JP2007038786A - バッテリ状態検知装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電圧センサ23で検出されたバッテリ1の出力電圧の振る舞いに基づいて検出したクランキング回転数の経時変化の状況、出願電圧13の振動波形の振幅AWの経時変化の状況、クランキング開始時におけるバッテリ1の出力電圧の最低値(突入電圧値)VLに基づいて設定されるクランキング開始時基準電圧値と、クランキング開始後のバッテリ1の出力電圧の振動波形における各谷の値VBの大小関係、及びバッテリ1の出力電圧13に基づいて検出したクランキング期間長のうちの1又は複数の手段を用いて、クランキング期間内における必要なクランキング回転数の維持性能について判定する。
【選択図】図9
Description
本出願人は、自動車に搭載されるバッテリとして、新品のバッテリと、様々に劣化した状況のバッテリとのそれぞれに対して、その充電残量を種々に変化させ、その充電残量の異なる各状態において、バッテリに対してエンジン始動時放電(所定放電)を行わせて、バッテリの放電前及び放電中の出力電圧を計測した。そして、劣化状況の異なる各バッテリの異なる各充電残量状態における各エンジン始動時放電を行う前の開放電圧値と、エンジン始動時放電が行われた際の下限電圧値(放電時電圧値)との関係を調べた。
上述のように、まず第1の条件として、スタータのモータのギヤをエンジンに噛み合わせるためのプランジャの動作電圧を確保することが必要である。図2に一般的なスタータSTの一例を示す模式図を示す。図2中の符号1はバッテリ、符号2はプランジャ、符号3はプランジャ2の可動接点、符号4は固定接点、符号5はスタータモータ、符号6はバッテリ1からの電圧をプランジャ2に供給するためのイグニションスイッチ、符号7はエンジンのギヤをそれぞれ示している。イグニションスイッチ6がオンになると、スタータSTのプランジャ2が駆動して可動接点3を固定接点4に当接させ、これによってスタータモータ5が始動するとともに、レバー6aを介してピニオンギヤ6bが矢印Qの方向に移動し、エンジンのギア7に噛み合って、スタータモータ5の回転がエンジンに伝達できる状態となる。エンジンが回り始めると、ピニオンギヤ6bはエンジンのギヤから外れるようになっている。したがって、このプランジャの動作電圧を確保することが最低限必要となる。
ただし、プランジャ2が支障無く駆動した場合であっても、クランキング回転数がエンジンの着火可能回転数未満であれば、エンジンへの着火が行われない。即ち、バッテリ1からの電圧レベルが低いと、クランキング回転数が低下してしまって、エンジンの着火が不能となる事態が生じ得る。したがって、上述のように、第2の条件として、エンジン始動の際のクランキング回転数がエンジンの着火可能回転数以上になることが必要である。したがって、この実施の形態においては、エンジンを始動する際に、クランキング回転数を検出し、この検出した回転数を、規格値又は予め試験により検出しておいたエンジンの着火可能回転数に対して比較することで、エンジンが着火可能か否かを判断する。
ただし、エンジン始動の際の実際のクランキングにおいては、一般に、1回転だけではエンジンが始動しない。例えば4気筒のエンジンでは、合計で4回程度のクランキング(図5中の4つのトルク変動11−2,11−1,11−3,11−4を参照)が行われないとエンジンが始動しないことが分かっている。エンジン始動の際に、バッテリ1からの電圧レベルが低いと、エンジン始動の際のクランキングを行っている一定の間に、クランキング回転数が徐々に低下していき、最終的にエンジンの着火が不能となる事態が生じ得る。したがって、上述のように、第3の条件として、エンジン始動の際のクランキングを行っている間、その回転数を維持することが必要となる。この第3の条件について判定するための手段としては、次の4つの手段が考えられる。
図9は、本発明の一の実施の形態に係るバッテリ状態検知装置のブロック図である。このバッテリ状態検知装置は、図9に示すように、電流センサ21、電圧センサ23、処理部25、記憶部27及び出力部29を備えて構成されており、車両に搭載されたバッテリ1の状態を管理する。
上記構成のバッテリ状態検知装置の動作例を、図11に示したフローチャートに沿って説明する。
2 プランジャ
5 スタータモータ
6 イグニションスイッチ
7 ギヤ
10 エンジン気筒部
13 出力電圧
15 クランキング期間
21 電流センサ
23 電圧センサ
25 処理部
25a 第1の条件判断部
25b 第2の条件判断部
25c 第3の条件判断部
25d 総合判断部
27 記憶部
29 出力部
Claims (8)
- 自動車に搭載されたバッテリの状態を管理するバッテリ状態検知装置であって、
前記バッテリの出力電圧を検出する電圧センサと、
前記電圧センサの検出電圧を考慮して、前記バッテリの状態を検知する処理部と、
を備え、
前記処理部は、前記電圧センサが検出する前記検出電圧の波形に基づいて前記エンジンのクランキング回転数を検出し、そのクランキング回転数の経時変化の状況を考慮して前記バッテリの状態を検知することを特徴とするバッテリ状態検知装置。 - 請求項1に記載のバッテリ状態検知装置において、
前記処理部は、前記エンジンのクランキング開始後、前記クランキング回転数が経時的に増加傾向にあるか否かを考慮して、前記バッテリの状態を検知することを特徴とするバッテリ状態検知装置。 - 自動車に搭載されたバッテリの状態を管理するバッテリ状態検知装置であって、
前記バッテリの出力電圧を検出する電圧センサと、
前記電圧センサの検出電圧を考慮して、前記バッテリの状態を検知する処理部と、
を備え、
前記処理部は、前記エンジンのクランキング時における前記検出電圧の波形の振幅を検出し、その振幅の経時変化の状況を考慮して前記バッテリの状態を検知することを特徴とするバッテリ状態検知装置。 - 請求項3に記載のバッテリ状態検知装置において、
前記処理部は、前記エンジンのクランキング開始後、前記検出電圧の波形の振幅が経時的に減少傾向にあるか否かを考慮して、前記バッテリの状態を検知することを特徴とするバッテリ状態検知装置。 - 自動車に搭載されたバッテリの状態を管理するバッテリ状態検知装置であって、
前記バッテリの出力電圧を検出する電圧センサと、
前記電圧センサの検出電圧を考慮して、前記バッテリの状態を検知する処理部と、
を備え、
前記処理部は、クランキング開始時における前記検出電圧の最低値と、クランキング開始後の前記検出電圧の波形における谷の値とを検出し、前記最低値に基づいて設定されるクランキング開始時基準電圧値と、前記谷の値との大小関係を考慮して前記バッテリの状態を検知することを特徴とするバッテリ状態検知装置。 - 請求項5に記載のバッテリ状態検知装置において、
前記処理部は、前記谷の値が前記クランキング開始時基準電圧値を上回っているか否かを考慮して、前記バッテリの状態を検知することを特徴とするバッテリ状態検知装置。 - 自動車に搭載されたバッテリの状態を管理するバッテリ状態検知装置であって、
前記バッテリの出力電圧を検出する電圧センサと、
前記電圧センサの検出電圧を考慮して、前記バッテリの状態を検知する処理部と、
を備え、
前記処理部は、クランキング開始時から前記検出電圧がクランキング開始前の電圧レベルに上昇するまでの時間であるクランキング期間長を検出し、そのクランキング期間長を考慮して前記バッテリの状態を検知することを特徴とするバッテリ状態検知装置。 - 請求項1に記載のバッテリ状態検知装置において、
前記処理部は、前記クランキング期間長が所定の基準時間内であるか否かを考慮して、前記バッテリの状態を検知することを特徴とするバッテリ状態検知装置。
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