JP2011033452A - 蓄電装置の開路電圧検出装置および残容量検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電装置の開路電圧および残容量を精度良く検出する。
【解決手段】状態量算出部３１は、反応抵抗成分Ｈを３つの異なる時定数Ｔ_１，Ｔ_２，Ｔ_３の各１次遅れ要素の線形結合からなる応答に近似し、充放電ヒステリシス電圧成分Ｍを時定数Ｔ_４，Ｔ_５，Ｔ_６の各１次遅れ要素の線形結合からなる応答に近似し、第１〜第３反応抵抗成分Ｈ_１，Ｈ_２，Ｈ_３の推定値および第１〜第３充放電ヒステリシス電圧成分Ｍ_１，Ｍ_２，Ｍ_３からなる状態変数ｘを電流検出値Ｉ_ａｃｔに応じて算出する。減算部３６は、電圧検出値Ｖ_ａｃｔから、内部抵抗成分推定値Ｗ_ｅｓｔと、反応抵抗成分推定値Ｈ_ｅｓｔおよび充放電ヒステリシス電圧成分推定値Ｍ_ｅｓｔとを減算して開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔを算出する。残容量推定部３８は、開路電圧Ｅと高圧バッテリー１７の残容量との相関関係を示すマップを記憶しており、開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔに応じたマップ検索によって残容量を算出する。
【選択図】図１２

Description

本発明は、例えばバッテリーなどの蓄電装置の開路電圧検出装置および残容量検出装置に関する。

従来、例えばバッテリーなどの蓄電装置において、充放電電流がゼロでは無い場合の端子電圧を開路電圧と内部抵抗成分と過渡応答成分とにより構成し、端子電圧の検出値から少なくとも過渡応答成分を減算することによって開路電圧を算出すると共に、この開路電圧から残容量を算出する蓄電装置の開路電圧検出装置および残容量検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
これらの蓄電装置の開路電圧検出装置および残容量検出装置では、過渡応答成分を、蓄電装置の電解液の拡散抵抗や分極などの化学的な反応に起因する抵抗による電圧成分とし、電流値の変動に対する電圧値の応答（例えば、電流値がステップ状に変化したときの電圧値の応答）のうち過渡応答を示す成分としている。そして、過渡応答成分は、時定数の遅れ要素を有し、電流変化の発生時刻でのゼロから徐々に増加して、適宜の時間経過後に、充放電電流の検出値に比例する平衡値である整定電圧へと到達するようにして変化すると設定されている。

特許第４２５５７９５号公報

ところで、上記従来技術の一例による蓄電装置の開路電圧検出装置および残容量検出装置においては、開路電圧の検出精度および信頼性を、より一層、向上させ、この信頼性の高い開路電圧に応じて蓄電装置の残容量を精度良く算出することが望まれている。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、蓄電装置の開路電圧を精度良く検出することが可能な蓄電装置の開路電圧検出装置および蓄電装置の残容量を精度良く検出することが可能な蓄電装置の残容量検出装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第１態様に係る蓄電装置の開路電圧検出装置は、蓄電装置（例えば、実施の形態での高圧バッテリー１７）の放電電流または充電電流の電流値を検出する電流検出手段（例えば、実施の形態での電流センサ１７ａ）と、前記蓄電装置の端子電圧の電圧値を検出する電圧検出手段（例えば、実施の形態での電圧センサ１７ｂ）と、前記電流値の変動に対する前記電圧値の応答の過渡応答成分に係る状態量（例えば、実施の形態での状態変数ｘ）として、前記電流検出手段により検出される前記電流値に対して少なくとも上限飽和電圧値（例えば、実施の形態での状態上限飽和電圧（ｕｐｌｉｍＭｓ））または下限飽和電圧値（例えば、実施の形態での下限飽和電圧（ｌｏｗｌｉｍＭｓ））を有する遅れ特性の充放電ヒステリシス電圧成分に係る状態量を、前記電流値に基づき算出する状態量算出手段（例えば、実施の形態での状態量算出部３１および過渡応答成分算出部３２）と、前記電圧検出手段により検出される前記電圧値から、少なくとも前記状態量算出手段により算出される前記状態量に係る前記過渡応答成分を減算して前記蓄電装置の開路電圧を算出する開路電圧算出手段（例えば、実施の形態での減算部３６）とを備える。

さらに、本発明の第２態様に係る蓄電装置の開路電圧検出装置では、前記状態量算出手段は、前記過渡応答成分に係る前記状態量として、前記充放電ヒステリシス電圧成分と前記電流検出手段により検出される前記電流値に比例する平衡値（例えば、実施の形態での整定電圧Ｈｓ）を有する遅れ特性の反応抵抗成分とに係る状態量を算出する。

さらに、本発明の第３態様に係る蓄電装置の開路電圧検出装置は、少なくとも前記電圧検出手段により検出される前記電圧値に基づき前記蓄電装置の内部抵抗を算出する内部抵抗算出手段（例えば、実施の形態での内部抵抗推定器３４）を備え、前記開路電圧算出手段は、前記電圧検出手段により検出される前記電圧値から、前記状態量算出手段により算出される前記状態量に係る前記過渡応答成分と、前記内部抵抗算出手段により算出される前記内部抵抗または所定の内部抵抗固定値による電圧変化である内部抵抗成分とを減算して前記蓄電装置の開路電圧を算出する。

また、本発明の第４態様に係る蓄電装置の開路電圧検出装置は、蓄電装置（例えば、実施の形態での高圧バッテリー１７）の放電電流または充電電流の電流値を検出する電流検出手段（例えば、実施の形態での電流センサ１７ａ）と、前記蓄電装置の端子電圧の電圧値を検出する電圧検出手段（例えば、実施の形態での電圧センサ１７ｂ）と、前記電流値の変動に対する前記電圧値の応答の過渡応答成分に係る第１の状態量（例えば、実施の形態での第１〜第３反応抵抗成分Ｈ_１，Ｈ_２，Ｈ_３および第１〜第３充放電ヒステリシス電圧成分Ｍ_１，Ｍ_２，Ｍ_３）と、前記蓄電装置の開路電圧に係る第２の状態量（例えば、実施の形態での開路電圧Ｅ）とを備える状態量（例えば、実施の形態での状態変数ｘ）を算出する際に、少なくとも前記第１の状態量として、前記電流検出手段により検出される前記電流値に対して少なくとも上限飽和電圧値または下限飽和電圧値を有する遅れ特性の充放電ヒステリシス電圧成分に係る状態量を、前記電流値に基づき算出する状態量算出手段（例えば、実施の形態での状態量算出部６１および開路電圧及び過渡応答成分算出部６２）と、少なくとも前記状態量算出手段により算出される前記第１の状態量に係る前記過渡応答成分および前記第２の状態量に係る前記開路電圧を加算して得た値と、前記電圧検出手段により検出される前記電圧値との差異がゼロとなるように、前記第１の状態量および前記第２の状態量のうち少なくとも前記第２の状態量を修正するフィードバック手段（例えば、実施の形態での状態量算出部６１および開路電圧及び過渡応答成分算出部６２および加算部６３および減算部６４）と、前記第２の状態量から前記開路電圧を算出する開路電圧算出手段（例えば、実施の形態での開路電圧抽出部６５）とを備える。

さらに、本発明の第５態様に係る蓄電装置の開路電圧検出装置では、前記状態量算出手段は、前記過渡応答成分に係る前記第１の状態量として、前記充放電ヒステリシス電圧成分と前記電流検出手段により検出される前記電流値に比例する平衡値（例えば、実施の形態での整定電圧Ｈｓ）を有する遅れ特性の反応抵抗成分とに係る状態量を算出する。

さらに、本発明の第６態様に係る蓄電装置の開路電圧検出装置は、少なくとも前記電圧検出手段により検出される前記電圧値に基づき前記蓄電装置の内部抵抗を算出する内部抵抗算出手段（例えば、実施の形態での内部抵抗推定器３４）を備え、前記フィードバック手段は、前記状態量算出手段により算出される前記第１の状態量に係る前記過渡応答成分および前記第２の状態量に係る前記開路電圧と前記内部抵抗算出手段により算出される前記内部抵抗または所定の内部抵抗固定値による電圧変化である内部抵抗成分とを加算して得た値と、前記電圧検出手段により検出される前記電圧値との差異がゼロとなるように、少なくとも前記第１の状態量および前記第２の状態量の何れか一方を修正する。

さらに、本発明の第７態様に係る蓄電装置の開路電圧検出装置は、前記蓄電装置の劣化度を検出する劣化度検出手段（例えば、実施の形態での状態量算出部３１および過渡応答成分算出部３２、状態量算出部６１および開路電圧及び過渡応答成分算出部６２）を備え、前記状態量算出手段は、前記劣化度検出手段により検出された前記劣化度に応じて、少なくとも前記上限飽和電圧値または前記下限飽和電圧値を変更する。

また、本発明の第８態様に係る蓄電装置の残容量検出装置は、第１態様から第７態様の何れかひとつに記載の蓄電装置の開路電圧検出装置と、前記開路電圧算出手段により算出される前記開路電圧に基づき、前記蓄電装置の残容量を算出する残容量算出手段（例えば、実施の形態での残容量推定部３８）とを備える。

さらに、本発明の第９態様に係る蓄電装置の残容量検出装置では、前記残容量算出手段は、前記開路電圧と前記残容量との所定の相関関係を示すデータを記憶する記憶手段（例えば、実施の形態での残容量推定部３８が兼ねる）を備え、前記記憶手段に記憶された前記データに基づき、前記開路電圧算出手段により算出される前記開路電圧に応じた前記蓄電装置の前記残容量を算出する。

本発明の第１態様に係る蓄電装置の開路電圧検出装置によれば、状態量算出手段は、例えば電流値がステップ状に変化したときの電圧値の応答のうち過渡応答を示す過渡応答成分として、蓄電装置の充電時と放電時とで充放電停止時の電圧値に生じるヒステリシスによる電圧成分である充放電ヒステリシス電圧成分が、例えば１次遅れ要素や２次以上の遅れ要素からなり、少なくとも上限飽和電圧値または下限飽和電圧値を有すると設定する。そして、電流値の適宜の変動に対する充放電ヒステリシス電圧成分を、電流検出手段により検出される電流値に基づき算出する。そして、開路電圧算出手段は、電圧検出手段により検出される電圧値から、少なくとも状態量算出手段により算出される充放電ヒステリシス電圧成分を減算することによって開路電圧を算出する。
すなわち、蓄電装置において電流値の適宜の変動に伴う電圧値の応答が本来有する収束性を、少なくとも充放電ヒステリシス電圧成分からなる過渡応答成分として適切にモデル化することによって、装置構成が複雑化することを抑制しつつ信頼性の高い算出処理によって開路電圧の算出精度を向上させることができる。

さらに、本発明の第２態様に係る蓄電装置の開路電圧検出装置によれば、状態量算出手段は、過渡応答成分として、蓄電装置の電解液の拡散抵抗や分極等の化学的な反応に起因する抵抗による電圧成分である反応抵抗成分が、例えば１次遅れ要素や２次以上の遅れ要素からなり、電流値に比例する平衡値を有すると設定する。そして、電流値の適宜の変動に対する充放電ヒステリシス電圧成分および反応抵抗成分を、電流検出手段により検出される電流値に基づき算出する。
すなわち、蓄電装置において電流値の適宜の変動に伴う電圧値の応答が本来有する収束性を、少なくとも充放電ヒステリシス電圧成分および反応抵抗成分からなる過渡応答成分として、より一層適切にモデル化することによって、装置構成が複雑化することを抑制しつつ信頼性の高い算出処理によって開路電圧の算出精度を、より一層向上させることができる。

さらに、本発明の第３態様に係る蓄電装置の開路電圧検出装置によれば、例えば蓄電装置の温度状態や充放電履歴や動作時間等に応じて頻繁に変化すると共に、蓄電装置における電流値の適宜の変動に対する電圧値の応答において相対的に大きな寄与となる内部抵抗成分によって、開路電圧を、より一層適切に算出することができる。

また、本発明の第４態様に係る蓄電装置の開路電圧検出装置によれば、状態量算出手段は、例えば電流値がステップ状に変化したときの電圧値の応答のうち過渡応答を示す過渡応答成分として、蓄電装置の充電時と放電時とで充放電停止時の電圧値に生じるヒステリシスによる電圧成分である充放電ヒステリシス電圧成分が、例えば１次遅れ要素や２次以上の遅れ要素からなり、少なくとも上限飽和電圧値または下限飽和電圧値を有すると設定する。そして、電流値の適宜の変動に対する充放電ヒステリシス電圧成分を、電流検出手段により検出される電流値に基づき算出する。そして、フィードバック手段は、少なくとも充放電ヒステリシス電圧成分および開路電圧を加算して得た値と、電圧検出手段により検出される電圧値との差異がゼロになるようにして、少なくとも第１の状態量または第２の状態量を修正するフィードバック制御を行う。そして、開路電圧算出手段は第２の状態量から開路電圧を算出する。
すなわち、蓄電装置において電流値の適宜の変動に伴う電圧値の応答が本来有する収束性を、少なくとも充放電ヒステリシス電圧成分からなる過渡応答成分として適切にモデル化すると共に、フィードバック制御を実行することによって開路電圧の算出精度を向上させることができる。

さらに、本発明の第５態様に係る蓄電装置の開路電圧検出装置によれば、状態量算出手段は、過渡応答成分として、蓄電装置の電解液の拡散抵抗や分極等の化学的な反応に起因する抵抗による電圧成分である反応抵抗成分が、例えば１次遅れ要素や２次以上の遅れ要素からなり、電流値に比例する平衡値を有すると設定する。そして、電流値の適宜の変動に対する充放電ヒステリシス電圧成分および反応抵抗成分を、電流検出手段により検出される電流値に基づき算出する。
すなわち、蓄電装置において電流値の適宜の変動に伴う電圧値の応答が本来有する収束性を、少なくとも充放電ヒステリシス電圧成分および反応抵抗成分からなる過渡応答成分として、より一層適切にモデル化することによって、装置構成が複雑化することを抑制しつつ信頼性の高い算出処理によって開路電圧の算出精度を、より一層向上させることができる。

さらに、本発明の第６態様に係る蓄電装置の開路電圧検出装置によれば、例えば蓄電装置の温度状態や充放電履歴や動作時間等に応じて頻繁に変化すると共に、蓄電装置における電流値の適宜の変動に対する電圧値の応答において相対的に大きな寄与となる内部抵抗成分を算出することによって、開路電圧を適切に算出することができ、フィードバック制御においては、発散等の不具合が発生してしまうことを防止することができる。

さらに、本発明の第７態様に係る蓄電装置の開路電圧検出装置によれば、蓄電装置の劣化度に応じて、少なくとも上限飽和電圧値または下限飽和電圧値を変更することにより、開路電圧の算出精度を、より一層向上させることができる。

また、本発明の第８態様または第９態様に係る蓄電装置の残容量検出装置によれば、信頼性の高い開路電圧に応じて蓄電装置の残容量を精度良く算出することができる。
すなわち、開路電圧は、例えば蓄電装置の温度や劣化等に関わらず、いわば一義的に残容量を記述する数値である。例えば蓄電装置の開路電圧以外の状態量に基づき残容量を推定する場合には、蓄電装置の温度や劣化の影響を除去する為の演算やマップ等が必要であり、これらの演算処理やマップ等の記憶に膨大なメモリーが必要になる。さらに、温度や劣化レベル毎にマップを作成する為に、予め事前に膨大な実験データを取得する必要が生じる。これらの問題に対して、本発明の蓄電装置の残容量検出装置によれば、蓄電装置の開路電圧を精度良く推定することができるので、上述したような膨大な実験データや温度や劣化レベル毎に補正用のマップも必要とせず、蓄電装置の温度や劣化に関わらずに精度良く残容量を推定することができる。

本発明の第１の実施形態に係る蓄電装置の残容量検出装置を搭載する車両の構成図である。 高圧バッテリーの開路電圧Ｅと残容量との相関関係の一例を示すグラフ図である。 バッテリー電流Ｉの変化に伴うバッテリー電圧Ｖの時間変化の一例を示すグラフ図である。 バッテリー電流Ｉに比例する反応抵抗成分Ｈの整定電圧Ｈｓの変化の一例を示すグラフ図である。 バッテリー電流Ｉの変化に伴うバッテリー電圧Ｖの反応抵抗成分Ｈの時間変化の一例を示すグラフ図である。 高圧バッテリーの充放電ヒステリシス領域の一例を示すグラフ図である。 高圧バッテリーの充放電間ヒステリシス電圧の一例を示すグラフ図である。 バッテリー電流Ｉに対する充放電ヒステリシス電圧成分Ｍの整定電圧Ｍｓの変化の一例を示すグラフ図である。 バッテリー電流Ｉに対する充放電ヒステリシス電圧成分Ｍの整定電圧Ｍｓの変化の一例を示すグラフ図である。 本発明の実施の形態に係る整定電圧調整器の一例を示す構成図である。 バッテリー電流Ｉの変化に伴うバッテリー電圧Ｖの充放電ヒステリシス電圧成分Ｍの時間変化の一例を示すグラフ図である。 本発明の第１の実施形態に係る蓄電装置の残容量検出装置の構成図である。 図１３に示す内部抵抗推定器の構成図である。 図１３に示す電圧近似微分演算部および電流近似微分演算部のバンドパス（ハイパス）フィルター作用の周波数特性の一例を示すグラフ図である。 内部抵抗推定器に具備される変換演算部の入出力特性の例を示す図である。 図１３に示す蓄電装置の開路電圧検出装置および蓄電装置の残容量検出装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る蓄電装置の残容量検出装置の構成図である。 本発明の第２の実施形態に係る蓄電装置の開路電圧検出装置および蓄電装置の残容量検出装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態の変形例に係る蓄電装置の残容量検出装置の構成図である。 本発明の第２の実施形態の変形例に係る蓄電装置の残容量検出装置の構成図である。 本発明の実施形態の変形例に係る内部抵抗推定器の構成図である。

以下、本発明の蓄電装置の開路電圧検出装置および残容量検出装置の第１の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
この第１の実施形態による蓄電装置の残容量検出装置１０ａは、例えば電気自動車やハイブリッド車両等に備えられている。例えば図１に示す車両１は、駆動源としての内燃機関１１およびモータ１２を直列に直結し、少なくとも内燃機関１１またはモータ１２の何れか一方の動力を変速機構１３を介して自車両の駆動輪Ｗに伝達して走行するハイブリッド車両である。この車両１では、減速時に駆動輪Ｗ側からモータ１２側に動力が伝達されると、モータ１２は発電機として機能していわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。さらに、車両１の運転状態に応じて、モータ１２は内燃機関１１の出力によって発電機として駆動され、発電エネルギーを発生する。

例えば複数の気筒（図示省略）を有する内燃機関１１の運転はエンジン制御装置１４により制御される。内燃機関１１には、内燃機関１１の運転状態を検出するためのセンサとして、内燃機関１１の機関温度（例えば、内燃機関１１の冷却水温ＴＷ）を検出する温度センサ１１ａや内燃機関１１の回転速度（エンジン回転数）ＮＥを検出する回転速度センサ１１ｂ等のセンサが備えられている。各センサから出力される検出信号は、内燃機関１１の運転制御を行うためにＣＰＵ等を含む電子回路により構成されたエンジン制御装置１４に入力されている。また、エンジン制御装置１４には、イグニッション（図示略）のＯＮ／ＯＦＦを指示するイグニッションスイッチ１１ｃからの信号が入力されている。

例えば３相のＤＣブラシレスモータからなるモータ１２の駆動および回生作動はモータ制御装置１５から出力される制御指令を受けてパワードライブユニット（ＰＤＵ）１６により行われる。
ＰＤＵ１６は、例えばトランジスタのスイッチング素子から構成されたインバータ等を備えて構成され、モータ１２と電気エネルギーの授受を行う高圧系の高圧バッテリー１７にコンタクタ部１８を介して接続されている。ＰＤＵ１６は、例えばモータ１２の駆動時には、高圧バッテリー１７から供給される直流電力を３相交流電力に変換してモータ１２へ供給する。また、モータ１２の回生作動時には、モータ１２から出力される交流の回生電力を直流電力に変換して高圧バッテリー１７を充電または直流電力をＤＣ−ＤＣコンバータ１９へ供給する。モータ１２には、モータ１２の動作状態を検出するために、モータ１２の回転速度（モータ回転数）ＮＭを検出する回転速度センサ１２ａ等のセンサが備えられ、センサから出力される検出信号は、モータ１２の動作制御を行うためにＣＰＵ等を含む電子回路により構成されたモータ制御装置１５に入力されている。
なお、コンタクタ部１８は、メインコンタクタ１８ａと、メインコンタクタ１８ａに並列に設けられたプリチャージコンタクタ１８ｂおよびプリチャージ抵抗器１８ｃとを備えて構成されている。

例えばＮｉ−ＭＨバッテリーやＬｉイオンバッテリー等からなる高圧バッテリー１７にはコンタクタ部１８を介してＤＣ−ＤＣコンバータ１９が接続されている。ＤＣ−ＤＣコンバータ１９は、バッテリー制御装置２０から出力される制御指令に応じて高圧バッテリー１７の端子電圧Ｖあるいはモータ１２を回生作動させた際のＰＤＵ１６のインバータの端子間電圧を降圧して１２Ｖバッテリー２１を充電する。１２Ｖバッテリー２１は、各種補機類に加えて、各制御装置１４，１５，２０に対して電力供給を行う。
高圧バッテリー１７には、高圧バッテリー１７からモータ１２等の負荷へと供給される放電電流及び負荷から高圧バッテリー１７へと供給される充電電流からなる電流Ｉを検出する電流センサ１７ａ、高圧バッテリー１７の端子電圧Ｖを検出する電圧センサ１７ｂ、高圧バッテリー１７の温度ＴＢを検出する温度センサ１７ｃ等のセンサが備えられている。各センサから出力される検出信号は、高圧バッテリー１７の状態を監視、保護するためにＣＰＵ等を含む電子回路により構成されたバッテリー制御装置２０に入力されている。

このバッテリー制御装置２０は、本実施の形態による蓄電装置の残容量検出装置１０ａ（以下、単に、残容量検出装置１０ａと呼ぶ）および蓄電装置の開路電圧検出装置１０ｂ（以下、単に、開路電圧検出装置１０ｂと呼ぶ）を備えている。バッテリー制御装置２０は、後述するように、各センサ１７ａ，１７ｂ，１７ｃから出力される検出信号と予め記憶された所定データとに基づき、高圧バッテリー１７の内部抵抗の算出や高圧バッテリー１７の残容量の算出や高圧バッテリー１７の寿命に係る劣化判定処理等を行う。
なお、エンジン制御装置１４と、モータ制御装置１５と、バッテリー制御装置２０とはバス２２を介して相互に接続されており、各制御装置１４，１５，２０は、各センサ１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃから取得した各検出データや、制御処理に際して生成したデータを相互に授受可能とされている。

本実施の形態による残容量検出装置１０ａは、例えば初期状態等の劣化の無い高圧バッテリー１７の無負荷状態での電圧特性に応じて予め作成した所定のマップを記憶している。このマップは、例えば図２に示すように高圧バッテリー１７を無負荷状態で所定時間を超える長時間に亘って放置した際の端子電圧Ｖの値（開路電圧Ｅ）と高圧バッテリー１７の残容量との相関関係を示している。そして、残容量検出装置１０ａは開路電圧検出装置１０ｂから出力される開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔに応じたマップ検索によって高圧バッテリー１７の残容量を算出する。
なお、本発明における残容量とは、高圧バッテリー１７に満充電状態で蓄積されている電気量（Ａｈ）を１００％として、実際に高圧バッテリー１７に蓄積されている電気量（Ａｈ）の割合である。また、残容量は、電気量（Ａｈ）の代わりに電力量（Ｗｈ）によって算出されてもよい。

この開路電圧Ｅは、温度に関わらず一義的に残容量を記述するという特性を有している。また、開路電圧Ｅは、仮に高圧バッテリー１７が劣化しても、この劣化した高圧バッテリー１７の満充電状態にて蓄積される電気量や電力量を１００％とした時の、実際に高圧バッテリー１７に蓄積されている電気量や電力量の割合を一義的に記述するという特性も有している。
すなわち、開路電圧Ｅは、高圧バッテリー１７の温度や劣化に関わらず、いわば一義的に残容量を記述する数値である。

本実施の形態による開路電圧検出装置１０ｂは、電流センサ１７ａにより検出される高圧バッテリー１７の電流Ｉの電流検出値Ｉ_ａｃｔと、電圧センサ１７ｂにより検出される高圧バッテリー１７の端子電圧Ｖの電圧検出値Ｖ_ａｃｔとに基づき、高圧バッテリー１７の開路電圧Ｅを推定する。
この開路電圧検出装置１０ｂは、例えば下記数式（１）に示すように、高圧バッテリー１７の端子電圧Ｖが４つの電圧成分、つまり開路電圧Ｅと内部抵抗成分Ｗと反応抵抗成分Ｈと充放電ヒステリシス電圧成分Ｍとからなると設定している。

この開路電圧Ｅは、高圧バッテリー１７を無負荷状態で所定時間を超える長時間に亘って放置した際の端子電圧Ｖの値である。
また、内部抵抗成分Ｗは、例えば高圧バッテリー１７の導電部材や電解液の抵抗等の高圧バッテリー１７の構造に起因する抵抗による電圧成分である。
そして、反応抵抗成分Ｈは、例えば高圧バッテリー１７の電解液の拡散抵抗や分極等の化学的な反応に起因する抵抗による電圧成分である。
そして、充放電ヒステリシス電圧成分Ｍは、高圧バッテリー１７の充電時と放電時とで充放電停止時の端子電圧Ｖに生じるヒステリシスによる電圧成分である。

例えば図３に示すように、高圧バッテリー１７の電流（バッテリー電流）Ｉをステップ状に変化させて充電を行うと、先ず、この電流変化の発生時刻ｔ１において、高圧バッテリー１７の端子電圧（バッテリー電圧）Ｖは開路電圧Ｅから内部抵抗成分Ｗだけ増大する。
ここで、内部抵抗成分Ｗはバッテリー電流Ｉに比例し、例えば高圧バッテリー１７の温度状態や充放電履歴や動作時間等に応じた比例係数である内部抵抗ａによって、下記数式（２）に示すようにして記述される。
なお、以下において、バッテリー電流Ｉの符号は充電電流に対して正とし、放電電流に対して負とする。

そして、電流変化の発生時刻ｔ１以降において、バッテリー電圧Ｖは、開路電圧Ｅに内部抵抗成分Ｗを加算して得た値から、反応抵抗成分Ｈおよび充放電ヒステリシス電圧成分Ｍだけ増大する。

この反応抵抗成分Ｈは、例えば電流変化の発生時刻ｔ１での値であるゼロから徐々に増加して適宜の時間経過後に平衡値である整定電圧Ｈｓへと到達するようにして変化する。この整定電圧Ｈｓが、例えば図４に示すように、高圧バッテリー１７の温度状態や充放電履歴や動作時間等に応じた所定の比例係数ｂに応じて高圧バッテリー１７の電流Ｉに比例するとすれば、整定電圧Ｈｓは下記数式（３）に示すようにして記述される。

このように、ステップ状の電流変化に対して、内部抵抗成分Ｗのような瞬時の電圧変化とは異なる反応抵抗成分Ｈの時間遅れの応答は、例えば高圧バッテリー１７の温度状態や充放電履歴や動作時間等に応じた時定数Ｔの１次遅れ要素の応答によって近似することができる。この場合、例えば図５に示すように、反応抵抗成分Ｈの時間変化を示すグラフ図において適宜の時刻ｔ２（つまり、図５でのＦＨ点）での反応抵抗成分Ｈの傾き（ｄＨ／ｄｔ）は、下記数式（４）に示すようにして記述される。
なお、反応抵抗成分Ｈの時間遅れの応答は、下記数式（４）に示すように、単一の時定数Ｔの１次遅れ要素の応答によって近似してもよいし、後述するように、複数の異なる時定数Ｔ_ｎ（ｎは任意の自然数）の各１次遅れ要素の線形結合からなる応答に近似してもよい。

そして、整定電圧Ｈｓはバッテリー電流Ｉに比例するとしたが、これに限定されず、例えばバッテリー電流Ｉに関する適宜の単調増加関数ｆ（Ｉ）であってもよい。この場合、上記数式（４）は、下記数式（５）に示すように記述される。

また、例えば図６に示すように、高圧バッテリー１７での所定電流による充電時と放電時との間には、充放電停止時のバッテリー電圧Ｖ（充放電停止時電圧Ｅ０）から充電側にずれた０Ａ充電仮想ラインと放電側にずれた０Ａ放電仮想ラインとによって、充放電停止時電圧Ｅ０に対するヒステリシスの領域（充放電ヒステリシス領域）が生じる。そして、例えば図７に示すように、適宜の残容量（ＳＯＣａ）での瞬時抵抗および反応抵抗による電圧変化に対して、０Ａ充電仮想ラインでの電圧値（０Ａ充電仮想点）と０Ａ放電仮想ラインでの電圧値（０Ａ放電仮想点）とによって充放電停止時電圧Ｅ０に対する充放電間ヒステリシス電圧が生じる。

この充放電ヒステリシス領域による充放電ヒステリシス電圧成分Ｍは、例えば電流変化の発生時刻ｔ１での値であるゼロから徐々に増加して適宜の時間経過後に整定電圧Ｍｓへと到達するようにして変化する。そして、整定電圧Ｍｓは、電流値に対しては、比例する値を取りつつ、飽和値として、例えば、少なくとも上限飽和電圧（ｕｐｌｉｍＭｓ）または下限飽和電圧（ｌｏｗｌｉｍＭｓ）を有している。

例えば図８および下記数式（６）に示すように記述される整定電圧Ｍｓは、所定の上限飽和電圧（ｕｐｌｉｍＭｓ）と下限飽和電圧（ｌｏｗｌｉｍＭｓ）との間でバッテリー電流Ｉに比例する。
また、例えば図９および下記数式（７）に示すように記述される整定電圧Ｍｓは、図８および下記数式（６）の例において、電流値に対する比例係数をゼロとした場合の例であって、高圧バッテリー１７の充電時に所定の上限飽和電圧（ｕｐｌｉｍＭｓ）となり、放電時に下限飽和電圧（ｌｏｗｌｉｍＭｓ）となり、充放電停止時にゼロとなる。

なお、整定電圧Ｍｓは、例えば図８に示すようなバッテリー電流Ｉに対する直線的な変化に限らず、直線的な変化にスムージング処理などを行なって得た曲線的な変化を有していてもよい。

なお、整定電圧Ｍｓは、例えば高圧バッテリー１７の組成などに応じて、充電側での変化と放電側での変化とが、同じあるいは異なる。例えば上限飽和電圧（ｕｐｌｉｍＭｓ）と下限飽和電圧（ｌｏｗｌｉｍＭｓ）とは、絶対値が同じ（｜ｕｐｌｉｍＭｓ｜＝｜ｌｏｗｌｉｍＭｓ｜）、あるいは異なる（｜ｕｐｌｉｍＭｓ｜＜｜ｌｏｗｌｉｍＭｓ｜または｜ｕｐｌｉｍＭｓ｜＞｜ｌｏｗｌｉｍＭｓ｜）。また、例えば整定電圧Ｍｓが所定の上限飽和電圧（ｕｐｌｉｍＭｓ）と下限飽和電圧（ｌｏｗｌｉｍＭｓ）との間でバッテリー電流Ｉに比例する場合に、充電側と放電側とで比例係数が同じ、あるいは異なる。

また、整定電圧Ｍｓは、例えば高圧バッテリー１７の劣化状態に係る状態量（例えば、バッテリー電流Ｉの絶対値の積算値、あるいは、初期状態等の劣化の無い状態からの累積使用時間など）に応じて、変更されてもよい。
また、反応抵抗成分Ｈの整定電圧Ｈｓおよび充放電ヒステリシス電圧成分Ｍの整定電圧Ｍｓは、例えば高圧バッテリー１７の使用状況、劣化状態などによって変化する。このため、各整定電圧Ｈｓ，Ｍｓは、例えば図１０に示す整定電圧調整器２４により、絶対値積分器２５から出力される電流検出値Ｉ_ａｃｔの絶対値の積算値（使用電流積算量）や、使用期間演算器２６から出力される高圧バッテリー１７の使用期間や、後述する内部抵抗推定器３４から出力される内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔや、後述する劣化判定器４７から出力される高圧バッテリー１７のバッテリー劣化度に係る劣化推定値や、後述する時定数決定器４６から出力される反応抵抗成分Ｈの時間遅れの応答に係る時定数および充放電ヒステリシス電圧成分Ｍの時間遅れの応答に係る時定数や、温度センサ１７ｃから出力される高圧バッテリー１７の温度ＴＢなどに応じて、随時、調整されてもよい。
なお、後述するように、各整定電圧Ｈｓ，Ｍｓはバッテリー電流Ｉに関する関数ｊ（Ｉ）により記述されることから、整定電圧調整器２４は、この関数ｊ（Ｉ）を調整することになる。

例えば図８に示す整定電圧Ｍｓでは、上限飽和電圧（ｕｐｌｉｍＭｓ）と下限飽和電圧（ｌｏｗｌｉｍＭｓ）とバッテリー電流Ｉに比例する部分との全てあるいは一部が高圧バッテリー１７の劣化度合いに応じて変更される。
この高圧バッテリー１７の劣化度合いに応じた整定電圧Ｍｓの変更は、高圧バッテリー１７の組成になど応じた特性（例えば、相対的に強いバッテリー特性を有するか否か、あるいは相対的に強いキャパシタ特性を有するか否かなど）に基づき、上記の各種パラメータを適宜用いて行なわれる。
このように、例えば上限飽和電圧（ｕｐｌｉｍＭｓ）および下限飽和電圧（ｌｏｗｌｉｍＭｓ）などを、高圧バッテリー１７の劣化状態に応じて変更（例えば、それぞれで選択される増大または低下など）することにより、開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔの検出精度を向上させることができる。

このように、ステップ状の電流変化に対して、内部抵抗成分Ｗのような瞬時の電圧変化とは異なる充放電ヒステリシス電圧成分Ｍの時間遅れの応答は、例えば高圧バッテリー１７の温度状態や充放電履歴や動作時間等に応じた時定数Ｔの１次遅れ要素の応答によって近似することができる。この場合、例えば図１１に示すように、充放電ヒステリシス電圧成分Ｍの時間変化を示すグラフ図において適宜の時刻ｔ２（つまり、図１１でのＦＭ点）での充放電ヒステリシス電圧成分Ｍの傾き（ｄＭ／ｄｔ）は、下記数式（８）に示すようにして記述される。
なお、充放電ヒステリシス電圧成分Ｍの時間遅れの応答は、下記数式（８）に示すように、単一の時定数Ｔの１次遅れ要素の応答によって近似してもよいし、後述するように、複数の異なる時定数Ｔ_ｍ（ｍは任意の自然数）の各１次遅れ要素の線形結合からなる応答に近似してもよい。

そして、整定電圧Ｍｓを、例えばゼロを含むバッテリー電流Ｉに関する適宜の単調増加関数ｇ（Ｉ）とすれば、上記数式（８）は、下記数式（９）に示すように記述される。

開路電圧検出装置１０ｂは、例えば上記数式（１）および数式（２）および数式（５）および数式（９）を高圧バッテリー１７の特性を示す状態方程式として、反応抵抗成分Ｈの推定値である反応抵抗成分推定値Ｈ_ｅｓｔおよび充放電ヒステリシス電圧成分Ｍの推定値である充放電ヒステリシス電圧成分推定値Ｍ_ｅｓｔを算出する。そして、反応抵抗成分推定値Ｈ_ｅｓｔおよび充放電ヒステリシス電圧成分推定値Ｍ_ｅｓｔと内部抵抗成分Ｗの推定値である内部抵抗成分推定値Ｗ_ｅｓｔと高圧バッテリー１７の端子電圧Ｖの電圧検出値Ｖ_ａｃｔとに応じて高圧バッテリー１７の開路電圧Ｅの推定値である開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔを算出する。残容量検出装置１０ａは、開路電圧検出装置１０ｂにより算出される開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔに応じて、例えば図２に示すマップを検索し、高圧バッテリー１７の残容量を算出する。

この開路電圧検出装置１０ｂは、例えば図１２に示すように、整定電圧調整器２４と、絶対値積分器２５と、使用期間演算器２６と、状態量算出部３１と、過渡応答成分算出部３２と、加算部３３と、内部抵抗推定器３４と、乗算部３５と、減算部３６と、ローパスフィルター３７と、状態量記憶部４０と、入力切換部４１と、推定モード・推定終了モード用係数入力部４２と、初期化モード用係数算出部４３ａおよび経過時間算出部４３ｂを具備する初期化モード用係数入力部４３と、タイマー４４と、時刻記憶部４５とを備えて構成されている。さらに、残容量検出装置１０ａは、例えば、開路電圧検出装置１０ｂと、残容量推定部３８とを備えて構成されている。

開路電圧検出装置１０ｂは、反応抵抗成分Ｈの時間遅れの応答を、例えば、上記数式（５）に示すように、単一の時定数Ｔの１次遅れ要素の応答によって近似、あるいは、複数の異なる時定数Ｔ_ｎ（ｎは任意の自然数）の各１次遅れ要素の線形結合からなる応答に近似する。例えば、反応抵抗成分Ｈの時間遅れの応答が、複数として３つの異なる時定数Ｔ_１（例えば、Ｔ_１＝数十秒等），Ｔ_２（例えば、Ｔ_２＝数分等），Ｔ_３（例えば、Ｔ_３＝数時間等）の各１次遅れ要素の線形結合からなる応答に近似される。そして、反応抵抗成分Ｈは、例えば高圧バッテリー１７の温度状態や充放電履歴や動作時間等に応じた各時定数Ｔ_１，Ｔ_２，Ｔ_３に対応した第１〜第３反応抵抗成分Ｈ_１，Ｈ_２，Ｈ_３によって、例えば下記数式（１０）に示すようにして記述される。なお、反応抵抗成分Ｈは、例えば第１〜第３反応抵抗成分Ｈ_１，Ｈ_２，Ｈ_３の積により記述されてもよい。

また、開路電圧検出装置１０ｂは、充放電ヒステリシス電圧成分Ｍの時間遅れの応答を、例えば、上記数式（９）に示すように、単一の時定数Ｔの１次遅れ要素の応答によって近似、あるいは、複数の異なる時定数Ｔ_ｍ（ｍは任意の自然数）の各１次遅れ要素の線形結合からなる応答に近似する。例えば、充放電ヒステリシス電圧成分Ｍの時間遅れの応答が、複数として３つの異なる時定数Ｔ_４（例えば、Ｔ_４＝数十秒等），Ｔ_５（例えば、Ｔ_５＝数分等），Ｔ_６（例えば、Ｔ_６＝数時間等）の各１次遅れ要素の線形結合からなる応答に近似される。そして、充放電ヒステリシス電圧成分Ｍは、例えば高圧バッテリー１７の温度状態や充放電履歴や動作時間等に応じた各時定数Ｔ_４，Ｔ_５，Ｔ_６に対応した第１〜第３充放電ヒステリシス電圧成分Ｍ_１，Ｍ_２，Ｍ_３によって、例えば下記数式（１１）に示すようにして記述される。なお、充放電ヒステリシス電圧成分Ｍは、例えば第１〜第３充放電ヒステリシス電圧成分Ｍ_１，Ｍ_２，Ｍ_３の積により記述されてもよい。

そして、上記数式（１）および数式（１０）および数式（１１）により、高圧バッテリー１７の端子電圧Ｖは下記数式（１２）に示すようにして記述される。

そして、第１〜第３反応抵抗成分Ｈ_１，Ｈ_２，Ｈ_３は、上記数式（５）と同様にして、各時定数Ｔ_１，Ｔ_２，Ｔ_３およびバッテリー電流Ｉに関する適宜の単調増加関数ｆｎ（Ｉ）、（ｎ＝１，２，３）とにより、下記数式（１３）に示すように記述される。

なお、上記数式（１３）は、行列式によって下記数式（１４）に示すようにして記述される。

また、第１〜第３充放電ヒステリシス電圧成分Ｍ_１，Ｍ_２，Ｍ_３は、上記数式（９）と同様にして、各時定数Ｔ_４，Ｔ_５，Ｔ_６およびバッテリー電流Ｉに関する適宜の単調増加関数ｇｋ（Ｉ）、（ｋ＝１，２，３）とにより、下記数式（１５）に示すように記述される。

なお、上記数式（１５）は、行列式によって下記数式（１６）に示すようにして記述される。

そして、上記数式（１４）および数式（１６）を一体化すると、下記数式（１７）に示すように記述される。

そして、上記数式（１２）および数式（１７）において、下記数式（１８）に示すようにして状態変数ｘおよびバッテリー電流Ｉに関する関数ｊ（Ｉ）および係数Ａ，Ｃを設定すると、高圧バッテリー１７の特性を示す状態方程式は、例えば下記数式（１９）に示すようにして簡潔表現される。

上記数式（１８）および上記数式（１９）は状態変数ｘの時間変化を示す連続の状態方程式であり、上記数式（１９）に対応する離散化した状態方程式は、下記数式（２０）に示すように記述される。

状態量算出部３１は、後述するタイマー割り込み処理として所定周期（例えば１０ｍｓ等）毎に離散演算を実行する。この離散演算では、後述する各モード（例えば、推定モード、推定終了モード、初期化モード）に応じて設定される係数Ａ’およびバッテリー電流Ｉおよび前回の離散演算での状態変数（状態変数ｘの前回値）ｘ_ｐと、上記数式（１９）とに基づき、状態変数ｘを算出する。状態変数ｘは、第１〜第３反応抵抗成分Ｈ_１，Ｈ_２，Ｈ_３の推定値および第１〜第３充放電ヒステリシス電圧成分Ｍ_１，Ｍ_２，Ｍ_３の推定値からなり、過渡応答成分算出部３２および状態量記憶部４０へ出力される。

このため、状態量算出部３１には、電流センサ１７ａから出力される電流検出値Ｉ_ａｃｔと、状態量記憶部４０から出力される前回の状態変数（状態変数ｘの前回値）ｘ_ｐと、入力切換部４１から出力される係数Ａ’とが入力されている。
不揮発メモリー（図示略）を備える状態量記憶部４０は、状態量算出部３１から出力される状態変数ｘを前回値ｘ_ｐとして記憶し、この前回値ｘ_ｐを状態量算出部３１へ出力する。

すなわち、後述するように、例えば車両１の運転時における推定モードやイグニッションスイッチ１１ｃがＯＮからＯＦＦへと切り換えられる車両１の運転停止時の推定終了モードにおいては、所定のサンプリング周期（例えば、１０ｍｓ等）にて実行される離散演算の前回の処理にて算出されて状態量記憶部４０に格納された前回値ｘ_ｐが、離散演算の今回の処理にて状態量算出部３１へ出力される。
また、後述するように、イグニッションスイッチ１１ｃがＯＦＦからＯＮへと切り換えられる車両１の運転開始時の初期化モードにおいては、車両１の運転停止時の推定終了モードにて算出されて状態量記憶部４０に格納された前回値ｘ_ｐが、離散演算の今回の処理にて状態量算出部３１へ出力される。この初期化モードにおいては、後述するように、イグニッションスイッチ１１ｃがＯＮからＯＦＦへと切り換えられた運転停止時から、イグニッションスイッチ１１ｃがＯＦＦからＯＮへと切り換えられる運転開始時までの経過時間が、離散演算のサンプリング周期として設定されることになる。

入力切換部４１には、推定モード・推定終了モード用係数入力部４２から出力される所定係数Ａ’_ｎと、初期化モード用係数入力部４３から出力される初期係数Ａ’_ｉとが入力されている。入力切換部４１は、車両１の運転状態に対する各モードに応じて所定係数Ａ’_ｎまたは初期係数Ａ’_ｉを切換選択し、係数Ａ’として状態量算出部３１へ出力する。すなわち、推定モードや推定終了モードにおいては、所定係数Ａ’_ｎが係数Ａ’として出力され、初期化モードにおいては、初期係数Ａ’_ｉが係数Ａ’として出力される。

推定モード・推定終了モード用係数入力部４２から出力される所定係数Ａ’_ｎは、例えば所定のサンプリング周期（例えば１０ｍｓ等）に応じた所定の固定値とされ、高圧バッテリー１７の特性を示す状態方程式（つまり上記数式（１８），（１９））を所定のサンプリング周期に応じて離散化して得た状態方程式により算出される。

初期化モード用係数入力部４３は、例えば、初期化モード用係数算出部４３ａおよび経過時間算出部４３ｂを備えて構成されている。そして、経過時間算出部４３ｂにはタイマー４４から出力される現在時刻ｔと、例えば不揮発メモリーを備える時刻記憶部４５から出力される前回時刻ｔ_ｐとが入力されている。また、時刻記憶部４５は、推定終了モードで実行される演算にて、タイマー４４から出力される現在時刻ｔを新たな前回時刻ｔ_ｐとして記憶する。

初期化モード用係数入力部４３の経過時間算出部４３ｂは、タイマー４４から出力される現在時刻ｔから時刻記憶部４５から出力される前回時刻ｔ_ｐを減算して経過時間（ｔ−ｔ_ｐ）を算出し、初期化モード用係数算出部４３ａへ出力する。
例えば、イグニッションスイッチ１１ｃがＯＮからＯＦＦへと切り換えられる車両１の運転停止時の推定終了モードにおいてタイマー４４から出力される現在時刻ｔが時刻記憶部４５に格納されると、イグニッションスイッチ１１ｃがＯＦＦからＯＮへと切り換えられる車両１の運転開始時の初期化モードにおいては、推定終了モードで記憶された現在時刻ｔが前回時刻ｔ_ｐとなる。そして、この初期化モードでの現在時刻ｔと、前回時刻ｔ_ｐとの差である経過時間が、イグニッションスイッチ１１ｃがＯＮからＯＦＦへと切り換えられた運転停止時から、イグニッションスイッチ１１ｃがＯＦＦからＯＮへと切り換えられる運転開始時までに亘る高圧バッテリー１７の充放電の休止時間となる。

初期化モード用係数算出部４３ａは、初期化モードにおいて経過時間算出部４３ｂから出力される経過時間（ｔ−ｔ_ｐ）つまり休止時間をサンプリング周期として、高圧バッテリー１７の特性を示す状態方程式（つまり上記数式（１８），（１９））を、このサンプリング周期に応じて離散化して得た状態方程式により、初期係数Ａ’_ｉを算出する。

状態量算出部３１は、上記数式（２０）において、推定モードおよび推定終了モードでは、状態量記憶部４０から入力される前回の状態変数ｘ_ｐと、入力切換部４１から出力される係数Ａ’つまり所定係数Ａ’_ｎとに基づき、さらに、電流センサ１７ａにより検出される電流検出値Ｉ_ａｃｔをバッテリー電流Ｉに入力することにより第１〜第３反応抵抗成分Ｈ_１，Ｈ_２，Ｈ_３の推定値および第１〜第３充放電ヒステリシス電圧成分Ｍ_１，Ｍ_２，Ｍ_３の推定値からなる状態変数ｘを算出する。
また、初期化モードでは、状態量記憶部４０から入力される前回の状態変数ｘ_ｐと、入力切換部４１から出力される係数Ａ’つまり初期係数Ａ’_ｉとに基づき、さらに、車両１の運転停止期間中のゼロまたは所定の休止時電流をバッテリー電流Ｉに入力することにより第１〜第３反応抵抗成分Ｈ_１，Ｈ_２，Ｈ_３の推定値および第１〜第３充放電ヒステリシス電圧成分Ｍ_１，Ｍ_２，Ｍ_３の推定値からなる状態変数ｘを算出する。

過渡応答成分算出部３２は、状態量算出部３１にて算出した状態変数ｘに上記数式（１８）に示す係数Ｃを作用させて、第１〜第３反応抵抗成分Ｈ_１，Ｈ_２，Ｈ_３および第１〜第３充放電ヒステリシス電圧成分Ｍ_１，Ｍ_２，Ｍ_３の線形結合からなる反応抵抗成分Ｈの推定値である反応抵抗成分推定値Ｈ_ｅｓｔと充放電ヒステリシス電圧成分Ｍの推定値である充放電ヒステリシス電圧成分推定値Ｍ_ｅｓｔとの加算値（Ｈ_ｅｓｔ＋Ｍ_ｅｓｔ）を算出し、加算部３３へ出力する。

内部抵抗推定器３４は、例えば図１３に示すように、電圧近似微分演算部５１と、電流近似微分演算部５２と、第１乗算部５３と、減算部５４と、第２乗算部５５と、ゲイン設定部５６と、積分演算部５７とを備えて構成されている。

電圧近似微分演算部５１および電流近似微分演算部５２は、適宜の１次遅れ時定数Ｔｄおよびラプラス演算子Ｓにより、例えば下記数式（２１）に示すように記述される伝達関数Ｇ（Ｓ）によって、各電圧検出値Ｖ_ａｃｔおよび電流検出値Ｉ_ａｃｔから角周波数（１／Ｔｄ）以下の低周波成分を除去すると共に、各電圧検出値Ｖ_ａｃｔおよび電流検出値Ｉ_ａｃｔの時間変化率つまり電圧変化ΔＶ（＝ｄＶ／ｄｔ）および電流変化ΔＡ（＝ｄＩ／ｄｔ）を算出する。

この１次遅れ時定数Ｔｄは、第１〜第３反応抵抗成分Ｈ_１，Ｈ_２，Ｈ_３の各時定数Ｔ_１，Ｔ_２，Ｔ_３および第１〜第３充放電ヒステリシス電圧成分Ｍ_１，Ｍ_２，Ｍ_３の各時定数Ｔ_４，Ｔ_５，Ｔ_６に対して、例えば下記数式（２２）に示すように、角周波数（１／Ｔｄ）が、第１〜第３反応抵抗成分Ｈ_１，Ｈ_２，Ｈ_３および第１〜第３充放電ヒステリシス電圧成分Ｍ_１，Ｍ_２，Ｍ_３の各角周波数（１／Ｔ_１），（１／Ｔ_２），（１／Ｔ_３），（１／Ｔ_４），（１／Ｔ_５），（１／Ｔ_６）よりも十分に大きな値となるように設定されている。

これにより、電圧近似微分演算部５１および電流近似微分演算部５２のバンドパス（ハイパス）フィルター作用の周波数特性が、例えば図１４に示すような周波数特性である場合には、カットオフ周波数である角周波数（１／Ｔｄ）以下の低周波成分の利得が−３ｄＢ以下となる。特に、電圧検出値Ｖ_ａｃｔの電圧変動からは低周波成分に相当する過渡応答（つまり反応抵抗成分Ｈおよび充放電ヒステリシス電圧成分Ｍ）による電圧変動分が除去され、高周波成分に相当する内部抵抗成分Ｗによる電圧変動分のみが抽出されることになる。

第１乗算部５３は、後述する積分演算部５７から出力される高圧バッテリー１７の内部抵抗ａの推定値である内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔの前回値と電流近似微分演算部５２から出力される電流変化ΔＡとを乗算して得た値を、電圧変化推定値ΔＶ_ｅｓｔとして出力する。

減算部５４は、電圧近似微分演算部５１から出力される電圧変化ΔＶから第１乗算部５３から出力された電圧変化推定値ΔＶ_ｅｓｔを減算して得た差分（ΔＶ−ΔＶ_ｅｓｔ）を出力する。

第２乗算部５５は、後述するゲイン設定部５６から出力されるゲインＫと減算部５４から出力される差分（ΔＶ−ΔＶ_ｅｓｔ）とを乗算することによって、高圧バッテリー１７の内部抵抗ａの補正量に相当する内部抵抗補正量Ｑ（＝Ｋ×（ΔＶ−ΔＶ_ｅｓｔ））を算出する。

ゲイン設定部５６は、例えば、予め設定した所定の固定値、あるいは、電圧近似微分演算部５１から出力される電圧変化ΔＶまたは電流近似微分演算部５２から出力される電流変化ΔＡなどの高圧バッテリー１７の状態変化に係る状態変化量の値（実測値や演算値など）または指令値に基づき、ゲインＫを設定する。
例えば下記数式（２３）に示すパラメータ（α・ΔＡ）のように、電流変化ΔＡのみに基づき設定されるゲインＫでは、任意の定数α（例えば、α＝１／１００など）は、内部抵抗推定値ａｅｓｔが発散せずに、急激な変動ではなく適正な変動で収束するようにして、正負の符号と値の大きさとが設定される。
また、例えば下記数式（２３）に示す各パラメータ（（β・ΔＶ），（γ・ΔＡ＋δ・ΔＶ），（ε・ΔＡ・ΔＶ））のように、電圧変化ΔＶのみ、あるいは、電流変化ΔＡと電圧変化ΔＶとの和、あるいは、電流変化ΔＡと電圧変化ΔＶとの積などに基づき設定されるゲインＫでは、各任意の定数β，γ，δ，εは、内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔが発散せずに、急激な変動ではなく適正な変動で収束するようにして、正負の符号と値の大きさとが設定される。
また、例えば所定の固定値は、予め実施される各種の試験結果などに応じて、内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔが発散せずに、急激な変動ではなく適正な変動で収束するようにして、正負の符号と値の大きさが設定される。

なお、ゲインＫは、高圧バッテリー１７の状態変化に係る状態変化量の各種のパラメータ（例えば、負荷変動値（実測値や演算値など）または負荷変動指令値、電流変化ΔＡ、電圧変化ΔＶ、出力変化ΔＷ、およびこれらの組み合わせなど）の単一、あるいは、複数の組み合わせに対して、内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔが発散せずに、急激な変動ではなく適正な変動で収束するようにして、例えば加算、減算、乗算、除算、累乗などの各種の演算が行なわれて設定されてもよい。

なお、ゲインＫは、より好ましくは、高圧バッテリー１７の状態変化に係る状態変化量により変化する内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔ（あるいは内部抵抗補正量Ｑ）の算出精度に応じて設定されてもよい。例えば状態変化量がほぼゼロとなる場合には、内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔ（あるいは内部抵抗補正量Ｑ）の算出精度が極めて低いと判断されて、ゲインＫは最小の値とされる。これにより、高圧バッテリー１７の充放電電流が、ほとんど無い場合には、ゲインＫがゼロに設定されて、内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔが修正されないで維持される。
また、例えば状態変化量が所定の適正範囲の値となる場合には、内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔ（あるいは内部抵抗補正量Ｑ）の算出精度が高いと判断されて、ゲインＫは最大の値とされる。これにより、高圧バッテリー１７の充放電電流が、内部抵抗推定に最適な場合に演算された内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔ（あるいは内部抵抗補正量Ｑ）に大きな重みが与えられ、精度の高い内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔを得ることができる。
そして、これらの最小から最大の間においては、例えば負荷変動または電流変化ΔＡまたは電圧変化ΔＶまたは出力変化ΔＷなどの状態変化量が増大することに伴いゲインＫが増大傾向に変化するように、かつ、状態変化量が減少することに伴いゲインＫが減少傾向に変化するようにして、ゲインＫを設定する。
また、例えば状態変化量が所定の適正範囲を超えて大きな値となる場合には、内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔ（あるいは内部抵抗補正量Ｑ）の算出精度が低いと判断されて、ゲインＫはより小さな値とされる。

積分演算部５７は、例えば適宜の時定数Ｔｆおよびラプラス演算子Ｓにより記述される伝達関数Ｇｆ（Ｓ）（＝１／（Ｔｆ・Ｓ））によって、第２乗算部５５から出力される内部抵抗補正量Ｑを積分することによって内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔを算出し、この算出結果を出力する。
なお、内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔの初期値は予め適宜に所定の内部抵抗固定値が設定されている。

なお、内部抵抗推定器３４は、各パラメータ（つまり、Ｉ_ａｃｔ，Ｖ_ａｃｔ，ΔＡ，ΔＶ，ΔＶ_ｅｓｔ，（ΔＶ−ΔＶ_ｅｓｔ），Ｋ，Ｑ，ａ_ｅｓｔなど）の全てあるいは一部に対して、適宜の変換演算部３４ａによる変換演算処理を行なってもよい。

例えば図１５（Ａ）に示す変換演算部３４ａは、出力値に対して下限値と上限値とを有し、下限値と上限値との間で入力値の増大に比例する単調増大の出力値を出力する。
また、例えば図１５（Ｂ）に示す変換演算部３４ａは、入力値の所定範囲（例えば、電流検出値Ｉ_ａｃｔでのゼロを含む所定範囲、電圧検出値Ｖ_ａｃｔでの高圧バッテリー１７の定格電圧を含む所定範囲など）において出力値が固定される不感帯を有し、下限値と不感帯との間および不感帯と上限値との間で入力値の増大に比例する単調増大の出力値を出力する。
また、例えば図１５（Ａ），（Ｂ）に示す各変換演算部３４ａにスムージング処理を行なって得た変換演算処理を行なってもよい。例えば図１５（Ｃ）に示す変換演算部３４ａは、図１５（Ｂ）に示す変換演算部３４ａにスムージング処理を行なって得たものであって、入力値の絶対値が増大することに伴い増大傾向に変化する出力値の増大率が低下する。
また、例えば図１５（Ｄ）に示す変換演算部３４ａは、入力値の所定範囲（例えば、電流検出値Ｉ_ａｃｔでのゼロを含む所定範囲、電圧検出値Ｖ_ａｃｔでの高圧バッテリー１７の定格電圧を含む所定範囲など）において出力値が固定される不感帯を有し、この不感帯以外において入力値の増大に比例する単調増大の出力値を出力する。
なお、例えば図１５（Ａ）〜（Ｄ）に示す各変換演算部３４ａにおいて、出力値＝ゼロとなる横軸は、各パラメータに応じて適宜に上下に変更される場合がある。例えば電圧検出値Ｖ_ａｃｔでは常にＶ_ａｃｔ＞０であることから、出力値＝ゼロとなる横軸は、例えば図１５（Ａ）〜（Ｄ）に示す点線のようになる。

なお、各変換演算部３４ａは、例えば高圧バッテリー１７の劣化状態に係る状態量（例えば、バッテリー電流Ｉの絶対値の積算値、あるいは、初期状態等の劣化の無い状態からの累積使用時間など）に応じて、変換演算特性が劣化側に変更されてもよい。
例えば図１５（Ａ），（Ｂ）に示すように出力値に対して下限値と上限値とを有する変換演算部３４ａにおいて、高圧バッテリー１７の劣化度合いが増大した場合には、電流検出値Ｉ_ａｃｔ，電圧検出値Ｖ_ａｃｔ，電流変化ΔＡ，電圧変化ΔＶ，電圧変化推定値ΔＶ_ｅｓｔ，差分（ΔＶ−ΔＶ_ｅｓｔ）などに対する変換演算処理では、下限値と上限値との間の間隔を拡大させるようにして、下限値が低下されると共に上限値が増大される。また、内部抵抗補正量Ｑ，内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔなどに対する変換演算処理では、例えば下限値と上限値との間の間隔を変更せずに下限値と上限値とを移動させるようにして、下限値および上限値が増大される。
また、例えば図１５（Ｃ），（Ｄ）に示すように入力値の増大に伴い増大傾向に変化する出力値の増大率が低下し、かつ、入力値の低下に伴い低下傾向に変化する出力値の低下率が低下する変換演算部３４ａにおいて、高圧バッテリー１７の劣化度合いが増大した場合には、電流検出値Ｉ_ａｃｔ，電圧検出値Ｖ_ａｃｔ，電流変化ΔＡ，電圧変化ΔＶ，電圧変化推定値ΔＶ_ｅｓｔ，差分（ΔＶ−ΔＶ_ｅｓｔ）などに対する変換演算処理では、出力値の増大率の低下度合いを低下、かつ、出力値の低下率の低下度合いを低下させる。また、内部抵抗補正量Ｑ，内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔなどに対する変換演算処理では、出力値の増大率の低下度合いを低下、かつ、出力値の低下率の低下度合いを増大させる。

内部抵抗推定器３４から出力された内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔは、例えば図１２に示すように、乗算部３５に入力される。
乗算部３５は、電流検出値Ｉ_ａｃｔと内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔとを乗算して得た値を内部抵抗成分推定値Ｗ_ｅｓｔとして設定して出力する。

加算部３３は、乗算部３５から出力される内部抵抗成分推定値Ｗ_ｅｓｔと、過渡応答成分算出部３２から出力される反応抵抗成分推定値Ｈ_ｅｓｔと充放電ヒステリシス電圧成分推定値Ｍ_ｅｓｔとの加算値（Ｈ_ｅｓｔ＋Ｍ_ｅｓｔ）とを加算して得た値（Ｗ_ｅｓｔ＋Ｈ_ｅｓｔ＋Ｍ_ｅｓｔ）を出力する。

減算部３６は、電圧センサ１７ｂにより検出される電圧検出値Ｖ_ａｃｔから値（Ｗ_ｅｓｔ＋Ｈ_ｅｓｔ＋Ｍ_ｅｓｔ）を減算することによって開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔを算出し、この算出結果を出力する。
すなわち、上記数式（１）に示すように、高圧バッテリー１７の端子電圧Ｖは開路電圧Ｅと内部抵抗成分Ｗと反応抵抗成分Ｈと充放電ヒステリシス電圧成分Ｍとからなり、電圧検出値Ｖ_ａｃｔから、内部抵抗成分Ｗと反応抵抗成分Ｈと充放電ヒステリシス電圧成分Ｍとの各推定値を減算することによって、開路電圧Ｅの推定値を算出することができる。

ローパスフィルター３７は、減算部３６から出力される開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔに含まれる誤差、特に高周波ノイズを除去し、このノイズ除去後の開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔを残容量推定部３８へ出力する。
残容量推定部３８は、例えば図２に示すように高圧バッテリー１７を無負荷状態で所定時間を超える長時間に亘って放置した際の端子電圧Ｖの値（開路電圧Ｅ）と高圧バッテリー１７の残容量との相関関係を示すマップを記憶している。そして、ローパスフィルター３７から出力される開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔに応じたマップ検索によって高圧バッテリー１７の残容量を算出する。

第１の実施形態による残容量検出装置１０ａおよび開路電圧検出装置１０ｂは上記構成を備えており、次に、残容量検出装置１０ａおよび開路電圧検出装置１０ｂの動作、特に、推定モードおよび推定終了モードおよび初期化モードにおける状態変数ｘの算出動作について説明する。なお、推定モードは、イグニッションスイッチ１１ｃがＯＮ状態となる車両１の運転継続時における動作モードである。推定終了モードは、イグニッションスイッチ１１ｃがＯＮからＯＦＦに切り換えられる車両１の運転停止時の動作モードである。初期化モードは、イグニッションスイッチ１１ｃがＯＦＦからＯＮに切り換えられる車両１の運転開始時の動作モードである。

残容量検出装置１０ａおよび開路電圧検出装置１０ｂを具備するバッテリー制御装置２０は、例えばイグニッションスイッチ１１ｃがＯＦＦ以外の状態である場合に、以下に示す一連の処理（つまり、状態変数ｘの算出処理）を実行するためのタイマー割り込み処理を所定周期（例えば１０ｍｓ等）毎に実行する。そして、バッテリー制御装置２０は、推定モードや推定終了モードでの状態変数ｘの算出処理において、所定のサンプリング周期（例えば、１０ｍｓ等）毎に電流センサ１７ａおよび電圧センサ１７ｂの各検出値を取得し、これらの各検出値に基づき離散演算を実行する。

なお、このタイマー割り込み処理は、後述するタイマー割込禁止信号が出力されるまで実行され、例えばイグニッションスイッチ１１ｃがＯＮからＯＦＦへと切り換えられる時点、つまり車両１の運転継続時の推定モードから車両１の運転停止時の推定終了モードへと移行する時点においても、タイマー割り込み処理が実行可能とされている。
また、イグニッションスイッチ１１ｃがＯＦＦからＯＮへと切り換えられる車両１の運転開始時においては、以下に示す初期化モードに係る一連の処理を実行した後に、タイマー割り込み処理を所定周期（例えば１０ｍｓ等）毎に実行するようになっている。

先ず、イグニッションスイッチ１１ｃがＯＦＦからＯＮへと切り換えられる車両１の運転開始時、または、タイマー割り込み処理の実行によって、図１６に示す一連の処理の実行が開始される。
先ず、図１６に示すステップＳ０１においては、イグニッションスイッチ１１ｃがＯＦＦからＯＮへと切り換えられたか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ０９に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、つまりイグニッションスイッチ１１ｃがＯＦＦからＯＮへと切り換えられた場合には、ステップＳ０２に進み、処理モードとして初期化モードを設定し、ステップＳ０３に進む。

ステップＳ０３においては、現在時刻ｔと前回時刻ｔ_ｐとを取得し、ステップＳ０４に進み、経過時間（ｔ−ｔ_ｐ）を算出し、ステップＳ０５に進む。
ステップＳ０５においては、経過時間（ｔ−ｔ_ｐ）つまり高圧バッテリー１７の充放電休止状態である休止時間をサンプリング周期として、高圧バッテリー１７の時間変化特性を示す状態方程式（つまり上記数式（１８）及び（１９））を離散化し、初期係数Ａ’_ｉを算出する。
次に、ステップＳ０６においては、休止時間においてバッテリー電流Ｉがゼロまたはゼロ近傍の所定の電流値（例えば、暗電流値等）の休止時電流に保持されると仮定する。そして、上記数式（２０）において、ゼロまたは所定の休止時電流をバッテリー電流Ｉに入力し、状態量記憶部４０から入力される前回の状態変数ｘ_ｐと、入力切換部４１から出力される係数Ａ’つまり初期係数Ａ’_ｉとに基づき状態遷移演算を実行し、今回の処理での状態変数ｘを算出する。
次に、ステップＳ０７においては、算出した今回の状態変数ｘを、新たに前回の状態変数ｘ_ｐとして設定し、状態量記憶部４０に記憶する。
次に、ステップＳ０８においては、現在時刻ｔを、新たに前回時刻ｔ_ｐとして設定し、時刻記憶部４５に記憶し、一連の処理を終了する。

また、ステップＳ０９においては、イグニッションスイッチ１１ｃがＯＮからＯＦＦへと切り換えられたか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ１４に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合、つまりイグニッションスイッチ１１ｃの状態が変更されていない場合には、ステップＳ１０に進み、処理モードとして推定モードを設定し、ステップＳ１１に進む。
ステップＳ１１においては、現在時刻ｔを取得し、ステップＳ１２に進み、電流センサ１７ａおよび電圧センサ１７ｂの各検出値を取得し、ステップＳ１３に進む。
ステップＳ１３においては、上記数式（２０）において、電流センサ１７ａの検出値をバッテリー電流Ｉに入力し、状態量記憶部４０から入力される前回の状態変数ｘ_ｐと、入力切換部４１から出力される係数Ａ’つまり所定係数Ａ’_ｎとに基づき状態遷移演算を実行し、今回の処理での状態変数ｘを算出し、上述したステップＳ０７に進む。

また、ステップＳ１４においては、処理モードとして推定終了モードを設定し、ステップＳ１５に進む。
ステップＳ１５においては、現在時刻ｔを取得し、ステップＳ１６に進み、電流センサ１７ａおよび電圧センサ１７ｂの各検出値を取得し、ステップＳ１７に進む。
ステップＳ１７においては、上記数式（２０）において、電流センサ１７ａの検出値をバッテリー電流Ｉに入力し、状態量記憶部４０から入力される前回の状態変数ｘ_ｐと、入力切換部４１から出力される係数Ａ’つまり所定係数Ａ’_ｎとに基づき状態遷移演算を実行し、今回の処理での状態変数ｘを算出し、ステップＳ１８に進む。
ステップＳ１８においては、タイマー割込禁止信号を出力し、上述したステップＳ０７に進む。

上述したように、第１の実施形態による蓄電装置の残容量検出装置１０ａおよび開路電圧検出装置１０ｂによれば、バッテリー電圧Ｖを開路電圧Ｅと内部抵抗成分Ｗと反応抵抗成分Ｈと充放電ヒステリシス電圧成分Ｍとからなる４つの電圧成分により構成する。そして、バッテリー電流Ｉの変動に伴う電圧変動で遅れ成分となる反応抵抗成分Ｈおよび充放電ヒステリシス電圧成分Ｍの応答を、それぞれ１次遅れ応答によって近似して得た高圧バッテリー１７の状態方程式によって開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔを算出する。そして、この開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔに応じたマップ検索により高圧バッテリー１７の残容量を算出する。
これにより、バッテリー電流Ｉの変動に伴う電圧変動が本来有する収束性を、少なくとも充放電ヒステリシス電圧成分からなる過渡応答成分として適切にモデル化することによって、装置構成が複雑化することを抑制しつつ信頼性の高い推定処理を実行することができ、開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔの推定精度を向上させることができる。
そして、例えば図２に示すように、Ｎｉ−ＭＨバッテリーからなる高圧バッテリー１７において、残容量の変化に応じた開路電圧Ｅの変化が相対的に小さい残容量の中間領域に対しても、開路電圧Ｅの算出精度が向上することに伴い、残容量を精度良く算出することができる。

さらに、過渡応答成分として、充放電ヒステリシス電圧成分に加えて反応抵抗成分を算出し、かつ、例えば高圧バッテリー１７の温度状態や充放電履歴や動作時間等に応じて頻繁に変化すると共にバッテリー電流Ｉの変動に伴う電圧変動において相対的に大きな寄与となる内部抵抗成分Ｗを推定する。そして、内部抵抗成分推定値Ｗ_ｅｓｔと反応抵抗成分推定値Ｈ_ｅｓｔおよび充放電ヒステリシス電圧成分推定値Ｍ_ｅｓｔとを電圧検出値Ｖ_ａｃｔから減算して開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔを算出することによって、開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔを、より一層適切に推定することができる。
しかも、少なくとも上限飽和電圧（ｕｐｌｉｍＭｓ）または下限飽和電圧（ｌｏｗｌｉｍＭｓ）を有する充放電ヒステリシス電圧成分Ｍの整定電圧Ｍｓを、高圧バッテリー１７の劣化状態に応じて変更することにより、開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔの算出精度を、より一層向上させることができる。

また、内部抵抗成分推定値Ｗ_ｅｓｔの算出処理においては、電圧変化ΔＶと電流変化ΔＡとの比率を算出せず、電圧変化ΔＶと電圧変化推定値ΔＶ_ｅｓｔとの差分（ΔＶ−ΔＶ_ｅｓｔ）に基づき、差分（ΔＶ−ΔＶ_ｅｓｔ）にゲインＫを乗算して得た内部抵抗補正量Ｑを積分することによって内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔを算出する。これにより、例えば電流変化ΔＡが小さい場合に演算処理において無限大の発散が生じてしまったり、例えば電流変化ΔＡが所望の大きさを有するようにして変化期間を長く設定する場合に化学反応などによる遅い抵抗成分の寄与が増大して内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔの算出精度および信頼性が低下してしまったり、例えば高圧バッテリー１７の温度状態や充放電履歴や動作時間などに応じて頻繁に変化する電流変化ΔＡに起因して内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔの算出誤差が増大してしまうなどの不具合が生じることを防止して、内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔを適切かつ精度良く算出することができる。
また、例えばＰＤＵ１６に具備されるインバータでのスイッチング動作等に起因する相対的に高い周波数の電圧変動成分には、相対的に時定数が長い反応抵抗成分Ｈおよび充放電ヒステリシス電圧成分Ｍの電圧変動の寄与が無視できることから、この相対的に高い周波数の電圧変化ΔＶと電流変化ΔＡとに基づき、内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔを迅速かつ精度良く算出することができる。

しかも、負荷変動値（実測値や演算値など）または負荷変動指令値、電流変化ΔＡ、電圧変化ΔＶ、出力変化ΔＷ、およびこれらの組み合わせなどの状態変化量に応じてゲインＫを変更することにより、状態変化量の大きさによって変化する内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔの算出精度に応じて、適正なゲインＫを設定することができ、内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔをより一層精度良く算出することができる。

また、各パラメータ（つまり、Ｉ_ａｃｔ，Ｖ_ａｃｔ，ΔＡ，ΔＶ，ΔＶ_ｅｓｔ，（ΔＶ−ΔＶ_ｅｓｔ），Ｋ，Ｑ，ａ_ｅｓｔなど）の全てあるいは一部に対して、適宜の変換演算部３４ａによる変換演算処理を行なうことにより、各パラメータでの雑音に起因する誤差や、例えば化学的な反応に起因する抵抗成分などの過渡応答に係る成分による各パラメータの過大な変動などを除去することができ、適正な変動範囲内の各パラメータを用いることによって、内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔをより一層精度良く算出することができる。

なお、上述した本実施の形態において、反応抵抗成分Ｈは複数（例えば、３つ）の異なる時定数Ｔ_１，Ｔ_２，Ｔ_３の各１次遅れ要素の線形結合からなるとしたが、これに限定されず、反応抵抗成分Ｈは複数の１次遅れ要素に対して非線形であってもよい。さらに、反応抵抗成分Ｈは、１次遅れ要素に限らず、例えば２次遅れ要素等のその他の遅れ成分によって構成されてもよい。
また、上述した本実施の形態において、充放電ヒステリシス電圧成分Ｍは複数（例えば、３つ）の異なる時定数Ｔ_４，Ｔ_５，Ｔ_６の各１次遅れ要素の線形結合からなるとしたが、これに限定されず、充放電ヒステリシス電圧成分Ｍは複数の１次遅れ要素に対して非線形であってもよい。さらに、充放電ヒステリシス電圧成分Ｍは、１次遅れ要素に限らず、例えば２次遅れ要素等のその他の遅れ成分によって構成されてもよい。

なお、上述した実施の形態においては、イグニッションスイッチ１１ｃがＯＮからＯＦＦへと切り換えられたと判定された時点で処理モードとして推定終了モードを設定したが、これに限定されず、例えばイグニッションスイッチ１１ｃがＯＮからＯＦＦへと切り換えられた後に、さらに、電圧検出値Ｖ_ａｃｔが所定値の範囲内であると判定された時点で推定終了モードを設定してもよい。あるいは、イグニッションスイッチ１１ｃがＯＮからＯＦＦへと切り換えられた後に、さらに、所定時間以上経過したと判定された時点で処理モードとして推定終了モードを設定してもよい。

なお、上述した実施の形態においては、車両１の運転状態において、例えば所定時間周期毎に開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔを算出することに伴って内部抵抗補正量Ｑを算出してもよいし、車両１の所定の運転状態に応じて、例えばバッテリー電流Ｉが相対的に増大するときに内部抵抗補正量Ｑを算出してもよい。この状態は、例えばＤＣ−ＤＣコンバータ１９を駆動し、高圧バッテリー１７の端子電圧Ｖを降圧して１２Ｖバッテリー２１を充電する場合である。また、この状態は、例えば内燃機関１１のアイドル運転状態等において、内燃機関１１の運転に伴う車体振動の発生を抑制するようにしてモータ１２を駆動させる場合である。また、この状態は、例えば全ての気筒を稼働する全筒運転と一部の気筒を休止して運転する休筒運転とに切換可能な内燃機関１１に具備される制振装置（図示略）を、内燃機関１１の休筒運転と全筒運転との切り替えに伴う車体振動の発生を抑制するように作動させる場合である。これらの場合などにおいて内部抵抗補正量Ｑを算出することによって、算出精度を向上させることができる。
また、高圧バッテリー１７の残容量が所定値を超えることで残容量に余裕がある場合等においては、例えばモータ１２に対するトルク軸電流は不変のまま界磁軸電流を増減させて内部抵抗補正量Ｑを算出してもよい。

なお、上述した実施の形態において、内部抵抗推定器３４は、電圧近似微分演算部５１および電流近似微分演算部５２を備えるとしたが、これに限定されず、電圧近似微分演算部５１および電流近似微分演算部５２の代わりに、例えば所定の周波数特性を有する差分演算部や、例えば所定周波数領域の信号のみを抽出するバンドパスフィルターや、さらに、電圧検出値Ｖ_ａｃｔおよび電流検出値Ｉ_ａｃｔの変動を算出する各変動算出部等を備えてもよい。
例えば、差分演算部は、入力される各電圧検出値Ｖ_ａｃｔおよび電流検出値Ｉ_ａｃｔの所定周波数領域（例えば、反応抵抗成分Ｈによる電圧変動分が含まれる周波数領域よりも高い高周波領域）のデータに対して、現在値と所定時間以前の過去値との差（電圧差および電流差）を算出し、算出結果を出力する。
また、例えば、バンドパスフィルターは、入力される各電圧検出値Ｖ_ａｃｔおよび電流検出値Ｉ_ａｃｔの所定周波数領域（例えば、反応抵抗成分Ｈおよび充放電ヒステリシス電圧成分Ｍによる電圧変動分が含まれる周波数領域よりも高い高周波領域）のデータを抽出して、抽出結果を電圧変動算出部および電流変動算出部へ出力する。電圧変動算出部および電流変動算出部は、バンドパスフィルターから入力される所定周波数領域のデータに対して、例えば、周期的に振動するデータの振幅等を算出し、算出結果を出力する。

以下、本発明の蓄電装置の開路電圧検出装置および残容量検出装置の第２の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
この第２の実施形態による蓄電装置の残容量検出装置６０ａ（以下、単に、残容量検出装置６０ａと呼ぶ）および蓄電装置の開路電圧検出装置６０ｂ（以下、単に、開路電圧検出装置６０ｂと呼ぶ）は、上述した第１の実施形態に係る残容量検出装置１０ａおよび開路電圧検出装置１０ｂと同様にバッテリー制御装置２０に備えられている。

開路電圧検出装置６０ｂは、例えば図１７に示すように、上述した第１の実施形態に係る開路電圧検出装置１０ｂに具備される整定電圧調整器２４および絶対値積分器２５および使用期間演算器２６および内部抵抗推定器３４および乗算部３５および状態量記憶部４０および入力切換部４１および推定モード・推定終了モード用係数入力部４２および初期化モード用係数入力部４３およびタイマー４４および時刻記憶部４５と、状態量算出部６１と、開路電圧及び過渡応答成分算出部６２と、加算部６３と、減算部６４と、開路電圧抽出部６５とを備えて構成されている。
さらに、残容量検出装置６０ａは、例えば、開路電圧検出装置６０ｂと、上述した第１の実施形態に係る残容量検出装置１０ａに具備される残容量推定部３８とを備えて構成されている。

開路電圧検出装置６０ｂは、後述する状態方程式に基づきバッテリー電圧Ｖの推定値であるバッテリー電圧推定値Ｖ_ｅｓｔを算出し、このバッテリー電圧推定値Ｖ_ｅｓｔと電圧検出値Ｖ_ａｃｔとの電圧差Ｖ_ｅｒｒがゼロとなるようにフィードバック制御を行う。
残容量検出装置６０ａは、開路電圧検出装置６０ｂにて算出されるバッテリー電圧推定値Ｖ_ｅｓｔに係る状態変数ｘから開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔを抽出し、開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔに応じたマップ検索によって高圧バッテリー１７の残容量を算出する。

なお、以下において上述した第１の実施形態と同一部分については同じ符号を配して説明を省略するが、推定モード・推定終了モード用係数入力部４２と初期化モード用係数入力部４３については、第２の実施形態では、係数Ｌ’，Ｚ’の算出機能が追加されおり、それぞれＬ’_ｎ，Ｚ’_ｎやＬ’_ｉ，Ｚ’_ｉが算出されるようになっている。また、本発明における算出とは、固定値の出力を含むものとする。

この第２の実施形態において、開路電圧検出装置６０ｂは、下記数式（２４）に示すように、状態変数ｘを、例えば高圧バッテリー１７の温度状態や充放電履歴や動作時間等に応じた各時定数Ｔ_１，Ｔ_２，Ｔ_３に対応した第１〜第３反応抵抗成分Ｈ_１，Ｈ_２，Ｈ_３および各時定数Ｔ_４，Ｔ_５，Ｔ_６に対応した第１〜第３充放電ヒステリシス電圧成分Ｍ_１，Ｍ_２，Ｍ_３と、開路電圧Ｅとから構成している。

そして、開路電圧検出装置６０ｂは、上記数式（２４）に示す状態変数ｘと行列Ａ，Ｃ，Ｚおよび高圧バッテリー１７の内部抵抗ａによって、高圧バッテリー１７の特性を示す状態方程式を、例えば下記数式（２５）に示すように設定する。
なお、下記数式（２５）における関数Ｐ（Ｅ）は、バッテリー電流Ｉの単位電流変化に伴う開路電圧Ｅの時間変化率であって、例えば開路電圧Ｅに関する適宜の関数とされている。

この開路電圧検出装置６０ｂは、後述する減算部６４から出力されるバッテリー電圧推定値Ｖ_ｅｓｔと電圧検出値Ｖ_ａｃｔとの電圧差Ｖ_ｅｒｒを制御ゲインＬにより制御増幅して得た値（Ｌ・Ｖ_ｅｒｒ）を上記数式（２５）に示す状態変数ｘの時間変化（ｄｘ／ｄｔ）の状態方程式に作用させることによって、例えば下記数式（２６）に示す新たな状態方程式、すなわちオブザーバを設定する。そして、この新たな状態方程式を、各モード（例えば、推定モード、推定終了モード、初期化モード）に応じて離散化して設定される係数Ａ’，Ｌ’ ，Ｚ’およびバッテリー電流Ｉおよび前回の状態変数ｘ_ｐに基づき、第１〜第３反応抵抗成分Ｈ_１，Ｈ_２，Ｈ_３の推定値および第１〜第３充放電ヒステリシス電圧成分Ｍ_１，Ｍ_２，Ｍ_３の推定値および開路電圧Ｅの推定値からなる状態変数ｘを算出する。なお、係数Ｚ’において成分ｚ’は、前回状態から今回状態までの経過時間（サンプリングタイム）に応じた所定値であって、例えばサンプリングタイムなどとされている。

上記数式（２６）に対応する離散化した状態方程式は、下記数式（２７）に示すように記述される。

状態量算出部６１は、例えば各モード（例えば、推定モード、推定終了モード、初期化モード）に応じて設定される係数Ａ’，Ｌ’，Ｚ’およびバッテリー電流Ｉおよび前回の離散演算での状態変数（状態変数ｘの前回値）ｘ_ｐと、上記数式（２７）とに基づき、状態変数ｘを算出する。この状態変数ｘは、第１〜第３反応抵抗成分Ｈ_１，Ｈ_２，Ｈ_３および第１〜第３充放電ヒステリシス電圧成分Ｍ_１，Ｍ_２，Ｍ_３および開路電圧Ｅの推定値からなり、開路電圧及び過渡応答成分算出部６２および状態量記憶部４０へ出力される。

すなわち、推定モードおよび推定終了モードでは、状態量記憶部４０から入力される前回の状態変数ｘ_ｐと、入力切換部４１から出力される係数Ａ’，Ｌ’，Ｚ’つまり所定係数Ａ’_ｎ，Ｌ’_ｎ，Ｚ’_ｎとに基づき、さらに、電流センサ１７ａにより検出される電流検出値Ｉ_ａｃｔをバッテリー電流Ｉに入力することにより第１〜第３反応抵抗成分Ｈ_１，Ｈ_２，Ｈ_３および第１〜第３充放電ヒステリシス電圧成分Ｍ_１，Ｍ_２，Ｍ_３および開路電圧Ｅの推定値からなる状態変数ｘを算出する。また、初期化モードでは、状態量記憶部４０から入力される前回の状態変数ｘ_ｐと、入力切換部４１から出力される係数Ａ’，Ｌ’ ，Ｚ’つまり初期係数Ａ’_ｉ，Ｌ’_ｉ，Ｚ’_ｉとに基づき、さらに、車両１の運転停止期間中のゼロまたは所定の休止時電流をバッテリー電流Ｉに入力することにより状態変数ｘを算出する。

なお、この実施の形態において、推定モード・推定終了モード用係数入力部４２から出力される所定係数Ａ’_ｎ，Ｌ’_ｎ，Ｚ’_ｎは、例えば所定のサンプリング周期（例えば１０ｍｓ等）に応じた所定の固定値とされ、高圧バッテリー１７の特性を示す状態方程式（つまり上記数式（２４），（２６））を所定のサンプリング周期に応じて離散化して得た状態方程式により算出される。また、初期化モード用係数算出部４３ａから出力される初期係数Ａ’_ｉ，Ｌ’_ｉ，Ｚ’_ｉは、初期化モードにおいて経過時間算出部４３ｂから出力される経過時間（ｔ−ｔ_ｐ）つまり休止時間をサンプリング周期として、高圧バッテリー１７の特性を示す状態方程式（つまり上記数式（２４），（２６））を、このサンプリング周期に応じて離散化して得た状態方程式により算出される。
開路電圧及び過渡応答成分算出部６２は、状態量算出部６１により算出した状態変数ｘに上記数式（２４）に示す係数Ｃを作用させて、第１〜第３反応抵抗成分Ｈ_１，Ｈ_２，Ｈ_３の線形結合からなる反応抵抗成分Ｈおよび第１〜第３充放電ヒステリシス電圧成分Ｍ_１，Ｍ_２，Ｍ_３の線形結合からなる充放電ヒステリシス電圧成分Ｍおよび開路電圧Ｅの各推定値である反応抵抗成分推定値Ｈ_ｅｓｔおよび充放電ヒステリシス電圧成分推定値Ｍ_ｅｓｔおよび開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔを抽出し、加算部６３へ出力する。

加算部６３は、乗算部３５から入力される内部抵抗成分推定値Ｗ_ｅｓｔと開路電圧及び過渡応答成分算出部６２から入力される反応抵抗成分推定値Ｈ_ｅｓｔおよび充放電ヒステリシス電圧成分推定値Ｍ_ｅｓｔおよび開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔとを加算して得た値（Ｗ_ｅｓｔ＋Ｈ_ｅｓｔ＋Ｍ_ｅｓｔ＋Ｅ_ｅｓｔ）、つまりバッテリー電圧推定値Ｖ_ｅｓｔを減算部６４へ出力する。
減算部６４は、電圧センサ１７ｂにより検出される電圧検出値Ｖ_ａｃｔからバッテリー電圧推定値Ｖ_ｅｓｔを減算することによって、バッテリー電圧推定値Ｖ_ｅｓｔの推定誤差である電圧差Ｖ_ｅｒｒを算出し、この算出結果を状態量算出部６１へ出力する。
また、状態量算出部６１にて算出される状態変数ｘは開路電圧抽出部６５に入力されており、開路電圧抽出部６５は、例えば状態変数ｘにベクトル（０，０，０，０，０，０，１）を作用させて開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔを抽出し、残容量推定部３８へ出力する。

第２の実施形態による残容量検出装置６０ａおよび開路電圧検出装置６０ｂは上記構成を備えており、次に、残容量検出装置６０ａおよび開路電圧検出装置６０ｂの動作、特に、推定モードおよび推定終了モードおよび初期化モードにおける状態変数ｘの算出動作について説明する。なお、推定モードは、イグニッションスイッチ１１ｃがＯＮ状態となる車両１の運転継続時における動作モードである。推定終了モードは、イグニッションスイッチ１１ｃがＯＮからＯＦＦに切り換えられる車両１の運転停止時の動作モードである。初期化モードは、イグニッションスイッチ１１ｃがＯＦＦからＯＮに切り換えられる車両１の運転開始時の動作モードである。

この第２の実施形態による残容量検出装置６０ａおよび開路電圧検出装置６０ｂを具備するバッテリー制御装置２０は、上述した第１の実施形態による残容量検出装置１０ａおよび開路電圧検出装置１０ｂを具備するバッテリー制御装置２０と同様にして、例えばイグニッションスイッチ１１ｃがＯＦＦ以外の状態である場合に、状態変数ｘの算出処理を実行するためのタイマー割り込み処理を所定周期（例えば１０ｍｓ等）毎に実行する。そして、バッテリー制御装置２０は、推定モードや推定終了モードでの状態変数ｘの算出処理において、所定のサンプリング周期（例えば、１０ｍｓ等）毎に電流センサ１７ａおよび電圧センサ１７ｂの各検出値を取得し、これらの各検出値に基づき離散演算を実行する。

この第２の実施形態において、上述した第１の実施形態におけるステップＳ０１〜ステップＳ１８に示す一連の処理と異なる点は、例えば図１８に示すように、ステップＳ０５において係数Ｌ’_ｉ，Ｚ’_ｉを算出する点と、ステップＳ０６およびステップＳ１３およびステップＳ１７において電圧差Ｖ_ｅｒｒのフィードバックの処理を実行する点と、電圧差Ｖ_ｅｒｒを算出する新たな処理として、上述したステップＳ０８の処理に続いて順次実行されるステップＳ２１とステップＳ２２との処理を追加した点である。

つまり、図１８に示すステップＳ０５においては、経過時間をサンプリングタイムとして上記数式（２６）を離散化することにより、係数（Ａ’_ｉ，Ｌ’_ｉ，Ｚ’_ｉ）を算出する。
図１８に示すステップＳ０６においては、休止時間においてバッテリー電流Ｉがゼロまたはゼロ近傍の所定の電流値（例えば、暗電流値等）の休止時電流に保持されると仮定し、上記数式（２７）において、ゼロまたは所定の休止時電流をバッテリー電流Ｉに入力する。そして、状態量記憶部４０から入力される前回の状態変数ｘ_ｐと、入力切換部４１から出力される係数Ａ’，Ｌ’，Ｚ’_、つまり初期係数Ａ’_ｉ，Ｌ’_ｉ，Ｚ’_ｉと、前回の処理にて減算部６４から出力されたバッテリー電圧推定値Ｖ_ｅｓｔと電圧検出値Ｖ_ａｃｔとの電圧差Ｖ_ｅｒｒに基づき状態遷移演算を実行し、今回の処理での状態変数ｘを算出し、上述したステップＳ０７に進む。

また、図１８に示すステップＳ１３においては、上記数式（２７）において、電流センサ１７ａの検出値をバッテリー電流Ｉに入力し、状態量記憶部４０から入力される前回の状態変数ｘ_ｐと、入力切換部４１から出力される係数Ａ’，Ｌ’，Ｚ’つまり所定係数Ａ’_ｎ，Ｌ’_ｎ，Ｚ’_ｎと、前回の処理にて減算部６４から出力されたバッテリー電圧推定値Ｖ_ｅｓｔと電圧検出値Ｖ_ａｃｔとの電圧差Ｖ_ｅｒｒに基づき状態遷移演算を実行し、今回の処理での状態変数ｘを算出し、上述したステップＳ０７に進む。

また、図１８に示すステップＳ１７においては、上記数式（２７）において、電流センサ１７ａの検出値をバッテリー電流Ｉに入力し、状態量記憶部４０から入力される前回の状態変数ｘ_ｐと、入力切換部４１から出力される係数Ａ’，Ｌ’，Ｚ’つまり所定係数Ａ’_ｎ，Ｌ’_ｎ，Ｚ’_ｎと、前回の処理にて減算部６４から出力されたバッテリー電圧推定値Ｖ_ｅｓｔと電圧検出値Ｖ_ａｃｔとの電圧差Ｖ_ｅｒｒに基づき状態遷移演算を実行し、今回の処理での状態変数ｘを算出し、上述したステップＳ１８に進む。

また、図１８に示すステップＳ２１においては、今回の処理での状態変数ｘに上記数式（２４）に示す係数Ｃを作用させて、反応抵抗成分推定値Ｈ_ｅｓｔおよび充放電ヒステリシス電圧成分推定値Ｍ_ｅｓｔおよび開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔに内部抵抗成分推定値Ｗ_ｅｓｔを加算して得た値（Ｗ_ｅｓｔ＋Ｈ_ｅｓｔ＋Ｍ_ｅｓｔ＋Ｅ_ｅｓｔ）をバッテリー電圧推定値Ｖ_ｅｓｔとして算出し、ステップＳ２２に進む。
ステップＳ２２においては、電圧センサ１７ｂにより検出される電圧検出値Ｖ_ａｃｔからバッテリー電圧推定値Ｖ_ｅｓｔを減算することによって、バッテリー電圧推定値Ｖ_ｅｓｔの推定誤差である電圧差Ｖ_ｅｒｒを算出する。そして、この電圧差Ｖ_ｅｒｒを前回の電圧差Ｖ_ｅｒｒとして記憶部（図示略）に記憶し、一連の処理を終了する。

なお、この第２の実施形態において、制御ゲインＬを構成する各係数Ｌ_１，…，Ｌ_７に対して、例えば、各係数Ｌ_１，…，Ｌ_６をゼロとし、係数Ｌ_７をゼロ以外の正の値とすれば、電圧差Ｖ_ｅｒｒがゼロとなるようにフィードバック処理を実行することで開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔが変化するようになる。この場合、フィードバック処理に対して反応抵抗成分Ｈおよび充放電ヒステリシス電圧成分Ｍは寄与せず、電圧差Ｖ_ｅｒｒに基づき開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔを算出する一連の処理の伝達関数は、１次遅れ要素の伝達関数と同等になり、この伝達関数の時定数は１／Ｌ_７となる。すなわち、この一連の処理は、上述した第１の実施形態においてローパスフィルター３７の伝達関数を１次遅れ要素とした場合の処理とほぼ同等の作用効果を有する。
つまり、上述した第２の実施形態においては、電圧差Ｖ_ｅｒｒがゼロとなるようにフィードバック制御を行うことで、少なくとも開路電圧Ｅおよび反応抵抗成分Ｈおよび充放電ヒステリシス電圧成分Ｍの何れか１つに係る状態変数ｘが修正される。

なお、上述した第２の実施形態においては、推定モード・推定終了モード用係数入力部４２から所定係数Ａ’_ｎ，Ｌ’_ｎ，Ｚ’_ｎが出力されるとしたが、所定係数Ａ’_ｎ，Ｌ’_ｎ，Ｚ’_ｎは、固定値の他、電圧差Ｖ_ｅｒｒに応じて変化する値にしてもよい。

なお、上述した第２の実施形態において、関数Ｐ（Ｅ）は開路電圧Ｅに関する適宜の関数であるとしたが、これに限定されず、例えば高圧バッテリー１７の残容量が所定値を超え、かつ、バッテリー電流Ｉの電流値が相対的に小さい場合等においては、バッテリー電流Ｉの単位電流変化に伴う開路電圧Ｅの時間変化率は相対的に小さく、例えばフィードバック処理による状態変数ｘの収束状態に対する寄与は小さいと判断して、関数Ｐ（Ｅ）としてゼロまたはゼロ近傍の所定定数を設定してもよい。

また、上述した第２の実施形態において、制御ゲインＬは、比例要素に限らず、例えば比例・微分要素等であってもよい。

また、上述した第１および第２の実施形態においては、推定モードおよび推定終了モードでの状態変数ｘの算出処理において、サンプリング周期を所定のサンプリング周期（例えば１０ｍｓ等）の固定値としたが、これに限定されず、例えば操作者による入力操作や高圧バッテリー１７の充放電状態等に応じてサンプリング周期が変化するように設定してもよい。

この場合、例えば図１９に示す上述した第１の実施形態の変形例に係る残容量検出装置１０ａのように、開路電圧検出装置１０ｂは、整定電圧調整器２４と、絶対値積分器２５と、使用期間演算器２６と、状態量算出部３１と、過渡応答成分算出部３２と、加算部３３と、内部抵抗推定器３４と、乗算部３５と、減算部３６と、ローパスフィルター３７と、状態量記憶部４０と、入力切換部４１と、推定モード・推定終了モード用係数入力部４２と、初期化モード用係数算出部４３ａおよび経過時間算出部４３ｂを具備する初期化モード用係数入力部４３と、タイマー４４と、時刻記憶部４５と、時定数決定器４６と、劣化判定器４７と、サンプリング周期選択器４８とを備えて構成される。

また、例えば図２０に示す上述した第２の実施形態の変形例に係る残容量検出装置６０ａのように、開路電圧検出装置６０ｂは、整定電圧調整器２４および絶対値積分器２５および使用期間演算器２６および内部抵抗推定器３４および乗算部３５および状態量記憶部４０および入力切換部４１および推定モード・推定終了モード用係数入力部４２および初期化モード用係数入力部４３およびタイマー４４および時刻記憶部４５と、時定数決定器４６と、劣化判定器４７と、サンプリング周期選択器４８と、状態量算出部６１と、開路電圧及び過渡応答成分算出部６２と、加算部６３と、減算部６４と、開路電圧抽出部６５とを備えて構成される。

この時定数決定器４６は、温度センサ１７ｃから出力される高圧バッテリー１７の温度ＴＢの検出値や劣化判定器４７から出力される高圧バッテリー１７の劣化状態に係るバッテリー劣化度の信号に基づき、所定マップのマップ検索や所定計算式による演算により、各時定数を設定し、推定モード・推定終了モード用係数入力部４２および初期化モード用係数算出部４３ａへ出力する。
なお、各時定数は、反応抵抗成分Ｈの時間遅れの応答に係る単一の時定数Ｔあるいは複数の異なる時定数Ｔ_ｎ（ｎは任意の自然数であって、上述した第１の実施形態および第２の実施形態では各時定数Ｔ_１，Ｔ_２，Ｔ_３）と、充放電ヒステリシス電圧成分Ｍの時間遅れの応答に係る単一の時定数Ｔあるいは複数の異なる時定数Ｔ_ｍ（ｍは任意の自然数であって、上述した第１の実施形態および第２の実施形態では各時定数Ｔ_４，Ｔ_５，Ｔ_６）とである。

また、劣化判定器４７は、内部抵抗推定器３４から出力される内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔや、高圧バッテリー１７の製造後からの充電電流および放電電流の各絶対値の累積積算値である累積電流積算値や、高圧バッテリー１７の製造後からの動作時間の累積時間等に基づき、所定マップのマップ検索や所定計算式による演算により高圧バッテリー１７の劣化状態に係るバッテリー劣化度を設定する。このため、劣化判定器４７には、内部抵抗推定器３４から内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔが入力されると共に、電流センサ１７ａにより検出される電流検出値Ｉ_ａｃｔと、タイマー４４から出力される現在時刻ｔとが入力されている。

サンプリング周期選択器４８は、例えば操作者による入力操作や高圧バッテリー１７の充放電状態等に応じてサンプリング周期を、予め記憶している所定のデータから選択する。例えば、サンプリング周期選択器４８は、車両のアイドル運転時において高圧バッテリー１７の充放電が一時的に停止される場合のように、充電電流および放電電流の時間変化量が相対的に小さい場合には相対的に長い周期のサンプリング周期を自動的に選択し、選択したサンプリング周期を推定モード・推定終了モード用係数入力部４２へ出力する。

これにより、推定モード・推定終了モード用係数入力部４２から出力される所定係数Ａ’_ｎ，Ｌ’_ｎ，Ｚ’_ｎは、高圧バッテリー１７の状態量（例えば、高圧バッテリー１７の温度ＴＢ等に関する値）や高圧バッテリー１７の劣化状態等に応じて時定数決定器４６から出力される各時定数Ｔ_１，…，Ｔ_６と、サンプリング周期選択器４８から出力されるサンプリング周期とに応じて変化する値となる。そして、高圧バッテリー１７の特性を示す状態方程式（つまり上記数式（１８），（１９）あるいは上記数式（２４），（２６））を離散化して得た状態方程式により算出される。

また、初期化モード用係数算出部４３ａは、初期化モードにおいて経過時間算出部４３ｂから出力される経過時間（ｔ−ｔ_ｐ）つまり休止時間をサンプリング周期として、このサンプリング周期および時定数決定器４６から出力される各時定数Ｔ_１，…，Ｔ_６に基づき、高圧バッテリー１７の特性を示す状態方程式（つまり上記数式（１８），（１９）あるいは上記数式（２４），（２６））を離散化して得た状態方程式により初期係数Ａ’_ｉ，Ｌ’_ｉ，Ｚ’_ｉを算出する。

なお、イグニッションスイッチ１１ｃがＯＮからＯＦＦへと切り換えられる車両１の運転停止時の推定終了モードにおいてタイマー４４から出力される現在時刻ｔが時刻記憶部４５に格納される。次に、イグニッションスイッチ１１ｃがＯＦＦからＯＮへと切り換えられる車両１の運転開始時の初期化モードにおいて、推定終了モードで記憶された現在時刻ｔが前回時刻ｔ_ｐとなる。そして、この初期化モードでの現在時刻ｔと、前回時刻ｔ_ｐとの差である経過時間（ｔ−ｔ_ｐ）が、イグニッションスイッチ１１ｃがＯＮからＯＦＦへと切り換えられた運転停止時から、イグニッションスイッチ１１ｃがＯＦＦからＯＮへと切り換えられる運転開始時までの休止時間となる。

また、上述した第１の実施形態においては、減算部３６において電圧センサ１７ｂにより検出される電圧検出値Ｖ_ａｃｔから内部抵抗成分推定値Ｗ_ｅｓｔと反応抵抗成分推定値Ｈ_ｅｓｔと充放電ヒステリシス電圧成分推定値Ｍ_ｅｓｔとが減算されることによって開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔが算出されるとしたが、これに限定されず、例えばバッテリー電流Ｉがゼロであるときには内部抵抗成分推定値Ｗ_ｅｓｔがゼロとなるため、減算部３６においては、電圧検出値Ｖ_ａｃｔから反応抵抗成分推定値Ｈ_ｅｓｔと充放電ヒステリシス電圧成分推定値Ｍ_ｅｓｔとが減算されることによって開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔが算出されることになる。
すなわち、減算部３６は、電圧センサ１７ｂにより検出される電圧検出値Ｖ_ａｃｔから、少なくとも反応抵抗成分推定値Ｈ_ｅｓｔと充放電ヒステリシス電圧成分推定値Ｍ_ｅｓｔとを減算することによって開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔを算出する。

また、上述した第２の実施形態においては、バッテリー電流Ｉに基づき、第１〜第３反応抵抗成分Ｈ_１，Ｈ_２，Ｈ_３の推定値および第１〜第３充放電ヒステリシス電圧成分Ｍ_１，Ｍ_２，Ｍ_３の推定値および開路電圧Ｅの推定値からなる状態変数ｘを算出するとしたが、これに限定されず、例えば関数Ｐ（Ｅ）としてゼロを設定した場合には、第１〜第３反応抵抗成分Ｈ_１，Ｈ_２，Ｈ_３の推定値および第１〜第３充放電ヒステリシス電圧成分Ｍ_１，Ｍ_２，Ｍ_３の推定値のみがバッテリー電流Ｉに基づき算出されることになる。
すなわち、上述した第２の実施形態においては、少なくとも反応抵抗成分Ｈと充放電ヒステリシス電圧成分Ｍとに係る状態変数ｘがバッテリー電流Ｉに基づき算出される。

また、上述した実施形態において、各残容量検出装置１０ａ，６０ａは、Ｎｉ−ＭＨバッテリーをなす高圧バッテリー１７の内部抵抗ａおよび残容量を算出するとしたが、これに限定されず、例えば鉛蓄電池やリチウムイオン蓄電池等の他の蓄電池や、例えば電気二重層コンデンサや電解コンデンサ等からなるキャパシタの内部抵抗ａおよび残容量を算出してもよい。

なお、上述した実施形態において、内部抵抗推定器３４は、電圧変化ΔＶと電圧変化推定値ΔＶ_ｅｓｔとの差分（ΔＶ−ΔＶ_ｅｓｔ）に基づき内部抵抗補正量Ｑを算出するとしたが、これに限定されず、例えば図２１に示すように、電流変化ΔＡと電流変化推定値ΔＡ_ｅｓｔとの差分（ΔＡ−ΔＡ_ｅｓｔ）に基づき内部抵抗補正量Ｑを算出してもよい。
この変形例に係る内部抵抗推定器３４は、例えば、電圧近似微分演算部５１と、電流近似微分演算部５２と、除算部８３と、減算部８４と、乗算部８５と、ゲイン設定部５６と、積分演算部５７とを備えて構成されている。

除算部８３は、電圧近似微分演算部５１から出力される電圧変化ΔＶを、積分演算部５７から出力される高圧バッテリー１７の内部抵抗ａの推定値である内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔの前回値で除算して得た値を、電流変化推定値ΔＡ_ｅｓｔとして出力する。

減算部８４は、電流近似微分演算部５２から出力される電流変化ΔＡから除算部８３から出力された電流変化推定値ΔＡ_ｅｓｔを減算して得た差分（ΔＡ−ΔＡ_ｅｓｔ）を出力する。

乗算部８５は、ゲイン設定部５６から出力されるゲインＫと減算部８４から出力される差分（ΔＡ−ΔＡ_ｅｓｔ）とを乗算することによって、高圧バッテリー１７の内部抵抗ａの補正量に相当する内部抵抗補正量Ｑ（＝Ｋ×（ΔＡ−ΔＡ_ｅｓｔ））を算出する。

積分演算部５７は、例えば適宜の時定数Ｔｆおよびラプラス演算子Ｓにより記述される伝達関数Ｇｆ（Ｓ）（＝１／（Ｔｆ・Ｓ））によって、乗算部８５から出力される内部抵抗補正量Ｑを積分することによって内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔを算出し、この算出結果を出力する。
なお、内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔの初期値は予め適宜に所定の内部抵抗固定値が設定されている。

なお、上述した実施形態において、内部抵抗推定器３４は、電圧変化ΔＶと電圧変化推定値ΔＶ_ｅｓｔとの差分（ΔＶ−ΔＶ_ｅｓｔ）に基づき内部抵抗補正量Ｑを算出するとしたが、これに限定されず、例えば電流変化ΔＡと電圧変化ΔＶとに基づき、除算値（ΔＶ／ΔＡ）などにより内部抵抗演算瞬時値Ｒを算出し、この内部抵抗演算瞬時値Ｒにローパスフィルターによるフィルター処理を行なって内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔを算出してもよい。

開路電圧検出装置１０ｂ，６０ｂにより算出される開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔによる高圧バッテリー１７の残容量の推定や、内部抵抗推定器３４により算出される内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔによる高圧バッテリー１７の劣化判定に加え、開路電圧推定値Ｅ_ｅｓｔや内部抵抗推定値ａ_ｅｓｔは、ハイブリッド車両等における高圧バッテリー１７の充放電制御やニッケル系バッテリーなどのバッテリーのメモリー効果の状態の推定に用いることができる。

１０ａ、６０ａ 蓄電装置の残容量検出装置
１０ｂ、６０ｂ 蓄電装置の開路電圧検出装置
１７ 高圧バッテリー（蓄電装置）
１７ａ 電流センサ（電流検出手段）
１７ｂ 電圧センサ（電圧検出手段）
３１ 状態量算出部（状態量算出手段、劣化度検出手段）
３２ 過渡応答成分算出部（状態量算出手段、劣化度検出手段）
３４ 内部抵抗推定器（内部抵抗算出手段）
３６ 減算部（開路電圧算出手段）
３８ 残容量推定部（残容量算出手段、記憶手段）
６１ 状態量算出部（状態量算出手段、フィードバック手段、劣化度検出手段）
６２ 開路電圧及び過渡応答成分算出部（状態量算出手段、フィードバック手段、劣化度検出手段）
６３ 加算部（フィードバック手段）
６４ 減算部（フィードバック手段）
６５ 開路電圧抽出部（開路電圧算出手段）

Claims (9)

1. 蓄電装置の放電電流または充電電流の電流値を検出する電流検出手段と、前記蓄電装置の端子電圧の電圧値を検出する電圧検出手段と、
   前記電流値の変動に対する前記電圧値の応答の過渡応答成分に係る状態量として、前記電流検出手段により検出される前記電流値に対して少なくとも上限飽和電圧値または下限飽和電圧値を有する遅れ特性の充放電ヒステリシス電圧成分に係る状態量を、前記電流値に基づき算出する状態量算出手段と、
   前記電圧検出手段により検出される前記電圧値から、少なくとも前記状態量算出手段により算出される前記状態量に係る前記過渡応答成分を減算して前記蓄電装置の開路電圧を算出する開路電圧算出手段と
   を備えることを特徴とする蓄電装置の開路電圧検出装置。
2. 前記状態量算出手段は、前記過渡応答成分に係る前記状態量として、前記充放電ヒステリシス電圧成分と前記電流検出手段により検出される前記電流値に比例する平衡値を有する遅れ特性の反応抵抗成分とに係る状態量を算出することを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置の開路電圧検出装置。
3. 少なくとも前記電圧検出手段により検出される前記電圧値に基づき前記蓄電装置の内部抵抗を算出する内部抵抗算出手段を備え、
   前記開路電圧算出手段は、前記電圧検出手段により検出される前記電圧値から、前記状態量算出手段により算出される前記状態量に係る前記過渡応答成分と、前記内部抵抗算出手段により算出される前記内部抵抗または所定の内部抵抗固定値による電圧変化である内部抵抗成分とを減算して前記蓄電装置の開路電圧を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の蓄電装置の開路電圧検出装置。
4. 蓄電装置の放電電流または充電電流の電流値を検出する電流検出手段と、前記蓄電装置の端子電圧の電圧値を検出する電圧検出手段と、
   前記電流値の変動に対する前記電圧値の応答の過渡応答成分に係る第１の状態量と、前記蓄電装置の開路電圧に係る第２の状態量とを備える状態量を算出する際に、少なくとも前記第１の状態量として、前記電流検出手段により検出される前記電流値に対して少なくとも上限飽和電圧値または下限飽和電圧値を有する遅れ特性の充放電ヒステリシス電圧成分に係る状態量を、前記電流値に基づき算出する状態量算出手段と、
   少なくとも前記状態量算出手段により算出される前記第１の状態量に係る前記過渡応答成分および前記第２の状態量に係る前記開路電圧を加算して得た値と、前記電圧検出手段により検出される前記電圧値との差異がゼロとなるように、前記第１の状態量および前記第２の状態量のうち少なくとも前記第２の状態量を修正するフィードバック手段と、
   前記第２の状態量から前記開路電圧を算出する開路電圧算出手段と
   を備えることを特徴とする蓄電装置の開路電圧検出装置。
5. 前記状態量算出手段は、前記過渡応答成分に係る前記第１の状態量として、前記充放電ヒステリシス電圧成分と前記電流検出手段により検出される前記電流値に比例する平衡値を有する遅れ特性の反応抵抗成分とに係る状態量を算出することを特徴とする請求項４に記載の蓄電装置の開路電圧検出装置。
6. 少なくとも前記電圧検出手段により検出される前記電圧値に基づき前記蓄電装置の内部抵抗を算出する内部抵抗算出手段を備え、
   前記フィードバック手段は、前記状態量算出手段により算出される前記第１の状態量に係る前記過渡応答成分および前記第２の状態量に係る前記開路電圧と前記内部抵抗算出手段により算出される前記内部抵抗または所定の内部抵抗固定値による電圧変化である内部抵抗成分とを加算して得た値と、前記電圧検出手段により検出される前記電圧値との差異がゼロとなるように、少なくとも前記第１の状態量および前記第２の状態量の何れか一方を修正することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の蓄電装置の開路電圧検出装置。
7. 前記蓄電装置の劣化度を検出する劣化度検出手段を備え、
   前記状態量算出手段は、前記劣化度検出手段により検出された前記劣化度に応じて、少なくとも前記上限飽和電圧値または前記下限飽和電圧値を変更することを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１つに記載の蓄電装置の開路電圧検出装置。
8. 請求項１から請求項７の何れかひとつに記載の蓄電装置の開路電圧検出装置と、
   前記開路電圧算出手段により算出される前記開路電圧に基づき、前記蓄電装置の残容量を算出する残容量算出手段とを備えることを特徴とする蓄電装置の残容量検出装置。
9. 前記残容量算出手段は、前記開路電圧と前記残容量との所定の相関関係を示すデータを記憶する記憶手段を備え、
   前記記憶手段に記憶された前記データに基づき、前記開路電圧算出手段により算出される前記開路電圧に応じた前記蓄電装置の前記残容量を算出することを特徴とする請求項８に記載の蓄電装置の残容量検出装置。

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