(57)【要約】【課題】アイドリングストップ車のエンジンの再始動に伴う蓄電素子の電圧降下によって補機類の動作が不安定になる可能性を低減すること。【解決手段】アイドリングストップ車のエンジンを始動させるスタータと補機類とに電力を供給する蓄電装置１であって、蓄電素子１２と、蓄電素子１２の電圧降下量に関する物理量を計測する計測部（電流センサ５１）と、蓄電素子１２を管理する管理部５５と、を備え、管理部５５は、アイドリングストップ中の所定の時点において、エンジンの再始動中の蓄電素子１２の最低電圧を前記物理量に基づいて推定する推定処理（Ｓ１０１〜Ｓ１０４）と、最低電圧が所定の閾値未満である場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）に、アイドリングストップ車にエンジンの再始動要求を通知する通知処理（Ｓ１０６）と、を実行する、蓄電装置１。【選択図】図１１
2019190347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アイドリングストップ車のエンジンを始動させるスタータと補機類とに電力を供給する蓄電装置であって、
蓄電素子と、
前記蓄電素子の電圧降下量に関する物理量を計測する計測部と、
前記蓄電素子を管理する管理部と、
を備え、
前記管理部は、
前記アイドリングストップ車のアイドリングストップ中の所定の時点において、前記エンジンの再始動中の前記蓄電素子の最低電圧を前記物理量に基づいて推定する推定処理と、
前記最低電圧が所定の閾値未満である場合に、前記アイドリングストップ車に前記エンジンの再始動要求を通知する通知処理と、
を実行する、蓄電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄電装置であって、
前記管理部は、前記エンジンの再始動中の電圧降下量を前記物理量に基づいて推定し、前記時点における前記蓄電素子の開放電圧から前記エンジンの再始動中の電圧降下量を減じることによって前記最低電圧を推定する、蓄電装置。
【請求項３】
請求項２に記載の蓄電装置であって、
前記物理量は前記蓄電素子に流れる電流の電流値を含み、
前記管理部は、前記推定処理において、前記計測部によって計測された電流値に基づいて前記時点における前記蓄電素子の開放電圧を推定する、蓄電装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の蓄電装置であって、
前記管理部は、前記推定処理において、前記時点における前記蓄電素子の濃度分極に起因する電圧降下量を前記物理量に基づいて推定し、推定した電圧降下量に基づいて前記エンジンの再始動中の電圧降下量を推定する、蓄電装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の蓄電装置であって、
前記蓄電素子はリチウムイオン電池である、蓄電装置。
【請求項６】
エンジンを始動させるスタータと補機類とに電力を供給する蓄電装置を備えるアイドリングストップ車の前記エンジンを再始動させる再始動方法であって、
前記蓄電装置は、
蓄電素子と、
前記蓄電素子の電圧降下量に関する物理量を計測する計測部と、
前記蓄電素子を管理する管理部と、
を備え、
当該再始動方法は、
前記管理部が、前記アイドリングストップ車のアイドリングストップ中の所定の時点において、前記エンジンの再始動中の前記蓄電素子の最低電圧を前記物理量に基づいて推定するステップと、
前記ステップで推定した前記最低電圧が所定の閾値未満である場合に、前記管理部が前記アイドリングストップ車に前記エンジンの再始動要求を通知するステップと、
を含む、アイドリングストップ車のエンジンの再始動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
蓄電装置、及び、アイドリングストップ車のエンジンの再始動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両が停止した場合にエンジンを自動で停止させる所謂アイドリングストップを行う車両（以下、アイドリングストップ車という）が知られている。一般にアイドリングストップ車では、エンジンを始動させるスタータに電力を供給する蓄電装置が、アイドリングストップ中に補機類（ＥＣＵ：Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ、ヘッドライト、エアコン、オーディオなど）に電力を供給する蓄電装置としても兼用される。
【０００３】
アイドリングストップ中は蓄電装置から補機類に電力が供給されるが、エンジンが止まっているので発電も止まっている。よって、補機類の電力使用状況によってはアイドリングストップ中に蓄電装置（より具体的には蓄電装置が備える蓄電素子）の電圧が大きく低下する。アイドリングストップを終了してエンジンを始動（以下、再始動という）させるとき、蓄電装置の電圧は電圧降下によって再始動前より更に低下する。このため、アイドリングストップ中に蓄電装置の電圧が大きく低下すると、そこから更に電圧降下によって電圧が低下することにより、エンジンの再始動中に蓄電装置から補機類に十分な電力を供給できず、補機類の動作が不安定になる場合がある。
【０００４】
このため、従来、アイドリングストップ中に車両のＥＣＵが蓄電装置の電圧値を取得して現時点でエンジンを再始動させたと仮定した場合の再始動中の蓄電装置の最低電圧を推定し、推定した最低電圧が閾値未満の場合はアイドリングストップを中止してエンジンを再始動させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１に記載のＥＣＵは、アイドリングストップ中にバッテリの電圧の検出値を取得し、現時点において仮にエンジンを再始動したと想定した場合のバッテリの電圧降下に伴う最低電圧Ｖｍｉｎ（最低電圧に相当）を予測する。ＥＣＵは、最低電圧Ｖｍｉｎが閾値電圧Ｖｔｈ（閾値に相当）以下である場合は、アイドリングストップ制御を直ちに停止し、エンジンを直ちに始動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】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】
【０００７】
一般的に、ＥＣＵが蓄電装置の電圧値を取得するときは、蓄電装置によって電圧値が計測され、計測された電圧値が通信によってＥＣＵに送信される。しかし、図１２に示すように、一般にＥＣＵは多くの車載機器と順に通信するので、蓄電装置によって計測された電圧値がＥＣＵによって受信されるまでにタイムラグがある。
【０００８】
タイムラグがあると、タイムラグの期間中も補機類によって電力が消費されるので、実際の最低電圧が、推定された最低電圧より低くなる可能性がある。このため、閾値未満の最低電圧が推定された場合に直ちにエンジンを再始動させても再始動中に補機類の動作が不安定になる場合がある。
【０００９】
本明細書では、アイドリングストップ車のエンジンの再始動に伴う蓄電素子の電圧降下によって補機類の動作が不安定になる可能性を低減する技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
アイドリングストップ車のエンジンを始動させるスタータと補機類とに電力を供給する蓄電装置は、蓄電素子と、前記蓄電素子の電圧降下量に関する物理量を計測する計測部と、前記蓄電素子を管理する管理部と、を備え、前記管理部は、前記アイドリングストップ車のアイドリングストップ中の所定の時点において、前記エンジンの再始動中の前記蓄電素子の最低電圧を前記物理量に基づいて推定する推定処理と、前記最低電圧が所定の閾値未満である場合に、前記アイドリングストップ車に前記エンジンの再始動要求を通知する通知処理と、を実行する。
【発明の効果】
【００１１】
アイドリングストップ車のエンジンの再始動に伴う蓄電素子の電圧降下によって補機類の動作が不安定になる可能性を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１に係る蓄電装置、及び、その蓄電装置が搭載されているアイドリングストップ車の模式図
【図２】蓄電装置の分解斜視図
【図３】（ａ）は図２に示す蓄電素子の平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ線の断面図
【図４】図１の本体内に蓄電素子を収容した状態を示す斜視図
【図５】図４の蓄電素子にバスバーを装着した状態を示す斜視図
【図６】蓄電装置の電気的構成を示すブロック図
【図７】電力消費に起因する電圧降下、及び、蓄電素子の分極に起因する電圧降下を説明するためのグラフ
【図８】（Ａ）はアイドリングストップ車に電力を供給する蓄電素子に流れる電流の変化を示すグラフ、（Ｂ）は当該蓄電素子の電圧の変化を示すグラフ
【図９】アイドリングストップ車に電力を供給する蓄電素子の電圧の変化を示すグラフ
【図１０】最低電圧を推定する時点における電力消費に起因する電圧降下、及び、蓄電素子の分極に起因する電圧降下を説明するためのグラフ
【図１１】要求処理のフローチャート
【図１２】車両のＥＣＵが車載機器と通信する手順を示すシーケンスチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（本実施形態の概要）
アイドリングストップ車のエンジンを始動させるスタータと補機類とに電力を供給する蓄電装置は、蓄電素子と、前記蓄電素子の電圧降下量に関する物理量を計測する計測部と、前記蓄電素子を管理する管理部と、を備え、前記管理部は、前記アイドリングストップ車のアイドリングストップ中の所定の時点において、前記エンジンの再始動中の前記蓄電素子の最低電圧を前記物理量に基づいて推定する推定処理と、前記最低電圧が所定の閾値未満である場合に、前記アイドリングストップ車に前記エンジンの再始動要求を通知する通知処理と、を実行する。
【００１４】
アイドリングストップ車のＥＣＵではなく、蓄電装置が備える管理部が最低電圧を推定する。計測部によって計測された物理量はリアルタイムに管理部に出力されるので、蓄電装置が備える管理部が最低電圧を推定するようにすると、ＥＣＵによって推定する場合に比べ、物理量が計測されてから最低電圧が推定されるまでのタイムラグを低減できる。このため最低電圧を精度よく推定できる。
蓄電装置は、最低電圧が所定の閾値未満である場合はアイドリングストップ車にエンジンの再始動要求を通知する。よって、蓄電装置が備える管理部が最低電圧を推定する場合であっても、最低電圧が閾値未満まで低下した場合にエンジンを再始動させることができる。その場合に、上述したように蓄電装置によると最低電圧を精度よく推定できるので、実際の最低電圧と推定された最低電圧とが大きく異ならず、エンジンの再始動中も補機類を安定して動作させることができる。
よって、アイドリングストップ車のエンジンの再始動に伴う蓄電素子の電圧降下によって補機類の動作が不安定になる可能性を低減できる。
【００１５】
前記管理部は、前記エンジンの再始動中の電圧降下量を前記物理量に基づいて推定し、前記時点における前記蓄電素子の開放電圧から前記エンジンの再始動中の電圧降下量を減じることによって前記最低電圧を推定してもよい。
【００１６】
例えば再始動中の電圧降下量を固定値とし、上述した時点（すなわちアイドリングストップ中に最低電圧を推定する時点）における蓄電素子の開放電圧（ＯＣＶ：Ｏｐｅｎ  ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ）から再始動中の電圧降下量（固定値）を減じることによって最低電圧を推定することも考えられる。しかしながら、再始動中の電圧降下量は一定ではないので、再始動中の電圧降下量を固定値とすると最低電圧の推定精度が低下する。上記の蓄電装置によると、蓄電素子の電圧降下量に関する物理量に基づいて再始動中の電圧降下量を推定するので、再始動中の電圧降下量を固定値とする場合に比べて最低電圧を精度よく推定できる。
【００１７】
前記物理量は前記蓄電素子に流れる電流の電流値を含み、前記管理部は、前記推定処理において、前記計測部によって計測された電流値に基づいて前記時点における前記蓄電素子の開放電圧を推定してもよい。
【００１８】
上述した時点における蓄電素子の開放電圧を知る方法としては、実際に回路を開放して蓄電素子の電圧を計測する方法が考えられる。しかし、蓄電素子はアイドリングストップ中に補機類に電力を供給しなければならないため、アイドリングストップ中に実際に回路を開放して蓄電素子の電圧を計測することはできない。上記の蓄電装置によると、実際に回路を開放して電圧を計測するのではなく、計測部によって計測された電流値に基づいて当該時点における蓄電素子の開放電圧を推定するので、アイドリングストップ中に開放電圧を計測できない場合であっても最低電圧を推定できる。
【００１９】
前記管理部は、前記推定処理において、前記時点における前記蓄電素子の濃度分極に起因する電圧降下量を前記物理量に基づいて推定し、推定した電圧降下量に基づいて前記エンジンの再始動中の電圧降下量を推定してもよい。
【００２０】
濃度分極にはヒステリシスがあり、上述した時点における濃度分極に起因する電圧降下量はエンジンの再始動中の電圧降下量に影響する。上記の蓄電装置によると、上述した時点における濃度分極に起因する電圧降下量に基づいて再始動中の電圧降下量を推定するので、上述した時点における濃度分極に起因する電圧降下量に基づかない場合に比べて再始動中の電圧降下量を精度良く推定できる。
【００２１】
前記蓄電素子はリチウムイオン電池であってもよい。
【００２２】
リチウムイオン電池は大容量（エネルギー密度が高い）であるため、多くの補機類に電力を供給していることがある。そのため、アイドリングストップ中に多くの補機類による消費電力によってリチウムイオン電池の電圧降下が大きくなることがある。電圧降下が大きくなるとエンジンを再始動できない場合がある。エンジンを再始動できない場合は電池を交換することになる場合がある。一般にリチウムイオン電池は高価であるので、通常、リチウムイオン電池の交換は望まれない。上記の蓄電装置によると、エンジンの再始動中の蓄電素子の最低電圧が所定の閾値未満である場合はアイドリングストップ車にエンジンの再始動要求を通知するので、リチウムイオン電池の交換を抑制できる。リチウムイオン電池は電池監視装置を有しているため、本発明を実施するにあたり、別途監視基板を開発、搭載しなくてもよい。
【００２３】
本明細書によって開示される発明は、装置、方法、これらの装置または方法を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の種々の態様で実現することができる。
【００２４】
＜実施形態１＞
実施形態を図１ないし図１１によって説明する。
【００２５】
（１）蓄電装置の構成
図１を参照して、実施形態１に係る蓄電装置１について説明する。図１において車両２はアイドリングストップ車である。蓄電装置１はアイドリングストップ車２に搭載され、アイドリングストップ車２のエンジンを始動させるスタータ及び補機類（ＥＣＵ、ヘッドライト、エアコン、オーディオなど）に電力を供給する。
【００２６】
図２に示すように、蓄電装置１は外装体１０と、外装体１０の内部に収容される複数の蓄電素子１２とを備える。外装体１０は合成樹脂材料からなる本体１３と蓋体１４とで構成されている。本体１３は有底筒状であり、平面視矩形状の底面部１５とその４辺から立ち上がって筒状となる４つの側面部１６とで構成される。４つの側面部１６によって上端部分に上方開口部１７が形成されている。
【００２７】
蓋体１４は平面視矩形状であり、その４辺から下方に向かって枠体１８が延びている。蓋体１４は本体１３の上方開口部１７を閉鎖する。蓋体１４の上面には平面視略Ｔ字形の突出部１９が形成されている。蓋体１４の上面には突出部１９が形成されていない２箇所のうち一方の隅部に正極外部端子２０が固定され、他方の隅部に負極外部端子２１が固定されている。
【００２８】
蓄電素子１２は繰り返し充電可能な二次電池であり、具体的には例えばリチウムイオン電池である。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、蓄電素子１２は直方体形状のケース２２内に電極体２３を非水電解質と共に収容したものである。ケース２２はケース本体２４と、その上方の開口部を閉鎖するカバー２５とで構成されている。
【００２９】
電極体２３は、詳細については図示しないが、銅箔からなる基材に活物質を塗布した負極要素と、アルミニウム箔からなる基材に活物質を塗布した正極要素との間に多孔性の樹脂フィルムからなるセパレータを配置したものである。これらはいずれも帯状であり、セパレータに対して負極要素と正極要素とを幅方向の反対側にそれぞれ位置をずらせた状態で、ケース本体２４に収容可能となるように扁平状に巻回されている。
【００３０】
正極要素には正極集電体２６を介して正極端子２７が接続されている。負極要素には負極集電体２８を介して負極端子２９が接続されている。正極集電体２６及び負極集電体２８は平板状の台座部３０と、台座部３０から延びる脚部３１とを有している。台座部３０には貫通孔が形成されている。脚部３１は正極要素又は負極要素に接続されている。正極端子２７及び負極端子２９は、端子本体部３２と、その下面中心部分から下方に突出する軸部３３とを有している。そのうち正極端子２７の端子本体部３２と軸部３３とはアルミニウム（単一材料）によって一体成形されている。負極端子２９においては、端子本体部３２がアルミニウム製であり、軸部３３が銅製であり、これらを組み付けたものである。正極端子２７及び負極端子２９の端子本体部３２はカバー２５の両端部に絶縁材料からなるガスケット３４を介して配置され、このガスケット３４から外方へ露出されている。
【００３１】
図４に示すように、蓄電素子１２は複数個（例えば１２個）が幅方向に並設された状態で本体１３内に収容されている。ここでは本体１３の一端側から他端側（矢印Ｙ１からＹ２方向）に向かって３つの蓄電素子１２を１組として、同一組では隣り合う蓄電素子１２の端子極性が同じになり、隣り合う組同士では隣り合う蓄電素子１２の端子極性が逆になるように配置されている。最も矢印Ｙ１側に位置する３つの蓄電素子１２（第１組）では矢印Ｘ１側が負極、矢印Ｘ２側が正極となっている。第１組に隣接する３つの蓄電素子１２（第２組）では矢印Ｘ１側が正極、矢印Ｘ２側が負極となっている。さらに第２組に隣接する第３組では第１組と同じ配置となっており、第３組に隣接する第４組では第２組と同じ配置となっている。
【００３２】
図５に示すように、正極端子２７及び負極端子２９には導電部材としての端子用バスバー（接続部材）３６〜４０が溶接により接続されている。第１組の矢印Ｘ２側では正極端子２７群が第１バスバー３６によって接続されている。第１組と第２組の間では矢印Ｘ１側で第１組の負極端子２９群と第２組の正極端子２７群とが第２バスバー３７によって接続されている。第２組と第３組の間では矢印Ｘ２側で第２組の負極端子２９群と第３組の正極端子２７群とが第３バスバー３８によって接続されている。第３組と第４組の間では、矢印Ｘ１側で第３組の負極端子２９群と第４組の正極端子２７群とが第４バスバー３９によって接続されている。第４組の矢印Ｘ２側では、負極端子２９群が第５バスバー４０によって接続されている。
【００３３】
図２を併せて参照すると、電気の流れの一端に位置する第１バスバー３６は第１の電子機器４２Ａ（例えばヒューズ）、第２の電子機器４２Ｂ（例えばリレー）、バスバー４３及びバスバーターミナル（図示せず）を介して正極外部端子２０に接続されている。電気の流れの他端に位置する第５バスバー４０はバスバー４４Ａ，４４Ｂ及び負極バスバーターミナル（図示せず）を介して負極外部端子２１に接続されている。これによりそれぞれの蓄電素子１２は正極外部端子２０及び負極外部端子２１を介して充電と放電とが可能になっている。電子機器４２Ａ，４２Ｂと電気部品接続用バスバー４３、４４Ａ及び４４Ｂとは、積層配置した複数の蓄電素子１２の上部に配置された回路基板ユニット４１に取り付けられている。バスバーターミナルは、蓋体１４に配置されている。
【００３４】
（２）蓄電素子の電気的構成
図６に示すように、蓄電装置１は前述した複数の蓄電素子１２と、それらの蓄電素子１２を管理する電池管理装置５０（ＢＭＳ：Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）とを備えている。
ＢＭＳ５０は図２に示す回路基板ユニット４１に実装されている。ＢＭＳ５０は電流センサ５１（計測部の一例）、電圧センサ５２（計測部の一例）、温度センサ５３（計測部の一例）、リレー５４及び管理部５５を備えている。
【００３５】
電流センサ５１は蓄電素子１２と直列に接続されており、蓄電素子１２に流れる電流の電流値Ｉ［Ａ］を計測して管理部５５に出力する。電圧センサ５２は各蓄電素子１２に並列に接続されており、各蓄電素子１２の端子電圧である電圧値Ｖ［Ｖ］を計測して管理部５５に出力する。電流値Ｉ及び電圧値Ｖはそれぞれ物理量の一例である。
【００３６】
温度センサ５３はいずれか一つの蓄電素子１２に設けられている。温度センサ５３はその蓄電素子１２の温度（物理量の一例）を計測して管理部５５に出力する。温度センサ５３は２以上の蓄電素子１２にそれぞれ設けられてもよい。
リレー５４は蓄電素子１２と直列に接続されている。リレー５４は蓄電素子１２を過充電や過放電から保護するためのものであり、管理部５５によって開閉される。
【００３７】
管理部５５は蓄電素子１２から供給される電力によって動作するものであり、ＣＰＵ５５Ａ、ＲＯＭ５５Ｂ、ＲＡＭ５５Ｃ、通信部５５Ｄなどを備えている。通信部５５Ｄは車両のＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）と通信するためのものである。ＣＰＵ５５ＡはＲＯＭ５５Ｂに記憶されている各種のプログラムを実行することによって蓄電装置１の各部を管理する。
【００３８】
管理部５５による蓄電素子１２の管理としては、蓄電素子１２の充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）を推定する処理、蓄電素子１２の過充電や過放電が予見される場合にリレー５４を開いて蓄電素子１２を保護する処理、蓄電素子１２の劣化状態を推定する処理などがある。管理部５５はこれらの管理の他に、アイドリングストップが開始されると後述する要求処理も実行する。
【００３９】
管理部５５はＣＰＵ５５Ａに替えて、あるいはＣＰＵ５５Ａに加えてＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）などを備えていてもよい。
【００４０】
（３）蓄電素子の電圧降下
図７を参照して、蓄電素子１２からスタータや補機類などの機器に電力が供給されるときの蓄電素子１２の電圧降下について説明する。蓄電素子１２から機器に電力が供給されるときの蓄電素子１２の電圧降下には、機器の電力消費に起因する電圧降下ΔＯＣＶと、蓄電素子１２の分極（抵抗分極、活性化分極及び濃度分極）に起因する電圧降下とがある。
【００４１】
抵抗分極は電解液、電極、電気接点などにおける電気抵抗によって起きる分極である。活性化分極は電極表面での化学反応を起こすために反応物質を基底状態から高いエネルギー状態へと励起するために起きる分極である。濃度分極は電極表面において化学反応が起こることによって局所的に反応物質の濃度が低下することによって起きる分極である。
【００４２】
（４）アイドリングストップ時の蓄電素子の放電電流及び電圧降下
図８に示すように、エンジンが動作中の期間Ｐ１では車両のエンジンを動力源とする発電機（オルタネータ）から補機類に電力が供給されるので、蓄電素子１２から補機類への電力供給は行われない。ただし、補機類に電力を供給しなくても蓄電素子１２には微小な暗電流が流れるので、蓄電素子１２に流れる電流は完全には０にならない。
【００４３】
時点Ｔ１でアイドリングストップが開始されるとエンジンが停止する。エンジンが停止するとオルタネータから補機類に電力が供給されなくなるので、アイドリングストップ中の期間Ｐ２では蓄電素子１２から補機類に電力が供給される。蓄電素子１２から補機類に電力が供給されると、補機類の電力消費に起因する電圧降下と、分極に起因する電圧降下とによって蓄電素子１２の電圧が降下する。
【００４４】
図８に示す例では時点Ｔ２でエンジンの再始動が開始される。エンジンの再始動が開始されるとエンジンの再始動中の期間Ｐ３において蓄電素子１２から車両２のスタータに大電流（例えば３００Ａ以上の電流）が供給され、時点Ｔ３でエンジンの再始動が完了する。
【００４５】
時点Ｔ３でエンジンの再始動が完了すると、蓄電素子１２からスタータに電流が流れなくなることによって分極に起因する電圧降下が解消される。このためエンジンが再始動した直後の蓄電素子１２の電圧は、アイドリングストップを開始した時点Ｔ１における電圧Ｖ０から、期間Ｐ２及びＰ３の間に補機類やスタータによって消費された電流に応じた電圧分だけ低下した電圧Ｖ５まで回復する。その後にオルタネータによって蓄電素子１２が充電されることにより、蓄電素子１２の電圧は時点Ｔ１における電圧Ｖ０まで回復する。
【００４６】
（５）管理部によるアイドリングストップ中のエンジンの再始動要求の通知
図８を参照して、管理部５５によるアイドリングストップ中のエンジンの再始動要求の通知について説明する。管理部５５はアイドリングストップが開始されると、一定時間間隔で、現時点（所定の時点の一例）でエンジンを再始動させたと仮定した場合の再始動中の蓄電素子１２の最低電圧Ｖ１を推定する（推定処理の一例）。
【００４７】
管理部５５は、推定した最低電圧Ｖ１が閾値Ｖ２未満である場合は、再始動中にＥＣＵの動作が不安定になることを防止するために、エンジンを直ちに再始動するようアイドリングストップ車２のＥＣＵにエンジンの再始動要求を通知する（通知処理の一例）。閾値Ｖ２はＥＣＵを安定して動作させるために必要な基準電圧Ｖ３より高い電圧値である。以降の説明では上述した推定処理と通知処理とをまとめて要求処理という。
【００４８】
（５−１）最低電圧の推定
図９を参照して、最低電圧Ｖ１の推定について説明する。ここでは図９に示す時点Ｔ２が現時点であるとする。図９においてΔＶ３は現時点における濃度分極に起因する電圧降下量を示している。
管理部５５は、現時点における蓄電素子１２の開放電圧（ＯＣＶ：Ｏｐｅｎ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ）Ｖ４を推定するとともに、現時点でエンジンを再始動させたと仮定した場合のエンジンの再始動中の蓄電素子１２の電圧降下量ΔＶを推定し、現時点における蓄電素子１２の開放電圧Ｖ４から再始動中の電圧降下量ΔＶを減じることによって最低電圧Ｖ１を推定する。
【００４９】
現時点における蓄電素子１２の開放電圧Ｖ４の推定について説明する。開放電圧Ｖ４は、アイドリングストップを開始した時点Ｔ１における電圧Ｖ０から期間Ｐ２の間に補機類によって消費された電流に応じた電圧分だけ低下した電圧に相当する。
アイドリングストップ中は蓄電素子１２から補器類に電力を供給する必要があるので、実際に回路を開放して蓄電素子１２の電圧を計測することはできない。このため、管理部５５は現時点の蓄電素子１２のＳＯＣから開放電圧Ｖ４を推定する。具体的には、管理部５５は常に電流積算法によって蓄電素子１２のＳＯＣを推定している。電流積算法は蓄電素子１２の充放電電流を電流センサ５１によって常時計測することで蓄電素子１２に出入りする電力量を計測し、これを初期容量から加減することでＳＯＣを推定する手法である。ＳＯＣと蓄電素子１２の開放電圧（ＯＣＶ）との間には比較的精度の良い相関関係がある。このため、現時点におけるＳＯＣから開放電圧Ｖ４を比較的精度良く推定できる。
【００５０】
ＲＯＭ５５ＢにはＯＣＶとＳＯＣとの相関関係を表すＯＣＶ−ＳＯＣテーブルが記憶されている。管理部５５は現時点のＳＯＣに対応する電圧をそのテーブルから特定することによって現時点における蓄電素子１２の開放電圧Ｖ４を推定する。すなわち、管理部５５は、電流センサ５１によって計測された電流値の積算値に基づいて現時点における蓄電素子１２の開放電圧Ｖ４を推定する。
【００５１】
再始動中の電圧降下量ΔＶの推定について説明する。再始動中の電圧降下量ΔＶは、エンジンの再始動中のスタータの電流消費に起因する電圧降下量ΔＯＣＶと、エンジンの再始動中の蓄電素子１２の分極に起因する電圧降下量（抵抗分極に起因する電圧降下量ΔＶ４、活性化分極に起因する電圧降下量ΔＶ５、及び、濃度分極に起因する電圧降下量ΔＶ６）との合計値として推定される。
【００５２】
濃度分極にはヒステリシスがあり、エンジンの再始動中の濃度分極に起因する電圧降下量ΔＶ６は現時点における濃度分極の影響を受ける。このため、管理部５５は現時点における濃度分極の影響を考慮して再始動中の電圧降下量ΔＶを推定する。現時点における濃度分極の影響を考慮して再始動中の電圧降下量ΔＶを推定する方法としては、以下に説明する方法Ａ及び方法Ｂが考えられる。これらの方法のうちいずれの方法を用いるかは適宜に決定できる。
【００５３】
（方法Ａ）
方法Ａは、現時点における濃度分極に起因する電圧降下量ΔＶ３と再始動中の電圧降下量ΔＶとの対応関係を表すテーブル（あるいは現時点における濃度分極に起因する電圧降下量ΔＶ３から再始動中の電圧降下量ΔＶを算出する近似式）から再始動中の電圧降下量ΔＶを推定する方法である。
【００５４】
方法Ａでは、蓄電装置１の開発者は予め実験を行って上述したテーブルを作成し、作成したテーブルをＲＯＭ５５Ｂに記憶させておく。具体的には、開発者は蓄電素子１２の状態として濃度分極に起因する電圧降下量ΔＶ３が互いに異なる複数の状態を順に作り出し、各状態についてそれぞれ再始動中の電圧降下量ΔＶを計測する。開発者はその実験結果から現時点における濃度分極に起因する電圧降下量ΔＶ３と再始動中の電圧降下量ΔＶとの対応関係を表すテーブルを作成してＲＯＭ５５Ｂに記憶させておく。
【００５５】
管理部５５は現時点における濃度分極に起因する電圧降下量ΔＶ３を推定し、推定した電圧降下量ΔＶ３に対応する再始動中の電圧降下量ΔＶをそのテーブルから特定することによって再始動中の電圧降下量ΔＶを推定する。
【００５６】
図１０を参照して、現時点における濃度分極に起因する電圧降下量ΔＶ３の推定について説明する。以下の式１に示すように、電圧降下量ΔＶ３は、現時点における蓄電素子１２の開放電圧Ｖ４から、現時点の蓄電素子１２の電圧Ｖ６、及び、アイドリングストップ中の抵抗分極に起因する電圧降下量ΔＶ１と活性化分極に起因する電圧降下量ΔＶ２との合計値を減じることによって推定できる。
ΔＶ３＝Ｖ４−Ｖ６−（ΔＶ１＋ΔＶ２）  ・・・  式１
【００５７】
現時点における蓄電素子１２の開放電圧Ｖ４を推定する方法は前述した通りであるので説明は省略する。
電圧Ｖ６は電圧センサ５２によって計測された現時点の蓄電素子１２の閉路電圧（ＣＣＶ：Ｃｌｏｓｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ）である。電圧Ｖ６は回路を開放しない状態で計測される。このため電圧Ｖ６はアイドリングストップ中であっても計測できる。電圧Ｖ６は、現時点における蓄電素子１２の開放電圧Ｖ４から、現時点における分極に起因する電圧降下量（抵抗分極に起因する電圧降下量ΔＶ１、活性化分極に起因する電圧降下量ΔＶ２、及び、濃度分極に起因する電圧降下量ΔＶ３）を減じた電圧に相当する。
【００５８】
アイドリングストップ中の電圧降下量ΔＶ１と電圧降下量ΔＶ２との合計値（ΔＶ１＋ΔＶ２）は以下の式２から求めることができる。
合計値＝Ｉ×Ｒ  ・・・  式２
上述した式２においてＲ［Ω］は蓄電素子１２の内部抵抗値であり、Ｉ［Ａ］はアイドリングストップ中に電流センサ５１によって計測された電流値（例えばアイドリングストップ中に電流センサ５１によって計測された電流値の平均値）である。内部抵抗値Ｒは蓄電素子１２の劣化に伴って大きくなる。このため管理部５５は内部抵抗値Ｒを推定しており、推定した内部抵抗値Ｒを用いて合計値を計算する。内部抵抗値Ｒの劣化を考慮しない場合は内部抵抗値Ｒを固定値としてＲＯＭ５５Ｂに記憶させておいてもよい。
抵抗分極に起因する電圧降下量ΔＶ１及び活性化分極に起因する電圧降下量ΔＶ２は正確には温度にも依存する。このため温度も考慮してこれらの合計値を推定してもよい。
【００５９】
（方法Ｂ）
方法Ｂはエンジンの再始動中のΔＯＣＶ、ΔＶ４〜ΔＶ６を個別に推定し、これらを合計することによって再始動中の電圧降下量ΔＶを推定する方法である。ΔＶ４及びΔＶ５についてはそれらの合計値を推定するものとする。前述したようにエンジンの再始動中の濃度分極に起因する電圧降下量ΔＶ６は現時点における濃度分極の影響を受ける。このため、方法ＢでもΔＶ６を推定するために現時点における濃度分極に起因する電圧降下量ΔＶ３を推定する。ΔＶ３を推定する方法は方法Ａと同じである。
【００６０】
（ａ）エンジンの再始動中の電流消費に起因する電圧降下量ΔＯＣＶの推定
エンジンを再始動させるときは蓄電素子１２から車両のスタータに電流が流れる。スタータによって消費される電流に起因する電圧降下量は概ね一定である。このため、蓄電装置１の開発者は、エンジンを再始動させる直前の開放電圧Ｖ４とエンジンが再始動した直後の開放電圧Ｖ５とを予め実験によって計測し、それらの差をエンジンの再始動中の電流消費に起因する電圧降下量の推定値としてＲＯＭ５５Ｂに記憶させておく。管理部５５はＲＯＭ５５Ｂに記憶されているその推定値を、エンジンの再始動中の電流消費に起因する電圧降下量ΔＯＣＶの推定値として用いる。
【００６１】
（ｂ）抵抗分極に起因する電圧降下量と活性化分極に起因する電圧降下量との合計値（ΔＶ４＋ΔＶ５）の推定
電圧降下量ΔＶ４と電圧降下量ΔＶ５との合計値は前述した式２から求めることができる。ただし、方法Ｂでは再始動中にスタータに流れる電流の電流値の推定値が電流値Ｉとして用いられる。スタータに流れる電流の電流値は概ね一定である。このため、開発者は予め実験によってスタータに流れる電流の電流値を計測してＲＯＭ５５Ｂに記憶させておく。管理部５５はＲＯＭ５５Ｂに記憶されている電流値を電流値Ｉの推定値として用いる。
【００６２】
（ｃ）エンジンの再始動中の濃度分極に起因する電圧降下量ΔＶ６の推定
管理部５５は、イオンの拡散式（Ｂｕｔｌｅｒ−Ｖｏｌｍｅｒ式、Ｎｅｒｎｓｔ−Ｐｌａｎｃｋ式など）や等価回路モデルを用いることにより、現時点における濃度分極に起因する電圧降下量ΔＶ３から電圧降下量ΔＶ６を計算する。電荷移動反応や拡散といった電極反応の演算は複雑であるため、管理部５５が有するＣＰＵ５５Ａでは演算処理能力が不足する場合が多い。このため、ＣＰＵ５５Ａの演算処理能力が不足する場合は前述した方法Ａを用いてもよい。
【００６３】
（５−２）要求処理
図１１を参照して、管理部５５によって実行される要求処理について説明する。本処理は管理部５５が車両のＥＣＵからアイドリングストップを開始したことを表す信号を受信すると開始される。
【００６４】
Ｓ１０１では、管理部５５は現時点における蓄電素子１２の開放電圧Ｖ４を推定する。
Ｓ１０２では、管理部５５は現時点における濃度分極に起因する電圧降下量ΔＶ３を推定する。
【００６５】
Ｓ１０３では、管理部５５は現時点でエンジンを再始動させたと仮定した場合の再始動中の電圧降下量ΔＶを推定する。電圧降下量ΔＶは前述した方法Ａによって推定してもよいし方法Ｂによって推定してもよい。これらの方法を両方用いて推定してもよい。
Ｓ１０４では、管理部５５はＳ１０１で推定した現時点における蓄電素子１２の開放電圧Ｖ４からＳ１０３で推定した再始動中の電圧降下量ΔＶを減じることによって再始動中の蓄電素子１２の最低電圧Ｖ１を推定する。
【００６６】
Ｓ１０５では、管理部５５は最低電圧Ｖ１が閾値Ｖ２未満であるか否かを判断し、閾値Ｖ２未満である場合はＳ１０６に進み、閾値Ｖ２以上である場合はＳ１０７に進む。
Ｓ１０６では、管理部５５は車両のＥＣＵにエンジンの再始動要求を通知する。
Ｓ１０７では、管理部５５は一定時間待機し、一定時間が経過するとＳ１０８に進む。
【００６７】
Ｓ１０８では、管理部５５はエンジンが再始動したか否かを判断する。具体的には例えば、管理部５５は車両のＥＣＵからエンジンの動作状態を表す信号を一定時間間隔で受信しており、エンジンが再始動したか否かを当該信号から判断する。管理部５５は、エンジンが再始動していない場合はＳ１０１に戻って処理を繰り返し、エンジンが再始動した場合は本処理を終了する。
【００６８】
（６）実施形態の効果
蓄電装置１によると、アイドリングストップ車２のＥＣＵではなく、蓄電装置１が備える管理部５５が最低電圧Ｖ１を推定する。電流センサ５１によって計測された電流値はリアルタイムに管理部５５に出力されるので、管理部５５が最低電圧Ｖ１を推定するようにすると、ＥＣＵによって推定する場合に比べ、電流値が計測されてから最低電圧Ｖ１が推定されるまでのタイムラグを低減できる。このため最低電圧Ｖ１を精度よく推定できる。
蓄電装置１によると、最低電圧Ｖ１が閾値Ｖ２未満である場合はアイドリングストップ車２にエンジンの再始動要求を通知する。よって、蓄電装置１が備える管理部５５が最低電圧Ｖ１を推定する場合であっても、最低電圧Ｖ１が閾値Ｖ２未満まで低下した場合にエンジンを再始動できる。上述したように蓄電装置１によると最低電圧Ｖ１を精度よく推定できるので、実際の最低電圧と推定された最低電圧Ｖ１とが大きく異ならず、エンジンの再始動中もＥＣＵを安定して動作できる。
よって蓄電装置１によると、アイドリングストップ車２のエンジンの再始動に伴う蓄電素子１２の電圧降下によってＥＣＵの動作が不安定になる可能性を低減できる。
【００６９】
蓄電装置１によると、蓄電素子１２を管理する管理部５５がエンジンの再始動要求の通知処理を実行する。例えば蓄電素子として鉛蓄電池を備える蓄電装置もあるが、一般に鉛蓄電池を備える蓄電装置は制御部を備えていない。このため、鉛蓄電池を備える蓄電装置を用いる場合は要求処理を実行する制御部を別途用意しなければならない。これに対し、蓄電装置１は蓄電素子１２を管理する管理部５５を備えており、その管理部５５が要求処理を実行するので、要求処理を実行する制御部を別途用意しなくてよいという利点がある。
【００７０】
蓄電装置１によると、電流値に基づいて再始動中の電圧降下量ΔＶを推定し、現時点における蓄電素子１２の開放電圧Ｖ４から再始動中の電圧降下量ΔＶを減じることによって最低電圧Ｖ１を推定する。例えば再始動中の電圧降下量ΔＶを固定値とし、現時点における蓄電素子１２の開放電圧Ｖ４から再始動中の電圧降下量ΔＶ（固定値）を減じることによって最低電圧Ｖ１を推定することも考えられる。しかしながら、再始動中の電圧降下量ΔＶは一定ではないので、再始動中の電圧降下量ΔＶを固定値とすると最低電圧Ｖ１の推定精度が低下する。蓄電装置１によると、電流値に基づいて再始動中の電圧降下量ΔＶを推定するので、再始動中の電圧降下量ΔＶを固定値とする場合に比べて最低電圧Ｖ１を精度よく推定できる。
【００７１】
蓄電装置１によると、電流センサ５１によって計測された電流値に基づいて現時点における蓄電素子１２の開放電圧Ｖ４を推定する。現時点における蓄電素子１２の開放電圧Ｖ４を知る方法としては、実際に回路を開放して蓄電素子１２の電圧を計測する方法が考えられる。しかし、蓄電素子１２はアイドリングストップ中に補機類に電力を供給しなければならないため、アイドリングストップ中に実際に回路を開放して電圧を計測することはできない。蓄電装置１によると、実際に回路を開放して電圧を計測するのではなく、電流センサ５１によって計測された電流値に基づいて開放電圧Ｖ４を推定するので、アイドリングストップ中に開放電圧を計測できない場合であっても最低電圧Ｖ１を推定できる。
【００７２】
蓄電装置１によると、現時点における濃度分極に起因する電圧降下量ΔＶ３に基づいて再始動中の電圧降下量ΔＶを推定するので、現時点における濃度分極に起因する電圧降下量ΔＶ３に基づかない場合に比べて再始動中の電圧降下量ΔＶを精度良く推定できる。
【００７３】
蓄電装置１によると、蓄電素子１２はリチウムイオン電池である。リチウムイオン電池は大容量（エネルギー密度が高い）であるため、多くの補機類に電力を供給していることがある。そのため、アイドリングストップ中に多くの補機類による消費電力によってリチウムイオン電池の電圧降下が大きくなることがある。電圧降下が大きくなるとエンジンを再始動できない場合がある。エンジンを再始動できない場合は電池を交換することになる場合がある。一般にリチウムイオン電池は高価であるので、通常、リチウムイオン電池の交換は望まれない。蓄電装置１によると、エンジンの再始動中の蓄電素子１２の最低電圧Ｖ１が閾値Ｖ２未満である場合はアイドリングストップ車にエンジンの再始動要求を通知するので、リチウムイオン電池の交換を抑制できる。リチウムイオン電池は電池管理装置５０を有しているため、本発明を実施するにあたり、別途監視基板を開発、搭載しなくてもよい。
【００７４】
＜他の実施形態＞
本明細書によって開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本明細書によって開示される技術的範囲に含まれる。
【００７５】
（１）上記実施形態では蓄電素子１２の電圧降下量に関する物理量として電流値を例に説明したが、物理量は電流値に限定されない。物理量は蓄電素子１２のＯＣＶであってもよい。管理部５５はＯＣＶを計測することによって現時点における蓄電素子１２の開放電圧Ｖ４を取得してもよい。
物理量は蓄電素子１２の温度であってもよい。前述したように抵抗分極や活性化分極に起因する電圧降下量は正確には温度にも依存するので、温度を用いてこれらの電圧降下量を推定してもよい。
【００７６】
（２）上記実施形態では蓄電素子としてリチウムイオン電池を例に説明したが、蓄電素子は電気化学反応を伴うキャパシタであってもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１…蓄電装置、２…アイドリングストップ車、１２…蓄電素子、５１…電流センサ（計測部の一例）、５２…電圧センサ（計測部の一例）、５３…温度センサ（計測部の一例）、５５…管理部
【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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