JP5028376B2

JP5028376B2 - 放電能力検知装置

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Publication number: JP5028376B2
Application number: JP2008257355A
Authority: JP
Inventors: 高志荒井; 健一石田; 一実福田; 佳之川口
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-10-02
Filing date: 2008-10-02
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2028-10-02
Also published as: JP2010083430A

Description

本発明は、放電能力検知装置に関する。

従来、例えば内燃機関を始動するスタータモータに電力を供給する鉛電池のエンジン始動時の最低電圧と、この鉛電池の劣化が無い初期状態でのエンジン始動時の最低電圧との差が、所定判定しきい値より大きい場合に鉛電池が劣化していると判定する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００８−８７６５４号公報

ところで、上記従来技術の一例に係る装置において、エンジン始動時の最低電圧は、鉛電池の劣化状態に限らず、エンジン始動を始動させる際のエンジン停止位置（つまり、ピストンの位置）などに応じて相対的に大きく変動することから、この最低電圧の比較のみでは、精度の良い劣化判定をおこなうことが困難であるという問題が生じる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、車両の内燃機関を始動する電動機に電力を供給するバッテリの放電能力を精度よく検知することが可能な放電能力検知装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第１態様に係る放電能力検知装置は、車両の内燃機関を始動する電動機に電力を供給するバッテリと、前記内燃機関の始動クランキングの実行時以外に取得可能な値である、前記バッテリの開放電圧と、前記バッテリの内部抵抗および始動電流の予測値とのうち少なくとも何れかに基づいて所定期間における前記バッテリの平均電圧を算出する電圧算出手段（例えば、実施の形態での第１期間平均電圧演算部４４および第２期間平均電圧演算部４５）と、前記電圧算出手段により算出された前記平均電圧に基づき、前記バッテリの放電能力を検知する放電能力検知手段（例えば、実施の形態でのαクランキング演算部４６）とを備え、前記放電能力検知手段は、次回の前記内燃機関の始動クランキングの実行時における前記バッテリの放電能力の予測値を、前記内燃機関の回転数が第１所定回転数に到達した時点または前記始動クランキングの実行開始時からの経過時間が第１所定時間に到達した時点のうちの少なくとも何れかひとつの時点から、前記回転数が第２所定回転数に到達した時点または前記経過時間が第２所定時間に到達した時点のうちの少なくとも何れかひとつの時点までの期間である第１期間での前記電圧算出手段により算出された前記平均電圧と、前記回転数が前記第１所定回転数に到達する時点までの期間または前記経過時間が前記第１所定時間に到達する時点までの期間のうちの少なくとも何れかひとつの期間である第２期間での前記電圧算出手段により算出された前記平均電圧とに基づき検知する。

さらに、本発明の第２態様に係る放電能力検知装置では、前記電圧算出手段は、前記バッテリの開放電圧を、前記バッテリの温度と前記バッテリの残容量とに基づいて取得し、前記バッテリの内部抵抗を、前記バッテリの温度と前記バッテリの残容量、または前記バッテリの温度と前記バッテリの電圧および電流とに基づいて取得し、前記始動電流の予測値を、前記内燃機関の温度に対応付けられたマップに基づいて取得する。

また、本発明の第３態様に係る放電能力検知装置では、前記電圧算出手段は、前記バッテリの開放電圧と、前記バッテリの内部抵抗と、前記始動電流の予測値とのうち少なくとも何れかを、前記バッテリの所定通常温度範囲での実際の温度と、該温度よりも相対的に低い所定低温範囲での温度とのそれぞれに応じて取得する。

本発明の第１態様に係る放電能力検知装置によれば、内燃機関の始動クランキングの実行時において内燃機関の回転数が第１所定回転数に到達した時点または前記始動クランキングの実行開始時からの経過時間が第１所定時間に到達した時点のうちの少なくとも何れかひとつの時点から、前記回転数が第２所定回転数に到達した時点または前記経過時間が第２所定時間に到達した時点のうちの少なくとも何れかひとつの時点までの期間である第１期間でのバッテリの平均電圧は、バッテリの劣化状態に応じて相対的に大きく変動すると共に、他の要因、例えば始動クランキングの開始時における内燃機関の停止位置（つまり、ピストンの位置）などに起因する変動は相対的に小さいことから、この第１期間での平均電圧に基づき、バッテリの放電能力を精度よく検知することができる。

さらに、第１期間でのバッテリの平均電圧に加えて、内燃機関の始動クランキングの実行時において回転数が第１所定回転数に到達する時点までの期間または経過時間が第１所定時間に到達する時点までの期間のうちの少なくとも何れかひとつの期間である第２期間でのバッテリの平均電圧を用いることで、バッテリの放電能力を、より一層、精度よく検知することができる。

また、第１期間でのバッテリの平均電圧を、始動クランキングの実行時以外に取得可能な各値、つまりバッテリの開放電圧及び内部抵抗と、バッテリ若しくは内燃機関の温度から求めた始動電流の予測値とに基づき算出することができることから、始動クランキングの実行開始時を含む適宜のタイミングで第１期間でのバッテリの平均電圧を算出することができ、この算出結果に基づき、バッテリの放電能力を検知し、内燃機関の始動可能性を判定することができる。これにより、例えば始動クランキングの実行時にバッテリの電圧をサンプリングする場合に比べて、演算負荷の増大を防止することができると共に、次回の内燃機関の始動可能性を適宜のタイミングで判定することができることから、例えば始動に要する電力が不足して内燃機関を始動させることができない虞があると判定される場合には、他の電気負荷への通電停止や通電量低減などの対応を事前におこなうことで、内燃機関を的確に始動させることができる。

以下、本発明の実施の形態に係る放電能力検知装置について添付図面を参照しながら説明する。

本実施形態に係る放電能力検知装置１０は、車両の内燃機関Ｅを始動する電動機（スタータモータ）Ｍの電源とされる、例えば鉛バッテリなどのバッテリＢの放電能力を検知するものであって、例えば図１に示すように、バッテリセンサ１１と、エンジン水温センサ１２と、電源マネジメントユニット１３とを備えて構成されている。

バッテリセンサ１１は、バッテリＢの電圧を検出する電圧センサ２１と、バッテリＢの電流を検出する電流センサ２２と、バッテリＢの温度を演算する温度演算部２３と、各センサ２１，２２の検出結果および温度演算部２３の演算結果に基づきバッテリＢの内部抵抗Ｒ（例えば、温度演算部２３により演算された所定通常温度範囲での実際のバッテリＢの温度での内部抵抗Ｒ＿ａｃｔおよびバッテリＢの温度が相対的に低い所定低温範囲での低温時内部抵抗Ｒ＿ｃｏｌｄ）を演算する内部抵抗演算部２４と、各センサ２１，２２の検出結果および温度演算部２３の演算結果に基づきバッテリＢの残容量ＳＯＣを演算する残容量演算部２５とを備えている。
エンジン水温センサ１２は、内燃機関Ｅの冷却水の温度（エンジン水温）ＴＷを検出する。

電源マネジメントユニット１３は、記憶部４０と、始動電流演算部４１と、開放電圧演算部４２と、Ｒｐ（飽和濃度分極抵抗）演算部４３と、第１期間平均電圧演算部４４と、第２期間平均電圧演算部４５と、αクランキング演算部４６とを備えて構成されている。

記憶部４０は、予めの試験などにより得られたデータから作成され、例えば図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、各第１期間始動電流Ｉ１＿ａｃｔおよび第１期間低温時始動電流Ｉ１＿ｃｏｌｄと、エンジン水温ＴＷとの所定の対応関係を示すマップ、および、第２期間始動電流Ｉ２＿ａｃｔおよび第２期間低温時始動電流Ｉ２＿ｃｏｌｄと、エンジン水温ＴＷとの所定の対応関係を示すマップを記憶している。各マップにおいては、エンジン水温ＴＷが高くなることに伴い、電流Ｉ１＿ａｃｔ，Ｉ１＿ｃｏｌｄ，Ｉ２＿ａｃｔ，Ｉ２＿ｃｏｌｄが低下傾向に変化している。

始動電流演算部４１は、エンジン水温センサ１２から出力されるエンジン水温ＴＷの検出値に基づき、記憶部４０に記憶されている所定マップ（つまり、各第１期間始動電流Ｉ１＿ａｃｔおよび第１期間低温時始動電流Ｉ１＿ｃｏｌｄと、エンジン水温ＴＷとの所定の対応関係を示すマップ、および、第２期間始動電流Ｉ２＿ａｃｔおよび第２期間低温時始動電流Ｉ２＿ｃｏｌｄと、エンジン水温ＴＷとの所定の対応関係を示すマップ）に対するマップ検索により、内燃機関Ｅの始動時に消費される電流（始動電流）の推定値を取得する。

そして、例えば図３に示すように、内燃機関Ｅの始動クランキングの実行時における所定の第１期間Ｔ１とは、内燃機関Ｅの回転数が第１所定回転数に到達した時点または始動クランキングの実行開始時からの経過時間が第１所定時間（例えば、０．３秒など）に到達した時点のうちの少なくとも何れかひとつの時点（例えば、図３に示す時刻ｔ１）から、内燃機関Ｅの回転数が第２所定回転数に到達した時点または始動クランキングの実行開始時（例えば、図３に示す時刻ｔ０）からの経過時間が第１所定時間よりも長い第２所定時間（＞第１所定時間）に到達した時点のうちの少なくとも何れかひとつの時点（例えば、図３に示す時刻ｔ２）までの期間である。
なお、例えば、図３に示す時刻ｔ２は、内燃機関Ｅが始動完了とならない状態でのクランキングを所定時間継続した時点であり、実使用上において内燃機関Ｅが始動しない（あるいは、始動できない）状況を推定したものである。
また、内燃機関Ｅの始動クランキングの実行時における所定の第２期間Ｔ２とは、始動クランキングの実行開始時（例えば、図３に示す時刻ｔ０）あるいは実行開始時近傍の時刻から、内燃機関Ｅの回転数が第１所定回転数に到達した時点または始動クランキングの実行開始時（例えば、図３に示す時刻ｔ０）からの経過時間が第１所定時間（例えば、０．３秒など）に到達した時点のうちの少なくとも何れかひとつの時点（例えば、図３に示す時刻ｔ１）までの期間である。

第１期間始動電流Ｉ１＿ａｃｔは、第１期間Ｔ１での温度演算部２３により演算された所定通常温度範囲での実際のバッテリＢの温度での始動電流であり、第１期間低温時始動電流Ｉ１＿ｃｏｌｄは、第１期間Ｔ１でのバッテリＢの温度が相対的に低い所定低温範囲での始動電流である。
第２期間始動電流Ｉ２＿ａｃｔは、第２期間Ｔ２での温度演算部２３により演算された所定通常温度範囲での実際のバッテリＢの温度での始動電流であり、第２期間低温時始動電流Ｉ２＿ｃｏｌｄは、第２期間Ｔ２でのバッテリＢの温度が相対的に低い所定低温範囲での始動電流である。

開放電圧演算部４２は、残容量演算部２５から出力されるバッテリＢの残容量ＳＯＣと温度演算部２３から出力されるバッテリＢの温度とに基づき、例えば予め作成された所定マップに対するマップ検索などによって、無負荷状態のバッテリＢの電圧である開放電圧として、温度演算部２３により演算された所定通常温度範囲での実際のバッテリＢの温度での開放電圧ＯＣＶ＿ａｃｔと、バッテリＢの温度が相対的に低い所定低温範囲での低温時開放電圧ＯＣＶ＿ｃｏｌｄとを取得する。
なお、所定マップは、予めの試験などにより得られたデータから作成され、各開放電圧ＯＣＶ＿ａｃｔおよび低温時開放電圧ＯＣＶ＿ｃｏｌｄと、残容量ＳＯＣと、バッテリＢの温度とによる、３つのパラメータの対応関係を示すマップであって、例えば、各開放電圧ＯＣＶ＿ａｃｔおよび低温時開放電圧ＯＣＶ＿ｃｏｌｄと、残容量ＳＯＣとの対応関係を示す２次元マップが、バッテリＢの温度に対する複数の異なる所定温度毎に設けられている。そして、バッテリＢの温度に対する複数の異なる所定温度毎に設けられた各２次元マップにおいては、例えば残容量ＳＯＣが増大することに伴い、各開放電圧ＯＣＶ＿ａｃｔおよび低温時開放電圧ＯＣＶ＿ｃｏｌｄが増大傾向に変化している。

Ｒｐ（飽和濃度分極抵抗）演算部４３は、温度演算部２３から出力されるバッテリＢの温度に基づき、飽和濃度分極抵抗Ｒｐ、つまり放電の継続などによるバッテリ液の状態変化を補正するための変数として、温度演算部２３により演算された所定通常温度範囲での実際のバッテリＢの温度での飽和濃度分極抵抗Ｒｐ＿ａｃｔと、バッテリＢの温度が相対的に低い所定低温範囲での低温時飽和濃度分極抵抗Ｒｐ＿ｃｏｌｄとを、例えば予め作成された所定マップに対するマップ検索などにより取得する。
なお、所定マップは、予めの試験などにより得られたデータから作成され、各飽和濃度分極抵抗Ｒｐ＿ａｃｔおよび低温時飽和濃度分極抵抗Ｒｐ＿ｃｏｌｄと、バッテリＢの温度と、残容量ＳＯＣとによる、３つのパラメータの対応関係を示すマップであって、例えば、各飽和濃度分極抵抗Ｒｐ＿ａｃｔおよび低温時飽和濃度分極抵抗Ｒｐ＿ｃｏｌｄと、バッテリＢの温度との対応関係を示す２次元マップが、残容量ＳＯＣに対する複数の異なる所定残容量毎に設けられている。そして、残容量ＳＯＣに対する複数の異なる所定残容量毎に設けられた各２次元マップにおいては、例えばバッテリＢの温度が高くなることに伴い、各飽和濃度分極抵抗Ｒｐ＿ａｃｔおよび低温時飽和濃度分極抵抗Ｒｐ＿ｃｏｌｄが低下傾向に変化している。

第１期間平均電圧演算部４４は、始動電流演算部４１から出力される第１期間始動電流Ｉ１＿ａｃｔおよび第１期間低温時始動電流Ｉ１＿ｃｏｌｄと、内部抵抗演算部２４から出力される内部抵抗Ｒ＿ａｃｔおよび低温時内部抵抗Ｒ＿ｃｏｌｄと、開放電圧演算部４２から出力される開放電圧ＯＣＶ＿ａｃｔおよび低温時開放電圧ＯＣＶ＿ｃｏｌｄと、Ｒｐ（飽和濃度分極抵抗）演算部４３から出力される飽和濃度分極抵抗Ｒｐ＿ａｃｔおよび低温時飽和濃度分極抵抗Ｒｐ＿ｃｏｌｄとに基づき、例えば下記数式（１）、（２）に示すように記述される第１期間平均電圧ＶＢ＿ａｃｔおよび第１期間低温時平均電圧ＶＢ＿ｃｏｌｄを算出する。

第２期間平均電圧演算部４５は、始動電流演算部４１から出力される第２期間始動電流Ｉ２＿ａｃｔおよび第２期間低温時始動電流Ｉ２＿ｃｏｌｄと、内部抵抗演算部２４から出力される内部抵抗Ｒ＿ａｃｔおよび低温時内部抵抗Ｒ＿ｃｏｌｄと、開放電圧演算部４２から出力される開放電圧ＯＣＶ＿ａｃｔおよび低温時開放電圧ＯＣＶ＿ｃｏｌｄとに基づき、例えば下記数式（３）、（４）に示すように記述される第２期間平均電圧ＶＡ＿ａｃｔおよび第２期間低温時平均電圧ＶＡ＿ｃｏｌｄを算出する。

αクランキング演算部４６は、第１期間平均電圧演算部４４から出力される第１期間平均電圧ＶＢ＿ａｃｔおよび第１期間低温時平均電圧ＶＢ＿ｃｏｌｄと、第２期間平均電圧演算部４５から出力される第２期間平均電圧ＶＡ＿ａｃｔおよび第２期間低温時平均電圧ＶＡ＿ｃｏｌｄとに基づき、例えば予め作成された所定マップに対するマップ検索によって、バッテリＢの放電能力を示す変数であるαクランキング（α＿Ｃｒａｎｋｉｎｇ）を取得する。
所定マップは、例えば図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、第１期間平均電圧ＶＢ＿ａｃｔと第２期間平均電圧ＶＡ＿ａｃｔとの所定の対応関係を示すマップ、および、第１期間低温時平均電圧ＶＢ＿ｃｏｌｄと第２期間低温時平均電圧ＶＡ＿ｃｏｌｄとの所定の対応関係を示すマップを備えている。

αクランキング演算部４６は、例えば第１期間平均電圧ＶＢ＿ａｃｔと第２期間平均電圧ＶＡ＿ａｃｔとの２次元座標上において、第１期間平均電圧演算部４４および第２期間平均電圧演算部４５から取得した第１期間平均電圧ＶＢ＿ａｃｔと第２期間平均電圧ＶＡ＿ａｃｔとによる座標位置の近傍の４点のデータによる４点補間によって、温度演算部２３により演算された所定通常温度範囲での実際のバッテリＢの温度での常温時αクランキング（α＿ＣＲＡＮＫａｃｔ）を取得する（例えば、図５に示すステップＳ０１）。そして、第１期間低温時平均電圧ＶＢ＿ｃｏｌｄと第２期間低温時平均電圧ＶＡ＿ｃｏｌｄとの２次元座標上において、第１期間平均電圧演算部４４および第２期間平均電圧演算部４５から取得した第１期間低温時平均電圧ＶＢ＿ｃｏｌｄと第２期間低温時平均電圧ＶＡ＿ｃｏｌｄとによる座標位置の近傍の４点のデータによる４点補間によって、対応する低温時αクランキング（α＿ＣＲＡＮＫｃｏｌｄ）を取得する（例えば、図５に示すステップＳ０２）。

さらに、所定マップは、常温時αクランキング（α＿ＣＲＡＮＫａｃｔ）および低温時αクランキング（α＿ＣＲＡＮＫｃｏｌｄ）と、αクランキング（α＿Ｃｒａｎｋｉｎｇ）との対応関係を示すマップを備え、αクランキング演算部４６は、例えば常温時αクランキング（α＿ＣＲＡＮＫａｃｔ）と低温時αクランキング（α＿ＣＲＡＮＫｃｏｌｄ）との２次元座標上において、取得した常温時αクランキング（α＿ＣＲＡＮＫａｃｔ）および低温時αクランキング（α＿ＣＲＡＮＫｃｏｌｄ）による座標位置の近傍の４点のデータによる４点補間によって、バッテリＢの放電能力を示す変数であるαクランキング（α＿Ｃｒａｎｋｉｎｇ）を取得する（例えば、図５に示すステップＳ０３）。

上述したように、本実施の形態による放電能力検知装置１０によれば、内燃機関Ｅの始動クランキングの実行時において内燃機関Ｅの回転数が第１所定回転数に到達した時点または始動クランキングの実行開始時からの経過時間が第１所定時間に到達した時点のうちの少なくとも何れかひとつの時点から、内燃機関Ｅの回転数が第２所定回転数に到達した時点または始動クランキングの実行開始時からの経過時間が第１所定時間よりも長い第２所定時間（＞第１所定時間）に到達した時点のうちの少なくとも何れかひとつの時点までの期間である第１期間Ｔ１でのバッテリＢの電圧は、バッテリＢの劣化状態に応じて相対的に大きく変動すると共に、他の要因、例えば始動クランキングの開始時における内燃機関の停止位置（つまり、ピストンの位置）などに起因する変動は相対的に小さいことから、この第１期間での電圧の平均値（つまり、第１期間平均電圧ＶＢ＿ａｃｔおよび第１期間低温時平均電圧ＶＢ＿ｃｏｌｄ）に基づき、バッテリＢの放電能力を精度よく検知することができる。

さらに、第１期間Ｔ１でのバッテリＢの電圧の平均値（つまり、第１期間平均電圧ＶＢ＿ａｃｔおよび第１期間低温時平均電圧ＶＢ＿ｃｏｌｄ）に加えて、始動クランキングの開始時などから第１期間の開始時までの第２期間Ｔ２でのバッテリＢの電圧の平均値（つまり、第２期間平均電圧ＶＡ＿ａｃｔおよび第２期間低温時平均電圧ＶＡ＿ｃｏｌｄ）を用いることで、バッテリＢの放電能力を、より一層、精度よく検知することができる。

しかも、第１期間Ｔ１でのバッテリＢの電圧の平均値（つまり、第１期間平均電圧ＶＢ＿ａｃｔおよび第１期間低温時平均電圧ＶＢ＿ｃｏｌｄ）および第２期間Ｔ２でのバッテリＢの電圧の平均値（つまり、第２期間平均電圧ＶＡ＿ａｃｔおよび第２期間低温時平均電圧ＶＡ＿ｃｏｌｄ）を、始動クランキングの実行開始以前に取得可能な各値、つまり各開放電圧ＯＣＶ＿ａｃｔおよび低温時開放電圧ＯＣＶ＿ｃｏｌｄと、内部抵抗Ｒ＿ａｃｔおよび低温時内部抵抗Ｒ＿ｃｏｌｄと、第１期間始動電流Ｉ１＿ａｃｔおよび第１期間低温時始動電流Ｉ１＿ｃｏｌｄと第２期間始動電流Ｉ２＿ａｃｔおよび第２期間低温時始動電流Ｉ２＿ｃｏｌｄとに基づき算出することができることから、始動クランキングの実行開始以前を含む適宜のタイミングで第１期間Ｔ１でのバッテリＢの電圧の平均値（つまり、第１期間平均電圧ＶＢ＿ａｃｔおよび第１期間低温時平均電圧ＶＢ＿ｃｏｌｄ）および第２期間Ｔ２でのバッテリＢの電圧の平均値（つまり、第２期間平均電圧ＶＡ＿ａｃｔおよび第２期間低温時平均電圧ＶＡ＿ｃｏｌｄ）を算出することができ、この算出結果に基づき、バッテリＢの放電能力を検知し、内燃機関Ｅの始動可能性を判定することができる。これにより、例えば始動クランキングの実行時にリアルタイムでバッテリＢの電圧をサンプリングする場合に比べて、演算負荷の増大を防止することができると共に、内燃機関Ｅの始動可能性を始動クランキングの実行開始前に判定することができることから、例えば始動に要する電力が不足して内燃機関Ｅを始動させることができない虞があると判定される場合には、他の電気負荷への通電停止や通電量低減などの対応を事前におこなうことで、内燃機関Ｅを的確に始動させることができる。

なお、上述した実施の形態において、所定の第１期間Ｔ１および第２期間Ｔ２を、より長い期間とすることにより、バッテリＢの放電能力を示す変数であるαクランキング（α＿Ｃｒａｎｋｉｎｇ）の算出精度および信頼度を向上させることができる。

なお、上述した実施の形態においては、第１期間Ｔ１でのバッテリＢの電圧の平均値（つまり、第１期間平均電圧ＶＢ＿ａｃｔおよび第１期間低温時平均電圧ＶＢ＿ｃｏｌｄ）および第２期間Ｔ２でのバッテリＢの電圧の平均値（つまり、第２期間平均電圧ＶＡ＿ａｃｔおよび第２期間低温時平均電圧ＶＡ＿ｃｏｌｄ）を算出して、バッテリＢの放電能力を示す変数であるαクランキング（α＿Ｃｒａｎｋｉｎｇ）を取得するとしたが、これに限定されず、上述した実施の形態の変形例として、バッテリＢの電圧の平均値の代わりに、バッテリＢの電流の平均値を始動クランキングの実行開始以前に取得可能な各値に基づき算出して、バッテリＢの放電能力を示す変数であるαクランキング（α＿Ｃｒａｎｋｉｎｇ）を取得してもよい。

なお、上述した実施の形態および変形例においては、第１期間Ｔ１および第２期間Ｔ２でのバッテリＢの電圧あるいは電流の平均値を、始動クランキングの実行開始以前に取得可能な各値に基づき算出するとしたが、これに限定されず、単に、始動クランキングの実行時に電圧センサ２１あるいは電流センサ２２から出力される検出値をサンプリングして、第１期間Ｔ１および第２期間Ｔ２でのバッテリＢの電圧あるいは電流の平均値を算出してもよい。

なお、上述した実施の形態においては、αクランキング演算部４６は、常温時αクランキング（α＿ＣＲＡＮＫａｃｔ）および低温時αクランキング（α＿ＣＲＡＮＫｃｏｌｄ）からαクランキング（α＿Ｃｒａｎｋｉｎｇ）を取得するとしたが、これに限定されず、低温時αクランキング（α＿ＣＲＡＮＫｃｏｌｄ）を省略、つまり、第１期間平均電圧演算部４４での第１期間低温時平均電圧ＶＢ＿ｃｏｌｄの演算および第２期間平均電圧演算部４５での第２期間低温時平均電圧ＶＡ＿ｃｏｌｄの演算を省略して、常温時αクランキング（α＿ＣＲＡＮＫａｃｔ）をαクランキング（α＿Ｃｒａｎｋｉｎｇ）としてもよい。

なお、上述した実施の形態においては、αクランキング演算部４６は、第１期間平均電圧演算部４４から出力される第１期間平均電圧ＶＢ＿ａｃｔおよび第１期間低温時平均電圧ＶＢ＿ｃｏｌｄと、第２期間平均電圧演算部４５から出力される第２期間平均電圧ＶＡ＿ａｃｔおよび第２期間低温時平均電圧ＶＡ＿ｃｏｌｄとに基づき、αクランキング（α＿Ｃｒａｎｋｉｎｇ）を取得するとしたが、これに限定されず、例えば第２期間平均電圧演算部４５は省略して、第１期間平均電圧演算部４４から出力される第１期間平均電圧ＶＢ＿ａｃｔおよび第１期間低温時平均電圧ＶＢ＿ｃｏｌｄのみに基づき、αクランキング（α＿Ｃｒａｎｋｉｎｇ）を取得してもよい。

本発明の実施形態に係る放電能力検知装置の構成図である。本発明の実施形態に係る各第１期間始動電流Ｉ１＿ａｃｔおよび第１期間低温時始動電流Ｉ１＿ｃｏｌｄと、エンジン水温ＴＷとの所定の対応関係を示すマップ、および、第２期間始動電流Ｉ２＿ａｃｔおよび第２期間低温時始動電流Ｉ２＿ｃｏｌｄと、エンジン水温ＴＷとの所定の対応関係を示すマップの例を示す図である。本発明の実施形態に係る始動クランキングの実行時におけるバッテリＢの電圧の時間変化の一例を示す図である。本発明の実施形態に係る第１期間平均電圧ＶＢ＿ａｃｔと第２期間平均電圧ＶＡ＿ａｃｔとの所定の対応関係を示すマップ、および、第１期間低温時平均電圧ＶＢ＿ｃｏｌｄと第２期間低温時平均電圧ＶＡ＿ｃｏｌｄとの所定の対応関係を示すマップの例を示す図である。本発明の実施形態に係るαクランキング演算部の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０放電能力検知装置
１２エンジン水温センサ（内燃機関温度取得手段）
２３温度演算部（バッテリ温度取得手段）
２４内部抵抗演算部（内部抵抗取得手段）
４０記憶部（記憶手段）
４２開放電圧演算部（開放電圧取得手段）
４４第１期間平均電圧演算部（電圧算出手段、放電能力検知手段）
４５第２期間平均電圧演算部（電圧算出手段、放電能力検知手段）
４６ αクランキング演算部（放電能力検知手段）

Claims

車両の内燃機関を始動する電動機に電力を供給するバッテリと、
前記内燃機関の始動クランキングの実行時以外に取得可能な値である、前記バッテリの開放電圧と、前記バッテリの内部抵抗および始動電流の予測値とのうち少なくとも何れかに基づいて所定期間における前記バッテリの平均電圧を算出する電圧算出手段と、
前記電圧算出手段により算出された前記平均電圧に基づき、前記バッテリの放電能力を検知する放電能力検知手段とを備え、
前記放電能力検知手段は、次回の前記内燃機関の始動クランキングの実行時における前記バッテリの放電能力の予測値を、前記内燃機関の回転数が第１所定回転数に到達した時点または前記始動クランキングの実行開始時からの経過時間が第１所定時間に到達した時点のうちの少なくとも何れかひとつの時点から、前記回転数が第２所定回転数に到達した時点または前記経過時間が第２所定時間に到達した時点のうちの少なくとも何れかひとつの時点までの期間である第１期間での前記電圧算出手段により算出された前記平均電圧と、前記回転数が前記第１所定回転数に到達する時点までの期間または前記経過時間が前記第１所定時間に到達する時点までの期間のうちの少なくとも何れかひとつの期間である第２期間での前記電圧算出手段により算出された前記平均電圧とに基づき検知することを特徴とする放電能力検知装置。
前記電圧算出手段は、
前記バッテリの開放電圧を、前記バッテリの温度と前記バッテリの残容量とに基づいて取得し、
前記バッテリの内部抵抗を、前記バッテリの温度と前記バッテリの残容量、または前記バッテリの温度と前記バッテリの電圧および電流とに基づいて取得し、
前記始動電流の予測値を、前記内燃機関の温度に対応付けられたマップに基づいて取得することを特徴とする請求項１に記載の放電能力検知装置。
前記電圧算出手段は、
前記バッテリの開放電圧と、前記バッテリの内部抵抗と、前記始動電流の予測値とのうち少なくとも何れかを、前記バッテリの所定通常温度範囲での実際の温度と、該温度よりも相対的に低い所定低温範囲での温度とのそれぞれに応じて取得することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放電能力検知装置。