下が想定を上回ると、車両に搭載された電装品が動作しなくなるおそれがある。従って、第１抵抗６０−Ａあるいは第２抵抗６０−Ｂの特性ズレを検出することが望まれる。
Consider a case where a characteristic deviation of the first resistor 60-A or the second resistor 60-B occurs in the starter current limiting
本実施の形態に係る制御装置１００は、第１抵抗６０−Ａあるいは第２抵抗６０−Ｂの異常（特性ズレ）を検出するために「異常検出処理」を実施する。その異常検出処理を説明するために、まず、本実施の形態において用いられる「特性パラメータ」について説明する。
The
例えば、第１電流経路ＣＰＡがＯＮして、第２電流経路ＣＰＢがＯＦＦしているときを考える。このときのバッテリ電圧及びスタータ電流の変化は、第１抵抗６０−Ａの特性に依存する。そのような第１抵抗６０−Ａの特性を反映したパラメータが「特性パラメータ」である。特に、本実施の形態では、スタータ電流の最大値とバッテリ電圧の最低値のうち少なくとも一方が、特性パラメータとして用いられる。スタータ電流の最大値は、以下「最大スタータ電流Ｉｍａｘ」と呼ばれる。バッテリ電圧の最低値は、以下「最低バッテリ電圧Ｖｍｉｎ」と呼ばれる。 For example, consider a case where the first current path CPA is ON and the second current path CPB is OFF. Changes in the battery voltage and starter current at this time depend on the characteristics of the first resistor 60-A. A parameter reflecting such characteristics of the first resistor 60 -A is a “characteristic parameter”. In particular, in the present embodiment, at least one of the maximum value of the starter current and the minimum value of the battery voltage is used as the characteristic parameter. The maximum value of the starter current is hereinafter referred to as “maximum starter current Imax”. The minimum value of the battery voltage is hereinafter referred to as “minimum battery voltage Vmin”.
第１電流経路ＣＰＡがＯＮして、第２電流経路ＣＰＢがＯＦＦしているときの最大スタータ電流Ｉｍａｘ及び最低バッテリ電圧Ｖｍｉｎは、それぞれ、Ｉｍａｘ＿Ａ及びＶｍｉｎ＿Ａである。第１特性パラメータは、Ｉｍａｘ＿ＡとＶｍｉｎ＿Ａのうち少なくとも一方を含む。この第１特性パラメータは、第１抵抗６０−Ａの特性を反映している。 The maximum starter current Imax and the minimum battery voltage Vmin when the first current path CPA is ON and the second current path CPB is OFF are Imax_A and Vmin_A, respectively. The first characteristic parameter includes at least one of Imax_A and Vmin_A. The first characteristic parameter reflects the characteristic of the first resistor 60-A.
一方、第１電流経路ＣＰＡがＯＦＦして、第２電流経路ＣＰＢがＯＮしているときの最大スタータ電流Ｉｍａｘ及び最低バッテリ電圧Ｖｍｉｎは、それぞれ、Ｉｍａｘ＿Ｂ及びＶｍｉｎ＿Ｂである。第２特性パラメータは、Ｉｍａｘ＿ＢとＶｍｉｎ＿Ｂのうち少なくとも一方を含む。この第２特性パラメータは、第２抵抗６０−Ｂの特性を反映している。 On the other hand, the maximum starter current Imax and the minimum battery voltage Vmin when the first current path CPA is OFF and the second current path CPB is ON are Imax_B and Vmin_B, respectively. The second characteristic parameter includes at least one of Imax_B and Vmin_B. This second characteristic parameter reflects the characteristic of the second resistor 60-B.
制御装置１００は、センサ８０から受け取る測定情報から、第１特性パラメータ及び第２特性パラメータを取得することができる。上述の通り、第１特性パラメータは第１抵抗６０−Ａの特性を反映しており、第２特性パラメータは第２抵抗６０−Ｂの特性を反映している。従って、制御装置１００は、第１特性パラメータと第２特性パラメータを比較することによって、第１抵抗６０−Ａあるいは第２抵抗６０−Ｂの特性に異常（特性ズレ）が発生しているか否かを判定することができる。
The
図４は、本実施の形態に係る異常検出処理を要約的に示すフローチャートである。尚、異常検出処理の最中、メインリレー３０はＯＦＦしている。
FIG. 4 is a flowchart schematically showing the abnormality detection process according to the present embodiment. Note that the
ステップＳ１１０：
制御装置１００は、第１電流経路ＣＰＡをＯＮし、第２電流経路ＣＰＢをＯＦＦする。そして、制御装置１００は、センサ８０から受け取る測定情報に基づいて、第１特性パラメータ（Ｖｍｉｎ＿Ａ、Ｉｍａｘ＿Ａ）を取得する。更に、制御装置１００は、取得した第１特性パラメータを記憶装置に格納する。尚、制御装置１００は、本ステップＳ１１０を繰り返し実行して、第１特性パラメータを複数回取得してもよい。また、制御装置１００は、各々の第１特性パラメータをバッテリ１０のＳＯＣ（State of Charge：充電率）と関連付けて格納してもよい。
Step S110:
The
ステップＳ１２０：
制御装置１００は、第１電流経路ＣＰＡをＯＦＦし、第２電流経路ＣＰＢをＯＮする。そして、制御装置１００は、センサ８０から受け取る測定情報に基づいて、第２特性パラメータ（Ｖｍｉｎ＿Ｂ、Ｉｍａｘ＿Ｂ）を取得する。更に、制御装置１００は、第２特性パラメータを記憶装置に格納する。尚、制御装置１００は、本ステップＳ１２０を繰り返し実行して、第２特性パラメータを複数回取得してもよい。また、制御装置１００は、各々の第２特性パラメータをバッテリ１０のＳＯＣと関連付けて格納してもよい。
Step S120:
The
ステップＳ１３０：
制御装置１００は、記憶装置から第１特性パラメータと第２特性パラメータを読み出す。そして、制御装置１００は、第１特性パラメータと第２特性パラメータを比較することによって、第１抵抗６０−Ａあるいは第２抵抗６０−Ｂの特性に異常が発生しているか否かを判定する。例えば、Ｖｍｉｎ＿ＡとＶｍｉｎ＿Ｂの差が所定の電圧閾値Ｔｈ＿Ｖを超えている場合、制御装置１００は、第１抵抗６０−Ａあるいは第２抵抗６０−Ｂの特性に異常が発生していると判定する。あるいは、Ｉｍａｘ＿ＡとＩｍａｘ＿Ｂの差が所定の電流閾値Ｔｈ＿Ｉを超えている場合、制御装置１００は、第１抵抗６０−Ａあるいは第２抵抗６０−Ｂの特性に異常が発生していると判定する。
Step S130:
The
尚、第１特性パラメータと第２特性パラメータは、バッテリ１０のＳＯＣにも依存する。従って、本ステップＳ１３０において比較される第１特性パラメータと第２特性パラメータは、ＳＯＣがなるべく近い時に取得されたものであることが好ましい。この観点から、上記のステップＳ１１０及びＳ１２０において、特性パラメータをＳＯＣと関連付けて記憶装置に格納することが好適である。その場合、制御装置１００は、それぞれに関連付けれたＳＯＣの差が許容値以下である第１特性パラメータと第２特性パラメータの組を選び出す。あるいは、制御装置１００は、ＳＯＣの差を考慮して、第１特性パラメータと第２特性パラメータのいずれかを補正してもよい。
The first characteristic parameter and the second characteristic parameter also depend on the SOC of the
また、第１抵抗６０−Ａの抵抗値ＲＡ（設計値）と第２抵抗６０−Ｂの抵抗値ＲＢ（設計値）が異なる場合、制御装置１００は、次のような補正処理を行う。例えば、第２特性パラメータを補正する場合、制御装置１００は、Ｉｍａｘ＿Ｂ及びＶｍｉｎ＿Ｂを次の式によって補正する。
When the resistance value RA (design value) of the first resistor 60-A is different from the resistance value RB (design value) of the second resistor 60-B, the
Ｉｍａｘ＿Ｂ’＝Ｉｍａｘ＿Ｂ×ＲＡ／ＲＢ
Ｖｍｉｎ＿Ｂ’＝Ｖｍｉｎ＿Ｂ×α
α＝Ｖｍｉｎ＿Ａ／Ｖｍｉｎ＿Ｂ
Imax_B ′ = Imax_B × RA / RB
Vmin_B ′ = Vmin_B × α
α = Vmin_A / Vmin_B
ここで、αは補正係数である。補正係数αは、実験等を通してあらかじめ算出される。このような補正処理を行った場合、制御装置１００は、補正後の第２パラメータ（Ｉｍａｘ＿Ｂ’、Ｖｍｉｎ＿Ｂ’）を用いる。第１抵抗６０−Ａの抵抗値ＲＡと第２抵抗６０−Ｂの抵抗値ＲＢが同じである場合、このような補正処理は不要であり、好適である。
Here, α is a correction coefficient. The correction coefficient α is calculated in advance through experiments or the like. When such correction processing is performed, the
ステップＳ１４０、Ｓ１５０：
第１抵抗６０−Ａあるいは第２抵抗６０−Ｂの特性に異常が発生していないと判定された場合（ステップＳ１４０；Ｎｏ）、異常検出処理は終了する。一方、第１抵抗６０−Ａあるいは第２抵抗６０−Ｂの特性に異常が発生していると判定された場合（ステップＳ１４０；Ｙｅｓ）、制御装置１００は、エラー処理を行う（ステップＳ１５０）。例えば、制御装置１００は、警告を出力し、スタータ電流制限回路４０の修理が必要であることを通知する。また、例えば、制御装置１００は、再始動機能を停止し、再始動を禁止してもよい。
Steps S140 and S150:
If it is determined that no abnormality has occurred in the characteristics of the first resistor 60-A or the second resistor 60-B (step S140; No), the abnormality detection process ends. On the other hand, when it is determined that an abnormality has occurred in the characteristics of the first resistor 60-A or the second resistor 60-B (step S140; Yes), the
４．エンジン始動処理と異常検出処理の組み合わせ
本実施の形態に係るエンジン始動処理と異常検出処理を同時に実施することも可能である。図５は、エンジン始動処理と異常検出処理を組み合わせた場合のフローチャートである。より詳細には、既出の図３で示された処理フローに、異常検出処理に相当するステップＳ５０とステップＳ６０が組み込まれている。エンジン始動処理に相当するステップＳ１０〜Ｓ４０は、図３で示されたものと同じである。
4). Combination of engine start process and abnormality detection process The engine start process and the abnormality detection process according to the present embodiment can be performed simultaneously. FIG. 5 is a flowchart when the engine start process and the abnormality detection process are combined. More specifically, steps S50 and S60 corresponding to the abnormality detection process are incorporated in the process flow shown in FIG. Steps S10 to S40 corresponding to the engine starting process are the same as those shown in FIG.
ステップＳ５０：
上述の通り、ステップＳ４０では、第１電流経路ＣＰＡと第２電流経路ＣＰＢが交互にＯＮされる。ステップＳ４０が行われるたびに、制御装置１００は、センサ８０から受け取る測定情報に基づいて、特性パラメータ（Ｖｍｉｎ、Ｉｍａｘ）を取得する。第１抵抗６０−Ａの抵抗値ＲＡ（設計値）と第２抵抗６０−Ｂの抵抗値ＲＢ（設計値）が異なる場合、制御装置１００は、上記の補正処理を特性パラメータに対して行う。更に、制御装置１００は、取得した特性パラメータを記憶装置に格納する。このとき、制御装置１００は、特性パラメータをバッテリ１０のＳＯＣと関連付けて格納してもよい。その後、処理は、ステップＳ６０の判定処理に進む。
Step S50:
As described above, in step S40, the first current path CPA and the second current path CPB are alternately turned ON. Each time step S40 is performed, the
ステップＳ６０：
図６は、判定処理（ステップＳ６０）の詳細を示すフローチャートである。図６に示されるフローチャートにおいて、Ｖｍｉｎ＿ｎ、Ｉｍａｘ＿ｎは、それぞれ、Ｖｍｉｎ、Ｉｍａｘの今回値である。Ｖｍｉｎ＿ｎ−１、Ｉｍａｘ＿ｎ−１は、それぞれ、Ｖｍｉｎ、Ｉｍａｘの前回値である。制御装置１００は、今回値及び前回値を記憶装置から読み出す。
Step S60:
FIG. 6 is a flowchart showing details of the determination process (step S60). In the flowchart shown in FIG. 6, Vmin_n and Imax_n are the current values of Vmin and Imax, respectively. Vmin_n−1 and Imax_n−1 are the previous values of Vmin and Imax, respectively. The
尚、今回値に関連付けられたＳＯＣと前回値に関連付けられたＳＯＣとの差が許容値を超えている場合、制御装置１００は、今回の判定処理（ステップＳ６０）をスキップしてもよい。あるいは、制御装置１００は、記憶装置に格納されている過去値の中から、今回のＳＯＣに近いＳＯＣに関連付けられた過去値を読み出し、読み出した過去値を前回値として利用してもよい。
Note that if the difference between the SOC associated with the current value and the SOC associated with the previous value exceeds the allowable value, the
ステップＳ６１：
まず、制御装置１００は、Ｉｍａｘ＿ｎが所定範囲外か否かを判定する。スタータ電流が所定範囲から逸脱している場合、第１抵抗６０−Ａあるいは第２抵抗６０−Ｂ以外の箇所が故障している可能性もある。従って、Ｉｍａｘ＿ｎが所定範囲外の場合（ステップＳ６１；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ６４に進む。それ以外の場合（ステップＳ６１；Ｎｏ）、処理はステップＳ６２に進む。
Step S61:
First, the
ステップＳ６２：
制御装置１００は、電圧差ΔＶｍｉｎ＝｜Ｖｍｉｎ＿ｎ−Ｖｍｉｎ＿ｎ−１｜を算出する。そして、制御装置１００は、電圧差ΔＶｍｉｎが所定の電圧閾値Ｔｈ＿Ｖを超えているか否かを判定する。電圧差ΔＶｍｉｎが電圧閾値Ｔｈ＿Ｖを超えている場合（ステップＳ６２；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ６４に進む。それ以外の場合（ステップＳ６２；Ｎｏ）、処理はステップＳ６３に進む。
Step S62:
The
ステップＳ６３：
制御装置１００は、電流差ΔＩｍａｘ＝｜Ｉｍａｘ＿ｎ−Ｉｍａｘ＿ｎ−１｜を算出する。そして、制御装置１００は、電流差ΔＩｍａｘが所定の電流閾値Ｔｈ＿Ｉを超えているか否かを判定する。電流差ΔＩｍａｘが電流閾値Ｔｈ＿Ｉを超えている場合（ステップＳ６３；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ６４に進む。それ以外の場合（ステップＳ６３；Ｎｏ）、処理はステップＳ６５に進む。
Step S63:
ステップＳ６４：
制御装置１００は、異常判定用のカウンタＣをインクリメントする。その後、処理はステップＳ６６に進む。
Step S64:
The
ステップＳ６５：
制御装置１００は、カウンタＣをリセットし、今回の判定処理（ステップＳ６０）を終了する。
Step S65:
The
ステップＳ６６：
制御装置１００は、カウンタＣがカウンタ閾値Ｔｈ＿Ｃを超えたか否かを判定する。カウンタ閾値Ｔｈ＿Ｃは、例えば“３”である。カウンタＣがカウンタ閾値Ｔｈ＿Ｃを超えた場合（ステップＳ６６；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ６７に進む。それ以外の場合（ステップＳ６６；Ｎｏ）、今回の判定処理は終了する。
Step S66:
The
ステップＳ６７：
制御装置１００は、第１抵抗６０−Ａあるいは第２抵抗６０−Ｂの特性に異常異常が発生していると判定し、エラー処理を行う。例えば、制御装置１００は、警告を出力し、スタータ電流制限回路４０の修理が必要であることを通知する。また、例えば、制御装置１００は、再始動機能を停止し、再始動を禁止してもよい。
Step S67:
The
５．効果
以上に説明されたように、本実施の形態のエンジン始動装置１によれば、バッテリ１０とスタータモータ２０との間に、第１電流経路ＣＰＡと第２電流経路ＣＰＢが並列に設けられている。第１電流経路ＣＰＡには、スタータ電流を制限するための第１抵抗６０−Ａが設けられている。同様に、第２電流経路ＣＰＢには、スタータ電流を制限するための第２抵抗６０−Ｂが設けられている。
5. Effect As described above, according to the
第１電流経路ＣＰＡがＯＮされ、第２電流経路ＣＰＢがＯＦＦされたときの第１特性パラメータ（Ｖｍｉｎ＿Ａ、Ｉｍａｘ＿Ａ）は、第１抵抗６０−Ａの特性を反映している。一方、第１電流経路ＣＰＡがＯＦＦされ、第２電流経路ＣＰＢがＯＮされたときの第２特性パラメータ（Ｖｍｉｎ＿Ｂ、Ｉｍａｘ＿Ｂ）は、第２抵抗６０−Ｂの特性を反映している。従って、第１特性パラメータと第２特性パラメータを比較することによって、第１抵抗６０−Ａあるいは第２抵抗６０−Ｂの特性ズレが発生しているか否かを判定することができる。 The first characteristic parameters (Vmin_A, Imax_A) when the first current path CPA is turned on and the second current path CPB is turned off reflect the characteristics of the first resistor 60-A. On the other hand, the second characteristic parameter (Vmin_B, Imax_B) when the first current path CPA is turned off and the second current path CPB is turned on reflects the characteristic of the second resistor 60-B. Therefore, by comparing the first characteristic parameter and the second characteristic parameter, it can be determined whether or not the characteristic deviation of the first resistor 60-A or the second resistor 60-B has occurred.
特性ズレを検出した場合、再始動機能を停止し、再始動を禁止することが考えられる。これにより、スタータモータ２０に想定外のスタータ電流が流れ込むことが防止されるため、スタータモータ２０の寿命が短くなることが防止される。また、再始動時にバッテリ１０の電圧が想定以上に降下することが防止されるため、電装品の不具合を未然に防止することが可能となる。
When the characteristic deviation is detected, it is considered that the restart function is stopped and the restart is prohibited. This prevents an unexpected starter current from flowing into the
１ エンジン始動装置
１０ バッテリ
２０ スタータモータ
３０ メインリレー
４０ スタータ電流制限回路
５０−Ａ 第１電流制限回路
５０−Ｂ 第２電流制限回路
６０−Ａ 第１抵抗
６０−Ｂ 第２抵抗
７０−Ａ 第１リレー
７０−Ｂ 第２リレー
８０ センサ
１００ 制御装置
ＣＰＡ 第１電流経路
ＣＰＢ 第２電流経路
DESCRIPTION OF
Claims (1)
バッテリと、
スタータモータと、
前記バッテリと前記スタータモータとの間に直列に接続された第１抵抗及び第１スイッチを有する第１電流制限回路と、
前記バッテリと前記スタータモータとの間に直列に接続された第２抵抗及び第２スイッチを有する第２電流制限回路と、
制御装置と
を備え、
前記エンジンの冷間始動時、前記制御装置は、前記第１スイッチと前記第２スイッチの両方をＯＮし、
前記エンジンの再始動時、前記制御装置は、前記第１スイッチと前記第２スイッチの一方をＯＮし、他方をＯＦＦし、
前記バッテリから前記スタータモータに電流が流れる際の特性パラメータは、前記電流の最大値と前記バッテリの出力電圧の最低値のうち少なくとも一方を含み、
前記第１スイッチがＯＮされ前記第２スイッチがＯＦＦされたときの前記特性パラメータは、第１特性パラメータであり、
前記第１スイッチがＯＦＦされ前記第２スイッチがＯＮされたときの前記特性パラメータは、第２特性パラメータであり、
前記制御装置は、前記第１特性パラメータと前記第２特性パラメータを比較することによって、前記第１抵抗あるいは前記第２抵抗の特性に異常が発生しているか否かを判定する
エンジン始動装置。 An engine starter for starting an engine,
Battery,
A starter motor,
A first current limiting circuit having a first resistor and a first switch connected in series between the battery and the starter motor;
A second current limiting circuit having a second resistor and a second switch connected in series between the battery and the starter motor;
A control device, and
During a cold start of the engine, the control device turns on both the first switch and the second switch,
When the engine is restarted, the control device turns on one of the first switch and the second switch, turns off the other,
The characteristic parameter when current flows from the battery to the starter motor includes at least one of the maximum value of the current and the minimum value of the output voltage of the battery,
The characteristic parameter when the first switch is turned on and the second switch is turned off is a first characteristic parameter;
The characteristic parameter when the first switch is turned off and the second switch is turned on is a second characteristic parameter;
The control device determines whether or not an abnormality has occurred in the characteristics of the first resistance or the second resistance by comparing the first characteristic parameter and the second characteristic parameter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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2017
- 2017-03-01 JP JP2017038565A patent/JP2018145814A/en active Pending
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