JP2021158891A - 始動装置の寿命推定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動の始動装置の寿命を精度良く推定でき、始動装置を限界付近まで無駄なく使用することができる始動装置の寿命判定装置を提供する。【解決手段】本発明は、バッテリ５から供給される電力によって作動し、車両Ｖに搭載された内燃機関３を始動させるスタータ４の寿命を推定する始動装置の寿命推定装置であり、バッテリ電圧ＶＢ、バッテリ電流ＩＢ、スタータ４の温度及びエンジン３の温度の少なくとも一方である温度パラメータ（エンジン水温ＴＷ、油温ＴＯＩＬ）を取得し、スタータ４が作動するごとに、バッテリ電圧ＶＢ、バッテリＩＢ及び温度パラメータに基づき、スタータ４のブラシ摩耗量ΔＱＡＢを算出し（ステップ３、４）と、算出されたブラシ摩耗量ΔＱＡＢを積算したブラシ摩耗量積算値ＱＡＢに基づき、スタータ４の寿命を推定する（ステップ６〜１３）。【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関に用いられるスタータなどの電動の始動装置の寿命を推定する始動装置の寿命推定装置に関する。

従来、内燃機関のスタータには、ブラシ付きの直流モータが一般に用いられており、このタイプのスタータの寿命は、通常、ブラシの摩耗によって定まる。また、近年、いわゆるアイドルストップ機能を備えた車両が一般化し、それに伴い、アイドルストップからの再始動の頻度が増加し、スタータの使用回数が飛躍的に増加していることで、ブラシの摩耗によるスタータの寿命が問題になっている。

この問題に対し、自動車メーカーは、従来一般に次のように対応している。すなわち、スタータのブラシの耐久性に関する様々な条件（環境温度、始動時間、内燃機関のフリクションなど）を考慮する。その条件でスタータの耐久試験を実施し、その試験結果に基づき、スタータの使用保証回数を一律に設定する。そして、車両に搭載されたスタータの使用回数が使用保証回数に到達した段階で、スタータの交換を促す警告が車両のメータなどに表示され、それに従い、スタータの交換が行われる。

また、特許文献１には、直流モータのブラシの摩耗を判定する判定装置が開示されている。この判定装置では、対をなす第１正極ブラシと第１負極ブラシの間に形成された第１電流経路の平均電流値と、対をなす第２正極ブラシと第２負極ブラシの間に形成された第２電流経路の平均電流値との差分が、所定の範囲にないときに、ブラシの摩耗が発生していると判定される。

特開２０１９−１２２０５１号公報

スタータのブラシの実際の摩耗度合は、スタータの使用環境や、スタータ自身及び相手方の内燃機関の状況などに応じて異なり、使用回数が同じであっても異なることが多い。これに対し、上述した自動車メーカーの指針では、スタータの使用保証回数を一律に規定しているため、その警告に従い、多くの場合、寿命を長く残した状態でスタータが交換されてしまい、無駄な状況になっている。また、特許文献１の判定装置は、ブラシ間を流れる電流に基づき、ブラシの摩耗を判定するにすぎないため、判定を精度良く行うことができない。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、電動の始動装置の寿命を精度良く推定でき、それにより、始動装置を限界付近まで無駄なく使用することができる始動装置の寿命判定装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本願の請求項１に係る発明は、蓄電器（実施形態における（以下、本項において同じ）バッテリ５）から供給される電力によって作動し、車両Ｖに搭載された内燃機関３を始動させる始動装置（スタータ４）の寿命を推定する始動装置の寿命推定装置であって、蓄電器５の電圧（バッテリ電圧ＶＢ）を取得する電圧取得手段（バッテリ電圧センサ２２）と、蓄電器５の電流（バッテリ電流ＩＢ）を取得する電流取得手段（バッテリ電流センサ２３）と、始動装置の温度及び内燃機関の温度の少なくとも一方である温度パラメータ（エンジン水温ＴＷ、油温ＴＯＩＬ）を取得する温度パラメータ取得手段（水温センサ２４、油温センサ２５）と、始動装置が作動するごとに、取得された蓄電器５の電圧、蓄電器５の電流及び温度パラメータに基づき、始動装置の摩耗による寿命の減少度合に相関する寿命減少パラメータ（ブラシ摩耗量ΔＱＡＢ）を算出する寿命減少パラメータ算出手段（ＥＣＵ２、ステップ３、４）と、算出された寿命減少パラメータを積算した寿命減少パラメータ積算値（ブラシ摩耗量積算値ＱＡＢ）に基づき、始動装置の寿命を推定する寿命推定手段（ＥＣＵ２、ステップ６〜１３）と、を備えることを特徴とする。

本発明では、始動装置は、車両に搭載された内燃機関を始動させるものであり、始動装置に電力を供給する蓄電器の電圧及び電流と、始動装置の温度及び内燃機関の温度の少なくとも一方である温度パラメータが、それぞれ取得される。また、始動装置が作動するごとに、取得された蓄電器の電圧、蓄電器の電流、及び温度パラメータに基づき、始動装置の摩耗による寿命の減少度合に相関する寿命減少パラメータが算出される。そして、算出された寿命減少パラメータを積算した寿命減少パラメータ積算値に基づき、始動装置の寿命が推定される。

上記のような電動の始動装置の摩耗は、機械的摩耗と電気的摩耗に分けられ、両者の組み合わせによって摩耗量が定まる。上記の蓄電器の電圧は主として機械的摩耗に相関し、蓄電器の電流は主として電気的摩耗に相関する。また、始動装置の摩耗量は、蓄電器の電圧及び電流が同じ条件であっても、始動装置の温度及び／又は内燃機関の温度に応じて変化する。

このような観点に基づき、本発明によれば、取得された蓄電器の電圧、蓄電器の電流、及び温度パラメータに基づき、始動装置の摩耗による寿命の減少度合に相関する寿命減少パラメータを精度良く算出するとともに、算出された寿命減少パラメータを積算した寿命減少パラメータ積算値に基づき、始動装置の寿命を精度良く推定することができる。その結果、始動装置を限界付近まで無駄なく使用することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の始動装置の寿命推定装置において、寿命推定手段により始動装置の寿命が短いと推定されたときに、車両の運転者に通知する通知手段（警告灯２８、ＥＣＵ２、ステップ１０、１３）をさらに備えることを特徴とする。

この構成によれば、始動装置の寿命が短いと推定されたときに、車両の運転者に通知される。この通知を受け、運転者は、始動装置を適切なタイミングで交換でき、その交換費用を軽減することができる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の始動装置の寿命推定装置において、内燃機関３は、所定の停止条件が成立したときに、自動的に停止され、その後、所定の再始動条件が成立したときに、自動的に再始動されるように構成されており、寿命推定手段により始動装置の寿命が短いと推定されたときに、内燃機関の自動停止の実行回数を制限する自動停止制限手段（ＥＣＵ２、ステップ８、９）をさらに備えることを特徴とする。

この構成では、内燃機関は、所定の停止条件が成立したときに自動的に停止され、所定の再始動条件が成立したときに、自動的に再始動される、アイドルストップ制御が行われるものである。本発明によれば、始動装置の寿命が短いと推定されたときに、内燃機関の自動停止の実行回数が制限される。これにより、再始動の実行回数が制限され、始動装置の摩耗の進行が抑制されることによって、始動装置の寿命を延ばし、交換時期を遅らせることができる。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の始動装置の寿命推定装置において、寿命推定手段により始動装置が寿命に達したと推定されたときに、内燃機関の自動停止を禁止する自動停止禁止手段（ＥＣＵ２、ステップ１１、１２）をさらに備えることを特徴とする。

この構成によれば、始動装置が寿命に達したと推定されたときに、内燃機関の自動停止が禁止されるので、始動装置のそれ以上の摩耗の進行を有効に抑制することができる。

請求項５に係る発明は、請求項３又は４に記載の始動装置の寿命推定装置において、始動装置は、ブラシ付きの直流モータ（モータ１１）を有するスタ−タ４であり、寿命減少パラメータは、ブラシの摩耗量（ブラシ摩耗量ΔＱＡＢ）であり、寿命減少パラメータ算出手段は、ブラシの摩耗量を、蓄電器５の電圧が大きいほど、より小さな値に算出し、蓄電器５の電流が大きいほど、より大きな値に算出すること（ステップ３、４、図３、図４）を特徴とする。

この構成では、始動装置は、ブラシ付きの直流モータを有するスタ−タであり、寿命減少パラメータは、ブラシの摩耗量である。このような構成では、蓄電器の電圧が大きいほど、始動時のスタータの回転数が全体的に高く、内燃機関がより早く立ち上がることで、始動中のブラシの接触時間が短くなるため、ブラシの機械的摩耗量はより小さくなる。また、蓄電器の電流が大きいほど、電気的な負荷が大きくなるため、ブラシの電気的摩耗量はより大きくなる。

以上の観点に基づき、本発明によれば、ブラシの摩耗量を、蓄電器の電圧が大きいほど、より小さな値に算出し、蓄電器の電流が大きいほど、より大きな値に算出する。これにより、蓄電器の電圧及び電流に応じた特性を反映させながら、ブラシの摩耗量を精度良く算出でき、したがって、ブラシの摩耗量に基づくスタータの寿命の推定を精度良く行うことができる。

請求項６に係る発明は、請求項３から５のいずれかに記載の始動装置の寿命推定装置において、寿命減少パラメータ算出手段は、内燃機関３の始動がイグニッションスイッチ２７の操作による手動始動のときには、温度パラメータとして内燃機関３の温度を用い、内燃機関３の始動が再始動のときには、温度パラメータとして始動装置の温度を用いること（ステップ２〜４）を特徴とする。

手動始動は、低温状態で行われることが通常であり、低温状態では、エンジン温度が低いほど、内燃機関のフリクションが大きいことで、ブラシの摩耗量が増大するため、温度パラメータとして内燃機関の温度がより適している。一方、アイドルストップ後の再始動は、内燃機関の暖機後の状態で行われることが通常であり、暖機後の状態では、内燃機関のフリクションは小さく、始動装置の温度がブラシの摩耗量に影響を及ぼすため、温度パラメータとして始動装置の温度がより適している。

以上の観点に基づき、本発明によれば、手動始動のときには、温度パラメータとして内燃機関の温度を用いる一方、再始動のときには、温度パラメータとして始動装置の温度を用いる。これにより、手動始動及び再始動のいずれの場合にも、それぞれの温度特性を反映させながら、ブラシの摩耗量を精度良く算出でき、したがって、その積算値に基づくスタータの寿命推定をより精度良く行うことができる。

本発明を適用した始動装置及び寿命推定装置を概略的に示す図である。 スタータのブラシの寿命推定処理を示すフローチャートである。 手動始動時のブラシ摩耗量を算出するためのマップである。 再始動時のブラシ摩耗量を算出するためのマップである。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１に示す車両Ｖは、動力源としての内燃機関（以下「エンジン」という）３と、エンジン３を始動させるためのスタータ４と、これらの動作を制御するＥＣＵ（電子制御ユニット）２を備えている。

エンジン３は、ＥＣＵ２による制御により、所定の停止条件が成立したときに自動的に停止され、その後、所定の再始動条件が成立したときに自動的に再始動される、いわゆるアイドルストップ機能を有する。エンジン３には、燃料を噴射する燃料噴射弁６が気筒（図示せず）ごとに設けられ、クランクシャフト７と一体のフライホイールの外周には、リングギヤ８が形成されている。

スタータ４は、リングギヤ８に噛み合い可能なピニオンギヤ９と、ピニオンギヤ９をリングギヤ８側に駆動するアクチュエータ１０と、ピニオンギヤ９を回転駆動するモータ１１を有する。

アクチュエータ１０は、電磁式のものであり、ソレノイド１２と、ソレノイド１２によって駆動されるプランジャ１３を有する。ソレノイド１２は、第１リレー１４を介してバッテリ５に接続され、第１リレー１４はＥＣＵ２に接続されており、その動作はＥＣＵ２によって制御される。プランジャ１３には、支点１５を中心として揺動自在の連結部材１６の一端部が係合し、連結部材１６の他端部は、ピニオンギヤ９と一体の出力軸１７に係合している。プランジャ１３は、復帰ばね（図示せず）によって、リングギヤ８側（図１の右方向）に常時、付勢されている。

また、モータ１１は、コイル、整流子やブラシ（いずれも図示せず）を有する直流式のものであり、スイッチング機構３０を介して、キャパシタ３１に接続されている。スイッチング機構３０は、電磁式のものであり、アクチュエータ１０のソレノイド１２とプランジャ１３を共有するとともに、プランジャ１３のモータ１１側の端部に設けられた電極板３４を有する。

また、プランジャ１３の電極板３４とモータ１１との間には、第１及び第２電極板３５ａ、３５ｂが、互いに間隔を隔てて対向するように設けられている。第１電極板３５ａはキャパシタ３１に接続され、第２電極板３５ｂはモータ１１に接続されている。

キャパシタ３１は比較的大きな容量のものであり、キャパシタ３１とバッテリ５の間には、ＤＣ／ＤＣコンバータなどから成る充放電コントローラ（ＢＢＣ）１９が設けられている。充放電コントローラ１９は、ＥＣＵ２からの制御信号に応じ、バッテリ５及びキャパシタ３１の充放電や、車両Ｖの電気負荷（補機類）３６及び第１リレー１４への供給電圧などを制御する。なお、図１の符号３７（ＡＣＧ）は発電機である。

以上の構成により、第１リレー１４がオンされると、バッテリ５からの電力の供給によってアクチュエータ１０が作動し、ソレノイド１２が励磁状態になり、プランジャ１３を吸引し、リングギヤ８と反対側（図１の矢印Ａ方向）に移動させる。このプランジャ１３の移動に伴い、連結部材１６が支点１５を中心として揺動し、出力軸１７を介してピニオンギヤ９をリングギヤ８側（図１の矢印Ｂ方向）に移動させることによって、ピニオンギヤ９がリングギヤ８に噛み合わされる。

また、第１リレー１４がオンされると、プランジャ１３が上記の方向に移動するのに伴い、プランジャ１３の電極板３４が第１及び第２電極板３５ａ、３５ｂに接触し、両者を電気的に接続する。これにより、キャパシタ３１の電力が、第１及び第２電極板３５ａ、３５ｂを介してモータ１１に供給されることで、モータ１１が回転し、ピニオンギヤ９が回転駆動される。

エンジン３の始動は、燃料噴射弁６から燃料を供給しながら、上記のアクチュエータ１０及びモータ１１の作動により、ピニオンギヤ９をリングギヤ８に噛み合った状態で回転させ、ピニオンギヤ９及びリングギヤ８を介してクランクシャフト７を回転させる（クランキングする）ことによって、行われる。なお、以下では、後述するアイドルストップの後のエンジン３の始動を「再始動」といい、イグニッションスイッチの操作に応じたエンジン３の始動を「手動始動」という。

ＥＣＵ２には、バッテリ電圧センサ２２及びバッテリ電流センサ２３から、バッテリ５の電圧（バッテリ電圧）ＶＢ及び電流（バッテリ電流）ＩＢを表す検出信号が、それぞれ入力される。また、ＥＣＵ２には、水温センサ２４から、エンジン３の冷却水の温度（エンジン水温）ＴＷを表す検出信号が、油温センサ２５から、エンジン３の潤滑油の温度（油温）ＴＯＩＬを表す検出信号が、それぞれ入力される。

ＥＣＵ２にはさらに、ブレーキスイッチ２６から、車両Ｖのブレーキペダル（図示せず）のオン（踏込み）又はオフ（非踏込み）の状態を表す検出信号が、イグニッションスイッチ２７から、そのオン／オフ状態を表す検出信号が、それぞれ入力される。また、ＥＣＵ２には警告灯２８が接続されている。警告灯２８は、車両Ｖのコントロールパネル（図示せず）に設けられ、スタータ４の寿命に関する通知を行うものである。

ＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ及び入力インターフェース（いずれも図示せず）などから成るマイクロコンピュータで構成されている。ＥＣＵ２は、上述した各種のセンサ２２〜２５及びスイッチ２６、２７の検出信号などに応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムなどに基づいて、エンジン３及び車両Ｖの運転状態を判別するとともに、エンジン３の自動停止及び再始動を制御する停止始動制御（アイドルストップ制御）やモータ１１のブラシの寿命推定を実行する。

なお、実施形態では、ＥＣＵ２が、寿命減少パラメータ算出手段、寿命推定手段、通知手段、自動停止制限手段、及び自動停止禁止手段に相当する。

上記の停止始動制御のうち、エンジン３の自動停止は、ブレーキペダルがオンされる（ブレーキスイッチ２６：ＯＮ）などの所定の停止条件が成立したときに、例えば燃料噴射弁６からの燃料噴射を停止することによって、実行される。

また、エンジン３の再始動は、上記の自動停止の後、ブレーキペダルがオフされる（ブレーキスイッチ２６：ＯＦＦ）などの所定の再始動条件が成立したときに、燃料噴射弁６からの燃料の供給を再開しながら、スタータ４でクランクシャフト７を回転させる（クランキングする）ことなどによって、行われる。

次に、図２を参照しながら、ＥＣＵ２で実行されるモータ１１のブラシの寿命判定処理について説明する。本処理は、所定の周期で実行される。本処理では、まずステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）において、今回の処理サイクルにおいて、エンジン３の始動（手動始動又は再始動）が実行されたか否かを判別する。この答えがＮＯで、エンジン３の始動が実行されていないときには、そのまま本処理を終了する。

ステップ１の答えがＹＥＳのときには、今回の始動が手動始動であるか否かを判別する（ステップ２）。この答えがＹＥＳで、手動始動のときには、ステップ３に進み、図３に示す手動始動時用のマップを用い、このときの油温ＴＯＩＬ、バッテリ電圧ＶＢ及びバッテリ電流ＩＢに応じて、今回の始動によるブラシ摩耗量ΔＱＡＢを算出する。

図３のマップは、油温ＴＯＩＬの複数の領域ごとに設定された複数のマップで構成され、各マップには、バッテリ電圧ＶＢ及びバッテリ電流ＩＢに応じて、ブラシ摩耗量ΔＱＡＢが設定されている。

また、図３のマップでは、エンジン３の温度（以下「エンジン温度」という）を表す温度パラメータとして、油温ＴＯＩＬが用いられている。その理由は以下のとおりである。すなわち、手動始動は、低温状態で行われることが通常であり、低温状態では、エンジン温度が低いほど、エンジン３のフリクションが大きいことで、ブラシの摩耗量が増大する。このため、温度パラメータとして、スタータ４の温度（以下「スタータ温度」という）よりもエンジン温度が適しているとともに、油温ＴＯＩＬがエンジン温度をより良好に反映するためである。このため、図３のマップでは、ブラシ摩耗量ΔＱＡＢは、油温ＴＯＩＬが低いほど、より大きな値に設定されている。

また、同マップのバッテリ電圧ＶＢは、ブラシの機械的摩耗の大きさを表す。例えば、バッテリ電圧ＶＢが大きいほど、始動回転数が全体的に高いことで、エンジン３がより早く立ち上がり、始動中のブラシの接触時間が短くなるため、ブラシの機械的摩耗量はより小さくなる。このため、図３の各マップでは、ブラシ摩耗量ΔＱＡＢは、電圧ＶＢが大きいほど、より小さな値に設定されている。

さらに、図３のマップのバッテリ電流ＩＢは、ブラシの電気的摩耗の大きさを表す。例えば、バッテリ電流ＩＢが大きいほど、電気的な負荷が大きくなるため、ブラシの電気的摩耗量はより大きくなる。このため、図３の各マップでは、ブラシ摩耗量ΔＱＡＢは、バッテリ電流ＩＢが大きいほど、より大きな値に設定されている。

一方、前記ステップ２の答えがＮＯで、今回の始動がアイドルストップ後の再始動のときには、ステップ４に進み、図４に示す再始動時用のマップを用い、このときのエンジン水温ＴＷ、バッテリ電圧ＶＢ及びバッテリ電流ＩＢに応じて、今回の始動によるブラシ摩耗量ΔＱＡＢを算出する。

図４のマップは、エンジン水温ＴＷの複数の領域ごとに設定された複数のマップで構成され、各マップには、バッテリ電圧ＶＢ及びバッテリ電流ＩＢに応じて、ブラシ摩耗量ΔＱＡＢが設定されている。

また、図４のマップでは、スタータ温度を表す温度パラメータとして、エンジン水温ＴＷが用いられている。その理由は以下のとおりである。すなわち、アイドルストップ後の再始動は、エンジン３の暖機後の状態で行われることが通常であり、暖機後の状態では、エンジン３のフリクションは小さく、むしろスタータ温度がブラシの摩耗量に影響を及ぼす。このため、温度パラメータとして、エンジン温度よりもスタータ温度が適しているとともに、スタータ４がエンジン３のラジエータ（図示せず）の排風温やエンジン３の輻射熱の影響を強く受ける関係から、エンジン水温ＴＷがスタータ温度をより良好に反映するためである。

図４のマップでは、ブラシ摩耗量ΔＱＡＢは、エンジン水温ＴＷが低いほど、すなわちスタータ温度が低いほど、モータの電気的抵抗が小さいことから、より小さな値に設定されている。バッテリ電圧ＶＢ及びバッテリ電流ＩＢに対するブラシ摩耗量ΔＱＡＢの傾向は、前述した図３の場合と同じである。

図２に戻り、前記ステップ３又は４に続くステップ５では、それまでに得られているブラシ摩耗量積算値ＱＡＢに、ステップ３又は４で算出されたブラシ摩耗量ΔＱＡＢを加算することによって、今回のブラシ摩耗量積算値ＱＡＢを算出する。なお、このブラシ摩耗量積算値ＱＡＢは、スタータ４の出荷時や交換時に値０にリセットされ、エンジン３の停止時には、ＥＣＵ２のＥＥＰＲＯＭに記憶される。

次に、ステップ６において、ブラシ摩耗量積算値ＱＡＢが第１所定値Ｑ１以上であるか否かを判別する。この答えがＮＯで、ＱＡＢ＜Ｑ１のときには、ブラシの摩耗量がまだ小さいと判定し、そのまま本処理を終了する。

ステップ６の答えがＹＥＳのときには、ステップ７に進み、ブラシ摩耗量積算値ＱＡＢが第１所定値Ｑ１よりも大きい第２所定値Ｑ２以上であるか否かを判別する。この答えがＮＯのとき、すなわち、Ｑ１≦ＱＡＢ＜Ｑ２のときには、スタータ４の寿命が少なくなったとして、スタータ４の使用を制限する制限モードに移行する。まず、制限モードフラグＦ＿ＬＭＴを「１」にセットし（ステップ８）、アイドルストップの実行回数を制限する（ステップ９）とともに、警告１を実行し（ステップ１０）、本処理を終了する。

この警告１は、例えば、車両Ｖのコントロールパネルに、警告灯２８を点灯するとともに、スタータ４の寿命が少なくなったことやスタータ４の交換を促すメッセージを表示することによって、行われる。

一方、前記ステップ７の答えがＹＥＳで、ブラシ摩耗量積算値ＱＡＢが第２所定値Ｑ２以上のときには、スタータ４が寿命に達したとして、スタータ４の使用を禁止する禁止モードに移行する。まず、禁止モードフラグＦ＿ＮＧを「１」にセットし（ステップ１１）、アイドルストップを禁止する（ステップ１２）とともに、警告２を実行し（ステップ１３）、本処理を終了する。

この警告２は、例えば、車両Ｖのコントロールパネルに、警告灯２８を点灯するとともに、スタータ４が寿命に達したことやスタータ４の交換を指示するメッセージを表示することによって、行われる。

以上のように、本実施形態によれば、エンジン３が始動されるごとに、検出されたバッテリ電圧ＶＢ及びバッテリ電流ＩＢと、エンジン水温ＴＷ又は油温ＴＯＩＬに基づき、スタータ４のブラシ摩耗量ΔＱＡＢを精度良く算出するとともに、算出されたブラシ摩耗量ΔＱＡＢを積算したブラシ摩耗量積算値ＱＡＢに基づき、スタータ４の寿命を精度良く推定することができる。その結果、スタータ４を限界付近まで無駄なく使用することができる。

また、ブラシ摩耗量ΔＱＡＢを算出する際の温度パラメータとして、手動始動のときには、エンジン温度をより良好に反映する油温ＴＯＩＬを用いる一方、再始動のときには、スタータ温度をより良好に反映するエンジン水温ＴＷを用いる。これにより、手動始動及び再始動のいずれの場合にも、それぞれの温度特性を反映させながら、ブラシ摩耗量ΔＱＡＢを精度良く算出でき、したがって、ブラシ摩耗量積算値ＱＡＢに基づくスタータ４の寿命の推定をより精度良く行うことができる。

また、ブラシ摩耗量積算値ＱＡＢが第１所定値Ｑ１に達したときには、スタータ４の寿命が少なくなったとして、アイドルストップの実行回数を制限する。これにより、ブラシの摩耗の進行を抑制することで、スタータ４の寿命を延ばし、交換時期を遅らせることができる。さらに、ブラシ摩耗量積算値ＱＡＢが増加し、第２所定値Ｑ２に達したときには、スタータ４が寿命に達したとして、アイドルストップを禁止する。これにより、ブラシのそれ以上の摩耗の進行を有効に抑制することができる。

また、上記の２つの場合には、そのときのスタータ４の寿命に関する情報を運転者に知らせるための警告１及び警告２がそれぞれ行われる。これらの警告を受け、運転者は、スタータ４の寿命を把握し、スタータ４を適切なタイミングで交換でき、その交換費用を軽減することができる。

なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、温度パラメータとして、エンジン水温ＴＷと油温ＴＯＩＬを用いているが、スタータ４の温度やエンジン３の温度を表す限り、他の適当な温度パラメータを用いることができる。例えば、スタータ４の温度をセンサで直接、検出してもよく、あるいは吸気温度を用いてもよい。

この場合、エンジン３及びスタータ４の運転状況や両者３、４の位置関係などに応じ、上記の温度パラメータから、エンジン３やスタータ４の温度をより良好に反映するものを採用することが好ましい。また、これらの温度パラメータを、センサで検出するのに代えて、エンジン３及びスタータ４の運転状態や外気温度などに応じて推定してもよい。

また、図３及び図４のマップに示した油温ＴＯＩＬ、エンジン水温ＴＷ、バッテリ電圧ＶＢ及びバッテリ電流ＩＢの領域区分は、あくまで例示であり、変更できることはもちろんである。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。

２ ＥＣＵ（寿命減少パラメータ算出手段、寿命推定手段、通知手段、自動停止制限手 段、自動停止禁止手段）
３ 内燃機関
４ スタータ（始動装置）
５ バッテリ（蓄電器）
１１ モータ（直流モータ）
２２ バッテリ電圧センサ（電圧取得手段）
２３ バッテリ電流センサ（電流取得手段）
２４ 水温センサ（温度パラメータ取得手段）
２５ 油温センサ（温度パラメータ取得手段）
２７ イグニッションスイッチ
２８ 警告灯（通知手段）
Ｖ 車両
ＶＢ バッテリ電圧（蓄電器の電圧）
ＩＢ バッテリ電流（蓄電器の電流）
ＴＷ エンジン水温（温度パラメータ）
ＴＯＩＬ 油温（温度パラメータ）
ΔＱＡＢ ブラシ摩耗量（寿命減少パラメータ）
ＱＡＢ ブラシ摩耗量積算値（寿命減少パラメータ積算値）

Claims (6)

1. 蓄電器から供給される電力によって作動し、車両に搭載された内燃機関を始動させる始動装置の寿命を推定する始動装置の寿命推定装置であって、
   前記蓄電器の電圧を取得する電圧取得手段と、
   前記蓄電器の電流を取得する電流取得手段と、
   前記始動装置の温度及び前記内燃機関の温度の少なくとも一方である温度パラメータを取得する温度パラメータ取得手段と、
   前記始動装置が作動するごとに、前記取得された蓄電器の電圧、蓄電器の電流及び温度パラメータに基づき、前記始動装置の摩耗による寿命の減少度合に相関する寿命減少パラメータを算出する寿命減少パラメータ算出手段と、
   当該算出された寿命減少パラメータを積算した寿命減少パラメータ積算値に基づき、前記始動装置の寿命を推定する寿命推定手段と、
   を備えることを特徴とする始動装置の寿命推定装置。
2. 前記寿命推定手段により前記始動装置の寿命が短いと推定されたときに、車両の運転者に通知する通知手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の始動装置の寿命推定装置。
3. 前記内燃機関は、所定の停止条件が成立したときに、自動的に停止され、その後、所定の再始動条件が成立したときに、自動的に再始動されるように構成されており、
   前記寿命推定手段により前記始動装置の寿命が短いと推定されたときに、前記内燃機関の前記自動停止の実行回数を制限する自動停止制限手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の始動装置の寿命推定装置。
4. 前記寿命推定手段により前記始動装置が寿命に達したと推定されたときに、前記内燃機関の前記自動停止を禁止する自動停止禁止手段をさらに備えることを特徴とする、請求項３に記載の始動装置の寿命推定装置。
5. 前記始動装置は、ブラシ付きの直流モータを有するスタ−タであり、前記寿命減少パラメータは、前記ブラシの摩耗量であり、
   前記寿命減少パラメータ算出手段は、前記ブラシの摩耗量を、前記蓄電器の電圧が大きいほど、より小さな値に算出し、前記蓄電器の電流が大きいほど、より大きな値に算出することを特徴とする、請求項３又は４に記載の始動装置の寿命推定装置。
6. 前記寿命減少パラメータ算出手段は、前記内燃機関の始動がイグニッションスイッチの操作による手動始動のときには、前記温度パラメータとして前記内燃機関の温度を用い、前記内燃機関の始動が前記再始動のときには、前記温度パラメータとして前記始動装置の温度を用いることを特徴とする、請求項３から５のいずれかに記載の始動装置の寿命推定装置。

Images