(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定条件に応じて、エンジンの自動停止及び再始動を行う車両に適用され、発電機能を備えた回転電機（１０）に対して並列接続され、エンジンの初回始動時の電力供給に使用される第１蓄電池（１１）と、前記エンジンの自動停止後の再始動の際の電力供給に使用される第２蓄電池（１２）とを備える電源システムであって、
前記エンジンの初回始動後に、前記第２蓄電池に所定以上の電流が流れる通電状態であることを判定する通電判定部と、
前記第２蓄電池が前記通電状態である場合に、前記第２蓄電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出部と、
前記内部抵抗算出部により算出した前記内部抵抗に基づいて、前記第２蓄電池の電力の使用による前記再始動を許可するか否かを判定する再始動判定手段と、
を備え、
前記通電判定部は、前記第２蓄電池に所定以上の電流が流れ、かつその時の単位時間当たりの電流変化量が所定以上である場合に、前記通電状態になったと判定することを特徴とする電源システム。
【請求項２】
前記回転電機は、発電を行う一方、前記車両の走行時に動力アシストを行うものであり、
前記通電判定部は、発電の開始時に又は動力アシストの開始時に、前記通電状態になったと判定することを特徴とする請求項１に記載の電源システム。
【請求項３】
所定条件に応じて、エンジンの自動停止及び再始動を行う車両に適用され、発電機能を備えた回転電機（１０）に対して並列接続され、エンジンの初回始動時の電力供給に使用される第１蓄電池（１１）と、前記エンジンの自動停止後の再始動の際の電力供給に使用される第２蓄電池（１２）とを備える電源システムであって、
前記エンジンの初回始動後に、前記第２蓄電池に所定以上の電流が流れる通電状態であることを判定する通電判定部と、
前記第２蓄電池が前記通電状態である場合に、前記第２蓄電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出部と、
前記内部抵抗算出部により算出した前記内部抵抗に基づいて、前記第２蓄電池の電力の使用による前記再始動を許可するか否かを判定する再始動判定手段と、
を備え、
前記回転電機は、発電を行う一方、前記車両の走行時に動力アシストを行うものであり、
前記通電判定部は、発電の開始時に又は動力アシストの開始時に、前記通電状態になったと判定することを特徴とする電源システム。
【請求項４】
前記通電判定部は、前記第２蓄電池の通電電流が充電電流であるか放電電流であるかを判定するものであって、
前記第２蓄電池の通電電流が前記充電電流の場合に、前記第２蓄電池の通電電流が前記放電電流の場合と比べて、前記内部抵抗を増加側に補正する第２補正部を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項５】
所定条件に応じて、エンジンの自動停止及び再始動を行う車両に適用され、発電機能を備えた回転電機（１０）に対して並列接続され、エンジンの初回始動時の電力供給に使用される第１蓄電池（１１）と、前記エンジンの自動停止後の再始動の際の電力供給に使用される第２蓄電池（１２）とを備える電源システムであって、
前記エンジンの初回始動後に、前記第２蓄電池に所定以上の電流が流れる通電状態であることを判定する通電判定部と、
前記第２蓄電池が前記通電状態である場合に、前記第２蓄電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出部と、
前記内部抵抗算出部により算出した前記内部抵抗に基づいて、前記第２蓄電池の電力の使用による前記再始動を許可するか否かを判定する再始動判定手段と、
を備え、
前記通電判定部は、前記第２蓄電池の通電電流が充電電流であるか放電電流であるかを判定するものであって、
前記第２蓄電池の通電電流が前記充電電流の場合に、前記第２蓄電池の通電電流が前記放電電流の場合と比べて、前記内部抵抗を増加側に補正する第２補正部を備えることを特徴とする電源システム。
【請求項６】
前記内部抵抗算出部は、前記初回始動後において、前記第２蓄電池が前記通電状態になることに伴い、前記第２蓄電池の内部抵抗の更新処理を実施することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項７】
前記第２蓄電池の前記内部抵抗が所定の閾値以上であると判定された際に、前記エンジンの自動停止後の再始動の際に前記第１蓄電池の電力を使用するように設定する設定部を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項８】
前記第２蓄電池の温度を検出する温度検出部と、
前記温度の検出結果に基づき、前記内部抵抗を補正する第１補正部と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項９】
前記第２蓄電池の未使用時の内部抵抗は、前記第１蓄電池の未使用時の内部抵抗よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される電源システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される電源システムとして、複数の蓄電池を使い分けながら車載の各種電気負荷に電力を供給する構成が知られている。
【０００３】
特許文献１に記載の技術では、電源としてメインバッテリとサブバッテリの２つのバッテリが搭載された電源システムが開示されている。これら２つのバッテリは、リレーを介して並列接続されており、メインバッテリには、スタータおよびモータジェネレータが接続され、サブバッテリには、電圧降下が許容されない各種電気負荷が接続されている。
【０００４】
以上の構成により、スタータやモータジェネレータを駆動する際には、リレーをオフにし、メインバッテリとサブバッテリとを電気的に切り離した状態で、スタータやモータジェネレータを駆動する。これにより、メインバッテリの電圧変動がサブバッテリに接続された各種電気負荷に及ぶことを抑制している。
【０００５】
また、特許文献１では、燃費向上やガス排気量の低減を目的として、所定の停止条件の成立によりエンジンを停止させ、その後の所定の始動条件が成立した際に、エンジンを再始動させるアイドリングストップ制御を行っている。そして、アイドリングストップ制御で、エンジンを再始動させる際には、メインバッテリの電力を用いてモータジェネレータを駆動している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２５２７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
サブバッテリによる電力供給でエンジンを初回始動した後、メインバッテリの劣化状態に関わらず、アイドリングストップ制御が実施されると、エンジンの再始動が適切に実施されない不都合が生じるおそれがあった。
【０００８】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、複数の蓄電池を使い分けながら車載の各種電気負荷に電力を供給する電源システムにおいて、アイドリングストップ制御を適切に実施することができる電源システムを提供することを主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、所定条件に応じて、エンジンの自動停止及び再始動を行う車両に適用され、発電機能を備えた回転電機（１０）に対して並列接続され、エンジンの初回始動時の電力供給に使用される第１蓄電池（１１）と、前記エンジンの自動停止後の再始動の際の電力供給に使用される第２蓄電池（１２）とを備える電源システムであって、前記エンジンの初回始動後に、前記第２蓄電池に所定以上の電流が流れる通電状態であることを判定する通電判定部と、前記第２蓄電池が前記通電状態である場合に、前記第２蓄電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出部と、前記内部抵抗算出部により算出した前記内部抵抗に基づいて、前記第２蓄電池の電力の使用による前記再始動を許可するか否かを判定する再始動判定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、第１蓄電池によるエンジンの初回始動後に、第２蓄電池に所定以上の電流を通電した状態で、第２蓄電池の内部抵抗を算出する。そして第２蓄電池の内部抵抗が所定の閾値未満であることを条件に、第２蓄電池による電力供給を許可するようにしたため、第２蓄電池の状態に応じてエンジンの再始動を適切に実施することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記通電判定部は、前記第２蓄電池に所定以上の電流が流れ、かつその時の単位時間当たりの電流変化量が所定以上である場合に、前記通電状態になったと判定することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、第２蓄電池の通電電流の変化が急峻であることを条件に内部抵抗の算出を行うことで、内部抵抗を精度良く算出できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、前記回転電機は、前記車両の減速時に回生発電を行う一方、前記車両の走行時に動力アシストを行うものであり、前記通電判定部は、前記回転電機による回生発電の開始時に又は動力アシストの開始時に、前記通電状態になったと判定することを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、回転電機による回生発電の開始時や動力アシストの開始時には、リチウムイオン蓄電池の充放電電流が一気に増加する。この際に内部抵抗の算出を行うことで、内部抵抗を精度良く算出できる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記内部抵抗算出部は、前記初回始動後において、前記第２蓄電池が前記通電状態になることに伴い、前記第２蓄電池の内部抵抗の更新処理を実施することを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、エンジンの初回始動後において、第２蓄電池が通電状態になることに伴って、第２蓄電池の内部抵抗の更新処理を実施するようにしたため、現在の第２蓄電池の内部抵抗に基づいて、第２蓄電池による電力供給を許可するかを判定できる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、前記第２蓄電池の前記内部抵抗が所定の閾値以上であると判定された際に、前記エンジンの自動停止後の再始動の際に前記第１蓄電池の電力を使用するように設定する設定部を備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、第２蓄電池の内部抵抗が大きくなる場合には、エンジンの自動停止後の再始動の際に、第２蓄電池に代えて第１蓄電池の電力を使用することとしたため、第２蓄電池が電力供給に不適切な状態においても、第１蓄電池の電力を利用してエンジンの再始動を適切に実施できる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、前記第２蓄電池の温度を検出する温度検出部と、前記温度の検出結果に基づき、前記内部抵抗を補正する第１補正部と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、第２蓄電池の内部抵抗は温度に応じて変化する。そこで第２蓄電池の温度の検出結果に基づいて、内部抵抗を補正することとしたため、内部抵抗をより精度よく算出することができ、ひいては第２蓄電池による電力供給を許可するか否かをより正しく判定することができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、前記通電判定部は、前記第２蓄電池の通電電流が充電電流であるか放電電流であるかを判定するものであって、前記第２蓄電池の通電電流が前記充電電流の場合に、前記第２蓄電池の通電電流が前記放電電流の場合と比べて、前記内部抵抗を増加側に補正する第２補正部を備えることを特徴とする。
【００２２】
請求項７に記載の発明によれば、第２蓄電池に放電電流が通電される場合と、第２蓄電池に充電電流が通電される場合とでは、内部抵抗の値の差が生じ、放電電流の場合の内部抵抗が大きくなる傾向がある。また、放電電流の方が内部抵抗の検出精度が高くなる傾向がある。そこで、第２蓄電池に充電電流が通電される場合には、内部抵抗を増加側に補正するようにした。この場合、第２蓄電池に充電電流が通電される場合の内部抵抗の検出精度を高めることができる。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、前記第２蓄電池の未使用時の内部抵抗は、前記第１蓄電池の未使用時の内部抵抗よりも小さいことを特徴とする。
【００２４】
請求項８に記載の発明によれば、内部抵抗が小さく受け入れ性の高い第２蓄電池をエンジンの再始動に用いることで、エンジンの再始動をより好適に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】電源システムの概略構成図。
【図２】内部抵抗算出の説明図。
【図３】内部抵抗算出時の充電電流の説明図。
【図４】アイドリングストップ制御の実行の可否の判定処理のフローチャート。
【図５】アイドリングストップ制御の処理手順のフローチャート。
【図６】内部抵抗と蓄電池の温度との相関関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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。本実施形態の電源システムが搭載される車両は、エンジン（内燃機関）を駆動源として走行するものであり、いわゆるアイドリングストップ機能を有している。
【００２７】
（第１実施形態）
図１に示すように、本電源システムは、回転電機１０、鉛蓄電池１１、リチウムイオン蓄電池１２、スタータ１３、電気負荷１４、電流検出部１５、電圧検出部１６、第１スイッチ２１、第２スイッチ２２、第３スイッチ２３を備えている。このうち、リチウムイオン蓄電池１２、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２は、図示しない筐体（収容ケース）に収容されることで一体化され、電池ユニットＵとして構成されている。なお鉛蓄電池１１が第１蓄電池、リチウムイオン蓄電池１２が第２蓄電池にそれぞれ対応している。
【００２８】
電池ユニットＵには外部端子として第１端子Ｔ１、第２端子Ｔ２が設けられている。第１端子Ｔ１には鉛蓄電池１１と電気負荷１４とが接続され、第２端子Ｔ２には回転電機１０とスタータ１３が接続されている。なお、端子Ｔ１，Ｔ２はいずれも回転電機１０の入出力の電流が流れる大電流入出力端子となっている。
【００２９】
回転電機１０の回転軸は、図示しないエンジン出力軸に対してベルト等により駆動連結されており、エンジン出力軸の回転によって回転電機１０の回転軸が回転する一方、回転電機１０の回転軸の回転によってエンジン出力軸が回転する。この場合、回転電機１０は、エンジン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、エンジン出力軸に回転力を付与する動力出力機能とを備えている。なお回転電機１０には、例えばＩＳＧ（Integrated Starter Generator）が使用される。
【００３０】
鉛蓄電池１１とリチウムイオン蓄電池１２とは回転電機１０に対して並列に電気接続されており、回転電機１０の発電電力により各蓄電池１１，１２の充電が可能となっている。また、回転電機１０は、各蓄電池１１，１２からの給電により駆動されるものとなっている。
【００３１】
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れている。
【００３２】
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）における内部抵抗が小さく、また、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（電力受け入れ性の高い）高密度蓄電池である。
【００３３】
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。
【００３４】
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。また、以下の説明において、蓄電池の開放電圧Ｖ０とは、電池セル集合体１１ａ，１２ａにより生じた電圧のことである。
【００３５】
電池ユニットＵには、ユニット内電気経路として、各端子Ｔ１，Ｔ２及びリチウムイオン蓄電池１２を相互に接続する第１接続経路Ｌ１，第２接続経路Ｌ２が設けられている。そして、このうち第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２とを接続する第１接続経路Ｌ１に第１スイッチ２１が設けられ、第１接続経路Ｌ１上の接続点Ｎ１（電池接続点）とリチウムイオン蓄電池１２とを接続する第２接続経路Ｌ２に第２スイッチ２２が設けられている。
【００３６】
例えば、第１スイッチ２１，第２スイッチ２２には、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイッチが用いられる。
【００３７】
また、本電源システムでは、第１スイッチ２１を介さずに鉛蓄電池１１と回転電機１０とを接続可能にするバイパス経路Ｌ３が設けられている。バイパス経路Ｌ３は、電池ユニットＵを迂回して、第１端子Ｔ１に接続される電気経路（鉛蓄電池１１等に接続される経路）と第２端子Ｔ２に接続される電気経路（回転電機１０に接続される経路）とを電気接続するように設けられている。
【００３８】
バイパス経路Ｌ３上には、鉛蓄電池１１側と回転電機１０側との間の接続を遮断状態又は導通状態にする第３スイッチ２３が設けられている。第３スイッチ２３には、例えば常閉式のリレースイッチが用いられる。なお、バイパス経路Ｌ３及び第３スイッチ２３を、電池ユニットＵ内において第１スイッチ２１を迂回するように設けることも可能である。
【００３９】
スタータ１３は、エンジンを始動させる始動装置である。スタータ１３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が始動される。
【００４０】
電気負荷１４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。
【００４１】
電気負荷１４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。
【００４２】
電流検出部１５は、リチウムイオン蓄電池１２に直列接続され、リチウムイオン蓄電池１２を流れる充放電電流を検出する。電圧検出部１６は、リチウムイオン蓄電池１２に並列接続され、リチウムイオン蓄電池１２にかかる端子間電圧を検出する。
【００４３】
回転電機１０は、エンジン出力軸の回転エネルギにより発電する発電機を兼用するものである。具体的には、回転電機１０においてロータがエンジン出力軸により回転すると、ロータコイルに流れる励磁電流に応じてステータコイルに交流電流が誘起され、図示しない整流器により直流電流に変換される。そして、回転電機１０においてロータコイルに流れる励磁電流がレギュレータにより調整されることで、発電された直流電流の電圧が所定の電圧Ｖとなるよう調整される。
【００４４】
例えば、車両が定常走行を行う際又はアイドリングストップ制御による自動停止状態の際には、回転電機１０の駆動によるエンジンへの動力の付与が行われない状態になる。また、車両が加速状態での動力アシスト時、又はアイドリングストップ制御による自動停止からの再始動時には、回転電機１０の駆動によりエンジンに動力が付与される状態になる。
【００４５】
回転電機１０で発電した電力は、電気負荷１４に供給されるとともに、鉛蓄電池１１及びリチウムイオン蓄電池１２に供給される。エンジンの駆動が停止して回転電機１０で発電されていない時には、鉛蓄電池１１及びリチウムイオン蓄電池１２から電気負荷１４に電力供給される。鉛蓄電池１１及びリチウムイオン蓄電池１２から電気負荷１４への放電量、及び回転電機１０からの充電量は、ＳＯＣ（State of charge：充電状態、満充電時の充電量に対する実際の充電量の割合でもある）が過充放電とならない範囲（ＳＯＣ使用範囲）となるよう適宜調整される。
【００４６】
制御部４０には、電源システムにおける各種処理を実施する。すなわち、制御部４０は、図示を略すスタータスイッチからの信号に基づいて初回の始動要求があると判断した際に、スタータ１３を駆動してエンジンを駆動させる。
【００４７】
この際、制御部４０は、第１スイッチ２１をオン、第２スイッチ２２をオフに切り替えた状態で、鉛蓄電池１１からの電力供給でスタータ１３を駆動させる。この場合、エンジンの初回始動に伴って生じる鉛蓄電池１１の電圧変動が、リチウムイオン蓄電池１２の側に及ぶことを抑制できる。
【００４８】
また、制御部４０は、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を再始動させる。なお、制御部４０は、自動停止中のエンジンの再始動をする際には、第１スイッチ２１をオフ、第２スイッチ２２をオンに切り替えた状態で、リチウムイオン蓄電池１２からの電力供給で回転電機１０を駆動させる。
【００４９】
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、エンジンの初回始動の際には、初回始動の際の大電流放電に対して安定した電圧を出力できる鉛蓄電池を使用する。一方、アイドリングストップ制御によるエンジンの停止状態からエンジンを再始動する際に、充放電特性のよいリチウムイオン蓄電池を使用することで、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について早期劣化の抑制を図りつつ、充放電特性のよいリチウムイオン蓄電池を用いてエンジンの自動再始動を好適に実施することができる。
【００５０】
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。特に、エンジン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。
【００５１】
そこで、本実施形態ではエンジンの初回始動後に、リチウムイオン蓄電池１２の劣化状態を確認する。詳しくは、エンジンの初回始動後に回転電機１０を発電機として駆動し、その際に流れる電流（充電電流）でリチウムイオン蓄電池１２を通電する。そして通電により生じるリチウムイオン蓄電池１２の電気変化（電流、電圧）の検出結果から、リチウムイオン蓄電池１２の劣化状態として、内部抵抗を算出する。
【００５２】
リチウムイオン蓄電池１２の内部抵抗の算出について図２、図３を用いて詳しく説明する。図２はリチウムイオン蓄電池１２の電流と電圧の変化を示す図である。図３は、充放電状態の説明図である。
【００５３】
図２において、時刻ｔ1では、エンジン初回始動の後に、車両の加速に伴って回転電機１０の駆動による動力アシストが行われる。この場合、図３に示すように、リチウムイオン蓄電池１２から回転電機１０に対して、駆動のための大電流が流れる。したがって、図２の時刻ｔ１では、リチウムイオン蓄電池１２の通電電流が放電側に急峻に変化し、所定の閾値Ａ（放電電流の閾値）を下回ることとなる。また、リチウムイオン蓄電池１２において放電に伴い端子電圧が減少側に変化する。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の端子電圧が低下することから、端子電圧の変化を監視することでリチウムイオン蓄電池１２の内部状態を把握できる。
【００５４】
本実施形態では、電流検出部１５で検出された電流値、電圧検出部１６で検出された電圧値を用いて、内部抵抗Ｒｓを算出する。具体的には、通電電流の急変前後の電流変化量と、電流急変に伴う電圧変化量とから内部抵抗Ｒｓを算出する。
【００５５】
また、図示は省略するが、エンジン初回始動の後に、車両の減速回生に伴う回転電機１０の発電が行われる場合には、回転電機１０からリチウムイオン蓄電池１２に対して、充電のための大電流が流れる。この場合、リチウムイオン蓄電池１２の通電電流が充電側に急峻に増加し、所定の閾値（放電電流の閾値）を上回ることとなる。また、リチウムイオン蓄電池１２において充電に伴い端子電圧が増加側に変化する。このとき、放電時と同様に、電流検出部１５で検出された電流値、電圧検出部１６で検出された電圧値を用いて、内部抵抗Ｒｓを算出する。
【００５６】
そして制御部４０は、内部抵抗Ｒｓが所定の閾値未満であれば、リチウムイオン蓄電池１２は正常であるとして、その後のアイドリングストップ制御を許可する。一方、内部抵抗Ｒｓが所定の閾値以上であれば、リチウムイオン蓄電池１２が劣化状態であるとして、その後のアイドリングストップ制御を禁止する。
【００５７】
以上のように、エンジンの初回始動後に、リチウムイオン蓄電池１２の劣化状態（充電状態）を事前に検出することで、アイドリングストップ制御の実施の有無を適切に判定することができる。
【００５８】
また、エンジンの初回始動後に、一旦リチウムイオン蓄電池１２の劣化状態を検出した後も、リチウムイオン蓄電池１２に所定以上の充放電電流が通電されるごとに、リチウムイオン蓄電池１２の劣化状態（内部抵抗）を繰り返し求め、その都度、リチウムイオン蓄電池１２の劣化状態（内部抵抗）が更新されるとよい。
【００５９】
例えば、エンジンの再始動が行われる際にリチウムイオン蓄電池１２に流れる放電電流を利用して、リチウムイオン蓄電池１２の内部抵抗Ｒｓを算出する。または、リチウムイオン蓄電池１２の電力で回転電機１０が駆動される際に、リチウムイオン蓄電池１２に流れる放電電流を利用して、内部抵抗Ｒｓを算出する。このように、リチウムイオン蓄電池１２に所定以上の充放電電流が通電されるごとに、内部抵抗Ｒｓを更新する場合、リチウムイオン蓄電池１２の現在の劣化状態を反映した状態で、アイドリングストップ制御の実施の有無を判定することができる。
【００６０】
次に上記処理の実行例について説明する。図４は、アイドリングストップ制御の実行の可否の判定処理のフローチャートであり、図５はアイドリングストップ制御の処理手順のフローチャートである。これらの処理は、スタータ１３がオンとなり、エンジンの初回始動が実施済みの状況下で、ＥＣＵ３０が所定周期で繰り返し実施する。
【００６１】
図４において、リチウムイオン蓄電池１２の通電時であるか否かを判定する（Ｓ１１）。本処理は、電流検出部１５による電流の検出結果から判定できる。Ｓ１１を肯定した場合には、リチウムイオン蓄電池１２に流れる電流が大電流であり、かつ急変状態であるか否かを判定する（Ｓ１２）。本処理は、リチウムイオン蓄電池１２の通電電流が放電側又は充電側に急峻に増加し、所定の閾値（放電電流の閾値又は充電電流の閾値）を上回る場合に肯定する。なおＳ１２は、回転電機１０による回生発電の開始時、又は動力アシストの開始時であるか否かを判定するものであってもよい。
【００６２】
Ｓ１２を肯定した場合には、内部抵抗Ｒｓの取得前であるか否かを判定する（Ｓ１３）。Ｓ１３を肯定した場合には、リチウムイオン蓄電池１２の電流値と電圧値の検出結果から内部抵抗Ｒｓを算出する（Ｓ１４）。次に、内部抵抗Ｒｓが所定の閾値Ｔｈ未満であるか否かを判定する（Ｓ１６）。Ｓ１６を肯定した場合には、許可フラグをオンにする（Ｓ１７）。一方、Ｓ１７を否定した場合には、許可フラグをオフにする（Ｓ１８）。
【００６３】
一方、Ｓ１３を否定した場合、すなわち内部抵抗Ｒｓの取得済みの場合には、内部抵抗Ｒｓを更新する（Ｓ１５）。例えば、内部抵抗Ｒｓの前回値を、内部抵抗Ｒｓの今回値に更新する。または、内部抵抗Ｒｓの前回値に対して、内部抵抗Ｒｓの今回値を所定のなまし率で反映して、その値により内部抵抗Ｒｓを更新するようにしてもよい。そしてその後、Ｓ１６の処理に進む。
【００６４】
次に、図５において、リチウムイオン蓄電池１２の内部抵抗Ｒｓを取得済みであるか否かを判定する（Ｓ３１）。Ｓ３１を肯定した場合には、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（Ｓ３２）。Ｓ３２を肯定した場合には、アイドリングストップ制御による自動停止中であるか否かを判定する（Ｓ３３）。Ｓ３３を否定した場合には、エンジンの自動停止条件が成立したか否かを判定する（Ｓ３４）。Ｓ３４を肯定した場合には、エンジンの自動停止を実施する（Ｓ３５）。
【００６５】
一方、Ｓ３３でエンジンの自動停止中であると判定した場合には、エンジンの再始動条件が成立したか否かを判定する（Ｓ３６）。Ｓ３６を肯定した場合には、リチウムイオン蓄電池１２からの電力供給で回転電機１０を駆動し、これにより供給される電力でエンジンを再始動する（Ｓ３７）。なお、Ｓ３１，Ｓ３２、Ｓ３４，Ｓ３５で否定判定した場合には処理を終了する。これらの場合には、アイドリングストップ制御は実施されないこととなる。
【００６６】
上記によれば以下の優れた効果を奏することができる。
【００６７】
・エンジンの初回始動時の電力供給に使用される鉛蓄電池１１（第１蓄電池）と、エンジンの自動停止後の再始動時の電力供給に使用されるリチウムイオン蓄電池１２（第２蓄電池）とを備える電源システムにおいては、鉛蓄電池１１の電力供給によるエンジンの初回始動後に、リチウムイオン蓄電池１２の内部状態に関わらずエンジンが自動停止されると、エンジンの再始動が適切に実施されない不都合が生じるおそれがある。そこで、鉛蓄電池１１によるエンジンの初回始動後に、リチウムイオン蓄電池１２に所定以上の電流を通電した状態で、リチウムイオン蓄電池１２の内部抵抗Ｒｓを算出する。そしてリチウムイオン蓄電池１２の内部抵抗Ｒｓが所定の閾値未満であることを条件に、リチウムイオン蓄電池１２による電力供給を許可するようにした。以上により、リチウムイオン蓄電池１２の状態に応じてエンジンの再始動を適切に実施することができる。
【００６８】
・リチウムイオン蓄電池１２の通電電流の変化が急峻であることを条件に内部抵抗Ｒｓの算出を行うことで、内部抵抗Ｒｓを精度良く算出できる。
【００６９】
・回転電機１０による回生発電の開始時や動力アシストの開始時には、リチウムイオン蓄電池１２の充放電電流が一気に増加する。この際に内部抵抗Ｒｓの算出を行うことで、内部抵抗Ｒｓを精度良く算出できる。
【００７０】
・エンジンの初回始動後において、リチウムイオン蓄電池１２が通電状態になることに伴って、リチウムイオン蓄電池１２の内部抵抗Ｒｓの更新処理を実施するようにしたため、現在のリチウムイオン蓄電池１２の内部抵抗Ｒｓに基づいて、リチウムイオン蓄電池１２による電力供給を許可するかを判定できる。
【００７１】
・バッテリの充電状態（ＳＯＣ）が低い場合に、エンジン再始動後に回転電機による動力アシスト（トルクアシスト）を制限する構成においては、エンジンの再始動後に出力が不足することでエンストが生じるおそれがある。一方、本実施形態によれば、バッテリの内部抵抗が低くなる場合には、アイドリングストップ制御が禁止されるため、エンジンの再始動後に電力不足が生じる不都合を抑制できる。
【００７２】
・車両の累積走行距離に基づきバッテリの劣化状態を判定する場合には、バッテリの使用状態の違いによる影響が懸念される。一方、本実施形態によれば、バッテリを通電した際の内部抵抗を用いるため、精度よくバッテリの状態を検出することができる。
【００７３】
・バッテリの充放電電流の積算量を計算し、充放電電流の積算量が所定量以上であることを条件に、アイドリングストップ制御を許可する構成においては、充放電電流の積算量が所定以上になるまでは、アイドリングストップ制御を許可できない不都合が生じうる。一方、本実施形態によれば、エンジンの初回始動後に、少なくとも一度のバッテリ通電を行うことにより、アイドリングストップ制御の実施の可否を判定できる。
【００７４】
・スタータの劣化状態に応じて変動するバッテリの電圧降下値及び放電電気量と、バッテリの劣化状態に応じて変動するバッテリの所定電圧分の上昇に要する放電電気量により規定される容量特性とに基づいて、エンジンの自動停止後の再始動不能を防ぐために、アイドリングストップ制御の許可電圧を変更する構成においては、エンジンの再始動をスタータで実施することが前提であり、スタータでエンジンの再始動をしなければ、アイドリングストップ制御の許否を判定できない。一方、本実施形態によれば、バッテリの内部抵抗の算出値を用いて、アイドリングストップ制御の許否判定を行うため、回転電機１０を用いてエンジンが再始動される場合にも、アイドリングストップ制御の許否判定を行うことができる。
【００７５】
上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。なお以下の説明において上述の構成を同様の構成については同じ図番号を付し詳述は省略する。
【００７６】
・上記において、リチウムイオン蓄電池１２に流れる電流には、上述したように、充電電流と放電電流とがある。そして、リチウムイオン蓄電池１２に流れる電流が充電電流であるか放電電流であるかによって、リチウムイオン蓄電池１２の内部抵抗Ｒｓの算出値に誤差が生じることが知られている。すなわち、放電電流の場合に比べて、充電電流の際に算出される内部抵抗Ｒｓが小さくなる傾向がある。
【００７７】
そこで、リチウムイオン蓄電池１２に放電電流が流れる状態を基準として、リチウムイオン蓄電池１２に充電電流が流れる際に算出した内部抵抗Ｒｓを補正するようにしてもよい。例えば、リチウムイオン蓄電池１２に放電電流を流した際に取得される電流値と内部抵抗のとの相関関係と、充電電流を流した際に取得される電流値と内部抵抗との相関関係とを用いて、充電電流を通電した際に取得したリチウムイオン蓄電池１２の内部抵抗Ｒｓを補正する。以上により、リチウムイオン蓄電池１２に流れる充放電電流の種類に関わらず、内部抵抗Ｒｓをより精度よく求めることができる。
【００７８】
・上記の図５の処理において、リチウムイオン蓄電池１２の内部抵抗Ｒｓが閾値以上である場合に、アイドリングストップ制御が許可されてもよい。この場合には、Ｓ３２で許可フラグがオフである場合には、鉛蓄電池１１からの電力供給で回転電機１０を駆動する。以上により、リチウムイオン蓄電池１２の劣化状態においても、アイドリングストップ制御を適切に実施することができる。
【００７９】
・リチウムイオン蓄電池１２の内部抵抗Ｒｓと温度Ｔとには図６に示す相関関係がある。そこで、図１において、リチウムイオン蓄電池１２の温度を検出する温度検出部を設け、温度検出部による温度の検出結果に基づいて、内部抵抗Ｒｓの算出値を補正してもよい。すなわち、リチウムイオン蓄電池１２の温度Ｔが高くなる程、内部抵抗Ｒｓを減少側に補正する。以上のように温度Ｔを考慮して内部抵抗Ｒｓを算出する場合、内部抵抗Ｒｓの算出精度を高めることができ、ひいてはアイドリングストップ制御の許否判定をより適切に実施できる。
【００８０】
・上記では、エンジンの初回始動に鉛蓄電池１１（第１蓄電池）を使用し、エンジンの再始動の際にリチウムイオン蓄電池１２（第２蓄電池）を使用する例を示した。これ以外にも、エンジンの初回始動時には、初回始動の際の大電流放電に対して安定した電圧を出力できる蓄電池が使用されればよく、エンジンの再始動の際には累積充放電に対する耐久性の高い蓄電池が使用されればよい。例えば、第２蓄電池としては、ニッケル水素蓄電池を使用してもよい。また、第１蓄電池と第２蓄電池とは同じ種類の蓄電池であってもよい。
【００８１】
・上記では、エンジンの初回始動後に、回転電機１０による回生発電が開始された際、又は動力アシストが開始された際に、リチウムイオン蓄電池１２の内部抵抗Ｒｓを算出している。これ以外にも、回転電機１０による回生発電の開始前又は動力アシストの開始前に、回転電機１０による発電を強制的に実施し、リチウムイオン蓄電池１２に流れる電流を一度に増加させることにより、内部抵抗Ｒｓを算出するようにしてもよい。
【００８２】
・上記において、回転電機１０として、発電機能と動力出力機能とのうち、発電機能のみを有するオルタネータが使用される場合が想定される。この場合には、回転電機１０としてのオルタネータによる回生発電の開始時を利用して、リチウムイオン蓄電池１２の内部抵抗Ｒｓの算出が行われればよい。
【００８３】
・上記において、リチウムイオン蓄電池１２の内部抵抗Ｒｓの算出結果を、アイドリングストップ制御以外の制御に使用してもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１０…回転電機、１１…鉛蓄電池、１２…リチウムイオン蓄電池、１５…電流検出部、１６…電圧検出部、４０…制御部。
【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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