(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を始動させるためにスタータの駆動可否判定を行う際に、前記スタータを駆動させた場合に蓄電池のバッテリ電圧が最も低下する電圧値に相当する始動最低電圧が前記内燃機関の始動に影響を及ぼさない閾値以上であれば、前記スタータを駆動させると判定する制御装置に対して、前記スタータの駆動前に前記蓄電池の前記始動最低電圧を推定して提供する蓄電池状態検知装置であって、
前記スタータの駆動中に取得した前記蓄電池のバッテリ電圧と、前記蓄電池の放電電流とに基づいて、前記蓄電池の劣化状態の指標となる前記蓄電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出部と、
前記スタータの駆動直前における前記蓄電池のバッテリ電圧に相当する始動直前電圧と、前記スタータの駆動中における前記蓄電池の最大放電電流に相当するピーク電流から前記スタータの駆動直前における前記蓄電池の放電電流に相当する始動直前電流を減算することによって得られた計測始動電流とからなる電流／電圧データセットを、前記内部抵抗算出部で算出された前記内部抵抗の大きさに応じて区分される前記蓄電池の劣化状態ごとに電流／電圧相関特性として記憶する記憶部と、
前記スタータを実際に駆動するごとに、前記始動直前電圧および前記計測始動電流からなる前記電流／電圧データセットを計測結果として取得し、前記内部抵抗算出部で算出された前記内部抵抗の大きさに応じて区分される前記劣化状態に対応して前記記憶部内に記憶された前記電流／電圧相関特性を更新する始動電流学習部と、
前記スタータを駆動させる前の駆動可否判定時において、前回のスタータの駆動時に前記内部抵抗算出部で算出された前記内部抵抗の大きさにより特定される前記蓄電池の劣化状態に対応した電流／電圧相関特性を前記記憶部から抽出し、取得した前記蓄電池の現在の始動直前電圧に対応した推定始動電流を、抽出した前記電流／電圧相関特性を用いて推定する始動電流推定部と、
前記駆動可否判定時において、前記始動電流推定部が推定した前記推定始動電流と、取得した前記蓄電池の現在の前記始動直前電圧と、前記内部抵抗算出部が前回の前記スタータの駆動時に算出した前記蓄電池の前記内部抵抗とに基づいて、前記始動最低電圧を下式
始動最低電圧＝始動直前電圧−（内部抵抗×推定始動電流）
により算出する最低電圧算出部と、
を備えた蓄電池状態検知装置。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄電池状態検知装置において、
前記蓄電池の充放電電流の検出結果に基づいて、前記蓄電池の充電率を算出する充電率算出部と、
前記蓄電池の温度を検出する温度検出部と
をさらに備え、
前記始動電流学習部は、
前記電流／電圧データセットを記憶する場合に、前記蓄電池の充電率および温度を前記充電率算出部および前記温度検出部からそれぞれ取得し、前記電流／電圧データセットにおける前記計測始動電流に対して、取得した前記蓄電池の充電率および温度に対応した補正値に基づいて正規化し、正規化後の電流／電圧データセットとして記憶しておき、
前記始動電流推定部は、
前記正規化後の電流／電圧データセットにしたがって、前記推定始動電流を推定する場合に、現状の前記蓄電池の充電率および温度を前記充電率算出部および前記温度検出部からそれぞれ取得し、推定した前記推定始動電流に対して、取得した前記蓄電池の充電率および温度に対応した補正値に基づいて、前記正規化を元に戻すことによって、取得した蓄電池の温度および充電率に対応した前記推定始動電流に補正する
蓄電池状態検知装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の蓄電池状態検知装置において、
前記始動電流学習部は、
前記蓄電池の前記劣化状態に対応したそれぞれの前記電流／電圧相関特性を近似することによって、それぞれの前記劣化状態における近似式を導出し、
前記始動電流推定部は、
前記蓄電池の前記劣化状態に対応した前記近似式に前記蓄電池の現在の前記始動直前電圧を代入することによって、前記推定始動電流を算出する
蓄電池状態検知装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の蓄電池状態検知装置において、
前記始動電流学習部は、
前記記憶部に時系列的に記憶された最新の前記電流／電圧データセットからｎ（ｎは、１以上の整数）回前までに記憶したｎ＋１個の電流／電圧データセットに基づいて、前記電流／電圧相関特性を更新する
蓄電池状態検知装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄電池状態検知装置において、
前記始動電流学習部は、
前記記憶部に時系列的に記憶された前記電流／電圧データセットについて、現在時刻との時間差に応じて重み付けを行い、前記電流／電圧相関特性を更新する
蓄電池状態検知装置。
【請求項６】
内燃機関を始動させるためにスタータの駆動可否判定を行う際に、前記スタータを駆動させた場合に蓄電池のバッテリ電圧が最も低下する電圧値に相当する始動最低電圧が前記内燃機関の始動に影響を及ぼさない閾値以上であれば、前記スタータを駆動させると判定する制御装置に対して、前記スタータの駆動前に前記蓄電池の前記始動最低電圧を推定して提供するための蓄電池状態検知方法であって、
前記スタータの駆動中に取得した前記蓄電池のバッテリ電圧と、前記蓄電池の放電電流とに基づいて、前記蓄電池の劣化状態の指標となる前記蓄電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出ステップと、
前記スタータの駆動直前における前記蓄電池のバッテリ電圧に相当する始動直前電圧と、前記スタータの駆動中における前記蓄電池の最大放電電流に相当するピーク電流から前記スタータの駆動直前における前記蓄電池の放電電流に相当する始動直前電流を減算することによって得られた計測始動電流とからなる電流／電圧データセットを、前記内部抵抗算出ステップにおいて算出した前記内部抵抗の大きさに応じて区分される前記蓄電池の劣化状態ごとに電流／電圧相関特性として記憶部に記憶させる記憶ステップと、
前記スタータを実際に駆動するごとに、前記始動直前電圧および前記計測始動電流からなる前記電流／電圧データセットを計測結果として取得し、前記内部抵抗算出ステップにおいて算出した前記内部抵抗の大きさに応じて区分される前記劣化状態に対応して前記記憶ステップにおいて前記記憶部に記憶された前記電流／電圧相関特性を更新する始動電流学習ステップと、
前記スタータを駆動させる前の駆動可否判定時において、前記記憶ステップにおいて前記記憶部に記憶された電流／電圧相関特性の中から、前回のスタータの駆動中に前記内部抵抗算出ステップにおいて算出した前記内部抵抗の大きさにより特定される前記蓄電池の劣化状態に対応した電流／電圧相関特性を抽出し、取得した前記蓄電池の現在の始動直前電圧に対応した推定始動電流を、抽出した前記電流／電圧相関特性を用いて推定する始動電流推定ステップと、
前記駆動可否判定時において、前記始動電流推定ステップにおいて推定した前記推定始動電流と、取得した前記蓄電池の現在の前記始動直前電圧と、前記内部抵抗算出ステップにおいて前回の前記スタータの駆動時に算出した前記蓄電池の前記内部抵抗とに基づいて、前記始動最低電圧を下式
始動最低電圧＝始動直前電圧−（内部抵抗×推定始動電流）
により算出する最低電圧算出ステップと、
を備えた蓄電池状態検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の内燃機関を始動させるためのスタータ等といった始動負荷が駆動する直前における蓄電池のバッテリ電圧を推定する蓄電池の状態検知装置および蓄電池の状態検知方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、内燃機関で駆動される車両において、低燃費への要求に対して、運転中に、内燃機関を自動停止または再始動させるシステムが実用化されている。また、内燃機関を自動停止させた後の再始動が確実に行われるように、車両に搭載された蓄電池が再始動に必要な電力を出力することができるか否かを判定する必要がある。【０００３】
このような必要性から、従来では、車両の停車時に蓄電池の充電状態を推定し、内燃機関の再始動に必要な電力が出力可能であると判断した場合、内燃機関の自動停止（アイドルストップ）を許可する（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
ここで、内燃機関を再始動させる場合、スタータ等といった始動負荷の電力消費によって、電力供給源である蓄電池のバッテリ電圧が大きく低下してしまう。また、通常、内燃機関の点火装置および制御装置の電力源としても蓄電池が使用されている。そのため、内燃機関の再始動によって、蓄電池のバッテリ電圧が大きく低下してしまうと、点火装置および制御装置を適切に動作させることができないので、結果として、内燃機関を正常に再始動させることができない場合がある。【０００５】
したがって、内燃機関を正常に再始動させるためには、内燃機関の再始動に必要な電力を確保するだけでなく、さらに、内燃機関に再始動によって生じる蓄電池のバッテリ電圧の低下量を所定値以下に維持する必要がある。すなわち、蓄電池のバッテリ電圧が最も低下する電圧値である始動最低電圧Ｖｍｉｎが内燃機関の再始動に影響を及ぼさない閾値以上である必要がある。【０００６】
このような必要性から、従来技術では、蓄電池から放電された始動電流ΔＩｍａｘ（スタータの駆動中に測定したピーク電流Ｉｍａｘからスタータの駆動直前に測定した始動直前電流Ｉ０を減算した電流値）を算出し、記憶する。そして、記憶した始動電流ΔＩｍａｘと、スタータの駆動直前における蓄電池の内部抵抗およびバッテリ電圧とから算出した蓄電池の始動最低電圧Ｖｍｉｎに基づいて、スタータを駆動させることによって内燃機関を再始動させるか否かを判定する（例えば、特許文献２参照）。【０００７】
また、特許文献２に記載の従来技術においては、さらに判定精度を高めるために、蓄電池の温度または充電率と、算出した始動電流ΔＩｍａｘとを関連付けて記憶する。そして、この関連付けに基づいて、スタータの駆動直前における蓄電池の温度または充電率に対応した始動電流ΔＩｍａｘを推定し、蓄電池の始動最低電圧Ｖｍｉｎを算出する。【０００８】
また、前回の内燃機関の自動停止時から今回の内燃機関の再始動開始時までの期間が所定期間以内の場合、分極解消による蓄電池のバッテリ電圧の変動が大きいことが知られている。そこで、判定精度をさらに高めるために、この期間が所定期間以内の場合においては、蓄電池のバッテリ電圧に基づいた始動電流ΔＩｍａｘの推定を禁止する、または分極解消を考慮して補正することによって始動電流ΔＩｍａｘを推定する（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−２５８０７０号公報
【特許文献２】特許第４４５９９９７号公報
【特許文献３】特開２０１２−１７２５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来技術には以下のような課題がある。
従来技術においては、前述したように、スタータの駆動直前（スタータを駆動させることによって内燃機関を再始動させるか否かを判定する時点）において、始動電流ΔＩｍａｘを推定する。【００１１】
また、この始動電流ΔＩｍａｘは、蓄電池の温度および充電率だけでなく、充放電分極状態、蓄電池の成層化分極状態および蓄電池の劣化状態等といった蓄電池状態と、車両配線等の始動負荷状態とに影響するパラメータである。すなわち、蓄電池状態および始動負荷状態が変化する場合、始動電流ΔＩｍａｘが大きく変動してしまう。【００１２】
ここで、従来技術においては、前回の始動電流ΔＩｍａｘとして、前回のスタータ始動時における電圧変動および内部抵抗推定値に基づいて算出した推定値を用いていた。しかしながら、このように推定した始動電流ΔＩｍａｘは、直接電流センサなどで検出した前回の始動電流ΔＩｍａｘと比べて精度が劣る。結果として、始動電流ΔＩｍａｘを精度良く推定することが困難であった。したがって、推定した始動電流ΔＩｍａｘに基づいて算出した蓄電池の始動最低電圧Ｖｍｉｎは、実際の蓄電池の始動最低電圧Ｖｍｉｎに対して誤差が大きく、結果として、内燃機関を再始動させるか否かを適切に判定することができない可能性があるという問題点があった。【００１３】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、蓄電池状態および始動状態の変化に影響を受けることなく、スタータの駆動可否判定時において、始動電流ΔＩｍａｘを精度良く推定し、正確な始動最低電圧を算出することのできる蓄電池状態検知装置および蓄電池状態検知方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明における蓄電池状態検知装置は、内燃機関を始動させるためにスタータの駆動可否判定を行う際に、スタータを駆動させた場合に蓄電池のバッテリ電圧が最も低下する電圧値に相当する始動最低電圧が内燃機関の始動に影響を及ぼさない閾値以上であれば、スタータを駆動させると判定する制御装置に対して、スタータの駆動前に蓄電池の始動最低電圧を推定して提供する蓄電池状態検知装置であって、スタータの駆動中に取得した蓄電池のバッテリ電圧と、蓄電池の放電電流とに基づいて、蓄電池の劣化状態の指標となる蓄電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出部と、スタータの駆動直前における蓄電池のバッテリ電圧に相当する始動直前電圧と、スタータの駆動中における蓄電池の最大放電電流に相当するピーク電流からスタータの駆動直前における蓄電池の放電電流に相当する始動直前電流を減算することによって得られた計測始動電流とからなる電流／電圧データセットを、内部抵抗算出部で算出された内部抵抗の大きさに応じて区分される蓄電池の劣化状態ごとに電流／電圧相関特性として記憶する記憶部と、スタータを実際に駆動するごとに、始動直前電圧および計測始動電流からなる電流／電圧データセットを計測結果として取得し、内部抵抗算出部で算出された内部抵抗の大きさに応じて区分される劣化状態に対応して記憶部内に記憶された電流／電圧相関特性を更新する始動電流学習部と、スタータを駆動させる前の駆動可否判定時において、前回のスタータの駆動時に内部抵抗算出部で算出された内部抵抗の大きさにより特定される蓄電池の劣化状態に対応した電流／電圧相関特性を記憶部から抽出し、取得した蓄電池の現在の始動直前電圧に対応した推定始動電流を、抽出した電流／電圧相関特性を用いて推定する始動電流推定部と、駆動可否判定時において、始動電流推定部が推定した推定始動電流と、取得した蓄電池の現在の始動直前電圧と、内部抵抗算出部が前回のスタータの駆動時に算出した蓄電池の内部抵抗とに基づいて、始動最低電圧を下式
始動最低電圧＝始動直前電圧−（内部抵抗×推定始動電流）
により算出する最低電圧算出部と、を備えたものである。【００１５】
また、本発明における蓄電池状態検知方法は、内燃機関を始動させるためにスタータの駆動可否判定を行う際に、スタータを駆動させた場合に蓄電池のバッテリ電圧が最も低下する電圧値に相当する始動最低電圧が内燃機関の始動に影響を及ぼさない閾値以上であれば、スタータを駆動させると判定する制御装置に対して、スタータの駆動前に蓄電池の始動最低電圧を推定して提供するための蓄電池状態検知方法であって、スタータの駆動中に取得した蓄電池のバッテリ電圧と、蓄電池の放電電流とに基づいて、蓄電池の劣化状態の指標となる蓄電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出ステップと、スタータの駆動直前における蓄電池のバッテリ電圧に相当する始動直前電圧と、スタータの駆動中における蓄電池の最大放電電流に相当するピーク電流からスタータの駆動直前における蓄電池の放電電流に相当する始動直前電流を減算することによって得られた計測始動電流とからなる電流／電圧データセットを、内部抵抗算出ステップにおいて算出した内部抵抗の大きさに応じて区分される蓄電池の劣化状態ごとに電流／電圧相関特性として記憶部に記憶させる記憶ステップと、スタータを実際に駆動するごとに、始動直前電圧および計測始動電流からなる電流／電圧データセットを計測結果として取得し、内部抵抗算出ステップにおいて算出した内部抵抗の大きさに応じて区分される劣化状態に対応して記憶ステップにおいて記憶部に記憶された電流／電圧相関特性を更新する始動電流学習ステップと、スタータを駆動させる前の駆動可否判定時において、記憶ステップにおいて記憶部に記憶された電流／電圧相関特性の中から、前回のスタータの駆動中に内部抵抗算出ステップにおいて算出した内部抵抗の大きさにより特定される蓄電池の劣化状態に対応した電流／電圧相関特性を抽出し、取得した蓄電池の現在の始動直前電圧に対応した推定始動電流を、抽出した電流／電圧相関特性を用いて推定する始動電流推定ステップと、駆動可否判定時において、始動電流推定ステップにおいて推定した推定始動電流と、取得した蓄電池の現在の始動直前電圧と、内部抵抗算出ステップにおいて前回のスタータの駆動時に算出した蓄電池の内部抵抗とに基づいて、始動最低電圧を下式
始動最低電圧＝始動直前電圧−（内部抵抗×推定始動電流）
により算出する最低電圧算出ステップと、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、蓄電池状態検知装置は、スタータが駆動する場合に得られる電流／電圧データセットを蓄電池の劣化状態に関連付けて新しく記憶する度に、蓄電池の劣化状態に対応した電流／電圧相関特性を更新するとともに、スタータの駆動可否判定時において、蓄電池の現在の劣化状態に対応した電流／電圧相関特性にしたがって、現在の始動直前電圧に対応した始動電流を算出する。これにより、蓄電池状態および始動状態の変化に影響を受けることなく、スタータの駆動可否判定時において、始動電流を精度良く推定し、正確な始動最低電圧を算出することのできる蓄電池状態検知装置および蓄電池状態検知方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１におけるアイドルストップ車両システムの概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１における電流／電圧相関特性の一例を示した説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１における始動電流推定部が蓄電池の劣化状態に応じて電流／電圧相関特性を選択する場合の説明図である。
【図４】本発明の実施の形態１における蓄電池状態検知装置が蓄電池の劣化状態に対応した電流／電圧相関特性を更新する動作の手順を示したフローチャートである。
【図５】本実施の形態１における蓄電池の温度およびＳＯＣと、始動電流学習部が算出する計測始動電流を正規化するための補正値とが関連付けられたマップの一例を示した説明図である。
【図６】本実施の形態１における蓄電池の温度およびＳＯＣと、内部抵抗算出部が算出する内部抵抗を正規化するための補正値とが関連付けられたマップの一例を示した説明図である。
【図７】本発明の実施の形態１における蓄電池状態検知装置がスタータの駆動可否判定時において、電流／電圧相関特性にしたがって、始動最低電圧Ｖｍｉｎを算出する動作の手順を示したフローチャートである。
【図８】スタータの駆動に伴う蓄電池の放電電流およびバッテリ電圧の経時変化の一例を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の蓄電池状態検知装置および蓄電池状態検知方法の好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。なお、図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１９】
実施の形態１．
はじめに、本願発明の技術的特徴を明確にするために、前述した、従来技術における課題について、図８を参照しながら詳細に説明する。図８は、スタータの駆動に伴う蓄電池の放電電流およびバッテリ電圧の経時変化の一例を示した説明図である。なお、図８には、具体的な数値が記載されているが、各パラメータが取り得る値の一例を示したに過ぎない。
【００２０】
ここで、内燃機関を再始動させるために、スタータ等といった始動負荷（以降では、単にスタータと称す）と、蓄電池とを電気的に接続することによって、蓄電池から電力を供給し、スタータを駆動させる場合を想定する。
【００２１】
このような場合、図８に示すように、スタータの電力消費によって、スタータの駆動直後に、蓄電池の放電電流が急激に上昇するとともに、蓄電池のバッテリ電圧が急激に低下する。
【００２２】
具体的には、スタータの駆動時から数ｍｓ以内に、放電電流は、スタータが駆動する直前の始動直前電流Ｉ０からピーク電流Ｉｍａｘ（最大放電電流）に変化する。なお、このピーク電流Ｉｍａｘは、スタータの抵抗と、蓄電池の内部抵抗と、スタータおよび蓄電池間の配線抵抗等とに応じて決定される。
【００２３】
これに対して、スタータの駆動時から数ｍｓ以内に、バッテリ電圧は、スタータが駆動する直前の始動直前電圧Ｖ０から始動最低電圧Ｖｍｉｎに変化する。
【００２４】
続いて、スタータの駆動中において、時間が経過するにしたがって、放電電流が減少するとともに、バッテリ電圧が増加していく。すなわち、スタータの駆動中において、時間が経過するにしたがって、スタータを流れる電流が減少し、スタータに印加される電圧が増加することとなる。
【００２５】
また、蓄電池のピーク電流Ｉｍａｘから始動直前電流Ｉ０を減算した値を、始動電流ΔＩｍａｘと定義する場合、始動電流ΔＩｍａｘは、下式（１）にしたがって算出される。
ΔＩｍａｘ＝Ｉｍａｘ−Ｉ０                                            （１）
【００２６】
さらに、蓄電池の始動最低電圧Ｖｍｉｎは、スタータが駆動する直前における蓄電池の内部抵抗Ｒおよび始動直前電圧Ｖ０と、上式（１）にしたがって算出された始動電流ΔＩｍａｘとを用いると、下式（２）にしたがって算出される。
Ｖｍｉｎ＝Ｖ０−Ｒ×ΔＩｍａｘ                                        （２）
【００２７】
また、前述したように、従来技術では、内燃機関を再始動させるために、スタータの駆動可否判定時（スタータの駆動前）に始動電流ΔＩｍａｘを推定し、上式（２）にしたがって、始動最低電圧Ｖｍｉｎを算出する。そして、算出した始動最低電圧Ｖｍｉｎに基づいて、スタータを駆動させるか否かを決定する。
【００２８】
しかしながら、前述したように、この始動電流ΔＩｍａｘは、蓄電池状態および始動負荷状態に影響するパラメータであるので、正確に推定することが困難である。また、従来技術においては、電流センサ等の検出結果を考慮していなかったので、なおのこと始動電流ΔＩｍａｘを精度良く推定することが困難であった。したがって、推定した始動電流ΔＩｍａｘを用いて算出した始動最低電圧Ｖｍｉｎは、真値に対する誤差が大きく、結果として、スタータを駆動させるか否かを適切に決定することができない。
【００２９】
ここで、本発明者らは、従来技術における上記のような問題を解決するために鋭意研究した結果、以下の手順（１）〜（４）を順に繰り返すことによって、スタータの駆動可否判定時（スタータの駆動前）において、蓄電池状態および始動状態の変化に影響を受けることなく、始動電流ΔＩｍａｘを精度良く推定し、正確な始動最低電圧Ｖｍｉｎを算出することができるということを見いだした。
【００３０】
手順（１）
スタータを実際に駆動させた場合、スタータの駆動中に検出した蓄電池の放電電流に基づいて算出した計測始動電流ΔＩｍａｘ１と、スタータの駆動直前に検出した始動直前電圧Ｖ０とからなる電流／電圧データセットを、蓄電池の劣化状態に関連付けて記憶する。
手順（２）
電流／電圧データセットを新たに記憶する度に、蓄電池の劣化状態に対応した電流／電圧相関特性を更新する。なお、ここでいう電流／電圧相関特性は、計測始動電流ΔＩｍａｘ１および始動直前電圧Ｖ０の相関関係を示した特性を意味する。
手順（３）
スタータの駆動可否判定時において、蓄電池の現在の劣化状態に対応した電流／電圧相関特性にしたがって、検出した現在の始動直前電圧Ｖ０に対応した推定始動電流ΔＩｍａｘ２を算出する。また、推定始動電流ΔＩｍａｘ２を用いて、上式（２）にしたがって、始動最低電圧Ｖｍｉｎを算出する。
手順（４）
算出した始動最低電圧Ｖｍｉｎに基づいて、スタータを駆動させるか否かを決定し、スタータを駆動させると決定した場合、手順（１）に戻る。
【００３１】
次に、本実施の形態１における蓄電池状態検知装置について、図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態１におけるアイドルストップ制御機能を備えた車両（以降、アイドルストップ車両と称す）システムの概略構成図である。なお、本実施の形態１における蓄電池状態検知装置は、アイドルストップ車両に搭載される。
【００３２】
この図１におけるアイドルストップ車両システムは、内燃機関１、発電機２、スタータ３、電気負荷４、イグニッションスイッチ５、制御装置６、蓄電池７および蓄電池状態検知装置２０を備えて構成されている。
【００３３】
発電機２、スタータ３、電気負荷４および蓄電池７が接続されている線路には、蓄電池７の充放電電流（入出力電流）を検出するための電流検出部８と、蓄電池７のバッテリ電圧（端子間電圧）を検出するための電圧検出部１０が設けられている。なお、電流検出部８および電圧検出部１０の具体例として、例えば、電流センサおよび電圧センサ等が挙げられるが、これに限定されない。
【００３４】
また、蓄電池７の付近には、蓄電池７の温度（液温）を検出するための温度検出部９が設けられている。なお、温度検出部９の具体例として、例えば、温度センサ等が挙げられるが、これに限定されない。
【００３５】
内燃機関１（例えば、ガソリン機関）は、車両の動力を発生させるための装置であり、出力軸が駆動輪（図示せず）に機械的に接続されている。発電機２は、内燃機関１に駆動されることによって発電し、電気負荷４および蓄電池７に対して、発電した電力を供給する。蓄電池７は、この発電機２からの電力供給によって充電されることとなる。
【００３６】
また、スタータ３は、蓄電池７から電力が供給されることによって駆動し、内燃機関１を始動（再始動）させる。電気負荷４は、発電機２および蓄電池７からの電力を消費する。なお、電気負荷４の具体例として、例えば、ヘッドライト、室内灯および空調装置等といった車両電装品が挙げられる。
【００３７】
制御装置６は、アイドルストップ制御部（図示せず）を有する。このアイドルストップ制御部は、自動停止条件が成立した場合に、内燃機関１の燃料噴射弁からの燃料噴射が停止するように制御し、内燃機関１を停止させる。なお、例えば、イグニッションスイッチ５、アイドルスイッチ（図示せず）およびブレーキスイッチ（図示せず）がオン状態である場合、車速が所定車速以下である場合、または内燃機関１の回転速度が所定回転数以下である場合に、自動停止条件が成立する。
【００３８】
また、このアイドルストップ制御部は、内燃機関１を停止させた（自動停止条件が成立した）後において、再始動条件が成立した場合に、スタータ３を駆動させて、内燃機関１を再始動させる。なお、例えば、アクセルペダルの踏み込みによってアイドルスイッチがオフ状態となった場合またはブレーキ操作解除によってブレーキスイッチがオフ状態となった場合に、再始動条件が成立する。
【００３９】
また、このアイドルストップ制御部は、再始動条件が成立した後、さらに、後述する最低電圧算出部２５が算出した始動最低電圧Ｖｍｉｎに基づいて、スタータ３の駆動可否判定を行う。具体的には、制御装置６は、再始動条件が成立するとともに、最低電圧算出部２５が算出した始動最低電圧Ｖｍｉｎが内燃機関１の再始動に影響を及ぼさない閾値以上である場合に、スタータ３を駆動させることによって、内燃機関１を再始動させる。
【００４０】
蓄電池状態検知装置２０は、充電率算出部２１、内部抵抗算出部２２、始動電流学習部２３、始動電流推定部２４、最低電圧算出部２５を有する。
【００４１】
充電率算出部２１は、電流検出部８による蓄電池７の充放電電流の検出結果に基づいて、蓄電池７のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ：充電率）を算出する。
【００４２】
内部抵抗算出部２２は、電流検出部８による蓄電池７の放電電流と、電圧検出部１０による蓄電池７のバッテリ電圧との検出結果に基づいて、蓄電池７の内部抵抗Ｒを算出する。
【００４３】
始動電流学習部２３は、電流検出部８による蓄電池７の充放電電流の検出結果に基づいて、蓄電池７の始動電流ΔＩｍａｘを算出する。なお、始動電流学習部２３が算出する始動電流ΔＩｍａｘを、計測始動電流ΔＩｍａｘ１と称す。すなわち、スタータ３の駆動中に検出された蓄電池７のピーク電流Ｉｍａｘから、スタータ３の駆動直前に検出された始動直前電流Ｉ０が減算されることによって、計測始動電流ΔＩｍａｘ１が算出されることとなる。
【００４４】
また、始動電流学習部２３は、スタータ３が駆動した場合において、算出した計測始動電流ΔＩｍａｘ１と、スタータ３の駆動直前に電圧検出部１０が検出した始動直前電圧Ｖ０とからなる電流／電圧データセットを、蓄電池７の劣化状態に関連付けて記憶部（図示せず）記憶する。また、始動電流学習部２３は、電流／電圧データセットを新たに記憶する度に、蓄電池７の劣化状態に対応した電流／電圧相関特性を更新する。なお、ここでいう電流／電圧相関特性は、計測始動電流ΔＩｍａｘ１および始動直前電圧Ｖ０の相関関係を示した特性を意味する。
【００４５】
始動電流推定部２４は、スタータ３の駆動可否判定時において、始動電流学習部２３が更新する電流／電圧相関特性の中から、蓄電池７の現在の劣化状態に対応した電流／電圧相関特性を選択する（抽出する）。また、始動電流推定部２４は、選択した電流／電圧相関特性にしたがって、電圧検出部１０が検出した現在の始動直前電圧Ｖ０に対応した始動電流ΔＩｍａｘを算出する（推定する）。なお、始動電流推定部２４が算出する始動電流ΔＩｍａｘを、推定始動電流ΔＩｍａｘ２と称す。
【００４６】
最低電圧算出部２５は、電圧検出部１０が検出した現在の始動直前電圧Ｖ０と、内部抵抗算出部２２が算出した内部抵抗Ｒと、始動電流推定部２４が算出した推定始動電流ΔＩｍａｘ２とを用いて、上式（２）にしたがって、始動最低電圧Ｖｍｉｎを算出する。そして、制御装置６は、この始動最低電圧Ｖｍｉｎに基づいて、スタータ３の駆動可否判定を行うこととなる。
【００４７】
次に、本実施の形態１における始動電流学習部２３および始動電流推定部２４の動作について、図２および図３を参照しながら詳細に説明する。図２は、本発明の実施の形態１における電流／電圧相関特性の一例を示した説明図である。図３は、本発明の実施の形態１における始動電流推定部２４が蓄電池７の劣化状態に応じて電流／電圧相関特性を選択する場合の説明図である。
【００４８】
この図２において、横軸を始動直前電圧Ｖ０（Ｖ）、縦軸を計測始動電流ΔＩｍａｘ１（Ａ）としたグラフ上には、蓄電池７の種類および劣化状態に対応して、以下に示す５パターンの電流／電圧相関特性が併せて示されている。なお、図２には、具体的な数値が記載されているが、各パラメータが取り得る値の一例を示したに過ぎない。
【００４９】
また、図中の各プロットに対応した計測始動電流ΔＩｍａｘ１は、ピーク電流Ｉｍａｘおよび始動直前電流Ｉ０が検出された際における蓄電池の温度およびＳＯＣに対応した補正値に基づいて正規化されている。この正規化の詳細については、後述する。なお、図中の同じ種類のプロット同士においては、ピーク電流Ｉｍａｘおよび始動直前電流Ｉ０が検出された際における蓄電池の温度およびＳＯＣが同等である。
【００５０】
また、５パターンの電流／電圧相関特性のそれぞれに対応した蓄電池の種類および蓄電池の劣化状態については、以下の通りである。なお、それぞれの蓄電池の劣化状態を４段階のレベルで表しており、レベル１が全く劣化しておらず、レベルが上がるにしたがって、劣化度合が大きくなる（レベル４は、最も劣化度合が大きいことを表す）。
【００５１】
・パターン１（図中、黒三角のプロットに対応）
蓄電池の種類：タイプＡ、蓄電池の劣化状態：レベル４（劣化大）
・パターン２（図中、黒菱形のプロットに対応）
蓄電池の種類：タイプＡ、蓄電池の劣化状態：レベル３（劣化中）
・パターン３（図中、黒丸のプロットに対応）
蓄電池の種類：タイプＡ、蓄電池の劣化状態：レベル２（劣化小）
・パターン４（図中、白丸のプロットに対応）
蓄電池の種類：タイプＢ、蓄電池の劣化状態：レベル２（劣化小）
・パターン５（図中、白菱形のプロットに対応）
蓄電池の種類：タイプＢ、蓄電池の劣化状態：レベル１（劣化なし）
【００５２】
図２に示すように、５パターンのそれぞれにおいて、始動直前電圧Ｖ０が大きくなるほど、計測始動電流ΔＩｍａｘ１が大きくなる。また、各パターンに対応したそれぞれのプロットを、例えば、１次式で近似した場合、始動直前電圧Ｖ０の大きさに比例して、計測始動電流ΔＩｍａｘ１が大きくなるという相関関係が確認できる。なお、図２には、これらのプロットを１次式で近似した場合を例示しているが、直線近似に限定せず、相関関係が確認できればどのように近似してもよい。
【００５３】
このように、計測始動電流ΔＩｍａｘ１および始動直前電圧Ｖ０の電流／電圧相関特性が蓄電池の種類および劣化状態に応じて変化している。そして、このような電流／電圧相関特性が蓄電池の劣化、成層化分極および充放電分極に対応することとなる。
【００５４】
そこで、このような特性を利用して、始動電流学習部２３は、スタータ３が１回駆動した場合に得られる１個の電流／電圧データセットを、蓄電池７の劣化状態に関連付けて記憶し、この劣化状態に対応した電流／電圧相関特性を更新する。これにより、蓄電池７の劣化状態に対応した複数のパターンの電流／電圧相関特性が存在することとなる。
【００５５】
また、始動電流学習部２３が蓄電池７の劣化状態を検出する一例として、例えば、内部抵抗算出部２２が算出する内部抵抗Ｒを指標として、蓄電池７の劣化状態を検出すればよい。
【００５６】
具体的には、例えば、図３に示すように、蓄電池７の劣化状態に対応するように、蓄電池７の内部抵抗閾値Ｒｔｈ１、Ｒｔｈ２、Ｒｔｈ３をあらかじめ規定する。なお、この内部抵抗閾値Ｒｔｈ１、Ｒｔｈ２、Ｒｔｈ３は、蓄電池７の劣化度合に対応しており、内部抵抗閾値が大きいほど蓄電池７の劣化度合が大きくなる。そして、内部抵抗Ｒが取り得る値の範囲に基づいて、蓄電池７の劣化状態を以下のように規定する。
【００５７】
・Ｒｔｈ１≦Ｒ＜Ｒｔｈ２の場合：レベル２（劣化小）
・Ｒｔｈ２≦Ｒ＜Ｒｔｈ３の場合：レベル３（劣化中）
・Ｒｔｈ３≦Ｒの場合：レベル４（劣化大）
【００５８】
ここで、スタータ３の駆動可否判定時において、前回のスタータ３の駆動時に内部抵抗算出部２２が算出した蓄電池７の内部抵抗Ｒを、現在の内部抵抗Ｒとして、例えば、Ｒｔｈ１≦Ｒ＜Ｒｔｈ２の関係を満たす場合を想定する。
【００５９】
この場合、スタータ３の駆動可否判定によって、スタータ３が実際に駆動した場合、始動電流学習部２３は、１個の電流／電圧データセットを新たに記憶し、蓄電池７の劣化状態がレベル２に対応した電流／電圧相関特性（以降、第１電流／電圧相関特性と称す）を更新する。
【００６０】
具体的には、例えば、第１電流／電圧相関特性が直線近似されている場合、下式（３）のような関係式で表される。なお、図３には、下式（３）の関係式が例示されている。
ΔＩｍａｘ＝ａ１×Ｖ０＋ｂ１
（ただし、ａ１、ｂ１は定数）                                              （３）
【００６１】
そして、始動電流学習部２３は、１個の電流／電圧データセットを新たに記憶することによって第１電流／電圧相関特性におけるデータ数が増えていくので、第１電流／電圧相関特性が変化することとなる。したがって、始動電流学習部２３は、第１電流／電圧相関特性を更新することによって、再び近似をし直す。すなわち、始動電流学習部２３は、電流／電圧データセットを新たに記憶する毎に、上式（３）における定数ａ１およびｂ１を新たに更新することとなる。
【００６２】
また、始動電流推定部２４は、スタータ３の駆動可否判定時に、蓄電池７の劣化状態がレベル２に対応した第１電流／電圧相関特性を選択し、選択した第１電流／電圧相関特性にしたがって、推定始動電流ΔＩｍａｘ２を算出する。
【００６３】
具体的には、始動電流推定部２４は、スタータ３の駆動可否判定時に、蓄電池７の現在の始動直前電圧Ｖ０を、上式（３）に代入することによって、推定始動電流ΔＩｍａｘ２を算出する。
【００６４】
また、時間が経過するにつれて、蓄電池７の劣化が進行していくと、蓄電池７の内部抵抗Ｒが大きくなっていくので、蓄電池７の劣化状態がレベル２からレベル３、レベル４に順次変化する。このような場合、始動電流学習部２３および始動電流推定部２４は、蓄電池７の劣化状態がレベル２であるときと同様の動作を行う。
【００６５】
すなわち、始動電流学習部２３は、スタータ３が駆動した場合、１個の電流／電圧データセットを新たに記憶する毎に、蓄電池７の劣化状態に対応した電流／電圧相関特性を更新していく。具体的には、図３に示すように、電流／電圧データセットが新たに記憶される毎に、蓄電池７の劣化状態がレベル３の場合には、定数ａ２、ｂ２が更新され、レベル４の場合には、定数ａ３、ｂ３が更新されることとなる。また、始動電流推定部２４は、スタータ３の駆動可否判定時に、蓄電池７の劣化状態に対応した電流／電圧相関特性にしたがって、推定始動電流ΔＩｍａｘ２を算出する。
【００６６】
このように、蓄電池７の劣化状態が経時的に変化した場合であっても、始動電流学習部２３は、電流／電圧データセットを、蓄電池７の内部抵抗の大きさに応じて区分される劣化状態ごとに電流／電圧相関特性として、記憶部に記憶することができるとともに、劣化状態に対応して、電流／電圧相関特性を更新する。また、始動電流推定部２４は、蓄電池７の劣化状態に対応した相関関数にしたがって、推定始動電流ΔＩｍａｘ２を算出する。これにより、スタータ３の駆動可否判定時に、始動電流ΔＩｍａｘを精度良く推定することが可能となる。
【００６７】
なお、スタータ３の駆動可否判定をはじめて行う場合、１回もスタータが駆動されていないこととなるので、始動電流学習部２３は、電流／電圧データセットを記憶部に記憶していないこととなる。そこで、スタータ３の駆動可否判定をはじめて行う場合、記憶部に、あらかじめ規定した、蓄電池７の劣化状態に対応した電流／電圧相関特性（相関関数）を記憶しておき、始動電流推定部２４は、この相関関数にしたがって、始動電流推定部２４を算出すればよい。
【００６８】
また、始動電流学習部２３は、スタータ３が駆動する場合において、電流／電圧データセットを常に記憶し続けることによって、電流／電圧相関特性におけるこれらのデータ数を増加させてもよいし、所望のデータ数だけを記憶した後には、記憶しないようにしてもよい。
【００６９】
また、蓄電池７の劣化状態に対応したそれぞれの電流／電圧相関特性において、電流／電圧データセットが少なくとも２個あればよく、その場合、例えば、直線近似によって上式（３）のように関係式を導出でき、推定始動電流ΔＩｍａｘ２を算出することが可能となる。また、推定始動電流ΔＩｍａｘ２の精度をより高くするためには、例えば、蓄電池７の劣化状態に対応したそれぞれの電流／電圧相関特性において、電流／電圧データセットが２０個以上あることが好ましい。
【００７０】
次に、本実施の形態１における蓄電池状態検知装置２０が行う一連の動作について、図４および図７のフローチャートを参照しながら説明する。
【００７１】
まず、図４のフローチャートについて説明する。図４は、本発明の実施の形態１における蓄電池状態検知装置２０が蓄電池７の劣化状態に対応した電流／電圧相関特性を更新する動作の手順を示したフローチャートである。
【００７２】
なお、ステップＳ１０１、Ｓ１０２の処理は、スタータ３の駆動前に実行され、ステップＳ１０３〜Ｓ１０５の処理は、スタータ３の駆動中に実行され、ステップＳ１０６〜Ｓ１１０の処理は、スタータ３の駆動終了後に実行される。
【００７３】
ステップＳ１０１において、蓄電池状態検知装置２０内の始動電流学習部２３は、電圧検出部１０の検出値である始動直前電圧Ｖ０と、電流検出部８の検出値である始動直前電流Ｉ０を取得する。なお、始動電流学習部２３が取得する始動直前電圧Ｖ０および始動直前電流Ｉ０は、スタータ３の駆動直前における瞬時値であってもよいし、スタータ３駆動前から駆動直前までの所望の期間における平均値であってもよい。
【００７４】
次に、ステップＳ１０２において、始動電流学習部２３は、温度検出部９の検出値である蓄電池７の温度および充電率算出部２１が算出した蓄電池７のＳＯＣを取得する。また、内部抵抗算出部２２も、始動電流学習部２３と同様に蓄電池７の温度およびＳＯＣを取得する。
【００７５】
なお、始動電流学習部２３および内部抵抗算出部２２が取得する蓄電池７の温度およびＳＯＣは、スタータ３の駆動直前における瞬時値であってもよいし、スタータ３の駆動前から駆動直前までの所望の期間における平均値であってもよい。
【００７６】
このように、蓄電池状態検知装置２０は、制御装置６がスタータ３を駆動させる前にステップＳ１０１、Ｓ１０２の処理を実行する。なお、スタータ３が駆動した場合、先の図８に示すように、急激に上昇した大電流（クランキング電流）が蓄電池７からスタータ３に流れる。
【００７７】
次に、ステップＳ１０３において、始動電流学習部２３は、スタータ３が駆動中であるか否かを判定する。具体的には、例えば、電流検出部８の検出結果に基づいて、スタータ３が駆動中であるか否かが判定される。
【００７８】
そして、ステップＳ１０３において、始動電流学習部２３は、スタータ３が駆動中である（すなわち、ＹＥＳ）と判定した場合には、ステップＳ１０４へと進む。一方、ステップＳ１０３において、始動電流学習部２３は、スタータ３が駆動中でない（すなわち、ＮＯ）と判定した場合には、一連の処理を終了する。
【００７９】
次に、ステップＳ１０４において、始動電流学習部２３は、所望の時間毎（例えば、１ミリ秒毎）に、スタータ３の駆動中における蓄電池７のバッテリ電圧Ｖと、放電電流Ｉとを関連付けて、所望のセット数だけ取得し、第１テーブルとして記憶する。なお、電圧検出部１０および電流検出部８から取得されたピーク電流Ｉｍａｘおよび始動最低電圧Ｖｍｉｎのセットも併せて記憶されている。
【００８０】
次に、ステップＳ１０５において、始動電流学習部２３は、スタータ３の駆動が終了したか否かを判定する。具体的には、例えば、電流検出部８の検出結果に基づいて、スタータ３の駆動が終了したか否かが判定される。
【００８１】
そして、ステップＳ１０５において、始動電流学習部２３は、スタータ３の駆動が終了した（すなわち、ＹＥＳ）と判定した場合には、ステップＳ１０６へと進む。一方、ステップＳ１０５において、始動電流学習部２３は、スタータ３の駆動が終了していない（すなわち、ＮＯ）と判定した場合には、ステップＳ１０４へと戻り、ステップＳ１０４の処理を再び実行することとなる。
【００８２】
このように、蓄電池状態検知装置２０は、イグニッションスイッチ５のＯＮ後、スタータ３が駆動している間に、ステップＳ１０３〜Ｓ１０５の処理を実行する。
【００８３】
次に、ステップＳ１０６において、始動電流学習部２３は、ステップＳ１０５にて記憶した第１テーブルから、ピーク電流Ｉｍａｘを選択する。さらに、ステップＳ１０６において、始動電流学習部２３は、選択したピーク電流Ｉｍａｘから、ステップＳ１０１にて取得した始動直前電流Ｉ０を減算することによって、計測始動電流ΔＩｍａｘ１を算出する（ΔＩｍａｘ１＝Ｉｍａｘ−Ｉ０）。
【００８４】
次に、蓄電池状態検知装置２０内の内部抵抗算出部２２は、ステップＳ１０７において、始動電流学習部２３が記憶した第１テーブルに基づいて、蓄電池７の内部抵抗Ｒを算出する。具体的には、例えば、横軸を放電電流Ｉ、縦軸をバッテリ電圧Ｖとしたグラフ上に、第１テーブルにおける蓄電池７のバッテリ電圧と、放電電流とのセットをそれぞれプロットする。そして、このプロットを１次式で近似した場合の１次直線の傾きが内部抵抗Ｒに相当する。
【００８５】
次に、ステップＳ１０８において、始動電流学習部２３は、ステップＳ１０２にて取得した蓄電池７の温度およびＳＯＣに対応した補正値に基づいて、ステップＳ１０６にて算出した計測始動電流ΔＩｍａｘ１を正規化する。
【００８６】
ここで、この計測始動電流ΔＩｍａｘ１の正規化について、図５を参照しながら具体的に説明する。図５は、本実施の形態１における蓄電池７の温度およびＳＯＣと、始動電流学習部２３が算出する計測始動電流ΔＩｍａｘ１を正規化するための補正値とが関連付けられたマップの一例を示した説明図である。
【００８７】
一般に、蓄電池７の放電電流は、蓄電池７の温度およびＳＯＣによって異なる。また、蓄電池７の温度およびＳＯＣが高くなるほど、蓄電池７の内部抵抗Ｒが低くなるので、放電電流が流れやすくなる。したがって、電流検出部８が検出するピーク電流Ｉｍａｘおよび始動直前電流Ｉ０（始動電流学習部２３が算出する計測始動電流ΔＩｍａｘ１）には、蓄電池７の温度およびＳＯＣの影響が含まれている。そこで、これらの影響を除くために、始動電流学習部２３が算出する計測始動電流ΔＩｍａｘ１を蓄電池７の基準温度および基準ＳＯＣに換算することによって正規化する必要がある。
【００８８】
具体的には、始動電流学習部２３は、図５に示したマップにしたがって、ステップＳ１０２にて取得した蓄電池７の温度に対応した第１始動電流補正値と、蓄電池７のＳＯＣに対応した第２始動電流補正値とを選択する。そして、始動電流学習部２３は、算出した計測始動電流ΔＩｍａｘ１から、選択した第１始動電流補正値および第２始動電流補正値を減算することによって、正規化された計測始動電流ΔＩｍａｘ１を求める。この正規化された計測始動電流ΔＩｍａｘ１は、蓄電池７の基準温度および基準ＳＯＣに換算されたものである。
【００８９】
なお、蓄電池７の温度およびＳＯＣと、始動電流学習部２３が算出する計測始動電流ΔＩｍａｘ１を正規化するための補正値とが関連付けられたマップは、蓄電池７の基準温度および基準ＳＯＣの具体的な数値を決定した上で、蓄電池７の特性に応じてあらかじめ規定しておけばよい。
【００９０】
次に、ステップＳ１０９において、内部抵抗算出部２２は、ステップＳ１０２にて取得した蓄電池７の温度およびＳＯＣに対応した補正値に基づいて、ステップＳ１０７にて算出した内部抵抗Ｒを正規化する。
【００９１】
ここで、この内部抵抗Ｒの正規化について、図６を参照しながら具体的に説明する。図６は、本実施の形態１における蓄電池７の温度およびＳＯＣと、内部抵抗算出部２２が算出する内部抵抗Ｒを正規化するための補正値とが関連付けられたマップの一例を示した説明図である。
【００９２】
一般に、蓄電池７の内部抵抗は、前述したように、蓄電池７の温度およびＳＯＣによって異なる。また、蓄電池７の温度およびＳＯＣが高くなるほど、蓄電池７の内部抵抗Ｒが低くなる。したがって、内部抵抗算出部２２が算出する内部抵抗Ｒには、蓄電池７の温度およびＳＯＣの影響が含まれている。そこで、これらの影響を除くために、内部抵抗算出部２２が算出する内部抵抗Ｒを蓄電池７の基準温度および基準ＳＯＣに換算することによって正規化する必要がある。
【００９３】
具体的には、内部抵抗算出部２２は、図６に示したマップにしたがって、ステップＳ１０２にて取得した蓄電池７の温度に対応した第１内部抵抗補正値と、蓄電池７のＳＯＣに対応した第２内部抵抗補正値とを選択する。そして、内部抵抗算出部２２は、算出した内部抵抗Ｒに対して、選択した第１内部抵抗補正値および第２内部抵抗補正値を加算することによって、正規化された内部抵抗Ｒを求める。この正規化された内部抵抗Ｒは、蓄電池７の基準温度および基準ＳＯＣに換算されたものである。
【００９４】
なお、蓄電池７の温度およびＳＯＣと、内部抵抗算出部２２が算出する内部抵抗Ｒを正規化するための補正値とが関連付けられたマップは、蓄電池７の基準温度および基準ＳＯＣの具体的な数値を決定した上で、蓄電池７の特性に応じてあらかじめ規定しておけばよい。
【００９５】
次に、ステップＳ１１０において、始動電流学習部２３は、ステップＳ１０８にて正規化した計測始動電流ΔＩｍａｘ１と、ステップＳ１０１にて取得した蓄電池７の始動直前電圧Ｖ０とからなる電流／電圧データセットを記憶する。なお、この電流／電圧データセットは、具体的には、ＲＡＭ等の書き換え可能な記憶部に記憶される。さらに、ステップＳ１１０において、始動電流学習部２３は、記憶した電流／電圧データセットに基づいて、蓄電池７の劣化状態に対応した電流／電圧相関特性を更新する。
【００９６】
次に、図７のフローチャートについて説明する。図７は、本発明の実施の形態１における蓄電池状態検知装置２０がスタータ３の駆動可否判定時において、電流／電圧相関特性にしたがって、始動最低電圧Ｖｍｉｎを算出する動作の手順を示したフローチャートである。
【００９７】
ステップＳ２０１において、蓄電池状態検知装置２０内の始動電流推定部２４は、蓄電池７が放電中か否かを判定する。具体的には、例えば、電流検出部８の検出結果に基づいて、蓄電池７が放電中であるか否かが判定される。また、発電機２の発電停止、内燃機関１の駆動停止またはアイドルストップ等の場合において、蓄電池７が放電する。
【００９８】
そして、ステップＳ２０１において、始動電流推定部２４は、蓄電池７が放電中である（すなわち、ＹＥＳ）と判定した場合には、ステップＳ２０２へと進む。一方、ステップＳ２０１において、始動電流推定部２４は、蓄電池７が放電中でない（すなわち、ＮＯ）と判定した場合には、ステップＳ２０７へと進む。
【００９９】
次に、ステップＳ２０２において、始動電流推定部２４は、温度検出部９の検出値である蓄電池７の温度および充電率算出部２１が算出した蓄電池７のＳＯＣを取得する。また、内部抵抗算出部２２も、始動電流推定部２４と同様に蓄電池７の温度およびＳＯＣを取得する。
【０１００】
なお、始動電流推定部２４および内部抵抗算出部２２が取得する蓄電池７の温度およびＳＯＣは、スタータ３の駆動直前における瞬時値であってもよいし、スタータ３の駆動前から駆動直前までの所望の期間における平均値であってもよい。
【０１０１】
次に、ステップＳ２０３において、始動電流推定部２４は、電圧検出部１０の検出値である始動直前電圧Ｖ０を取得する。なお、始動電流推定部２４が取得する始動直前電圧Ｖ０は、スタータ３の駆動直前における瞬時値であってもよいし、スタータ３駆動前から駆動直前までの所望の期間における平均値であってもよい。
【０１０２】
次に、ステップＳ２０４において、始動電流推定部２４は、蓄電池７の劣化状態に対応した電流／電圧相関特性にしたがって、ステップＳ２０３にて取得した始動直前電圧Ｖ０に対応した推定始動電流ΔＩｍａｘ２を算出する。なお、始動電流推定部２４は、例えば、前回のスタータ３の駆動時に内部抵抗算出部２２が算出した蓄電池７の内部抵抗Ｒに基づいて、蓄電池７の劣化状態を判定する。
【０１０３】
次に、ステップＳ２０５において、始動電流推定部２４は、ステップＳ２０２にて取得した蓄電池７の温度およびＳＯＣに対応した補正値に基づいて、ステップＳ２０４にて算出した推定始動電流ΔＩｍａｘ２を補正する。
【０１０４】
ここで、蓄電池７の劣化状態に対応した電流／電圧相関特性は、先のステップＳ１０６にて正規化された始動電流ΔＩｍａｘと、始動直前電圧Ｖ０とが関連付けられているので、ステップＳ２０４では、正規化された推定始動電流ΔＩｍａｘ２が算出されることとなる。そこで、この正規化された推定始動電流ΔＩｍａｘ２がステップＳ２０２にて取得された現在の蓄電池７の温度およびＳＯＣに対応するように、正規化を元に戻す必要がある。
【０１０５】
具体的には、始動電流推定部２４は、図５に示したマップにしたがって、ステップＳ２０２にて取得した蓄電池７の温度に対応した第１始動電流補正値と、蓄電池７のＳＯＣに対応した第２始動電流補正値とを選択する。そして、始動電流推定部２４は、ステップＳ２０４にて算出した推定始動電流ΔＩｍａｘ２に対して、選択した第１始動電流値および第２始動電流値を加算することによって、補正された推定始動電流ΔＩｍａｘ２を求める。この補正された推定始動電流ΔＩｍａｘ２は、ステップＳ２０２にて取得した蓄電池７の温度およびＳＯＣに換算されたものである。
【０１０６】
次に、ステップＳ２０６において、内部抵抗算出部２２は、ステップＳ２０２にて取得した蓄電池７の温度およびＳＯＣに対応した補正値に基づいて、前回のスタータ３の駆動時に内部抵抗算出部２２が算出した蓄電池７の内部抵抗Ｒを補正する。
【０１０７】
ここで、前回のスタータ３の駆動時に先のステップＳ１０７にて算出された内部抵抗Ｒは、さらに、先のステップＳ１０９にて正規化されている。そこで、この正規化された内部抵抗ＲがステップＳ２０２にて取得された現在の蓄電池７の温度およびＳＯＣに対応するように、正規化を元に戻す必要がある。
【０１０８】
具体的には、内部抵抗算出部２２は、図６に示したマップにしたがって、ステップＳ２０２にて取得した蓄電池７の温度に対応した第１内部抵抗補正値と、蓄電池７のＳＯＣに対応した第２内部抵抗補正値とを選択する。そして、内部抵抗算出部２２は、先のステップＳ１０９にて正規化された内部抵抗Ｒから、選択した第１内部抵抗補正値および第２内部抵抗補正値を減算することによって、補正された内部抵抗Ｒを求める。この補正された内部抵抗Ｒは、ステップＳ２０２にて取得した蓄電池７の温度およびＳＯＣに換算されたものである。
【０１０９】
次に、ステップＳ２０７において、蓄電池状態検知装置２０内の最低電圧算出部２５は、ステップＳ２０３にて取得された始動直前電圧Ｖ０と、ステップＳ２０５にて補正された推定始動電流ΔＩｍａｘ２と、ステップＳ２０６にて補正された内部抵抗Ｒとに基づいて、上式（２）にしたがって、始動最低電圧Ｖｍｉｎを算出する。
【０１１０】
以上、本実施の形態１によれば、蓄電池状態検知装置は、スタータが駆動する場合に得られる電流／電圧データセットを蓄電池の劣化状態に関連付けて新しく記憶する度に、蓄電池の劣化状態に対応した電流／電圧相関特性を更新する。また、蓄電池状態検知装置は、スタータの駆動可否判定時において、蓄電池の現在の劣化状態に対応した電流／電圧相関特性にしたがって、現在の始動直前電圧に対応した推定始動電流を算出する。
【０１１１】
これにより、蓄電池状態および始動状態の変化に影響を受けることなく、始動電流を精度良く推定することができるので、結果として、正確な始動最低電圧を算出することができる。また、算出した始動最低電圧の信頼性が高いので、制御装置によるスタータの駆動可否判定が適切に行われ、結果として、内燃機関の燃料消費量をより低減することができる。また、電流／電圧データセットの始動電流として、推定始動電流ではなく、電流検出部により直接検出された放電電流に基づいて算出された計測始動電流が用いられているので、始動電流の推定において、十分に高い推定精度が確保できる。
【０１１２】
また、従来のアイドルストップ禁止およびアイドルストップ解除方法に対しても、本願発明を適用することができ、同様の効果が得られる。
【０１１３】
なお、本実施の形態１では、計測始動電流ΔＩｍａｘ１および内部抵抗Ｒを正規化する場合を例示したが、これらの正規化処理を行わなくても、一定の効果が得られる。すなわち、これらの正規化処理は、学習データ生成時および推定データ算出時における蓄電池温度や充電率の違いの影響を抑えるためのものであり、電流／電圧相関特性を用いて推定始動電流ΔＩｍａｘ２をより精度良く推定するとともに、内部抵抗Ｒをより精度良く算出するために行っている処理である。したがって、これらの正規化処理を行わなくても、従来と比べて、始動電流を精度良く推定することができ、正確な始動最低電圧を算出することができる。また、これらの正規化処理を行わない場合には、正規化を元に戻す処理を行う必要がない。
【０１１４】
また、本実施の形態１では、内部抵抗算出部２２が算出する内部抵抗Ｒを指標として、蓄電池７の劣化状態を検出する場合を例示したが、これに限定されず、内部抵抗Ｒ以外のパラメータを劣化状態の指標とする等、他の公知技術を用いることによって蓄電池７の劣化状態を検出してもよい。
【０１１５】
また、本発明は、実施の形態１の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、以下に例示する方法をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。
【０１１６】
本実施の形態１では、所望の時間毎に所望のセット数だけ取得した蓄電池７のバッテリ電圧および放電電流の関連付けに基づいて内部抵抗Ｒを算出するように構成したが、これに限定されない。すなわち、常時取得した蓄電池７のバッテリ電圧および放電電流の関連付に基づいて、内部抵抗Ｒを算出するように構成してもよい。
【０１１７】
本実施の形態１では、始動電流学習部２３が記憶した複数の電流／電圧データセットの相関関係について、直線近似（１次近似）を行うことによって数式化する場合を例示したが、近似方法については、これに限定されない。すなわち、この相関関係にしたがって、推定始動電流ΔＩｍａｘ２を算出できれば、２次近似、多項式近似等どのような近似方法を用いてもよい。
【０１１８】
本実施の形態１では、始動電流学習部２３が電流／電圧データセットを所望の個数だけ記憶し、所望の個数が記憶された後においては、最古の電流／電圧データセットを最新の電流／電圧データセットに置き換えて記憶するように構成してもよい。例えば、所望の個数を２０個とすると、２１個目の電流／電圧データセットにおいては、最初に記憶した電流／電圧データセットを２１個目の電流／電圧データセットに置き換えて記憶する。
【０１１９】
本実施の形態１では、始動電流学習部２３が電流／電圧相関特性を更新する場合において、時系列的に記憶された最新の電流／電圧データセットからｎ（ｎは、１以上の整数）回前までに記憶したｎ＋１個の電流／電圧データセットを用いて更新するように構成してもよい。
【０１２０】
本実施の形態１では、時系列的に記憶された電流／電圧データセットについて、現在の時刻との時間差に応じて重み付けをした上で、電流／電圧相関特性を更新するように構成してもよい。例えば、最新の電流／電圧データセットに対して重みを付けることによって、これの個数が３個あるとみなして、電流／電圧相関特性を更新する。また、電流／電圧データセットに対して重み付けを行うタイミングは、始動電流学習部２３が記憶する前に実施してもよいし、記憶した後に電流／電圧相関特性を更新する際に実施してもよい。
【０１２１】
本実施の形態１では、電流／電圧データセットにおける始動直前電圧Ｖ０を、蓄電池７の温度およびＳＯＣに対応した補正値またはこれらのいずれかに対応した補正値に基づいて、計測始動電流ΔＩｍａｘ１と同様に正規化してもよい。また、始動直前電圧Ｖ０を正規化した場合、現在の蓄電池７の温度またはＳＯＣに対応するように、正規化を元に戻した上で、始動最低電圧Ｖｍｉｎを算出すればよい。
【図１】
0006029751.tif 000002
【図２】
0006029751.tif 000003
【図３】
0006029751.tif 000004
【図４】
0006029751.tif 000005
【図５】
0006029751.tif 000006
【図６】
0006029751.tif 000007
【図７】
0006029751.tif 000008
【図８】
0006029751.tif 000009