(57)【要約】【課題】アイドリングストップ制御を適切に実行する。【解決手段】車両に搭載される車両用電源装置であって、第１蓄電体と、第１蓄電体に接続される電気負荷と、を備える第１電源系と、エンジンに連結される電動機と、電動機に接続される第２蓄電体と、を備える第２電源系と、第１電源系と第２電源系との間に設けられ、第１蓄電体と第２蓄電体とを並列接続する通電径路と、アイドリングストップ制御として、停止条件が成立するとエンジンを停止させ、始動条件が成立すると電動機を用いてエンジンを始動させるアイドリング制御部と、電動機の温度Ｔｉｓｇが閾値Ｘａを上回る場合に、アイドリングストップ制御の実行を禁止する禁止判定部と、を有し、禁止判定部は、第２蓄電体の温度Ｔｌｉｂと、第２蓄電体の劣化の度合と、第２蓄電体の内部抵抗と、の少なくとも何れか１つに基づいて、閾値Ｘａを変化させる。【選択図】図１２
2020037324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される車両用電源装置であって、
第１蓄電体と、前記第１蓄電体に接続される電気負荷と、を備える第１電源系と、
エンジンに連結される電動機と、前記電動機に接続される第２蓄電体と、を備える第２電源系と、
前記第１電源系と前記第２電源系との間に設けられ、前記第１蓄電体と前記第２蓄電体とを並列接続する通電径路と、
アイドリングストップ制御として、停止条件が成立すると前記エンジンを停止させ、始動条件が成立すると前記電動機を用いて前記エンジンを始動させるアイドリング制御部と、
前記電動機の温度が閾値を上回る場合に、前記アイドリングストップ制御の実行を禁止する禁止判定部と、
を有し、
前記禁止判定部は、前記第２蓄電体の温度と、前記第２蓄電体の劣化の度合と、前記第２蓄電体の内部抵抗と、の少なくとも何れか１つに基づいて、前記閾値を変化させる、
車両用電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用電源装置において、
前記禁止判定部は、前記第２蓄電体の温度が下がるにつれて前記閾値を下げる、
車両用電源装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用電源装置において、
前記禁止判定部は、前記第２蓄電体の劣化が進行するにつれて前記閾値を下げる、
車両用電源装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用電源装置において、
前記禁止判定部は、前記第２蓄電体の内部抵抗が上がるにつれて前記閾値を下げる、
車両用電源装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用電源装置において、
前記通電径路に設けられ、前記第１電源系と前記第２電源系とを接続するオン状態と、前記第１電源系と前記第２電源系とを切り離すオフ状態と、に制御される第１スイッチと、
前記第２電源系に設けられ、前記電動機と前記第２蓄電体とを接続するオン状態と、前記電動機と前記第２蓄電体とを切り離すオフ状態と、に制御される第２スイッチと、
を有し、
前記アイドリング制御部は、前記電動機を用いて前記エンジンを始動させる場合に、前記第１スイッチをオフ状態に制御し、前記第２スイッチをオン状態に制御する、
車両用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される車両用電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される車両用電源装置には、鉛バッテリやリチウムイオンバッテリ等の蓄電体が設けられるとともに、モータジェネレータやＩＳＧ（Integrated Starter Generator）等の電動機が設けられている（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２０１４−３６５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、アイドリングストップ機能を備えた車両においては、始動条件が成立してエンジンを再始動させる場合に、ＩＳＧ等の電動機を駆動してエンジンを始動回転させることが多い。このように、電動機を用いてエンジンを良好に始動するためには、十分なモータトルクでエンジンを始動回転させることが必要であるが、電動機の温度が過度に上昇していた場合には、モータトルクの低下によってエンジンを良好に始動させることが困難であった。
【０００５】
そこで、電動機の温度が過度に上昇していた場合には、電動機によるエンジン再始動が困難であることから、アイドリングストップ制御を禁止することが考えられている。しかしながら、電動機の温度だけに基づいてアイドリングストップ制御を禁止することは、アイドリングストップ制御を過度に制限してしまう要因であるため、アイドリングストップ制御を適切に実行することが求められている。
【０００６】
本発明の目的は、アイドリングストップ制御を適切に実行することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両用電源装置は、車両に搭載される車両用電源装置であって、第１蓄電体と、前記第１蓄電体に接続される電気負荷と、を備える第１電源系と、エンジンに連結される電動機と、前記電動機に接続される第２蓄電体と、を備える第２電源系と、前記第１電源系と前記第２電源系との間に設けられ、前記第１蓄電体と前記第２蓄電体とを並列接続する通電径路と、アイドリングストップ制御として、停止条件が成立すると前記エンジンを停止させ、始動条件が成立すると前記電動機を用いて前記エンジンを始動させるアイドリング制御部と、前記電動機の温度が閾値を上回る場合に、前記アイドリングストップ制御の実行を禁止する禁止判定部と、を有し、前記禁止判定部は、前記第２蓄電体の温度と、前記第２蓄電体の劣化の度合と、前記第２蓄電体の内部抵抗と、の少なくとも何れか１つに基づいて、前記閾値を変化させる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電動機の温度が閾値を上回る場合に、アイドリングストップ制御の実行を禁止する禁止判定部を有する。この禁止判定部は、第２蓄電体の温度と、第２蓄電体の劣化の度合と、第２蓄電体の内部抵抗と、の少なくとも何れか１つに基づいて、閾値を変化させる。これにより、広い領域でアイドリングストップ制御を適切に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施の形態である車両用電源装置が搭載された車両の構成例を示す概略図である。
【図２】電源回路の一例を簡単に示した回路図である。
【図３】スタータジェネレータを燃焼発電状態に制御したときの電流供給状況の一例を示す図である。
【図４】スタータジェネレータを発電休止状態に制御したときの電流供給状況の一例を示す図である。
【図５】スタータジェネレータを回生発電状態に制御したときの電流供給状況の一例を示す図である。
【図６】スタータジェネレータを力行状態に制御したときの電流供給状況の一例を示す図である。
【図７】スタータジェネレータを力行状態に制御したときの電流供給状況の一例を示す図である。
【図８】エンジン初始動制御における電流供給状況の一例を示す図である。
【図９】鉛バッテリ補充電制御における電流供給状況の一例を示す図である。
【図１０】ＩＳＳ判定制御１の実行手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１】ＩＳＳ判定制御１において設定される閾値の一例を示す線図である。
【図１２】ＩＳＳ判定制御１によって設定されるアイドリングストップ制御の許可領域および禁止領域の一例を示す図である。
【図１３】ＩＳＳ判定制御２の実行手順の一例を示すフローチャートである。
【図１４】ＩＳＳ判定制御２において設定される閾値の一例を示す線図である。
【図１５】ＩＳＳ判定制御２によって設定されるアイドリングストップ制御の許可領域および禁止領域の一例を示す図である。
【図１６】ＩＳＳ判定制御３の実行手順の一例を示すフローチャートである。
【図１７】ＩＳＳ判定制御３において設定される閾値の一例を示す線図である。
【図１８】ＩＳＳ判定制御３によって設定されるアイドリングストップ制御の許可領域および禁止領域の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
［車両構成］
図１は本発明の一実施の形態である車両用電源装置１０が搭載された車両１１の構成例を示す概略図である。図１に示すように、車両１１には、エンジン１２を動力源に用いたパワーユニット１３が搭載されている。エンジン１２のクランク軸１４には、ベルト機構１５を介してスタータジェネレータ（電動機）１６が連結されている。また、エンジン１２にはトルクコンバータ１７を介して変速機構１８が連結されており、変速機構１８にはデファレンシャル機構１９等を介して車輪２０が連結されている。
【００１２】
エンジン１２に連結されるスタータジェネレータ１６は、発電機および電動機として機能する所謂ＩＳＧ（Integrated Starter Generator）である。スタータジェネレータ１６は、クランク軸１４に駆動される発電機として機能するだけでなく、クランク軸１４を駆動する電動機として機能する。例えば、アイドリングストップ制御においてエンジン１２を再始動させる場合や、発進時や加速時においてエンジン１２を補助する場合に、スタータジェネレータ１６は力行状態に制御され、スタータジェネレータ１６は電動機として機能する。
【００１３】
スタータジェネレータ１６は、ステータコイルを備えたステータ３０と、フィールドコイルを備えたロータ３１と、を有している。また、スタータジェネレータ１６には、ステータコイルやフィールドコイルの通電状態を制御するため、インバータ、レギュレータ、マイコンおよび各種センサ等からなるＩＳＧコントローラ３２が設けられている。ＩＳＧコントローラ３２によってフィールドコイルやステータコイルの通電状態を制御することにより、スタータジェネレータ１６の発電電圧、発電トルク、力行トルク等を制御することができる。また、スタータジェネレータ１６には、温度を検出する温度センサ３３が設けられている。
【００１４】
また、パワーユニット１３には、エンジン１２を始動回転させるスタータモータ４０が設けられている。スタータモータ４０のピニオン４１は、トルクコンバータ１７のリングギヤ４２に噛み合う突出位置と、リングギヤ４２との噛み合いが外れる退避位置と、に移動自在である。後述するように、乗員によってスタータボタン４３が押されると、スタータモータ４０の通電を制御するスタータリレー４４がオン状態に切り替えられる。これにより、スタータリレー４４を介してスタータモータ４０に通電が為され、スタータモータ４０のピニオン４１は突出位置に移動して回転する。また、スタータリレー４４を介してスタータモータ４０を制御するため、車両１１にはマイコン等からなるエンジンコントローラ４５が設けられている。また、エンジンコントローラ４５は、スタータリレー４４を制御するだけでなく、スロットルバルブ、インジェクタおよび点火装置等のエンジン補機４６を制御する。
【００１５】
前述したように、図示する車両１１には、スタータジェネレータ１６およびスタータモータ４０が設けられている。アイドリングストップ制御に伴ってエンジン１２を再始動させる場合、つまりエンジン運転中に停止条件が成立することでエンジン１２を停止させ、エンジン停止中に始動条件が成立することでエンジン１２を再始動させる場合には、スタータジェネレータ１６を用いてエンジン１２の始動回転が行われる。一方、車両１１の制御システムを起動させて最初にエンジン１２を始動させる場合、つまり乗員のスタータボタン操作によってエンジン１２を始動させる場合には、スタータモータ４０を用いてエンジン１２の始動回転が行われる。
【００１６】
［電源回路］
車両用電源装置１０が備える電源回路５０について説明する。図２は電源回路５０の一例を簡単に示した回路図である。図２に示すように、電源回路５０は、スタータジェネレータ１６に電気的に接続される鉛バッテリ（第１蓄電体）５１と、これと並列にスタータジェネレータ１６に電気的に接続されるリチウムイオンバッテリ（第２蓄電体）５２と、を備えている。なお、リチウムイオンバッテリ５２を積極的に放電させるため、リチウムイオンバッテリ５２の端子電圧は、鉛バッテリ５１の端子電圧よりも高く設計されている。また、リチウムイオンバッテリ５２を積極的に充放電させるため、リチウムイオンバッテリ５２の内部抵抗は、鉛バッテリ５１の内部抵抗よりも小さく設計されている。
【００１７】
スタータジェネレータ１６の正極端子１６ａには正極ライン５３が接続され、リチウムイオンバッテリ５２の正極端子５２ａには正極ライン５４が接続され、鉛バッテリ５１の正極端子５１ａには正極ライン５５を介して正極ライン５６が接続される。これらの正極ライン５３，５４，５６は、接続点５７を介して互いに接続されている。また、スタータジェネレータ１６の負極端子１６ｂには負極ライン５８が接続され、リチウムイオンバッテリ５２の負極端子５２ｂには負極ライン５９が接続され、鉛バッテリ５１の負極端子５１ｂには負極ライン６０が接続される。これらの負極ライン５８，５９，６０は、基準電位点６１を介して互いに接続されている。
【００１８】
図１に示すように、鉛バッテリ５１の正極ライン５５には、正極ライン６２が接続されている。この正極ライン６２には、各種アクチュエータや各種コントローラ等の電気機器（電気負荷）６３からなる電気機器群６４が接続されている。また、鉛バッテリ５１の負極ライン６０には、バッテリセンサ６５が設けられている。バッテリセンサ６５は、鉛バッテリ５１の充放電状況を検出する機能を有している。鉛バッテリ５１の充放電状況としては、例えば、鉛バッテリ５１の充放電電流、端子電圧、充電状態ＳＯＣ等が挙げられる。
【００１９】
また、電源回路５０には、鉛バッテリ５１および電気機器６３からなる第１電源系７１が設けられており、リチウムイオンバッテリ５２およびスタータジェネレータ１６からなる第２電源系７２が設けられている。そして、第１電源系７１と第２電源系７２との間に設けられる正極ライン（通電径路）５６を介して、鉛バッテリ５１とリチウムイオンバッテリ５２とは互いに並列接続されている。この正極ライン５６には、過大電流によって溶断する電力ヒューズ７３が設けられるとともに、オン状態とオフ状態とに制御される第１スイッチＳＷ１が設けられている。また、リチウムイオンバッテリ５２の正極ライン５４には、オン状態とオフ状態とに制御される第２スイッチＳＷ２が設けられている。
【００２０】
スイッチＳＷ１をオン状態に制御することにより、第１電源系７１と第２電源系７２とを互いに接続することができる一方、スイッチＳＷ１をオフ状態に制御することにより、第１電源系７１と第２電源系７２とを互いに切り離すことができる。また、スイッチＳＷ２をオン状態に制御することにより、スタータジェネレータ１６とリチウムイオンバッテリ５２とを互いに接続することができる一方、スイッチＳＷ２をオフ状態に制御することにより、スタータジェネレータ１６とリチウムイオンバッテリ５２とを互いに切り離すことができる。
【００２１】
これらのスイッチＳＷ１，ＳＷ２は、ＭＯＳＦＥＴ等の半導体素子によって構成されるスイッチであっても良く、電磁力等を用いて接点を機械的に開閉させるスイッチであっても良い。また、スイッチＳＷ１，ＳＷ２のオン状態とは、電気的に接続される通電状態や導通状態を意味しており、スイッチＳＷ１，ＳＷ２のオフ状態とは、電気的に切断される非通電状態や遮断状態を意味している。なお、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、リレーやコンタクタ等とも呼ばれている。
【００２２】
図１に示すように、電源回路５０には、バッテリモジュール７４が設けられている。このバッテリモジュール７４は、リチウムイオンバッテリ５２を有するとともに、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を有している。また、バッテリモジュール７４は、マイコンや各種センサ等からなるバッテリコントローラ７５を有している。さらに、バッテリモジュール７４には、リチウムイオンバッテリ５２の温度を検出する温度センサ７６、リチウムイオンバッテリ５２の充放電電流を検出する電流センサ７７、およびリチウムイオンバッテリ５２の端子電圧を検出する電圧センサ７８が設けられている。バッテリコントローラ７５は、各種センサからの送信情報に基づいて、リチウムイオンバッテリ５２の充電状態ＳＯＣ、劣化状態ＳＯＨ、および内部抵抗Ｒｌｉｂ等を算出する機能を有している。また、バッテリコントローラ７５は、リチウムイオンバッテリ５２の充電状態ＳＯＣ等に基づいて、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を制御する機能を有している。なお、充電状態ＳＯＣ（State Of Charge）とは、バッテリの設計容量に対する蓄電量の比率である。換言すれば、充電状態ＳＯＣとは、バッテリの満充電容量に対して残存する電気量の比率である。
【００２３】
［制御系］
図１に示すように、車両用電源装置１０は、パワーユニット１３や電源回路５０等を互いに協調させて制御するため、マイコン等からなるメインコントローラ８０を有している。このメインコントローラ８０は、エンジン１２を制御するエンジン制御部８１、スタータジェネレータ１６を制御するＩＳＧ制御部８２、およびスイッチＳＷ１，ＳＷ２を制御するスイッチ制御部８３を有している。また、メインコントローラ８０は、後述するアイドリングストップ制御を実行するアイドリング制御部８４を有しており、後述するモータアシスト制御を実行するアシスト制御部８５を有している。さらに、メインコントローラ８０は、後述するアイドリングストップ判定制御を実行する禁止判定部８６等を有している。
【００２４】
メインコントローラ８０や前述した各コントローラ３２，４５，７５は、ＣＡＮやＬＩＮ等の車載ネットワーク８７を介して互いに通信自在に接続されている。メインコントローラ８０は、各種コントローラや各種センサからの情報に基づいて、パワーユニット１３や電源回路５０等を制御する。なお、メインコントローラ８０は、ＩＳＧコントローラ３２を介してスタータジェネレータ１６を制御し、バッテリコントローラ７５を介してスイッチＳＷ１，ＳＷ２を制御する。また、メインコントローラ８０は、エンジンコントローラ４５を介してエンジン１２やスタータモータ４０を制御する。
【００２５】
［スタータジェネレータ発電制御］
続いて、メインコントローラ８０によるスタータジェネレータ１６の発電制御について説明する。メインコントローラ８０のＩＳＧ制御部８２は、ＩＳＧコントローラ３２に制御信号を出力し、スタータジェネレータ１６を発電状態や力行状態に制御する。例えば、ＩＳＧ制御部８２は、リチウムイオンバッテリ５２の充電状態ＳＯＣが低下すると、スタータジェネレータ１６の発電電圧を上げて燃焼発電状態に制御する一方、リチウムイオンバッテリ５２の充電状態ＳＯＣが上昇すると、スタータジェネレータ１６の発電電圧を下げて発電休止状態に制御する。なお、後述する図３以降の各図面において、「ＩＳＧ」とはスタータジェネレータ１６を意味している。
【００２６】
図３はスタータジェネレータ１６を燃焼発電状態に制御したときの電流供給状況の一例を示す図である。なお、スタータジェネレータ１６の燃焼発電状態とは、エンジン動力によってスタータジェネレータ１６を発電させる状態、つまりエンジン内で燃料を燃焼させてスタータジェネレータ１６を発電させる状態である。例えば、リチウムイオンバッテリ５２の充電状態ＳＯＣが所定の下限値を下回る場合には、リチウムイオンバッテリ５２を充電して充電状態ＳＯＣを高めるため、エンジン動力によってスタータジェネレータ１６を発電させる。このように、スタータジェネレータ１６を燃焼発電状態に制御する際には、スタータジェネレータ１６の発電電圧が、鉛バッテリ５１およびリチウムイオンバッテリ５２の端子電圧よりも上げられる。これにより、図３に黒塗りの矢印で示すように、スタータジェネレータ１６から、リチウムイオンバッテリ５２、電気機器群６４および鉛バッテリ５１等に対して電流が供給され、リチウムイオンバッテリ５２や鉛バッテリ５１が緩やかに充電される。
【００２７】
図４はスタータジェネレータ１６を発電休止状態に制御したときの電流供給状況の一例を示す図である。例えば、リチウムイオンバッテリ５２の充電状態ＳＯＣが所定の上限値を上回る場合には、リチウムイオンバッテリ５２を積極的に放電させるため、エンジン動力を用いたスタータジェネレータ１６の発電が休止される。このように、スタータジェネレータ１６を発電休止状態に制御する際には、スタータジェネレータ１６の発電電圧が、鉛バッテリ５１およびリチウムイオンバッテリ５２の端子電圧よりも下げられる。これにより、図４に黒塗りの矢印で示すように、リチウムイオンバッテリ５２から電気機器群６４に電流が供給されるため、スタータジェネレータ１６の発電を停止させることができ、エンジン負荷を軽減することができる。なお、発電休止状態におけるスタータジェネレータ１６の発電電圧としては、リチウムイオンバッテリ５２を放電させる発電電圧であれば良い。例えば、スタータジェネレータ１６の発電電圧を０Ｖに制御しても良く、スタータジェネレータ１６の発電電圧を０Ｖよりも高く制御しても良い。
【００２８】
前述したように、メインコントローラ８０のＩＳＧ制御部８２は、充電状態ＳＯＣに基づきスタータジェネレータ１６を燃焼発電状態や発電休止状態に制御しているが、車両減速時には多くの運動エネルギーを回収して燃費性能を高めることが求められる。そこで、車両減速時には、スタータジェネレータ１６の発電電圧が引き上げられ、スタータジェネレータ１６は回生発電状態に制御される。これにより、スタータジェネレータ１６の発電電力を増加させることができるため、運動エネルギーを積極的に電気エネルギーに変換して回収することができ、車両１１のエネルギー効率を高めて燃費性能を向上させることができる。このような回生発電を実行するか否かについては、アクセルペダルやブレーキペダルの操作状況等に基づき決定される。つまり、アクセルペダルの踏み込みが解除される減速走行時や、ブレーキペダルが踏み込まれる減速走行時には、スタータジェネレータ１６が回生発電状態に制御される。
【００２９】
ここで、図５はスタータジェネレータ１６を回生発電状態に制御したときの電流供給状況の一例を示す図である。スタータジェネレータ１６を回生発電状態に制御する際には、前述した燃焼発電状態よりもスタータジェネレータ１６の発電電圧が上げられる。これにより、図５に黒塗りの矢印で示すように、スタータジェネレータ１６から、リチウムイオンバッテリ５２や鉛バッテリ５１に対して大きな電流が供給されるため、リチウムイオンバッテリ５２や鉛バッテリ５１は急速に充電される。また、リチウムイオンバッテリ５２の内部抵抗は、鉛バッテリ５１の内部抵抗よりも小さいことから、発電電流の大部分はリチウムイオンバッテリ５２に供給される。
【００３０】
なお、図３〜図５に示すように、スタータジェネレータ１６を燃焼発電状態、回生発電状態および発電休止状態に制御する際に、スイッチＳＷ１，ＳＷ２はオン状態に保持されている。つまり、車両用電源装置１０においては、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の切替制御を行うことなく、スタータジェネレータ１６の発電電圧を制御するだけで、リチウムイオンバッテリ５２の充放電を制御することが可能である。これにより、簡単にリチウムイオンバッテリ５２の充放電を制御することができるだけでなく、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の耐久性を向上させることができる。
【００３１】
［アイドリングストップ制御におけるエンジン再始動］
メインコントローラ８０のアイドリング制御部８４は、自動的にエンジン１２を停止させて再始動するアイドリングストップ制御を実行する。アイドリング制御部８４は、エンジン運転中に所定の停止条件が成立した場合に、燃料カット等を実施してエンジン１２を停止させる一方、エンジン停止中に所定の始動条件が成立した場合に、スタータジェネレータ１６を回転させてエンジン１２を再始動させる。エンジン１２の停止条件としては、例えば、車速が所定値を下回り、かつブレーキペダルが踏み込まれることが挙げられる。また、エンジン１２の始動条件としては、例えば、ブレーキペダルの踏み込みが解除されることや、アクセルペダルの踏み込みが開始されることが挙げられる。なお、アイドリング制御部８４は、アイドリングストップ制御を実行する際に、エンジン制御部８１やＩＳＧ制御部８２に制御信号を出力し、エンジン１２やスタータジェネレータ１６を制御する。
【００３２】
また、アイドリング制御部８４は、アイドリングストップ制御でのエンジン停止中に始動条件が成立すると、スタータジェネレータ１６を力行状態に制御してエンジン１２を始動回転させる。ここで、図６はスタータジェネレータ１６を力行状態に制御したときの電流供給状況の一例を示す図である。図６に示すように、アイドリングストップ制御におけるエンジン再始動時に、スタータジェネレータ１６を力行状態に制御する際には、スイッチＳＷ１がオフ状態に制御され、スイッチＳＷ２がオン状態に制御される。つまり、スタータジェネレータ１６によってエンジン１２を始動回転させる場合には、スイッチＳＷ１がオフ状態に切り替えられ、第１電源系７１と第２電源系７２とが互いに切り離される。これにより、リチウムイオンバッテリ５２からスタータジェネレータ１６に大電流が供給される場合であっても、第１電源系７１の電気機器群６４に対する瞬間的な電圧低下を防止することができ、電気機器群６４等を正常に機能させることができる。
【００３３】
［モータアシスト制御］
メインコントローラ８０のアシスト制御部８５は、発進時や加速時等にスタータジェネレータ１６を力行状態に制御し、スタータジェネレータ１６によってエンジン１２を補助するモータアシスト制御を実行する。なお、アシスト制御部８５は、モータアシスト制御を実行する際に、ＩＳＧ制御部８２に制御信号を出力し、スタータジェネレータ１６を制御する。
【００３４】
ここで、図７はスタータジェネレータ１６を力行状態に制御したときの電流供給状況の一例を示す図である。図７に示すように、モータアシスト制御に伴ってスタータジェネレータ１６を力行状態に制御する際には、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は共にオン状態に制御される。このように、スタータジェネレータ１６によってエンジン１２を補助する場合には、スイッチＳＷ１，ＳＷ２をオン状態に制御することにより、電気機器群６４に鉛バッテリ５１とリチウムイオンバッテリ５２との双方を接続している。これにより、電気機器群６４の電源電圧を安定させることができ、車両用電源装置１０の信頼性を向上させることができる。
【００３５】
前述したように、スタータジェネレータ１６によるエンジン再始動時には、スイッチＳＷ１がオフ状態に切り替えられる一方、スタータジェネレータ１６によるモータアシスト時には、スイッチＳＷ１がオン状態に保持される。つまり、エンジン再始動とは、停止中のエンジン１２をスタータジェネレータ１６によって回転させ始める状況であり、スタータジェネレータ１６の消費電力が増加し易い状況である。これに対し、モータアシスト時とは、回転中のエンジン１２をスタータジェネレータ１６によって補助的に駆動する状況であり、スタータジェネレータ１６の消費電力が抑制される状況である。このように、モータアシスト制御においては、スタータジェネレータ１６の消費電力が抑制されることから、スイッチＳＷ１をオン状態に保持したとしても、鉛バッテリ５１からスタータジェネレータ１６に大電流が流れることはなく、電気機器群６４の電源電圧を安定させることができる。
【００３６】
［エンジン初始動制御，鉛バッテリ補充電制御］
続いて、スタータモータ４０を用いてエンジン１２を始動するエンジン初始動制御について説明した後に、エンジン初始動後のスタータジェネレータ１６による鉛バッテリ補充電制御について説明する。ここで、図８はエンジン初始動制御における電流供給状況の一例を示す図である。また、図９は鉛バッテリ補充電制御における電流供給状況の一例を示す図である。
【００３７】
車両１１の制御システムを起動させて最初にエンジン１２を始動する場合、つまりスタータボタン操作によってエンジン１２を始動する場合には、スタータモータ４０によってエンジン１２の始動回転が行われる。このエンジン初始動制御においては、図８に示すように、スイッチＳＷ１がオフ状態に制御され、スイッチＳＷ２がオフ状態に制御され、スタータリレー４４がオン状態に制御される。これにより、鉛バッテリ５１からスタータモータ４０に電流が供給され、スタータモータ４０を回転させることでエンジン１２が始動される。
【００３８】
このように、スタータモータ４０によってエンジン１２が始動されると、図９に示すように、スタータリレー４４がオフ状態に切り替えられ、スイッチＳＷ１がオン状態に切り替えられ、スタータジェネレータ１６が燃焼発電状態に制御される。すなわち、エンジン１２が始動されると、スイッチＳＷ２をオフ状態に保持したまま、スイッチＳＷ１がオン状態に切り替えられ、スタータジェネレータ１６が燃焼発電状態に制御される。これにより、スタータジェネレータ１６によって鉛バッテリ５１を積極的に充電することができ、停車中やエンジン初始動時に低下する鉛バッテリ５１の充電状態ＳＯＣを回復させることができる。
【００３９】
つまり、停車中には鉛バッテリ５１から電気機器群６４に暗電流が流れ、エンジン初始動時には鉛バッテリ５１からスタータモータ４０に大電流が流れるため、停車中からエンジン初始動時にかけて鉛バッテリ５１の充電状態ＳＯＣは徐々に低下する。このため、エンジン初始動後に鉛バッテリ補充電制御を実行することにより、低下した鉛バッテリ５１の充電状態ＳＯＣを回復させている。なお、鉛バッテリ補充電制御は、所定時間に渡って継続しても良く、鉛バッテリ５１の充電状態ＳＯＣが所定値に回復するまで継続しても良い。
【００４０】
［アイドリングストップ判定制御１］
続いて、メインコントローラ８０の禁止判定部８６によって実行されるアイドリングストップ判定制御１（以下、ＩＳＳ判定制御１と記載する。）について説明する。なお、ＩＳＳ判定制御１とは、前述したアイドリングストップ制御を禁止するか否かを判定する制御である。
【００４１】
前述したように、アイドリングストップ制御に伴うエンジン再始動時には、スイッチＳＷ１がオフ状態に制御され、スイッチＳＷ２がオン状態に制御され、スタータジェネレータ１６が力行状態に制御される。これにより、リチウムイオンバッテリ５２からスタータジェネレータ１６に電力が供給され、スタータジェネレータ１６によってエンジン１２がクランキングされる。
【００４２】
このとき、スタータジェネレータ１６の温度が過度に上昇していた場合には、コイル抵抗の上昇等によってモータトルクが低下し易いことから、スタータジェネレータ１６によるエンジン再始動が困難になる虞がある。そこで、メインコントローラ８０は、エンジン再始動が困難になる状況を回避するため、所定周期毎にＩＳＳ判定制御１を実行することにより、アイドリングストップ制御の実行を禁止するか否かを判定する。
【００４３】
図１０はＩＳＳ判定制御１の実行手順の一例を示すフローチャートである。図１１はＩＳＳ判定制御１において設定される閾値Ｘａの一例を示す線図である。図１０に示される「ＩＳＧ温度」は、スタータジェネレータ１６の温度Ｔｉｓｇである。また、図１０および図１１に示される「ＬｉＢ温度」は、リチウムイオンバッテリ５２の温度Ｔｌｉｂである。なお、スタータジェネレータ１６の温度Ｔｉｓｇ（以下、スタータ温度Ｔｉｓｇと記載する。）は、スタータジェネレータ１６に設けられる温度センサ３３によって検出される。リチウムイオンバッテリ５２の温度Ｔｌｉｂ（以下、バッテリ温度Ｔｌｉｂと記載する。）は、バッテリモジュール７４に設けられた温度センサ７６によって検出される。
【００４４】
図１０に示すように、ステップＳ１０では、バッテリ温度Ｔｌｉｂが読み込まれ、続くステップＳ１１では、バッテリ温度Ｔｌｉｂに基づき閾値Ｘａが設定される。ここで、図１１に示すように、ステップＳ１１で設定される閾値Ｘａは、バッテリ温度Ｔｌｉｂが上がるほどに上げられている。つまり、ステップＳ１１で設定される閾値Ｘａは、バッテリ温度Ｔｌｉｂが下がるほどに下げられている。このように、バッテリ温度Ｔｌｉｂに基づき閾値Ｘａが設定されると、ステップＳ１２に進み、スタータ温度Ｔｉｓｇが読み込まれる。
【００４５】
続いて、ステップＳ１３では、スタータ温度Ｔｉｓｇが、バッテリ温度Ｔｌｉｂに基づき設定された閾値Ｘａを上回るか否かが判定される。ステップＳ１３において、スタータ温度Ｔｉｓｇが閾値Ｘａを上回ると判定された場合には、エンジン再始動時にモータトルクが不足する虞があるため、ステップＳ１４に進み、アイドリングストップ制御の実行が禁止される。一方、ステップＳ１３において、スタータ温度Ｔｉｓｇが閾値Ｘａ以下であると判定された場合には、エンジン再始動時に十分なモータトルクが確保される状態であるため、ステップＳ１５に進み、アイドリングストップ制御の実行が許可される。
【００４６】
ここで、図１２はＩＳＳ判定制御１によって設定されるアイドリングストップ制御の許可領域および禁止領域の一例を示す図である。前述したように、ＩＳＳ判定制御１においては、バッテリ温度Ｔｌｉｂが下がるにつれて、スタータ温度Ｔｉｓｇと比較するための閾値Ｘａが下げて設定されている。これにより、図１２に符号ｙ１で示すように、バッテリ温度Ｔｌｉｂが低い場合には閾値Ｘａが低く設定される一方、符号ｙ２で示すように、バッテリ温度Ｔｌｉｂが高い場合には閾値Ｘａが高く設定される。つまり、バッテリ温度Ｔｌｉｂが「ｔｂ１」であった場合には、閾値Ｘａとして「Ｘａ１」が設定される。また、バッテリ温度Ｔｌｉｂが「ｔｂ１」よりも高温側の「ｔｂ２」であった場合には、閾値Ｘａとして「Ｘａ１」よりも高温側の「Ｘａ２」が設定される。
【００４７】
そして、バッテリ温度Ｔｌｉｂが「ｔｂ１」であった場合には、スタータ温度Ｔｉｓｇが閾値「Ｘａ１」を上回ると、モータトルクが不足する虞があることから、アイドリングストップ制御が禁止される。一方、スタータ温度Ｔｉｓｇが閾値「Ｘａ１」を下回ると、モータトルクが十分に確保されることから、アイドリングストップ制御が許可される。また、バッテリ温度Ｔｌｉｂが「ｔｂ２」であった場合には、スタータ温度Ｔｉｓｇが閾値「Ｘａ２」を上回ると、モータトルクが不足する虞があることから、アイドリングストップ制御が禁止される。一方、スタータ温度Ｔｉｓｇが閾値「Ｘａ２」を下回ると、モータトルクが十分に確保されることから、アイドリングストップ制御が許可される。このように、バッテリ温度Ｔｌｉｂに基づき閾値Ｘａを増減させることにより、エンジン再始動が困難になる状況を回避するとともに、アイドリングストップ制御の許可領域を拡大することができる。
【００４８】
ここで、図１２に符号ｚ１で示すように、バッテリ温度Ｔｌｉｂが「ｔｂ１」であり、かつスタータ温度Ｔｉｓｇが「ｔａ１」である場合には、スタータ温度Ｔｉｓｇが閾値「Ｘａ１」を上回り、エンジン再始動時にモータトルクが不足する虞があるため、アイドリングストップ制御が禁止される。しかしながら、符号ｚ２で示すように、バッテリ温度Ｔｌｉｂが「ｔｂ２」に上昇していた場合には、スタータ温度Ｔｉｓｇが「ｔａ１」であったとしても、スタータ温度Ｔｉｓｇが閾値「Ｘａ２」を下回ることから、アイドリングストップ制御が許可される。さらに、符号ｚ３で示すように、スタータ温度Ｔｉｓｇが「ｔａ２」に低下していた場合には、バッテリ温度Ｔｌｉｂが「ｔｂ１」であったとしても、スタータ温度Ｔｉｓｇが閾値「Ｘａ１」を下回ることから、アイドリングストップ制御が許可される。
【００４９】
すなわち、図１２に符号ｚ２で示すように、スタータ温度Ｔｉｓｇが所定温度ＴＡを上回る高い領域では、コイル抵抗の増加や永久磁石の減磁等が発生し易いことから、スタータジェネレータ１６のモータトルクが減少する虞があり、スタータジェネレータ１６によるエンジン再始動が困難になる虞がある。しかしながら、符号ｚ２で示すように、バッテリ温度Ｔｌｉｂが高い領域においては、リチウムイオンバッテリ５２の内部抵抗が低下して放電電流が増加するため、スタータ温度Ｔｉｓｇの上昇に伴うモータトルクの減少を解消することが可能である。このように、符号ｚ２で示すように、スタータ温度Ｔｉｓｇが高い領域であっても、バッテリ温度Ｔｌｉｂが高い領域である場合には、エンジン再始動時のモータトルクを確保することができるため、アイドリングストップ制御の実行を許可している。つまり、コイル抵抗の増加等によってモータトルクが低下し易い状況、つまりスタータ温度Ｔｉｓｇが所定温度ＴＡを上回る状況において、一律にアイドリングストップ制御の実行を禁止するのではなく、バッテリ温度Ｔｌｉｂに応じて閾値Ｘａを変化させるようにしたので、広い領域でアイドリングストップ制御を適切に実行することができる。
【００５０】
また、図１２に符号ｚ３で示すように、バッテリ温度Ｔｌｉｂが所定温度ＴＢを下回る低い領域では、リチウムイオンバッテリ５２の内部抵抗が増加して放電電流が減少することから、スタータジェネレータ１６のモータトルクが減少する虞があり、スタータジェネレータ１６によるエンジン再始動が困難になる虞がある。しかしながら、符号ｚ３で示すように、スタータ温度Ｔｉｓｇが低い領域においては、コイル抵抗の増加等が発生し難くモータトルクが増加し易いため、バッテリ温度Ｔｌｉｂの低下に伴うモータトルクの減少を解消することが可能である。このように、符号ｚ３で示すように、バッテリ温度Ｔｌｉｂが低い領域であっても、スタータ温度Ｔｉｓｇが低い領域である場合には、エンジン再始動時のモータトルクを確保することができるため、アイドリングストップ制御の実行を許可している。つまり、リチウムイオンバッテリ５２からの供給電流減少によってモータトルクが低下し易い状況、つまりバッテリ温度Ｔｌｉｂが所定温度ＴＢを下回る状況において、一律にアイドリングストップ制御の実行を禁止するのではなく、バッテリ温度Ｔｌｉｂに基づき閾値Ｘａを変化させるようにしたので、広い領域でアイドリングストップ制御を適切に実行することができる。
【００５１】
［アイドリングストップ判定制御２］
前述したＩＳＳ判定制御１においては、バッテリ温度Ｔｌｉｂに基づき閾値Ｘａを変化させているが、これに限られることはない。続いて、メインコントローラ８０の禁止判定部８６によって実行されるアイドリングストップ判定制御２（以下、ＩＳＳ判定制御２と記載する。）について説明する。なお、ＩＳＳ判定制御２とは、前述したＩＳＳ判定制御１と同様に、アイドリングストップ制御を禁止するか否かを判定する制御である。メインコントローラ８０は、エンジン再始動が困難になる状況を回避するため、所定周期毎にＩＳＳ判定制御２を実行することにより、アイドリングストップ制御の実行を禁止するか否かを判定する。
【００５２】
図１３はＩＳＳ判定制御２の実行手順の一例を示すフローチャートである。図１４はＩＳＳ判定制御２において設定される閾値Ｘｂの一例を示す線図である。図１３に示される「ＩＳＧ温度」は、スタータジェネレータ１６の温度Ｔｉｓｇ（以下、スタータ温度Ｔｉｓｇと記載する。）である。また、図１３および図１４に示される「ＬｉＢ-ＳＯＨ」は、リチウムイオンバッテリ５２の劣化状態つまり健康状態の指標であるＳＯＨ（State of Health）であり、リチウムイオンバッテリ５２の劣化度（劣化の度合）を示している。この指標ＳＯＨは、リチウムイオンバッテリ５２の初期状態に対する現在の容量維持率や電圧維持率として示され、バッテリコントローラ７５によって定期的に算出される。指標ＳＯＨを算出する際には、例えば、以下の式（１），（２）を用いることが可能である。
ＳＯＨ［％］＝現在の蓄電容量／初期の蓄電容量×１００      ・・（１）
ＳＯＨ［％］＝現在の満充電電圧／初期の満充電電圧×１００  ・・（２）
【００５３】
リチウムイオンバッテリ５２の劣化が進行するほどに蓄電容量（容量）が低下することから、式（１）を用いて指標ＳＯＨを算出した場合には、リチウムイオンバッテリ５２の劣化が進行するにつれて指標ＳＯＨは低く算出される。また、リチウムイオンバッテリ５２の劣化が進行するほどに満充電電圧つまり満充電時の端子電圧が低下することから、式（２）を用いて指標ＳＯＨを算出した場合には、リチウムイオンバッテリ５２の劣化が進行するにつれて指標ＳＯＨは低く算出される。すなわち、式（１），（２）を用いた場合には、指標ＳＯＨが低下するほどに、リチウムイオンバッテリ５２の劣化が進行していることを意味している。
【００５４】
図１３に示すように、ステップＳ２０では、指標ＳＯＨが読み込まれ、続くステップＳ２１では、指標ＳＯＨに基づき閾値Ｘｂが設定される。ここで、図１４に示すように、ステップＳ２１で設定される閾値Ｘｂは、指標ＳＯＨが高いほどに上げられている。すなわち、ステップＳ２１で設定される閾値Ｘｂは、指標ＳＯＨが低下するほど、つまりリチウムイオンバッテリ５２の劣化が進行するほどに下げられている。このように、指標ＳＯＨに基づき閾値Ｘｂが設定されると、ステップＳ２２に進み、スタータ温度Ｔｉｓｇが読み込まれる。
【００５５】
続いて、ステップＳ２３では、スタータ温度Ｔｉｓｇが、指標ＳＯＨに基づき設定された閾値Ｘｂを上回るか否かが判定される。ステップＳ２３において、スタータ温度Ｔｉｓｇが閾値Ｘｂを上回ると判定された場合には、エンジン再始動時にモータトルクが不足する虞があるため、ステップＳ２４に進み、アイドリングストップ制御の実行が禁止される。一方、ステップＳ２３において、スタータ温度Ｔｉｓｇが閾値Ｘｂ以下であると判定された場合には、エンジン再始動時に十分なモータトルクが確保される状態であるため、ステップＳ２５に進み、アイドリングストップ制御の実行が許可される。
【００５６】
ここで、図１５はＩＳＳ判定制御２によって設定されるアイドリングストップ制御の許可領域および禁止領域の一例を示す図である。前述したように、ＩＳＳ判定制御２においては、リチウムイオンバッテリ５２の劣化が進行するにつれて、スタータ温度Ｔｉｓｇと比較するための閾値Ｘｂが下げて設定されている。これにより、図１５に符号ｙ１で示すように、指標ＳＯＨが低い場合には閾値Ｘｂが低く設定される一方、符号ｙ２で示すように、指標ＳＯＨが高い場合には閾値Ｘｂが高く設定される。つまり、指標ＳＯＨが「ｓ１」であった場合には、閾値Ｘｂとして「Ｘｂ１」が設定される。また、指標ＳＯＨが「ｓ１」よりも高い「ｓ２」であった場合には、閾値Ｘｂとして「Ｘｂ１」よりも高温側の「Ｘｂ２」が設定される。
【００５７】
そして、指標ＳＯＨが「ｓ１」であった場合には、スタータ温度Ｔｉｓｇが閾値「Ｘｂ１」を上回ると、モータトルクが不足する虞があることから、アイドリングストップ制御が禁止される。一方、スタータ温度Ｔｉｓｇが閾値「Ｘｂ１」を下回ると、モータトルクが十分に確保されることから、アイドリングストップ制御が許可される。また、指標ＳＯＨが「ｓ２」であった場合には、スタータ温度Ｔｉｓｇが閾値「Ｘｂ２」を上回ると、モータトルクが不足する虞があることから、アイドリングストップ制御が禁止される。一方、スタータ温度Ｔｉｓｇが閾値「Ｘｂ２」を下回ると、モータトルクが十分に確保されることから、アイドリングストップ制御が許可される。このように、指標ＳＯＨに基づき閾値Ｘｂを増減させることにより、エンジン再始動が困難になる状況を回避するとともに、アイドリングストップ制御の許可領域を拡大することができる。
【００５８】
ここで、図１５に符号ｚ１で示すように、指標ＳＯＨが「ｓ１」であり、かつスタータ温度Ｔｉｓｇが「ｔａ１」である場合には、スタータ温度Ｔｉｓｇが閾値「Ｘｂ１」を上回り、エンジン再始動時にモータトルクが不足する虞があるため、アイドリングストップ制御が禁止される。しかしながら、符号ｚ２で示すように、指標ＳＯＨが良好な「ｓ２」であった場合には、スタータ温度Ｔｉｓｇが「ｔａ１」であったとしても、スタータ温度Ｔｉｓｇが閾値「Ｘｂ２」を下回ることから、アイドリングストップ制御が許可される。さらに、符号ｚ３で示すように、スタータ温度Ｔｉｓｇが「ｔａ２」に低下していた場合には、指標ＳＯＨが劣化側の「ｓ１」であったとしても、スタータ温度Ｔｉｓｇが閾値「Ｘｂ１」を下回ることから、アイドリングストップ制御が許可される。
【００５９】
すなわち、図１５に符号ｚ２で示すように、スタータ温度Ｔｉｓｇが所定温度ＴＡを上回る高い領域では、コイル抵抗の増加や永久磁石の減磁等が発生し易いことから、スタータジェネレータ１６のモータトルクが減少する虞があり、スタータジェネレータ１６によるエンジン再始動が困難になる虞がある。しかしながら、符号ｚ２で示すように、指標ＳＯＨが高い領域においては、良好なリチウムイオンバッテリ５２から多くの放電電流を取り出すことができるため、スタータ温度Ｔｉｓｇの上昇に伴うモータトルクの減少を解消することが可能である。このように、符号ｚ２で示すように、スタータ温度Ｔｉｓｇが高い領域であっても、指標ＳＯＨが高い領域である場合には、エンジン再始動時のモータトルクを確保することができるため、アイドリングストップ制御の実行を許可している。つまり、コイル抵抗の増加等によってモータトルクが低下し易い状況、つまりスタータ温度Ｔｉｓｇが所定温度ＴＡを上回る状況において、一律にアイドリングストップ制御の実行を禁止するのではなく、指標ＳＯＨに応じて閾値Ｘｂを変化させるようにしたので、広い領域でアイドリングストップ制御を適切に実行することができる。
【００６０】
また、図１５に符号ｚ３で示すように、指標ＳＯＨが所定値ＳＡよりも低い領域では、リチウムイオンバッテリ５２が劣化して放電電流が減少することから、スタータジェネレータ１６のモータトルクが減少する虞があり、スタータジェネレータ１６によるエンジン再始動が困難になる虞がある。しかしながら、符号ｚ３で示すように、スタータ温度Ｔｉｓｇが低い領域においては、コイル抵抗の増加等が発生し難くモータトルクが増加し易いため、指標ＳＯＨの低下に伴うモータトルクの減少を解消することが可能である。このように、符号ｚ３で示すように、指標ＳＯＨが低い領域であっても、スタータ温度Ｔｉｓｇが低い領域である場合には、エンジン再始動時のモータトルクを確保することができるため、アイドリングストップ制御の実行を許可している。つまり、リチウムイオンバッテリ５２からの供給電流減少によってモータトルクが低下し易い状況、つまり指標ＳＯＨが所定値ＳＡを下回る状況において、一律にアイドリングストップ制御の実行を禁止するのではなく、指標ＳＯＨに基づき閾値Ｘｂを変化させるようにしたので、広い領域でアイドリングストップ制御を適切に実行することができる。
【００６１】
なお、前述の説明では、指標ＳＯＨとして、リチウムイオンバッテリ５２の初期状態に対する現在の容量維持率や電圧維持率を使用しているが、これに限られることはない。例えば、指標ＳＯＨとして、リチウムイオンバッテリ５２の初期状態に対する現在の抵抗上昇率を使用しても良い。このように、抵抗上昇率を用いて指標ＳＯＨを算出する際には、例えば、以下の式（３）を用いることが可能である。リチウムイオンバッテリ５２の劣化が進行するほどに内部抵抗が上昇することから、式（３）を用いて指標ＳＯＨを算出した場合には、リチウムイオンバッテリ５２の劣化が進行するにつれて、指標ＳＯＨは高く算出されることになる。なお、指標ＳＯＨの算出方法としては、前述した各種方法に限られることはなく、リチウムイオンバッテリ５２の充放電電流を積算することで算出しても良く、リチウムイオンバッテリ５２の温度を積算することで算出しても良い。
ＳＯＨ［％］＝現在の内部抵抗／初期の内部抵抗×１００      ・・（３）
【００６２】
［アイドリングストップ判定制御３］
前述したＩＳＳ判定制御１においては、バッテリ温度Ｔｌｉｂに基づき閾値Ｘａを変化させ、ＩＳＳ判定制御２においては、指標ＳＯＨに基づき閾値Ｘｂを変化させているが、これに限られることはない。続いて、メインコントローラ８０の禁止判定部８６によって実行されるアイドリングストップ判定制御３（以下、ＩＳＳ判定制御３と記載する。）について説明する。なお、ＩＳＳ判定制御３とは、前述したＩＳＳ判定制御１，２と同様に、アイドリングストップ制御を禁止するか否かを判定する制御である。メインコントローラ８０は、エンジン再始動が困難になる状況を回避するため、所定周期毎にＩＳＳ判定制御３を実行することにより、アイドリングストップ制御の実行を禁止するか否かを判定する。
【００６３】
図１６はＩＳＳ判定制御３の実行手順の一例を示すフローチャートである。図１７はＩＳＳ判定制御３において設定される閾値Ｘｃの一例を示す線図である。図１６に示される「ＩＳＧ温度」は、スタータジェネレータ１６の温度Ｔｉｓｇ（以下、スタータ温度Ｔｉｓｇと記載する。）である。また、図１６および図１７に示される「ＬｉＢ内部抵抗」は、リチウムイオンバッテリ５２の内部抵抗Ｒｌｉｂである。なお、リチウムイオンバッテリ５２の内部抵抗Ｒｌｉｂは、バッテリコントローラ７５によって定期的に算出される。この内部抵抗Ｒｌｉｂは、例えばリチウムイオンバッテリ５２の端子電圧や充放電電流を用いて算出することが可能である。
【００６４】
図１６に示すように、ステップＳ３０では、内部抵抗Ｒｌｉｂが読み込まれ、続くステップＳ３１では、内部抵抗Ｒｌｉｂに基づき閾値Ｘｃが設定される。ここで、図１７に示すように、ステップＳ３１で設定される閾値Ｘｃは、内部抵抗Ｒｌｉｂが下がるほどに上げられている。つまり、ステップＳ３１で設定される閾値Ｘｃは、内部抵抗Ｒｌｉｂが上がるほどに下げられている。このように、内部抵抗Ｒｌｉｂに基づき閾値Ｘｃが設定されると、ステップＳ３２に進み、スタータ温度Ｔｉｓｇが読み込まれる。
【００６５】
続いて、ステップＳ３３では、スタータ温度Ｔｉｓｇが、内部抵抗Ｒｌｉｂに基づき設定された閾値Ｘｃを上回るか否かが判定される。ステップＳ３３において、スタータ温度Ｔｉｓｇが閾値Ｘｃを上回ると判定された場合には、エンジン再始動時にモータトルクが不足する虞があるため、ステップＳ３４に進み、アイドリングストップ制御の実行が禁止される。一方、ステップＳ３３において、スタータ温度Ｔｉｓｇが閾値Ｘｃ以下であると判定された場合には、エンジン再始動時に十分なモータトルクが確保される状態であるため、ステップＳ３５に進み、アイドリングストップ制御の実行が許可される。
【００６６】
ここで、図１８はＩＳＳ判定制御３によって設定されるアイドリングストップ制御の許可領域および禁止領域の一例を示す図である。前述したように、ＩＳＳ判定制御３においては、内部抵抗Ｒｌｉｂが上がるにつれて、スタータ温度Ｔｉｓｇと比較するための閾値Ｘｃが下げて設定されている。これにより、図１８に符号ｙ１で示すように、内部抵抗Ｒｌｉｂが高い場合には閾値Ｘｃが低く設定される一方、符号ｙ２で示すように、内部抵抗Ｒｌｉｂが低い場合には閾値Ｘｃが高く設定される。つまり、内部抵抗Ｒｌｉｂが「ｒ１」であった場合には、閾値Ｘｃとして「Ｘｃ１」が設定される。また、内部抵抗Ｒｌｉｂが「ｒ１」よりも低い「ｒ２」であった場合には、閾値Ｘｃとして「Ｘｃ１」よりも高温側の「Ｘｃ２」が設定される。
【００６７】
そして、内部抵抗Ｒｌｉｂが「ｒ１」であった場合には、スタータ温度Ｔｉｓｇが閾値「Ｘｃ１」を上回ると、モータトルクが不足する虞があることから、アイドリングストップ制御が禁止される。一方、スタータ温度Ｔｉｓｇが閾値「Ｘｃ１」を下回ると、モータトルクが十分に確保されることから、アイドリングストップ制御が許可される。また、内部抵抗Ｒｌｉｂが「ｒ２」であった場合には、スタータ温度Ｔｉｓｇが閾値「Ｘｃ２」を上回ると、モータトルクが不足する虞があることから、アイドリングストップ制御が禁止される。一方、スタータ温度Ｔｉｓｇが閾値「Ｘｃ２」を下回ると、モータトルクが十分に確保されることから、アイドリングストップ制御が許可される。このように、内部抵抗Ｒｌｉｂに基づき閾値Ｘｃを増減させることにより、エンジン再始動が困難になる状況を回避するとともに、アイドリングストップ制御の許可領域を拡大することができる。
【００６８】
ここで、図１８に符号ｚ１で示すように、内部抵抗Ｒｌｉｂが「ｒ１」であり、かつスタータ温度Ｔｉｓｇが「ｔａ１」である場合には、スタータ温度Ｔｉｓｇが閾値「Ｘｃ１」を上回り、エンジン再始動時にモータトルクが不足する虞があるため、アイドリングストップ制御が禁止される。しかしながら、符号ｚ２で示すように、内部抵抗Ｒｌｉｂが「ｒ２」に低下していた場合には、スタータ温度Ｔｉｓｇが「ｔａ１」であったとしても、スタータ温度Ｔｉｓｇが閾値「Ｘｃ２」を下回ることから、アイドリングストップ制御が許可される。さらに、符号ｚ３で示すように、スタータ温度Ｔｉｓｇが「ｔａ２」に低下していた場合には、内部抵抗Ｒｌｉｂが「ｒ１」であったとしても、スタータ温度Ｔｉｓｇが閾値「Ｘｃ１」を下回ることから、アイドリングストップ制御が許可される。
【００６９】
すなわち、図１８に符号ｚ２で示すように、スタータ温度Ｔｉｓｇが所定温度ＴＡを上回る高い領域では、コイル抵抗の増加や永久磁石の減磁等が発生し易いことから、スタータジェネレータ１６のモータトルクが減少する虞があり、スタータジェネレータ１６によるエンジン再始動が困難になる虞がある。しかしながら、符号ｚ２で示すように、内部抵抗Ｒｌｉｂが低い領域においては、リチウムイオンバッテリ５２の放電電流が増加するため、スタータ温度Ｔｉｓｇの上昇に伴うモータトルクの減少を解消することが可能である。このように、符号ｚ２で示すように、スタータ温度Ｔｉｓｇが高い領域であっても、内部抵抗Ｒｌｉｂが低い領域である場合には、エンジン再始動時のモータトルクを確保することができるため、アイドリングストップ制御の実行を許可している。つまり、コイル抵抗の増加等によってモータトルクが低下し易い状況、つまりスタータ温度Ｔｉｓｇが所定温度ＴＡを上回る状況において、一律にアイドリングストップ制御の実行を禁止するのではなく、内部抵抗Ｒｌｉｂに応じて閾値Ｘｃを変化させるようにしたので、広い領域でアイドリングストップ制御を適切に実行することができる。
【００７０】
また、図１８に符号ｚ３で示すように、内部抵抗Ｒｌｉｂが所定値ＲＡを上回る高い領域では、リチウムイオンバッテリ５２の放電電流が減少することから、スタータジェネレータ１６のモータトルクが減少する虞があり、スタータジェネレータ１６によるエンジン再始動が困難になる虞がある。しかしながら、符号ｚ３で示すように、スタータ温度Ｔｉｓｇが低い領域においては、コイル抵抗の増加等が発生し難くモータトルクが増加し易いため、内部抵抗Ｒｌｉｂの上昇に伴うモータトルクの減少を解消することが可能である。このように、符号ｚ３で示すように、内部抵抗Ｒｌｉｂが高い領域であっても、スタータ温度Ｔｉｓｇが低い領域である場合には、エンジン再始動時のモータトルクを確保することができるため、アイドリングストップ制御の実行を許可している。つまり、リチウムイオンバッテリ５２からの供給電流減少によってモータトルクが低下し易い状況、つまり内部抵抗Ｒｌｉｂが所定値ＲＡを上回る状況において、一律にアイドリングストップ制御の実行を禁止するのではなく、内部抵抗Ｒｌｉｂに基づき閾値Ｘｃを変化させるようにしたので、広い領域でアイドリングストップ制御を適切に実行することができる。
【００７１】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、エンジン１２に連結される電動機として、電動機および発電機として機能するスタータジェネレータ１６を用いているが、これに限られることはなく、電動機としてのみ機能するモータを用いても良い。また、前述の説明では、ＩＳＳ判定制御１〜３を別個に実行しているが、これに限られることはなく、ＩＳＳ判定制御１〜３を互いに組み合わせて実行しても良い。例えば、スタータ温度Ｔｉｓｇと比較判定するための閾値を、バッテリ温度Ｔｌｉｂおよび指標ＳＯＨに基づき変化させても良く、バッテリ温度Ｔｌｉｂおよび内部抵抗Ｒｌｉｂに基づき変化させても良い。また、スタータ温度Ｔｉｓｇと比較判定するための閾値を、指標ＳＯＨおよび内部抵抗Ｒｌｉｂに基づき変化させても良く、バッテリ温度Ｔｌｉｂ、指標ＳＯＨおよび内部抵抗Ｒｌｉｂに基づき変化させても良い。すなわち、閾値を、バッテリ温度Ｔｌｉｂ、指標ＳＯＨおよび内部抵抗Ｒｌｉｂの少なくとも１つに基づき変化させれば良い。
【００７２】
前述の説明では、アイドリングストップ制御に伴ってエンジン１２を再始動する際に、スイッチＳＷ１をオフ状態に制御しているが、これに限られることはない。鉛バッテリ５１やリチウムイオンバッテリ５２の容量が大きく、エンジン再始動時に電圧が大きく低下しない場合には、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を共にオン状態に制御しても良い。また、前述の説明では、第１蓄電体として鉛バッテリ５１を用いているが、これに限られることはなく、第１蓄電体として他の種類のバッテリやキャパシタを用いても良い。また、第２蓄電体としてリチウムイオンバッテリ５２を用いているが、これに限られることはなく、第２蓄電体として他の種類のバッテリやキャパシタを用いても良い。また、図１および図２に示した例では、リチウムイオンバッテリ５２の正極ライン５４にスイッチＳＷ２を設けているが、これに限られることはない。例えば、図２に一点鎖線で示すように、リチウムイオンバッテリ５２の負極ライン５９にスイッチＳＷ２を設けても良い。また、前述の説明では、メインコントローラ８０に、各種制御部８１〜８５や判定部８６を設けているが、これに限られることはない。他のコントローラに、各種制御部８１〜８５や判定部８６の一部や全部を設けても良い。
【符号の説明】
【００７３】
１０    車両用電源装置
１１    車両
１２    エンジン
１６    スタータジェネレータ（電動機）
５１    鉛バッテリ（第１蓄電体）
５２    リチウムイオンバッテリ
５６    正極ライン（通電径路）
６３    電気機器（電気負荷）
７１    第１電源系
７２    第２電源系
８４    アイドリング制御部
８６    禁止判定部
ＳＷ１    第１スイッチ
ＳＷ２    第２スイッチ
Ｔｉｓｇ    スタータ温度（電動機の温度）
Ｔｌｉｂ    バッテリ温度（第２蓄電体の温度）
Ｒｌｉｂ    内部抵抗
ＳＯＨ      指標（劣化の度合）
Ｘａ，Ｘａ１，Ｘａ２    閾値
Ｘｂ，Ｘｂ１，Ｘｂ２    閾値
Ｘｃ，Ｘｃ１，Ｘｃ２    閾値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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