JP2009185764A - Battery monitoring device and battery monitoring method - Google Patents
Battery monitoring device and battery monitoring method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009185764A JP2009185764A JP2008028862A JP2008028862A JP2009185764A JP 2009185764 A JP2009185764 A JP 2009185764A JP 2008028862 A JP2008028862 A JP 2008028862A JP 2008028862 A JP2008028862 A JP 2008028862A JP 2009185764 A JP2009185764 A JP 2009185764A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- engine
- time
- power
- cranking
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims description 22
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical group [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 nickel metal hydride Chemical class 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Description
本発明はバッテリ監視装置及びバッテリ監視方法に関し、特に、クランキング時のバッテリ状態に応じてバッテリ上がりを予測し、バッテリ交換を促すことができるバッテリ監視装置及びバッテリ監視方法に関する。 The present invention relates to a battery monitoring apparatus and a battery monitoring method, and more particularly, to a battery monitoring apparatus and a battery monitoring method that can predict battery power up according to the battery state during cranking and prompt battery replacement.
近年、車両の電子制御化に伴い、車両を使用するユーザーの車両に対する快適性の要求に呼応して、車両の装備品をバッテリの電力を使用して電子制御する傾向にある。例えば、従来は手動であった座席の位置調整の電動化や、スライドドアの開閉の電動化を始めとして、電動カーテン、マルチスピーカサラウンド装置等が新たに電子制御されるようになってきている。 In recent years, along with electronic control of vehicles, there is a tendency to electronically control vehicle equipment using battery power in response to a user's demand for comfort on the vehicle. For example, electric curtains, multi-speaker surround devices, and the like have been newly electronically controlled, starting with the conventional motorization of seat position adjustment and the motorization of sliding door opening and closing.
一方、快適性の追求のために電子制御される車両搭載機器は、車載のバッテリを使用して制御されるため、これらの電装品に電力を供給するバッテリが車両において重要な役割を果たすようになってきている。車載のバッテリは、鉛蓄電池が主流であり、電装品に供給した電力は、車両のエンジンの回転によって発電するオルタネータによって充電されるようになっている。 On the other hand, in-vehicle devices that are electronically controlled for the pursuit of comfort are controlled using in-vehicle batteries, so that batteries that supply power to these electrical components play an important role in the vehicle. It has become to. In-vehicle batteries are mainly lead-acid batteries, and the electric power supplied to the electrical components is charged by an alternator that generates electricity by the rotation of the engine of the vehicle.
このように、車載のバッテリは充放電を繰り返すが、電子制御機器の中には、エンジンの停止時にもバッテリの電力を消費するものがあり、エンジン停止時にも暗電流と呼ばれる微小な電流が流れるので、バッテリ容量が次第に低下し、エンジンが長期間停止していると再始動できなくなる虞があった。 In this way, the on-board battery repeatedly charges and discharges, but some electronic control devices consume battery power even when the engine is stopped, and a minute current called dark current flows even when the engine is stopped. As a result, the battery capacity gradually decreases, and there is a possibility that the engine cannot be restarted if the engine is stopped for a long time.
このため、エンジン停止状態において算出された電力消費量が所定の閾値を超えた場合には報知手段でその旨を報知したり、所定の電装品に対する電力の供給を禁止するようにした車両用バッテリの電力消費量監視装置が特許文献1に記載されている。また、エンジン始動時のバッテリ電圧及び放電電流を検出して、エンジン停止後の残存充電量を演算し、バッテリ残存充電量から次回のエンジン始動が不可能と判断すると、エンジンキーのオフ直後に警報を発する車載用バッテリの診断・警報装置が特許文献2に記載されている。 For this reason, when the power consumption calculated in the engine stop state exceeds a predetermined threshold value, a vehicle battery that notifies the fact by the notification means or prohibits the supply of power to the predetermined electrical component Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707 describes a power consumption monitoring apparatus. It also detects the battery voltage and discharge current when the engine is started, calculates the remaining charge after the engine is stopped, and determines that the next engine start is impossible from the remaining battery charge. Patent Document 2 discloses a vehicle-mounted battery diagnosis / alarm device that emits.
しかしながら、従来のバッテリ監視装置には、エンジン停止時に、次回にエンジンを始動させる際に必要な電力を考慮して、エンジン停止状態で車両を放置しておける時間情報を乗員に伝えるものはなかった。 However, there is no conventional battery monitoring device that tells the occupant time information that allows the vehicle to be left in the engine stopped state in consideration of the power required for starting the engine next time when the engine is stopped. .
そこで、本発明は、エンジン停止時に、エンジンフリクション等を考慮した始動時の消費電力から、エンジン停止状態で車両を放置しておける時間情報を求めることにより、エンジン停止状態で車両を放置しておける時間情報を乗員に伝えることができ、バッテリの消耗状態、交換時期を乗員が知ることができて、始動時にエンジン始動不良を起こし難いバッテリ監視装置及びバッテリ監視方法を提供することを目的としている。なお、このエンジンフリクションは、オイル粘度、シリンダやピストンの磨耗度等のエンジンの固有パラメータにより得られるものであるが、この固有パラメータの測定は困難であるので、本発明ではこの固有パラメータを特定の方法を用いて推測している。 Therefore, the present invention can leave the vehicle in the engine stopped state by obtaining time information in which the vehicle can be left in the engine stopped state from the power consumption at the start in consideration of engine friction when the engine is stopped. It is an object of the present invention to provide a battery monitoring device and a battery monitoring method that can transmit time information to the occupant, know the battery consumption state and replacement time, and are less likely to cause engine start failure at the start. This engine friction is obtained from engine inherent parameters such as oil viscosity, cylinder and piston wear, etc., but it is difficult to measure this inherent parameter. Guess using the method.
前記目的を達成する本発明のバッテリ監視装置は、スタータモータに電力を供給してエンジンを始動させる車両に設けられるバッテリの状態を監視する装置であって、イグニッションスイッチがオフされた時に、バッテリの充電量と、イグニッションオフ時に消費される暗電力、及び、エンジンの始動に必要な電力に基づいて、次回の始動が可能であるバッテリの放置可能時間を算出してこれを通知する放置可能時間通知手段を備えることを特徴としている。 The battery monitoring device of the present invention that achieves the above object is a device for monitoring the state of a battery provided in a vehicle that supplies electric power to a starter motor to start an engine, and when the ignition switch is turned off, Based on the amount of charge, the dark power consumed when the ignition is turned off, and the power required to start the engine, the battery can be left the next time it can be started, and this is notified. It is characterized by providing a means.
また、前記目的を達成する本発明のバッテリ監視方法は、スタータモータに電力を供給してエンジンを始動させる車両に設けられるバッテリの状態を監視する方法であって、イグニッションスイッチがオフされた時に、バッテリの充電量と、イグニッションオフ時に消費される暗電力、及び、エンジンの始動に必要な電力を算出するステップと、算出されたバッテリの充電量、暗電力、及びエンジンの始動に必要な電力に基づいて、次回の始動が可能であるバッテリの放置可能時間を算出するステップと、算出したバッテリの放置可能時間を、表示器、或いは音声装置を通じて外部に通知するステップとを有することを特徴とする方法である。 The battery monitoring method of the present invention that achieves the above object is a method of monitoring the state of a battery provided in a vehicle that supplies power to a starter motor to start an engine, and when an ignition switch is turned off, The step of calculating the amount of charge of the battery, the dark power consumed when the ignition is turned off, and the power required for starting the engine, and the calculated amount of battery charge, dark power, and power required for starting the engine And a step of calculating a time for which the battery can be left for the next start, and a step of notifying the calculated time for which the battery can be left to the outside through a display or a sound device. Is the method.
本発明のバッテリ監視装置及びバッテリ監視方法によれば、運転者がイグニッションスイッチをオフしてエンジンを停止させる時に、次回のエンジンクランキング時にエンジンを確実に始動させることができるバッテリ放置可能時間が通知されるので、このバッテリ放置可能時間が短い時に、バッテリの劣化と判断することができ、バッテリ交換時期を知ることができるので、バッテリ上がりによるエンジンの始動不良を防止することができるという効果がある。 According to the battery monitoring device and the battery monitoring method of the present invention, when the driver turns off the ignition switch to stop the engine, the battery stand-by time that can reliably start the engine at the next engine cranking is notified. Therefore, when this battery leaving time is short, it can be determined that the battery has deteriorated, and the battery replacement time can be known, so that it is possible to prevent engine start failure due to battery exhaustion. .
以下、添付図面を用いて本発明の実施の形態を、具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on specific examples with reference to the accompanying drawings.
図1は、自動車等の車両のエンジンを駆動するために車両に搭載されたバッテリを監視する、本発明のバッテリ監視装置の一実施例の構成を示すものである。この実施例のバッテリ1は鉛蓄電池であり、バッテリ1の正の電源端子には、クランキングしてエンジン1を始動させるスタータモータ3と、バッテリ1を充電するオルタネータ(ALT)4が接続されている。また、バッテリ1の正の電源端子近傍には、バッテリ電圧を検出する電圧センサ1Vと、バッテリ1から流出或いはバッテリ1に流入する電流量を検出する電流センサ1Aが設けられている。更に、バッテリ1の容器には、バッテリ1の液温度を検出するサーミスタ等の温度センサ1Tが設けられている。
FIG. 1 shows a configuration of an embodiment of a battery monitoring apparatus of the present invention for monitoring a battery mounted on a vehicle in order to drive an engine of a vehicle such as an automobile. The
車両には、イグニッションスイッチ(以後IGスイッチという)5のポジションに関係なくオン状態にあり、常にバッテリ1の電力を消費する第1の電装品11と、IGスイッチ5がイグニッション位置IGとアクセサリ位置ACCにある時にオン状態になり、このときに電力を消費する第2の電装品12とがある。第1の電装品11には、時計、自動ドアロック或いはキーレスエントリ、盗難防止装置などがあり、これらにはエンジン停止時にも暗電流と呼ばれる微小な電流が流れている。
The vehicle is in an on state regardless of the position of an ignition switch (hereinafter referred to as IG switch) 5, the first
また、この実施例には、エンジン1の始動、充電制御、及びバッテリ1の状態監視を行う制御装置10が設けられている。制御装置10には、イグニッションスイッチ5がスタータ位置STになった時にスタータ信号が入力されると共に、電流センサ1A,電圧センサ1V,及び温度センサ1Tからの信号が入力される。そして、制御装置10の本体内には、入力されたデータを記憶する不揮発性メモリ13が設けられている。この不揮発性メモリ13は、制御装置10の外部に設けられていても良いものである。また、不揮発性メモリ13は、スタンバイRAMでも良い。
Further, in this embodiment, a
そして、制御装置10には、この実施例では、テレビ、或いはカーナビゲーション装置のような音声を出力できるスピーカ7を備えた表示装置6が接続されている。また、制御装置10には通信装置8が接続され、携帯電話20と通信することができるように構成されている場合もある。この場合には、制御装置10はバッテリ1の状態などを車両の乗員に伝達できる。ここで、制御装置10の動作を、図2から図8を使用して説明する。
In this embodiment, the
図2(a)は、図1に示した制御装置10の、IGスイッチ5がオン位置の時の処理を示すフローチャートである。この処理は所定時間毎、例えば数ms周期で実行される。なお、ここではIGスイッチ5がオン位置の時の処理を説明するが、この処理は、IGスイッチ5がオフ位置以外であれば、どの状態の時でも行い得るものである。
FIG. 2A is a flowchart showing processing when the
ステップ201ではまず、IGスイッチ5がオン位置からオフ位置にされたか否かが判定される。そして、IGスイッチ5がオン位置からオフ位置にされた場合はステップ202に進み、IGスイッチ5がオフ位置の場合の制御が行われる。この制御については後に詳しく述べる。
In
一方、ステップ201の判定で、IGスイッチ5がオン位置からオフ位置にされていないと判定された時はステップ203に進み、エンジンが始動されてクランキング中であるか否かが判定される。エンジンがクランキング中である場合はステップ204に進み、クランキング中の制御が行われる。この制御については後に詳しく述べる。
On the other hand, when it is determined in
ステップ203の判定で、エンジンがクランキング中でないと判定された時はステップ205に進み、エンジン動作中の制御が行われる。エンジン動作中の制御は本発明には関係がないので、エンジン動作中の制御については説明を省略する。
If it is determined in
図2(b)は、図1に示した制御装置10の、IGスイッチ5がオフ位置にされた時の処理を示すフローチャートである。この処理はIGスイッチ5がオフ位置にある時に所定時間毎、例えば1〜2時間周期で、ソークタイマ等によって起動されて実行される。ステップ206ではエンジン停止中の制御が行われる。この制御については後に詳しく述べる。ステップ206が終了するとステップ207に進み、制御装置10が自分自身の電源をオフにする制御を実行してこのルーチンを終了する。
FIG. 2B is a flowchart showing processing when the
図3は、図2のステップ202に示されるエンジン停止中の制御の詳細を示すフローチャートであり、制御装置が起動されて実行される。エンジン停止中は、ステップ301において制御装置10は、図1で説明した電圧センサ1Vからの電圧値を取り込むと共に、電流センサ1Aからの暗電流を取り込む。そして、続くステップ302で暗電力を算出し、ステップ303でこの暗電力をメモリ13に記憶してこのルーチンを終了する。この実施例では、エンジン停止中は1〜2時間おきに暗電力は算出され、前回の暗電力値に加算されてメモリ13に記憶される。なお、図3には記載していないが、メモリ13に記憶された暗電力値は、エンジンが始動するとクリアされる。
FIG. 3 is a flowchart showing details of the control during the engine stop shown in step 202 of FIG. 2, and the control device is activated and executed. While the engine is stopped, in
図4は、図2のステップ204に示されるクランキング中の制御の詳細を示すフローチャートである。ステップ401はクランキング開始か否かを判定するものであり、クランキング開始時にはステップ401からステップ402に進み、クランキング開始時刻が記憶されてステップ403に進む。一方、既にクランキング中の場合は、ステップ401からステップ403に直接進む。ステップ403では、バッテリ電圧とバッテリ電流が検出される。
FIG. 4 is a flowchart showing details of control during cranking shown in
図5は、クランキング時のバッテリ電圧とバッテリ電流の変化を時間と共に示すものである。時刻t1でクランキングが開始されると、符号Bで示すバッテリ電圧は一旦大きく低下し、符号Aで示すバッテリ電圧クランキング時の最低電圧に到る。バッテリ電圧はその後上昇と下降を何回か繰り返し(バッテリ電圧が上下動する際の山の数が符号Dで示される)、時刻t2でクランキングが終了した後に上昇する。一方、符号Eで示すバッテリ電流は、時刻t1でクランキングが開始されてから一旦大きく上昇し、符号Fで示すバッテリ電流センサ値のクランキング時の最大値に到る。バッテリ電流はその後下降と上昇を何回か繰り返し、時刻t2でクランキングが終了した後にゼロとなる。符号Cで示す時刻t1から時刻t2の間がクランキング時間である。図4のステップ401で記憶される時刻は時刻t1である。
FIG. 5 shows changes in battery voltage and battery current during cranking over time. When the cranking is started at time t1, the battery voltage indicated by the symbol B once greatly decreases and reaches the lowest voltage at the time of the battery voltage cranking indicated by the symbol A. The battery voltage then repeatedly rises and falls several times (the number of peaks when the battery voltage moves up and down is indicated by the symbol D), and rises after cranking ends at time t2. On the other hand, the battery current indicated by symbol E once increases greatly after the cranking is started at time t1, and reaches the maximum value of the battery current sensor value indicated by symbol F at the time of cranking. Thereafter, the battery current repeatedly decreases and increases several times, and becomes zero after the cranking is completed at time t2. The cranking time is from time t1 to time t2 indicated by the symbol C. The time stored in
図4に戻って、ステップ403でバッテリ電圧とバッテリ電流が検出されると、ステップ404では電圧変更回数(図5に示した山の数D)が算出される。続くステップ405では、クランキングが終了したか否かが判定され、クランキングが終了したと判定された場合はステップ406に進むが、クランキングがまだ終了していないと判定去れた場合はステップ403に戻って、ステップ403からステップ405の処理を繰り返す。
Returning to FIG. 4, when the battery voltage and the battery current are detected in
ステップ405でクランキングが終了したと判定された時に進むステップ406では、クランキングの終了時刻(図4の時刻t2)と、ステップ402で記憶された開始時刻(図4の時刻t1)とからクランキング時間Cが算出される。続くステップ407では、ステップ404で算出された山の数Dと、ステップ406で算出されたクランキング時間Cに基づいて、クランキング時必要電力が推定されてこのルーチンを終了する。
In
ここで、時刻t1から時刻t2までの間の、クランキング時必要電力の推定について、図5を用いて説明する。クランキング時に必要な電力は、クランキング時の消費電流と消費電圧の積である。クランキング時の消費電流と消費電圧は、図5に示すバッテリ電圧とバッテリ電流の瞬時値の時間積分で表され、これは図4にハッチングで示す部分に相当する。よって、クランキング時のバッテリ電圧と電流とを短いサンプリング周期で計測することにより、クランキング時必要電力を求めることができる。 Here, estimation of the required power during cranking from time t1 to time t2 will be described with reference to FIG. The power required for cranking is the product of the current consumption and the voltage consumption during cranking. The consumption current and the consumption voltage at the time of cranking are expressed by the time integration of the instantaneous values of the battery voltage and the battery current shown in FIG. 5, and this corresponds to the portion shown by hatching in FIG. Therefore, by measuring the battery voltage and current at the time of cranking with a short sampling period, it is possible to obtain the required power at the time of cranking.
しかしながら、この方法でクランキング時必要電力を求めるためには、高性能のA/D変換器などの高価なハードウエアが必要となる。そこで、この実施例では、クランキング前のバッテリ電圧B、クランキング時のバッテリ電圧の最低値A、クランキング前のバッテリ電流E、クランキング時のバッテリ電流の最大値F、クランキング時間Cに応じた係数I,及び山の数(クランク上下回数)に応じた係数Jを用いて、以下の式、
(B−A)×(F−E)=基本消費電力
クランキング時必要電力=基本消費電力×I×J
を用いて求めている。クランキング時間Cに応じた係数Iのマップは、図9(a)に示されるような特性であり、山の数(クランク上下回数)に応じた係数Jのマップは図9(b)に示されるような特性である。
However, expensive hardware such as a high-performance A / D converter is required to obtain the required power during cranking by this method. Therefore, in this embodiment, the battery voltage B before cranking, the minimum value A of the battery voltage at the time of cranking, the battery current E before the cranking, the maximum value F of the battery current at the time of cranking, and the cranking time C Using the corresponding coefficient I and the coefficient J corresponding to the number of peaks (number of cranks up and down), the following equation:
(BA) × (FE) = Basic power consumption Required power during cranking = Basic power consumption × I × J
It is demanded using. The map of the coefficient I according to the cranking time C has characteristics as shown in FIG. 9A, and the map of the coefficient J according to the number of peaks (the number of cranks up and down) is shown in FIG. 9B. It is a characteristic that
図6は、図2のステップ207に示されるIGスイッチオフ時の制御の詳細を示すフローチャートである。ステップ601では、暗電力、及びクランキング時の必要電力の読込みが行われ、次のステップ602では、バッテリ充電量の推定値の読込みが行われる。バッテリ充電量(バッテリ充電率)は、図1に示した制御装置10が動作状態にある期間における、バッテリ電圧や電流に基づいて算出されており、算出の都度、制御装置10のメモリ13に記憶されているものである。算出方法は公知であるので説明を省略する。ステップ602が終了すると、ステップ603ではバッテリ放置可能時間が演算される。
FIG. 6 is a flowchart showing details of the control when the IG switch is turned off shown in
ステップ603におけるバッテリ放置可能時間は、例えば、IGスイッチオフ時のバッテリ充電量(kmh)からクランキング時必要電力(kmh)を減算して駐車時に使用可能な電力量(kwh)を求め、この駐車時に使用可能な電力量(kwh)を暗電力(km)で除算して算出することができる。すなわち、次回のエンジン始動時に必要な電力は、バッテリの放電可能時間を算出する時点で求められている最新の値を用いる構成となる。例えば、出荷後に必要電力の算出を行わない場合には出荷時の値、必要電力の算出を行う場合には、前回のクランキング時のデータから求めた値をそれぞれ使用する。
The battery leaving time in
なお、このバッテリ放置可能時間の算出に際して、過去のクランキング時の測定結果から、温度、イグニッションオフ時間(トリップとトリップの間の時間)の影響を補正するロジックを使用しても良い。これは、温度が低いほど、バッテリから出力可能な電圧が低くなるので、エンジンの始動に必要な電力(クランキング時必要電力)は多くなるからである。よって、例えば、IGスイッチオフ時の時刻と駐車する予定の時間から、始動する時刻が分かるので、始動時刻が日中か夜間かに基づく環境温度に基づいて始動に必要な電力を補正した方が良いからである。 In calculating the battery leaveable time, a logic that corrects the influence of temperature and ignition off time (time between trips) from the measurement results at the time of past cranking may be used. This is because the lower the temperature, the lower the voltage that can be output from the battery, and therefore the more electric power (starting power for cranking) necessary for starting the engine. Therefore, for example, the time to start is known from the time when the IG switch is turned off and the time scheduled for parking, so it is better to correct the power required for starting based on the environmental temperature based on whether the starting time is daytime or nighttime. Because it is good.
図7(a)は、バッテリの最大充電量を100%とした時に、ステップ602で読み込まれたIGスイッチオフ時のバッテリ充電推測値を破線Rで示したものである。このIGスイッチオフ時のバッテリ充電推測値Rに対して、ステップ601で読み込んだクランキング時に必要な電力の推定値がPであるとすると、このクランキング時に必要な電力の推定値Pの値は次回のクランキング時まで変わらない。一方、ステップ601で読み込んだ暗電力(暗電流で消費する電力)Qは、エンジンの停止時間が長くなってバッテリの放置時間が長くなると、次第に増えていく。
FIG. 7A shows the estimated battery charge value when the IG switch is turned off read in
図7(a)に示す状態は、クランキング時に必要な電力の推定値Pに暗電力Qを加えた電力値が、IGスイッチオフ時のバッテリ充電推測値Rよりも小さいので、この状態ではエンジンをクランキングして始動させることができる。一方、図7(b)に示す状態は、バッテリの放置時間が長くなって、クランキング時に必要な電力の推定値Pに暗電力Qを加えた電力値が、IGスイッチオフ時のバッテリ充電推測値Rよりも大きくなった状態を示すものである。この状態は次回のクランキング時にバッテリ上がりとなり、クランキングが行えない状態である。 In the state shown in FIG. 7A, the power value obtained by adding the dark power Q to the estimated power value P required during cranking is smaller than the estimated battery charge value R when the IG switch is off. Can be started by cranking. On the other hand, in the state shown in FIG. 7B, the battery leaving time becomes longer, and the power value obtained by adding the dark power Q to the estimated power value P required at the time of cranking is estimated as the battery charge when the IG switch is off. This indicates a state in which the value is larger than the value R. This state is a state where the battery runs out at the next cranking and cranking cannot be performed.
制御装置は、過去の検出値から、エンジン停止時の暗電力の値を図3のステップ304で算出して記憶している。よって、バッテリの状態が図7(a)に示す状態であった時に、制御装置は図6のステップ603において、暗電力の値から、現在からどの程度の時間が経過すれば、図7(b)の状態になるかを演算によって求めることができる。この図7(a)の状態から、図7(b)の状態になるまでの間が、バッテリ放置可能時間である。 The control device calculates the dark power value when the engine is stopped from the past detected value in step 304 of FIG. 3 and stores it. Therefore, when the state of the battery is the state shown in FIG. 7A, the control device in FIG. ) Can be obtained by calculation. The period from the state shown in FIG. 7A to the state shown in FIG.
ステップ604で演算されたバッテリ放置可能時間は、ステップ604において表示器に表示される。この表示器は車載のナビゲーション装置の画面、車載のテレビ画面、車載のオーディオ装置の画面など、情報を表示できる表示器であれば良く、これらの画面の何れか1つに表示される。またこのとき、同時に音声でバッテリ放置可能時間を乗員に伝えることも可能である。
The battery leaving time calculated in
なお、バッテリ放置可能時間を表示する代わりに、ユーザがこれから駐車を所定時間行う場合の、所定時間後のバッテリ状態を、図7(a)、(b)に示すような図で表示する構成とすることもできる。 It should be noted that, instead of displaying the battery leaveable time, the battery state after the predetermined time when the user performs parking for a predetermined time will be displayed in a diagram as shown in FIGS. You can also
続くステップ605では、ステップ603で求められたバッテリ放置可能時間が規定値Hよりも小さいか否かが判定される。この規定値Hは、例えば1週間程度の値であり、エンジンを1週間に亘って始動させなければ、バッテリが上がって始動できなくなる値である。ステップ605の判定がNOの場合はこのままこのルーチンを終了し、YESであれば、バッテリが1週間程度の放置で上がることになり、バッテリの寿命が近づいているので、制御装置はステップ606において、表示器にバッテリ交換を促す表示を追加してこのルーチンを終了する。
In the
図8は、本発明のバッテリ監視装置の各部の動作を時間と共に示すタイムチャートであり、図2から図7を用いて説明した制御装置の動作と動作内容を示すものである。今、IGスイッチが時刻T1でオンになり、時刻T2でオフとなった場合を考える。エンジンは時刻T1までの間は停止しており、時刻T1で所定時間クランキングされて動作する。また、時刻T2でIGスイッチがオフされると、エンジンも停止となる。 FIG. 8 is a time chart showing the operation of each part of the battery monitoring device of the present invention with time, and shows the operation and operation content of the control device described with reference to FIGS. Consider a case where the IG switch is turned on at time T1 and turned off at time T2. The engine is stopped until time T1, and is operated by being cranked for a predetermined time at time T1. Further, when the IG switch is turned off at time T2, the engine is also stopped.
制御装置は、時刻T1までのエンジンの停止中に間欠的に動作し、暗電力の測定を行う。図8には暗電力の測定は1回しか記載していないが、暗電力の測定は所定時間毎に行われるので、エンジンの停止期間が長ければ、暗電力の測定は複数回になる。時刻T1でIGスイッチがオンになると、制御装置が動作しクランキング終了時にエンジンフリクションの判定を行う。そして、時刻T2でIGスイッチがオフとなると、制御装置はバッテリの充電量を判定し、次回のクランキング可否を判定して、バッテリ放置可能時間をインフォメーションパネル(表示器)にお知らせとして表示する。 The control device operates intermittently while the engine is stopped until time T1, and measures dark power. Although the measurement of dark power is shown only once in FIG. 8, the measurement of dark power is performed every predetermined time. Therefore, if the engine stop period is long, the dark power measurement is performed a plurality of times. When the IG switch is turned on at time T1, the control device operates to determine engine friction at the end of cranking. When the IG switch is turned off at time T2, the control device determines the amount of charge of the battery, determines whether or not the next cranking is possible, and displays the battery standable time as a notification on the information panel (display).
以上は本発明の制御装置の動作の一例であり、本発明の制御装置はこの他にも以下のような動作を行うことが可能である。 The above is an example of the operation of the control device of the present invention, and the control device of the present invention can also perform the following operations.
(1)クランキング時に必要な電力を検出する際に、エンジンのフリクションを、エンジンオイル粘度、シリンダ及びピストンの磨耗度、エンジン部品の組み付け精度等の各エンジンの固有パラメータを考慮して推定し、バッテリ放置可能時間の算出時に、推定したフリクションを加味してバッテリの放置可能時間を算出する。 (1) When detecting the power required for cranking, the engine friction is estimated in consideration of the engine's inherent parameters such as engine oil viscosity, cylinder and piston wear, engine component assembly accuracy, At the time of calculating the battery leaveable time, the battery leaveable time is calculated in consideration of the estimated friction.
(2)IGスイッチオフ時に次回のクランキングの可否を表示器に表示する。
(3)エンジン停止が長期に亘り、次回のクランキング時にバッテリ上がりでクランキングができない状態に近づいた時に、通信装置を介してバッテリ上がりが近づいている状態を車両のユーザーの携帯電話に送信して、エンジンの早期始動、或いはバッテリ交換を促す。
(2) When the IG switch is off, display whether the next cranking is possible or not on the display.
(3) When the engine has been stopped for a long time and the battery has run out at the next cranking, and it is approaching a state where cranking cannot be performed, the state that the battery is running out is transmitted to the mobile phone of the vehicle user via the communication device Prompting the engine to start early or replace the battery.
(4)何らかの原因で暗電力が増大し、短期間にバッテリ上がりが懸念された時に、通信装置を介してバッテリ上がりが近い状態を車両のユーザーの携帯電話に送信して、暗電力の増大抑制措置、エンジンの早期始動、或いはバッテリ交換を促す。
(5)IGスイッチがオフされてエンジンが停止した時に、エンジンのクランク角度を検出しておき、放置可能時間を算出する際に、クランク軸角度を加味してバッテリの放置可能時間を算出する。
(4) When dark power increases for some reason and there is a concern that the battery will run out in a short period of time, a state in which the battery is running out is transmitted to the mobile phone of the user of the vehicle via the communication device to suppress the increase in dark power. Encourage action, early engine start, or battery replacement.
(5) When the IG switch is turned off and the engine is stopped, the crank angle of the engine is detected, and when the neglectable time is calculated, the neglectable time of the battery is calculated in consideration of the crankshaft angle.
ここで、(5)に記載の、検出したエンジンのクランク角度に基づくバッテリの放置可能時間の算出について詳細に説明する。4サイクルエンジンには吸入、圧縮、膨張、排気の4行程があり、圧縮行程と排気行程においてピストンを下死点から上死点に押し上げる時に最もトルクが必要である。従って、始動時にはピストンを下死点から上死点に押し上げる時にスタータの駆動電力が大きくなり、ピストンが上死点から下死点に下がる場合にスタータの駆動電力が小さくなるので、ピストン位置(クランク軸角度)に応じてクランキング時必要電力の補正が必要である。 Here, the calculation of the battery remaining time based on the detected engine crank angle described in (5) will be described in detail. A four-cycle engine has four strokes of suction, compression, expansion, and exhaust, and the most torque is required to push the piston from the bottom dead center to the top dead center in the compression stroke and the exhaust stroke. Therefore, at the start, the drive power of the starter increases when the piston is pushed up from the bottom dead center to the top dead center, and the starter drive power decreases when the piston drops from the top dead center to the bottom dead center. The power required for cranking needs to be corrected according to the shaft angle.
一方、4気筒のポート噴射エンジンの場合、クランク軸角度に対する各気筒の4つの行程は図10に示すようになっており、噴射期間は圧縮行程の後半から膨張行程の後半の間に行われる。各気筒では噴射期間に噴射が行われ、点火時期に点火が行われることによってシリンダ内での爆発が行われ、エンジンが駆動される。なお、図10には第2気筒の噴射期間と点火時期のみを示してあるが、クランキングに必要な電力は全気筒(第1〜第4)を考慮したものである。例えば、クランク軸角度が540°を超えた位置(第2気筒の噴射期間)に有り、この位置から始動が開始されると、最初に第2気筒が点火されることになる。 On the other hand, in the case of a 4-cylinder port injection engine, the four strokes of each cylinder with respect to the crankshaft angle are as shown in FIG. 10, and the injection period is performed from the second half of the compression stroke to the second half of the expansion stroke. In each cylinder, injection is performed during the injection period, and ignition is performed at the ignition timing, whereby an explosion occurs in the cylinder and the engine is driven. Note that FIG. 10 shows only the injection period and ignition timing of the second cylinder, but the power required for cranking takes into account all cylinders (first to fourth). For example, when the crankshaft angle is in a position where the crankshaft angle exceeds 540 ° (the injection period of the second cylinder) and starting is started from this position, the second cylinder is first ignited.
よって、丁度良いタイミング(クランク角度)からクランキングが行われると、噴射した燃料が直ぐにシリンダ内に吸い込まれて点火(爆発)が行われるので、スタータモータのみでエンジンを駆動させる必要がある時間が短くなり、消費電力が少なくなる。しかし、この丁度良いタイミングからクランク角度がずれた状態でクランキングが行われた場合には、点火が行われるまでのクランク角(時間)が長くなることにより、必要電力も長くなっていく。 Therefore, when cranking is performed from just the right timing (crank angle), the injected fuel is immediately sucked into the cylinder and ignited (explosion), so the time required to drive the engine only with the starter motor Shortens and consumes less power. However, when cranking is performed in a state where the crank angle is deviated from this just right timing, the required power also increases as the crank angle (time) until ignition is increased.
このことから、IGスイッチがオフされてエンジンが停止した時に、エンジンのクランク角度を検出しておき、検出したクランク角度に基づいてバッテリの放置可能時間を算出すれば、より正確なバッテリの放置可能時間を算出することができる。 From this, when the IG switch is turned off and the engine stops, it is possible to leave the battery more accurately by detecting the crank angle of the engine and calculating the battery leave time based on the detected crank angle. Time can be calculated.
なお、前述の実施例では、交換を判定する車両搭載バッテリとして、鉛バッテリの例を説明したが、バッテリの交換判定は、バッテリがリチウムイオンバッテリ、ニッケル水素バッテリであっても本発明を適用可能である。 In the above-described embodiment, an example of a lead battery has been described as a vehicle-mounted battery for determining replacement. However, the present invention can be applied to battery replacement determination even if the battery is a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery. It is.
1 バッテリ
1A 電流センサ
1T 温度センサ
1V 電圧センサ
2 エンジン
3 スタータモータ
4 オルタネータ(ALT)
5 イグニッションスイッチ(IGスイッチ)
6 表示装置
7 スピーカ
8 通信装置
10 制御装置
11 第1の電装品
12 第2の電装品
13 メモリ
20 携帯電話
DESCRIPTION OF
5 Ignition switch (IG switch)
6 Display device 7 Speaker 8
Claims (4)
イグニッションスイッチがオフされた時に、バッテリの充電量と、イグニッションオフ時に消費される暗電力、及び、エンジンの始動に必要な電力に基づいて、次回の始動が可能である前記バッテリの放置可能時間を算出してこれを通知する放置可能時間通知手段を備えることを特徴とするバッテリ監視装置。 A device for monitoring a state of a battery provided in a vehicle that supplies power to a starter motor to start an engine,
Based on the amount of charge of the battery when the ignition switch is turned off, the dark power consumed when the ignition is turned off, and the power required to start the engine, the time that the battery can be left for the next start is determined. A battery monitoring device comprising a neglectable time notification means for calculating and notifying of this.
イグニッションスイッチがオフされた時に、バッテリの充電量と、イグニッションオフ時に消費される暗電力、及び、エンジンの始動に必要な電力を算出するステップと、
算出された前記バッテリの充電量、暗電力、及びエンジンの始動に必要な電力に基づいて、次回の始動が可能である前記バッテリの放置可能時間を算出するステップと、
算出したバッテリの放置可能時間を、表示器、或いは音声装置を通じて外部に通知するステップとを有することを特徴とするバッテリ監視方法。 A method for monitoring a state of a battery provided in a vehicle that supplies power to a starter motor to start an engine,
Calculating the amount of charge of the battery, the dark power consumed when the ignition is turned off, and the power required for starting the engine when the ignition switch is turned off; and
Based on the calculated charge amount of the battery, dark power, and electric power necessary for starting the engine, calculating a time for which the battery can be left for the next start,
And a step of notifying the calculated battery remaining time to the outside through a display or a sound device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008028862A JP2009185764A (en) | 2008-02-08 | 2008-02-08 | Battery monitoring device and battery monitoring method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008028862A JP2009185764A (en) | 2008-02-08 | 2008-02-08 | Battery monitoring device and battery monitoring method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009185764A true JP2009185764A (en) | 2009-08-20 |
Family
ID=41069244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008028862A Withdrawn JP2009185764A (en) | 2008-02-08 | 2008-02-08 | Battery monitoring device and battery monitoring method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009185764A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012241562A (en) * | 2011-05-17 | 2012-12-10 | Honda Motor Co Ltd | Engine generator |
| CN103808994A (en) * | 2012-11-03 | 2014-05-21 | 郭庆彪 | Lead-acid storage battery electric energy detector |
| CN104931882A (en) * | 2014-03-21 | 2015-09-23 | 比亚迪股份有限公司 | Power battery capacity correction method and apparatus |
| KR101612786B1 (en) * | 2009-10-19 | 2016-04-18 | 엘지전자 주식회사 | Battery controlling apparatus and method thereof |
| CN109100654A (en) * | 2018-06-26 | 2018-12-28 | 宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司 | A kind of battery loss based reminding method and mobile terminal |
| JP2021083157A (en) * | 2019-11-14 | 2021-05-27 | 株式会社デンソーテン | Battery management device and battery management method |
| FR3126952A1 (en) * | 2021-09-14 | 2023-03-17 | Psa Automobiles Sa | MANAGEMENT OF THE OPENING/CLOSING OF A MOTORIZED OPENING OF A SLEEPING VEHICLE |
-
2008
- 2008-02-08 JP JP2008028862A patent/JP2009185764A/en not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101612786B1 (en) * | 2009-10-19 | 2016-04-18 | 엘지전자 주식회사 | Battery controlling apparatus and method thereof |
| JP2012241562A (en) * | 2011-05-17 | 2012-12-10 | Honda Motor Co Ltd | Engine generator |
| CN103808994A (en) * | 2012-11-03 | 2014-05-21 | 郭庆彪 | Lead-acid storage battery electric energy detector |
| CN104931882A (en) * | 2014-03-21 | 2015-09-23 | 比亚迪股份有限公司 | Power battery capacity correction method and apparatus |
| CN109100654A (en) * | 2018-06-26 | 2018-12-28 | 宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司 | A kind of battery loss based reminding method and mobile terminal |
| JP2021083157A (en) * | 2019-11-14 | 2021-05-27 | 株式会社デンソーテン | Battery management device and battery management method |
| JP7236984B2 (en) | 2019-11-14 | 2023-03-10 | 株式会社デンソーテン | Battery management device and battery management method |
| FR3126952A1 (en) * | 2021-09-14 | 2023-03-17 | Psa Automobiles Sa | MANAGEMENT OF THE OPENING/CLOSING OF A MOTORIZED OPENING OF A SLEEPING VEHICLE |
| WO2023041851A1 (en) * | 2021-09-14 | 2023-03-23 | Psa Automobiles Sa | Method for managing the opening/closing of a powered door leaf of an idle vehicle |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8770165B2 (en) | Automatic engine control device | |
| JP4459997B2 (en) | On-vehicle battery state estimation device, internal combustion engine automatic stop / start device, and internal combustion engine automatic stop / start system | |
| JP4258348B2 (en) | Battery deterioration diagnosis device and on-vehicle power supply control device | |
| JP2009185764A (en) | Battery monitoring device and battery monitoring method | |
| US20080258895A1 (en) | Power management device and computer readable medium | |
| JP5338807B2 (en) | Battery state determination method and automobile | |
| JP5131589B2 (en) | Car navigation system | |
| JP5644190B2 (en) | Battery state estimation device and battery information notification device | |
| US9184613B2 (en) | Secondary battery state detecting apparatus and secondary battery state detecting method | |
| US9790884B2 (en) | Control system and control method of vehicle | |
| JP4457781B2 (en) | Deterioration degree estimation method and deterioration degree estimation apparatus | |
| CN107797068B (en) | Battery functional state prediction using self-learning | |
| JP2007230398A (en) | Device and method of monitoring battery | |
| JP2006327487A (en) | Vehicle control device and method | |
| JP5262491B2 (en) | In-vehicle lead-acid battery charge state determination device | |
| JP5070790B2 (en) | Battery state detection system and automobile equipped with the same | |
| KR20120004670A (en) | Car battery sensor | |
| JP4806981B2 (en) | Engine start storage battery deterioration determination device and engine start storage battery equipped with the deterioration determination device | |
| JP5335594B2 (en) | Automatic stop and start device for internal combustion engine | |
| US12328022B2 (en) | Battery management system | |
| JP2010221828A (en) | Economy running control device | |
| JP2007112324A (en) | Vehicle power management system, in-vehicle power management device, and user terminal device | |
| JP2009055709A (en) | Monitoring device for state of charge of battery and engine controller | |
| JP6583718B2 (en) | Battery deterioration judgment device | |
| JP2006137316A (en) | Vehicle power management device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110121 |
|
| A072 | Dismissal of procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A073 Effective date: 20120529 |
|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20120605 |