JP5351904B2 - 車両の電気システムを制御するシステムおよび方法 - Google Patents

車両の電気システムを制御するシステムおよび方法 Download PDF

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Description

本開示は、一般に車両のためのバッテリ制御システムおよび方法に関連し、詳細にはエンジン(例えば内燃機関)を有する車両のためのバッテリ制御システムおよび方法に関する。特定の関連システムの電源のための制御システムもまたここで検討する。
新しい車両モデルは、ますます数が増え続ける電動式の機能および装置に対する消費者要求に対応し続けている。これらの機能および装置は車両のバッテリに付加的な負担を加え、それゆえバッテリを維持するためにより多くの配慮が必要とされる。そのような機能および装置の事例は、座席やミラーといった電動調整可能な装置の選好位置のためのメモリおよび、選局プリセットを有するラジオといった他の電動装置のためのメモリである。さらに他の事例は、時計、ユーザ指定ナビゲーション情報等を含む。車両のバッテリに負担をかける前述の事例の機能および装置は通常、運転者が手動で車両のバッテリから分離できない形式のものである。これらに加えて、車両の電気構成要素および装置は、それらの使用をもはや望まない場合かつ/または車両から人が離れた時でも不注意に作動状態のままにされることがある。明らかに、これは車両のバッテリにストレスをさらに加え得る。
バッテリが(例えばあまりに多くの装置および機能に給電することによって、かつ/または再充電されることなく不注意に長時間にわたり装置に給電することによって)過度に放電した場合、バッテリは、例えば、そのように装備されていたとして車両の内燃機関を始動させるために必要とされ得るような十分な充電量をもはや保持していないかもしれない。さらに、バッテリが老化するにつれて、それはそうした過放電を受けやすくなり得る。車両バッテリが経時的に、そして充電・放電の繰り返しサイクルとともに劣化することは知られている通りである。従って、バッテリの負荷を監視し、そのような負荷を特定の動作条件の下で選択的に電気的に接続および/または切断することによって健全なバッテリ状態を維持することが望ましい。
バッテリの全体的ヘルス(health)を良好な状態に維持するために、かつ/または車両のエンジンを始動させるためにバッテリに十分な充電量を保持するために、車両のバッテリを過放電から保護することが一般に有利である。しかし、十分に理解され得る通り、車両のバッテリに負担をかける上例の電子機能および/または装置の一部は通常、運転者または他の車両乗員が手動で車両のバッテリから分離できない形式のものである。さらに、車両の電気構成要素および/または装置は、それらの使用をもはや望まない場合かつ/または車両から人が離れた時でも不注意に作動状態のままにされることがある。明らかに、これは車両のバッテリにストレスをさらに加え得る。
従って、上述の課題その他を克服する、車両バッテリを過放電から保護するための新しい改善されたシステムおよび/または方法を開示する。
一般的に、より多くの電子機能および/または装置を車両に提供することが時流であり、それは一般に車両のバッテリおよび/または電気システムに付加的な負担をもたらす。さらに、車両の安全な全体操作、運転および/または他の類似の使用にとってますます重要な機能および/またはシステム(例えば電気ブレーキ、電気ステアリング等を含む)の動作を制御、給電および/または補助するためにバッテリおよび/または電気システムを付加的に利用する自動車および/または他のモータビークルが開発されており、または現に開発されつつある。従って、バッテリおよび/または電気システムを監視してそれらが正しく機能するのを保証することに有意義な配慮を払うことは、よりいっそう賢明になっている。
従って、車両の電気システムの接地回路における開回路故障を検出するための新しい改善されたシステムおよび/または方法を開示する。
一般に、車両の電気システムは、エンジンが稼動している時に電力を生産するためにエンジンによって駆動される交流発電機(ACG)または他の類似装置も含む。ACGはまたオルタネータとしても一般に知られており、より一般的な場合、電力生産装置は単に発電機であるかもしれない。しかし便宜上、用語ACGを本明細書において一般に使用する。それにもかかわらず、ここで使用される限り、その用語および/または装置(すなわちACG、オルタネータまたは発電機)のいずれも、特定の用途に妥当であると考えられる他のあらゆる用語または装置で適切に代用され得る。
一般に、ACGは前述の負荷に電力を選択的に供給するか、かつ/またはバッテリを充電するように構成されている。ACGによって生産および/または出力される電力の量は一般に、ACGが駆動されるその回転速度に、従ってACGを駆動しているエンジンの回転速度に依存する。すなわち、エンジンが相対的に低いrpm(毎分回転数)で稼動している時、ACGの出力は相応に低く、エンジンが相対的に高いrpmで稼動している時、ACGの出力は相応に高い。
十分に理解され得る通り、車両エンジンが空転している間、種々の異なる電気負荷の動作の変化は、バッテリのSOC(state of charge)に影響を及ぼし得る。例えば、電気負荷による電力使用の増加は、バッテリのSOCの望ましくない低減をもたらす傾向があり得る。従って、そのような場合、ACGからより多くの電力出力を生成するためにエンジンのアイドル速度を増大させそれによって負荷からの増大した需要を補償するか、かつ/または所要のSOC回復を促進するためにバッテリの充電に適切に備えることが一般に有利である。あるいはまた、バッテリSOCが十分に高い場合、ACGから付加的な電力出力を得ることは問題なく、そして低いエンジンアイドル速度は燃料を節約する傾向があるので、エンジンのアイドル速度を相対的に低く維持することが一般に望ましい。
従って、少なくとも前述の理由で、エンジンアイドル速度を上下に調整しそれによってACG電力出力を管理または別様に制御して種々の異なる電気負荷の動作の変化を補償するか、かつ/または所要のバッテリSOCを維持することが一般に有利である。しかし、特定のエンジンアイドル速度では、望ましくないノイズまたは振動が、例えば共振または他の原因のために車両のエンジン、排気系または他の場所で発生または別様に生じることがあり得る。相当に大きければ、そのようなノイズまたは振動は車両の運転者および/または乗客に運転体験を不満および/または不快にさせ得る。そのうえ、特定のアイドル速度では、排出抑制は最適状態に及ばないかもしれず、かつ/またはドライブライン(すなわちトランスミッション)トルクおよび/または損失が増大し得る。
従って、例えば、ノイズおよび/または振動の望ましくない発生、望ましくないドライブラインおよび/またはトランスミッショントルクおよび/または損失、および/または望ましくない排出抑制に関係すると識別された選定のエンジンアイドル速度を回避しながら、バッテリの検出されたSOCに応答してエンジンアイドル速度を制御することによって、上述の課題その他を克服する、新しい改善されたシステムおよび/または方法を開示する。
当業において既知の通り、車両製造プロセス中、車両の種々の電気構成要素またはシステムを試験することが一般に望ましい。従って、車両バッテリはしばしば、そうした試験が行われる間、選定の回路および/または電気負荷と有効に接続される。しかし、製造後(例えば、出荷および/または保管中)にバッテリを望ましくない充電量の流出または損失から保護するために、バッテリと分離するべき負荷または回路との間に一般に配置された対応するヒューズを手作業で取り外すか、または物理的に切断することによって選定の回路または負荷をバッテリから切断することが、一般に前述の試験の完了後の実務となっている。この手法は、一般に効果的であるが、製造プロセスに関して時間を浪費し労働集約的となり得る。さらに、ヒューズをその適正な場所から物理的に取り去ることは、ヒューズをなくしたり置き忘れたりし得る危険を一般に増大させる。
そのうえ、前述の手法は一般に顧客への車両の引き渡しの前にヒューズの再設置を必要とする。バッテリ保護を最大限にするために、ヒューズは顧客が車両の引き渡しを受ける直前に再設置されることが一般に好ましい。このようにしてバッテリは、例えば、車両が販売業者の用地で在庫となっている間、別種の電流引き出し負荷から分離されたままである。従って、販売業者は適時にヒューズを再設置することに一般に責任がある。それでもやはり、販売業者の遵守は守られるのが難しいことがある。例えば、販売業者は各自が車両を受け入れた時点で、またはほぼその頃にヒューズを再設置するかもしれず、それによって車両が各自の用地に留まっている間バッテリ充電量を流出または減少させ得る。あるいはまた、販売業者は車両が顧客に引き渡される前にヒューズを再設置するのを忘れるかもしれない。いずれにせよ、顧客の不満が生じ得る。
従って、製造プロセスに関して所要の試験を完了した後に1つ以上の電流引き出し負荷を車両バッテリから自動的に分離することによって上述の課題その他を克服する、新しい改善された方法および/またはシステムを開示する。
自動車において一般に使用される形式の従来の発電機またはACGは通常、例えば負荷の動作状態および/または発電機またはACGからの電力の需要に応じて、2つの電圧出力モードの一方において選択的に動作するか、かつ/またはそれらの間でサイクルすることが自由にできる。例えば、第1のまたはHI出力電圧モードにおいて、発電機またはACGの出力電圧は一般に約14.5ボルト(V)であり、そして第2のまたはLO出力電圧モードにおいて、発電機またはACGの出力電圧は一般に約12.5Vである。従って、電力需要が相対的に高いかまたは大きい場合、発電機またはACGは一般にHI出力電圧モードで動作し、そして電力需要が相対的に低いかまたは小さい場合、発電機またはACGは通常LO出力電圧モードで動作する。従来の自動車用途において、発電機またはACGは一般に、発電機またはACGに要求された電力が例えば種々の負荷の動作状態の変化のために変化した時に、2つのモード間で選択的にサイクルすることが自由にできる。
いずれにしても、一般には許容できるが、ACGまたは発電機の前述の従来の動作はやはり、あらゆる状況において所要のSOCでバッテリの適切な維持をもたらすことができない。例えば、HI電圧出力モードでのACGまたは発電機の連続運転は、バッテリの過充電および/または車両の燃料の不効率な使用、すなわち燃料の無駄をもたらし得る。逆に、LO電圧出力モードでのACGまたは発電機の連続運転は、バッテリのSOCを所要のレベル以上に効果的に維持するために不十分な電力生産をもたらし得る。
従って、ACGまたは発電機の出力電圧を適切に制御することによって上述の課題その他を克服する、新しい改善されたシステムおよび/または方法を開示する。
1態様によれば、車両のためのバッテリ制御システムが提供される。より詳しくは、この態様によれば、バッテリ制御システムは車両において電力を供給するためのバッテリを含む。コントローラが、バッテリの状態を表すバッテリ信号、車両のイグニッションキーの状態を表すイグニッションキー信号および車両の内燃機関の状態を表すエンジン信号を受信する。少なくとも1つの負荷が、バッテリ信号、イグニッションキー信号およびエンジン信号のうちの少なくとも1つに応答してコントローラによってバッテリと選択的に接続される。インタフェースが、バッテリおよび少なくとも1つの負荷とバッテリとの間の接続状態のうちの少なくとも1つに関する情報を提供する。
別の態様によれば、車両の複数の負荷に電力を供給する車両のバッテリのためのバッテリ制御方法が提供される。より詳しくは、この態様によれば、バッテリの状態を表すバッテリ信号が受信される。また、車両のイグニッションキーの状態を表すイグニッションキー信号も、車両の内燃機関の状態を表すエンジン信号とともに受信される。車両の複数の負荷は、バッテリ信号、イグニッションキー信号およびエンジン信号のうちの少なくとも1つに基づきバッテリと選択的に電気的に接続される。バッテリおよび複数の負荷の少なくとも1つとバッテリとの間の接続状態のうちの少なくとも1つに関する情報が提供される。
また別の態様によれば、車両のバッテリのための制御システムが提供される。より詳しくは、この態様によれば、制御システムは車両において電力を供給するためのバッテリを含む。コントローラが、車両におけるバッテリの状態を表すバッテリ信号、車両のイグニッションキーの状態を表すイグニッションキー信号およびエンジンの状態を表すエンジン信号を受信する。複数の負荷がバッテリ信号、イグニッションキー信号およびエンジン信号に応答してコントローラによってバッテリから選択的に電気的に切断される。コントローラは、イグニッションキーがON位置にないことをイグニッションキー信号が指示した時、およびバッテリの状態がしきい値A1を下回っていることをバッテリ信号が指示した時に、複数の負荷のうちの負荷A1を電気的に切断する。コントローラは、イグニッションキーがON位置にないことをイグニッションキー信号が指示した時、およびバッテリの状態がしきい値A1+Nを下回っていることをバッテリ信号が指示した時に、複数の負荷のうちの負荷A1+Nをバッテリから電気的に切断する。しきい値A1+Nはしきい値A1よりも低い。インタフェースは、負荷A1がバッテリから電気的に切断された時にメッセージA1を提示し、負荷A1+Nがバッテリから電気的に切断された時にメッセージA1+Nを提示する。前記インタフェースは、前記イグニッションキーがオン位置にあることを前記イグニッションキー信号が示し、前記エンジンが休止していることを前記エンジン信号が示し、且つ前記バッテリの前記状態がしきい値B1を下回っていることを前記バッテリ信号が示したときにメッセージB1を提示する。前記コントローラは、前記イグニッションキーがオン位置にあることを前記イグニッションキー信号が示し、前記エンジンが作動状態であることを前記エンジン信号が示し、且つ前記バッテリの前記状態がしきい値C1を下回っていることを前記バッテリ信号が示したときに負荷C1を電気的に切断し、前記コントローラは、前記イグニッションキーがオン位置にあることを前記イグニッションキー信号が示し、前記エンジンが作動状態にあることを前記エンジン信号が示し、且つ前記バッテリの前記状態がしきい値C1+Nを下回っていることを前記バッテリ信号が示したときに負荷C1+Nを電気的に切断する。
また別の態様によれば、車両のエンジンを始動させるために電力を選択的に供給し車両の複数の電気負荷に電力を選択的に供給するバッテリを有する車両において、バッテリを保護する方法が提供される。方法は、温度を取得すること(第1工程)と;バッテリの充電状態(SOC)を決定すること(第2工程)と;取得された温度に基づき第1のしきい値を決定すること(第3工程)と;取得された温度に基づき第2のしきい値を決定すること(第4工程)と、第2のしきい値は第1のしきい値と異なっており;SOCが第1の決定されたしきい値を下回っていれば第1の改善策をとること(第5工程)と;そしてSOCが第2の決定されたしきい値を下回っていれば第2の改善策をとること(第6工程)とを含み、第2の改善策は第1の改善策と異なる。前記方法は、更に、前記車両のイグニッションスイッチの状態を監視する工程を含み、前記イグニッションスイッチはオン状態またはオフ状態のどちらか一方にあり、前記第3工程から前記第6工程は、は前記イグニッションスイッチが前記オフ状態にある時にだけ実行される。前記イグニッションスイッチが前記オン状態にある場合、前記方法は、前記第3工程から前記第6工程までを省略し、前記取得された温度に基づき第3のしきい値を決定する工程と、前記充電状態が前記決定された第3のしきい値を下回っていれば第3の改善策をとる工程と、を含み、前記第3のしきい値は前記第1のしきい値および前記第2のしきい値と異なっており、前記第3の改善策は前記第1改善策および前記第2の改善策と異なる。前記第1工程は、前記バッテリの温度、前記車両の前記エンジンの温度および周囲温度のうちの少なくとも1つを測定する工程を含む。前記第1の改善策は、第1の電気負荷を前記バッテリから電気的に切断することを含む。前記第2の改善策は、第2の電気負荷を前記バッテリから電気的に切断することを含み、前記第2の電気負荷は前記第1の電気負荷と異なる。前記第3の改善策は、前記バッテリの前記充電状態に関する人間が知覚可能な警告表示を出力することを含む。前記第1工程で得られた温度と同一の温度について、前記決定された第2のしきい値は前記決定された第1のしきい値よりも低い。前記第1工程で得られた温度と同一の温度について、前記決定された第3のしきい値は、前記決定された第1のしきい値と前記決定された第2のしきい値との間にある。
また別の態様によれば、車両のエンジンを始動させるために電力を選択的に供給し車両の複数の電気負荷に電力を選択的に供給するバッテリを有する車両において、バッテリを保護するためのシステムが提供される。バッテリ保護システムは、温度を取得するための温度検知手段と;バッテリの充電状態(SOC)を決定するためのバッテリ検知手段と;温度検知手段によって取得された温度に基づき第1のしきい値および温度検知手段によって取得された温度に基づき第2のしきい値を決定するためのしきい値決定手段と、第2のしきい値は第1のしきい値と異なっており;SOCが第1の決定されたしきい値を下回っていれば第1の改善策をとり、SOCが第2の決定されたしきい値を下回っていれば第2の改善策をとるための改善策手段とを含み、第2の改善策は第1の改善策と異なる。前記バッテリ保護システムは、更に、前記車両のイグニッションスイッチの状態を監視するための監視手段を備えており、前記イグニッションスイッチはオン状態またはオフ状態のどちらか一方にあり、前記第1の改善策および前記第2の改善策は、前記イグニッションスイッチが前記オフ状態にある時にだけ、前記改善策手段によってとられる。前記イグニッションスイッチが前記オン状態にある場合、前記しきい値決定手段は、前記温度検知手段によって取得された温度に基づき第3のしきい値を決定し、前記第3のしきい値は、前記第1のしきい値および前記第2のしきい値と異なっており、前記改善策手段は、前記充電状態が前記決定された第3のしきい値を下回っていれば前記第3の改善策をとり、前記第3の改善策は、前記第1の改善策および前記第2の改善策と異なる。前記温度検知手段は、前記バッテリの温度、前記車両の前記エンジンの温度および周囲温度のうちの少なくとも1つを測定する。前記第1の改善策は、第1の電気負荷を前記バッテリから電気的に切断することを含む。前記第2の改善策は、第2の電気負荷を前記バッテリから電気的に切断することを含み、前記第2の電気負荷は前記第1の電気負荷と異なる。前記バッテリ保護システムは、更に、出力装置をさらに備えており、前記第3の改善策は、前記バッテリの前記充電状態に関する人間が知覚可能な警告表示を前記出力装置で出力することを含む。前記温度検知手段によって得られた温度と同一の温度について、前記決定された第2のしきい値は前記決定された第1のしきい値よりも低い。前記温度検知手段によって得られた温度と同一の温度について、前記決定された第3のしきい値は、前記決定された第1のしきい値と前記決定された第2のしきい値との間にある。
さらに別の態様によれば、車両のエンジンを始動させるために電力を選択的に供給し車両の複数の電気負荷に電力を選択的に供給するバッテリを有する車両において、バッテリ保護システムが提供される。バッテリ保護システムは、バッテリの温度、車両のエンジンの温度および周囲温度のうちの少なくとも1つを測定する第1のセンサと;バッテリの充電状態(SOC)を検出する第2のセンサと;そして(i)第1のセンサの測定値に基づき複数の異なるしきい値を決定し;(ii)第2のセンサによって検出されたSOCを複数のしきい値と比較し;(iii)検出されたSOCを複数の異なるしきい値と比較することに応答して複数の異なる改善策を選択的にトリガする、コントローラとを含む。前記バッテリ保護システムは、更に、前記バッテリと前記複数の電気負荷のうちの少なくとも1つとの間に配置された少なくとも1つのリレーを含み、 前記複数の異なる改善策のうちの少なくとも1つの改善策は、前記バッテリから前記複数の電気負荷のうちの少なくとも1つの電気負荷への電力を選択的に遮断するために少なくとも1つのリレーを制御することを含む。
また別の態様によれば、電気システムから電気的接地への有効な接続を付与する接地回路および、車両のエンジンによって駆動される発電機を含む電気システムを有する車両において、発電機は車両の電気負荷に電力を選択的に供給し車両のバッテリを選択的に充電するように構成されており、接地回路における開回路または高抵抗故障を検出するための故障検出システムが提供される。故障検出システムは、指定の試験期間中、発電機によるバッテリの充電を制限または中止するか、または充電を増大または開始するうちの少なくとも1つを行うように発電機の電圧出力を制御するコントローラと;試験期間中のバッテリからの電流放電またはバッテリへの充電電流を決定するための決定手段とを含み、決定された電流放電または充電電流が所与のしきい値を下回っていれば、開回路または高抵抗故障が接地回路において検出されたとみなされる。前記発電機は、高電圧出力モードおよび低電圧出力モードを含む2つのモードのうちの一方において動作可能である。前記コントローラは、前記指定された試験期間中に前記低電圧出力モードで動作するように前記発電機に命令する制御信号を前記発電機に供給する。前記高電圧出力モードで動作する際の前記発電機の出力電圧はおよそ14.5ボルトである。前記低電圧出力モードで動作する際の前記発電機の出力電圧はおよそ12.5ボルトである。前記発電機は、前記コントローラによって命令されるように任意の電圧を出力することができるリニア交流発電機である。前記決定手段は、前記バッテリから流出する電流または前記バッテリに流入する電流のうちの少なくとも一方を測定するセンサを含む。前記決定手段は、前記発電機からの出力電流および前記車両の前記電気負荷への電流を検知することによって前記バッテリ電流を間接的に測定する。前記決定手段は、前記発電機の動作を特徴づける動作データおよび前記車両の前記電気負荷の動作状態の知識に基づきバッテリ電流を推定する。前記接地回路は前記バッテリの負端子を前記センサを介して前記電気的な接地部に接続する電気導体を含む。
別の態様によれば、電気システムから電気的接地への有効な接続を付与する接地回路および、車両のエンジンによって駆動される発電機を含む電気システムを有する車両において、発電機は車両の電気負荷に電力を選択的に供給し車両のバッテリを選択的に充電するように構成されており、接地回路における開回路または高抵抗故障を検出する方法が提供される。方法は、指定の試験期間中、発電機によるバッテリの充電を制限または中止するか、または充電を増大または開始するうちの少なくとも1つを行うように発電機の電圧出力を制御すること(第1工程)と;試験期間中のバッテリからの電流放電またはバッテリへの充電電流を決定すること(第2工程)とを含み、決定された電流放電または充電電流が所与のしきい値を下回っていれば、開回路故障が接地回路において検出されたとみなされる。前記発電機は高電圧出力モードおよび低電圧出力モードを含む2つのモードのうちの一方において動作可能である。前記第1工程は、前記指定された試験期間中に前記低電圧出力モードで動作するように命令する制御信号を前記発電機に供給することを含む。前記高電圧出力モードで動作する際の前記発電機の出力電圧はおよそ14.5ボルトである。前記低電圧出力モードで動作する際の前記発電機の出力電圧はおよそ12.5ボルトである。前記発電機はコントローラによって命令されるように任意の電圧を出力することができるリニア交流発電機である。前記第2工程は、前記バッテリからの放電電流または前記バッテリへの充電電流のうちの少なくとも一方を直接測定することを含む。前記第2工程は、前記発電機からの出力電流および前記車両の前記電気負荷への電流を検知することによってバッテリ電流を間接的に測定することを含む。前記第2工程は、前記発電機の動作を特徴づける動作データおよび前記車両の前記電気負荷の動作状態の知識に基づきバッテリ電流を推定することを含む。前記接地回路は、前記バッテリの負端子を前記電気的な接地部に接続する電気導体を含む。
また別の態様によれば、車両の電気負荷に電力を選択的に供給し車両のバッテリを選択的に充電するように構成された発電機を駆動するエンジンを有する車両において、エンジンアイドル制御システムが提供される。エンジンアイドル制御システムは、バッテリの充電状態(SOC)を検出するセンサと;センサによって検出されたSOCに応答してエンジンのアイドル速度を制御するコントローラとを含み、コントローラは、車両における不要なノイズ;車両における不要な振動;望ましくない排出抑制;または望ましくないドライブライントルクのうちの少なくとも1つの原因として識別された少なくとも1つの特定のエンジンアイドル速度をスキップするように装備されている。前記エンジンのアイドル速度は、最大エンジンアイドル速度と最小エンジンアイドル速度との間で調整可能である。前記提供されない特定のエンジンアイドル速度は、前記最大エンジンアイドル速度と前記最小エンジンアイドル速度との間にある。前記コントローラは、前記センサによって検出された相対的に低い充電状態に応じて相対的に高いエンジンアイドル速度と、前記センサによって検出された相対的に高い充電状態に応じて相対的に低いエンジンアイドル速度と、を達成するために前記エンジンのアイドル速度を制御する。前記発電機は、前記発電機が前記エンジンによって駆動される回転速度に比例して、電力を生産する。前記発電機が前記エンジンによって駆動される回転速度は、前記エンジンが動作する回転速度に比例する。前記発電機は交流発電機である。
また別の態様によれば、車両の電気負荷に電力を選択的に供給し車両のバッテリを選択的に充電するように構成された発電機を駆動するエンジンを有する車両において、エンジンアイドル制御システムが提供される。エンジンアイドル制御システムは、バッテリの充電状態(SOC)を検出するための検知手段と;検知手段によって検出されたSOCに応答してエンジンのアイドル速度を制御するための制御手段とを含み、制御手段は、車両における不要なノイズ;車両における不要な振動;望ましくない排出抑制;または望ましくないドライブライントルクのうちの少なくとも1つの原因として識別された少なくとも1つの特定のエンジンアイドル速度をスキップするように装備されている。前記エンジンのアイドル速度は、最大エンジンアイドル速度と最小エンジンアイドル速度との間で調整可能である。前記提供されない特定のエンジンアイドル速度は、前記最大エンジンアイドル速度と前記最小エンジンアイドル速度の間にある。前記制御手段は、前記検知手段によって検出された相対的に低い充電状態に応じて相対的に高いエンジンアイドル速度と、前記検知手段によって検出された相対的に高い充電状態に応じて相対的に低いエンジンアイドル速度とを達成するように前記エンジンのアイドル速度を制御する。前記発電機は、前記発電機がエンジンによって駆動される回転速度に比例して電力を生産する。前記発電機が前記エンジンによって駆動される回転速度は、前記エンジンが動作する回転速度に比例する。前記発電機は交流発電機である。
さらに別の態様によれば、車両の電気負荷に電力を選択的に供給し車両のバッテリを選択的に充電するように構成された発電機を駆動するエンジンを有する車両において、エンジンのアイドル速度を制御するための方法が提供される。方法は、車両における不要なノイズ、車両における不要な振動、望ましくない排出抑制、または望ましくないドライブライントルクのうちの少なくとも1つの原因であるエンジンアイドル速度を識別することと;バッテリの充電状態(SOC)を決定することと;バッテリの決定されたSOCに応答してエンジンのアイドル速度を調整することとを含み、エンジンのアイドル速度の前記調整は、識別されたエンジンアイドル速度が回避されるように実行される。前記エンジンのアイドル速度は、最大エンジンアイドル速度と最小エンジンアイドル速度との間で調整可能である。前記識別されたエンジンアイドル速度は、前記最大エンジンアイドル速度と前記最小エンジンアイドル速度との間にある。前記エンジンのアイドル速度は、相対的に低い充電状態に応じて相対的に高いエンジンアイドル速度と、相対的に高い充電状態に応じて相対的に低いエンジンアイドル速度とを達成するように調整される。前記発電機は、前記発電機がエンジンによって駆動される回転速度に比例して電力を生産する。前記発電機が前記エンジンによって駆動される回転速度は、前記エンジンが動作するその回転速度に比例する。
さらに別の態様によれば、車両のエンジンを選択的に始動および停止させるためのイグニッションシステムと、電気負荷および、前記負荷が過大な電流を受電することから保護する第1の装置を介して前記負荷に電流を選択的に供給するバッテリを含む電気システムとを有する車両においてバッテリ保護システムが提供される。バッテリ保護システムは、負荷をバッテリと選択的に接続および切断する第2の装置と;検出されたイグニッションサイクル数に応答して前記第2の装置を制御するコントローラとを含む。更なる態様のバッテリ保護システムは、電気負荷と、電流を前記電気負荷に選択的に供給するバッテリと、前記電気負荷が前記バッテリから過大な電流を受けることを防ぐ第1の装置と、前記電気負荷と前記バッテリとを選択的に接続および切断する第2の装置と、検出されたイグニッションサイクル数に応じて前記第2の装置を制御するコントローラと、を含む。前記第2の装置は、前記バッテリと前記電気負荷との間で第1の装置と直列に配置されている。前記第2の装置は、前記電気負荷が前記バッテリに接続された閉状態と前記電気負荷が前記バッテリから切断された開状態とを有するリレーまたはスイッチのうちの一方である。前記第1の装置はヒューズである。前記第2の装置は、前記第1の装置を物理的に切断する必要なく前記電気負荷を前記バッテリから選択的に切断する。前記バッテリ保護システムは、更に、検出されたイグニッションサイクル数を計数するカウンタを備える。前記コントローラは、しきい値が備わっているとともに、計数されたイグニッションサイクル数を前記カウンタから取得する。前記コントローラは、前記カウンタから得られたイグニッションサイクル数を前記しきい値と比較することによって、前記電気負荷を前記バッテリから切断するべきかどうかを決定する。前記コントローラは、(i)前記カウンタから得られたイグニッションサイクル数が前記しきい値に達していないときに前記電気負荷を前記バッテリに接続されたままにするとともに、(ii)前記カウンタから得られたイグニッションサイクル数が前記しきい値に達したときに前記電気負荷を前記バッテリから切断するために、前記第2の装置を制御する。前記コントローラは、前記電気負荷をバッテリに再接続するために前記第2の装置を制御することによってリセット信号の受信に応答する。前記リセット信号の受信によって、前記コントローラは動作不能となり、前記第2の装置は、イグニッションサイクルの数に関わらず前記電気負荷が前記バッテリに接続された状態のままにさせる。
また別の態様によれば、車両のエンジンを選択的に始動および停止させるためのイグニッションシステムと、電気負荷および、前記負荷が過大な電流を受電することから保護する第1の装置を介して前記負荷に電流を選択的に供給するバッテリを含む電気システムとを有する車両においてバッテリを保護する方法が提供される。方法は、エンジンのイグニッションサイクルを検出することと;検出されたイグニッションサイクル数を計数することと;計数されたイグニッションサイクル数に応答して負荷をバッテリから選択的に切断することとを含む。前記エンジンのイグニッションサイクルを検出する工程は、前記計数されたイグニッションサイクル数をしきい値と比較する工程と、前記計数されたイグニッションサイクル数が前記しきい値に達したときに前記電気負荷を前記バッテリから切断する工程と、前記計数されたイグニッションサイクル数が前記しきい値にまだ達していないときには前記電気負荷を前記バッテリに接続されたままにする工程と、を含む。前記電気負荷を前記バッテリから切断する工程は、前記電気負荷と前記バッテリとの間に配置された第2の装置を制御する工程を含む。前記第2の装置は前記第1の装置と直列に配置されている。前記第1の装置はヒューズであり、前記第2の装置はリレーまたはスイッチのうちの一方である。前記バッテリの充電状態を決定する工程は、更に、前記イグニッションシステムによる前記エンジンの始動および停止のうちの少なくとも一方を検出するために前記イグニッションシステムを監視する工程を含む。前記方法は、更に、リセット信号を選択的に生成する工程を含み、前記リセット信号は、以前に前記バッテリから切断された負荷を前記バッテリに再接続される結果をもたらす信号である。前記リセット信号は、運転者が前記車両の運転者制御装置を指定の組合せで操作することに応じて生成される。
さらに別の態様によれば、車両のエンジンを選択的に始動および停止させるためのイグニッションシステムと、電気負荷および、前記負荷に電流を選択的に供給するバッテリを含む電気システムとを有する車両においてバッテリ保護システムが提供される。バッテリ保護システムは、エンジンのイグニッションサイクルを検出するための手段と;検出されたイグニッションサイクル数を計数するための手段と;計数されたイグニッションサイクル数に応答して負荷をバッテリから選択的に切断するための手段とを含む。更なる別の態様のバッテリ保護システムは、車両のエンジンを選択的に始動および停止させるための手段と、電流を電気負荷に選択的に供給するための手段と、前記エンジンのイグニッションサイクルを検出するための手段と、前記検出されたイグニッションサイクル数を計数するための手段と、前記計数されたイグニッションサイクル数に応じて前記電気負荷をバッテリから選択的に切断するための手段と、を備える。
さらに別の態様によれば、車両の電気負荷に電力を選択的に供給し車両のバッテリを選択的に充電するように構成された発電機を駆動するエンジンを有する車両において発電機制御システムが提供される。発電機制御システムは、バッテリの充電状態(SOC)を検出するセンサと;センサによって検出されたSOCに応答して発電機の電圧出力モードを制御するコントローラとを含む。前記発電機は高電圧出力モードおよび低電圧出力モードを含む2つのモードのうちの一方において動作可能である。前記コントローラは、前記センサによって検出された前記充電状態に基づき前記発電機に制御信号を供給し、前記制御信号は、前記充電状態が決められた範囲から外れているとき、前記2つのモードから選択された一方のモードで動作するように前記発電機に命令し、前記充電状態が前記決められた範囲内にあるとき、前記発電機は、前記高電圧出力モードと前記低電圧出力モードとの間で選択的に切り替わることができる。前記制御信号は、前記充電状態が第1の決められたしきい値を上回っているとき、前記低電圧出力モードで動作するように前記発電機に命令する。前記制御信号は、前記充電状態が第2の決められたしきい値を下回っているとき、前記高電圧出力モードで動作するように前記発電機に命令する。前記第1の決められたしきい値は、98%〜110%の間のおおよその範囲にある。前記第2の決められたしきい値は、およそ20%〜80%の範囲にある。前記高電圧出力モードで動作する際の前記発電機の出力電圧は、およそ14.5ボルトである。前記低電圧出力モードで動作する際の前記発電機の出力電圧は、およそ12.5ボルトである。前記発電機は交流発電機である。
また別の態様によれば、車両の電気負荷に電力を選択的に供給し車両のバッテリを選択的に充電するように構成された発電機を駆動するエンジンを有する車両において発電機の電圧出力モードを制御するための方法が提供される。方法は、バッテリの充電状態(SOC)を決定することと;SOCに応答して発電機の電圧出力モードを制御することとを含む。前記発電機は、高電圧出力モードおよび低電圧出力モードを含む2つのモードのうちの一方において動作可能である。前記低電圧出力モードで動作する際の前記発電機の出力電圧はおよそ12.5ボルトである。前記高電圧出力モードで動作する際の前記発電機の出力電圧はおよそ14.5ボルトである。前記充電状態に応じて前記発電機の電圧出力モードを制御する工程は、前記充電状態が決められた範囲から外れているとき、前記2つのモードから選択された一方のモードで動作するように前記発電機に強制する工程と、 前記充電状態が前記決められた範囲内にあるとき、前記発電機が前記高電圧出力モードと前記低電圧出力モードとの間で自由に切り替わるのを可能にする工程と、を含む。前記充電状態が決められた範囲から外れているとき、前記2つのモードから選択された一方のモードで動作するように前記発電機に強制する工程は、前記充電状態としきい値とを比較する工程と、前記充電状態が前記しきい値を下回っていれば前記発電機に前記高電圧出力モードで動作するように強制する工程と、を含む。前記しきい値はおよそ80%である。前記充電状態が決められた範囲から外れているとき、前記2つのモードから選択された一方のモードで動作するように前記発電機に強制する工程は、前記充電状態としきい値とを比較する工程と、前記充電状態が前記しきい値よりも大きければ前記発電機に前記低電圧出力モードで動作するように強制する工程と、を含む。前記しきい値は98%〜110%の間のおおよその範囲にある。
さらに別の態様によれば、車両の電気負荷に電力を選択的に供給し車両のバッテリを選択的に充電するように構成された発電機を駆動するエンジンを有する車両において発電機の電圧出力モードを制御するためのシステムが提供される。システムは、バッテリの充電状態(SOC)を決定するための手段と;SOCに応答して発電機の電圧出力モードを制御するための手段とを含む。
別の態様によれば、システムは、車両内の電力システムのための発電機制御を提供する。システムは、バッテリと、バッテリを充電する電力を出力する発電機とを含む。センサが充電状態(SOC)値、ヘルス値、電圧、電流、温度およびバッテリの充電電圧を検知する。コントローラが、センサによって検出された充電状態(SOC)値、ヘルス値、電圧、電流、温度およびバッテリの充電電圧のうちの少なくとも1つに応答して発電機の電圧出力モードを制御し、電圧出力モードはバッテリのSOCおよび温度に応答している。更なる別の態様のシステムは、バッテリと、前記バッテリを充電する電力を出力する発電機と、前記バッテリのヘルス値、電圧、電流、温度および充電電圧を検出するセンサと、前記センサによって検出された前記バッテリのヘルス値、電圧、電流、温度および充電電圧のうちの少なくとも1つに応じて前記発電機の電圧出力モードを制御するコントローラと、をさらに備えており、前記電圧出力モードは前記バッテリの前記充電状態および前記温度に対応する。前記発電機は、前記高電圧出力モードおよび前記低電圧出力モードを含む2つのモードのうちの一方において動作可能である。前記コントローラは、前記センサによって検出された前記充電状態に基づき前記発電機に制御信号を供給し、前記制御信号は、前記充電状態が決められた範囲から外れているとき、前記2つのモードから選択された一方のモードで動作するように前記発電機に命令し、前記充電状態が前記決められた範囲内にあるとき、前記発電機は自由に最大512までの異なる電圧出力モードに選択的に切り替わることができる。前記制御信号は、前記充電状態が第1の決められたしきい値を上回っているときに前記発電機に前記低電圧出力モードで動作するように命令し、前記充電状態が第2の決められたしきい値を下回っているときに前記発電機に前記高電圧出力モードで動作するように命令する。前記コントローラは前記発電機に制御信号を出力するために充電/放電アルゴリズムおよび充電電圧値を利用する。前記選択されたモードは、少なくとも部分的に車両燃費値およびエンジン摩擦値に基づく。前記高電圧出力モードと前記低電圧出力モードとの差は1.7ボルトである。前記高電圧出力モードと前記低電圧出力モードとのスルーレートは約2ボルト/秒である。前記充電状態がしきい値よりも大きければ前記発電機は前記低電圧出力モードで動作し、前記しきい値は98%〜110%の間のおおよその範囲にある。前記発電機の出力電圧は前記バッテリの温度にほぼ反比例する。
また別の態様によれば、方法は、車両の電気負荷に電力を選択的に供給し車両のバッテリを選択的に充電するように構成された発電機を駆動するエンジンを有する車両において発電機の電圧出力モードを制御する。充電状態(SOC)値、ヘルス値、電圧、電流、温度およびバッテリの充電電圧が決定される。発電機の電圧出力モードは、センサによって検出された充電状態(SOC)値、ヘルス値、電圧、電流、温度およびバッテリの充電電圧のうちの少なくとも1つに応答して制御され、電圧出力モードはバッテリのSOCおよび温度に応答している。更なる別の態様の方法は、車両の電気負荷に電力を選択的に供給するとともに前記車両のバッテリを選択的に充電するように構成された発電機を駆動するエンジンを有する車両において、(a)前記バッテリの充電状態を決定する工程と、(b)前記充電状態に応じて前記発電機の電圧出力モードを制御する工程と、を含む前記発電機の電圧出力モードを制御する方法であって、この方法は、更に、(c)前記バッテリのヘルス値、電圧、電流、温度および充電電圧を決定する工程と、(d)前記センサによって検出された前記バッテリのヘルス値、電圧、電流、温度および充電電圧のうちの少なくとも1つに応じて前記発電機の電圧出力モードを制御する工程と、をさらに含み、前記電圧出力モードは前記バッテリの充電状態および温度に対応する。前記発電機は、高電圧出力モードおよび低電圧出力モードを含む2つのモードのうちの一方において動作可能である。前記充電状態に応じて前記発電機の電圧出力モードを制御する工程は、 前記充電状態が決められた範囲から外れているとき、前記発電機に前記2つのモードから選択された一方のモードで動作するように強制する工程と、 前記充電状態が前記決められた範囲内にあるとき、前記発電機が最大512までの異なる電圧出力モードに自由に切り替わるのを可能にする工程と、を含む。前記コントローラは前記発電機に制御信号を出力するために充電/放電アルゴリズムおよび充電電圧値を利用する。前記選択されたモードは少なくとも部分的に車両燃費値およびエンジン摩擦値に基づく。高電圧出力モードと低電圧出力モードとの差は1.7ボルトである。高電圧出力モードと低電圧出力モードとのスルーレートは約2ボルト/秒である。前記発電機の出力電圧は前記バッテリの温度にほぼ反比例する。前記充電状態が決められた範囲から外れているとき、前記発電機に前記2つのモードから選択された一方のモードで動作するように強制する工程は、 前記充電状態としきい値とを比較する工程と、 前記充電状態が前記しきい値よりも大きければ前記発電機に前記低電圧出力モードで動作するように強制する工程と、を含み、 前記しきい値は98%〜110%の間のおおよその範囲にある。
さらに別の態様によれば、発電機の電圧出力モードを制御するためのシステムが、車両の電気負荷に電力を選択的に供給し車両のバッテリを選択的に充電するように構成された発電機を駆動するエンジンを有する車両において使用される。充電状態(SOC)値、ヘルス値、電圧、電流、温度およびバッテリの充電電圧を検出するために手段が使用される。センサによって検出された充電状態(SOC)値、ヘルス値、電圧、電流、温度およびバッテリの充電電圧のうちの少なくとも1つに応答して発電機の電圧出力モードを制御するために手段が使用され、電圧出力モードはバッテリのSOCに線形応答している。更なる別の態様のシステムは、車両の電気負荷に電力を選択的に供給するとともに前記車両のバッテリを選択的に充電するように構成された発電機を駆動するエンジンを有する車両において、前記バッテリの充電状態を決定するための手段と、前記充電状態に応じて前記発電機の電圧出力モードを制御するための手段と、を備える前記発電機の電圧出力モードを制御するためのシステムであって、このシステムは、前記バッテリのヘルス値、電圧、電流、温度および充電電圧を検出するための手段と、前記センサによって検出されたバッテリのヘルス値、電圧、電流、温度および充電電圧のうちの少なくとも1つに応じて前記発電機の電圧出力モードを制御するための手段と、を備えており、前記電圧出力モードは前記バッテリの充電状態に線形応答する。
車両のためのバッテリ制御システムの概略図である。 車両の複数の負荷に電力を供給する車両のバッテリのためのバッテリ制御方法を例示しているブロック図である。 車両のバッテリのためのバッテリ制御方法を例示している別のブロック図である。 車両のバッテリのためのバッテリ制御方法を例示しているさらに別のブロック図である。 車両のバッテリの状態および/またはバッテリの1つ以上の負荷とバッテリ自体との間の接続状態を指示するために車両運転者に提示され得る種々の通知またはメッセージを例示している。 車両のバッテリの状態および/またはバッテリの1つ以上の負荷とバッテリ自体との間の接続状態を指示するために車両運転者に提示され得る種々の通知またはメッセージを例示している。 車両のバッテリの状態および/またはバッテリの1つ以上の負荷とバッテリ自体との間の接続状態を指示するために車両運転者に提示され得る種々の通知またはメッセージを例示している。 車両のバッテリの種々の負荷の優先順位を示す例示的な図である。 本開示の内容の態様の実施に適格な車両の例示的なバッテリ保護システムを示す概略図である。 本開示の内容の態様に従ったバッテリを過放電から保護するための例示的プロセスを示すフローチャートである。 本開示の内容の態様の実施に適格な車両の例示的な電気システムを示す概略図である。 本開示の内容の態様に従った車両の電気システムにおける開回路および/または高抵抗故障を検出するための例示的プロセスを示すフローチャートである。 本開示の内容の態様に従った車両の電気システムにおける開回路および/または高抵抗故障を検出するための別の例示的プロセスを示すフローチャートである。 本開示の内容の態様の実施に適格な車両の例示的なエンジンアイドル速度制御システムを示す概略図である。 本開示の内容の態様に従ったバッテリSOCの関数としてのエンジンアイドル速度の例示的なプロットを示すグラフである。 本開示の内容の態様の実施に適格な車両の例示的な電気システムを示す概略図である。 本開示の内容の態様に従った電気負荷を車両バッテリから自動的に分離するための例示的プロセスを示すフローチャートである。 電気負荷を車両バッテリと選択的に再接続するか、および/または自動負荷分離機能を使用不可にするための例示的プロセスを示すフローチャートである。 本開示の内容の態様の実施に適格な車両の例示的な発電機出力電圧制御システムを示す概略図である。 本開示の内容の態様に従った発電機の出力電圧を制御するための例示的プロセスを示すフローチャートである。 本開示の内容の態様に従った発電機の出力電圧を例示するチャートである。
1つ以上の例示的実施形態を例示する目的である図面にここで言及すれば、図1は車両のためのバッテリ制御システム10を示す。例示された実施形態において、バッテリ制御システム10は車両において電力を供給するためのバッテリ12を含む。バッテリ12は、エンジン14(例えば内燃機関)を有する車両に給電するために使用される、12Vバッテリといった従来のバッテリとすることができる。制御システム10はさらに、バッテリ12によって給電され、かつ/またはそれとリンクされたコントローラ16を含み得る。ここで使用される限り、「リンク」または「リンクされている」は、有線または無線に関わらず、リンクされた構成要素が通信する(例えば、1つの構成要素から別のものへ信号を送信する)のを可能にする、システム10の構成要素間のあらゆる有効な接続を包含するために幅広く使用される。図1のコントローラ16は中央コントローラとして図式的に示されているが、コントローラ16はシステム10全体またはシステム10が配設された車両全体に分散させることもできることは当業者には十分に理解されるべきである。
当業者には既知であり理解されている通り、コントローラ16は、CPU、CPUによって実行される種々の操作プログラムまたはモジュールを記憶するためのROM、CPUによる計算の結果等を記憶するためのRAMおよび、図1にはそれらのいずれも図示されていないが任意の数の入出力インタフェースよりなるマイクロコンピュータによって実現され得る。システム10の動作を協調させることに加えて、コントローラ16は、集中型または分散型に関わらず、将来の診断調査のために(例えば、コントローラ16によって記憶されたバッテリデータはバッテリがその充電量の全部および/または十分な充電量を保持するその能力を失った時に調査され得る)、バッテリ12の状態について得られたデータを記憶することができる。制御システム10はさらにセンサユニット18およびインタフェース20を含むことができ、両方ともコントローラ16にリンクされ得る。システム10はまた、従来のカットキー、電子キー等とし得るキー24と連係した使用のためにコントローラ16とリンクされたイグニッションスイッチまたは装置22も含み得る。以下でさらに詳述するように、バッテリ制御システム10は少なくとも1つの負荷、例示された実施形態では複数の負荷26、28、30、32、34を含み、それはコントローラ16によって選択的にバッテリ12と電気的に接続/切断される。同じく以下でさらに詳述するように、インタフェース20は、バッテリ12および、負荷26〜34のうちの少なくとも1つとバッテリ12との間の接続状態のうちの少なくとも1つに関する情報(例えばオーディオおよび/またはビデオ情報)を提供する。
コントローラ16は、センサユニット18からバッテリ12の状態を表すバッテリ信号36を受信する。コントローラ16はまた、車両のイグニッションキー24の状態を表す(例えばイグニッションキー24がON位置または、キーOFFもしくはキーREMOVED位置のいずれかにある)イグニッションキー信号38をイグニッションスイッチまたは装置22から受信する。コントローラ16はさらに、エンジン14の状態を表す(すなわち、エンジンが稼動しているか、休止していることを示す)エンジン信号40をエンジン14から受信し得る。これらの信号36、38、40のうちの少なくとも1つを用いて、コントローラ16は選択的に負荷26〜34のうちの1つ以上を電気的に接続またはバッテリ12から切断することができる。以下でさらに詳述する1実施形態において、負荷26〜34のうちの1つ以上は、バッテリ信号36、イグニッションキー信号38およびエンジン信号40に応答してバッテリ12から電気的に切断される。
例示された実施形態において、センサまたはセンサユニット18は、バッテリ12の状態を決定し、それを表すバッテリ信号を生成してコントローラ16に送るためにバッテリ12と電気的に接続されている。バッテリ信号36はバッテリ12の状態を示す1つ以上の信号とすることができる。その状態は、充電量がバッテリ12にまったく残っていない下限とバッテリ12が完全に充電(または過充電)された上限との間を範囲とするスケールに対してバッテリ12に残っている充電量を示す値といった充電状態(SOC)とすることができる。加えて、または代替的に、バッテリ12の状態は、バッテリのクランキング能力、バッテリのクランキング電圧、バッテリのヘルスまたは状態等を示す指示または値といったバッテリの機能の状態(SOF)とすることができる。例えば、センサユニット18は、バッテリ12がエンジン14を始動させるために十分なエネルギー容量または出力能力を欠いていることを決定することができ、そしてコントローラ16に送られる信号36はこの指示を表すことができよう。1実施形態において、信号36は、バッテリの状態を指示し、その全充電状態(すなわちバッテリ12の最大の充電状態の値または百分率)およびバッテリ12のクランキング能力の指示に関連している。1つの例示的実施形態において、充電状態はバッテリ12の最大電気エネルギー出力の百分率であり、クランキング能力はエンジンを始動させるために要求されるパーセント充電状態であり、それは温度および他の外部因子によって変化し得る。
負荷26〜34は、車両内の種々の電気消費装置または装置の群とすることができる。例えば、第1の負荷26は車両内の室内照明とすることができ、そして第2の負荷28は車両のバックアップ機能(+B機能)とすることができる。残りの負荷30、32、34は例えば、ヘッドライト、フロントガラスワイパー、エンターテイメントまたは音響システム、後部デフロスタ、種々の顧客アクセサリ、トランク照明、ナビゲーションシステムおよびディスプレイまたは他のディスプレイ(例えば後部エンターテイメント画面)、暖房付き座席、換気ブロワー等とすることができる。例示されたバッテリ制御システム10は負荷26〜34で図示されているが、いずれの数の負荷もコントローラ16によって選択的にバッテリ12と電気的に接続され得ることは当業者には十分に理解されるべきである。
図2の付加的な言及により、例示的なバッテリ保護または制御方法をここで図1の例示システム10に関連して説明する。方法において、コントローラ16はバッテリ12の状態を表すバッテリ信号36を受信する(ステップS50)。コントローラ16はまた、イグニッションキー24の状態(すなわちON位置または、OFFもしくはREMOVED位置にある)を表すイグニッションキー信号38を受信し(ステップS52)、そしてエンジン14の状態(例えば状態は作動状態で稼動しているか、または休止中のどちらかとすることができる)を表すエンジン信号40を受信する(ステップS54)。信号36、38、40のうちの少なくとも1つを用いて(そして1つの例示的実施形態では信号36〜40の全部を用いて)、コントローラ16は選択的に車両の負荷26〜34をバッテリ12に対して電気的に接続/切断する(ステップS56)。コントローラ16はまた、バッテリ12のうちの少なくとも1つ(例えばバッテリの状態)および/または負荷26〜34の1つ以上とバッテリ12との間の接続状態に関する情報をインタフェース20で提示することができる(ステップS58)。例えば、インタフェース20は前記情報を表示するためのディスプレイまたは表示部を含み得る。代わりにまたはそれに加えて、インタフェースは音声またはアラームを付与するための音声またはアラーム発生装置を含み得る。
図3に移れば、バッテリ保護または制御方法が1つの例示的実施形態に従ってより詳細に図示されている。より詳しくは、図3の例示方法は、バッテリ信号36、イグニッションキー信号38およびエンジン信号40を受信することを含むが(ステップS60、S62、S64)、図2のステップS56およびS58をより詳細に例示している。より詳しくは、選択的に負荷26〜34およびバッテリ12を電気的に接続/切断するために、コントローラはイグニッションキー24がキーON位置にあるかどうかを決定する(ステップS66)。イグニッションキー24がキーON位置になければ、コントローラ16は、バッテリ12の状態が第1の所定のしきい値を下回っている(例えば満充電量の80%未満といった)ことをバッテリ信号36が指示した時に、例えば車両内の室内照明とし得る第1の負荷26をバッテリから電気的に切断する(ステップS68)。コントローラ16は引き続き、第1の負荷26がバッテリ12から電気的に切断された時に第1のメッセージを提示するようにインタフェース20に命令する(ステップS70)。第1のメッセージは、第1の負荷26がバッテリ12から切断されたという指示(例えば視覚的および/または音声指示)とし得る。例えば、図5Aに関して、事例の第1のメッセージが図示されており、負荷26はバッテリ12から切断された車両の室内照明である。事例の第1のメッセージは単独でまたは音声(例えばアラーム)とともに提示されることができよう。
次に、コントローラ16は、ステップS66でイグニッションキー24がキーOFF位置にあることをイグニッションキー信号38が指示し、そしてバッテリ12の状態が第2の所定のしきい値を下回っている(例えば満充電量の60%未満)ことをバッテリ信号36が指示した時に、車両のバックアップ機能(すなわち+B機能)とし得る第2の負荷28を電気的に切断することができる(ステップS72)。この時、第2の所定のしきい値は第1の所定のしきい値よりも低い。このようにして、ステップS68で使用された第1の所定のしきい値は第1の負荷26と関連づけられるか、または対応し、そしてステップS72で使用された第2の所定のしきい値は第2の負荷28と関連づけられるか、または対応する。コントローラ16は引き続き、第2の負荷28がバッテリ12から電気的に切断された時に第2のメッセージを提示するようにインタフェース20に命令する(ステップS74)。第2のメッセージは、第2の負荷28がバッテリ12から切断されたことを指示することができる(例えば視覚的および/または音声通知)。図5bに関して、事例の第2のメッセージが図示されており、第2の負荷28は、バッテリ12から切断された車両のバックアップ機能または+B電源である。事例の第1のメッセージと同様、第2のメッセージは単独でまたは音声(例えば別のアラーム)とともに提示されることができよう。
イグニッションキー24がキーON位置にあるという決定がステップS66でなされた場合、エンジン14が作動状態または稼動しているかどうかを決定するために第2の決定が行われなければならない(ステップS76)。図3に例示された方法を用いて、コントローラ16は、イグニッションキー24がON位置にあることをイグニッションキー信号38が指示した場合(ステップS66)、エンジン14が休止していることをエンジン信号40が指示した場合、およびバッテリ12の状態が所定のしきい値(例えば完全に充電されたバッテリの75%)を下回っていることをバッテリ信号36が指示した場合、メッセージを提示するようにインタフェース20に命令する(ステップS78)。やはり、メッセージは視覚的および/または音声メッセージ(例えばアラームを伴う視覚表示)とし得る。イグニッションキー24がON位置にあること、およびエンジンがOFFであることと関係しているこの所定のしきい値は、ステップS68およびS72の所定のしきい値と同一または異なるものとし得る。ステップS78で提示されるメッセージは、バッテリ12の状態がステップS78に関係または対応する所定のしきい値を下回っていることを指示することができる。図5cに関して、1つの例示的実施形態において、ステップS78におけるメッセージは、例示された通り視覚的メッセージであり得る。この事例のメッセージは、単独でまたは音声(例えばアラーム)とともに提示されることができよう。
ステップS66において決定された通りイグニッションキー24がキーON位置にある、そしてステップS76において決定された通りエンジン14が作動状態である場合、コントローラ16は、バッテリ12の状態が負荷26〜34の各々と特定的に対応する所定のしきい値を下回っていることをバッテリ信号36が指示した時に負荷26〜34(またはその部分集合)の各々を順次切断し得る(ステップS80)。負荷がステップS80で順次切断される際に、負荷が切断された時に対応するメッセージが提示され得るが(ステップS82)、これは必須ではない。他のメッセージと同様、これらのメッセージは視覚的および/または音声メッセージとし得る。負荷26〜34の各々に対応する単数または複数の所定のしきい値(従ってメッセージ)は、1つ以上の所定の因子に基づいて設定または優先順位がつけられ得る。例えば、負荷26〜34の優先順位は、法規、顧客にとっての重要度および/またはエネルギー使用量等に基づくことができる。システム10において、これらおよび他の因子は、負荷または一群の負荷の重要度考慮を決定するために使用され得る。重要度考慮は、例えば、その負荷または一群の負荷を他の負荷または一群の負荷に対して優先させるまたは格付ける、負荷または一群の負荷に割り当てられたバルブまたは位置とすることができる。
より詳しくは、そして図6の付加的な言及により、車両の負荷または一群の負荷は、割り当てられた重要度考慮対エネルギー消費量(すなわち電力消費量×通電時間)によって優先順位がつけられ得る。このようにして、例えば、相対的に低い割り当て重要度考慮を有し得るコンフォートアクセサリ負荷は、ほぼ同じエネルギー量を使用し得るがより高い割り当て重要度考慮を有し得る視覚照明システム負荷よりも前に電気的に切断されるようにそのしきい値が設定され得るであろう。別の例として、コンビニエンス負荷は、類似の重要度考慮を有するように示されているがコンビニエンス負荷のほうがより多くのエネルギーを要求し得るので、テレマティックス負荷よりもただちに使用不可にされるようにしきい値が設定され得るであろう。あるいはまた、相対的に高い重要度考慮を有し得る一部の負荷(例えば、ビジョン/照明システムおよび電子制御方式運転装置)は、コントローラ16によってバッテリ12から電気的に切断されるのを防ぐためにシステム10から除かれるか、または極めて低く、かつバッテリ12の状態が限界に近い(例えばエンジンがかろうじて始動できる点をわずかに上回る)時にのみ適合するしきい値を有し得る。
再び図1に関して、バッテリ12からの負荷26〜34の順次的な電気的切断(すなわちステップS80)を特定の例において説明する。この例において、負荷26〜34の各々は(少なくともステップS80のための)特定のしきい値に関係または対応する。従って、各々の負荷26〜34のしきい値は、負荷26〜34がバッテリ12の状態に基づいてバッテリ12から電気的に切断される時を決定するために設定されている。この例において、コントローラ16は、バッテリ12の状態が負荷26に対応する第1の所定のしきい値(例えば満充電量の85%)を下回っていることをバッテリ信号36が指示した時に第1の負荷26をバッテリ12から電気的に切断することができ、そして対応するメッセージがインタフェース20に提示され得る。同様に、第2の負荷28は、バッテリ12の状態が第2の負荷28に対応する第2の所定のしきい値(例えば満充電量の75%)を下回っていることをバッテリ信号36が指示した時にコントローラ16によってバッテリ12から電気的に切断されることができ、そして対応する別のメッセージがインタフェース20に提示され得る。引き続きさらなる負荷30〜34は各々、順に関係または対応する所定のしきい値を有し得る(例えば、負荷30については満充電量の60%、負荷32については満充電量の50%、そして負荷34については満充電量の20%)。
このようにして、コントローラ16は、バッテリ12の状態が負荷26〜34に関係するしきい値の各々を下回っていることをバッテリ信号36が指示した時に、負荷26〜34をバッテリ12から順次電気的に切断し得る。やはり、ステップS80における負荷26〜34の順次的な電気的切断は、バッテリ12の状態が各々の負荷26〜34に関係する各々のしきい値を下回っていることをバッテリ信号36が指示した時、イグニッションキー24がキーON位置にあることをイグニッションキー信号38が指示した時(ステップS66)、そしてエンジン14が稼動していることをエンジン信号40が指示した時(ステップS76)に生じることは十分に理解されるべきである。コントローラ16によるバッテリ12からの負荷26〜34の順次的な電気的切断によって、バッテリ12の状態は保存または少なくとも延長され得る。さらに、バッテリ12の低減状態は、より重要な考慮を有する車両の負荷だけに電気的に給電し続けるために使用することができる。
随意で、コントローラは、ステップS80における切断後、バッテリの状態が切断された負荷26〜34の各々と特定的に対応する所定のしきい値を上回っていることをバッテリ信号36が指示した時に、負荷26〜34のいずれか(またはその部分集合)を順次再接続することができる(ステップS83)。望ましい場合、ステップS83の順次的な再接続はステップS80で使用したものと同じしきい値を使用することができるが、これは必須ではない。例えば、バッテリの状態が第1の所定のしきい値(例えば満充電量の85%)を下回っていることをバッテリ信号36が指示した時に負荷26がバッテリ12から切断される場合、負荷26は、バッテリの状態が第1の所定のしきい値を上回るまで回復したことをバッテリ信号36が指示した時にバッテリ12に再接続され得る。しかし当然ながら、ステップS83における負荷の再接続はステップS80において使用されたものと異なるしきい値を交替に使用することができ、そうした異なるしきい値は、ステップS80で使用されたものとは関係なく、負荷の優先順位に関する同一の因子および/または他のいずれかの因子から確立することができる。加えて、負荷26〜34といった全部の負荷は、特定の条件が満たされた時にバッテリ12に再接続され得る。例えば、その状態は、そのON位置からそのOFF位置への、そして再びON位置に戻るイグニッションキーのサイクルとすることができ、またはその状態はいずれかの他のリセット手段(例えばリセットボタン)とすることができよう。
ここで図4に関して、バッテリ保護または制御方法が代替実施形態に従って図示されている。より詳しくは、図4のバッテリ保護方法は図3に図示されたそれと類似であるが、イグニッションキーがON位置にない時に任意の数の負荷を順次切断できるようにし、イグニッションキーがON位置にあり、かつエンジンが稼働していない時にバッテリ状態が劣化するので任意の数のメッセージを表示できるようにし、そして続けてイグニッションキーがON位置にあり、かつエンジンが作動状態である時にバッテリからの負荷の順次的な電気的切断および再接続を可能にする。
より詳しくは、図4に図示されたバッテリ保護方法は、図1の制御システムと連係して使用することができる。従って、ステップS84、S86およびS88において、コントローラ16はバッテリ信号36、イグニッションキー信号38およびエンジン信号40を受信する。図3のステップS66およびS76と同様、図4の方法は、それぞれ、イグニッションキー24がキーON位置にあるかどうか、そしてエンジン14がONであるかどうかを決定するためのステップS90およびS92を含む。ステップS90で決定された通りイグニッションキー24がキーON位置にない場合、選定の負荷は順次バッテリ12から電気的に切断され得る。
より詳しくは、バッテリ状態が対応するしきい値A1を下回っている時、負荷A1がバッテリ12から電気的に切断され得る(ステップS94)。負荷A1は、コントローラ16によってバッテリ12に選択的に電気的に接続された負荷のいずれか1つとし得る。しきい値A1は、選定の負荷A1に特定的に対応するしきい値とすることができ、イグニッションキー24がキーON位置にないという条件の下で負荷A1を電気的に切断するために設定され得る。次に、ステップS96において、負荷A1が電気的に切断された時にメッセージA1が提示され得る。視覚的および/または音声メッセージとし得るメッセージA1は、イグニッションキー24がキーON位置にない時にバッテリ状態がしきい値A1を下回っているために切断される負荷A1の状態に特定的とし得る。
このシーケンスは、必要に応じて、任意の数の負荷について繰り返され得る。このようにして、ステップS98において、負荷A1+Nは、バッテリ状態が負荷A1+Nに対応するしきい値A1+Nを下回っている時にバッテリ12から電気的に切断され得る。負荷A1+Nは、負荷A1以外の、コントローラ16によってバッテリ12に選択的に電気的に接続されたいずれかの負荷とし得る。負荷A1+Nが対応するしきい値A1+N未満に低下したバッテリ状態のために切断される時、メッセージA1+Nが提示され得る(ステップS100)。バッテリ状態が対応するしきい値を下回っている時に負荷を切断し、対応するメッセージを提示するこのシーケンスは、必要に応じて任意の数の付加的な負荷について繰り返され得る(すなわち、Nは必要に応じて上方へ指数を付けられ、ステップS98およびS100が必要に応じて繰り返され得る)。
ステップS90でイグニッションキー24がキーON位置にあると決定され、ステップS92でエンジン14が休止していると決定された場合、バッテリ状態が一連のしきい値未満に低下した時にメッセージ(例えば視覚的および/または音声メッセージ)が順次提示され得る(ステップS102)。例えば、バッテリ状態がしきい値B1未満に低下した時、メッセージB1が提示され得る。しきい値B1は、しきい値A1またはA1+Nのいずれかと同一とすることができ、またはいずれかの他のしきい値とすることができる。このシーケンスは引き続き、付加的なしきい値に対応する任意の数の付加的なメッセージについて繰り返され得る。例えば、ステップS104において、バッテリ12の状態が対応するしきい値B1+Nを下回っている時、メッセージB1+Nが表示され得る。その場合、Nは必要に応じて上方へ指数を付けられ、ステップS104が繰り返され得る。
ステップS90で決定された通りイグニッションキー24がキーON位置にあり、かつステップS92で決定された通りエンジン14が作動状態である場合、コントローラ16によってバッテリ12に選択的に電気的に接続された負荷は、バッテリ状態が負荷の各々に関係するしきい値未満に低下した時に順次切断され得る(ステップS106)。例えば、ステップS106において、バッテリ状態が対応するしきい値C1未満に低下した時に負荷C1がバッテリ12から電気的に切断され得る。負荷C1が切断される時、負荷C1が切断されたことを指示するためにメッセージC1が提示され得る(ステップS108)。他のメッセージと同様、メッセージC1は視覚的および/または音声メッセージ(例えばテキスト表示および/または音声アラーム)とすることができる。引き続き、もしバッテリ状態がさらに劣化した場合、バッテリ状態が対応するしきい値C1+N未満に低下した時に、負荷C1+Nがバッテリ12から電気的に切断され得る(ステップS110)。負荷C1+Nが切断される時、負荷C1+Nが切断されたことを指示するためにメッセージC1+Nが提示され得る(ステップS112)。このシーケンスは、対応するしきい値を有する任意の数の負荷について繰り返され得る(すなわち、Nはどれほど多くの負荷および対応するしきい値が要求されても上方へ指数を付けられ得る)。図示されていないが、負荷C1およびC1+Nは、図3のステップS83に関して述べたように、その状態がどうにかして改善した時にバッテリと再接続され得るが、これは必須ではない。
また、負荷C1およびC1+Nならびに対応するしきい値C1およびC1+Nは、負荷A1およびA1+Nならびに対応するしきい値A1およびA1+Nと同一または異なるものとすることができる。すなわち、ステップS106およびS108の負荷およびしきい値は、ステップS94〜S100における対応するしきい値での負荷と同一であるか、または同じ順序にされる必要はない。例えば、負荷A1は、図1における負荷26に対応し、満充電量の80%に設定されたしきい値A1を有することができる。さらに負荷A1+Nは、負荷28に対応し、バッテリ12の満充電量の60%である対応するしきい値A1+Nを有することができよう。しかし負荷C1は負荷30に対応することができ、しきい値C1はバッテリ12の満充電量の85%に設定されることができ、そして負荷C1+Nは負荷26と同様に設定されることができ、しきい値C1+Nはバッテリ12の満充電量の60%として設定されることができよう。このようにして、負荷26〜34または他のいずれかの負荷のバッテリ12からの選択的な電気的切断は、イグニッションキー24がキーON位置にない状態について、イグニッションキーがキーON位置にあり、かつエンジンが作動状態である状態についてとは異なって最適化され得る。
種々の実施形態の1つ以上をバッテリのSOCに関してここに述べてきたが、SOCは、検知、測定および/または別様に決定され、従って上述の通り1つ以上の適切な様態で使用される単に例示的パラメータにすぎないことは十分に理解されるべきである。より一般的に、かつ/または代替実施形態において、バッテリの機能の状態(SOF)を示す、かつ/またはそれに関連した他のパラメータも同様に取得(すなわち、検知、測定および/または別様に決定)され、SOCの代わりに適切に使用され得る。これに関して、バッテリのSOFの事例は、バッテリのSOCだけでなく、バッテリのクランキング電圧、バッテリの内部抵抗、バッテリの予備容量、バッテリのコールドクランキングアンペア(CCA)、バッテリのヘルス等も含む。従って、用語および/またはパラメータSOCおよびSOFは、ここで使用される場合、特定の所要の用途に適格な種々の代替実施形態を達成するために妥当な場合、随意に交換され得ることが意図されている。
ここに提示された特定の例示的実施形態に関連して特定の構造上および/または機能特徴が既定の要素および/または構成要素に組み込まれるものとして記載されていることは十分に理解されるべきである。しかしこれらの特徴はまた、同一または類似の利益のために、妥当な場合、共通の要素および/または構成要素に同様に組み込まれ得ることが想定される。例えば、センサ18およびコントローラ16は一緒に適切に統合され得る。また、例示的実施形態の種々の態様は、所要の用途に適した他の代替実施形態を実現するために妥当な場合、選択的に使用することができ、それによって他の代替実施形態はそれらに採り入れられた態様のそれぞれの長所を実現させることも十分に理解されるべきである。
また、ここに述べた特定の要素または構成要素はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはそれらの組合せによって適切に実現されるそれぞれの機能性を有し得ることも十分に理解されるべきである。例えば、コントローラ16および/またはセンサ18は、適切なハードウェア回路として、または代替として各自の機能を実現するためにプログラムされたマイクロプロセッサとして実現され得る。さらに、一緒に統合されるとここで述べた特定の要素が適切な状況の下では独立型要素であり得るか、または別様に分割され得ることも十分に理解されるべきである。同様に、1つの特定の要素によって実行されるとして述べた複数の特定の機能は、個別の機能を実行するために独立して働く複数の別個の要素によって実行されてもよく、または特定の個別の機能は分割され、協力して働く複数の別個の要素によって実行されてもよい。あるいはまた、互いに異なるとしてここで別様に記載および/または図示された一部の要素または構成要素は、必要な場合、物理的または機能的に組合せてもよい。
ここで図7に言及すれば、それは例えばそうした自動車または他の類似の自動推進車両、車両710のためのバッテリ保護システムの概略図を示している。適切には、車両710は、車両710を駆動するエンジン712(例えば内燃機関等)を含む。車両710はまた、車両710のエンジン712を始動させるために適切に電力源をもたらすバッテリ714および、やはり車両のバッテリ714によって選択的に給電され得る1つ以上の電気回路または負荷を含む電気システムを備える。例えば負荷は、ヘッドライト;時計;座席、ミラーまたは電動ステアリングコラムといった電動調整可能な構成要素;インテリアキャビンライト;座席、ミラー、ウインドウ等のためのヒータ;ラジオおよび/または他のエンターテイメントシステム;ラジオ局プリセットおよび/またはユーザ選好の座席および/またはミラー位置を記録するための電子メモリ;電子ナビゲーションシステム等を含み得る。特に、図7には2つの負荷、すなわち第1の負荷716および第2の負荷718が例示されている。随意で、第1の負荷716は、例えば車両710のためのインテリアキャビンライトを表し、第2の負荷718は、例えばバックアップ電子機能(一般に“+B”機能とも呼ばれる)を表す。適切には、バッテリは自動車において一般に使用される形式の公称712ボルト(V)バッテリであるか、または例えば自動車用途において一般に使用されるいずれかの他の形式のバッテリとしてよい。
1つの例示的実施形態によれば、車両710はさらに、車両710のエンジン712を選択的に始動および停止させるためのイグニッションシステムを装備または別様に備える。図7に例示された通り、イグニッションシステムは、例えば従来のカットキー、電子キー等とし得るキー722とともに使用されるイグニッションスイッチ20または他の類似の装置を適切に含む。通常の方式では、キー722は随意でイグニッションスイッチ720を、2つ以上の位置または状態、すなわち(i)キーON位置または状態、または(ii)キーOFF位置または状態のいずれかに選択的に入れるために操作される。
図7に図示の通り、バッテリ保護システムは、バッテリ714と負荷716および718との間に配置されたリレー736および738または他の適切なスイッチ等といった1つ以上の装置を含む。バッテリ保護システムの一部でもあるコントローラ730の制御下で、リレー736および738は選択的に開閉する。それらの開状態において、各リレーは各自の負荷をバッテリ714から切断または別様に分離し、それによりバッテリ714からの電流または電力は対応する負荷に対し遮断される。すなわち、実際、コントローラ730が1つ以上の選定の状況を検知するか、または別様に特定の基準が満たされたと決定した場合、コントローラ730は適切なリレー736および/または738に適切な制御信号を送る。制御信号に応答して、それぞれのリレー736および/または738はその開状態にトリップまたは別様に設定され、それによってバッテリ714から対応する負荷716および/または718への電力または電流の供給を遮断する。あるいはまた、それらの常時閉状態において、それぞれのリレー736および738は、各自の対応する負荷716および/または718をバッテリ714に有効に接続し、それにより電力および/または電流はバッテリ714からそれぞれの負荷716および/または718に供給され得る。
例示された実施形態において、バッテリ保護システムはまた、バッテリ714の状態またはSOCを検知、検出および/または別様に決定する充電状態(SOC)センサ732;エンジン712、バッテリ714および/または環境周囲温度の温度を検知、検出および/または別様に決定する温度センサ734;およびディスプレイ740または他の適切な視覚的、可聴式または人間が知覚可能な警告インジケータを適切に含む。適切には、コントローラ730は、センサ732によって検出されたバッテリ714のSOCまたは状態に応答してリレー736および738および/またはディスプレイ740の動作を管理または別様に制御する。図示の通り、バッテリ714のSOCまたは状態は、バッテリ714のSOCおよび/または状態を検知および/または別様に検出するためにバッテリ714と電気的および/または別様に有効に接続されたセンサ732からコントローラ730によって得られる。
より詳しくは、例えばコントローラ730はバッテリ714の状態またはSOCを表す信号をセンサ732から受信する。例示された実施形態において、センサ732は、バッテリ714のSOCおよび/または状態を決定しそれを表すSOC信号を生成してコントローラ730に送るためにバッテリ714と電気的に接続されている。SOC信号は、バッテリ714の状態またはSOCを示す1つ以上の信号とすることができる。状態は、充電量がバッテリ714にまったく残っていない下限とバッテリ714が完全に充電された上限との間を範囲とするスケールに対して、バッテリ714に残っている充電量を示す値とし得る。1つの適切な実施形態において、SOC信号は、その全充電容量(すなわちバッテリ714の最大SOCの値または百分率)と関連したバッテリ714の状態を示す。別の例示的な実施形態において、SOC信号はバッテリ714の最大電気エネルギー出力の百分率を示す。いずれにしても、適切にはセンサ732は、種々の異なるファクタおよび/またはパラメータのいずれか1つ以上を測定または別様に検知し、それらからバッテリのSOCが計算または別様に決定される。これらのファクタまたはパラメータは、以下に限らないが、バッテリ電圧、バッテリ電流、充電バランス等を適切に含む。実際、多様な周知または別様に適切な方法および/またはアルゴリズムのいずれも、センサ732によって測定または別様に取得されたそれぞれのパラメータからSOCを計算または決定するために随意で使用することができる。
SOCセンサ732から受信されるSOC信号に加えて、コントローラ730はまた温度センサ734から得られた温度信号または測定値も受信する。適切には、コントローラ730は、この温度信号または測定値を、複数の異なるしきい値のための値を計算、調整および/または別様に決定するために使用する。さらに、コントローラ730はまた、イグニッションスイッチ720の状態、すなわちONまたはOFFを示す信号も随意で監視および/または別様に受信する。転じて、コントローラ730は、SOCセンサ732から得られたSOCをそれぞれの決定されたしきい値と比較することによってバッテリ714を過放電から保護するために選択的に1つ以上の適切な改善策をとる。例えば、適切な改善策は、(i)例えば、それぞれのリレー736および/または738の適切な制御を通じて、負荷716および/または718の1つ以上をバッテリ714から選択的に切断するか、または別様にバッテリ714から負荷716および/または718の1つ以上への電力を遮断すること;かつ/または(ii)バッテリのSOCまたは状態に関する適切な警告指示および/またはコントローラ730によってとられた改善策の他の指示をディスプレイ740によって選択的に出力することを含む。
1つの適切な実施形態において、各々のしきい値は、測定または別様に取得された温度の対応する関数として計算される。例えば、各個別のしきい値を決定するために、コントローラ730は随意で方程式THn=fn(TEMP)を実行する。ここで、THnは第nのしきい値を表し、fn(TEMP)は第nのしきい値について取得された温度(TEMP)の関数を表す。あるいはまた、各しきい値は、コントローラ730におけるいずれかの予め設定または別様に決定された値が与えられるか、または割り当てられてもよく、取得された温度は、オフセット量を選定または決定するために、または各々の予め設定されたしきい値をいずれかの設定または別様に決定された量だけ別様に調整するために、コントローラ730によって使用される。適切には、あらゆる所与の温度について、オフセットまたは調整量は各しきい値について同一としてもよいし、またはそれは異なるしきい値間で異なってもよい。さらに別の例において、公称しきい値および温度を関係づけるルックアップテーブル(LUT)等をコントローラ730に備えてもよい。従って、SOCがコントローラ730によって比較される実際のしきい値を決定するために、コントローラ730は、取得された温度と公称しきい値を相互参照することによってLUTにアクセスし、それによって実際のしきい値として使用される対応する項目をLUTで検索する。
ここで図8に関して、バッテリ714を過放電から保護するための例示的な方法8100が図示されている。例示された例において、温度センサ734から測定または別様に取得された温度に基づいて計算または別様に決定された3つのしきい値(すなわち、TH1、TH2およびTH3)は、SOCセンサ732から受信されたSOCとそれぞれのしきい値との比較に基づきコントローラ730によって対応する改善策を選択的にトリガするために使用される。しかし実際には、より多くのまたは少ないしきい値および/または対応する改善策が必要に応じて特定の用途および/または具体化に実際上使用され得ることは、十分に理解されるべきである。
例示された例では、ステップ8102において、コントローラ730は、センサ734から温度信号または測定値を、そしてセンサ732からSOC信号または測定値を取得する。決定ステップ8104において、イグニッションスイッチ720の状態もまたコントローラ30によって取得され、イグニッションスイッチ720の状態がONまたはOFFであるかが決定される。イグニッションスイッチ720の状態がONであると決定された場合、プロセス8100はステップ8118に継続し、そうではなくイグニッションスイッチの状態がOFFであると決定された場合、プロセス8100はステップ8106に分岐する。
ステップ8106において、コントローラ730は、ステップ8102で取得された温度(TEMP)に基づき第1のしきい値(TH1)のための値を(例えば関数f1から)計算および/または別様に決定する。転じて、ステップ8108において、コントローラ730はステップ8102で得られたSOCをステップ8106で決定されたしきい値TH1と比較する。SOCがしきい値を満たしていれば(すなわちSOC≦TH1)、プロセス8100はステップ8110に分岐する。ステップ8110において、コントローラ730は、バッテリ714から負荷716への電源を例えばリレー736の適切な制御を通じてオフにする。随意で、この時点で、コントローラ730はまた、例えば「不十分なバッテリレベルのために、あなたの車両のバッテリ管理システムは室内照明を強制的にオフにしました」といった、とられた改善策の対応するメッセージまたは他の指示を出力するためにディスプレイ40に送信および/または別様に制御する。ステップ8110の後、プロセス8100はステップ8112に継続する。あるいはまた、決定ステップ8108においてSOCがしきい値を満たしていない(すなわちSOC>TH1)と決定された場合、プロセス8100はステップ8110を飛ばして直接ステップ8112に進む。
ステップ8112において、コントローラ730は、ステップ8102で取得された温度(TEMP)に基づき第2のしきい値(TH2)のための値を(例えば関数f2から)計算および/または別様に決定する。転じて、ステップ8114において、コントローラ730はステップ8102で得られたSOCをステップ8112で決定されたしきい値TH2と比較する。SOCがしきい値を満たしていれば(すなわちSOC≦TH2)、プロセス8100はステップ8116に分岐する。ステップ116において、コントローラ730は、バッテリ714から負荷718への電源を例えばリレー738の適切な制御を通じてオフにする。随意で、この時点で、コントローラ30はまた、例えば「不十分なバッテリレベルのために、あなたの車両のバッテリ管理システムは+B電源を強制的にオフにしました」といった、とられた改善策の対応するメッセージまたは他の指示を出力するためにディスプレイ740に送信および/または別様に制御する。ステップ8116の後、プロセス8100は適切に終了する。あるいはまた、決定ステップ8114においてSOCがしきい値を満たしていない(すなわちSOC>TH2)と決定された場合、プロセス8100はステップ8116を飛ばしてプロセス8100の終わりに直接進む。
ここで決定ステップ8104に目を戻せば、イグニッションスイッチ720がON状態にあると決定された場合、プロセス8100はステップ8118に継続する。ステップ8118において、コントローラ730は、ステップ8102で取得された温度(TEMP)に基づき第3のしきい値(TH3)のための値を(例えば関数f3から)計算および/または別様に決定する。転じて、ステップ8120において、コントローラ730はステップ8102で得られたSOCをステップ8118で決定されたしきい値TH3と比較する。SOCがしきい値を満たしていれば(すなわちSOC≦TH3)、プロセス8100はステップ8122に分岐する。ステップ8122において、コントローラ730は、例えば「バッテリ充電量低下―バッテリを再充電するためにエンジンを始動させるか、またはバッテリ状態を保存するために車両を休止状態にしてください」といった、SOCまたはバッテリ714の状態に関する適切な警告メッセージまたは他の指示を出力するためにディスプレイ740に送信および/または別様に制御する。あるいはまた、決定ステップ8120においてSOCがしきい値を満たしていない(すなわちSOC>TH3)と決定された場合、プロセス8100はステップ8122を飛ばしてプロセス8100の終わりに直接進む。
前述の実施形態の1つ以上をバッテリのSOCに関して述べてきたが、SOCは、検知、測定および/または別様に決定され、従ってそれぞれのしきい値(例えばTH1、TH2およびTH3)を調整するための基礎として使用される単に例示的パラメータにすぎないことは十分に理解されるべきである。より一般的に、かつ/または代替実施形態において、バッテリの機能(SOF)の状態を示す、かつ/またはそれに関連した他のパラメータも同様に取得(すなわち、検知、測定および/または別様に決定)され、従ってそれぞれのしきい値を調整するための基礎として使用され得る。これに関して、バッテリのSOFの事例は、バッテリのSOCだけでなく、バッテリのクランキング電圧、バッテリの内部抵抗、バッテリの予備容量、バッテリのコールドクランキングアンペア(CCA)、バッテリのヘルス等も含む。従って、用語および/またはパラメータSOCおよびSOFは、ここで使用される場合、特定の所要の用途に適格な種々の代替実施形態を達成するために妥当な場合、随意に交換され得ることが意図されている。
いずれにしても、ここに提示された特定の例示的実施形態と関連して特定の構造上および/または機能特徴が既定の要素および/または構成要素に組み込まれるものとして記載されていることは十分に理解されるべきである。しかしこれらの特徴はまた、同一または類似の利益のために、妥当な場合、共通の要素および/または構成要素に同様に組み込まれ得ることが想定される。例えば、センサ732およびコントローラ730は一緒に適切に統合され得る。また、例示的実施形態の種々の態様は、所要の用途に適した他の代替実施形態を実現するために妥当な場合、選択的に使用することができ、それによって他の代替実施形態はそれらに採り入れられた態様のそれぞれの長所を実現させることも十分に理解されるべきである。
また、ここに述べた特定の要素または構成要素はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはそれらの組合せによって適切に実現されるそれぞれの機能性を有し得ることも十分に理解されるべきである。例えば、コントローラ730および/またはセンサ732は、適切なハードウェア回路として、または代替として各自の機能を実現するためにプログラムされたマイクロプロセッサとして実現され得る。さらに、一緒に統合されるとここで述べた特定の要素が適切な状況の下では独立型要素であり得るか、または別様に分割され得ることも十分に理解されるべきである。同様に、1つの特定の要素によって実行されるとして述べた複数の特定の機能は、個別の機能を実行するために独立して働く複数の別個の要素によって実行されてもよく、または特定の個別の機能は分割され、協力して働く複数の別個の要素によって実行されてもよい。あるいはまた、互いに異なるとしてここで別様に記載および/または図示された一部の要素または構成要素は、必要な場合、物理的または機能的に組合せてもよい。
ここで図9に言及すれば、それは例えばそうした自動車または他の類似の自動推進車両、車両96のための電気システムの概略図を示す。図示の通り、車両96は、車両96を駆動するエンジン98(例えば内燃機関等)を含む。車両96はまた、(例えば車両のイグニッションシステム(図示せず)に電力を選択的に供給することによって)車両96のエンジン98を始動させるために適切に電力源をもたらすバッテリ910および、やはり車両のバッテリ910によって選択的に給電され得る1つ以上の電気回路または負荷(図示せず)を含む電気システムを備える。例えば負荷は、ヘッドライト;時計;座席、ミラーまたはステアリングコラムといった電動調整可能な構成要素;インテリアキャビンライト;座席、ミラー、ウインドウ等のための電気ヒータ;ラジオおよび/または他のエンターテイメントシステム;ラジオ局プリセットおよび/またはユーザ選好の座席および/またはミラー位置を記録するための電子メモリ;電子ナビゲーションシステム;電気的に制御、作動および/または補助されるブレーキ;電気的に制御、作動および/または補助されるステアリング;その他を含み得る。適切には、バッテリ910は自動車において一般に使用される形式の公称912ボルト(V)バッテリであるか、または例えば自動推進車両および/またはモータビークル用途において一般に使用されるいずれかの他の形式のバッテリとしてよい。
車両96はまた、エンジン98が稼動している時に電力を生産するためにエンジン98によって駆動される発電機912(例えば、ACGまたはオルタネータ、または自動推進車両および/またはモータビークル技術において一般に既知および/または使用される他の類似装置)も含む。例示された実施形態において、ACG912はまた、バッテリ910および/または前述の電気負荷と有効に接続されているか、または前述の負荷に電力を選択的に供給するか、かつ/またはバッテリ910を充電するように別様に構成されている。すなわち、車両96のエンジン98が稼動している時に、エンジン98はACG912を駆動し、ACGは転じて、通常、バッテリ910を充電するために、かつ/または種々の電気負荷に給電するために電流を供給する。
適切には、ACG912は、2つの選定の電圧、すなわちHI電圧出力(例えば約14.5V)およびLO電圧出力(例えば約12.5V)の一方で電力を出力または生産することができる二重出力モードACGである。従来通り、ACG912の動作は、種々の動作条件に応答してHIおよびLO電圧出力モードの間でサイクルする。より詳しくは、発電機912は、自動推進車両において一般に使用される形式のものであり、通常の動作条件下で、発電機912は、例えば負荷の動作状態および/または発電機912からの電力の需要に応じて、自由に2つの電圧出力モードの一方で選択的に動作するか、かつ/またはそれらの間でサイクルする。例えば、第1のまたはHI出力電圧モードにおいて、発電機912の出力電圧は一般に約14.5Vであり、そして第2のまたはLO出力電圧モードにおいて、発電機912の出力電圧は一般に約12.5Vである。随意で、これらの電圧値は、例えば発電機912の内部または他の温度に応じて異なってもよい。適切な実施形態において、通常の動作条件下で、電力の需要が相対的に高いかまたは大きい場合、またはバッテリ910が充電されなければならない場合、発電機912は一般にHI出力電圧モードで動作し、そして電力の需要が相対的に低いかまたは小さい場合、またはバッテリが放電できるかまたは放電を望まれる場合、発電機912は一般にLO出力電圧モードで動作する。すなわち、通常の動作条件下で、発電機912は一般に、例えば負荷の動作状態の変化のために発電機912に要求される電力が変化した時、2つのモード間で選択的にサイクルすることができる。あるいはまた、ACG912は随意で、例えば制御装置914によって命令される、任意の電圧を出力するリニアACGである。
また図9には、制御装置914、センサ916(例えば電流センサ等)および接地回路918(例えば接地線等)も例示されている。適切には、センサ916は、バッテリ910の充電および/または放電電流を表す値を選択的に測定および/または別様に取得するために、図示の通りバッテリ910に有効に接続されているか、かつ/または制御装置914の制御下で別様に構成され得る。図示の通り、制御装置914は、それらの動作を適切に制御および/または管理するために、かつ/またはそれらから測定の読みおよび/またはデータを取得するために発電機912およびセンサ916の両方と有効に接続されている。適切には、例示された通り、接地回路918は随意で、バッテリ910の負端子をセンサ916を介して例えば車両96のフレーム、シャシーおよび/またはボディといった電気的接地に有効に接続する接地線または他の導体よりなる。
一般に、本発明の内容は、(例えば車両96といった)車両の電気システムの(例えば接地回路918といった)接地回路における開回路故障または高抵抗故障を検出することに向けられている。前述の故障検出を達成するために、バッテリ910からの充電または放電電流が直接測定されるか、間接的に測定されるか、かつ/または車両96の他の動作パラメータから推定される。より詳しくは、1つの適切な実施形態において、車両96が始動された直後に(そしてその後定期的または間欠的に)、制御装置914は、ACG912を短い試験期間LO電圧出力モードで、または任意に低い電圧で動作させるためにACG912を命令、管理または別様に制御するか、または随意で、制御装置914は試験期間中ACG出力を完全にオフにする。いずれにせよ、この時点で(すなわち試験期間中)、ゼロより大きいバッテリ放電電流が一般にみられるか、または別様に実現される。従って、試験期間中、制御装置914はバッテリセンサ916に対し現在のバッテリ電流の測定を行う、かつ/または読みを返すように命令および/または要求する。得られたバッテリ電流は引き続き、予測、推定および/または代表値(すなわちしきい値)と比較される。得られたバッテリ電流値(例えばセンサ916からの)がしきい値を満たさないか、または超える場合、接地回路18は損なわれている(すなわち、開回路または高抵抗故障状態にある)とみなされる。その場合、適切には、検出された故障状態の警告または他の適切な指示が提示され得る。あるいはまた、ACG912は高い電圧で動作するように命令され、バッテリ充電電流はそれぞれの故障状態を、より詳しくは以前または予備試験期間のバッテリ電流と試験期間中の現在のバッテリ電流との差を決定するために観察され得る。
図9に図示された実施形態に関して、適切には、センサ916はバッテリ電流を直接測定する。しかし、他の適切な実施形態において、バッテリ電流はACG出力電流および車両の電気負荷電流を検知または検出することによって間接的に測定してもよく、あるいはまた、バッテリ電流はACG動作曲線および車両の電気負荷の動作状態の知識に基づいて推定してもよい。さらに他の適切な実施形態において、3つの技法のいずれかの組合せの態様を適宜組合せることができる。
図10に関して、接地回路918における開回路および/または高抵抗故障状態、例えば接地線または他の類似の導体の破断または不連続を検出するための例示的プロセス10100が図示されている。適切には、プロセス10100は、(例えば車両のイグニッションシステムの起動および/または作動によって検出される)車両96が始動された直後またはほぼその後に、かつ/または必要に応じてその後定期的または間欠的に、接地回路918が車両96の他は通常の動作の間に損なわれていないことを保証するために実行される。
適切には、プロセス10100の第1のステップ10102において、制御装置914は一時的にACGまたは発電機912をLO出力電圧モードに強制するか、または随意で、ACG912からバッテリ910への出力を完全にオフにするか、使用不可にするか、打ち切るか、かつ/または別様に中断する。例えば、制御装置914は随意で、前述の結果を達成するためにACGまたは発電機912に適切な制御または管理信号を送信する。実際、この状態は、バッテリ放電電流が例えばステップ10104で測定または別様に取得される指定の試験期間中、適切に維持される。試験期間が完了すると(すなわちバッテリ放電電流が確立されると)、制御装置914は適切に、ACGまたは発電機912に通常の動作状態に復帰するように、すなわち(例えば、それによって電力を供給されている電気負荷からの需要に応じて)適宜HIおよびLO出力電圧モードの間で自由に切り替わるまたはサイクルするように信号を送るか、または別様に可能にする。
例示された通り、ステップ10104において、制御装置914は測定値を読むか、または別様にバッテリ放電電流の値を取得する。例えば、バッテリ放電電流は、試験期間中にセンサ916によって直接測定され、そこから制御装置914に供給され得る。あるいはまた、バッテリ放電電流はACG出力電流および車両の電気負荷電流を検知または検出することによって間接的に測定してもよく、あるいはまた、バッテリ放電電流はACG動作曲線および車両の電気負荷の動作状態の知識に基づいて推定してもよく、または、前述の直接測定、間接測定および/または推定のいずれかの組合せを行って試験期間中にバッテリ放電電流の値を取得および/または確立してもよい。いずれにしても、表記の目的で、試験期間中のバッテリ910のこの測定、取得または別様に確立された電流はここでIBATと称する。
決定ステップ10106において、ステップ10104で測定、取得または別様に確立されたIBATは、例えば制御装置914によってしきい値(表記の目的でここではITHと称する)と比較される。適切には、ITHは、試験状況下でIBATについての通常の予測、推定および/または代表値を表すために選定、設定および/または別様に決定される。図10のフローチャートにおいて例示された通り、IBATがITHを満たすか上回っていれば、接地回路918におけるいかなる開回路または高抵抗故障も検出されたとみなされない。すなわち接地回路918はボックス10108に図示の通り“OK”と、または開回路または高抵抗故障によって損なわれていないとみなされる。あるいはまた、IBATがITHを下回っているか、またはそれよりも小さければ、接地回路918における開回路または高抵抗故障が検出されたとみなされる。すなわち、接地回路918はボックス10110に図示の通り開回路または高抵抗故障によって損なわれていると、例えば配線または導体に不連続または破断が存在し得るとみなされる。従って、ステップ10112において、適切な改善策および/または適切な警告が、例えば制御装置914によってトリガされる。1つの適切な実施形態において、例えば、警告灯、可聴信号または車両運転者によって知覚可能な他の適切なインジケータ(例えば、車両のダッシュボード、計器板または車両キャビン内の他の場所の)が適切に作動または別様に制御されて接地回路918の検出された故障状態を車両運転者に警告する。
上述の説明から十分に理解され得る通り、図10は二重出力モードACG912が採用されている時に一般に適用可能な例示的プロセスを例示している。代替実施形態において、例えばリニアACG912が採用されている場合、図11に例示された例示的プロセスが随意で採用され得る。
図11に関して、接地回路918における開回路および/または高抵抗故障状態、例えば接地線または他の類似の導体の破断または不連続を検出するための別の例示的プロセス11200が図示されている。適切には、プロセス11200は、(例えば車両のイグニッションシステムの起動および/または作動によって検出される)車両96が始動された直後またはほぼその後に、かつ/または必要に応じてその後定期的または間欠的に、接地回路918が車両96の他は通常の動作の間に損なわれていないことを保証するために実行される。
例示された通り、ステップ11201において、制御装置914は測定値を読むか、または別様にバッテリ電流についての予備試験期間値を取得する。例えば、バッテリ電流は、センサ916によって直接測定され、そこから制御装置914に供給され得る。あるいはまた、バッテリ電流はACG出力電流および車両の電気負荷電流を検知または検出することによって間接的に測定してもよく、あるいはまた、バッテリ電流はACG動作曲線および車両の電気負荷の動作状態の知識に基づいて推定してもよく、または、前述の直接測定、間接測定および/または推定のいずれかの組合せを行って予備試験期間バッテリ電流の値を取得および/または確立してもよい。いずれにしても、表記の目的で、バッテリ10についてのこの測定、取得または別様に確立された電流はここでIBAT1と称する。
適切には、プロセス11200のステップ11202において、制御装置914は一時的にACGまたは発電機912にその出力電圧をいずれかの選定、設定または別様に決定した量だけ変化させる。すなわちACG912は、ACG912の出力電圧(VOUT)を既知の量(ΔV)だけ変化させるために制御装置914によって命令される。例えば、制御装置914は随意で、前述の結果を達成するためにACGまたは発電機912に適切な制御または管理信号を送信する。実際、この状態は、バッテリ電流が例えばステップ11204で測定または別様に取得される指定の試験期間中、適切に維持される。試験期間が完了すると(すなわち試験期間バッテリ電流が確立されると)、制御装置914は適切に、ACGまたは発電機912に通常の動作状態に復帰するように信号を送るか、または別様に可能にする。
例示された通り、ステップ11204において、制御装置914は測定値を読むか、別様に試験期間中のバッテリ電流の値を取得する。例えば、バッテリ電流は、試験期間中にセンサ916によって直接測定され、そこから制御装置914に供給され得る。あるいはまた、バッテリ電流はACG出力電流および車両の電気負荷電流を検知または検出することによって間接的に測定してもよく、あるいはまた、バッテリ電流はACG動作曲線および車両の電気負荷の動作状態の知識に基づいて推定してもよく、または、前述の直接測定、間接測定および/または推定のいずれかの組合せを行って試験期間中にバッテリ電流の値を取得および/または確立してもよい。いずれにしても、表記の目的で、試験期間中のバッテリ910のこの測定、取得または別様に確立された電流はここでIBAT2と称する。
決定ステップ11206において、ステップ11201および11204で測定、取得または別様に確立されたIBAT1とIBAT2との差は、例えば制御装置914によってしきい値(表記の目的でここではITHと称する)と比較される。適切には、ITHは、試験状況下で通常の予測、推定および/または代表差を表すために選定、設定および/または別様に決定される。図11のフローチャートにおいて例示された通り、差がITHを満たすか上回っていれば、接地回路918におけるいかなる開回路または高抵抗故障も検出されたとみなされない。すなわち接地回路918はボックス11208に図示の通り“OK”と、または開回路または高抵抗故障によって損なわれていないとみなされる。あるいはまた、差がITHを下回っているか、またはそれよりも小さければ、接地回路918における開回路または高抵抗故障が検出されたとみなされる。すなわち、接地回路918はボックス11210に図示の通り開回路または高抵抗故障によって損なわれていると、例えば配線または導体に不連続または破断が存在し得るとみなされる。従って、ステップ11212において、適切な改善策および/または適切な警告が、例えば制御装置914によってトリガされる。1つの適切な実施形態において、例えば、警告灯、可聴信号または車両運転者によって知覚可能な他の適切なインジケータ(例えば、車両のダッシュボード、計器板または車両キャビン内の他の場所の)が適切に作動または別様に制御されて接地回路918の検出された故障状態を車両運転者に警告する。
ここに提示された特定の例示的実施形態に関連して特定の構造上および/または機能特徴が既定の要素および/または構成要素に組み込まれるものとして記載されていることは十分に理解されるべきである。しかしこれらの特徴はまた、同一または類似の利益のために、妥当な場合、共通の要素および/または構成要素に同様に組み込まれ得ることが想定される。例えば、センサ916およびコントローラ914は一緒に適切に統合され得る。また、例示的実施形態の種々の態様は、所要の用途に適した他の代替実施形態を実現するために妥当な場合、選択的に使用することができ、それによって他の代替実施形態はそれらに採り入れられた態様のそれぞれの長所を実現させることも十分に理解されるべきである。
また、ここに述べた特定の要素または構成要素はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはそれらの組合せによって適切に実現されるそれぞれの機能性を有し得ることも十分に理解されるべきである。例えば、コントローラ914および/またはセンサ916は、適切なハードウェア回路として、または代替として各自の機能を実現するためにプログラムされたマイクロプロセッサとして実現され得る。さらに、一緒に統合されるとここで述べた特定の要素が適切な状況の下では独立型要素であり得るか、または別様に分割され得ることも十分に理解されるべきである。同様に、1つの特定の要素によって実行されるとして述べた複数の特定の機能は、個別の機能を実行するために独立して働く複数の別個の要素によって実行されてもよく、または特定の個別の機能は分割され、協力して働く複数の別個の要素によって実行されてもよい。あるいはまた、互いに異なるとしてここで別様に記載および/または図示された一部の要素または構成要素は、必要な場合、物理的または機能的に組合せてもよい。
ここで図12に言及すれば、それは例えばそうした自動車または他の類似の自動推進車両、車両1210のためのエンジンアイドル速度制御システムの概略図を示している。図示の通り、車両1210は、車両1210を駆動するエンジン1212(例えば内燃機関等)を含む。車両1210はまた、車両1210を始動させるために適切に電力源をもたらすバッテリ1214および、やはり車両のバッテリ1214によって選択的に給電され得る1つ以上の電気回路または負荷を含む電気システムを備える。図12に例示された通り、負荷はボックス1216によって集合的に表現されており、例えば、ヘッドライト;時計;座席、ミラーまたは電動ステアリングコラムといった電動調整可能な構成要素;インテリアキャビンライト;座席、ミラー、ウインドウ等のためのヒータ;ラジオおよび/または他のエンターテイメントシステム等を含み得る。適切には、バッテリは自動車において一般に使用される形式の公称12ボルト(V)バッテリであるか、または例えば自動車用途において一般に使用されるいずれかの他の形式のバッテリとしてよい。
例示された実施形態において、車両1210はまた、エンジン1212が稼動している時に電力を生産するためにエンジン1212によって駆動されるACG1218または他の類似装置を含む。例えば、ACG1218は自動推進車両技術において一般に既知および/または使用されるいずれかの他の形式のオルタネータまたは他の電流発電機とし得る。適切には、ACG1218は、負荷1216に電力を選択的に供給するか、かつ/またはバッテリ1214を充電するように構成されている。ACG1218によって生産および/または出力される電力の量は一般に、ACG1218が駆動される回転速度に、従ってACG1218を駆動しているエンジン1212の回転速度に依存する。すなわち、エンジン1212が相対的に低いrpmで稼動している時、ACG1218の出力は相応に低く、エンジン1212が相対的に高いrpmで稼動している時、ACG1218の出力は相応に高い。
適切には、車両1210はまた、エンジン1212のアイドル速度をバッテリ1214のSOCの関数に応答して、または関数として管理および/または別様に制御するエンジンアイドル速度コントローラ1220も含む。図示の通り、バッテリ1214のSOCは、バッテリ1214のSOCを検知および/または別様に検出するためにバッテリ1214と有効に接続されたセンサユニットまたはセンサ1222からコントローラ1220によって取得される。
より詳しくは、例えば、コントローラ1220はバッテリ1214の状態またはSOCを表す信号をセンサ1222から受信する。例示された実施形態において、センサ1222は、バッテリ1214の状態を決定しそれを表すSOC信号を生成してコントローラ1220に送るためにバッテリ1214と電気的に接続されている。SOC信号は、バッテリ1214の状態またはSOCを示す1つ以上の信号とすることができる。状態は、充電量がバッテリ1214にまったく残っていない下限とバッテリ1214が完全に充電された上限との間を範囲とするスケールに対して、バッテリ1214に残っている充電量を示す値とし得る。1つの適切な実施形態において、SOC信号は、その全充電容量(すなわちバッテリ1214の最大SOCの値または百分率)と関連したバッテリ1214の状態を示す。別の例示的な実施形態において、SOC信号はバッテリ1214の最大電気エネルギー出力の百分率を示す。
いずれにしても、適切には、センサユニットまたはセンサ1222は、種々の異なるファクタおよび/またはパラメータのいずれか1つ以上を測定または別様に検知し、それらからバッテリのSOCが計算または別様に決定される。これらのファクタまたはパラメータは、以下に限らないが、バッテリ電圧、バッテリ電流、充電バランス、バッテリ温度等を適切に含む。多様な周知または別様に適切な方法および/またはアルゴリズムのいずれも、センサ1222によって測定または別様に取得されたそれぞれのパラメータからSOCを計算または決定するために随意で使用することができる。
図13の付加的な言及により、コントローラ1220は、センサ1222から受信されたSOC信号に基づき、かつ/またはそれに応答してエンジン1212のアイドル速度を制御する。適切には、エンジンアイドル速度は、例えばスロットルまたは燃料噴射を管理するか、燃空比を調整するか、または他のエンジン速度決定ファクタおよび/またはパラメータを制御することによって、多様な周知および/または適切な技法のいずれか1つ以上によって調整される。バッテリSOCに依存して、エンジンアイドル速度は、最小アイドル速度(例えば600rpm)と最大アイドル速度(例えば1100rpm)との間で選定または決定された値にコントローラ1220によって適切に調整される。一般に、所定のアルゴリズムまたは関数に従って、コントローラ1220は、相対的に低いSOCに応答して相対的に高いエンジンアイドル速度を設定または選定し、逆に相対的に高いSOCに応答して相対的に低いエンジンアイドル速度を設定または選定する。例えば、図13に図示の通り、最小エンジンアイドル速度はバッテリSOCが100%または近辺である時に設定され、そして最大エンジンアイドル速度はバッテリSOCが80%または近辺である時に設定される。
SOCに基づいてエンジンアイドル速度を制御することに加えて、コントローラ1220はまた、車両1210における不要なノイズ;車両1210における不要な振動;望ましくない排出抑制;および/または望ましくないドライブライントルクの原因として識別された1つ以上の選定のエンジンアイドル速度または範囲をスキップまたは回避するためにプログラムまたは別様に装備される。実際、不要な効果を発生するか、かつ/または望ましくない結果を呈する1つ以上のアイドル速度または範囲が最初に識別される。適切には、これらのアイドル速度および/または範囲は、例えば試験、モデル化または別様によって識別される。従って、コントローラ1220によって利用されるアイドル調整および/または制御アルゴリズムは引き続き、これらの識別されたアイドル速度または範囲をスキップまたは別様に回避するために修正または設計される。例えば、図13に図示の通り、iからjおよびmからnまでの範囲のエンジンアイドル速度が、共振その他のために車両1210のいずれかの場所で不要なノイズまたは振動を生じるものとして識別されるかもしれず、またはこれらの範囲が最適状態に及ばない排出抑制および/または、ドライブラインまたはトランスミッショントルクおよび/または損失の望ましくない増大をもたらすものとして識別されるかもしれない。従って、SOCが値xまたはyに接近すると、上述のエンジンアイドル速度または範囲はコントローラ1220によって回避またはスキップされる。十分に理解され得る通り、選定のエンジンアイドル速度または範囲のスキップは、例示されたグラフにおける対応する不連続によって表されている。
適切には、コントローラ1220はセンサ1222から受信されたSOCの関数としてエンジンアイドル速度を計算する。すなわち、コントローラ1220は随意でIS=f(SOC)といった方程式を実行し得る。ここで、ISは計算されたエンジンアイドル速度を表し、f(SOC)はセンサ1222から受信されたSOCの関数を表す。関数fは随意で、特定の入力SOCを所要の対応するエンジンアイドル速度にマップする。例えば、図13は適切な関数fの1形態を例示している。当然ながら代替として、関数fは、問題の特定の用途または車両についてあらゆる他の所要または適切な形態を取ることができる。別の代替実施形態において、コントローラ1220はバッテリSOCをエンジンアイドル速度に関係づけるルックアップテーブル(LUT)等を備える。従って、コントローラ1220はセンサ1222から受信されたSOC信号に基づきLUTからエンジンアイドル速度を選定する。
当然ながら、図13に例示されたアイドル速度、SOCおよび/または他の値は単に例にすぎない。実際には、実際の値は必要に応じて特定の用途に適するように異なってもよいことが十分に理解されるべきである。
種々の実施形態の1つ以上をバッテリのSOCに関してここに述べてきたが、SOCは、検知、測定および/または別様に決定され、従って上述の通り1つ以上の適切な様態で使用される単に例示的パラメータにすぎないことは十分に理解されるべきである。より一般的に、かつ/または代替実施形態において、バッテリの機能の状態(SOF)を示す、かつ/またはそれに関連した他のパラメータも同様に取得(すなわち、検知、測定および/または別様に決定)され、SOCの代わりに適切に使用され得る。これに関して、バッテリのSOFの事例は、バッテリのSOCだけでなく、バッテリのクランキング電圧、バッテリの内部抵抗、バッテリの予備容量、バッテリのコールドクランキングアンペア(CCA)、バッテリのヘルス等も含む。従って、用語および/またはパラメータSOCおよびSOFは、ここで使用される場合、特定の所要の用途に適格な種々の代替実施形態を達成するために妥当な場合、随意に交換され得ることが意図されている。
いずれにしても、ここに提示された特定の例示的実施形態に関連して特定の構造上および/または機能特徴が既定の要素および/または構成要素に組み込まれるものとして記載されていることは十分に理解されるべきである。しかしこれらの特徴はまた、同一または類似の利益のために、妥当な場合、共通の要素および/または構成要素に同様に組み込まれ得ることが想定される。例えば、センサ1222およびコントローラ1220は一緒に適切に統合され得る。また、例示的実施形態の種々の態様は、所要の用途に適した他の代替実施形態を実現するために妥当な場合、選択的に使用することができ、それによって他の代替実施形態はそれらに採り入れられた態様のそれぞれの長所を実現させることも十分に理解されるべきである。
また、ここに述べた特定の要素または構成要素はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはそれらの組合せによって適切に実現されるそれぞれの機能性を有し得ることも十分に理解されるべきである。例えば、コントローラ1220および/またはセンサ1222は、適切なハードウェア回路として、または代替として各自の機能を実現するためにプログラムされたマイクロプロセッサとして実現され得る。
本明細書はまた、1つ以上のトリガ条件が適合または満たされたことを検出した時点で車両バッテリから1つ以上の選定の回路または負荷への電力を自動的に遮断する適切なコントローラとともに装置(例えばリレーまたは他の類似のスイッチ)を提供することによって上述の欠点を克服するシステムおよび/または方法も記載する。例えば、トリガ条件は、適切に設定または別様に決定されたイグニッションサイクル数である。すなわち、コントローラはイグニッションサイクルを適切に監視し、所定のイグニッションサイクル数が検出された後、コントローラは、対応するヒューズを取り外すことなくバッテリから1つ以上の選定の回路または負荷への電力を切断するためにリレーを自動的にトリップまたは別様に制御する。適切には、コントローラがリレーをトリップするイグニッションサイクル数は、製造時またはその頃に実現された試験手順に関連して実行されるか、または実行されるように予定されたイグニッションサイクル数にほぼ匹敵するように選定または設定される。従って、ヒューズを手作業でまたは物理的に除去または切断する必要なく、(予定されたイグニッションサイクルが実際に実行されたと仮定して)試験終了時に、バッテリは、コントローラがリレーをトリップしてバッテリから選定の負荷または回路への電力を切断するので、別種の電流引き出し負荷から自動的に分離される。
リレーが車両の製造関連試験に続いて最初にトリップされた後、バッテリを選定の負荷および/または回路に有効に再接続するために、リレーは所要の時点で単にリセットされる。適切には、指定の制御シーケンス(例えば、車両の計器板のボタンの特定の組合せを押すか、かつ/または別様に選定の運転者制御装置を特定の順序および/または組合せで操作する)がリレーコントローラにリレーをリセットするように促す。あるいはまた、車両の主コンピュータまたは制御システムとインタフェースする診断ツールまたは他の装置により、技術者または他の適切な者がリレーコントローラにリレーをリセットするように信号を送ることができる。適切には、同じルーチンまたは類似の技法は随意で使用され、特定のイグニッションサイクル数が実行されるたびにコントローラがリレーを繰り返しトリップすることを使用不可にする。このようにして、特定の単数または複数の負荷は、例えば顧客によって意図された車両の通常の動作の間、車両バッテリから周期的に分離され続けることはない。
ここで図14に言及すれば、それは電気回路または負荷1412に電力および/または電流を選択的に供給するバッテリ1410を含む、車両の電気システムの概略図を図示している。また、それを介して電力および/または電流がバッテリ1410から負荷1412に供給されるヒューズ1414または他の類似の装置も図14に図示されている。適切には、ヒューズ1414は負荷1412が過大な電力または電流を受電することから保護する。
図14に図示の通り、リレー1416または他の適切なスイッチ等といった装置はまた、例えばヒューズ1414と直列に、バッテリ1410と負荷1412との間に配置されている。コントローラ1418の制御下でリレー1416は選択的に開閉する。その開状態において、リレー1416は負荷1412をバッテリ1410から切断または別様に分離し、それにより電流または電力は負荷1412によってバッテリ1410から引き出されない。すなわち、実際、コントローラ1418が選定の状態を検出するか、または別様に特定の基準が満たされたと決定した時に、コントローラ1418はリレー1416に適切な制御信号を送る。制御信号に応答して、リレー1416はその開状態にトリップまたは別様に設定され、それによってバッテリ1410から負荷1412への電力または電流の供給を遮断する。あるいはまた、その閉状態において、リレー1416は負荷1412をバッテリ1410に有効に接続し、それにより電力および/または電流はバッテリ1410から負荷1412に供給され得る。特に、例示された実施形態によれば、バッテリ1410からの負荷1412の分離は、ヒューズ1414の物理的除去または手作業での切断を要さずにリレー1416によって自動的に達成され得る。
適切には、コントローラ1418は、1つ以上のトリガ条件が検出されたこと、かつ/または選定の判定基準が満たされたことに応答して、リレー1416の動作を管理または別様に制御する。例えば、例示された実施形態において、コントローラ1418は、設定または別様に決定された数の検出されるイグニッションサイクルの検出時にリレー1416をその閉状態からその開状態にトリップまたは別様に切り替える。図14に図示の通り、車両は車両のエンジン1422を選択的に始動および停止させるためのイグニッションシステム1420を含む。例示された実施形態において、イグニッションシステム1420は適切に監視され、かつ/または適切な信号がそこからカウンタ1424等に別様に供給され、カウンタは転じてイグニッションシステム1420によって実行されるイグニッションサイクル(すなわちエンジンの始動および停止)の数を記録または別様に計数する。あるいはまた、検出器1426(例えば振動または音響センサ、または他の適切なセンサ)がエンジン1422に対して配置され、エンジンの始動および停止の指示をカウンタ1424に供給し得る。
いずれにせよ、コントローラ1418は、設定または別様に決定されたしきい値を適切に供給され、そのうえカウンタ1424によって登録または記録されたイグニッションサイクル数を受信または別様に取得する。従って、コントローラ1418はカウンタ1424によって供給されるイグニッションサイクル数をしきい値と比較する。イグニッションサイクル数がしきい値に適合または等しい場合、コントローラ1418はリレー1416をその開状態にトリップまたは別様に設定する。そうではなく、イグニッションサイクル数がしきい値を下回っているか、またはそれよりも小さければ、コントローラ1418はリレー1416をその閉状態にトリップせず、または別様にそれを維持する。適切には、しきい値は、製造時またはその頃に実現された試験手順に関連して通常実行されるか、または実行されるように予定されたイグニッションサイクル数にほぼ匹敵するように選定または設定される。従って、(予定されたイグニッションサイクルが実際に実行されたと仮定して)試験終了時に、負荷1412は、ヒューズ1414を物理的に取り外すか、または手作業で切断する必要なく自動的にバッテリ1410から分離される。
図15に関して、車両の製造関連試験の完了後に負荷1412をバッテリ1410から自動的に切断または分離するための例示的プロセス15100が例示されている。ここでは対応するパラメータを表すために以下の表記法が使用されることに留意されたい。すなわち、NICはカウンタ1424によって記録または計数されるイグニッションサイクル数を表し、THはコントローラ1418に供給されるしきい値を表す。
適切には、ボックス15102に示された通り、プロセス15100の初めに、リレー1416は当初その閉状態にあり、カウンタ1424はゼロに設定されている(すなわちNIC=0)。何らかの理由で、リレー1416がすでにその閉状態にないか、かつ/またはカウンタ1424が0のイグニッションサイクルを登録していなければ、リレー1416は随意でその閉状態に設定され得るか、かつ/またはカウンタ1424は図16に関して後述するプロセスによってゼロに初期化される。いずれにせよ、これらの初期状態は試験の開始前に適切に設定または別様に実現される。その後、プロセス15100の残りが、予定されたイグニッションサイクル数を一般に含む製造の試験段階の間に実行される。
決定ステップ15104において、イグニッションサイクルが検出されたかどうかが決定される。例えば、これはイグニッションシステム1420の適切な監視または検出器1426によって達成され得る。イグニッションサイクルがまったく検出されなければ、プロセス15100は再びステップ15104を実行するためにループバックする。このようにして、ステップ15104はイグニッションサイクルが検出されるまで繰り返される。あるいはまた、イグニッションサイクルが検出された場合、プロセス15100はステップ15106に継続し、そこでカウンタ1424が検出されたイグニッションサイクルに応答して増分または進められる(すなわちNIC=NIC+1)。このようにして、カウンタ1424は検出されたイグニッションサイクル数の現在の合計を記録または別様に維持する。
転じて検出されたイグニッションサイクル(NIC)数はカウンタ1424によってコントローラ1418に供給され、そして決定ステップ15108において、コントローラ1418はカウンタ1424から得られたイグニッションサイクル数を備わったしきい値と比較する。適切には、しきい値は、問題の特定の試験段階に予定または指定されたイグニッションサイクル数を反映するように選定または設定される。カウンタ1424から得られたイグニッションサイクル数がしきい値にまだ達していなければ(すなわちNIC<TH)、プロセス15100はイグニッションサイクルの検出を続けるためにステップ15104にループバックする。そうではなく、カウンタ1424から得られたイグニッションサイクル数がしきい値に達した場合(すなわちNIC=TH)、プロセス15100はステップ15110に継続し、そこでコントローラ1418はリレー1416をその閉状態からその開状態にトリップまたは別様に切り替え、それによって負荷1412をバッテリ1410から切断または別様に分離する。
十分に理解され得る通り、予定または指定されたイグニッションサイクル数が実際に問題の試験段階の間に実行されたと仮定して、例示されたプロセス15100によれば、負荷1412は試験の完了時に自動的に、すなわちヒューズ1414の手動除去または物理的切断に頼ることなく、バッテリ1410から切断または分離される。従って、車両は、この一般に無駄な時間の間にバッテリ1410の充電量が負荷1412からの電流引き出しのために望ましくなく消耗するという懸念を伴わずに出荷および/または保管の準備が整う。
別の適切な実施形態において、リレー1416はまた随意で、例えば予定されたイグニッションサイクル数が製造関連試験の間に実行されない場合には、または他の理由で、手作業でその開状態にトリップまたは設定され得る。すなわち、技術者または他の者が、コントローラ1418および/またはリレー1416を慎重なやり方で選択的に操作してリレー1416をその開状態に切り替え、それによって負荷1412をバッテリ1410から切断または別様に分離することがでる。例えば、適切な“トリップリレー”信号または命令が随意で、例えば運転者制御装置を通じた指定の制御シーケンスの入力といった、技術者または他の者により与えられる手動操作またはユーザ入力に応答して生成される。すなわち、車両の計器板、ステアリングホイールまたはコンソールの特定の組合せのボタンを押すこと、かつ/または選定の運転者制御装置を特定の順序および/または組合せで別様に操作することにより、随意で、トリップリレー信号または命令が生成されコントローラ1418に送られる結果となる。あるいはまた、車両の中央処理装置またはコンピュータ制御システムと選択的にインタフェースする診断ツール等が、トリップリレー信号または命令を生成しかつ/またはコントローラ1418に送るために技術者または他の適切な者によって使用され得る。適切には、トリップリレー信号または命令の受信時に、コントローラ1418は相応に従う。あるいはまた、トリップリレー信号または命令は相応に挙動するリレー1416に向けて供給され得る。いずれにしても、適切には、リレー1416のこの手動操作および/または制御は、製造中およびその後のフレキシビリティの付加を可能にする。例えば、そのような特徴の利益をより良好に評価するために、車両の製造後、修理が行われなければならないことを試験が示したと仮定しよう。修理および/または再試験の間、負荷1412が(例えば図16に関して後述するプロセスによって)バッテリ1410に有効に再接続されるという場合があり得る。従って、所定のイグニッションサイクル数を実行する必要なくリレー1416を選択的にトリップする直接的な方法を有することが有益となり得る。このようにして、車両は、この一般に無駄な時間の間にバッテリ1410の充電量が負荷1412からの電流引き出しのために望ましくなく消耗するという懸念を伴わずに出荷および/または保管の準備が整う。
しかし当然ながら、いったん車両が通常使用の準備を整えたら、例えば顧客への引き渡しの直前には、負荷1412をバッテリ1410に有効に再接続することが一般に望ましい。さらに、指定のイグニッションサイクル数が検出されるたびに負荷1412が繰り返しバッテリ1410から切断または分離されることは、例えば顧客による車両の意図された通常の動作または使用の間には一般に望ましくない。従って、図16に例示された例示的プロセス16200が車両を通常の動作のために用意するために随意で実行され、例えばプロセス16200は随意で、車両が顧客に引き渡される時点で、またはその頃に実行され得る。
図16に例示された通り、プロセス16200は決定ステップ16202で始まり、そこでコントローラ1418がリセット信号を検出または別様に受信したかどうかが決定される。適切には、リセット信号は、車両運転者が運転者制御装置を通じて指定の制御シーケンスを入力することに応答して生成される。すなわち、車両の計器板、ステアリングホイールまたはコンソールの特定の組合せのボタンを押すこと、かつ/または選定の運転者制御装置を特定の順序および/または組合せで別様に操作することにより、随意で、リセット信号が生成されコントローラ1418に送られる結果となる。あるいはまた、車両の中央処理装置またはコンピュータ制御システムと選択的にインタフェースする診断ツール等が、リセット信号を生成しかつ/またはコントローラ1418に送るために技術者または他の適切な者によって使用され得る。いずれにせよ、コントローラ1418がリセット信号を検出または受信していなければ、プロセス16200はループバックしてステップ16202を繰り返す。このようにして、ステップ16202は、リセット信号がコントローラ1418によって受信または検出されるまで繰り返される。そうではなくて、コントローラ1418がリセット信号を検出または受信した場合、プロセス16200はステップ16204に継続する。
ステップ16204において、リセット信号の受信および/または検出に応答して、コントローラ1418はリレー1416をその閉状態にリセットし、それによって負荷1412をバッテリ1410に有効に再接続し、それにより電力および/または電流がバッテリ1410から負荷1412によって再び受電され得る。随意で、ステップ16206において、コントローラ1418もまた使用不可にされ、それにより以降のイグニッションサイクル数は負荷1410がバッテリ1410から再び切断および/または分離されることをもたらさない。すなわち、コントローラ1418を使用不可にすることにより、リレー1416は、たとえしきい値のイグニッションサイクル数が車両の意図された通常の動作および/または使用の間に再び現れたとしても、その閉状態のままである。
別の適切な実施形態において、リレー1416をリセットすること、および/またはコントローラ1418を使用不可にすることはまた、やはりイグニッションサイクルを監視することによって達成される。より詳しくは、検出されたイグニッションサイクル数が第2の決定されたしきい値(THreset)を満たすか上回っていれば(すなわち第1のしきい値TH以上)、リレー1416は随意でリセットされ(すなわちその閉状態に切り替わり)、そしてコントローラ1418は随意で使用不可にされる。適切には、THresetは、例えば製造関連試験に関連して、不注意なリレー1416のリセットおよび/またはコントローラ1418の使用不可を防ぐためにTHよりも十分に大きい。この特徴の利益をより良好に理解するために、例えばイグニッションサイクル数が製造関連試験中に最初にしきい値THに達したために、コントローラ1418が自動的にまたは別様にリレー1416をトリップした(すなわち、負荷1412をバッテリ1410から有効に切断するためにリレーをその開状態に設定した)と仮定しよう。そして後に、例えば顧客への車両の引き渡し時に、たぶん販売業者がリレー1416のリセットおよび/またはコントローラ1418の使用不可を忘れたと仮定しよう。それにもかかわらず、付加的なイグニッションサイクル数がしきい値TH以上に、例えば第2のしきい値THresetに達するほど実行されたことが検出された場合、リレー1416は随意でリセットされ(すなわち開状態から閉状態に切り替わり)、そしてコントローラ1418は随意で使用不可にされる。従って、負荷1412は自動的にバッテリ1410に再接続され、コントローラ1418は、顧客または他の運転者による車両の意図された通常の動作または使用のために必要に応じて使用不可にされる。
ここに提示された特定の例示的実施形態に関連して特定の構造上および/または機能特徴が既定の要素および/または構成要素に組み込まれるものとして記載されていることは十分に理解されるべきである。しかしこれらの特徴はまた、同一または類似の利益のために、妥当な場合、共通の要素および/または構成要素に同様に組み込まれ得ることが想定される。例えば、カウンタ1424はコントローラ1418に適切に統合され得る。また、例示的実施形態の種々の態様は、所要の用途に適した他の代替実施形態を実現するために妥当な場合、選択的に使用することができ、それによって他の代替実施形態はそれらに採り入れられた態様のそれぞれの長所を実現させることも十分に理解されるべきである。
また、ここに述べた特定の要素または構成要素はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはそれらの組合せによって適切に実現されるそれぞれの機能性を有し得ることも十分に理解されるべきである。例えば、コントローラ1418および/またはカウンタ1424は、適切なハードウェア回路として、または代替として各自の機能を実現するためにプログラムされたマイクロプロセッサとして実現され得る。さらに、一緒に統合されるとここで述べた特定の要素が適切な状況の下では独立型要素であり得るか、または別様に分割され得ることも十分に理解されるべきである。
ここで図17に言及すれば、それは例えばそうした自動車または他の類似の自動推進車両、車両1710のための発電機制御システムの概略図を示している。図示の通り、車両1710は、車両1710を駆動するエンジン1712(例えば内燃機関等)を含む。車両1710はまた、車両1710を始動させるために適切に電力源をもたらすバッテリ1714および、やはり車両のバッテリ1714によって選択的に給電され得る1つ以上の電気回路または負荷を含む電気システムを備える。図17に例示された通り、負荷はボックス1716によって集合的に表現されており、例えば、ヘッドライト;時計;座席、ミラーまたはステアリングコラムといった電動調整可能な構成要素;インテリアキャビンライト;座席、ミラー、ウインドウ等のためのヒータ;ラジオおよび/または他のエンターテイメントシステム;ラジオ局プリセットおよび/またはユーザ選好の座席および/またはミラー位置を記録するための電子メモリ;電子ナビゲーションシステム等を含み得る。適切には、バッテリは自動車において一般に使用される形式の公称1712ボルト(V)バッテリであるか、または例えば自動車用途において一般に使用されるいずれかの他の形式のバッテリとしてよい。
車両1710はまた、エンジン1712が稼動している時に電力を生産するためにエンジン1712によって駆動される発電機1718(例えば、ACGまたはオルタネータ、または自動推進車両技術において一般に既知および/または使用される他の類似装置)も含む。例示された実施形態において、ACG18は、電力を負荷1716に選択的に供給するか、かつ/またはバッテリ1714を充電するように構成されている。
適切には、発電機1718は自動推進車両において一般に使用される形式のものであり、通常の動作条件の下で(すなわちバッテリSOCが所要のレベルまたはその近辺に、または所要の範囲内にある時)、発電機1718は、例えば負荷1716の動作条件および/または発電機1718からの電力の需要に依存して、自由に2つの電圧出力モードのうちの一方で選択的に動作するか、かつ/またはサイクルすることができる。例えば、第1のまたはHI出力電圧モードにおいて、発電機1718の出力電圧は一般に約14.5Vであり、そして第2のまたはLO出力電圧モードにおいて、発電機1718の出力電圧は一般に約12.5Vである。随意で、これらの電圧値は、例えば発電機1718の内部または他の温度に応じて異なってもよい。適切な実施形態において、通常の動作条件下で、電力需要が相対的に高いかまたは大きい場合、発電機1718は一般にHI出力電圧モードで動作し、そして電力需要が相対的に低いかまたは小さい場合、発電機1718は一般にLO出力電圧モードで動作する。すなわち、通常の動作条件下で、発電機1718は一般に、例えば負荷1716の動作条件での変化のために発電機1718に要求される電力が変化した時、2つのモード間で自由に選択的にサイクルすることができる。
別の実施形態において、発電機は負荷16および/またはバッテリ14の特定の要求条件に基づき出力を供給することによって負荷要求条件に応答する。発電機18は、バッテリ14の温度値に加えて、バッテリセンサ22からの充電強度(strength of charge)値およびバッテリヘルス値を受信する。これまでの実施形態はコントローラの温度がバッテリの温度と相関しているという前提で動作した。しかしこれは必ずしも真実ではないかもしれない。従って、以前の実施形態とは対照的に、適切なコントローラ出力を供給するために発電機18の温度にはまったく頼らない。
コントローラ20は、発電機18のための特定の出力を関連づけるために充電/放電論理アルゴリズムからの出力とセンサ22からの充電電圧を比較するために、所定のアルゴリズムを利用する。充電/放電論理アルゴリズムは、充電強度およびバッテリヘルス値をバッテリセンサ22から受信する。アルゴリズムは、車両モデル、バッテリ形式、バッテリ化学等を含む任意の数の因子に相応した値を計算する。このようにして、充電が保証されるかどうか、そしてそうであれば、それに関係した電圧レベルの決定が行われ得る。
論理アルゴリズム出力はバッテリセンサ22からの充電電圧値と比較される。充電電圧値はそれがバッテリ14の温度に関連するので電圧補償を含む。この比較が行われると、負荷16およびバッテリ18の要求条件をかなえるために適切な線形充電量を供給するために、出力が発電機18に送られる。このようにして、発電機18は、バッテリの充電強度およびヘルスに加えて、実際のバッテリ温度に基づき適切な充電量を負荷16に供給することができる。上述の第2の実施形態と協調したコントローラ20の出力がHI/LOの出力電圧モードの両方を利用できることは十分に理解されるべきである。バッテリへの発電機の線形出力は、バッテリの充電強度が上下しきい値レベルの両方の外側にある状態の間、適用され得る。
HI/LO設定点は、車両燃料経済性、バッテリ形式および/またはバッテリ機種を含む任意の数の因子に基づくことができる。コントローラ20から発電機18への通信は、トランジスタ−トランジスタ論理、24ボルトDC、シリアル出力等を含むほとんどあらゆるプロトコルまたは標準によって助成され得る。1つの方式では、コントローラ20と発電機18との間で利用される通信は発電機18のプロトコルによって規定される。発電機は、特定の負荷要求条件に関連した複数の別個のレベル(例えば256、512等)を有し得る。このようにして、発電機18の出力は2つのレベル(例えば、HI/LO)のうちの一方に制限されない。代わりに、発電機18は特定の可変の負荷要求条件に相関する複数の異なる電圧を出力することができる。
コントローラ20は、適切な出力を発電機18に供給するために特定の電圧設定値を付加的に含むことができる。電圧はHIモードまたはLOモードとして設定することができ、それは特定のバッテリ形式に依存する。1例において、HIモードは最適バッテリ充電電圧に等しく、そしてLOモードは最適バッテリ充電電圧から(例えば約1.7ボルトといった)定数を引いたものに等しい。最適バッテリ充電電圧および定数の値は、バッテリ特定的とすることができ、1つの製造形式および/または機種と別のものとは異なり得る。
適切には、発電機制御システムは、バッテリ1714のSOCに応答して発電機1718の出力電圧を管理および/または別様に制御するコントローラ1720を含む。図示の通り、バッテリ1714のSOCは、バッテリ1714のSOCを検知および/または別様に検出するためにバッテリ1714と電気的にかつ/または別様に有効に接続されたセンサユニットまたはセンサ1722からコントローラ1720によって取得される。すなわち、例示された実施形態において、発電機制御システムはまた、バッテリ1714のSOCまたは状態を検知、検出および/または別様に決定しこの情報をコントローラ1720に伝えるSOCセンサ1722を適切に含み、コントローラ1720は転じて受信された情報に基づき発電機1718の動作モードを制御する。
より詳しくは、例えば、コントローラ1720はバッテリ1714の状態またはSOCを表す信号をセンサ1722から受信する。例示された実施形態において、センサ1722は、バッテリ1714のSOCおよび/または状態を決定しそれを表すSOC信号を生成してコントローラ1720に送るためにバッテリ1714と電気的に接続されている。SOC信号は、バッテリ1714の状態またはSOCを示す1つ以上の信号とすることができる。状態は、充電量がバッテリ1714にまったく残っていない下限とバッテリ1714が完全に充電された上限との間を範囲とするスケールに対してバッテリ1714に残っている充電量を示す値とし得る。1つの適切な実施形態において、SOC信号は、その全充電容量(すなわちバッテリ1714の最大SOCの値または百分率)と関連したバッテリ1714の状態を示す。別の例示的な実施形態において、SOC信号はバッテリ1714の最大電気エネルギー出力の百分率を示す。
いずれにしても、適切には、センサ1722は、種々の異なるファクタおよび/またはパラメータのいずれか1つ以上を測定または別様に検知し、それらからバッテリのSOCが計算または別様に決定される。これらのファクタまたはパラメータは、以下に限らないが、バッテリ電圧、バッテリ電流、充電バランス、バッテリ温度等を適切に含む。実際、多様な周知または別様に適切な方法および/またはアルゴリズムのいずれも、センサ172によって測定または別様に取得されたそれぞれのパラメータからSOCを計算または決定するために随意で使用することができる。
一般に、バッテリ1714のSOCまたは状態、より詳しくはセンサ1722から受信されたSOC信号に基づき、コントローラ1720は発電機1718の動作を管理または別様に制御する。詳細には、SOCが設定または別様に決定された範囲から外れている場合、コントローラ1720は制御信号等を発電機1718に送信または別様に供給し、それによって発電機1718が2つの動作モード(すなわちHIまたはLO)の特定の一方において動作するように強制、誘導または別様に強いる。あるいはまた、SOCが設定または別様に決定された範囲内にあれば、コントローラ1720は発電機1718が通常通り動作するのを、すなわち他は通常の動作条件に従って選択的にHIおよびLO動作モード間で自由に切り替わるまたはサイクルするのを可能にする。
例えば、SOCが第1のしきい値(TH1)(例えば約98%)以上であれば、コントローラ1720は、発電機1718がLO電圧出力モードで動作するように発電機1718を強制もしくは命令または別様に制御する制御信号を発電機1718に出力する。あるいはまた、SOCが第2のしきい値(TH2)(例えば約80%)以下であれば、コントローラ1720は、発電機1718がHI電圧出力モードで動作するように発電機1718を強制もしくは命令または別様に制御する制御信号を発電機1718に出力する。そうではなくて、SOCが第1および第2のしきい値の中間にある場合、1実施形態においてコントローラ1720はいかなる制御信号も発電機1718に出力せず、それによって発電機1718がその通常の様態で動作するのを、すなわちHIおよびLO電圧出力モード間で自由に切り替わるまたはサイクルするのを可能にする。別の実施形態において、SOCが第1および第2のしきい値の中間にある場合、コントローラ1720はやはり制御信号を発電機1718に出力するが、それはこの場合、発電機1718がその通常の様態で動作するように命令または別様に可能にし、やはりHIおよびLO電圧出力モード間で自由に切り替わるまたはサイクルする。
98%および80%という値をそれぞれしきい値TH1およびTH2に関してここで言及したが、これらの値が単に例にすぎないことは十分に理解されるべきである。実際、例えば、特定の用途、特定のバッテリ形式および/または別様に望ましい場合に依存して、TH1および/またはTH2の他の適切なしきい値が使用され得る。例えば、TH1は随意で、VRLA(バルブ制御式鉛酸 (valve-regulated lead acid))またはAGM(吸収性ガラスマット(absorbent glass mat))形式バッテリの場合、ほぼ98%〜102%の範囲とし得る。あるいはまた、フラッド型鉛酸(flooded lead acid)形式バッテリの場合、TH1は随意でほぼ100%〜110%の範囲とし得る。適切には、実際のしきい値は、例えば特定の用途に関係した車両および/または電気システムパラメータに依存し得る。
ここで図18に関して、センサ1722によって検知または検出されたバッテリ1714のSOCまたは状態に基づき発電機1718の電圧出力モードを選択的に制御するためにコントローラ1720によって実行される例示的プロセス18100が図示されている。
例示された事例では、ステップ18102において、コントローラ1720はバッテリ1714のSOCをセンサ1722から取得する。転じて決定ステップ18104において、コントローラ1720はステップ18102で取得されたSOCを第1のしきい値TH1と比較する。SOCが第1のしきい値以上であれば(すなわちSOC≧TH1であれば)、プロセス18100はステップ18106に分岐し、そうではなくSOCが第1のしきい値未満であれば(すなわちSOC<TH1であれば)、プロセス18100はステップ18108に継続する。
ステップ18106において、コントローラ1720は、LO電圧出力モードで動作するように発電機1718を強制または命令する制御信号等を発電機1718に出力し、プロセス18100は終了する。
決定ステップ18108において、コントローラ1720はステップ18102で得られたSOCを第2のしきい値TH2と比較する。SOCが第2のしきい値以下であれば(すなわちSOC≦TH2)、プロセス18100はステップ18110に分岐し、そうではなくてSOCが第2のしきい値を上回っていれば(すなわちSOC>TH2)、プロセス18100はステップ18112に継続する。
ステップ18110において、コントローラ1720は、HI電圧出力モードで動作するように発電機1718を強制または命令する制御信号等を発電機1718に出力し、プロセス18100は終了する。
1つの適切な実施形態では、ステップ18112において、コントローラ1720はいかなる制御信号も発電機1718に出力せずそれによって発電機1718がその通常の様態で動作するのを、すなわちHIおよびLO電圧出力モード間で自由に切り替わるまたはサイクルするのを可能にする。あるいはまた、別の適切な実施形態では、ステップ18112において、コントローラ1720は、発電機1718がその通常の様態で動作する、やはりHIおよびLO電圧出力モード間で自由に切り替わるまたはサイクルするように命令する制御信号等を発電機1718に出力する。いずれにせよ、例示された実施形態に図示の通り、ステップ18112に続き、プロセス18100は終了する。
当然ながら、1つの例示的実施形態において、コントローラ1720は随意で、例えばバッテリ1714のSOCが時々変化し得るので、時間とともに定期的または間欠的に発電機1718の動作モードを制御するために時々プロセス18100を繰り返す。例えば、1つの適切な実施形態において、プロセス18100は、新規のまたは更新されたSOC信号がセンサ1722から受信または取得されるたびにコントローラ1720によって実行される。
図19は、それらが発電機1718の電圧出力および状態に関連するのでバッテリの充電強度および温度の特定の出力レベルに対応する例示的な図表を例示している。図示の通り、バッテリの充電強度はHIまたはLOモードをコントローラ1720によって開始させることができる。この例では、バッテリ充電強度が所定の値の105%である時にLOモードが強制される。反対に、バッテリの充電強度が50%未満であれば、上述の通りHIモードが強制され得る。バッテリの温度もまた、バッテリの温度上昇および温度低下の両方の結果を例示するために経時的に供給される。それらが発電機1718の電圧出力および状態に関連するので、他の値がバッテリ14の温度および充電強度に使用できることは十分に理解されるべきである。
温度上昇と表示された第1のブロックにおいて、温度が上昇すると、発電機1718の電圧出力は値が減少する。バッテリ温度と発電機1718の電圧出力との逆の関係は、バッテリ特定的である多項式または他の手段によって記述することができる。発電機1718の制御出力は、より高い燃料経済性を助成するか、またはエンジン摩擦を低減するためにエンジンからの信号といった外部制御源によって設定され得る。
発電機1718の制御出力がHIモード(例えば14.5ボルト)からLOモード(例えば12.8ボルト)に切り替わった場合、発電機の電圧出力も同様に一定量(1.7ボルト)だけ減少する。発電機1718からの電圧出力の減少は、特定のスルーレート(例えば2V/秒)を有し、車両内の電気装置が明滅または減光して車両運転者に不規則な出力を与える原因になり得る望ましくない負荷を防ぐ。発電機1718のHI/LOモード間の差がバッテリ設計および/またはバッテリ化学に依存して異なってもよいことは十分に理解されるべきである。1例において、差は一般にフラッド型鉛酸バッテリ形式について約1.7ボルトである。
発電機の制御がHIモードに維持された場合、バッテリ1714の充電強度は充電量の100%値を超えて増大することができる。充電量が100%といった所定のしきい値よりも大きい場合、LOモードが強制されてバッテリ1714に低い出力電圧を供給することができる。いったんLOモードに入ると、発電機1718の出力電圧も同様に低下し、それによってバッテリの充電強度を減少させる。バッテリの充電強度が所定のしきい値(充電量の100%値といった)未満になると、LO/HIモードがコントローラ1720によって任意に設定され得る。従って、LOモードしきい値を過ぎると、発電機1718の制御出力は、1つ以上の第三者制御設定値に基づき、HIモードからLOモードに自由に変化することができ、逆もまた同様である。
バッテリの充電強度が所定のしきい値未満の点まで減少すると、HIモード出力が発電機1718によって強制され得る。LOモードからHIモードへの変化(例えば1.7ボルト)は、上で概説したように、あらゆる有害な負荷の影響を回避するためにそれと関係づけられたスルーレートを有し得る。HIモード出力が強制されると、発電機1718の電圧出力はHIモード出力電圧値を反映するために増大される。バッテリ1714の温度が減少すると、発電機1718の出力電圧は反比例して増加し、バッテリ1714および負荷1716に適切な充電量を供給することができる。バッテリ温度が低い値で一定になると、発電機1718のための高出力制御は、発電機1718の制御出力が過度に高く設定されているので、充電強度またはバッテリが増大するにつれて発電機の電圧出力を減少させることができる。
種々の実施形態のうちの1つ以上をバッテリのSOCに関してここに述べてきたが、SOCは、検知、測定および/または別様に決定され、従って上述の通り1つ以上の適切な様態で使用される単に例示的パラメータにすぎないことは十分に理解されるべきである。より一般的に、かつ/または代替実施形態において、バッテリの機能の状態(SOF)を示す、かつ/またはそれに関連した他のパラメータも同様に取得(すなわち、検知、測定および/または別様に決定)され、SOCの代わりに適切に使用され得る。これに関して、バッテリのSOFの事例は、バッテリのSOCだけでなく、バッテリのクランキング電圧、バッテリの内部抵抗、バッテリの予備容量、バッテリのコールドクランキングアンペア(CCA)、バッテリのヘルス等も含む。従って、用語および/またはパラメータSOCおよびSOFは、ここで使用される場合、特定の所要の用途に適格な種々の代替実施形態を達成するために妥当な場合、随意に交換され得ることが意図されている。
ここに提示された特定の例示的実施形態に関連して特定の構造上および/または機能特徴が既定の要素および/または構成要素に組み込まれるものとして記載されていることは十分に理解されるべきである。しかしこれらの特徴はまた、同一または類似の利益のために、妥当な場合、共通の要素および/または構成要素に同様に組み込まれ得ることが想定される。例えば、センサ1722とコントローラ1720は一緒に適切に統合され得る。また、例示的実施形態の種々の態様は、所要の用途に適した他の代替実施形態を実現するために妥当な場合、選択的に使用することができ、それによって他の代替実施形態はそれらに採り入れられた態様のそれぞれの長所を実現させることも十分に理解されるべきである。
また、ここに述べた特定の要素または構成要素はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはそれらの組合せによって適切に実現されるそれぞれの機能性を有し得ることも十分に理解されるべきである。例えば、コントローラ1720および/またはセンサ1722は、適切なハードウェア回路として、または代替として各自の機能を実現するためにプログラムされたマイクロプロセッサとして実現され得る。さらに、一緒に統合されるとここで述べた特定の要素が適切な状況の下では独立型要素であり得るか、または別様に分割され得ることも十分に理解されるべきである。同様に、1つの特定の要素によって実行されるとして述べた複数の特定の機能は、個別の機能を実行するために独立して働く複数の別個の要素によって実行されてもよく、または特定の個別の機能は分割され、協力して働く複数の別個の要素によって実行されてもよい。あるいはまた、互いに異なるとしてここで別様に記載および/または図示された一部の要素または構成要素は、必要な場合、物理的または機能的に組合せてもよい。
要するに、上に開示された、そして他の特徴および機能、またはそれらの代替のいくつかは他の種々のシステムまたは用途に好適に組合せられ得ることは十分に理解されるべきである。また、やはり以下のクレームに包括されるように意図された種々の現在予見または予測されていない代替、修正、変更またはそれらの改良も以後当業者によって行われ得る。
例示的実施形態を好ましい実施形態に関して説明した。明らかに、前の詳細な説明を読み理解すれば修正および変更が他の者にも想起されるであろう。それらが添付クレームまたはそれらの等価物の範囲内に該当する限り全部のそうした修正および変更を例示的実施形態は含むものとして解釈されなければならないことが意図されている。

Claims (16)

  1. エンジンを有する車両のバッテリ制御システムであって、
    前記車両において電力を供給するためのバッテリと、
    前記バッテリの状態を検出するセンサと、
    コントローラと、
    少なくとも1つの負荷と、
    インターフェースと、
    を備えており、
    前記コントローラは、前記バッテリの状態を表すバッテリ信号と、前記車両のイグニッションキーの状態を表すイグニッションキー信号と、前エンジンが作動状態であるか又は休止している状態であることを表すエンジン信号とを受信し、
    前記少なくとも1つの負荷は、前記バッテリ信号、前記イグニッションキー信号および前記エンジン信号のうちの少なくとも1つに応じて、前記コントローラによって前記バッテリと選択的に電気的に接続され、前記少なくとも1つの負荷は、前記バッテリ信号、前記イグニッションキー信号及び前記エンジン信号に応じて、前記コントローラによって前記バッテリから電気的に切断され、
    前記インターフェースは、前記少なくとも1つの負荷と前記バッテリとの間の接続状態と前記バッテリとのうちの少なくとも1つに関する情報を提供するバッテリ制御システム。
  2. 前記少なくとも1つの負荷は、第1の負荷および第2の負荷を含み、
    前記コントローラは、
    (i)前記イグニッションキーがオン位置にないことを前記イグニッションキー信号が示し、且つ
    (ii)前記バッテリの前記状態が第1の所定のしきい値を下回っていることを前記バッテリ信号が示したとき、
    前記第1の負荷を前記バッテリから電気的に切断し、
    前記コントローラは、
    (i)前記イグニッションキーが前記オン位置にないことを前記イグニッションキー信号が示し、且つ
    (ii)前記バッテリの前記状態が第2の所定のしきい値を下回っていることを前記バッテリ信号が示したとき、
    前記第2の負荷を前記バッテリから電気的に切断し、
    前記第2の所定のしきい値は前記第1の所定のしきい値よりも低い請求項1に記載のバッテリ制御システム。
  3. 前記第1の負荷は前記車両の室内照明であり、前記第2の負荷は前記車両のバックアップ機能である請求項に記載のバッテリ制御システム。
  4. 前記コントローラは、前記第1の負荷が前記バッテリから電気的に切断されたときに第1のメッセージを提示するように前記インタフェースに命令し、前記第2の負荷が前記バッテリから電気的に切断されたときに第2のメッセージを提示するように前記インタフェースに命令し、前記第1のメッセージは、前記第1の負荷が前記バッテリから切断されたことを示し、前記第2のメッセージは前記第2の負荷が前記バッテリから切断されたことを示す請求項に記載のバッテリ制御システム。
  5. 前記バッテリ制御システムは、更に、
    前記バッテリの前記状態を決定し前記バッテリ信号を生成して前記コントローラに送るために前記バッテリと電気的に接続されたセンサを含む請求項1に記載のバッテリ制御システム。
  6. 前記コントローラは、
    (i)前記イグニッションキーがオン位置にあることを前記イグニッションキー信号が示し、
    (ii)前記エンジンが休止していることを前記エンジン信号が示し、且つ
    (iii)前記バッテリの前記状態が所定のしきい値を下回っていることを前記バッテリ信号が示したときに、
    メッセージを提示するように前記インタフェースに命令し、
    前記メッセージは、前記バッテリの前記状態が前記所定のしきい値を下回っていることを示す請求項1に記載のバッテリ制御システム。
  7. 前記コントローラは、
    (i)前記イグニッションキーがオン位置にあることを前記イグニッションキー信号が示し、
    (ii)前記エンジンが作動状態であることを前記エンジン信号が示し、且つ
    (iii)前記バッテリの前記状態が第1の所定のしきい値を下回っていることを前記バッテリ信号が示したときに、
    前記少なくとも1つの負荷のうちの第1の負荷を前記バッテリから電気的に切断し、
    前記コントローラは、
    (i)前記前記イグニッションキーがオン位置にあることを前記イグニッションキー信号が示し、
    (ii)前記エンジンが作動状態であることを前記エンジン信号が示し、且つ
    (iii)前記バッテリの前記状態が前記第1の所定のしきい値よりも低い第2の所定のしきい値を下回っていることを前記バッテリ信号が示したときに、
    前記少なくとも1つの負荷のうちの第2の負荷を前記バッテリから電気的に切断する請求項1に記載のバッテリ制御システム。
  8. 前記少なくとも1つの負荷は複数の負荷を含み、
    前記コントローラは、
    (i)前記イグニッションキーがオン位置にあることを前記イグニッションキー信号が示し、
    (ii)前記エンジンが作動状態であることを前記エンジン信号が示し、且つ
    (iii)前記バッテリの前記状態が前記複数の負荷の各々に特定的に対応する所定のしきい値を下回っていることを前記バッテリ信号が示したときに、
    前記複数の負荷の各々を順次切断する請求項1に記載のバッテリ制御システム。
  9. 前記コントローラは、
    (i)前記イグニッションキーがオン位置にあることを前記イグニッションキー信号が示し、
    (ii)前記エンジンが作動状態であることを前記エンジン信号が示し、且つ
    (iii)前記バッテリの前記状態が前記複数の負荷の各々に特定的に対応する前記所定のしきい値を上回っていることを前記バッテリ信号が示したとき、
    切断された後の前記複数の負荷の各々を順次再接続する請求項に記載のバッテリ制御システム。
  10. 前記複数の負荷の各々に対応する前記所定のしきい値は、顧客重要度とエネルギーまたは電力消費量とのうちの少なくとも1つに基づいて優先順位がつけられる請求項に記載のバッテリ制御システム。
  11. バッテリの制御方法であって、
    (a)前記バッテリの状態を決定する工程と、
    (b)前記バッテリの状態を表すバッテリ信号を受信する工程と、
    (c)前記車両のイグニッションキーの状態を表すイグニッションキー信号を受信する工程と、
    (d)前記車両の内燃機関が作動状態であるか又は休止している状態であることを表すエンジン信号を受信する工程と、
    (e)前記バッテリ信号、前記イグニッションキー信号および前記エンジン信号のうちの少なくとも1つに基づき、前記車両複数の負荷のうちの少なくとも1つの負荷を前記バッテリに選択的に電気的に接続し、前記バッテリ信号、前記イグニッションキー信号及び前記エンジン信号に基づき、前記複数の負荷のうちの少なくとも1つの負荷を前記バッテリから選択的に電気的に切断する工程と、
    (f)前記複数の負荷のうちの少なくとも1つと前記バッテリとの間の接続状態と、前記バッテリと、のうちの少なくとも1つに関する情報を提供する工程と、
    を含む方法。
  12. 前記複数の負荷は、第1の負荷および第2の負荷を含み、
    前記複数の負荷を前記バッテリに選択的に電気的に接続する工程は、
    前記イグニッションキーがオン位置にないことを前記イグニッションキー信号が示すとともに、前記バッテリの前記状態が第1の所定のしきい値を下回っていることを前記バッテリ信号が示したときに、前記第1の負荷を前記バッテリから電気的に切断する工程と、
    前記イグニッションキーがオン位置にないことを前記イグニッションキー信号が示すとともに、前記バッテリの前記状態が第2の所定のしきい値を下回っていることを前記バッテリ信号が示したときに、前記第2の負荷を前記バッテリから電気的に切断する工程と、を含む請求項1に記載のバッテリ制御方法。
  13. 情報を提供する工程は、
    前記第1の負荷が前記バッテリから電気的に切断されたときに前記第1の負荷が前記バッテリから切断されたことを示す第1のメッセージを表示する工程と、
    前記第2の負荷が前記バッテリから電気的に切断されたときに前記第2の負荷が前記バッテリから切断されたことを示す第2のメッセージを表示する工程と、
    を含む請求項1に記載のバッテリ制御方法。
  14. 情報を提供する工程は、
    前記イグニッションキーがオン位置にあることを前記イグニッションキー信号が示し、 前記エンジンが休止していることを前記エンジン信号が示し、且つ
    前記バッテリの前記状態が所定のしきい値を下回っていることを前記バッテリ信号が示したときに、
    前記バッテリの前記状態が前記所定のしきい値を下回っていることを示すメッセージを提示する工程を含む請求項1に記載のバッテリ制御方法。
  15. 前記複数の負荷を前記バッテリに選択的に電気的に接続する工程は、
    前記イグニッションキーがオン位置にあることを前記イグニッションキー信号が示し、
    前記エンジンが作動状態であることを前記エンジン信号が示し、且つ
    前記バッテリの前記状態が複数の負荷の各々に特定的に対応する所定のしきい値を下回っていることを前記バッテリ信号が示したときに、
    前記複数の負荷の各々を順次電気的に切断する工程を含む請求項1に記載のバッテリ制御方法。
  16. 前記複数の負荷の各々を順次電気的に切断する工程は、法規、顧客重要度、エネルギー消費量および電力消費量のうちの少なくとも1つに基づき前記複数の負荷の各々に優先順位をつける工程を含む請求項1に記載のバッテリ制御方法。
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