JP2021166442A - バッテリー診断装置、方法、プログラム、及び車両 - Google Patents

バッテリー診断装置、方法、プログラム、及び車両 Download PDF

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Abstract

【課題】バッテリー診断処理の省電力化を図ることができ、駐車中におけるバッテリー蓄電率の低下を抑制できるバッテリー診断装置を提供する。【解決手段】本バッテリー診断装置であって、電圧、電流、及び温度の少なくとも１つを含むバッテリーの情報を取得する取得部と、バッテリーの情報に基づいてバッテリーが第１状態に該当するか否かを判定し、第１状態の判定結果に基づいてバッテリーに関する第１項目に異常があるか否かを判断する診断部と、を備え、診断部は、車両の駐車中において、診断を開始してから第１時間が経過した時点で第１項目に異常があるか否かを判断する第１判断を実施し、第１判断において第１項目に異常がないと判断した場合、バッテリーの診断を終了し、第１判断において第１項目に異常があると判断した場合、バッテリーの診断を継続して、第１項目に異常があるか否かを第１時間が経過した時点より後に判断する第２判断を実施する。【選択図】図１

Description

本開示は、車両に搭載されたバッテリーの状態を診断するバッテリー診断装置などに関する。
近年、車両の高機能化や高付加価値化に伴って車載機器で消費される電力が増大している。このため、車載機器の電力供給源である車両に搭載されるバッテリーについては、蓄電率（ＳＯＣ：State Of Charge）の低下による車両動作などへの影響が生じないように、バッテリーの状態を適切に管理することが求められる。
特許文献１には、バッテリーの蓄電率（ＳＯＣ）を推定するために必要な電流センサーが有するオフセット誤差を計測することによって、バッテリーの状態を好適に管理する技術が開示されている。
特許文献２には、組バッテリーを構成する個別のバッテリーごとにバッテリー状態検出ユニットを設け、各バッテリー状態検出ユニットによって検出された状態に基づいて、組バッテリーの状態を好適に管理する技術が開示されている。
特開２０１９−１００８７８号公報 特開平１１−３５５９０４号公報
バッテリーへの充電が行われない駐車中においては、バッテリーの状態を診断する処理で消費される電力によってバッテリーの蓄電率が低下する一方である。このため、バッテリーの蓄電率低下による車両の起動への影響を極力抑えるために、駐車中におけるバッテリー診断処理の方法をさらに検討する余地がある。
本開示は、上記課題を鑑みてなされたものであり、バッテリー診断処理の省電力化を図ることができ、駐車中におけるバッテリー蓄電率の低下を抑制できるバッテリー診断装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本開示技術の一態様は、車両に搭載されたバッテリーの状態を診断するバッテリー診断装置であって、電圧、電流、及び温度の少なくとも１つを含むバッテリーの情報を取得する取得部と、取得部で取得されたバッテリーの情報に基づいて、バッテリーが第１状態に該当するか否かを判定し、第１状態の判定結果に基づいて、バッテリーに関する第１項目に異常があるか否かを判断する診断部と、を備え、診断部は、車両の駐車中において、診断を開始してから第１時間が経過した時点で、第１項目に異常があるか否かを判断する第１判断を実施し、第１判断において第１項目に異常がないと判断した場合、バッテリーの診断を終了し、第１判断において第１項目に異常があると判断した場合、バッテリーの診断を継続して、第１項目に異常があるか否かを第１時間が経過した時点より後に判断する第２判断を実施する。
上記本開示のバッテリー診断装置によれば、バッテリーに異常が発生していない場合は、車両の駐車中の診断処理を第１判断だけで簡易化することができる。第１判断に必要な時間は第２判断に必要な時間よりも短く、バッテリー診断のためにバッテリー診断装置が起動する時間が短くなるため、バッテリー診断処理の省電力化を図ることができ、駐車中におけるバッテリー蓄電率の低下を抑制することができる。
一実施形態に係るバッテリー診断装置を含む電源システムの概略構成図 バッテリー診断装置が駐車中に実行する制御のフローチャート 仮診断の詳細な処理手順を示すフローチャート 本診断の詳細な処理手順を示すフローチャート 仮診断で異常なしと判断された場合のタイミングチャート例 仮診断で異常ありかつ本診断で異常なしと判断された場合のタイミングチャート例 仮診断で異常ありかつ本診断で異常ありと判断された場合のタイミングチャート例 バッテリー診断装置が駐車中以外に実行する制御のフローチャート
＜実施形態＞
本開示のバッテリー診断装置は、駐車中にバッテリーの診断処理を行う場合、本診断に必要な時間よりも短い時間で済む仮診断を実施する。仮診断で異常がなければ本診断を行うことなく終了し、仮診断で異常があれば継続して本診断を実施する。以下、本開示の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
［構成］
図１は、本開示の一実施形態に係るバッテリー診断装置を含む電源システムの概略構成を示すブロック図である。図１に例示した電源システム１は、第１バッテリー１０と、ＤＣＤＣコンバーター２０と、第２バッテリー３０と、電池監視部３１と、複数の車載機器４０と、本実施形態のバッテリー診断装置５０と、を備えている。この電源システム１は、動力源として内燃機関を使用する自動車や動力源として電動モーターを使用するハイブリッド自動車（ＨＶ）などの車両に搭載される。
第１バッテリー１０は、図示しない電動モーターやＤＣＤＣコンバーター２０などに電力を供給するためのバッテリーである。この第１バッテリー１０には、充放電可能に構成されたリチウムイオン電池などの二次電池が用いられる。
ＤＣＤＣコンバーター２０は、第１バッテリー１０と第２バッテリー３０及び複数の車載機器４０とを接続し、第１バッテリー１０の電力を第２バッテリー３０及び複数の車載機器４０に供給する。電力供給の際、ＤＣＤＣコンバーター２０は、入力電圧である第１バッテリー１０の電圧を所定の電圧に変換して出力することができる。
第２バッテリー３０は、ＤＣＤＣコンバーター２０から出力される電力を充電したり、自らの電力を放電したりするバッテリーである。この第２バッテリー３０には、例えばリチウムイオン電池などの二次電池が用いられる。
電池監視部３１は、第２バッテリー３０の状態を監視する。具体的には、電池監視部３１は、図示しない電圧センサー、電流センサー、及び温度センサーを用いて、第２バッテリー３０の電圧、電流、及び温度を検出する。電池監視部３１は、検出した第２バッテリー３０の情報（電圧、電流、温度の少なくとも１つを含む）をバッテリー診断装置５０に伝える。
複数の車載機器４０は、ＤＣＤＣコンバーター２０から出力される電力や第２バッテリー３０の電力で動作する、車両に搭載された様々な装置（補機）である。この複数の車載機器４０には、一例としてモーターやソレノイドなどのアクチュエータ類、ヘッドランプや室内灯などの灯火類、ヒーターやクーラーなどの空調類、ステアリング、ブレーキ、及び自動運転や先進運転支援などのＥＣＵ（Electronic Control Unit）類、などの装置が含まれる。
バッテリー診断装置５０は、電池監視部３１から伝えられる第２バッテリー３０の情報などに基づいて、第２バッテリー３０に関する各種の状態に異常があるか否かを判断することを行う。また、バッテリー診断装置５０は、動作モードとして、全ての機能を動作させる「ウェイクアップモード」と、一部の機能の動作を停止させてウェイクアップモードより消費電力を少なくさせる「スリープモード」とを、切り替えることが可能である。
このバッテリー診断装置５０は、典型的にはプロセッサ、メモリ、及び入出力インターフェースなどを含んだＥＣＵとして構成され得る。本実施形態のバッテリー診断装置５０は、メモリに格納されたプログラムをプロセッサが読み出して実行することによって、以下に説明する取得部５１及び診断部５２の各機能を実現する。
取得部５１は、電池監視部３１から第２バッテリー３０の情報を取得する。診断部５２は、取得部５１が取得した第２バッテリー３０の情報に基づいて、第２バッテリー３０の状態を診断するバッテリー診断制御を次のように実施する。
なお、上記構成例では、第１バッテリー１０を電動モーターなどに電力を供給するためのバッテリー、いわゆる駆動用バッテリーとし、第２バッテリー３０を複数の車載機器４０に電力を供給するためのバッテリー、いわゆる補機バッテリーとした。しかしながら、この構成以外にも、例えば第１バッテリー１０を自動運転用機器に電力を供給するためのメインバッテリーとし、第２バッテリー３０をこのメインバッテリーをバックアップするサブバッテリーとして構成することもできる。
［制御］
図２乃至図７をさらに参照して、本実施形態に係るバッテリー診断装置５０が行う制御を説明する。
（１）駐車中の制御
図２は、バッテリー診断装置５０が車両の駐車中に実行するバッテリー診断制御の処理手順を示すフローチャートである。図３は、図２のステップＳ２０４で実行される仮診断の詳細なフローチャートである。図４は、図２のステップＳ２０８で実行される本診断の詳細なフローチャートである。
図２に示すバッテリー診断制御は、車両が駐車状態に入ると開始される。車両が駐車状態にあるか否かは、イグニッションスイッチがオフ状態にあることなどで判断することができる。
ステップＳ２０１：バッテリー診断装置５０は、自装置の動作モードをスリープモードに設定する。バッテリー診断制御を開始する直前の動作モードがウェイクアップモードであった場合には、動作モードがウェイクアップモードからスリープモードに遷移する。バッテリー診断制御を開始する直前の動作モードがスリープモードであった場合には、動作モードとしてスリープモードが維持される。これにより、バッテリー診断装置５０の一部の機能が停止して省電力化が図られる。動作モードがスリープモードに設定されると、ステップＳ２０２に処理が進む。
ステップＳ２０２：バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０を診断するタイミングになったか否かを判断する。このタイミングは、一例として、前回実施した診断から一定時間が経過した後、典型的にはステップＳ２０１で動作モードをスリープモードに設定してから一定の時間が経過した後とすることができる。一定の時間は、予め静的に設定されてもよいし、ユーザーによる車両の使用傾向（駐車時間の長さ、車載機器の利用状況など）に応じて動的に設定されてもよい。第２バッテリー３０を診断するタイミングになった場合に（ステップＳ２０２、はい）、ステップＳ２０３に処理が進む。
ステップＳ２０３：バッテリー診断装置５０は、自装置の動作モードをウェイクアップモードに設定する。すなわち、バッテリー診断装置５０の動作モードがスリープモードからウェイクアップモードに遷移する。これにより、バッテリー診断装置５０の全ての機能が動作することになる。動作モードがウェイクアップモードに設定されると、ステップＳ２０４に処理が進む。
ステップＳ２０４：バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０に関する第１項目から第ｎ項目の全てについて仮診断を実施する。ここで、図３を参照して、ステップＳ２０４で実施される仮診断を説明する。
ステップＳ３０１：バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０に関する第１項目から第ｎ項目までの各項目についてそれぞれ設けられた第１カウンターから第ｎカウンターの全てのカウント値を、クリアして初期化する。その後、ステップＳ３０２に処理が進む。
ステップＳ３０２：バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０に関する各種の状態を判定するタイミングになったか否かを判断する。このタイミングは、典型的にはバッテリー診断制御の開始から一定の間隔で設定され、例えばバッテリー診断装置５０に用いられる動作クロックの周期（例えば、１００ミリ秒）などに基づいて設定することができる。また、判定の対象となる第２バッテリー３０に関する各種の状態としては、少なくとも第１状態が予め定められており、好ましくは第ｎ状態までの複数の状態が予め定められている。第１状態から第ｎ状態としては、第２バッテリー３０を監視する各センサーの断線が疑われる状態、第２バッテリー３０を制御する各構成へ供給される電源の短絡が疑われる状態、第２バッテリー３０の出力（電圧、電流）が上限値を超えている状態、第２バッテリー３０の出力（電圧、電流）が下限値を下回っている状態、及び第２バッテリー３０の充放電パターンが規定パターンから大きく乖離している状態など、を例示できる。第２バッテリー３０に関する各種の状態を判定するタイミングになった場合は（ステップＳ３０２、はい）、ステップＳ３０３に処理が進む。
ステップＳ３０３：バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０に関する第１状態から第ｎ状態までのうち、該当している状態を判定する。例えば、第２バッテリー３０の情報として電圧センサーの電圧値を取得可能であれば、電圧センサーの電圧値が制御範囲を外れた電圧値を示していた場合に、電圧センサーの断線が疑われる状態に該当していると判定することができる。また、第２バッテリー３０の情報として電流センサーの電流値を取得可能であれば、電流センサーの電流値が制御範囲を外れた電流値を示していた場合に、電流センサーの断線が疑われる状態に該当していると判定することができる。また、第２バッテリー３０の情報として温度センサーの温度値を取得可能であれば、温度センサーの温度値が制御範囲を外れた温度値を示していた場合に、温度センサーの断線が疑われる状態に該当していると判定することができる。第２バッテリー３０に関する状態の判定が終わると、ステップＳ３０４に処理が進む。
ステップＳ３０４：バッテリー診断装置５０は、該当していると判定された１つ又は複数の状態に対応する１つ又は複数の項目について、項目のカウンターのカウント値を１つインクリメントする。例えば、第１状態に該当していると判定された場合は、この第１状態に対応する第１項目のカウント値を１つインクリメントする。また、第２状態に該当していると判定された場合は、この第２状態に対応する第２項目のカウント値を１つインクリメントする。なお、状態と項目とは１対１で対応している必要はなく、１つの状態と複数の項目とが対応していてもよいし、複数の状態と１つの項目とが対応していてもよい。その後、ステップＳ３０５に処理が進む。
ステップＳ３０５：バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０の仮診断を開始してから第１時間が経過したか否かを判断する。この第１時間は、仮診断による判定の結果を確定する時間（以下「仮確定時間」という）であり、第２バッテリー３０の電力消費を抑えることを目的として、後述する本診断による判定の結果を確定させるまでの時間よりも短い時間に設定されている。例えば、本確定時間が４０００ミリ秒であった場合、仮確定時間を１０００ミリ秒とすることができる。第２バッテリー３０の仮診断を開始してから仮確定時間が経過していない場合は（ステップＳ３０５、いいえ）、ステップＳ３０２に処理が進む。一方、第２バッテリー３０の仮診断を開始してから仮確定時間が経過した場合は（ステップＳ３０５、はい）、ステップＳ３０６に処理が進む。
この仮診断では、仮診断を開始してから仮確定時間が経過するまでに、いずれの状態判定タイミングにおいても該当していると判定されなかった状態に対応する項目のカウント値は「０」となり、１つ以上の状態判定タイミングにおいて該当していると判定された状態に対応する項目のカウント値は「１以上」となる。例えば、上記ステップＳ３０３及びＳ３０４の処理が、仮診断の開始から１００ミリ秒の周期で繰り返され、１０００ミリ秒（仮確定時間）の時点で終了する場合は、第１状態から第ｎ状態が発生したタイミングに応じて、第１項目から第ｎ項目の各カウント値が０〜１０のいずれかの値を取ることになる。
ステップＳ３０６：バッテリー診断装置５０は、仮診断による判定の結果、第１項目から第ｎ項目のうち１つ以上の項目でカウント値のアップがあった、すなわちカウント値が１以上の項目があったか否かを判断する。１つ以上の項目でカウント値のアップがあった場合は（ステップＳ３０６、はい）、ステップＳ３０７に処理が進む。一方、全ての項目でカウント値のアップがなかった場合は（ステップＳ３０６、いいえ）、ステップＳ３０８に処理が進む。
ステップＳ３０７：バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０において、カウント値のアップがあった１つ以上の項目に異常があると判定する。これにより、仮診断が終了する。
ステップＳ３０８：バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０において、第１項目から第ｎ項目の全てに異常がなく正常であると判定する。これにより、仮診断が終了する。
この仮診断では、仮診断を開始してから仮確定時間が経過するまでのいずれかの状態判定タイミングにおいて、少なくとも１つの状態で１度でも該当していると判定された場合には、第２バッテリー３０におけるこの状態に対応する項目が異常であると判断する。
再び図２を参照して、バッテリー診断制御の続きを説明する。
ステップＳ２０５：バッテリー診断装置５０は、仮診断の結果、第１項目から第ｎ項目のうち１つ以上の項目で異常があると判定されたか否かを判断する。１つ以上の項目で異常があると判定された場合は（ステップＳ２０５、はい）、ステップＳ２０７に処理が進む。一方、全ての項目で異常がないと判断された場合は（ステップＳ２０５、いいえ）、ステップＳ２０６に処理が進む。
ステップＳ２０６：バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０に異常がないと判断して（第１判断）、本診断を実施することなくバッテリー診断制御を終了する。その後、ステップＳ２０１に処理が進み、バッテリー診断装置５０は、自装置の動作モードをスリープモードに設定する。すなわち、バッテリー診断装置５０の動作モードがウェイクアップモードからスリープモードに遷移する。
図５は、仮診断において第２バッテリー３０に異常がないと判断された各種状態の一例を示すタイミングチャートである。図５の例では、仮診断を開始してから仮確定時間が経過するまでの間、第２バッテリー３０に関する第１項目、第２項目、及び第３項目のいずれもが、一度も異常を示さずに正常であったため、第２バッテリー３０に異常がないと判断して仮診断が終了する。
ステップＳ２０７：バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０に異常がある可能性があると判断し（第１判断）、仮診断を本診断に切り替えて第２バッテリー３０の診断制御を継続することを決定する。
ステップＳ２０８：バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０に関する第１項目から第ｎ項目のうち診断対象となる項目（以下「対象項目」という）について本診断を実施する。対象項目は、典型的には、上記ステップＳ２０４の仮診断においてカウント値のアップがあった項目とすることができる。また、上記ステップＳ２０４の仮診断においてカウント値のアップがあった主項目に加え、この主項目に対応する状態に自項目に対応する状態が依存する副項目を、対象項目としてもよい。例えば、電圧センサーの断線が疑わしい場合、検出される電圧値は信頼性がないため、電圧センサーの断線の有無が確定されるまで検出電圧の判断を保留すべきである。よって、この場合には、主項目を電圧センサーの断線が疑われる状態とし、副項目を第２バッテリー３０の出力電圧の状態とすることができる。なお、第１項目から第ｎ項目の全てを対象項目としても構わない。ここで、図４を参照して、ステップＳ２０８で実施される本診断を説明する。
ステップＳ４０１：バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０に関する各種の状態を判定するタイミングになったか否かを判断する。このタイミングは、上記ステップＳ３０２のタイミングと同じであり、典型的にはバッテリー診断制御の開始から一定の間隔で設定され、例えばバッテリー診断装置５０に用いられる動作クロックの周期（例えば、１００ミリ秒）などに基づいて設定することができる。第２バッテリー３０に関する各種の状態を判定するタイミングになった場合は（ステップＳ４０１、はい）、ステップＳ４０２に処理が進む。
ステップＳ４０２：バッテリー診断装置５０は、対象項目に対応する状態が該当しているか否かを判定する。対象項目が複数ある場合には、各対象項目について対応する状態が該当しているか否かが判定される。少なくとも１つの対象項目に対応する状態が該当していると判定された場合は（ステップＳ４０２、はい）、ステップＳ４０３に処理が進む。一方、いずれの対象項目に対応する状態も該当していないと判定された場合は（ステップＳ４０２、いいえ）、ステップＳ４０６に処理が進む。
ステップＳ４０３：バッテリー診断装置５０は、該当していると判定された１つ又は複数の状態に対応する１つ又は複数の対象項目について、対象項目のカウンターのカウント値を１つインクリメントする。この本診断のカウント値は、仮診断のカウント値に加算される。その後、ステップＳ４０４に処理が進む。
ステップＳ４０４：バッテリー診断装置５０は、該当していると判定された１つ又は複数の状態が、バッテリー診断制御の開始後かつ仮確定時間（第１時間）が経過する以前から続けて第２時間継続しているか否かを判断する。この第２時間は、本診断による判定の結果を確定する時間（以下「本確定時間」という）である。本確定時間は、全ての対象項目について一律同じ時間が設定されてもよいし、対象項目ごとに異なる時間が設定されてもよい。また、本確定時間の継続は、カウンターのカウント値で判断することができるが、実際の時間の長さで判断してもよい。該当していると判定された１つ又は複数の状態が本確定時間継続している場合は（ステップＳ４０４、はい）、ステップＳ４０５に処理が進む。一方、該当していると判定された１つ又は複数の状態が本確定時間継続していない場合は（ステップＳ４０４、いいえ）、ステップＳ４０１に処理が進む。
ステップＳ４０５：バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０において、本確定時間継続している状態に対応する対象項目に異常があると判定する。これにより、本診断が終了する。
ステップＳ４０６：バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０において、対象項目の全てに異常がなく正常であると判定する。これにより、本診断が終了する。
この本診断では、仮診断の段階で該当していると判定された状態に対応する項目などに診断対象を絞り、その状態が仮診断から本診断にかけて本確定時間（第２時間）ずっと継続している場合には、この状態に対応する項目（対象項目）を異常であると判断する。
再び図２を参照して、バッテリー診断制御の続きを説明する。
ステップＳ２０９：バッテリー診断装置５０は、本診断の結果、対象項目のうち１つ以上の対象項目で異常があると判定されたか否かを判断する。１つ以上の対象項目で異常があると判定された場合は（ステップＳ２０９、はい）、ステップＳ２１１に処理が進む。一方、全ての対象項目で異常ないと判断された場合は（ステップＳ２０９、いいえ）、ステップＳ２１０に処理が進む。
ステップＳ２１０：バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０に異常がないと判断して（第２判断）、バッテリー診断制御を終了する。また、バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０に関する第１項目から第ｎ項目までの各項目についてそれぞれ設けられた第１カウンターから第ｎカウンターの全てのカウント値を、クリアして初期化する。その後、ステップＳ２０１に処理が進み、自装置の動作モードをスリープモードに設定する。すなわち、バッテリー診断装置５０の動作モードがウェイクアップモードからスリープモードに遷移する。
図６は、仮診断において第２バッテリー３０に異常があると判断され、かつ、本診断において第２バッテリー３０に異常がないと判断された、各種状態の一例を示すタイミングチャートである。図６の例では、仮診断を開始してから仮確定時間が経過するまでの間に、第２バッテリー３０に関する第２項目及び第３項目に異常が示されたため本診断に移ったが、本診断において第２項目も第３項目も本確定時間が経過する前に正常に戻ったため、第２バッテリー３０に異常がないと判断して本診断が終了する。
ステップＳ２１１：バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０に異常があると判断して（第２判断）、バッテリー診断制御を終了する。なお、この判断の場合、バッテリー診断装置５０は、必要に応じて電源システム１の自己診断（ダイアグ）を実施して異常ログを記録してもよいし、第２バッテリー３０を電源システム１から切り離すなどの処置を行ってもよいし、車両の乗員に対して表示や音声などを介して第２バッテリー３０に異常があることを通知するようにしてもよい。また、この判断の場合、第２バッテリー３０の異常が、バッテリー診断装置５０をスリープモードに設定することが可能な内容であれば、バッテリー診断装置５０の動作モードをウェイクアップモードからスリープモードに遷移させてもよい。
図７は、仮診断において第２バッテリー３０に異常があると判断され、かつ、本診断において第２バッテリー３０に異常があると判断された、各種状態の一例を示すタイミングチャートである。図７の例では、仮診断を開始してから仮確定時間が経過するまでの間に、第２バッテリー３０に関する第２項目及び第３項目に異常が示されたため本診断に移り、本診断において第２項目は本確定時間が経過する前に正常に戻ったが、第３項目は本確定時間継続して異常を示していたため、第２バッテリー３０に異常があると判断して本診断が終了する。
上記実施形態では、最も長い本確定時間に合わせて本診断が終了する場合を説明した。すなわち、図６及び図７に示す例では、第３項目の本確定時間に合わせて本診断が終了する。しかしながら、本診断において第２バッテリー３０に異常がないと判断されるような場合には、全ての項目が異常ではなくなった時点で直ちに本診断を終了させてもよい。例えば図６では、第３項目の本確定時間の経過を待つことなく、第３項目が正常になった時点で本診断を終了させる。これにより、バッテリー診断装置５０を素早くスリープモードに移行することができるため、低電力化が図れる。
なお、本診断において異常を示していた項目が、ノイズなどの影響によって一時的に正常に戻った後、再び異常を示すような場合もあり得る。このような場合の対策としては、項目が正常に戻った後もその項目の本確定時間の経過を待ってから本診断を終了させてもよいし、項目が正常に戻った後に所定のタイムアウト時間で本診断を終了させてもよい。タイムアウト時間は、本確定時間までの残り時間よりも短くすることが考えられる。
また、本実施形態の仮診断は、一定の周期で（第２バッテリー３０を診断するタイミングが来るたびに）繰り返し実施される。そこで、バッテリー診断装置５０は、各タイミングで実施される仮診断の結果を累積的に記録しておき、一定回数連続して仮判断において異常があると判断された項目を、直ちに異常であると判断するようにしてもよい。本診断の判断に加えてこのような仮診断での判断をさらに行うことで、異常診断の精度を向上させることができる。
（２）駐車中以外の制御
図８は、バッテリー診断装置５０が車両の駐車中以外に実行するバッテリー診断制御の処理手順を示すフローチャートである。
図８に示すバッテリー診断制御は、車両が駐車状態ではなくなると開始される。車両が駐車状態にあるか否かは、イグニッションスイッチがオフ状態にあることなどで判断することができる。
ステップＳ８０１：バッテリー診断装置５０は、自装置の動作モードをスリープモードに設定する。バッテリー診断制御を開始する直前の動作モードがウェイクアップモードであった場合には、動作モードがウェイクアップモードからスリープモードに遷移する。バッテリー診断制御を開始する直前の動作モードがスリープモードであった場合には、動作モードとしてスリープモードが維持される。これにより、バッテリー診断装置５０の一部の機能が停止して省電力化が図られる。動作モードがスリープモードに設定されると、ステップＳ８０２に処理が進む。
ステップＳ８０２：バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０を診断するタイミングになったか否かを判断する。このタイミングは、一例として、前回実施した診断から一定時間が経過した後、典型的にはステップＳ８０１で動作モードをスリープモードに設定してから一定の時間が経過した後とすることができる。第２バッテリー３０を診断するタイミングになった場合に（ステップＳ８０２、はい）、ステップＳ８０３に処理が進む。
ステップＳ８０３：バッテリー診断装置５０は、自装置の動作モードをウェイクアップモードに設定する。すなわち、バッテリー診断装置５０の動作モードがスリープモードからウェイクアップモードに遷移する。これにより、バッテリー診断装置５０の全ての機能が動作することになる。動作モードがウェイクアップモードに設定されると、ステップＳ８０４に処理が進む。
ステップＳ８０４：バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０に関する第１項目から第ｎ項目の全てについて本診断を実施する。ここで実施される本診断は、図４に準ずる。図４において、診断対象となる項目は第１項目から第ｎ項目の全ての項目となる。
ステップＳ８０５：バッテリー診断装置５０は、本診断の結果、第１項目から第ｎ項目のうち１つ以上の項目で異常があると判定されたか否かを判断する。１つ以上の項目で異常があると判定された場合は（ステップＳ８０５、はい）、ステップＳ８０７に処理が進む。一方、全ての項目で異常がないと判断された場合は（ステップＳ８０５、いいえ）、ステップＳ８０６に処理が進む。
ステップＳ８０６：バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０に異常がないと判断して（第３判断）、バッテリー診断制御を終了する。また、バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０に関する第１項目から第ｎ項目までの各項目についてそれぞれ設けられた第１カウンターから第ｎカウンターの全てのカウント値を、クリアして初期化する。その後、ステップＳ８０１に処理が進み、自装置の動作モードをスリープモードに設定する。すなわち、バッテリー診断装置５０の動作モードがウェイクアップモードからスリープモードに遷移する。
ステップＳ８０７：バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０に異常があると判断して（第３判断）、バッテリー診断制御を終了する。なお、この判断の場合、バッテリー診断装置５０は、必要に応じて電源システム１の自己診断（ダイアグ）を実施して異常ログを記録してもよいし、第２バッテリー３０を電源システム１から切り離すなどの処置を行ってもよいし、車両の乗員に対して表示や音声などを介して第２バッテリー３０に異常があることを通知するようにしてもよい。また、この判断の場合、第２バッテリー３０の異常が、バッテリー診断装置５０をスリープモードに設定することが可能な内容であれば、バッテリー診断装置５０の動作モードをウェイクアップモードからスリープモードに遷移させてもよい。
［作用・効果］
以上のように、本開示の一実施形態に係るバッテリー診断装置では、車両の駐車中にバッテリーの状態を診断する場合、診断を開始してから仮確定時間が経過した段階でバッテリーに関する項目に異常があるか否かを判断する「仮診断」を実施する。そして、仮診断において項目に異常があると判断した場合には、さらに時間をかけて「本診断」を実施する。この制御によって、バッテリーに異常が発生していない場合は、車両の駐車中の診断処理を仮診断だけで簡易化することができる。仮診断に必要な時間は本診断に必要な時間よりも短く、バッテリー診断のためにバッテリー診断装置が起動する（ウェイクアップモードになる）時間が短くなる。よって、バッテリー診断処理の省電力化を図ることができ、駐車中におけるバッテリー蓄電率の低下を抑制することができる。
また、本実施形態に係るバッテリー診断装置では、バッテリーに関する項目が複数ある場合には、複数の項目について並行して診断を実施する。これによって、バッテリー診断を効率よく実施することができる。
また、本実施形態に係るバッテリー診断装置では、仮診断においてバッテリーに関する項目（主項目）に異常があると判断した場合、その主項目に加えて、その主項目に対応する状態に自項目に対応する状態が依存する副項目も対象として本診断を実施する。これによって、仮診断において主項目が異常と判断された場合には、仮判断における副項目の正常／異常の判定が保留されるため、誤った副項目の判断が行われることを防ぐことができる。
さらに、本実施形態に係るバッテリー診断装置では、一定の周期で実施されるバッテリーの状態診断の結果を累積的に記録しておき、一定回数連続して仮判断において異常があると判断された項目を、異常であるとさらに判断する。これによって、本診断によるバッテリーの異常判断だけでなく、仮診断においてもバッテリーの異常を判断することができるため、異常診断の精度を向上させることができる。
以上、本開示技術の一実施形態を説明したが、本開示は、バッテリー診断装置だけでなく、プロセッサとメモリを備えたバッテリー診断装置が実行するバッテリー診断方法、その方法の制御プログラム、その制御プログラムを記憶したコンピューター読み取り可能な非一時的な記録媒体、あるいはバッテリー診断装置を含む電源システムを搭載した車両などとして捉えることが可能である。
本発明は、車両に搭載されたバッテリーの状態を診断するバッテリー診断装置として利用可能である。
１ 電源システム
１０ 第１バッテリー
２０ ＤＣＤＣコンバーター
３０ 第２バッテリー
３１ 電池監視部
４０ 車載機器
５０ バッテリー診断装置
５１ 取得部
５２ 診断部
図２に示すバッテリー診断制御は、車両が駐車状態に入ると開始される。車両が駐車状態にあるか否かは、イグニッションスイッチがオフ状態（ＩＧ−ＯＦＦ）にあることなどで判断することができる。この図２のバッテリー診断制御は、ＩＧ−ＯＦＦ中に繰り返し実施される。
ステップＳ２０６：バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０に異常がないと判断する（第１判断）。その後、ステップＳ２１２に処理が進む。
ステップＳ２０８：バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０に関する第１項目から第ｎ項目のうち診断対象となる項目（以下「対象項目」という）について本診断を実施する。対象項目は、典型的には、上記ステップＳ２０４の仮診断においてカウント値のアップがあった項目とすることができる。また、上記ステップＳ２０４の仮診断においてカウント値のアップがあった主項目に加え、この主項目に対応する状態に自項目に対応する状態が依存する副項目を、対象項目としてもよい。例えば、電圧センサーの断線が疑わしい場合、検出される電圧値は信頼性がないため、電圧センサーの断線の有無が確定されるまで検出電圧の判断を保留すべきである。よって、この場合には、主項目を電圧センサーの状態とし、副項目を第２バッテリー３０の出力電圧の状態とすることができる。主項目の電圧センサーが異常と判定される状態の一例は、電圧センサーの断線が疑われる状態である。なお、第１項目から第ｎ項目の全てを対象項目としても構わない。ここで、図４を参照して、ステップＳ２０８で実施される本診断を説明する。
ステップＳ２１０：バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０に異常がないと判断する（第２判断）。また、バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０に関する第１項目から第ｎ項目までの各項目についてそれぞれ設けられた第１カウンターから第ｎカウンターの全てのカウント値を、クリアして初期化する。その後、ステップＳ２１２に処理が進む。
ステップＳ２１１：バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０に異常があると判断して（第２判断）、バッテリー診断制御を終了する。なお、この判断の場合、バッテリー診断装置５０は、必要に応じて電源システム１の自己診断（ダイアグ）を実施して異常ログを記録してもよいし、第２バッテリー３０を電源システム１から切り離すなどの処置を行ってもよいし、車両の乗員に対して表示や音声などを介して第２バッテリー３０に異常があることを通知するようにしてもよい。また、この判断の場合、第２バッテリー３０の異常が、バッテリー診断装置５０をスリープモードに設定することが可能な内容であれば、バッテリー診断装置５０の動作モードをウェイクアップモードからスリープモードに遷移させてもよい。
ステップＳ２１２：バッテリー診断装置５０は、自装置の動作モードをスリープモードに設定する。すなわち、バッテリー診断装置５０の動作モードがウェイクアップモードからスリープモードに遷移する。その後、バッテリー診断装置５０は、本バッテリー診断制御を終了する。なお、この場合、バッテリー診断装置５０は、上述のとおり定期的にバッテリー診断制御を繰り返す。
図８に示すバッテリー診断制御は、車両が駐車状態ではなくなると開始される。車両が駐車状態にあるか否かは、イグニッションスイッチがオフ状態（ＩＧ−ＯＦＦ）にあることなどで判断することができる。この図８のバッテリー診断制御は、ＩＧ−ＯＦＦ中に繰り返し実施される。
ステップＳ８０６：バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０に異常がないと判断する（第３判断）。また、バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０に関する第１項目から第ｎ項目までの各項目についてそれぞれ設けられた第１カウンターから第ｎカウンターの全てのカウント値を、クリアして初期化する。その後、ステップＳ８０８に処理が進む。
ステップＳ８０７：バッテリー診断装置５０は、第２バッテリー３０に異常があると判断して（第３判断）、バッテリー診断制御を終了する。なお、この判断の場合、バッテリー診断装置５０は、必要に応じて電源システム１の自己診断（ダイアグ）を実施して異常ログを記録してもよいし、第２バッテリー３０を電源システム１から切り離すなどの処置を行ってもよいし、車両の乗員に対して表示や音声などを介して第２バッテリー３０に異常があることを通知するようにしてもよい。また、この判断の場合、第２バッテリー３０の異常が、バッテリー診断装置５０をスリープモードに設定することが可能な内容であれば、バッテリー診断装置５０の動作モードをウェイクアップモードからスリープモードに遷移させてもよい。
ステップＳ８０８：バッテリー診断装置５０は、自装置の動作モードをスリープモードに設定する。すなわち、バッテリー診断装置５０の動作モードがウェイクアップモードからスリープモードに遷移する。その後、バッテリー診断装置５０は、本バッテリー診断制御を終了する。なお、この場合、バッテリー診断装置５０は、上述のとおり定期的にバッテリー診断制御を繰り返す。

Claims (11)

  1. 車両に搭載されたバッテリーの状態を診断するバッテリー診断装置であって、
    電圧、電流、及び温度の少なくとも１つを含む前記バッテリーの情報を取得する取得部と、
    前記取得部で取得された前記バッテリーの情報に基づいて、前記バッテリーが第１状態に該当するか否かを判定し、前記第１状態の判定結果に基づいて、前記バッテリーに関する第１項目に異常があるか否かを判断する診断部と、を備え、
    前記診断部は、車両の駐車中において、
    診断を開始してから第１時間が経過した時点で、前記第１項目に異常があるか否かを判断する第１判断を実施し、
    前記第１判断において前記第１項目に異常がないと判断した場合、前記バッテリーの診断を終了し、
    前記第１判断において前記第１項目に異常があると判断した場合、前記バッテリーの診断を継続して、前記第１項目に異常があるか否かを前記第１時間が経過した時点より後に判断する第２判断を実施する、
    バッテリー診断装置。
  2. 前記診断部は、前記取得部で取得された前記バッテリーの情報に基づいて、前記バッテリーが前記第１状態から第ｎ状態（ｎは２以上の整数）に該当するか否かをそれぞれ判定し、前記第１状態から前記第ｎ状態の判定結果に基づいて、前記バッテリーに関する前記第１項目から第ｎ項目に異常があるか否かをそれぞれ判断し、
    前記診断部は、車両の駐車中において、
    診断を開始してから前記第１時間が経過した時点で、前記第１項目から前記第ｎ項目に異常があるか否かを判断する第１判断を実施し、
    前記第１判断で前記第１項目から前記第ｎ項目のいずれにも異常がないと判断した場合、前記バッテリーの診断を終了し、
    前記第１判断で前記第１項目から前記第ｎ項目のうち１つ以上の項目に異常があると判断した場合、前記バッテリーの診断を継続して、前記１つ以上の項目に異常があるか否かを前記第１時間が経過した時点より後に判断する第２判断を実施する、
    請求項１に記載のバッテリー診断装置。
  3. 前記診断部は、前記第２判断において、前記第１判断で前記１つ以上の項目に異常があると判断した場合、前記第１項目から前記第ｎ項目の全てについて前記バッテリーの診断を継続し、前記第１項目から前記第ｎ項目の全てについて異常があるか否かを前記第１時間が経過した時点より後に判断する、
    請求項２に記載のバッテリー診断装置。
  4. 前記診断部は、前記第２判断において、前記第１判断で前記１つ以上の項目に異常があると判断した場合、前記１つ以上の項目と、前記１つ以上の項目に対応する状態に自項目に対応する状態が依存する項目と、について前記バッテリーの診断を継続し、前記１つ以上の項目及び前記１つ以上の項目に対応する状態に自項目に対応する状態が依存する項目について異常があるか否かを前記第１時間が経過した時点より後に判断する、
    請求項２に記載のバッテリー診断装置。
  5. 前記診断部は、前記第２判断において、前記第１判断で異常があると判断された項目の異常な状態が、前記第１時間が経過する以前から続けて第２時間継続した場合、前記第１判断で異常があると判断された項目が異常であると判断する、
    請求項１乃至４のいずれか１項に記載のバッテリー診断装置。
  6. 前記第２時間は、項目ごとに設定される、
    請求項５に記載のバッテリー診断装置。
  7. 前記診断部は、
    前記バッテリーの状態の診断を一定の周期で実施し、
    前記第２判断において、一定回数連続して前記第１判断で異常があると判断された項目を、異常であるとさらに判断する、
    請求項１乃至４のいずれか１項に記載のバッテリー診断装置。
  8. 前記診断部は、車両が駐車中でない場合、一定の周期で、診断を開始してから前記第１時間より長い時間をかけて前記項目に異常があるか否かを判断する第３判断を実施する、
    請求項１乃至７のいずれか１項に記載のバッテリー診断装置。
  9. 車両に搭載されたバッテリーの状態を診断するバッテリー診断装置のコンピューターが実行するバッテリー診断方法であって、
    電圧、電流、及び温度の少なくとも１つを含む前記バッテリーの情報を取得する取得ステップと、
    前記取得ステップで取得された前記バッテリーの情報に基づいて、前記バッテリーが第１状態に該当するか否かを判定し、前記第１状態の判定結果に基づいて、前記バッテリーに関する第１項目に異常があるか否かを判断する診断ステップと、を含み、
    前記診断ステップは、車両の駐車中において、
    診断を開始してから第１時間が経過した時点で、前記第１項目に異常があるか否かを判断する第１判断ステップと、
    前記第１判断ステップにおいて前記第１項目に異常がないと判断した場合、前記バッテリーの診断を終了する終了ステップと、
    前記第１判断ステップにおいて前記第１項目に異常があると判断した場合、前記バッテリーの診断を継続して、前記第１項目に異常があるか否かを前記第１時間が経過した時点より後に判断する第２判断ステップと、を含む、
    バッテリー診断方法。
  10. 車両に搭載されたバッテリーの状態を診断するバッテリー診断装置のコンピューターに実行させるバッテリー診断プログラムであって、
    電圧、電流、及び温度の少なくとも１つを含む前記バッテリーの情報を取得する取得ステップと、
    前記取得ステップで取得された前記バッテリーの情報に基づいて、前記バッテリーが第１状態に該当するか否かを判定し、前記第１状態の判定結果に基づいて、前記バッテリーに関する第１項目に異常があるか否かを判断する診断ステップと、を含み、
    前記診断ステップは、車両の駐車中において、
    診断を開始してから第１時間が経過した時点で、前記第１項目に異常があるか否かを判断する第１判断ステップと、
    前記第１判断ステップにおいて前記第１項目に異常がないと判断した場合、前記バッテリーの診断を終了する終了ステップと、
    前記第１判断ステップにおいて前記第１項目に異常があると判断した場合、前記バッテリーの診断を継続して、前記第１項目に異常があるか否かを前記第１時間が経過した時点より後に判断する第２判断ステップと、を含む、
    バッテリー診断プログラム。
  11. 請求項１〜８のいずれかに記載のバッテリー診断装置を搭載した車両。
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