JP7156150B2

JP7156150B2 - 駆動システムの制御装置

Info

Publication number: JP7156150B2
Application number: JP2019077715A
Authority: JP
Inventors: 亨裕宮下; 和彦榊原; 寛之外山; 耕巳伊藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-04-16
Filing date: 2019-04-16
Publication date: 2022-10-19
Anticipated expiration: 2039-04-16
Also published as: US20200332755A1; JP2020176530A; CN111824052A; US11105309B2

Description

本発明は、車両の駆動システムに適用される制御装置に関する。

特許文献１に記載の電池状態検知システムは、アイドリングストップ機能を有する車両に搭載されている。この電池状態検知システムにおいては、鉛蓄電池の端子間電圧を計測する。そして、鉛蓄電池の端子間電圧に基づいて鉛蓄電池の内部抵抗を算出し、その内部抵抗を基に、鉛蓄電池の劣化度を推定する。

特開２００９－２４１６３３号公報

一般に、鉛蓄電池のような充電可能なバッテリにおいては、図４において実線で示すように、満充電の状態から放電していくに従って内部抵抗が徐々に上昇し、それに応じて端子間電圧も徐々に低下する。また、図４において実線で示すように、バッテリが劣化していくに従って、内部抵抗が徐々に上昇し、それに応じて端子間電圧も徐々に低下する。特許文献１のようなバッテリ監視システムにおいては、満充電時の内部抵抗や放電に伴う内部抵抗の変化の仕方が、バッテリの劣化の度合によって変化することを利用して、内部抵抗を基に鉛蓄電池の劣化度を推定している。

しかし、バッテリの使用態様等によっては、バッテリが劣化しているにも拘らず、内部抵抗が上述したような変化をしない場合がある。具体的には、満充電の状態では劣化の生じていないときの内部抵抗と大差ないにも拘らず、実際には劣化が生じていて放電できる容量が少ない場合がある。この場合、図４において破線で示すように、満充電に近いときには内部抵抗は相応に低いが、放電に伴って内部抵抗が急激に上昇する、というバッテリの特性となる。特許文献１に記載のような電池状態検知システムでは、バッテリが劣化した結果、バッテリの特性が上述のような特性になってしまうことを想定しておらず、このような劣化を適切に判定できない。

上記課題を解決するため、本発明は、駆動源としてのエンジンと、前記エンジンを動力源として充電されるバッテリと、前記バッテリからの電力により駆動されて前記エンジンを始動するスタータと、前記バッテリの電圧を測定する電圧センサとを備える車両の駆動システムに適用される制御装置であって、前記スタータが駆動されたときに前記電圧センサが測定した第１バッテリ始動電圧と、前記第１バッテリ始動電圧が測定されたタイミングとは別のタイミングで前記スタータが駆動されたときに前記電圧センサが測定した第２バッテリ始動電圧との差が、予め定められた劣化判定閾値より大きい場合に、前記バッテリが劣化していると判定する劣化判定部と、を備える。

上記構成において、スタータが駆動されるのはエンジンの始動時であり、スタータ以外の電動補機の消費電力は略一定である可能性が高い。また、仮に、スタータ以外の電動補機の消費電力に違いがあったとしても、スタータの消費電力に比較すれば相応に小さい。したがって、スタータが駆動されたときのバッテリの始動電圧同士を比較することで、電動補機の消費電力等の影響を排して、バッテリの劣化状態を適切に判定でき得る。そして、第１バッテリ始動電圧と第２バッテリ始動電圧との差が大きいときにバッテリが劣化していると判定することで、放電に伴って内部抵抗が急激に上昇するようなバッテリの劣化の仕方であっても、当該バッテリの劣化を判定できる。

上記制御装置において、前記エンジンが駆動されている状態で、予め定められた一時停止条件を満たしたときに、駆動されている前記エンジンを一時停止させるエンジン制御部を備え、前記エンジン制御部は、前記劣化判定部がバッテリの劣化を判定したときには、前記一時停止条件を満たしていても、エンジンの一時停止を禁止してもよい。上記構成によれば、バッテリが劣化して放電できる容量が小さくなった場合に、エンジンの一時停止によって、バッテリが充電されずに、過度に放電されることを回避できる。

上記制御装置において、前記エンジン制御部は、前記エンジンの一時停止を禁止している禁止状態で、前記バッテリが予め定められた充電量よりも大きく充電された場合には、前記エンジンの一時停止の禁止を解除してもよい。

上記構成によれば、バッテリが予め定められた充電量よりも大きく充電されると、バッテリが劣化していたとしても、エンジンの一時停止が可能となる。この場合、エンジンの一時停止の禁止を解除することで、エンジンの一時停止の機会を増やすことができる。

上記制御装置において、前記禁止状態から前記エンジンの一時停止の禁止が解除された状態を、仮許可状態としたとき、前記エンジン制御部は、前記仮許可状態においては、前記第１バッテリ始動電圧と前記第２バッテリ始動電圧との差が、仮許可禁止閾値よりも大きい場合に、前記エンジンの一時停止を再び禁止し、前記仮許可禁止閾値は、前記劣化判定閾値よりも小さい値として定められていてもよい。

上記構成によれば、一旦バッテリの劣化が判定されたときには、仮にエンジンの一時停止の禁止が解除されても、再びエンジンの一時停止が禁止されやすくなる。したがって、バッテリの内部抵抗が急激に大きくなるような劣化の仕方をした場合でも、バッテリの過度の放電を回避できる。

上記制御装置において、前記禁止状態から前記エンジンの一時停止の禁止が解除された状態を、仮許可状態としたとき、前記劣化判定部は、仮許可状態において前記第１バッテリ始動電圧と前記第２バッテリ始動電圧との差が、前記劣化判定閾値よりも小さい状態が予め定められた期間継続した場合に、前記バッテリが劣化していないと判定してもよい。

上記構成によれば、バッテリの劣化判定に誤りがあってバッテリが実際には劣化していない場合や、劣化したバッテリが新たなバッテリに取り替えられた場合には、バッテリが劣化していないと判定される。これに伴い、エンジンの一時停止が禁止される前の状態となるので、バッテリが劣化していないと判定された後は、エンジンの一時停止が許容され、エンジンの一時停止の機会を増やすことができる。

駆動システムの概要図。スタータが駆動されたときの電圧の変化を示すグラフ。エンジンの制御モードの許可状態、禁止状態、仮許可状態の関係を示す図。劣化による充電量に対する内部抵抗の変化を示すグラフ。

以下、車両の駆動システムに適用される制御装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。
先ず、駆動システムの全体構成について説明する。

図１に示すように、駆動システム１０は、車両の駆動源としてのエンジン１１を備えている。エンジン１１には、エンジン１１から出力される駆動トルクを基に駆動して発電するオルタネータ１２が駆動連結されている。

オルタネータ１２には、オルタネータ１２の発電電力によって充電される鉛蓄電池１３が電気的に接続されている。すなわち、鉛蓄電池１３は、エンジン１１を駆動源として充電されるバッテリとして機能している。鉛蓄電池１３には、鉛蓄電池１３の端子間の電圧、電流、及び温度を検出するバッテリセンサ２１が取り付けられている。すなわち、バッテリセンサ２１は、電圧センサとして機能している。

鉛蓄電池１３には、鉛蓄電池１３からの給電を受けて駆動する車載機器１４が電気的に接続されている。車載機器１４としては、例えば、車載のオーディオやエアコンなどの電動補機である。また、車載機器１４の１つとして、エンジン１１を始動させるスタータ１４Ａが鉛蓄電池１３に電気的に接続されている。スタータ１４Ａは、エンジン１１に取り付けられており、スタータ１４Ａが鉛蓄電池１３からの電力により駆動すると、エンジン１１が始動する。

車両には、駆動システム１０に適用される制御装置３０が備わっている。制御装置３０は、各種の信号に基づいて、鉛蓄電池１３の劣化を判定する劣化判定部４０と、エンジン１１の始動及び停止を制御するエンジン制御部５０と、を有している。

制御装置３０の劣化判定部４０には、バッテリセンサ２１から、鉛蓄電池１３の端子間電圧Ｖを示す信号が入力される。そして、劣化判定部４０の記憶部４１は、エンジン１１が始動したときの突入電圧ＶＳを記憶する。ここで、図２に示すように、エンジン制御部５０が、エンジン１１を始動させるときには、スタータ１４Ａが鉛蓄電池１３からの電力によって駆動される。この際、比較的に大きな電流が流れることで、鉛蓄電池１３の端子間電圧Ｖは、比較的に大きな降下が起きる。本実施形態では、スタータ１４Ａが駆動したときの鉛蓄電池１３の端子間電圧Ｖであって最も低い電圧を、突入電圧ＶＳとしている。

図１に示すように、劣化判定部４０の記憶部４１は、スタータ１４Ａが駆動される度に突入電圧ＶＳを記憶する。この実施形態では、記憶部４１は、過去２回の突入電圧ＶＳを記憶する。また、記憶部４１は、新たな突入電圧ＶＳを記憶する際には、古い方の突入電圧ＶＳを消去する。

劣化判定部４０の算出部４２は、記憶部４１に記憶されている過去２回の突入電圧ＶＳのうち、古い方を第１バッテリ始動電圧ＶＳ１、新しい方を第２バッテリ始動電圧ＶＳ２として、両者の差の絶対値である電圧差ＶＤを算出する。すなわち、図２に示すように、電圧差ＶＤは、スタータ１４Ａが駆動されたときの第１バッテリ始動電圧ＶＳ１と、第１バッテリ始動電圧ＶＳ１が測定されたタイミングとは別のタイミングでスタータ１４Ａが駆動されたときの第２バッテリ始動電圧ＶＳ２との差である。

図１に示すように、劣化判定部４０の判定部４３は、算出部４２が算出した電圧差ＶＤが、予め定められた劣化判定閾値ＶＤＬ１よりも大きい場合に、鉛蓄電池１３が劣化していると判定する。なお、劣化判定閾値ＶＤＬ１は、予め試験等によって、図４の破線で示すように、鉛蓄電池１３が、放電に伴って内部抵抗が急激に上昇するような劣化を生じたときに、その内部抵抗の上昇に伴う電圧低下を検知できるような電圧値として定められる。

図１に示すように、制御装置３０のエンジン制御部５０には、アクセルペダルの操作量を検知するアクセルペダルセンサ２２から、アクセルペダルの操作量を示す情報が入力される。また、エンジン制御部５０には、車両の走行速度である車速を検出する車速センサ２３から、車速を示す情報が入力される。さらに、エンジン制御部５０には、ブレーキペダルが操作されているか否かを検知するブレーキペダルセンサ２４から、ブレーキペダルが操作されているか否かを示す情報が入力される。また、エンジン制御部５０には、エンジン１１を停止から駆動させる際に使用するイグニッションスイッチ２５のオン及びオフ状態を示す信号が入力される。

エンジン制御部５０は、エンジン１１が駆動されている状態で、予め定められた実行条件を満たしたときに、駆動されているエンジン１１を一時停止させる。エンジン１１の一時停止の実行条件は、例えば、アクセルペダルの操作量がゼロであることと、車速がゼロであることと、ブレーキペダルが操作されていることと、の全てを満たすことである。エンジン制御部５０は、実行条件を満たしたときに、エンジン１１を一時停止させるとともに、エンジン１１が一時停止しているときに、実行条件を満たさなくなったときに、スタータ１４Ａを駆動させることで、エンジン１１を再始動させる。

また、エンジン制御部５０は、制御装置３０に入力される鉛蓄電池１３の端子間電圧Ｖ、電流、温度を基に、鉛蓄電池１３の充電量ＳＯＣを算出する。なお、本実施形態において、充電量ＳＯＣは、鉛蓄電池１３が放電できる電気量である。すなわち、仮に満充電であるとすると、劣化している場合の充電量ＳＯＣは、劣化していない場合の充電量ＳＯＣよりも小さくなる。図４においては、説明の都合上、状態の異なる電池の特性を、右端を満充電として記載している。したがって、状態の異なる電池間では、満充電であるときの充電量ＳＯＣは異なる。

図３に示すように、エンジン制御部５０は、エンジン１１の一時停止の許可や禁止に関する制御モードを、エンジン１１の一時停止が可能な許可状態、エンジン１１の一時停止が禁止された禁止状態、エンジン１１の一時停止が暫定的に許可された仮許可状態のいずれかの状態に切り替える。

エンジン制御部５０は、劣化判定部４０が、鉛蓄電池１３が劣化していないと判定した場合に、エンジン１１の制御モードを許可状態にする。また、エンジン制御部５０は、エンジン１１の制御モードが許可状態であるときに、禁止条件Ａを満たした場合に、エンジン１１の制御モードを禁止状態にする。エンジン制御部５０は、スタータ１４Ａが駆動される毎に禁止条件Ａを満たすか否かを判定する。禁止条件Ａは、劣化判定部４０が鉛蓄電池１３の劣化を判定したことである。

エンジン制御部５０は、エンジン１１の制御モードが禁止状態であるときに、仮許可条件Ｂ１を満たした場合に、エンジン１１の制御モードを仮許可状態にする。エンジン制御部５０は、スタータ１４Ａが駆動される毎に仮許可条件Ｂ１を満たすか否かを判定する。なお、エンジン１１の制御モードが禁止状態から仮許可状態に移行すると、エンジン１１の一時停止の禁止は解除される。また、エンジン１１の制御モードが禁止状態から仮許可状態に移行しても、鉛蓄電池１３に劣化が生じていないとは判定されていないため、依然として、鉛蓄電池１３に劣化が判定された状態である。

仮許可条件Ｂ１は、イグニッションスイッチ２５がオフからオンになった回数、いわゆるトリップ数が予め定められた回数Ｎになることである。ここで、エンジン１１の制御モードが禁止状態であるときに、イグニッションスイッチ２５がオフからオンに切り替えられると、エンジン１１が駆動されて鉛蓄電池１３が充電されると推定される。そして、エンジン１１が一時停止を禁止されるとともに、エンジン１１が駆動されている期間が長いことで、鉛蓄電池１３の充電量ＳＯＣが大きくなると推定できる。そこで、本実施形態では、エンジン１１の制御モードが禁止状態であるときに、イグニッションスイッチ２５がオフからオンになる回数が、予め定められた回数Ｎ以上になった場合に、鉛蓄電池１３の充電量ＳＯＣが予め定められたた規定充電量ＳＯＣＬ以上になったとみなしている。なお、規定充電量ＳＯＣＬは、予め試験等によって、エンジン１１の一時停止からエンジン１１を再始動しても、鉛蓄電池１３の充電量ＳＯＣとしてある程度の充電量ＳＯＣを確保しておくのに必要な充電量ＳＯＣとして算出される。また、回数Ｎは、イグニッションスイッチ２５がオフからオンに切り替わって再びオフになるまでの１トリップの期間として予め一定の期間を想定し、鉛蓄電池１３を規定充電量ＳＯＣＬだけ充電するために必要な回数を予め試験等によって定められている。

エンジン制御部５０は、エンジン１１の制御モードが仮許可状態であるときに、再禁止条件Ｂ２を満たした場合に、エンジン１１の制御モードを禁止状態にする。エンジン制御部５０は、スタータ１４Ａが駆動される毎に再禁止条件Ｂ２を満たすか否かを判定する。なお、エンジン１１の制御モードが仮許可状態から禁止状態に移行すると、エンジン１１の一時停止は、再び禁止される。再禁止条件Ｂ２は、劣化判定部４０の算出部４２が算出した電圧差ＶＤが、劣化判定閾値ＶＤＬ１よりも小さい値に定められている再禁止閾値ＶＤＬ２よりも大きいことである。このように、仮許可状態は、エンジン１１の一時停止が許容されているものの、再び禁止状態に移行しやすいという点で、許可状態とは相違する。

エンジン制御部５０は、エンジン１１の制御モードが仮許可状態であるときに、再許可条件Ｃを満たすと、エンジン１１の一時停止を再許可する。エンジン制御部５０は、スタータ１４Ａが駆動される毎に再許可条件Ｃを満たすか否かを判定する。再許可条件Ｃは、劣化判定部４０が、鉛蓄電池１３に劣化が生じていないと判定することである。

また、劣化判定部４０は、エンジン１１の制御モードが仮許可状態であるときには、鉛蓄電池１３の劣化が解消したか否かを判定する。鉛蓄電池１３の劣化が解消されたと判定されるための条件は、エンジン１１の制御モードが仮許可状態であるときに繰り返し判定される再禁止条件Ｂ２が、予め定められた回数Ｍ、連続して満たされないと判定されることである。換言すれば、鉛蓄電池１３の劣化が解消されて鉛蓄電池１３に劣化が生じていないと判定される条件は、電圧差ＶＤが再禁止閾値ＶＤＬ２よりも小さい状態が、一定期間継続していることである。なお、回数Ｍは、鉛蓄電池１３に劣化が生じていないことを確認できる期間として予め定めら期間、数時間～数十時間を、１トリップの期間として予め定めた期間で除算することで求められる。

次に、劣化判定部４０による鉛蓄電池１３の劣化判定、及びエンジン制御部５０によるエンジン１１の制御モードの切り替え処理の作用について説明する。なお、以下の説明では、タイミングＴ１～タイミングＴ３へと時間が経過するに従って、鉛蓄電池１３の放電量が増加し、充電量ＳＯＣが低下するものとして説明する。また、図４において破線で示すように、鉛蓄電池１３には劣化が生じていて、満充電に近いときには劣化が生じていない鉛蓄電池１３との内部抵抗の差が小さいが、放電するに従って内部抵抗が急激に大きくなるような特性になっているものとする。

図４に示すように、鉛蓄電池１３の充電量ＳＯＣが略満充電であるタイミングＴ１でスタータ１４Ａが駆動され、その後、エンジン１１の停止を挟んで、再びタイミングＴ２でスタータ１４Ａが駆動されたとする。このとき、図４において破線で示すように、タイミングＴ２の時点で、鉛蓄電池１３の充電量ＳＯＣとして相応の充電量ＳＯＣが残っていれば、鉛蓄電池１３の内部抵抗は、タイミングＴ２のときとタイミングＴ１のときとで略同じである。したがって、タイミングＴ１でスタータ１４Ａが駆動されたときの突入電圧ＶＳである第１バッテリ始動電圧ＶＳ１と、タイミングＴ２でスタータ１４Ａが駆動されたときの突入電圧ＶＳである第２バッテリ始動電圧ＶＳ２とは略同じ値で、両者の電圧差ＶＤは略ゼロになる。その結果、タイミングＴ２の時点では、劣化判定部４０は、鉛蓄電池１３に劣化が生じていないと判定する。これに伴い、エンジン制御部５０は、エンジン１１の制御モードを許可状態のままにする。

タイミングＴ２の後、再びタイミングＴ３でスタータ１４Ａが駆動されたとする。このとき、図４において破線で示すように、タイミングＴ３の時点で、鉛蓄電池１３の充電量ＳＯＣが低下していると、鉛蓄電池１３の内部抵抗は、タイミングＴ２のときよりも急激に大きくなっている。したがって、タイミングＴ２でスタータ１４Ａが駆動されたときの突入電圧ＶＳである第１バッテリ始動電圧ＶＳ１とタイミングＴ３でスタータ１４Ａが駆動されたときの突入電圧ＶＳである第２バッテリ始動電圧ＶＳ２との電圧差ＶＤが、劣化判定閾値ＶＤＬ１よりも大きくなる。その結果、タイミングＴ３の時点で、劣化判定部４０は、鉛蓄電池１３に劣化が生じていると判定する。また、劣化判定部４０が劣化を判定したので、図２に示すように、禁止条件Ａが満たされて、エンジン１１の制御モードが許可状態から禁止状態へと切り替えられる。

エンジン１１の制御モードが禁止状態にある場合には、当該エンジン１１の一時停止が停止されてエンジン１１の駆動が継続されるので、全体としては、鉛蓄電池１３の充電量ＳＯＣは増加していく。そして、エンジン１１の一時停止が禁止された状態でのトリップ数が回数Ｎになることにより、鉛蓄電池１３の充電量ＳＯＣが、規定充電量ＳＯＣＬよりも大きくなると、エンジン制御部５０は、エンジン１１の制御モードを、禁止状態から仮許可状態へと切り替える。

エンジン１１の制御モードが仮許可状態にある場合には、当該エンジン１１の一時停止が仮許可されてエンジン１１の駆動が一時停止されるので、全体としては、鉛蓄電池１３の充電量ＳＯＣは減少していく。そして、鉛蓄電池１３の充電量ＳＯＣが減少して、鉛蓄電池１３の内部抵抗が相応に高くなったとき、すなわち、電圧差ＶＤが再禁止閾値ＶＤＬ２よりも大きくなったときに、エンジン制御部５０は、エンジン１１の制御モードを、仮許可状態から禁止状態へと切り替える。

ここで、エンジンの１１の制御モードが仮許可状態である場合に、劣化した鉛蓄電池１３が、新しい鉛蓄電池１３に取り替えられたとする。劣化していない鉛蓄電池１３においては、充電量ＳＯＣが変化したとしても、内部抵抗はそれほど急激には変化しない。そのため、新しい鉛蓄電池１３に取り替えられた場合には、電圧差ＶＤが再禁止閾値ＶＤＬ２以下になることはなく、電圧差ＶＤが再禁止閾値ＶＤＬ２よりも大きい状態が継続する。その結果、鉛蓄電池１３に劣化が生じていないと判定されてエンジン１１の制御モードが仮許可状態から許可状態へと切り替えられる。

なお、上の説明では、タイミングＴ１～タイミングＴ３へと時間が経過するに従って鉛蓄電池１３の充電量ＳＯＣが低下するものとして説明した。これに対して、時間が経過するに従って鉛蓄電池１３の充電量ＳＯＣが上昇する場合でも、電圧差ＶＤが再禁止閾値ＶＤＬ２よりも大きくなれば、制御モードは、許可状態から禁止状態へと切り替えられる。

次に、本実施形態における効果について説明する。
（１）本実施形態において、スタータ１４Ａが駆動されるのはエンジン１１の始動時であり、スタータ１４Ａ以外の車載機器１４の消費電力は略一定である可能性が高い。また、仮に、スタータ１４Ａ以外の車載機器１４の消費電力に違いがあったとしても、スタータ１４Ａの消費電力に比較すれば相応に小さい。したがって、スタータ１４Ａが駆動されたときの鉛蓄電池１３の突入電圧ＶＳ同士を比較することで、車載機器１４の消費電力等の影響を排して、鉛蓄電池１３の劣化状態を適切に判定でき得る。そして、第１バッテリ始動電圧ＶＳ１と第２バッテリ始動電圧ＶＳ２との差が大きいときに鉛蓄電池１３が劣化していると判定することで、放電に伴って内部抵抗が急激に上昇するような鉛蓄電池１３の劣化の仕方であっても、当該鉛蓄電池１３の劣化を判定できる。

（２）本実施形態においては、鉛蓄電池１３の劣化が判定された場合には、エンジン１１の制御モードを禁止状態に切り替えて、エンジン１１の一時停止を禁止する。したがって、鉛蓄電池１３が劣化して放電できる容量が小さくなった場合に、エンジン１１の一時停止によって、鉛蓄電池１３が充電されずに、過度に放電されることを回避できる。

（３）本実施形態においては、エンジン１１の制御モードが禁止状態に切り替えられた後であっても、鉛蓄電池１３が予め定められた規定充電量ＳＯＣＬよりも大きく充電されれば、制御モードを仮許可状態に切り替えて、エンジン１１の一時停止を許容する。そのため、鉛蓄電池１３が劣化していたとしても、鉛蓄電池１３の充電量ＳＯＣによっては、エンジン１１の一時停止が可能となる。このように、エンジン１１の一時停止の禁止を解除することで、エンジン１１の一時停止の機会を増やすことができる。

（４）本実施形態において、一旦鉛蓄電池１３の劣化が判定されたときには、仮に制御モードが仮許可状態に切り替えられてエンジン１１の一時停止の禁止が解除されても、再びエンジン１１の一時停止が禁止されやすくなる。したがって、鉛蓄電池１３の内部抵抗が急激に大きくなるような劣化の仕方をした場合でも、鉛蓄電池１３の過度の放電を回避できる。

（５）本実施形態においては、鉛蓄電池１３の劣化判定に誤りがあって鉛蓄電池１３が実際には劣化していない場合や、劣化した鉛蓄電池１３が新たな鉛蓄電池１３に取り替えられた場合には、鉛蓄電池１３が劣化していないと判定される。これに伴い、エンジン１１の一時停止が禁止される前の状態となるので、鉛蓄電池１３が劣化していないと判定された後は、エンジン１１の一時停止が許容され、エンジン１１の一時停止の機会を増やすことができる。

上記実施形態は以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で組み合わせて実施することができる。
・バッテリの種類は、鉛蓄電池１３に限られない。バッテリが劣化して、充電量ＳＯＣが小さくなる場合に、満充電に近いときには内部抵抗がほとんど変化せずに、充電量ＳＯＣが小さくなると急激に内部抵抗が変化する特性をもつバッテリであれば、上記実施形態のバッテリとして適用できる。

・制御装置３０は、エンジン１１の一時停止に関する制御モードの切り替え処理をしなくてもよい。この場合、劣化判定部４０が鉛蓄電池１３の劣化を判定した場合に、車両のインジケータランプを点灯させることにより、運転者に注意を喚起するといった処理を行うことが考えられる。また、このインジケータランプを点灯させる処理を、エンジン１１の制御モードの切り替えに係る処理に加えて行ってもよい。他にも、劣化判定部４０が鉛蓄電池１３の劣化を判定した場合に、車載機器１４が給電される電気量を制限する処理を行うことが考えられる。また、この車載機器１４が給電される電気量を制限する処理を、エンジン１１の制御モードの切り替えに係る処理に加えて行ってもよい。

・仮許可条件Ｂ１が満たされたと判定するための条件は、上記実施形態の例に限られない。例えば、鉛蓄電池１３の充電量ＳＯＣを算出し、算出した充電量ＳＯＣが規定充電量ＳＯＣＬ以上となったときに、仮許可条件Ｂ１が満たされると判定してもよい。

・制御装置３０は、エンジン１１の制御モードのうちの仮許可状態を省略して、制御モードが許可状態と禁止状態との２種類のみで構成されていてもよい。この場合、例えば、制御装置３０は、劣化判定部４０が鉛蓄電池１３の劣化を判定すると、鉛蓄電池１３が交換される際に、整備工場等において、制御モードがリセットされない限り、エンジン１１の制御モードを禁止状態のままとしていてもよい。

・制御装置３０は、エンジン１１の制御モードを仮許可状態から許可状態へと切り替えなくてもよい。この場合、一旦、鉛蓄電池１３の劣化が判定されると、エンジン１１の制御モードは、禁止状態又は仮許可状態のいずれかに切り替えられる。そして、鉛蓄電池１３が交換される際に、整備工場等において制御モードがリセットされることで、制御モードが許可モードに切り替えられるようにすればよい。

・再許可条件Ｃは、上記実施形態の例に限られない。例えば、再許可条件Ｃは、予め定められた一定期間、再禁止条件Ｂ２を満たさないことであってもよいし、予め定められた一定期間、禁止条件Ａを満たさないことであってもよい。この場合、タイマーで、再禁止条件Ｂ２を満たさない時間を測定し、この時間が、予め試験等によって定められた一定期間を上回ったときに、再許可条件Ｃが満たされたと判定が可能である。少なくとも、再許可条件Ｃは、電圧差ＶＤが劣化判定閾値ＶＤＬ１よりも小さい状態が予め定められた期間継続したことであればよい。

・バッテリセンサ２１は、上記実施形態の例に限られない。鉛蓄電池１３の端子間電圧Ｖを測定する電圧センサ、電流を測定する電流センサ、温度を測定する温度センサに分かれていてもよい。少なくとも、鉛蓄電池１３の端子間電圧Ｖを測定できればよい。

・第１バッテリ始動電圧ＶＳ１及び第２バッテリ始動電圧ＶＳ２は、突入電圧ＶＳでなくてもよい。例えば、図２に示すように、スタータ１４Ａが駆動されると、鉛蓄電池１３の端子間電圧Ｖは、瞬間的に突入電圧ＶＳにまで降下する。その後、その反動で、端子間電圧Ｖは上昇するが、再び端子間電圧Ｖが低下して極小値をとる。この極小値を、スタータ１４Ａがエンジン１１をクランキングしているときのクランキング電圧ＶＣとする。そして、スタータ１４Ａが駆動されたときのクランキング電圧ＶＣ１を第１バッテリ始動電圧、それとは別のタイミングでスタータ１４Ａが駆動されたときのクランキング電圧ＶＣ２を第２バッテリ始動電圧として、鉛蓄電池１３の劣化を判定してもよい。さらに、例えば、突入電圧ＶＳになってからクランキング電圧ＶＣになるまでの平均電圧をバッテリ始動電圧として採用することもできる。

・第１バッテリ始動電圧と第２バッテリ始動電圧を記憶するタイミングは、スタータ１４Ａが駆動される度でなくてもよい。例えば、スタータ１４Ａが駆動される際に、前回スタータ１４Ａが駆動されてから、一定の充放電量があった際や一定の期間が経過した後に第２バッテリ始動電圧を記憶してもよい。

１０…駆動システム、１１…エンジン、１２…オルタネータ、１３…鉛蓄電池、１４…車載機器、１４Ａ…スタータ、２１…電圧センサ、２２…アクセルペダルセンサ、２３…車速センサ、２４…ブレーキペダルセンサ、イグニッションスイッチ２５、３０…制御装置、４０…劣化判定部、４１…記憶部、４２…算出部、４３…判定部、５０…エンジン制御部、ＶＤ…電圧差、ＶＳ１…第１バッテリ始動電圧、ＶＳ２…第２バッテリ始動電圧。

Claims

駆動源としてのエンジンと、前記エンジンを動力源として充電されるバッテリと、前記バッテリからの電力により駆動されて前記エンジンを始動するスタータと、前記バッテリの電圧を測定する電圧センサとを備える車両の駆動システムに適用される制御装置であって、
前記スタータが駆動されたときに前記電圧センサが測定した第１バッテリ始動電圧と、前記第１バッテリ始動電圧が測定されたタイミングとは別のタイミングで前記スタータが駆動されたときに前記電圧センサが測定した第２バッテリ始動電圧との差が、予め定められた劣化判定閾値より大きい場合に、前記バッテリが劣化していると判定する劣化判定部と、を備え、
前記エンジンが駆動されている状態で、予め定められた一時停止条件を満たしたときに、駆動されている前記エンジンを一時停止させるエンジン制御部を備え、
前記エンジン制御部は、
前記劣化判定部が前記バッテリの劣化を判定したときには、前記一時停止条件を満たしていても、前記エンジンの一時停止を禁止し、
前記エンジンの一時停止を禁止している禁止状態で、前記バッテリが予め定められた充電量よりも大きく充電された場合には、前記エンジンの一時停止の禁止を解除し、
前記禁止状態から前記エンジンの一時停止の禁止が解除された状態を、仮許可状態としたとき、
前記エンジン制御部は、前記仮許可状態においては、前記第１バッテリ始動電圧と前記第２バッテリ始動電圧との差が、仮許可禁止閾値よりも大きい場合に、前記エンジンの一時停止を再び禁止し、
前記仮許可禁止閾値は、前記劣化判定閾値よりも小さい値として定められている
制御装置。
駆動源としてのエンジンと、前記エンジンを動力源として充電されるバッテリと、前記バッテリからの電力により駆動されて前記エンジンを始動するスタータと、前記バッテリの電圧を測定する電圧センサとを備える車両の駆動システムに適用される制御装置であって、
前記スタータが駆動されたときに前記電圧センサが測定した第１バッテリ始動電圧と、前記第１バッテリ始動電圧が測定されたタイミングとは別のタイミングで前記スタータが駆動されたときに前記電圧センサが測定した第２バッテリ始動電圧との差が、予め定められた劣化判定閾値より大きい場合に、前記バッテリが劣化していると判定する劣化判定部と、を備え、
前記エンジンが駆動されている状態で、予め定められた一時停止条件を満たしたときに、駆動されている前記エンジンを一時停止させるエンジン制御部を備え、
前記エンジン制御部は、
前記劣化判定部が前記バッテリの劣化を判定したときには、前記一時停止条件を満たしていても、前記エンジンの一時停止を禁止し、
前記エンジンの一時停止を禁止している禁止状態で、前記バッテリが予め定められた充電量よりも大きく充電された場合には、前記エンジンの一時停止の禁止を解除し、
前記禁止状態から前記エンジンの一時停止の禁止が解除された状態を、仮許可状態としたとき、
前記劣化判定部は、前記仮許可状態において前記第１バッテリ始動電圧と前記第２バッテリ始動電圧との差が、前記劣化判定閾値よりも小さい状態が予め定められた期間継続した場合に、前記バッテリが劣化していないと判定する
制御装置。