JP6677177B2 - 制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、蓄電池を有する電源システムに適用される制御装置に関するものである。
従来、車両に搭載される車載電源システムとして、力行駆動及び回生発電の双方が可能な回転電機(例えば、ISGなどのモータジェネレータ)に対して蓄電池(バッテリ)が接続されているシステムがある(例えば、特許文献1)。この車載電源システムでは、回転電機からの発電電力が供給されることにより蓄電池が充電されるとともに、回転電機が力行駆動する場合には、必要な電力が蓄電池から供給されるように構成されている。
ところで、蓄電池では、その劣化度合いに応じて、内部抵抗値が変化することが知られている。具体的には、蓄電池が劣化していると、内部抵抗値が大きくなり、供給可能な電力が小さくなる。そこで、特許文献1では、制御装置は、蓄電池の電流・電圧から蓄電池の内部抵抗値を算出し、算出した内部抵抗値に基づき機能の実行可否を判定している。なお、内部抵抗値は、入出力電力や入出力時間などの入出力パターンにより変化する可能性があるため、制御装置は、入出力パターンごとに内部抵抗値を算出して、内部抵抗値の精度を向上させている。
例えば、エンジン10の再始動可能か否かの判定を行う場合、制御装置は、前回、再始動させた時の入出力パターンにおいて検出された電流等に基づき、内部抵抗値を算出する。そして、制御装置は、算出された内部抵抗値に基づき、次回、再始動可能であるか否かの判定を行っている。より詳しくは、再始動に必要な電力を供給可能であるか否かについての判定を行っている。
特開2004−72927号公報
しかしながら、エンジン10が再始動した後、自動停止状態となるまでの間における蓄電池の状態変化により、蓄電池の内部抵抗値が、変化する場合がある。例えば、エンジン10が再始動した後、自動停止状態となるまでの間に、回生発電や力行駆動が行われ、蓄電池のSOC(残存容量:State Of Charge)が変化することが考えられる。同様に、エンジン10が再始動した後、自動停止状態となるまでの間に、エンジン10などの熱や外気温等により、蓄電池の温度が変化することが考えられる。そして、内部抵抗値は、蓄電池のSOCの変化や、温度変化によっても変化する。このため、前回、再始動した時に算出された内部抵抗値に基づき、次回の再始動が可能であるか否か判定する場合、再始動した後から自動停止状態となるまでの間に、内部抵抗値が変化している可能性があり、再始動可能か否かを正確に判定することができない可能性があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、自動停止の許可判定の精度を向上させることができる制御装置を提供することを主たる目的とするものである。
第1の発明は、エンジンの自動停止及び再始動が行われる車両に搭載され、回生発電及び力行駆動の各機能を有し、かつ、前記エンジンの出力軸に連結されている回転電機に対して蓄電池が接続されている電源システムに適用される制御装置において、前記蓄電池の電流及び電圧を取得する取得部と、前記回転電機により回生発電が行われる場合、前記蓄電池の電流及び電圧に基づき、前記蓄電池の内部抵抗値を算出する算出部と、前記エンジンの自動停止状態となった後において前記回転電機の力行駆動によるエンジンの再始動が可能か否かに応じて、当該自動停止を許可する許可判定部と、を備え、前記許可判定部は、前記エンジンが自動停止状態となる前において、前記回生発電の都度算出された前記内部抵抗値のうち最新の内部抵抗値に基づいて、前記自動停止の許可判定を実施することを要旨とする。
車両において、例えば減速機会の都度、回生発電が行われる。この場合、エンジンが自動停止状態となる前の回生発電において算出された内部抵抗値のうち最新の内部抵抗値は、力行駆動時に算出される内部抵抗値と比較して、算出時からの変化要因(時間、温度、残存容量等)が小さいことが予想される。また、最新の内部抵抗値は、それ以前の回生発電において算出された内部抵抗値と比較して、算出時からの変化要因が小さいことが予想される。すなわち、最新の内部抵抗値は、力行駆動時に算出される内部抵抗値や、それ以前に算出される内部抵抗値と比較して検出精度が高いことが予想される。このため、最新の内部抵抗値に基づき自動停止の許可判定を行うことにより、判定精度を向上させることができる。
第2の発明は、前記自動停止の条件に車速が所定値以下になることが含まれており、前記許可判定部は、前記車両の減速時において前記車速が所定値以下になる前に行われた回生発電で前記算出部により算出された内部抵抗値を前記最新の内部抵抗値として、前記自動停止の許可判定を実施することを要旨とする。
車速が所定値以下になった場合、自動停止の条件が成立しうる。このため、車両の減速時において車速が所定値以下になる前に行われた回生発電は、自動停止状態となる直前の回生発電であるといえる。この回生発電において算出された内部抵抗値は、他の機会において算出された内部抵抗値と比較して、変化要因を最も小さいことが予想され、これを最新の内部抵抗値とすることにより、検出精度を高くすることができる。
第3の発明は、前記最新の内部抵抗値がそれ以前に算出された前記内部抵抗値に対して所定以上の誤差を有するものであるか否かを判定する誤差判定部を備え、前記許可判定部は、前記最新の内部抵抗値が所定以上の誤差を有すると判定された場合に、前記最新の内部抵抗値に基づいて前記自動停止を許可しないことを要旨とする。
最新の内部抵抗値に所定以上の誤差がある場合、誤検出の可能性があり、許可判定に適していない。このため、最新の内部抵抗値に所定以上の誤差がある場合、当該最新の内部抵抗値に基づき自動停止の許可をしないこととした。
第4の発明は、前記回生発電の実施時に前記蓄電池において分極が生じていたか否かを判定する分極判定部を備え、前記許可判定部は、前記最新の内部抵抗値が算出された際の回生発電の実施時に前記分極が生じていたと判定された場合に、前記最新の内部抵抗値に基づいて前記自動停止の許可をしないことを要旨とする。
蓄電池において分極が生じている場合、当該回生発電における電流及び電圧に基づき内部抵抗値を算出しても、誤差が大きくなりやすく、許可判定に適していない。そこで、蓄電池において分極が生じている場合、当該回生発電において算出された内部抵抗値に基づき自動停止の許可をしないこととした。
第5の発明は、前記許可判定部は、前記最新の内部抵抗値を含む複数の内部抵抗値に基づき、前記自動停止の許可判定を実施することを要旨とする。
複数の内部抵抗値に基づき判定するため、判定精度を向上させることができる。
第6の発明は、前記許可判定部は、前記複数の内部抵抗値による平均値又はなまし値を算出し、算出された値に基づき、前記自動停止の許可判定を実施することを要旨とする。
複数の内部抵抗値による平均値又はなまし値に基づき判定するため、判定精度を向上させることができる。
第7の発明は、前記許可判定部は、前記自動停止の許可判定に用いる前記内部抵抗値の算出時から現時点までの前記蓄電池の状態変化に基づいて当該内部抵抗値を補正し、その補正後の内部抵抗値に基づいて、前記自動停止の許可判定を実施することを要旨とする。
仮に蓄電池の状態の変化に起因して、内部抵抗値の誤差が大きくなったとしても、内部抵抗値の誤差が少なくなるように補正することができる。これにより、判定精度を向上させることができる。
第8の発明は、前記自動停止の許可判定に用いる前記内部抵抗値の算出時から現時点までの前記蓄電池の状態変化が所定以上であることを判定する状態判定部を備え、前記許可判定部は、前記蓄電池の状態変化が所定以上であると判定された場合に、前記自動停止の実施を許可しないことを要旨とする。
仮に蓄電池の状態の変化に起因して、内部抵抗値の誤差が大きくなった場合、一律に自動停止を許可しないこととした。これにより、自動停止後、電力不足により再始動ができなくなるという状況を確実に回避することとした。
第9の発明は、前記状態判定部は、前記自動停止の許可判定に用いる前記内部抵抗値の算出時から現時点までにおいて経過時間が所定以上であること、前記蓄電池の温度変化が所定以上であること、前記蓄電池の残存容量の変化が所定以上であることの少なくともいずれかに基づいて、前記蓄電池の状態変化が所定以上であることを判定することを要旨とする。
所定時間以上経過した場合、温度が所定以上変化した場合、もしくは残存容量が所定以上変化した場合、内部抵抗値が所定以上変化している可能性があり、適切に許可判定を行うことができない。このため、このような場合には、蓄電池の状態変化が所定以上であるとした。
電源システムを示す電気回路図。 回生発電における充放電電流及び端子間電圧を示す模式図。 回生発電のタイミング及び内部抵抗値の遷移を示す模式図。 算出処理を示すフローチャート。 判定処理を示すフローチャート。 アイドリングストップ処理を示すフローチャート。 第2実施形態における内部抵抗値の遷移を示す模式図。 第2実施形態の判定処理を示すフローチャート。 内部抵抗値を補正する際に使用される補正テーブルの模式図。 第3実施形態の判定処理を示すフローチャート。 第4実施形態の判定処理を示すフローチャート。
(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、エンジン10(内燃機関)を駆動源として走行する車両に搭載され、当該車両の各種機器に電力を供給する車載電源システムに具体化している。エンジン10は、いわゆるアイドリングストップ機能を有しており、自動停止及び再始動を実行可能に構成されている。
図1に示すように、本電源システムは、鉛蓄電池11と、リチウムイオン蓄電池12と、を有する2電源システムであり、各蓄電池11,12からはスタータ13a及び電気負荷13bへの給電(放電)が可能となっている。また、各蓄電池11,12に対しては回転電機14による充電が可能となっている。また、各蓄電池11,12から回転電機14への給電(放電)が可能となっている。本システムでは、回転電機14に対して並列に鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12が接続されるとともに、スタータ13a及び電気負荷13bに対して、並列に鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12が接続されている。
鉛蓄電池11は周知の汎用蓄電池である。例えば、鉛蓄電池11の正極活物質には二酸化鉛(PbO2)、負極活物質には鉛(Pb)が用いられる。また、電解液には硫酸(H2SO4)が用いられる。そして、これらの電極から構成された複数の電池セルを直列接続することで鉛蓄電池11が構成されている。なお、本実施形態では、鉛蓄電池11の蓄電容量がリチウムイオン蓄電池12の蓄電容量よりも大きくなるような設定がなされている。
これに対し、リチウムイオン蓄電池12は、鉛蓄電池11に比べて、充放電における電力損失が少なく、出力密度、及びエネルギ密度の高い高密度蓄電池である。リチウムイオン蓄電池12は、鉛蓄電池11に比べて充放電時のエネルギ効率が高い蓄電池であるとよい。また、リチウムイオン蓄電池12は、鉛蓄電池11に比べて、未使用状態(新品)における内部抵抗値が小さい。
例えば、リチウムイオン蓄電池12の正極活物質には、リチウムを含む酸化物(リチウム金属複合酸化物)が用いられる。具体例としては、LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2、LiFePO4等が挙げられる。リチウムイオン蓄電池12の負極活物質には、カーボン(C)やグラファイト、チタン酸リチウム(例えばLixTiO2)、Si又はSuを含有する合金等が用いられる。リチウムイオン蓄電池12の電解液には有機電解液が用いられる。そして、これらの電極から構成された複数の電池セルを直列接続することでリチウムイオン蓄電池12が構成されている。
これら各蓄電池11,12の定格電圧はいずれも同じであり、例えば12Vである。なお、図1中の符号11a,12aは、鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12の電池セル集合体を表し、符号11b,12bは鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12の内部抵抗を表している。
図示による具体的な説明は割愛するが、リチウムイオン蓄電池12は、収容ケースに収容されて基板一体の電池ユニットUとして構成されている。図1では、電池ユニットUを破線で囲んで示す。電池ユニットUは、外部端子P0,P1を有しており、このうち外部端子P0に鉛蓄電池11とスタータ13aと電気負荷13bが接続され、外部端子P1に回転電機14が接続されている。
回転電機14は、3相交流モータや電力変換装置としてのインバータを有するモータ機能付き発電機であり、機電一体型のISG(Integrated Starter Generator)として構成されている。回転電機14は、エンジン10の出力軸に連結されており、エンジン10の出力軸や車軸の回転により発電(回生発電)を行う発電機能と、エンジン10の出力軸に回転力を付与する力行機能とを備えている。回転電機14の力行機能(力行駆動)により、アイドリングストップ中、自動停止されているエンジン10を再始動させる際に、エンジン10に回転力を付与する。また、回転電機14の力行機能(力行駆動)により、車両走行中、エンジン10に回転力を付与して、動力アシストを行う。回転電機14は、回生発電により発電された発電電力を各蓄電池11,12に供給する。
スタータ13aは、エンジン10を始動させる始動装置である。スタータ13aがオンに切り替えられると、鉛蓄電池11から供給される電力でエンジン10が始動される。
電気負荷13bは、供給電力の電圧が概ね一定、又は少なくとも所定範囲内で変動するよう安定であることが要求される定電圧要求負荷と、定電圧負荷以外の一般負荷とを有している。
電気負荷13bについて詳しく説明すると、定電圧要求負荷には、車両走行に関連する走行用負荷と、走行用以外の負荷とが含まれる。走行用負荷としては、ブレーキ装置、自動変速機のオイルポンプ、燃料ポンプ、電動パワーステアリング等が挙げられる。走行用以外の負荷としては、ナビゲーション装置、メータ等を表示するディスプレイ装置、オーディオ装置等が挙げられる。一般負荷には、定電圧要求負荷に比べて動作可能な電圧範囲が比較的に広い負荷であり、ヘッドライト、フロントウインドシールド等のワイパ、空調装置の送風ファン、リヤウインドシールドのデフロスタ用ヒータ等が挙げられる。
次に、電池ユニットUについて説明する。電池ユニットUには、ユニット内電気経路として、各外部端子P0,P1を繋ぐ電気経路L1と、電気経路L1上の接続点N1とリチウムイオン蓄電池12とを繋ぐ電気経路L2とが設けられている。このうち電気経路L1にスイッチ21が設けられ、電気経路L2にスイッチ22が設けられている。回転電機14の発電電力は、電気経路L1,L2を介して鉛蓄電池11やリチウムイオン蓄電池12に供給される。なお、鉛蓄電池11からリチウムイオン蓄電池12までの電気経路で言えば、外部端子P0と回転電機14との接続点N1との間にスイッチ21が設けられ、接続点N1よりもリチウムイオン蓄電池12の側にスイッチ22が設けられている。
電気経路L2において、スイッチ22と、リチウムイオン蓄電池12との間には、電流検出器15が直列接続されている。この電流検出器15は、リチウムイオン蓄電池12を流れる充放電電流Iを検出する。また、電気経路L2において、電圧検出器16が、リチウムイオン蓄電池12に並列接続されている。この電圧検出器16は、リチウムイオン蓄電池12にかかる端子間電圧Vを検出する。
また、リチウムイオン蓄電池12には、温度センサ17が設けられており、温度センサ17は、リチウムイオン蓄電池12の温度を検出するように構成されている。
電池ユニットUは、各スイッチ21,22を制御する制御装置としての制御部50を備えている。制御部50は、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェース等を含むマイコンにより構成されている。
制御部50は、電流検出器15と、電圧検出器16と接続されており、リチウムイオン蓄電池12の充放電電流I・端子間電圧Vを取得可能に構成されている。また、制御部50は、温度センサ17と接続されており、リチウムイオン蓄電池12の温度を取得可能に構成されている。
また、制御部50は、各蓄電池11,12の蓄電状態等に基づいて、各スイッチ21,22等を制御する。具体的には、制御部50は、リチウムイオン蓄電池12の充放電電流I・端子間電圧Vに基づき、リチウムイオン蓄電池12のSOC(残存容量:State Of Charge)を算出する。そして、制御部50は、そのSOCが所定の使用範囲内に維持されるように、各スイッチ21,22を制御して、鉛蓄電池11とリチウムイオン蓄電池12の充電及び放電を制御する。すなわち、制御部50は、鉛蓄電池11とリチウムイオン蓄電池12とを選択的に用いて充放電を実施する。
制御部50には、例えばエンジンECUからなるECU61が接続されている。ECU61は、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェース等を含むマイコンにより構成されており、エンジン10の運転状態や車両走行状態に基づいてエンジン10を制御する。制御部50及びECU61は、CAN等の通信ネットワークにより接続されて相互に通信可能となっており、制御部50及びECU61に記憶される各種データが互いに共有できるものとなっている。
このECU61は、例えば、アイドリングストップ制御を実施する。アイドリングストップ制御では、周知のとおり所定の自動停止条件の成立によりエンジン10を自動停止させ、かつその自動停止状態下で所定の再始動条件の成立によりエンジン10を再始動させる。なお、ECU61がエンジン10を再始動させる際、制御部50にその旨を通知する。制御部50は、再始動させる旨が通知されると、スイッチ21をオフ(開放)、スイッチ22をオン(閉鎖)させ、リチウムイオン蓄電池12からの電力供給で回転電機14を駆動(力行駆動)させる。
以上のように、鉛蓄電池11とリチウムイオン蓄電池12の2電源を備える電源システムにおいて、エンジン10の初回始動の際には、大電流を安定した電圧で出力可能な鉛蓄電池11を使用する。一方、アイドリングストップ制御によるエンジン10の自動停止状態からエンジン10を再始動させる際には、充放電特性のよいリチウムイオン蓄電池12を使用し、頻繁な充放電(累積充放電)に対する耐久性の低い鉛蓄電池11について早期劣化の抑制している。
ところで、リチウムイオン蓄電池12が劣化状態であると、リチウムイオン蓄電池12の電力不足が生じるおそれがある。すなわち、リチウムイオン蓄電池12が劣化して再始動に必要な電力を供給できないにもかかわらず、エンジン10が自動停止状態となった場合、エンジン10の再始動時にリチウムイオン蓄電池12から適切に電力を供給することができない可能性がある。なお、エンジン10の初回始動時の電力供給を鉛蓄電池11で行う場合には、リチウムイオン蓄電池12が劣化状態であるにも関わらずアイドリングストップ制御が実施されるおそれがある。
そこで、本実施形態ではエンジン10を自動停止させる前に、リチウムイオン蓄電池12の劣化状態を示すパラメータとして内部抵抗値Rsを算出し、算出した内部抵抗値Rsに基づき、自動停止の許可判定を実施することとしている。以下、詳しく説明する。
制御部50は、リチウムイオン蓄電池12の充放電電流I及び端子間電圧Vを取得する取得部51と、リチウムイオン蓄電池12の内部抵抗値Rsを算出する算出部52と、エンジン10の自動停止状態となった後において回転電機14の力行駆動によるエンジン10再始動が可能か否かに応じて当該自動停止を許可する許可判定部53とによる各種機能を実行する。制御部50に記憶されたプログラムが実行されることで、各種機能が実現される。なお、各種機能は、ハードウェアである電子回路によって実現されてもよく、あるいは、少なくとも一部をソフトウェア、すなわちコンピュータ上で実行される処理によって実現されてもよい。
取得部51は、車両の減速に伴い、回転電機14による回生発電が行われた場合、電流検出器15により検出された充放電電流Iと、電圧検出器16により検出された端子間電圧Vを取得する。取得された充放電電流Iと、端子間電圧Vは、記憶部54に記憶される。そして、算出部52は、取得したリチウムイオン蓄電池12の充放電電流I・端子間電圧Vを用いて、内部抵抗値Rsを算出する。
ここで、内部抵抗値Rsの算出方法についてより詳しく説明する。回生発電が行われた場合、回転電機14からリチウムイオン蓄電池12へ充電電流が流れる。このため、図2(a)に示すように、回生発電の開始時(時刻t1)、リチウムイオン蓄電池12の充電電流が急峻に変化する。また、図2(b)に示すように、回生発電の開始時(時刻t1)から、リチウムイオン蓄電池12への充電に伴い端子間電圧Vが増加側に変化する。このとき、リチウムイオン蓄電池12の内部抵抗値Rsの大きさに依存する傾きでリチウムイオン蓄電池12の端子間電圧Vが上昇する。このため、端子間電圧Vの変化を監視することでリチウムイオン蓄電池12の内部抵抗値Rsを把握できる。
したがって、算出部52は、所定時間T以内に充放電電流Iの大きさが所定の第1電流から第2電流(第1電流<第2電流)へと変化したことを条件として、所定時間T以内に検出された充放電電流I・端子間電圧Vを取得する。そして、算出部52は、取得した充放電電流I・端子間電圧Vに基づいて、回帰直線を算出する。そして、その回帰直線の傾きを内部抵抗値Rsとする。そして、制御部50は、算出した内部抵抗値Rsを制御部50が備える記憶部54に記憶する。
なお、内部抵抗値Rsは、充放電電流Iの大きさや、通電時間により影響を受けることが知られている。しかしながら、このように、所定時間以内に充放電電流Iの大きさが所定の第1電流から第2電流へと変化した期間において取得した充放電電流I・端子間電圧Vに基づき、内部抵抗値Rsを算出することにより、当該影響が抑制される。
許可判定部53は、記憶部54に記憶された内部抵抗値Rsに基づき、自動停止を許可するか否かを判定する。例えば、許可判定部53は、内部抵抗値Rsに基づき、放電可能な電力を算出し、再始動に必要な電力と比較することにより、再始動を適切に実行させることができるか否かを判定する。そして、許可判定部53は、再始動を適切に実行させることができる場合、自動停止を許可し、適切にできない場合には、自動停止を禁止する。
なお、許可判定部53は、内部抵抗値Rsが所定の閾値未満であるか否か、又は未使用状態における内部抵抗値Rsと現在の内部抵抗値Rsとの比が所定の度合い以上であるか否かに基づき、自動停止を許可するか否かを判定してもよい。
許可判定部53は、自動停止を許可した場合(リチウムイオン蓄電池12が正常である場合)、その後のアイドリングストップ制御を許可する。許可判定部53は、一方、再始動不能であると判定した場合(リチウムイオン蓄電池12が劣化している場合)、その後のアイドリングストップ制御を禁止する。
ところで、内部抵抗値Rsは、リチウムイオン蓄電池12の劣化状態だけでなく、リチウムイオン蓄電池12のSOCの変化や、温度変化によっても変化する。このため、内部抵抗値Rsの算出時から、リチウムイオン蓄電池12のSOCや温度に大きな変化があった場合、誤差が大きくなる可能性がある。
例えば、図3に示すように、エンジン10の再始動(期間T10)後、車両は、通常、加速及び減速を繰り返し、速度がゼロ(又はゼロ付近の所定値)となるまで減速した後、エンジン10が自動停止状態(期間IS)となる。車両走行中、減速及び加速が繰り返されることにより、リチウムイオン蓄電池12が充放電され、SOCが変化することが考えられる。また、リチウムイオン蓄電池12の温度も、充放電や外気温等の影響から、変化することが考えられる。このため、内部抵抗値Rsを算出してから、現時点まで(すなわち、自動停止を許可するか否かを判定するときまで)の期間が長いと、SOC及び温度の変化量が多く、算出した内部抵抗値Rsと実際の内部抵抗値Rsとの誤差が大きくなる可能性がある。なお、図3において、実線により、実際の内部抵抗値Rsを図示し、点により算出された内部抵抗値Rsを図示する。
図3に示すように、自動停止状態となる直前の減速期間(回生発電期間T13)において算出された内部抵抗値Rsは、それ以前に算出された内部抵抗値Rsと比較して、算出時から許可判定時までの期間が短い。例えば、エンジン10の再始動後、最初の減速期間(回生発電期間T11)に算出された内部抵抗値Rsと比較して、算出時から許可判定時(時点A2)までの期間が短い。このため、回生発電期間T13において算出された内部抵抗値Rsは、それ以前に算出された内部抵抗値Rsよりも検出精度が高いといえる。
なお、力行駆動時(例えば、期間T10,T21,T22)における充放電電流I及び端子間電圧Vに基づき、内部抵抗値Rsを算出することも可能であるが、力行駆動に算出される内部抵抗値Rsよりも回生発電に算出される内部抵抗値Rsの方が、後になる(新しいものとなる)と予想される。なぜなら、回転電機14の力行駆動により、動力アシスト(期間T21,T22)又は再始動(期間T10)が行われた場合には、車速が加速されるため、その後、減速期間が発生することが予想されるからである。
そこで、許可判定部53は、各回生発電時(例えば、回生発電期間T11〜T13)に算出された内部抵抗値Rsのうち、最新の内部抵抗値Rsを特定し、最新の内部抵抗値Rsに基づき、自動停止の許可判定をすることとしている。最新の内部抵抗値Rsは、車両の減速時において、車速がゼロ又はゼロ付近の所定値以下になる前に行われた回生発電で算出部52により算出された内部抵抗値Rsとしている。
すなわち、車両は、通常、自動停止状態となる直前(車速がゼロ又はゼロ付近の所定値以下になる直前)に減速することとなる。この減速時において、回生発電が行われるため、この回生発電において検出された電流と電圧に基づき、算出された内部抵抗値Rsを最新の内部抵抗値Rsとしている。
本実施形態において、回生発電の都度、内部抵抗値Rsが算出され、記憶部54に記憶されることから、記憶部54に記憶されている内部抵抗値Rsのうち、最新のものを最新の内部抵抗値Rsとして特定することとなる。
このようにすれば、最新の内部抵抗値Rsの算出時から、自動停止の許可判定を行うまでの期間(時点A1から時点A2までの期間)が短くなる。例えば、自動停止状態となる前に、回生発電が複数回行われる場合(複数回の減速期間、すなわち回生発電期間T11〜T13がある場合)、最新の内部抵抗値Rsは、自動停止状態となる直前の回生発電(回生発電期間T13)において算出される。このため、それ以前の回生発電において算出された内部抵抗値Rsと比較して、算出時から自動停止の許可判定を行うまでの期間が短くなる。また、自動停止状態となる前に、力行駆動する機会があったとしても、力行駆動は加速させるために使用されるため、自動停止状態となる直前の回生発電よりも前に行われる。このため、最新の内部抵抗値Rsは、力行駆動において算出可能な内部抵抗値Rsと比較して、算出時から自動停止の許可判定を行うまでの期間が短くなる。
次に上記処理の実行例について説明する。図4に基づき内部抵抗値Rsの算出処理について説明する。算出処理は、制御部50により所定周期ごとに実行される。
図4において、制御部50は、回転電機14による回生発電が行われたか否かを判定する(ステップS11)。回転電機14による回生発電が行われたか否かは、電流検出器15による充放電電流Iの検出結果から判定できる。例えば、制御部50は、所定時間T以内に充放電電流Iの大きさが、あらかじめ定められた第1電流から第2電流へと変化した場合に肯定する。なお、回生発電が行われているか否かは、ECU61からの指令(回生発電の実行中である旨の指令)に基づき判定してもよい。回生発電が行われなかった場合(ステップS11:NO)、制御部50は、算出処理を終了する。
回生発電が行われた場合(ステップS11:YES)、制御部50は、リチウムイオン蓄電池12の充放電電流I及び端子間電圧Vを取得する(ステップS12)。そして、制御部50は、取得したリチウムイオン蓄電池12の充放電電流I及び端子間電圧Vに基づき、内部抵抗値Rsを算出する(ステップS13)。制御部50は、算出した内部抵抗値Rsを記憶部54に記憶し(ステップS14)、算出処理を終了する。
図5に基づき自動停止を許可するか否かの判定処理について説明する。判定処理は、新たな内部抵抗値Rsが算出された場合に実行される。なお、判定処理は、所定周期ごとに実行されてもよく、また、ECU61からの指令に基づきに実行されてもよい。ECU61からの指令は、例えば、自動停止条件が成立した場合に実行されればよい。
制御部50は、記憶部54に記憶されている内部抵抗値Rsのうち最新の内部抵抗値Rsを特定する(ステップS21)。そして、制御部50は、最新の内部抵抗値Rsに基づき、再始動可能であるか否かを判定する(ステップS22)。再始動可能である場合(ステップS22:YES)、制御部50は、自動停止を許可する許可信号をECU61に対して出力する(ステップS23)。そして、判定処理を終了する。ECU61は、許可信号を入力すると、許可フラグをオンにする。
一方、再始動可能でない場合(ステップS22:NO)、制御部50は、自動停止を禁止する禁止信号をECU61に対して出力する(ステップS24)。そして、判定処理を終了する。ECU61は、禁止信号を入力すると、許可フラグをオフにする。
図6に基づきアイドリングストップ制御に関わるアイドリングストップ処理について説明する。アイドリングストップ処理は、ECU61により所定周期ごとに実行される。
ECU61は、アイドリングストップ制御の許可フラグがオンであるか否かを判定する(ステップS31)。許可フラグがオンである場合(ステップS31:YES)には、アイドリングストップ制御によるエンジン10の自動停止状態であるか否かを判定する(ステップS32)。自動停止状態でない場合(ステップS32:NO)、ECU61は、エンジン10の自動停止条件が成立したか否かを判定する(ステップS33)。自動停止条件には、例えば、車速がゼロ又はゼロ付近の所定値以下となることや、アクセルが操作されていない状態で所定期間経過していることなどが含まれる。自動停止条件が成立した場合(ステップS33:YES)、ECU61は、自動停止させるようにエンジン10を制御する(ステップS34)。
一方、自動停止状態であると判定した場合(ステップS32:YES)、ECU61は、エンジン10の再始動条件が成立したか否かを判定する(ステップS35)。再始動条件とは、例えば、アクセルが操作された場合に成立する。再始動条件が成立した場合(ステップS35:YES)、ECU61は、制御部50に再始動する旨を通知し、リチウムイオン蓄電池12から回転電機14へ電力を供給させるように、制御部50を制御する(ステップS36)。電力を供給させることにより、回転電機14を力行駆動させ、エンジン10を再始動させる。なお、ステップS31、ステップS33,ステップS35で否定判定した場合にはアイドリングストップ処理を終了する。ステップS31の判定が否定された場合、アイドリングストップ制御が実施されないこととなる。
上記によれば以下の優れた効果を奏することができる。
エンジン10が自動停止状態となる前には、通常、車両の減速期間があり、当該減速期間において、回生発電が行われる。このため、エンジン10が自動停止状態となる前の回生発電において算出された内部抵抗値Rsのうち、最新の内部抵抗値Rsは、力行駆動時に算出される内部抵抗値Rsと比較して、算出時からの内部抵抗値Rsの変化要因(時間、温度、SOC等)が小さいことが予想される。また、最新の内部抵抗値Rsは、それ以前の回生発電において算出された内部抵抗値Rsと比較して、算出時からの変化要因が小さいことが予想される。すなわち、最新の内部抵抗値Rsは、力行駆動時に算出される内部抵抗値Rsや、それ以前に算出される内部抵抗値Rsと比較して、検出精度が高いことが予想される。このため、最新の内部抵抗値Rsに基づき自動停止の許可判定を行うことにより、自動停止の許可判定における精度を向上させることができる。
車速がゼロ又はゼロ付近の所定値以下になった場合、自動停止の条件が成立しうる。このため、車両の減速時において車速が所定値以下になる前に行われた回生発電は、自動停止状態となる直前の回生発電であるといえる。この回生発電において算出された内部抵抗値Rsは、他の機会において算出された内部抵抗値Rsと比較して、変化要因を最も小さいことが予想される。したがって、これを最新の内部抵抗値Rsとすることにより、検出精度を高くすることができる。
(第2実施形態)
図7に示すように、最新の内部抵抗値Rsがそれ以前に算出された内部抵抗値Rsに対して所定以上の誤差を有するものである場合、自動停止の許可判定を適切に行うことができない。そこで、第2実施形態では、許可判定部53は、最新の内部抵抗値Rsが所定以上の誤差を有すると判定された場合に、最新の内部抵抗値Rsに基づいて自動停止の許可をしないこととしている。以下、詳しく説明する。
制御部50は、記憶部54に記憶されている内部抵抗値Rsの中から最新の内部抵抗値Rs(図7において、内部抵抗値Rs0)を特定する。そして、制御部50は、最新の内部抵抗値Rsが、内部抵抗値の履歴に基づき特定される回帰直線から、所定範囲以上離れている場合、当該最新の内部抵抗値Rsは、自動停止の許可判定に使用するには適切な値ではないと判定する。例えば、図7においては、制御部50は、最新の内部抵抗値Rs0が、内部抵抗値の履歴(内部抵抗値Rs2,Rs3)に基づき特定される回帰直線から、所定範囲以上離れている場合、当該最新の内部抵抗値Rs0は、自動停止の許可判定に使用するには適切な値ではないと判定する。これにより、制御部50は、誤差判定部として機能する。
この場合、許可判定部53は、記憶部54に記憶されている内部抵抗値Rsのうち、最新の内部抵抗値Rsよりも1つ前に算出された内部抵抗値Rsに基づき、自動停止の許可判定を実施する。
例えば、図7において、最新の内部抵抗値Rs0は、自動停止状態となる直前の回生発電期間T13において算出されたものである。一方、最新の内部抵抗値Rs0よりも1つ前に算出された内部抵抗値Rs3とは、自動停止状態となる直前の回生発電よりも1つ前の回生発電期間T12において算出されたものとなる。図7において、実線により、実際の内部抵抗値Rsを図示し、点により算出された内部抵抗値Rsを図示する。
なお、1つ前に算出された内部抵抗値Rs(図7では、内部抵抗値Rs3)が、それ以前に算出された内部抵抗値Rsに対して所定以上の誤差を有するものである場合、さらにその1つ前に算出された内部抵抗値Rs(図7では、内部抵抗値Rs2)に基づき、許可判定を行ってもよい。
次に、第2実施形態における判定処理について図8に基づき説明する。制御部50は、記憶部54に記憶されている内部抵抗値Rsのうち最新の内部抵抗値Rsを特定する(ステップS201)。次に、制御部50は、特定した内部抵抗値Rsに所定以上の誤差があるか否かを判定する(ステップS202)。具体的には、特定した内部抵抗値Rsよりも以前の内部抵抗値Rsに基づき特定される回帰直線から、所定範囲以上離れているか否かに基づき、所定以上の誤差があるか否かを判定する。
所定以上の誤差がある場合(ステップS202:YES)、制御部50は、記憶部54に記憶されている内部抵抗値Rsのうち、最新の内部抵抗値Rsよりも1つ前に算出された内部抵抗値Rsを特定する(ステップS203)。そして、制御部50は、ステップS202に移行し、前述同様、特定した内部抵抗値Rsに所定以上の誤差があるか否かを判定する。
所定以上の誤差がない場合(ステップS202:NO)、制御部50は、特定した内部抵抗値Rsに基づき、再始動可能であるか否かを判定する(ステップS204)。再始動可能である場合(ステップS204:YES)、制御部50は、自動停止を許可する許可信号をECU61に対して出力する(ステップS205)。一方、再始動可能でない場合(ステップS204:NO)、制御部50は、自動停止を禁止する禁止信号をECU61に対して出力する(ステップS206)。
上記によれば以下の優れた効果を奏することができる。
最新の内部抵抗値Rsにおいて、所定以上の誤差がある場合、誤検出の可能性があり、許可判定に適していない。このため、最新の内部抵抗値Rsに所定以上の誤差がある場合、当該最新の内部抵抗値Rsに基づき自動停止の許可をしないこととした。
具体的には、許可判定部53は、記憶部54に記憶されている内部抵抗値Rsのうち、最新の内部抵抗値Rsよりも1つ前に算出された内部抵抗値Rsに基づき、自動停止の許可判定を実施することとした。これにより、最新の内部抵抗値Rsのみならず、それ以前に算出された複数の内部抵抗値Rsに基づき、自動停止の許可判定を実行するため、判定精度を向上させることができる。すなわち、最新の内部抵抗値Rsに、所定以上の誤差がある場合であっても、判定精度を向上させることができる。
(第3実施形態)
リチウムイオン蓄電池12の内部抵抗値Rsは、リチウムイオン蓄電池12の状態変化により、変化する可能性がある。例えば、リチウムイオン蓄電池12のSOC又は温度が変化した場合、変化する可能性がある。このため、最新の内部抵抗値Rsの算出時から、自動停止の許可判定までの期間が長い場合、その期間において、SOC及び温度の変化により、実際の内部抵抗値Rsと、算出された内部抵抗値Rsの誤差が大きくなる可能性がある。この場合、自動停止の許可判定を適切に行えないおそれがある。
そこで、第3実施形態の許可判定部53は、自動停止の許可判定に用いる内部抵抗値Rsの算出時から現時点(許可判定時)までのリチウムイオン蓄電池12の状態変化に基づいて、当該内部抵抗値Rsを補正し、その補正後の内部抵抗値Rsに基づいて、自動停止の許可判定を実施することとしている。以下、詳しく説明する。
制御部50は、内部抵抗値Rsを算出した場合、算出時における状態を内部抵抗値Rsと関係づけて記憶部54に記憶する(図4のステップS14)。算出時の状態には、例えば、算出時におけるリチウムイオン蓄電池12のSOCや、算出時におけるリチウムイオン蓄電池12の温度が含まれる。
次に、第3実施形態における判定処理について図10に基づき説明する。制御部50は、記憶部54に記憶されている内部抵抗値Rsのうち最新の内部抵抗値Rsを特定する(ステップS301)。次に、制御部50は、当該最新の内部抵抗値Rsの算出時、及び許可判定時におけるリチウムイオン蓄電池12の電池情報について取得する(ステップS302)。
具体的には、制御部50は、最新の内部抵抗値Rsに関係づけられて記憶されている算出時の状態から、最新の内部抵抗値Rsの算出時における電池情報としてSOC及び温度を取得する。それとともに、制御部50は、許可判定時における電池情報として許可判定時(現時点)におけるSOC及び温度を取得する。
そして、制御部50は、リチウムイオン蓄電池12の電池情報に基づき、補正係数を取得する(ステップS302)。詳しく説明すると、ステップS302において、まず、制御部50は、算出時におけるSOCと許可判定時におけるSOCを比較して、その変化量を特定する。すなわち、制御部50は、許可判定時におけるSOCから算出時におけるSOCを減算して、SOCの変化量として、その差を特定する。例えば、SOCが何%変化したかについて特定する。なお、許可判定時におけるSOCの方が、算出時におけるSOCよりも小さい値である場合(SOCが減っていた場合)、マイナスの値をとることとなる。
同様に、制御部50は、許可判定時におけるリチウムイオン蓄電池12の温度から算出時における温度を減算して、温度の変化量として、その差を特定する。例えば、温度が何度変化したかについて特定する。なお、許可判定時における温度の方が、算出時における温度よりも小さい値である場合(温度が下がっていた場合)、マイナスの値をとることとなる。
そして、制御部50は、特定した変化量に応じて、内部抵抗値Rsに乗算する補正係数を取得する。詳しく説明すると、記憶部54には、図9に示すように、SOCの変化量と第1補正係数とをそれぞれ対応付けた補正テーブルTb1と、温度の変化量と第2補正係数とをそれぞれ対応付けた補正テーブルTb2と、が記憶されている。制御部50は、補正テーブルTb1を参照してSOCの変化量に応じた第1補正係数を取得し、補正テーブルTb2を参照して、温度の変化量に応じた第2補正係数を取得する。
例えば、SOCの変化量が−6%の場合(−5%〜−10%の間である場合)、補正テーブルTb1を参照して、第1補正係数として「0.976」を特定する。同様に、温度の変化量が+1.5℃の場合(1℃〜2℃の間である場合)、第2補正係数として「0.995」を特定する。なお、補正テーブルTb1,Tb2は、実験値などに基づき作成され、記憶部54に記憶されている。また、図9における補正テーブルTb1,Tb2は1つの例であり、変化量の範囲や補正係数を適宜変更してもよい。
そして、制御部50は、取得した補正係数に基づき、最新の内部抵抗値Rsを補正する(ステップS304)。具体的には、制御部50は、最新の内部抵抗値Rsに、第1補正係数及び第2補正係数を乗算することにより、内部抵抗値Rsを補正する。
そして、制御部50は、補正した内部抵抗値Rsに基づき、再始動可能であるか否かを判定する(ステップS305)。再始動可能である場合(ステップS305:YES)、制御部50は、自動停止を許可する許可信号をECU61に対して出力する(ステップS306)。一方、再始動可能でない場合(ステップS305:NO)、制御部50は、自動停止を禁止する禁止信号をECU61に対して出力する(ステップS307)。
上記によれば以下の優れた効果を奏することができる。
リチウムイオン蓄電池12の状態が変化し、算出時の内部抵抗値Rsと許可判定時における実際の内部抵抗値Rsとの誤差が大きくなったとしても、リチウムイオン蓄電池12の状態に応じて内部抵抗値Rsの誤差が少なくなるように補正するようにした。つまり、リチウムイオン蓄電池12のSOC及び温度が算出時から変化したとしても、許可判定時において、SOC及び温度の変化量に基づき、最新の内部抵抗値Rsを補正し、実際の内部抵抗値Rsとの誤差を少なくなるようにしている。これにより、自動停止の許可判定の精度を向上させることができる。
(第4実施形態)
リチウムイオン蓄電池12の内部抵抗値Rsは、リチウムイオン蓄電池12の状態変化により、変化する可能性がある。例えば、リチウムイオン蓄電池12のSOC又は温度が変化した場合、変化する可能性がある。このため、最新の内部抵抗値Rsの算出時から、自動停止の許可判定までの期間が長い場合、その期間において、SOC及び温度の変化により、実際の内部抵抗値Rsと、算出された内部抵抗値Rsの誤差が大きくなる可能性がある。この場合、自動停止の許可判定を適切に行えないおそれがある。
そこで、第4実施形態の許可判定部53は、リチウムイオン蓄電池12の状態変化が所定以上であると判定された場合に、自動停止の実施を許可しないこととした。以下詳しく説明する。
制御部50は、内部抵抗値Rsを算出した場合、算出時における状態を内部抵抗値Rsと関係づけて記憶部54に記憶する(図4のステップS14)。算出時の状態には、例えば、算出時におけるリチウムイオン蓄電池12のSOCや、算出時におけるリチウムイオン蓄電池12の温度が含まれる。また、算出時の状態には、例えば、算出時刻が含まれる。
次に、第4実施形態における判定処理について図11に基づき説明する。制御部50は、記憶部54に記憶された内部抵抗値Rsから最新の内部抵抗値Rsを特定する(ステップS401)。次に、制御部50は、当該最新の内部抵抗値Rsの算出時、及び許可判定時におけるリチウムイオン蓄電池12の電池情報について取得する(ステップS402)。
具体的には、制御部50は、最新の内部抵抗値Rsに関係づけられて記憶されている算出時の状態から、最新の内部抵抗値Rsの算出時における電池情報としてSOC及び温度を取得する。また、制御部50は、最新の内部抵抗値Rsの算出時刻を特定する。それとともに、制御部50は、許可判定時における電池情報として許可判定時(現時点)におけるSOC及び温度を取得する。また、制御部50は、許可判定時における現在時刻を特定する。
そして、制御部50は、自動停止を許可する際に満たすべき実施条件が成立しているか否かを判定する(ステップS403)。詳しく説明すると、ステップS403において、まず、制御部50は、最新の内部抵抗値Rsの算出時におけるSOCと許可判定時におけるSOCを比較して、その変化量を特定する。すなわち、制御部50は、許可判定時におけるSOCから算出時におけるSOCを減算して、SOCの変化量として、その差を特定する。例えば、SOCが何%変化したかについて特定する。なお、許可判定時におけるSOCの方が、算出時におけるSOCよりも小さい値である場合(SOCが減っていた場合)、マイナスの値をとることとなる。
同様に、制御部50は、許可判定時におけるリチウムイオン蓄電池12の温度から算出時における温度を減算して、温度の変化量として、その差を特定する。例えば、温度が何度変化したかについて特定する。なお、許可判定時における温度の方が、算出時における温度よりも小さい値である場合(温度が下がっていた場合)、マイナスの値をとることとなる。また、制御部50は、算出時刻と許可判定時における時刻に基づき、算出時刻からの経過時間を特定する。
そして、制御部50は、最新の内部抵抗値Rsの算出時から許可判定時までのリチウムイオン蓄電池12の状態変化が、所定以上であるか否かを判定する。具体的には、制御部50は、経過時間が所定時間(例えば、2分)以上である場合、リチウムイオン蓄電池12の状態変化が所定以上であると判定する。また、制御部50は、リチウムイオン蓄電池12のSOCの変化量が所定値(例えば、10%)以上である場合(残存容量の変化が所定以上である場合)、状態変化が所定以上であると判定する。また、制御部50は、リチウムイオン蓄電池12の温度の変化量が所定値(例えば、0.5℃)以上である場合、状態変化が所定以上であると判定する。一方、経過時間が所定時間未満であり、かつ、SOCの変化量が所定値未満であり、かつ、温度の変化量が所定値未満である場合、状態変化が所定以上でないと判定する。これにより、制御部50は、状態判定部として機能する。
そして、許可判定部53は、リチウムイオン蓄電池12の状態変化が所定以上でないと判定された場合、実施条件が成立したと判定する。制御部50は、実施条件が成立したと判定した場合(ステップS403:YES)、最新の内部抵抗値Rsに基づき、再始動可能であるか否かを判定する(ステップS404)。再始動可能である場合(ステップS404:YES)、制御部50は、自動停止を許可する許可信号をECU61に対して出力する(ステップS405)。一方、再始動可能でない場合(ステップS404:NO)、制御部50は、自動停止を禁止する禁止信号をECU61に対して出力する(ステップS406)。
一方、許可判定部53は、リチウムイオン蓄電池12の状態変化が所定以上であると判定された場合、実施条件が成立しなかったと判定する。制御部50は、実施条件が成立しなかったと判定した場合(ステップS403:NO)、自動停止を禁止する禁止信号をECU61に対して出力する(ステップS406)。
上記によれば以下の優れた効果を奏することができる。
リチウムイオン蓄電池12の状態が変化し、内部抵抗値Rsの誤差が大きくなった場合、一律に自動停止を許可しないこととした。すなわち、経過時間が所定時間(例えば、2分)以上である場合、最新の内部抵抗値Rsであっても、実際の内部抵抗値Rsとは誤差が生じている可能性がある。同様に、リチウムイオン蓄電池12のSOCの変化量が所定値(例えば、10%)以上である場合、最新の内部抵抗値Rsであっても、実際の内部抵抗値Rsとは誤差が生じている可能性がある。同様に、リチウムイオン蓄電池12の温度の変化量が所定値(例えば、0.5度)以上である場合、最新の内部抵抗値Rsであっても、実際の内部抵抗値Rsとは誤差が生じている可能性がある。そこで、これらの場合、適切に再始動できない可能性があるため、一律に自動停止を許可しないこととした。これにより、自動停止後、電力不足により再始動ができなくなるという状況を確実に回避することができる。
また、渋滞などにより、例外的にエンジン10の始動(再始動)から、自動停止状態となる前までに回生発電の機会が存在しなかった場合、自動停止を禁止させることができる。
(他の実施形態)
本発明は、上記実施形態に限定されず、例えば以下のように実施してもよい。なお、以下では、各実施形態で互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
・上記実施形態において、制御部50は、最新の内部抵抗値Rsを含む複数の内部抵抗値Rsの平均値に基づき、自動停止の許可判定を実施してもよい。
・上記実施形態において、制御部50は、内部抵抗値Rsを算出する場合、内部抵抗値Rsの前回値に対して、内部抵抗値Rsの今回値を所定のなまし率で反映して、その値を内部抵抗値Rsとしてもよい。
・上記第2実施形態において、制御部50は、誤差が所定以上である場合、例えば、内部抵抗値Rsの前回値に対して、内部抵抗値Rsの今回値を所定のなまし率で反映して、その値を最新の内部抵抗値Rsとしてもよい。
・上記第2実施形態において、制御部50は、誤差が所定以上である場合、1つ前の内部抵抗値Rsに基づき、自動停止の許可判定を実施したが、自動停止を禁止させてもよい。また、例えば、1つ前の内部抵抗値Rsの算出時から現時点までのリチウムイオン蓄電池12の状態変化が所定以上である場合、自動停止を禁止させてもよい。
・上記第2実施形態において、制御部50は、誤差が所定以上である場合、最新の内部抵抗値Rsを含む複数の内部抵抗値Rsの平均値に基づき、自動停止の許可判定を実施してもよい。
・上記第2実施形態において、図4のステップS202の処理に加えて、又はステップS202の処理の代わりに、制御部50は、回生発電の実施時にリチウムイオン蓄電池12において分極が生じていたか否かを判定してもよい。リチウムイオン蓄電池12において分極が生じていたか否かの判定は、例えば、所定の通電履歴が存在するか否かにより判定される。所定の通電履歴とは、例えば、所定の閾値(例えば、30A)以上の充放電電流Iが、所定期間(例えば、3秒間)流れていた場合、所定の通電履歴が存在すると判定する。この場合、制御部50は、分極判定部として機能する。
所定の通電履歴が存在する場合、リチウムイオン蓄電池12に分極が生じる可能性がある。そして、リチウムイオン蓄電池12において分極が生じている場合、当該回生発電における充放電電流I及び端子間電圧Vに基づき内部抵抗値Rsを算出しても、誤差が大きくなりやすく、許可判定に適していない。そこで、リチウムイオン蓄電池12において分極が生じている場合、当該回生発電において算出された内部抵抗値Rsに基づき自動停止の許可をしないようにしてもよい。この場合、第2実施形態と同様に、制御部50は、ステップS203の処理を実施してもよいし、一律に自動停止を禁止してもよい。
・上記第3実施形態において、算出時の状態ごとに、補正テーブルを設けてもよい。例えば、算出時のSOCが80%の場合と、算出時のSOCが60%の場合とで補正テーブルを別にしてもよい。また、算出時の温度が0℃の場合と、25℃の場合とで補正テーブルを別にしてもよい。
・上記実施形態において、力行駆動において検出される充放電電流I及び端子間電圧Vに基づき、内部抵抗値Rsを算出してもよい。また、力行駆動において算出される内部抵抗値Rsを含めて、平均値を算出したり、なまし値を算出したりしてもよい。また、第2実施形態において、力行駆動において算出される内部抵抗値Rsを、最新の内部抵抗値Rsよりも以前の内部抵抗値Rsとして採用してもよい。
・上記実施形態において、最新の内部抵抗値Rsを、力行駆動において検出される充放電電流I及び端子間電圧Vに基づき算出された内部抵抗値Rsの中から選択してもよい。
・上記第3実施形態において、補正した内部抵抗値Rsと、最新の内部抵抗値Rsとを比較して、その変化量が所定の閾値以上である場合には、自動停止を許可しなくてもよい。この場合の所定の閾値は、例えば、最新の内部抵抗値Rsと、再始動が適切に可能となる内部抵抗値Rsとの差に基づき、設定されればよい。
・上記第3実施形態において、最新の内部抵抗値Rsを、力行駆動において検出される充放電電流I及び端子間電圧Vに基づき算出された内部抵抗値Rsの中から選択し、当該最新の内部抵抗値Rsと、補正後の内部抵抗値Rsとを比較して、その変化量が所定の閾値以上である場合には、自動停止を許可しなくてもよい。
・上記第4実施形態において、エンジン10の自動停止状態中、リチウムイオン蓄電池12の状態変化が所定以上であると判定された場合、制御部50は、その旨をECU61に通知し、エンジン10を再始動させてもよい。
・上記実施形態では、制御部50が、最新の内部抵抗値Rsに基づいて、自動停止の許可判定を実行したが、制御部50の代わりにECU61が最新の内部抵抗値Rsに基づいて、許可判定を実行してもよい。この場合、制御部50は、算出した内部抵抗値RsをECU61に通知することとなる。
10…エンジン、12…リチウムイオン蓄電池、14…回転電機、50…制御部、51…取得部、52…算出部、53…許可判定部、61…ECU。

Claims (10)

  1. エンジン(10)の自動停止及び再始動が行われる車両に搭載され、回生発電及び力行駆動の各機能を有し、かつ、前記エンジンの出力軸に連結されている回転電機(14)に対して蓄電池(12)が接続されている電源システムに適用される制御装置(50,61)において、
    前記蓄電池の電流及び電圧を取得する取得部(51)と、
    前記回転電機により回生発電又は力行駆動が行われる場合、前記蓄電池の電流及び電圧に基づき、前記蓄電池の内部抵抗値を算出する算出部(52)と、
    前記エンジンの自動停止状態となった後において前記回転電機の力行駆動によるエンジンの再始動が可能か否かに応じて、当該自動停止を許可する許可判定部(53)と、を備え、
    前記許可判定部は、前記エンジンが自動停止状態となる前において、前記回生発電又は前記力行駆動の都度算出された前記内部抵抗値のうち最新の内部抵抗値に基づいて、前記自動停止の許可判定を実施し、
    前記最新の内部抵抗値がそれ以前に算出された前記内部抵抗値に対して所定以上の誤差を有するものであるか否かを判定する誤差判定部(50)を備え、
    前記許可判定部は、前記最新の内部抵抗値が所定以上の誤差を有すると判定された場合に、前記最新の内部抵抗値に基づいて前記自動停止を許可しない制御装置。
  2. エンジン(10)の自動停止及び再始動が行われる車両に搭載され、回生発電及び力行駆動の各機能を有し、かつ、前記エンジンの出力軸に連結されている回転電機(14)に対して蓄電池(12)が接続されている電源システムに適用される制御装置(50,61)において、
    前記蓄電池の電流及び電圧を取得する取得部(51)と、
    前記回転電機により回生発電又は力行駆動が行われる場合、前記蓄電池の電流及び電圧に基づき、前記蓄電池の内部抵抗値を算出する算出部(52)と、
    前記エンジンの自動停止状態となった後において前記回転電機の力行駆動によるエンジンの再始動が可能か否かに応じて、当該自動停止を許可する許可判定部(53)と、を備え、
    前記許可判定部は、前記エンジンが自動停止状態となる前において、前記回生発電又は前記力行駆動の都度算出された前記内部抵抗値のうち最新の内部抵抗値に基づいて、前記自動停止の許可判定を実施し、
    前記回生発電の実施時に前記蓄電池において分極が生じていたか否かを判定する分極判定部(50)を備え、
    前記許可判定部は、前記最新の内部抵抗値が算出された際の回生発電の実施時に前記分極が生じていたと判定された場合に、前記最新の内部抵抗値に基づいて前記自動停止の許可をしない制御装置。
  3. 前記回生発電の実施時に前記蓄電池において分極が生じていたか否かを判定する分極判定部(50)を備え、
    前記許可判定部は、前記最新の内部抵抗値が算出された際の回生発電の実施時に前記分極が生じていたと判定された場合に、前記最新の内部抵抗値に基づいて前記自動停止の許可をしない請求項1に記載の制御装置。
  4. エンジン(10)の自動停止及び再始動が行われる車両に搭載され、回生発電及び力行駆動の各機能を有し、かつ、前記エンジンの出力軸に連結されている回転電機(14)に対して蓄電池(12)が接続されている電源システムに適用される制御装置(50,61)において、
    前記蓄電池の電流及び電圧を取得する取得部(51)と、
    前記回転電機により回生発電又は力行駆動が行われる場合、前記蓄電池の電流及び電圧に基づき、前記蓄電池の内部抵抗値を算出する算出部(52)と、
    前記エンジンの自動停止状態となった後において前記回転電機の力行駆動によるエンジンの再始動が可能か否かに応じて、当該自動停止を許可する許可判定部(53)と、を備え、
    前記許可判定部は、前記エンジンが自動停止状態となる前において、前記回生発電又は前記力行駆動の都度算出された前記内部抵抗値のうち最新の内部抵抗値に基づいて、前記自動停止の許可判定を実施し、
    前記自動停止の許可判定に用いる前記内部抵抗値の算出時から現時点までの前記蓄電池の状態変化が所定以上であることを判定する状態判定部(50)を備え、
    前記許可判定部は、前記蓄電池の状態変化が所定以上であると判定された場合に、前記自動停止の実施を許可しない制御装置。
  5. 前記自動停止の許可判定に用いる前記内部抵抗値の算出時から現時点までの前記蓄電池の状態変化が所定以上であることを判定する状態判定部(50)を備え、
    前記許可判定部は、前記蓄電池の状態変化が所定以上であると判定された場合に、前記自動停止の実施を許可しない請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の制御装置。
  6. 前記状態判定部は、前記自動停止の許可判定に用いる前記内部抵抗値の算出時から現時点までにおいて経過時間が所定以上であること、前記蓄電池の温度変化が所定以上であること、前記蓄電池の残存容量の変化が所定以上であることの少なくともいずれかに基づいて、前記蓄電池の状態変化が所定以上であることを判定する請求項4又は5に記載の制御装置。
  7. 前記自動停止の条件に車速が所定値以下になることが含まれており、
    前記許可判定部は、前記車両の減速時において前記車速が所定値以下になる前に行われた回生発電又は力行駆動で前記算出部により算出された内部抵抗値を前記最新の内部抵抗値として、前記自動停止の許可判定を実施する請求項1〜6のうちいずれか1項に記載の制御装置。
  8. 前記許可判定部は、前記最新の内部抵抗値を含む複数の内部抵抗値に基づき、前記自動停止の許可判定を実施する請求項1〜7のうちいずれか1項に記載の制御装置。
  9. 前記許可判定部は、前記複数の内部抵抗値による平均値又はなまし値を算出し、算出された値に基づき、前記自動停止の許可判定を実施する請求項に記載の制御装置。
  10. 前記許可判定部は、前記自動停止の許可判定に用いる前記内部抵抗値の算出時から現時点までの前記蓄電池の状態変化に基づいて当該内部抵抗値を補正し、その補正後の内部抵抗値に基づいて、前記自動停止の許可判定を実施する請求項1〜9のうちいずれか1項に記載の制御装置。
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