專利名稱：具有電池退化診斷特征的車輛裝備電源的控制設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛裝備電源的控制設(shè)備和方法，特別涉及利用高度準(zhǔn)確但是廉價(jià)的結(jié)構(gòu)診斷車輛電池的退化的技術(shù)。
背景技術(shù)：
一般來說，電池安裝在車輛中，作為完成起動的起動器和其它電氣部件的電源。電池是可充放電的，并且通常通過根據(jù)電池的實(shí)際充電狀態(tài)，以及根據(jù)發(fā)動機(jī)的驅(qū)動狀態(tài)，控制交流發(fā)電機(jī)的產(chǎn)生功率，把輸出電平(電池的充電狀態(tài))控制到預(yù)定電平。另外，在除了發(fā)動機(jī)之外，還布置一個(gè)電動機(jī)作為驅(qū)動源的混合車輛中，該電動機(jī)被用作實(shí)現(xiàn)起動的起動器。2001年9月28日公開的日本專利申請首次公布No.2001-268708(它對應(yīng)于2003年9月9日頒發(fā)的美國專利No.6659213)舉例說明以前提出的一種診斷車載電池的退化的診斷設(shè)備。在電池和電負(fù)載之間的連接被中斷的情況下，電池的端電壓被檢測為電動勢E0，在隨同起動一起的大電流放電狀態(tài)期間，電池兩端的端電壓被檢測為V0，放電電流被檢測為I。根據(jù)檢測的E0、V和I，按照下面的等式(1)，計(jì)算電池的內(nèi)阻R，所計(jì)算的R的大小被認(rèn)為是電池的退化程度。
R＝(E0-V)/I(1)發(fā)明內(nèi)容但是在上述日本專利申請首次公布中公開的診斷設(shè)備中會產(chǎn)生下述問題。即，當(dāng)計(jì)算電池的退化程度(即內(nèi)阻)時(shí)，必須事先檢測電動勢E0。但是，在一般的車輛中，并不采用能夠斷開電池的接線端的結(jié)構(gòu)，從而不能檢測電動勢E0。如果試圖檢測電動勢E0，那么必須采用特殊的結(jié)構(gòu)檢測電動勢E0。從而，結(jié)構(gòu)變復(fù)雜，成本增大。另外，在上述以前提出的診斷設(shè)備中，必須高度準(zhǔn)確地檢測起動過程中電池的電特性，特別是放電電流。此時(shí)，需要昂貴的電流傳感器。這增大了成本。
于是，本發(fā)明的目的是提供一種具有電池退化診斷功能的車輛裝備電源用控制設(shè)備和方法，所述設(shè)備和方法能夠采用相當(dāng)便宜的電流傳感器，同時(shí)不必檢測電池電動勢，并且能夠診斷電池的退化，盡管所述設(shè)備是一種廉價(jià)的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種裝備在機(jī)動車輛中的電源的控制設(shè)備，所述車輛包括發(fā)動機(jī)，起動發(fā)動機(jī)的起動器，儲備供給起動器的電力的電池，和發(fā)動機(jī)驅(qū)動的產(chǎn)生對電池充電的電力的發(fā)電機(jī)，所述控制設(shè)備包括以電池電壓的形式，檢測電池的端電壓的電池電壓檢測部分；檢測借助發(fā)電機(jī)流入電池中的充電電流的充電電流檢測部分；和至少根據(jù)接通電源之后發(fā)電機(jī)開始工作之前檢測的電池電壓，和在發(fā)電機(jī)開始工作之后檢測的充電電流之一，確定電池的退化程度的退化確定部分。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種裝備在機(jī)動車輛中的電源的控制方法，所述車輛包括發(fā)動機(jī)，起動發(fā)動機(jī)的起動器，儲備供給起動器的電力的電池，和發(fā)動機(jī)驅(qū)動的產(chǎn)生對電池充電的電力的發(fā)電機(jī)，所述控制方法包括以電池電壓的形式，檢測電池的端電壓；檢測借助發(fā)電機(jī)流入電池中的充電電流；和至少根據(jù)接通電源之后，發(fā)電機(jī)開始工作之前檢測的電池電壓，和在發(fā)電機(jī)開始工作之后檢測的充電電流之一，確定電池的退化程度。
本發(fā)明的上述概述不必描述所有必要特征，從而本發(fā)明也可以是這些所述特征的子組合。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中的車輛裝備電源的控制設(shè)備的方框圖。
圖2是圖1中所示優(yōu)選實(shí)施例中的車輛裝備電源的控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
圖3是圖2中所示控制設(shè)備中的發(fā)電控制程序的流程圖。
圖4是圖2中所示控制設(shè)備執(zhí)行的退化診斷例程的流程圖。
圖5是表示閾電壓Vs的圖。
圖6是圖2中所示控制設(shè)備執(zhí)行的診斷確定例程的流程圖。
圖7A、7B和7C整體表示代表電池電壓Vs和充放電電流Ic的定時(shí)圖。
圖8是表示根據(jù)本發(fā)明的控制設(shè)備的另一優(yōu)選實(shí)施例中的另一診斷例程的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖，以便更好地理解本發(fā)明。
圖1和2表示根據(jù)本發(fā)明的車輛電源控制設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施例中的車輛裝備電源(或者簡稱為電源)的結(jié)構(gòu)。電源1由用于裝備在車輛中的各種電氣部件102和111～113的電源構(gòu)成。發(fā)動機(jī)(發(fā)動機(jī)機(jī)體)101構(gòu)成該機(jī)動車輛的驅(qū)動源。在發(fā)動機(jī)1中，安裝起動器102，作為在發(fā)動機(jī)101的起動過程中實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)起動的起動電機(jī)。另外，在發(fā)動機(jī)1中安裝交流發(fā)電機(jī)103，作為利用發(fā)動機(jī)1的動力工作的發(fā)電機(jī)。交流發(fā)電機(jī)103響應(yīng)來自控制單元201(下面稱為C/U)的命令信號工作，并根據(jù)所述命令信號，產(chǎn)生電力。電池104(BATT)是可充放電的，并儲備交流發(fā)電機(jī)103產(chǎn)生的電力。交流發(fā)電機(jī)103產(chǎn)生的電力和電池104的放電電力被提供給起動器102和其它電氣部件111～113。所述其它電氣部件包括車頭燈111，車輛空調(diào)器的壓縮機(jī)112，和除霧器113。
控制單元201接收檢測發(fā)動機(jī)1的冷卻液溫度Tw的冷卻液溫度傳感器301和檢測電池104的電解液溫度Te的電解液溫度傳感器302的檢測信號，和檢測電池104的充放電電流Ic的電流傳感器303的檢測信號(參見圖2)。控制單元201與電池104連接，并具有檢測電池104的端電壓(即，電池電壓)Vb的功能。另外，控制單元201接收來自起動開關(guān)304的起動開關(guān)信號SWstr，和來自點(diǎn)火開關(guān)305的點(diǎn)火開關(guān)信號SWign。控制單元201根據(jù)接收的檢測信號，控制交流發(fā)電機(jī)103的發(fā)電工作。即，控制單元(C/U)201檢測電池104的充電狀態(tài)SOC(充電狀態(tài))，根據(jù)檢測的SOC控制交流發(fā)電機(jī)103產(chǎn)生的電力，并把交流發(fā)電機(jī)103產(chǎn)生的電力和電池104的放電電力提供給電氣部件102和111～113。另外，控制單元201把交流發(fā)電機(jī)103產(chǎn)生的電力充入電池104中，并控制電池104的充電狀態(tài)為預(yù)定水平。
下面，參考流程圖說明控制單元201的操作。本實(shí)施例中，控制單元201根據(jù)電池104的充電狀態(tài)，改變交流發(fā)電機(jī)103產(chǎn)生的電力，診斷電池104的退化，并根據(jù)電池104的充電狀態(tài)，改變交流發(fā)電機(jī)103產(chǎn)生的電力。圖3表示了發(fā)電控制例程的流程圖。在接通點(diǎn)火開關(guān)之后，持續(xù)每個(gè)預(yù)定時(shí)間執(zhí)行該例程。
即，在步驟S101，控制單元201確定退化確定(判斷)標(biāo)記Fjdg是否為0。如果該標(biāo)記為0(是)，那么例程進(jìn)入步驟S102。如果在步驟S101，該標(biāo)記不為0，那么例程進(jìn)入步驟S103。退化確定標(biāo)記Fjdg一般被設(shè)置成0。但是，如后所述，當(dāng)控制單元201確定電池104的退化程度已達(dá)到預(yù)定水平，那么標(biāo)記Fjdg被設(shè)置成“1”。在步驟S102，控制單元201把電池104的充電狀態(tài)的目標(biāo)水平tSOC設(shè)置成預(yù)定值tSOCi。
在步驟S103，電池104的充電狀態(tài)的目標(biāo)水平tSOC被設(shè)置成從tSOC中減去預(yù)定值a得到的值。電池104的退化提前。此時(shí)，由于電池104的充電容量被降低，因此依據(jù)充電容量的降低，減小目標(biāo)水平tSOC，以便防止過充電。在步驟S104，控制單元201檢測電池104的充電狀態(tài)(SOC充電狀態(tài))。充電狀態(tài)(SOC)是電池104的充放電電流Ic(在充電期間，該值為正，在放電期間，該值為負(fù))的累加值，并且近似于計(jì)算的累加值∑Ic。
在步驟S105，控制單元201確定檢測的SOC是否達(dá)到目標(biāo)水平tSOC。如果控制單元201確定檢測的SOC已達(dá)到目標(biāo)水平tSOC，那么例程進(jìn)入步驟107。如果在步驟S105，確定檢測的SOC未達(dá)到目標(biāo)水平tSOC(否)，那么例程進(jìn)入步驟S106。在步驟S106，控制單元201確定電池104的充電狀態(tài)未達(dá)到目標(biāo)水平tSOC，必須充電，并把交流發(fā)電機(jī)103的產(chǎn)生電壓Vg設(shè)置成較大的預(yù)定值tVgh。
在步驟S107，電池104的充電狀態(tài)已到達(dá)目標(biāo)水平tSOC。從而，交流發(fā)電機(jī)103的產(chǎn)生電壓Vg被設(shè)置成小于tVgh的預(yù)定值tVg1，并把電池104的放電電力主要提供給電氣部件102、111～113的電源。注意根據(jù)電負(fù)載的數(shù)量(根據(jù)任意一個(gè)或多個(gè)電氣部件的工作狀態(tài))，增大或減小預(yù)定值tVgh和tVg1。
圖4是退化診斷例程的流程圖。在接通點(diǎn)火開關(guān)之后，持續(xù)每個(gè)預(yù)定時(shí)間執(zhí)行該例程。在步驟S201，控制單元201確定起動器開關(guān)信號SWstr是否變成“1”。如果起動器開關(guān)信號SWstr變成“1”，那么接通起動開關(guān)，例程進(jìn)入步驟S202。如果起動器開關(guān)信號SWstr未變成“1”，那么結(jié)束本例程。注意在本實(shí)施例中，作為確定是起動時(shí)間還是在起動之后的一種簡單方法，參考起動開關(guān)信號SWstr的值。根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne，控制單元201確定完全燃燒是否結(jié)束，并且根據(jù)該確定的結(jié)果，控制單元201可確定是否處于起動過程中。在步驟S202，控制單元201檢測電壓確定值Vj。后面參考圖7A～7C，說明電壓確定值Vj。圖7A～7C表示發(fā)動機(jī)1的起動過程中，電池電壓Vb和充放電電流Ic的變化。
當(dāng)接通點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，電池電壓Vb首先被降低(時(shí)間t1)。作為包括控制單元201在內(nèi)的各種控制單元的電力，電池104的放電電力被消耗。當(dāng)接通起動開關(guān)時(shí)，借助起動器102開始起動(時(shí)間t2)。產(chǎn)生從電池104發(fā)生的大電流放電，從而電池電壓Vb大大降低。和發(fā)動機(jī)1的完全燃燒一起，當(dāng)收到歸因于大電流放電的電池的充電狀態(tài)(SOC)時(shí)，交流發(fā)電機(jī)103開始發(fā)電。交流發(fā)電機(jī)103產(chǎn)生的電力對電池104充電。之后，充放電電流Ic達(dá)到最高點(diǎn)，并由于充電狀態(tài)SOC的恢復(fù)被降低。
本實(shí)施例中，起動過程中，電池電壓Vb的最小值(下面稱為電壓最小值)被用作電壓確定值Vj。在步驟S204，控制單元201設(shè)置閾值Vs。閾值Vs搜索根據(jù)冷卻液溫度Tw和電解液溫度Te分配Vs的圖(圖5中所示)。當(dāng)Tw較低，并且Te較低時(shí)，Vs被設(shè)置成較小的值。當(dāng)冷卻液溫度較低時(shí)，發(fā)動機(jī)1內(nèi)的滑動摩擦較大。和高的冷卻液溫度相比，起動引起的電池電壓Vb的降低較大。另外，當(dāng)電解液溫度較低時(shí)，電池104的內(nèi)阻較大，和高的電解液溫度相比，電池104的輸出較小。
在步驟S205，控制單元201確定檢測的Vj是否等于或小于設(shè)置的Vs。如果在步驟S205，Vj等于或小于Vs(是)，那么例程進(jìn)入步驟S206。如果在步驟S205，Vj大于Vs(否)，那么例程進(jìn)入步驟S207。作為電池電壓Vb的一個(gè)特征，當(dāng)退化變得提前時(shí)，由大電流放電引起的電池電壓104的降低變大。從而，當(dāng)電壓最小值Vm等于或小于閾值Vs時(shí)，控制單元201能夠確定電池104的退化程度已達(dá)到預(yù)定水平。
在步驟S206，退化確定標(biāo)記Fjdg被設(shè)置為“1”。在步驟S207，退化確定標(biāo)記Fjdg被重置為“0”。在步驟S208，結(jié)束確定標(biāo)記Pend被設(shè)置為“1”。注意當(dāng)在后續(xù)的診斷確定例程，進(jìn)行關(guān)于退化的最終確定時(shí)，結(jié)束確定標(biāo)記Fend被轉(zhuǎn)變?yōu)?。
注意在本實(shí)施例中，起動過程中的電壓最小值Vm被用作電壓確定值Vj。代替采用起動過程中的電壓最小值Vm作為電壓確定值Vj，在起動過程中(簡單地說，當(dāng)接通起動開關(guān)時(shí))，累加電池電壓Vb，可采用電池電壓Vb的計(jì)算的累加值∑V或平均值A(chǔ)VEv(＝∑V/Δt1)。比較計(jì)算的∑V或平均值A(chǔ)VEv和對應(yīng)的閾值。如果∑V或平均值A(chǔ)VEv等于或小于閾值，那么控制單元201確定退化程度已達(dá)到預(yù)定水平。
圖6表示診斷確定例程的流程圖。從接通點(diǎn)火開關(guān)之后的每個(gè)預(yù)定時(shí)間執(zhí)行該例程。在步驟S301，控制單元201確定起動開關(guān)信號SWstr是否為“0”。如果在步驟S301，起動開關(guān)信號SWstr為“0”(是)，那么例程進(jìn)入步驟S302。如果在步驟S301，起動開關(guān)信號SWstr不為“0”(否)，那么結(jié)束該例程。在步驟S302，控制單元201確定結(jié)束確定標(biāo)記Fend是否為“1”。如果該標(biāo)記狀態(tài)為“1”，那么控制單元201確定退化的確定在退化診斷例程被終止，并且起動被終止，例程進(jìn)入步驟S303。如果不為“1”，那么結(jié)束該例程。
在步驟S303，控制單元201檢測電氣部件的工作狀態(tài)(即，電負(fù)載的大小)，并確定檢測的電負(fù)載的大小是否小于預(yù)定值。如果在步驟S303，電負(fù)載的大小小于預(yù)定值(是)，那么例程進(jìn)入步驟S304。如果在步驟S303，電負(fù)載的大小等于或大于預(yù)定值(否)，那么結(jié)束該例程。當(dāng)電負(fù)載的大小較大時(shí)，除了起動之外，所述電負(fù)載也會導(dǎo)致起動過程中電池電壓Vb的降低。存在確定發(fā)生錯(cuò)誤的可能性。
在步驟S304，控制單元201讀取充放電電流Ic。在步驟S305，控制單元201檢測電流確定值Ij。本實(shí)施例中，起動之后充放電電流Ic的最大值Ip被用作電流確定值Ij(參見圖7A～7C)。在下一步驟S306，控制單元201設(shè)置閾電流Is。閾電流Is可以是一個(gè)常數(shù)。
在步驟S307，控制單元307確定檢測到的Ij是否等于或小于設(shè)置的Is。如果Ij等于或小于設(shè)置的Is(是)，那么例程進(jìn)入步驟S309。如果Ij大于Is(否)，那么例程進(jìn)入步驟S308。在電池的退化提前的狀態(tài)下，電池104的內(nèi)阻增大。從而，使當(dāng)交流發(fā)電機(jī)103產(chǎn)生的電力恒定時(shí)的充放電電流Ic(具體地說，充電電流)較小。于是，如果電流確定值Ij(即，電流最大值Ip)等于或小于閾電流Is，那么控制單元201能夠足夠可靠地確定起動期間，電池電壓Vb的極大下降是由電池104的退化導(dǎo)致的。另一方面，即使在電池104的退化不是如此提前的狀態(tài)下，當(dāng)電池104的充電狀態(tài)(SOC)較低時(shí)，電動勢E0也被降低。從而，電壓確定值Vj，例如電壓最小值Vm被降低，以致確定發(fā)生退化(參見步驟S206)。當(dāng)電池的充電狀態(tài)SOC較低時(shí)，和高的充電狀態(tài)相比，開始發(fā)電之后的充放電電流Ic被增大。從而，如果控制單元確定電流確定值Vj大于閾電流Is，那么能夠防止由充電狀態(tài)SOC的降低引起的退化的錯(cuò)誤確定。
在步驟S308，控制單元201把退化確定標(biāo)記Fjdg設(shè)置成“0”。在步驟S309，控制單元201把結(jié)束確定標(biāo)記Fend設(shè)置成“0”。注意在本實(shí)施例中，起動之后的電流最大值Ip被用作電流確定值Ij。代替采用電流最大值Ip作為電流確定值Ij，可以累加起動之后的一段預(yù)定時(shí)間(簡單地說，從關(guān)閉起動開關(guān)開始的一段預(yù)定時(shí)間)Δt2內(nèi)的充放電電流Ic，并把充放電電流的計(jì)算的累加值∑I或平均值A(chǔ)VEi(＝∑I/Δt2)用作電流確定值Ij。比較計(jì)算的∑I或AVEi和它們各自的閾值。如果∑I或AVEi大于對應(yīng)的閾值，那么控制單元201可把退化確定標(biāo)記Fjdg設(shè)置成0(步驟S308)。
在本實(shí)施例中，圖2的流程圖中的步驟S202構(gòu)成電池電壓檢測裝置(部分)，圖6中所示流程圖中的步驟S304構(gòu)成充電狀態(tài)檢測裝置(部分)，圖4和6中所示的整個(gè)流程圖(除了步驟S202、S303和S304之外)構(gòu)成退化確定裝置(部分)，圖6中所示流程圖中的步驟S303構(gòu)成確定禁止裝置(部分)，圖3中所述流程圖中的步驟S104構(gòu)成充電狀態(tài)檢測裝置(部分)，除步驟S104之外的所有步驟構(gòu)成充電狀態(tài)控制裝置(部分)。
在上述實(shí)施例中，能夠獲得下述優(yōu)點(diǎn)。即，根據(jù)電池電壓Vb和充放電電流Ic，檢測電壓確定值Vj和電流確定值Ij，并根據(jù)檢測到的Vj和Ij，診斷電池104的退化。于是，不必檢測電池104的電動勢E0。另外，廉價(jià)的傳感器303能夠檢測充放電電流Ic。雖然傳感器303是便宜的傳感器，不過仍然能夠非常準(zhǔn)確地診斷電池104的退化。
另外，本實(shí)施例中，高度準(zhǔn)確地進(jìn)行的診斷的結(jié)果反映在電池104的充電狀態(tài)的控制上。當(dāng)電池104的退化提前時(shí)，充電狀態(tài)下的目標(biāo)水平tSOC被設(shè)置成被降低。從而能夠防止過充電，能夠避免交流發(fā)電機(jī)103的浪費(fèi)性發(fā)電，能夠節(jié)省發(fā)動機(jī)1的燃油消耗。
圖8表示根據(jù)本發(fā)明的控制設(shè)備的另一優(yōu)選實(shí)施例中的退化確定例程的流程圖。
在接通點(diǎn)火開關(guān)之后，持續(xù)每個(gè)預(yù)定時(shí)間執(zhí)行該例程。在步驟S401，控制單元201確定起動開關(guān)信號SWstr是否變成“1”。如果SWstr為“1”(是)，那么例程進(jìn)入步驟S402。如果SWstr不是“1”(否)，那么結(jié)束該例程。在步驟S402，控制單元201讀取電池電壓Vb。在步驟S403，控制單元201檢測起動期間電池電壓Vb的最小值，即電壓最小值Vm。
在步驟S404，控制單元201讀取電壓保存值MAX，并確定檢測到的Vm是否等于或小于從讀取的MAX中減去預(yù)定值b獲得的值(＝MAX-b)。如果在步驟S404，Vm等于或小于MAX-b，那么例程進(jìn)入步驟S405。如果在步驟S404，Vm大于MAX-b，那么例程進(jìn)入步驟S406。電壓保存值MAX是直到在先例程為止，在步驟S403檢測到的電壓最小值Vb的最大值，并被保存在控制單元201的存儲器內(nèi)。預(yù)定值b具有和上述閾值Vs相反的特性，從而，當(dāng)冷卻液溫度Tw升高，并且電解液溫度Te升高時(shí)，預(yù)定值b被設(shè)置成變小，以致相減值MAX-b具有和閾值Vs相同的特性。
在步驟S405，控制單元201把退化確定標(biāo)記Fjdg設(shè)置成“1”。在步驟S406，控制單元201把退化確定標(biāo)記Fjdg重置為“0”。在下一步驟S407，控制單元201確定當(dāng)前檢測的Vm是否等于或小于讀取的MAX。如果在步驟S407，Vm等于或小于MAX(是)，那么例程進(jìn)入步驟S409。如果在步驟S407，Vm大于MAX(否)，那么例程進(jìn)入步驟S408。在步驟S408，控制單元201把存儲器保存的MAX更新為當(dāng)前檢測到的Vm(MAX＝Vm)。
在步驟S409，控制單元201把結(jié)束確定標(biāo)記Fend設(shè)置成“1”，并結(jié)束該例程的退化診斷。注意診斷確定例程可和圖6相同。本實(shí)施例中，圖8中所示流程圖的步驟S402構(gòu)成電池電壓檢測裝置(部分)，圖8和6中所示的整個(gè)流程圖(除步驟S402、S303和S304之外)構(gòu)成退化確定裝置(部分)。
根據(jù)該另一實(shí)施例，除了在前一實(shí)施例中描述的那些優(yōu)點(diǎn)之外，還能夠獲得下述優(yōu)點(diǎn)。即，在所述另一實(shí)施例中，直到先前檢測值為止的電壓最小值Vm的最大值被保存為電壓保存值MAX，比較當(dāng)前檢測的電壓最小值Vm與電壓保存值MAX，以便診斷電池104的退化。難以根據(jù)發(fā)動機(jī)101內(nèi)的滑動摩擦的個(gè)體差異，電池104的容量和起動器102的特性，唯一地設(shè)置閾值Vs。閾值Vs必須被設(shè)置成具有一定余量的值。但是，由于電壓保存值MAX被保持，并且增加了閾值(＝MAX-b)的學(xué)習(xí)功能，因此余量的設(shè)置是不必要的。從而，能夠準(zhǔn)確地診斷電池104的退化。
注意除了起動期間的電壓最小值之外，在接通點(diǎn)火開關(guān)時(shí)的時(shí)間點(diǎn)的電池電壓Vb1也可被用作電壓確定值Vj，如圖7A～7C所示。如果電池電壓Vb1等于或小于預(yù)定值，那么控制單元確定電池104的退化程度已達(dá)到預(yù)定水平。隨后，如上所述，說明了采用交流發(fā)電機(jī)103作為發(fā)電機(jī)的情況。在混合車輛中，具有與發(fā)動機(jī)曲軸連接的旋轉(zhuǎn)軸的電動機(jī)可被用作發(fā)電機(jī)。該電動機(jī)可被用作發(fā)動機(jī)101的起動器。注意電池的退化程度已達(dá)到預(yù)定水平的含義與電池需要恰當(dāng)充電的含義相同。
日本專利申請No.2003-362774(于2003年10月23日在日本提出申請)的整個(gè)內(nèi)容作為參考包含于此。本發(fā)明的范圍由下述權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種裝備在機(jī)動車輛中的電源的控制設(shè)備，所述車輛包括發(fā)動機(jī)，起動發(fā)動機(jī)的起動器，儲備供給起動器的電力的電池，和發(fā)動機(jī)驅(qū)動的、產(chǎn)生對電池充電的電力的發(fā)電機(jī)，所述控制設(shè)備包括以電池電壓的形式，檢測電池的端電壓的電池電壓檢測部分；檢測借助發(fā)電機(jī)流入電池中的充電電流的充電電流檢測部分；和至少根據(jù)接通電源之后發(fā)電機(jī)開始工作之前檢測的電池電壓，和在發(fā)電機(jī)開始工作之后檢測的充電電流之一，確定電池的退化程度的退化確定部分。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝備在機(jī)動車輛中的電源的控制設(shè)備，其中退化確定部分根據(jù)起動發(fā)動機(jī)期間檢測的電池電壓，和起動發(fā)動機(jī)之后檢測的充電電流，確定電池的退化程度。
3.按照權(quán)利要求2所述的裝備在機(jī)動車輛中的電源的控制設(shè)備，其中當(dāng)檢測到發(fā)動機(jī)起動過程中電池電壓的最小值，并且當(dāng)確定檢測到的最小值等于或小于預(yù)定值時(shí)，退化確定部分確定退化程度已達(dá)到預(yù)定水平。
4.按照權(quán)利要求2所述的裝備在機(jī)動車輛中的電源的控制設(shè)備，其中退化確定部分檢測起動期間電池電壓的最小值，保存以前測量的電池電壓的最小值中的最大值，并且當(dāng)保存的最大值和當(dāng)前檢測的電池電壓之間的差值等于或高于預(yù)定值時(shí)，確定退化程度已達(dá)到預(yù)定水平。
5.按照權(quán)利要求2所述的裝備在機(jī)動車輛中的電源的控制設(shè)備，其中當(dāng)持續(xù)預(yù)定一段時(shí)間累加起動期間的電池電壓，并且電池電壓的計(jì)算的累加值或者平均值等于或小于預(yù)定值時(shí)，退化確定部分確定退化程度已達(dá)到預(yù)定水平。
6.按照權(quán)利要求1所述的裝備在機(jī)動車輛中的電源的控制設(shè)備，其中當(dāng)在發(fā)動機(jī)起動之前，在接通電源之后檢測的電池電壓等于或小于預(yù)定值時(shí)，退化確定部分確定退化程度已達(dá)到預(yù)定水平。
7.按照權(quán)利要求3所述的裝備在機(jī)動車輛中的電源的控制設(shè)備，其中控制設(shè)備還包括檢測發(fā)動機(jī)冷卻液的冷卻液溫度的冷卻液溫度檢測部分，退化確定部分根據(jù)檢測的冷卻液溫度修改預(yù)定值。
8.按照權(quán)利要求3所述的裝備在機(jī)動車輛中的電源的控制設(shè)備，其中控制設(shè)備還包括檢測電池電解液溫度的電解液溫度檢測部分，退化確定部分根據(jù)檢測的電解液溫度修改預(yù)定值。
9.按照權(quán)利要求2所述的裝備在機(jī)動車輛中的電源的控制設(shè)備，其中退化確定部分檢測起動之后充電電流的最大值，并且當(dāng)檢測的最大值等于或小于預(yù)定值時(shí)，確定退化程度已達(dá)到預(yù)定水平。
10.按照權(quán)利要求2所述的裝備在機(jī)動車輛中的電源的控制設(shè)備，其中退化確定部分檢測起動之后的充電電流，累加預(yù)定一段時(shí)間內(nèi)檢測到的充電電流，并且當(dāng)充電電流的計(jì)算的累加值或平均值等于或小于預(yù)定值時(shí)，確定電池的退化程度已達(dá)到預(yù)定水平。
11.按照權(quán)利要求1所述的裝備在機(jī)動車輛中的電源的控制設(shè)備，其中控制設(shè)備安裝在具有除了起動器之外以電池為電源的其它電氣部件的機(jī)動車輛中，并且還包括根據(jù)電氣部件的工作狀態(tài)檢測電池負(fù)載的負(fù)載檢測部分，和當(dāng)檢測到的負(fù)載等于或大于預(yù)定值時(shí)，禁止退化確定部分確定退化的電池確定禁止部分。
12.按照權(quán)利要求1所述的裝備在機(jī)動車輛中的電源的控制設(shè)備，其中控制設(shè)備還包括檢測電池的充電狀態(tài)的充電狀態(tài)檢測部分；和以與檢測的充電狀態(tài)一致的產(chǎn)生電力操縱發(fā)電機(jī)，并把電池的充電狀態(tài)控制到預(yù)定水平的充電狀態(tài)控制部分，充電狀態(tài)控制部分根據(jù)電池的退化程度，改變產(chǎn)生的電力。
13.按照權(quán)利要求7所述的裝備在機(jī)動車輛中的電源的控制設(shè)備，其中當(dāng)檢測到的冷卻液的溫度變低時(shí)，預(yù)定值變小。
14.按照權(quán)利要求8所述的裝備在機(jī)動車輛中的電源的控制設(shè)備，其中當(dāng)檢測到的電池電解液的溫度變低時(shí)，預(yù)定值變小。
15.按照權(quán)利要求9所述的裝備在機(jī)動車輛中的電源的控制設(shè)備，其中預(yù)定值(Is)是常數(shù)。
16.按照權(quán)利要求5所述的裝備在機(jī)動車輛中的電源的控制設(shè)備，其中根據(jù)發(fā)動機(jī)冷卻液溫度和電池電解液溫度，改變預(yù)定值(Vs)。
17.按照權(quán)利要求12所述的裝備在機(jī)動車輛中的電源的控制設(shè)備，其中當(dāng)退化確定部分確定電池的退化程度已達(dá)到預(yù)定水平時(shí)電池的目標(biāo)充電狀態(tài)小于當(dāng)退化確定部分確定電池的退化程度未達(dá)到預(yù)定水平時(shí)電池的目標(biāo)充電狀態(tài)。
18.按照權(quán)利要求17所述的裝備在機(jī)動車輛中的電源的控制設(shè)備，其中控制設(shè)備還包括確定檢測到的電池的充電狀態(tài)是否等于或大于電池的目標(biāo)充電狀態(tài)的充電狀態(tài)確定部分，并且其中當(dāng)充電狀態(tài)確定部分確定檢測到的電池的充電狀態(tài)等于或大于目標(biāo)充電狀態(tài)時(shí)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓，小于當(dāng)充電狀態(tài)確定部分確定檢測到的電池的充電狀態(tài)小于目標(biāo)充電狀態(tài)時(shí)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓。
19.一種裝備在機(jī)動車輛中的電源的控制設(shè)備，所述車輛包括發(fā)動機(jī)，起動發(fā)動機(jī)的起動器，儲備供給起動器的電力的電池，和發(fā)動機(jī)驅(qū)動的、產(chǎn)生對電池充電的電力的發(fā)電機(jī)，所述控制設(shè)備包括以電池電壓的形式，檢測電池的端電壓的電池電壓檢測裝置；檢測借助發(fā)電機(jī)流入電池中的充電電流的充電電流檢測裝置；和至少根據(jù)接通電源之后、發(fā)電機(jī)開始工作之前檢測的電池電壓，和在發(fā)電機(jī)開始工作之后檢測的充電電流之一，確定電池的退化程度的退化確定裝置。
20.一種裝備在機(jī)動車輛中的電源的控制方法，所述車輛包括發(fā)動機(jī)，起動發(fā)動機(jī)的起動器，儲備供給起動器的電力的電池，和發(fā)動機(jī)驅(qū)動的，產(chǎn)生對電池充電的電力的發(fā)電機(jī)，所述控制方法包括以電池電壓的形式，檢測電池的端電壓；檢測借助發(fā)電機(jī)流入電池中的充電電流；和至少根據(jù)接通電源之后、發(fā)電機(jī)開始工作之前檢測的電池電壓，和在發(fā)電機(jī)開始工作之后檢測的充電電流之一，確定電池的退化程度。
全文摘要
在用于裝備在機(jī)動車輛中的電源的控制設(shè)備和方法中，所述車輛包括發(fā)動機(jī)，起動發(fā)動機(jī)的起動器，儲備供給起動器的電力的電池，和發(fā)動機(jī)驅(qū)動的，產(chǎn)生對電池充電的電力的發(fā)電機(jī)，以電池電壓的形式，檢測電池的端電壓，檢測借助發(fā)電機(jī)，流入電池中的充電電流，和至少根據(jù)接通電源之后，發(fā)電機(jī)開始工作之前檢測的電池電壓，和在發(fā)電機(jī)開始工作之后檢測的充電電流之一，確定電池的退化程度。
文檔編號F02D29/06GK1609430SQ20041008700
公開日2005年4月27日 申請日期2004年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月23日
發(fā)明者久保麻巳, 池田貞文 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社