特許 5722205 ブラシ寿命判定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5722205

(24)【登録日】2015年4月3日

(45)【発行日】2015年5月20日

(54)【発明の名称】ブラシ寿命判定装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 7/06 20060101AFI20150430BHJP

【ＦＩ】

   H02P7/06 G

【請求項の数】8

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2011-275274(P2011-275274)

(22)【出願日】2011年12月16日

(65)【公開番号】特開2013-126345(P2013-126345A)

(43)【公開日】2013年6月24日

【審査請求日】2014年2月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003908

【氏名又は名称】ＵＤトラックス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100072718

【弁理士】

【氏名又は名称】古谷 史旺

(74)【代理人】

【識別番号】100116001

【弁理士】

【氏名又は名称】森 俊秀

(72)【発明者】

【氏名】栗原 正広

(72)【発明者】

【氏名】鴨田 祐二

【審査官】 マキロイ 寛済

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２４８８７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１９７５９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｐ ７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンと、
ブラシを備える前記エンジンのスタータと、
前記エンジンのクランク回転数を取得するクランク回転数取得部と、
ブラシ寿命時の前記クランク回転数を示す閾値を記憶する第１記憶部と、
前記クランク回転数が前記閾値を下回るか否かで前記ブラシの寿命を判定する判定部と、
前記スタータの電圧を取得する電圧取得部と、
を備え、
前記判定部は、前記クランク回転数が前記閾値を下回り、かつ前記電圧が所定の電圧よりも低下している場合には、前記ブラシの寿命の判定結果を補正する
ことを特徴とするブラシ寿命判定装置。

【請求項2】

請求項１に記載のブラシ寿命判定装置において、
前記エンジンのエンジンルームの温度を取得する温度取得部をさらに備え、
前記第１記憶部は、前記温度に応じた複数の前記閾値を記憶し、
前記判定部は、前記温度に応じて異なる前記閾値で前記ブラシの寿命を判定する
ことを特徴とするブラシ寿命判定装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載のブラシ寿命判定装置において、
前記エンジンのフライホイール回転数を取得するフライホイール回転数取得部と、
前記エンジンの始動時に前記フライホイール回転数が上がらないときはギアのかみ合いミスをカウントするカウント部と、
所定期間における前記かみ合いミスの回数を積算して記憶する第２記憶部と、をさらに備え、
前記判定部は、前記かみ合いミスの積算回数が所定の回数よりも増加している場合には、前記ブラシの寿命の判定結果を補正する
ことを特徴とするブラシ判定装置。

【請求項4】

請求項３に記載のブラシ寿命判定装置において、
前記判定部は、前記クランク回転数が前記閾値を下回らないが低下しており、かつ前記かみ合いミスの積算回数が所定の回数よりも増加している場合には、前記ブラシの寿命の判定結果を補正する
ことを特徴とするブラシ判定装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のブラシ寿命判定装置において、
オイルグレードの入力を受け付けるオイルグレード入力部をさらに備え、
前記第１記憶部は、前記オイルグレードに応じた複数の前記閾値を記憶し、
前記判定部は、前記オイルグレードに応じて異なる前記閾値で前記ブラシの寿命を判定する
ことを特徴とするブラシ寿命判定装置。

【請求項6】

請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のブラシ寿命判定装置において、
前記判定結果を出力する出力部をさらに備える
ことを特徴とするブラシ寿命判定装置。

【請求項7】

エンジンと、
ブラシを備える前記エンジンのスタータと、
前記エンジンのクランク回転数を取得するクランク回転数取得部と、
ブラシ寿命時の前記クランク回転数を示す閾値を記憶する第１記憶部と、
前記クランク回転数が前記閾値を下回るか否かで前記ブラシの寿命を判定する判定部と、
前記エンジンのフライホイール回転数を取得するフライホイール回転数取得部と、
前記エンジンの始動時に前記フライホイール回転数が上がらないときはギアのかみ合いミスをカウントするカウント部と、
所定期間における前記かみ合いミスの回数を積算して記憶する第２記憶部と、
を備え、
前記判定部は、前記かみ合いミスの積算回数が所定の回数よりも増加している場合には、前記ブラシの寿命の判定結果を補正する
ことを特徴とするブラシ判定装置。

【請求項8】

エンジンと、
ブラシを備える前記エンジンのスタータと、
前記エンジンのクランク回転数を取得するクランク回転数取得部と、
ブラシ寿命時の前記クランク回転数を示す閾値を記憶する第１記憶部と、
前記クランク回転数が前記閾値を下回るか否かで前記ブラシの寿命を判定する判定部と、
オイルグレードの入力を受け付けるオイルグレード入力部と、
を備え、
前記第１記憶部は、前記オイルグレードに応じた複数の前記閾値を記憶し、
前記判定部は、前記オイルグレードに応じて異なる前記閾値で前記ブラシの寿命を判定する
ことを特徴とするブラシ寿命判定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ブラシ寿命判定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、例えばエンジンのスタータ等に用いられる電動機のブラシは、電動機を予め決められた回数始動した場合や予め決められた期間使用し続けた場合にその寿命と判定されていた（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１０−０９４２８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のブラシ寿命の判定方法では、実際には寿命となっていないにもかかわらず、ブラシが寿命と判定されてしまう場合がある。このため、上記の判定結果に従うユーザは、実際の寿命より前にブラシを交換している場合がある。また、経験によってブラシの交換時期を決めるユーザもいるが、この場合、安全をみて実際の寿命より遥かに前にブラシを交換している場合や、寿命の時期を超えたスタータの使用により電動機等を故障させてしまう場合がある。

【0005】

上記事情に鑑み、ブラシの実際の寿命をより適切に判定する手段を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一の態様のブラシ寿命判定装置は、エンジンと、エンジンのスタータと、クランク回転数取得部と、第１記憶部と、判定部と、電圧取得部と、を備える。エンジンのスタータは、ブラシを備える。クランク回転数取得部は、エンジンのクランク回転数を取得する。第１記憶部は、ブラシ寿命時のクランク回転数を示す閾値を記憶する。判定部は、クランク回転数が閾値を下回るか否かでブラシの寿命を判定する。電圧取得部は、スタータの電圧を取得する。また、判定部は、クランク回転数が閾値を下回り、かつ電圧が所定の電圧よりも低下している場合には、ブラシの寿命の判定結果を補正する。

【0008】

一の態様のブラシ寿命判定装置において、温度取得部をさらに備えてもよい。温度取得部は、エンジンの温度を取得してもよい。第１記憶部は、温度に応じた複数の閾値を記憶してもよい。判定部は、温度に応じて異なる閾値でブラシの寿命を判定してもよい。

【0009】

一の態様のブラシ寿命判定装置において、フライホイール回転数取得部と、カウント部と、第２記憶部と、をさらに備えてもよい。フライホイール回転数取得部は、エンジンのフライホイール回転数を取得してもよい。カウント部は、エンジンの始動時にフライホイール回転数が上がらないときはギアのかみ合いミスをカウントしてもよい。第２記憶部は、所定期間におけるかみ合いミスの回数を積算して記憶してもよい。判定部は、かみ合いミスの積算回数が所定の回数よりも増加している場合には、ブラシの寿命の判定結果を補正してもよい。

【0010】

一の態様のブラシ寿命判定装置において、判定部は、クランク回転数が閾値を下回らないが低下しており、かつかみ合いミスの積算回数が所定の回数よりも増加している場合には、ブラシの寿命の判定結果を補正してもよい
一の態様のブラシ寿命判定装置において、オイルグレード入力部をさらに備えてもよい。オイルグレード入力部は、オイルグレードの入力を受け付けてもよい。第１記憶部は、オイルグレードに応じた複数の閾値を記憶してもよい。判定部は、オイルグレードに応じて異なる閾値でブラシの寿命を判定してもよい。

【0011】

一の態様のブラシ寿命判定装置において、出力部をさらに備えてもよい。出力部は、判
定結果を出力してもよい。
他の一の態様のブラシ寿命判定装置は、エンジンと、エンジンのスタータと、クランク回転数取得部と、第１記憶部と、判定部と、フライホイール回転数取得部と、カウント部と、第２記憶部と、を備える。エンジンのスタータは、ブラシを備える。クランク回転数取得部は、エンジンのクランク回転数を取得する。第１記憶部は、ブラシ寿命時のクランク回転数を示す閾値を記憶する。判定部は、クランク回転数が閾値を下回るか否かでブラシの寿命を判定する。フライホイール回転数取得部は、エンジンのフライホイール回転数を取得する。カウント部は、エンジンの始動時にフライホイール回転数が上がらないときはギアのかみ合いミスをカウントする。第２記憶部は、所定期間におけるかみ合いミスの回数を積算して記憶する。また、判定部は、かみ合いミスの積算回数が所定の回数よりも増加している場合には、ブラシの寿命の判定結果を補正する。
他の一の態様のブラシ寿命判定装置は、エンジンと、エンジンのスタータと、クランク回転数取得部と、第１記憶部と、判定部と、オイルグレード入力部と、を備える。エンジンのスタータは、ブラシを備える。クランク回転数取得部は、エンジンのクランク回転数を取得する。第１記憶部は、ブラシ寿命時のクランク回転数を示す閾値を記憶する。判定部は、クランク回転数が閾値を下回るか否かでブラシの寿命を判定する。オイルグレード入力部は、オイルグレードの入力を受け付ける。また、第１記憶部は、オイルグレードに応じた複数の閾値を記憶する。判定部は、オイルグレードに応じて異なる閾値でブラシの寿命を判定する。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、エンジンのクランク回転数がブラシ寿命時のクランク回転数を示す閾値を下回るか否かでブラシの寿命を判定する。このため、本発明によれば、ブラシの実際の寿命をより適切に判定する手段を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】一の実施形態の構成例を示すブロック図

【図2】一の実施形態の動作例を示すフローチャート

【図3】一の実施形態におけるエンジン始動時のクランク回転数とエンジンの温度との関係例を示す図

【図4】一の実施形態におけるエンジン始動時のクランク回転数と電圧との関係例を示す図

【図5】一の実施形態におけるエンジン始動時のクランク回転数と所定期間におけるギアのかみ合いミスの積算回数との関係例を示す図

【図6】一の実施形態において図２のステップＳ８を省略した場合の動作例を示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0014】

＜一の実施形態の説明＞
以下、図１のブロック図を用いて一の実施形態の構成例を説明する。図１は、一の実施形態の構成例を示すブロック図である。一の実施形態におけるブラシ寿命判定装置は、例えば車両等におけるエンジンのスタータを対象としてブラシの寿命を判定する。

【0015】

図１に示す一の実施形態に係るブラシ寿命判定装置は、エンジン１０と、制御部２０と、クランク回転数取得部２１と、電圧取得部２２と、温度取得部２３と、オイルグレード入力部２４と、第１記憶部２５と、フライホイール回転数取得部２６と、カウント部２７と、第２記憶部２８と、出力部３０と、を備える。制御部２０は、クランク回転数取得部２１と、電圧取得部２２と、温度取得部２３と、オイルグレード入力部２４と、第１記憶部２５と、フライホイール回転数取得部２６と、カウント部２７と、第２記憶部２８と、出力部３０と、それぞれ接続されている。

【0016】

エンジン１０は、例えば車両等のクランクシャフトを回転させて動力を供給する動力源であって、スタータ１１により始動する。スタータ１１は、整流子および回転子（不図示）と、例えば黒鉛等から構成されるブラシ１２を備える。ブラシ１２は、回転する整流子に対してバネ等の付勢手段によって押し当てられながら接触して通電する。ブラシ１２により整流子に電流を流すことで、整流子と一体の回転子を回転させ、この回転子に接続されたエンジン１０のクランクシャフトを回転させる。なお、ブラシ１２が寿命に達するとブラシ１２が摩耗して適正通電不能となり、スタータ１１によるエンジン１０の始動が不能となる。

【0017】

制御部２０は、後述のクランク回転数取得部２１と、電圧取得部２２と、温度取得部２３と、オイルグレード入力部２４と、フライホイール回転数取得部２６とより入力される情報を読み込む。また、制御部２０は、第１記憶部２５に記憶される後述の閾値と、第２記憶部２８に記憶されるかみ合いミスの積算回数とを参照して、上記の入力情報からブラシ１２の寿命を判定する。制御部２０は、判定結果を後述の出力部３０に出力する。

【0018】

クランク回転数取得部２１は、例えばエンジン１０のクランク回転数を取得するセンサであり、取得したクランク回転数を制御部２０に出力する。なお、本明細書でのクランク回転数は、エンジン１０のクランクシャフトの１分間あたりの回転数（ｒｐｍ）であり、クランクシャフトの回転速度を示す。

【0019】

電圧取得部２２は、例えばスタータ１１に接続される電圧計であり、スタータ１１の電圧を常時取得する。電圧取得部２２は、取得した電圧値の情報を制御部２０に出力する。

【0020】

温度取得部２３は、例えばエンジンの温度を取得する温度センサである。エンジンの温度は、例えば冷却水の温度やオイルの温度等から取得することができる。温度取得部２３は、取得した温度の情報を制御部２０に出力する。

【0021】

オイルグレード入力部２４は、例えば運転者の入力に応じてオイルグレードの情報を取得する。オイルグレード入力部２４は、入力を受け付けたオイルグレードの情報を制御部２０に出力する。

【0022】

第１記憶部２５は、例えば不揮発性の記録媒体等から構成され、ブラシ寿命時のクランク回転数を示す閾値を記憶する。上記の閾値は、エンジンの温度と、オイルグレードとの組み合わせに応じて異なる値をとる。そのため、第１記憶部２５は、例えば、エンジンの温度およびオイルグレードの条件と上記条件でのブラシの寿命の閾値との対応関係を記憶する。なお、第１記憶部２５に記憶される閾値は、実験等により予め求められた値である。

【0023】

以下、クランク回転数とブラシの寿命との関係を説明する。一般に、寿命に至る前のブラシを用いてエンジンを始動させる場合、エンジン始動時のクランク回転数に大きな変化は見られない。しかし、ブラシが寿命に近づくと急激にエンジン始動時のクランク回転数は低下する。

【0024】

図３は、エンジン始動時のクランク回転数とエンジンの温度との関係例を示す図である。図３において、縦軸はエンジンのクランク回転数を示し、横軸はエンジンの始動回数を示す。また、図中の４本のラインは、４種類のエンジンの温度におけるクランク回転数とエンジンの始動回数との関係を示す。一番上のラインは、エンジンの温度が高温時（例えば９０度の時）におけるクランク回転数とエンジンの始動回数との関係を示す。以下同様に、２番目のラインは常温時、３番目のラインは低温時、一番下のラインは極低温時（例えば−２５度の時）における上記の関係を示す。図３によれば、各温度において、エンジンの始動回数が一定の回数に達するまではクランク回転数は一定の値を保つが、エンジンの始動回数が一定の回数を超えるとクランク回転数が急激に低下する。

【0025】

図３において、各温度におけるクランク回転数が急激に低下しているときがブラシが寿命に達したときである。このため、第１記憶部２５には、クランク回転数が低下した後のクランク回転数が上記の閾値として記憶されている。但し、図３に示すとおり、エンジンの温度によってクランク回転数の条件がそれぞれ異なるため、第１記憶部２５には、エンジンの温度に応じた複数の閾値が記憶される。例えば、図３では、エンジンの温度が常温の場合はエンジンの始動回数が５０，０００回前後からクランク回転数の低下が見られる。一方、エンジンの温度が高温、低温、極低温の場合には、常温の場合よりもエンジンの始動回数が少ない時点でクランク回転数が低下している。すなわち、エンジンの温度が常温の場合はブラシの寿命が長く、高温の場合や低温の場合はブラシの寿命が短い傾向がある。

【0026】

また、同一のエンジンの温度であってもオイルグレードによってブラシの寿命は異なる傾向にある。特に低温や極低温の場合は、オイルグレードが低いとブラシの寿命が短くなる傾向がある。従って、第１記憶部２５には、オイルグレードに応じて、それぞれ異なる閾値が記憶されている。

【0027】

フライホイール回転数取得部２６は、例えばエンジン１０のフライホイール回転数を取得するセンサであり、取得したフライホイール回転数を制御部２０に出力する。なお、本明細書でのフライホイール回転数は、上記のクランク回転数と同様にエンジン１０の１分間あたりのフライホイール回転数（ｒｐｍ）であり、フライホイールの回転速度を示す。

【0028】

カウント部２７は、エンジン１０の始動時にフライホイール回転数が上がらないときにギアのかみ合いミスをカウントする。一般に、エンジン始動時には、フライホイールのリングギアにピニオンギアがかみ合い、その結果フライホイール回転数が上がっていく。しかし、ギアのかみ合いミスが発生するとスタータ電流は流れる一方、フライホイール回転数が上がらない現象が起きる。このため、例えばエンジン１０を始動してから３秒間フライホイール回転数が上がらなかった場合は、制御部２０はギアのかみ合いミスと判断し、カウント部２７は、かみ合いミスをカウントする。そして、カウント部２７は、上記のかみ合いミスのカウントを第２記憶部２８に出力する。

【0029】

第２記憶部２８は、例えば不揮発性の記録媒体から構成され、カウント部２７より出力される所定期間におけるギアのかみ合いミスの回数を積算して記憶する。第２記憶部２８では、メモリの節約等のため直近の所定期間でのかみ合いミスの回数の積算としてもよい。

【0030】

出力部３０は、例えば車両のインストルメントパネル（インパネ）等に設けられるランプや音声等の公知の出力手段で構成され、制御部２０の判定結果（ブラシ１２の寿命の到来）を運転者に知らせる。

【0031】

次に、図２のフローチャートを用いて一の実施形態の動作例を説明する。図２は、一の実施形態の動作例を示すフローチャートである。図２のフローチャートの処理は、エンジン１０の始動に応じて制御部２０により開始される。

【0032】

ステップＳ１：制御部２０は、温度取得部２３より現在のエンジンの温度の情報を取得する。例えば、制御部２０は、エンジンの温度が９０度（高温）であるとの情報を取得する。

【0033】

ステップＳ２：制御部２０は、オイルグレード入力部２４より現在のオイルグレードの情報を取得する。なお、オイルグレード入力部２４は、事前に運転者等によって入力された情報をそのまま出力してもよい。

【0034】

ステップＳ３：制御部２０は、第１記憶部２５を参照し、現在のエンジンの温度及びオイルグレードに対応するブラシ寿命時のクランク回転数を示す閾値を取得する。例えば、制御部２０は、第１記憶部２５を参照し、現在のオイルグレードにおける現在のエンジンの温度（例えば、高温時）に対応する閾値は２００回転であるとの情報を取得する。

【0035】

ステップＳ４：制御部２０は、クランク回転数取得部２１より現在のエンジン１０のクランク回転数を取得する。

【0036】

ステップＳ５：制御部２０は、電圧取得部２２より、現在のスタータ電圧を取得する。

【0037】

ステップＳ６：制御部２０は、取得したクランク回転数が上記の閾値を下回っているか否かを判定する。クランク回転数が閾値を下回っている場合（Ｙｅｓ側）、制御部２０は処理をステップＳ７に移行させる。一方、クランク回転数が閾値を下回っていない場合（Ｎｏ側）、制御部２０は処理をステップＳ８に移行させる。例えば、現在のオイルグレード及びエンジンの温度（例えば、高温時）におけるクランク回転数の閾値が２００回転であるときに、クランク回転数が２００回転を下回っている場合（Ｙｅｓ側）、制御部２０は処理をステップＳ７に移行させる。一方、クランク回転数が２００回転を下回っていない場合（Ｎｏ側）、制御部２０は処理をステップＳ８に移行させる。

【0038】

ステップＳ７：制御部２０は、取得したスタータ電圧が所定の電圧（電圧閾値）よりも低下しているか否かを判定する。取得したスタータ電圧が所定の電圧よりも低下している場合（Ｙｅｓ側）、制御部２０は処理をステップＳ１１に移行させる。一方、取得したスタータ電圧が所定の電圧よりも低下していない場合（Ｎｏ側）、制御部２０は処理をステップＳ１２に移行させる。

【0039】

ここで、クランク回転数が閾値を下回るときにスタータ電圧を判定するのは、電圧低下に起因するクランク回転数の低下をブラシ寿命と誤判定することを防止するためである。

【0040】

図４は、エンジン始動時のクランク回転数と電圧との関係例を示す図である。図４の縦軸はクランク回転数または電圧を示し、横軸はエンジンの始動回数を示す。図４の一番上のラインは、クランク回転数とエンジンの始動回数との関係を示す。図４の真ん中のラインは、バッテリ電圧とエンジンの始動回数との関係を示す。また、図４の一番下のラインは、スタータ電圧とエンジンの始動回数との関係を示す。なお、図４におけるブラシ寿命時のクランク回転数の閾値は２００回転であるものとする。一の実施形態では、クランク回転数と電圧との関係をクランク回転数とスタータ電圧との関係を用いて説明する。一般に、クランク回転数はスタータ電圧が落ち込むと同時に落ち込む傾向がある。すなわち、この場合は、ブラシが寿命に達したわけではなく、電圧低下の影響を受けてクランク回転数が落ち込んでいるに過ぎない。

【0041】

図４において、エンジンの始動回数が１０，０００回付近においてクランク回転数が閾値である２００回転を下回っている。上述の通り、この場合は、ブラシ１２が寿命に達したわけではなく、電圧低下の影響を受けてクランク回転が低下しているに過ぎない。このような場合は、制御部２０は、取得したスタータ電圧が所定の電圧よりも低下しているとして（Ｙｅｓ側）、処理をステップＳ１１に移行させる。一方、図４において、エンジンの始動回数が５０，０００回付近においてもクランク回転数が閾値である２００回転を下回っている。しかし、この場合のスタータ電圧は２５Ｖを維持しており、スタータ電圧には低下が見られない。この場合は、ブラシ１２が寿命に達したためクランク回転数が閾値を下回っている。このような場合は、制御部２０は、取得したスタータ電圧が所定の電圧よりも低下していないとして（Ｎｏ側）、処理をステップＳ１２に移行させる。

【0042】

ステップＳ８：制御部２０は、クランク回転数が低下しているか否かを判定する。クランク回転数が低下している場合（Ｙｅｓ側）、制御部２０は処理をステップＳ９に移行させる。一方、クランク回転数が低下していない場合（Ｎｏ側）、制御部２０は処理をステップＳ１１に移行させる。

【0043】

ステップＳ９：制御部２０は、第２記憶部２８を参照し、所定期間におけるギアのかみ合いミスの積算回数を取得する。なお、カウント部２７は、エンジン１０の始動時にフライホイール回転数取得部２６が取得するフライホイール回転数が上がらないときはギアのかみ合いミスをカウントする。そして、所定期間におけるカウントの回数は、第２記憶部２８に積算して記憶されている。

【0044】

ステップＳ１０：所定期間におけるギアのかみ合いミスの積算回数が所定の回数（回数閾値）よりも増加している場合（Ｙｅｓ側）、制御部２０は処理をステップＳ１２に移行させる。一方、取得した上記の積算回数が所定の回数よりも増加していない場合（Ｎｏ側）、制御部２０は処理をステップＳ１１に移行させる。

【0045】

ここで、クランク回転数が低下しているときに所定期間におけるギアのかみ合いミスの積算回数を判定するのは、クランク回転数が閾値を下回っていないにもかかわらずブラシが寿命に達している場合の誤判定を防止するためである。

【0046】

図５は、エンジン始動時のクランク回転数と所定期間におけるギアのかみ合いミスの積算回数との関係例を示す図である。図５の縦軸はクランク回転数または所定期間におけるギアのかみ合いミスの積算回数を示し、横軸はエンジンの始動回数を示す。図５の上のラインは、クランク回転数とエンジンの始動回数との関係を示す。図５の下のラインは、所定期間におけるギアのかみ合いミスの積算回数とエンジンの始動回数との関係を示す。なお、図５におけるブラシ寿命時のクランク回転数の閾値は２００回転であるものとする。まれに、クランク回転数が低下している場合において、クランク回転数がブラシ寿命時の閾値を下回っていないにもかかわらずブラシが寿命に達していることがある。このような場合には、ブラシの寿命はギアのかみ合いミスとしても現れる。すなわち、クランク回転数が低下している場合において、所定期間におけるギアのかみ合いミスの積算回数が所定の回数よりも増加している場合は、クランク回転数がブラシ寿命時の閾値を下回っていない場合であってもブラシは寿命に達していると判定される。但し、クランク回転数が低下していない場合は、所定期間におけるギアのかみ合いミスの積算回数が所定の回数よりも増加していてもブラシは寿命に達しているわけではない。例えば、ニュートラルポジションを検知しない車両において、半クラッチのままで坂道発進を連続して失敗した場合などは、フライホイールのリングギアにピニオンギアが上手くかみ合わない。このため、ブラシの寿命に関係なく、所定期間におけるギアのかみ合いミスの積算回数が所定の回数よりも増加する。

【0047】

図５において、エンジンの始動回数が１０，０００回付近において所定期間におけるギアのかみ合いミスの積算回数が増加している。しかし、この場合は、クランク回転数が低下しているわけではない。これは、ただ単にフライホイールのリングギアにピニオンギアがかみ合わず、上記の積算回数が増加しているに過ぎない。このようにクランク回転数が低下していない場合は（ステップＳ８のＮｏ側）、制御部２０は処理をステップＳ１１に移行させる。一方、図５において、エンジンの始動回数が４０，０００回を超えた辺りにおいても所定期間におけるギアのかみ合いミスの積算回数が増加している。この場合はクランク回転数も低下しているため、ブラシ１２は寿命に達している。このようにクランク回転数が低下している場合において（ステップＳ８のＹｅｓ側）、ステップＳ９で取得した所定期間におけるギアのかみ合いミスの積算回数が増加している場合は（ステップＳ１０のＹｅｓ側）、制御部２０は処理をステップＳ１２に移行させる。但し、クランク回転数が低下している場合においても（ステップＳ８のＹｅｓ側）、ステップＳ９で取得した所定期間におけるギアのかみ合いミスの積算回数が増加していない場合は（ステップＳ１０のＮｏ側）、制御部２０は処理をステップＳ１１に移行させる。

【0048】

ステップＳ１１：制御部２０は、ブラシ１２は寿命ではないと判定し、図２のフローチャートの処理を終了する。

【0049】

ステップＳ１２：制御部２０は、ブラシ１２は寿命であると判定する。

【0050】

ステップＳ１３：制御部２０は、ブラシ１２の寿命の到来を出力部３０に出力させて図２のフローチャートの処理を終了する。なお、ブラシが寿命に達していない場合は、出力部３０には、例えばランプや音声等が何も出力されないことで、運転者はブラシがまだ寿命に達していないとの判定結果を知ることができる。

【0051】

以下、一の実施形態の作用効果を説明する。

【0052】

一の実施形態では、エンジン１０のクランク回転数がブラシ寿命時のクランク回転数を示す閾値を下回るか否かで（Ｓ６）ブラシ１２の寿命が判定される。このため、一の実施形態のブラシ寿命判定装置は、ブラシ１２の実際の寿命をより適切に判定できる。また、これにより、ブラシ１２の寿命前のブラシ１２の無駄な交換やブラシ１２の寿命後のスタータ１１の使用による電動機等の故障を防止することができる。

【0053】

また、一の実施形態では、クランク回転数が閾値を下回り（Ｓ６のＹｅｓ側）、かつ電圧が所定の電圧よりも低下している場合には（Ｓ７のＹｅｓ側）、ブラシ１２の寿命の判定結果が補正される（Ｓ１１）。このため、一の実施形態のブラシ寿命判定装置は、ブラシ１２の寿命をより正確に判定できる。

【0054】

また、一の実施形態では、エンジン１０のエンジンの温度に応じて異なる閾値で（Ｓ１、Ｓ３）ブラシ１２の寿命が判定される。このため、一の実施形態のブラシ寿命判定装置は、ブラシ１２の寿命をより正確に判定できる。

【0055】

また、一の実施形態では、クランク回転数が閾値を下回らないが低下しており（Ｓ６のＮｏ側、Ｓ８のＹｅｓ側）、かつ所定期間におけるギアのかみ合いミスの積算回数が所定の回数よりも増加している場合には（Ｓ１０のＹｅｓ側）、ブラシ１２の寿命の判定結果が補正される（Ｓ１２）。このため、一の実施形態のブラシ寿命判定装置は、ブラシ１２の寿命をより正確に判定できる。

【0056】

また、一の実施形態では、オイルグレードに応じて異なる閾値で（Ｓ２、Ｓ３）ブラシ１２の寿命が判定される。このため、一の実施形態のブラシ寿命判定装置は、ブラシ１２の寿命をより正確に判定できる。

【0057】

なお、一の実施形態では、ブラシ１２の寿命の判定結果（ブラシの寿命の到来）を出力する出力部３０をさらに備える（Ｓ１３）。このため、一の実施形態のブラシ寿命判定装置では、運転者は、ブラシ１２の寿命の到来を容易に正確に知ることができる。

【0058】

＜実施形態の補足事項＞
（１）一の実施形態では、エンジン１０のクランク回転数と電圧との関係をスタータ電圧を用いて説明したが、バッテリ電圧を用いてもよい。図４に示すように、スタータ電圧とバッテリ電圧とは同一の波形を示すためである。なお、この場合、一の実施形態の電圧取得部２２は、バッテリ電圧を取得すればよい。

【0059】

（２）一の実施形態では、クランク回転数取得部２１とフライホイール回転数取得部２６とは別の構成として説明したが、同一の構成であってもよい。クランクシャフトの回転数はフライホイールの回転数と同一であるため、クランク回転数取得部２１とフライホイール回転数取得部２６とは同一の部位（センサ）で兼ねることができるためである。

【0060】

（３）一の実施形態では、図２のステップＳ８において、制御部２０は、クランク回転数が低下しているか否かを判定する例を説明したが、上記のステップは省略してもよい。クランク回転数が低下していない場合に所定期間におけるギアのかみ合いミスが増加するのは、上述の通り、例えば、ニュートラルポジションを検知しない車両において、半クラッチのままで坂道発進を連続して失敗した場合など特殊な場合である。このため、上記のステップを省略しても、ブラシ１２の寿命をほぼ正確に判定できる。なお、一の実施形態において図２のステップＳ８を省略した場合の動作例を示すフローチャートを図６に示す。図６のステップＳ６では、クランク回転数が閾値を下回っていない場合（Ｎｏ側）、制御部２０は処理をステップＳ９に移行させる。図６のフローチャートにおいて、図２のステップＳ８が省略されていること以外は、図２のフローチャートと同一である。

【0061】

以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲が、その精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図する。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずであり、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物によることも可能である。

【符号の説明】

【0062】

１０…エンジン、１１…スタータ、１２…ブラシ、２０…制御部、２１…クランク回転数取得部、２２…電圧取得部、２３…温度取得部、２４…オイルグレード入力部、２５…第１記憶部、２６…フライホイール回転数取得部、２７…カウント部、２８…第２記憶部、３０…出力部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】