JP2023003523A - 車載制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】外部充電を十分に行なえなくなるのを抑制する。【解決手段】システムオフ中に、車載制御装置のソフトウェアの更新および外部充電が要求され且つ車両の出発予定時刻が設定されたときにおいて、ソフトウェアの更新に要する更新予測時間と外部充電に要する充電予測時間との和の時間が、出発予定時刻までの出発待機時間未満であるときには、ソフトウェアの更新後に外部充電を行ない、更新予測時間と充電予測時間との和の時間が出発待機時間以上であるときには、ソフトウェアを更新することなく外部充電を行なう。【選択図】図2
Description
本発明は、車載制御装置に関する。
従来、この種の車載制御装置としては、車載装置のリプログラミング(ソフトウェアの更新)の所要時間が車両の駐車予測時間未満であるときには、車載装置のリプログラミングを行なうことが可であると判断し、車載装置のリプログラミングの所要時間が車両の駐車予測時間以上であるときには、車載装置のリプログラミングを行なうことが不可であると判断するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
上述の車載制御装置が、走行用の駆動装置と駆動装置に電力を供給可能な蓄電装置とを備える車両に搭載される場合、システムオフ中に、外部電源からの電力を用いた蓄電装置の充電である外部充電が要求される場合がある。この場合において、車載装置のリプログラミングの所要時間が車両の駐車予測時間未満であれば車載装置のリプログラミングを行なうものとすると、外部充電を十分に行なえないことがある。このとき、次回以降のトリップでの走行可能距離が短くなる可能性がある。
本発明の車載制御装置は、外部充電を十分に行なえなくなるのを抑制することを主目的とする。
本発明の車載制御装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明の車載制御装置は、
走行用の駆動装置と前記駆動装置に電力を供給可能な蓄電装置とを備える車両に搭載され、システムオフ中の、外部電源からの電力を用いた前記蓄電装置の充電である外部充電で用いられる車載制御装置であって、
前記システムオフ中に、前記車載制御装置のソフトウェアの更新および前記外部充電が要求され且つ前記車両の出発予定時刻が設定されたときにおいて、
前記ソフトウェアの更新に要する更新予測時間と前記外部充電に要する充電予測時間との和の時間が、前記出発予定時刻までの出発待機時間未満であるときには、前記ソフトウェアの更新後に前記外部充電を行ない、
前記更新予測時間と前記充電予測時間との和の時間が前記出発待機時間以上であるときには、前記ソフトウェアを更新することなく前記外部充電を行なう、
ことを要旨とする。
走行用の駆動装置と前記駆動装置に電力を供給可能な蓄電装置とを備える車両に搭載され、システムオフ中の、外部電源からの電力を用いた前記蓄電装置の充電である外部充電で用いられる車載制御装置であって、
前記システムオフ中に、前記車載制御装置のソフトウェアの更新および前記外部充電が要求され且つ前記車両の出発予定時刻が設定されたときにおいて、
前記ソフトウェアの更新に要する更新予測時間と前記外部充電に要する充電予測時間との和の時間が、前記出発予定時刻までの出発待機時間未満であるときには、前記ソフトウェアの更新後に前記外部充電を行ない、
前記更新予測時間と前記充電予測時間との和の時間が前記出発待機時間以上であるときには、前記ソフトウェアを更新することなく前記外部充電を行なう、
ことを要旨とする。
本発明の車載制御装置では、システムオフ中に、車載制御装置のソフトウェアの更新および外部充電が要求され且つ車両の出発予定時刻が設定されたときにおいて、ソフトウェアの更新に要する更新予測時間と外部充電に要する充電予測時間との和の時間が、出発予定時刻までの出発待機時間未満であるときには、ソフトウェアの更新後に外部充電を行ない、更新予測時間と充電予測時間との和の時間が出発待機時間以上であるときには、ソフトウェアを更新することなく外部充電を行なう。これにより、更新予測時間と充電予測時間との和の時間が出発待機時間未満であるときには、ソフトウェアの更新および外部充電を行なうことができる。また、更新予測時間と充電予測時間との和の時間が出発待機時間以上であるときには、更新予測時間と充電予測時間との和の時間と出発待機時間との大小関係に拘わらずにソフトウェアの更新後に外部充電を行なうものに比して、出発予定時刻までに蓄電装置を十分に充電することができる。この結果、次回以降のトリップでの走行可能距離が短くなるのを抑制することができる。
本発明の車載制御装置において、前記ソフトウェアの更新後にまたは前記ソフトウェアを更新しないときに、前記充電予測時間にマージンを加えた時間が前記出発待機時間以上であるときに、前記外部充電を実行するものとしてもよい。こうすれば、出発予定時刻よりも比較的前に外部充電を終了するのを抑制することができる。即ち、蓄電装置の蓄電割合が高い状態での放置時間が長くなるのを抑制することができる。
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
図1は、本発明の一実施例としての車載制御装置を備える電気自動車20の構成の概略を示す構成図である。図示するように、実施例の電気自動車20は、走行用のモータ32と、インバータ34と、駆動用電力ライン36と、システムメインリレー38と、蓄電装置としてのバッテリ40と、バッテリ用電子制御ユニット(以下、「バッテリECU」とう)42と、充電用電力ライン50と、車両側接続部52と、充電器54と、充電用電子制御ユニット(以下、「充電ECU」という)56と、車両用電子制御ユニット(以下、「車両ECU」という)60とを備える。実施例の車載制御装置としては、主として、バッテリECU42と充電ECU56とが該当する。
モータ32は、例えば同期発電電動機として構成されており、モータ32の回転子は、駆動輪22にデファレンシャルギヤ24を介して連結された駆動軸26に接続されている。インバータ34は、モータ32に接続されると共に駆動用電力ライン36に接続されている。モータ32は、車両ECU60によってインバータ34の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。システムメインリレー38は、駆動用電力ライン36に設けられており、オンオフによりインバータ34側とバッテリ40側との接続および接続の解除を行なう。
バッテリ40は、例えばリチウムイオン二次電池として構成されており、駆動用電力ライン36に接続されている。バッテリECU42は、図示しないが、CPUやROM、RAM、フラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロプロセッサを備える。バッテリECU42には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリECU42に入力される信号としては、例えば、バッテリ40の端子間に取り付けられた電圧センサ40aからのバッテリ40の電圧Vbや、バッテリ40の出力端子に取り付けられた電流センサ40bからのバッテリ40の電流Ibを挙げることができる。バッテリECU42は、電流センサ40bからのバッテリ40の電流Ib(バッテリ40から放電するときが正の値)の積算値に基づいてバッテリ40の蓄電割合SOCを演算している。バッテリECU42は、充電ECU56や車両ECU60と通信ポートを介して接続されている。
充電用電力ライン50は、駆動用電力ライン36のシステムメインリレー38よりもバッテリ40側と車両側接続部52とに接続されている。車両側接続部52は、自宅や充電ステーションなどの交流の外部電源90に接続された電源側接続部92と接続可能に構成されている。充電器54は、充電用電力ライン50に設けられており、車両側接続部52と電源側接続部92とが接続されているときに、外部電源90からの交流電力を直流電力に変換して更に電圧を変換してバッテリ40に供給可能に構成されている。
充電ECU56は、図示しないが、CPUやROM、RAM、フラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロプロセッサを備える。充電ECU56には、例えば、車両側接続部52に設けられた接続センサ52aからの接続検知信号が入力ポートを介して入力されている。充電ECU56からは、例えば、充電器54への制御信号が出力ポートを介して出力されている。充電ECU56は、バッテリECU42や車両ECU60と通信ポートを介して接続されている。
車両ECU60は、図示しないが、CPUやROM、RAM、フラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロプロセッサを備える。車両ECU60には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。車両ECU60に入力される信号としては、例えば、モータ32の回転子の回転位置を検出する回転位置センサ(例えばレゾルバ)からのモータ32の回転子の回転位置θmや、スタートスイッチ62からのスタート信号を挙げることができる。なお、車両ECU60は、車両の駆動制御装置としても機能するため、車両ECU60には、シフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサからのシフトポジションや、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサからのアクセル開度、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサからのブレーキペダルポジション、車速センサからの車速も挙げることができる。車両ECU60からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。車両ECU60から出力される信号としては、例えば、インバータ34の複数のスイッチング素子への制御信号や、システムメインリレー38への制御信号を挙げることができる。車両ECU60は、バッテリECU42や充電ECU56と通信ポートを介して接続されている。
バッテリECU42や充電ECU56、車両ECU60は、車両外部の図示しない管理センタとの無線通信が可能となっている。管理センタは、車両で使用される各種ソフトウェアを管理している。
こうして構成された実施例の電気自動車20では、システムオフ(スタートスイッチ62がオフ)中に、ユーザにより、車両側接続部52と電源側接続部92とが接続され(接続センサ52aにより両者の接続が検知され)、更に、外部電源90からの交流電力を用いたバッテリ40の充電である外部充電が指示されると、充電ECU56は、外部充電が行なわれるように、具体的には、外部電源90からの電力が充電用電力ライン50および駆動用電力ライン36を介してバッテリ40に供給されるように充電器54を制御する。そして、バッテリECU42との通信により得られるバッテリ40の蓄電割合SOCが所定割合Sch(例えば、80%~100%程度)に至ったり、ユーザにより外部充電の終了が指示されたりすると、充電ECU56は、充電器54を駆動停止する。これにより、外部充電が終了する。その後に、ユーザにより、車両側接続部52と電源側接続部92との接続が解除される。
また、実施例の電気自動車20では、車両で使用されるソフトウェアの機能の追加や修正、削除などのために、システムオフ中に、対象の電子制御ユニットにおいて、管理センタとの無線通信を伴ってソフトウェアの更新、いわゆるOTA(Over-The-Air)リプログラミングを行なう場合がある。
次に、実施例の電気自動車20の動作、特に、システムオフ中に、外部充電が要求(指示)され且つ出発予定時刻が設定されたときの動作について説明する。図2は、充電ECU56により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、システムオフ中に、外部充電が要求され且つ出発予定時刻が設定されたときに実行される。
図2の処理ルーチンが実行されると、充電ECU56は、最初に、バッテリECU42や管理センタとの通信により、外部充電で用いられるECU(バッテリECU42や充電ECU56、以下「充電使用ECU」という)のソフトウェアの更新が要求されているか否かを判定する(ステップS100)。
充電使用ECUのソフトウェアの更新が要求されていないと判定したときには、外部充電に要する充電予測時間Tchや、出発予定時刻までの出発待機時間Twtを入力する(ステップS150)。ここで、充電予測時間Tchは、バッテリ40の現在の蓄電割合SOCと所定割合Schとの差分に相当する電力量と、外部充電のときのバッテリ40の予測充電電力Pchと、に基づいて演算された値が入力される。出発待機時間Twtは、現在時刻と出発予定時刻との間の時間として演算された値が入力される。
続いて、充電予測時間Tchにマージンαを加えた時間が出発待機時間Twt以上であるか否かを判定する(ステップS160)。充電予測時間Tchにマージンαを加えた時間が出発待機時間Twt未満であるときには、ステップS150に戻る。
ステップS160で充電予測時間Tchにマージンαを加えた時間が出発待機時間Twt以上であるときには、外部充電を許可して(ステップS170)、本ルーチンを終了する。外部充電を許可すると、充電ECU56は、外部充電が行なわれるように充電器54を制御する。ここで、マージンαは、ステップS150を初回に実行したときに充電予測時間Tchにマージンαを加えた時間が出発待機時間Twt未満である場合(出発待機時間Twtが比較的長い場合)に、出発予定時刻までに外部充電を終了できるように設定される。これにより、ステップS150を初回に実行したときに充電予測時間Tchにマージンαを加えた時間が出発待機時間Twt未満である場合(出発待機時間Twtが比較的長い場合)、出発予定時刻までに(例えば出発予定時刻よりも若干前に)外部充電を終了することができる。また、ステップS150を初回に実行したときに充電予測時間Tchにマージンαを加えた時間が出発待機時間Twt以上である場合(出発待機時間Twtが比較的短い場合)、出発予定時刻までに外部充電を終了するまたはバッテリ40の蓄電割合SOCを所定割合Schに可能な範囲内で接近させることができる。この結果、出発予定時刻よりも比較的前に外部充電を終了する、即ち、バッテリ40の蓄電割合SOCが高い状態での放置時間が長くなるのを抑制することができる。
ステップS100で充電使用ECUのソフトウェアの更新が要求されていると判定したときには、充電使用ECUのソフトウェアの更新に要する更新予測時間Tupや、充電予測時間Tch、出発待機時間Twtを入力する(ステップS110)。ここで、更新予測時間Tupは、管理センタから無線通信により受信した時間が入力される。充電予測時間Tchや出発待機時間Twtは、ステップS150の処理と同様に入力される。
続いて、更新予測時間Tupと充電予測時間Tchとの和の時間が出発待機時間Twt未満であるか否かを判定する(ステップS120)。この処理は、出発予定時刻までに充電使用ECUのソフトウェアの更新および外部充電を終了できるか否かを判定する処理である。
ステップS120で更新予測時間Tupと充電予測時間Tchとの和の時間が出発待機時間Twt未満であるときには、出発予定時刻までに充電使用ECUのソフトウェアの更新および外部充電を終了できると判断し、充電使用ECUのソフトウェアの更新を許可する(ステップS130)。これにより、充電ECU56やバッテリECU42のソフトウェアの更新が行なわれる。そして、充電使用ECUのソフトウェアの更新が終了するのを待って(ステップS140)、ステップS150~S170の処理を実行して、本ルーチンを終了する。こうした一連の処理により、出発予定時刻までに充電使用ECUのソフトウェアの更新および外部充電を終了することができる。
ステップS120で更新予測時間Tupと充電予測時間Tchとの和の時間が出発待機時間Twt以上であるときには、ステップS130,S140の処理を行なうことなく、ステップS150~S170の処理を実行して、本ルーチンを終了する。この場合、充電使用ECUのソフトウェアの更新を行なうことなく、外部充電を行なうことになる。これにより、充電使用ECUのソフトウェアの更新を行なってから外部充電を行なうものに比して、出発予定時刻までにバッテリ40を十分に充電する(蓄電割合SOCを高くする)ことができる。この結果、次回以降のトリップでの走行可能距離が短くなるのを抑制することができる。
実施例では、システムオフ中に、充電ECU(バッテリECU42や充電ECU56)のソフトウェアの更新および外部充電が要求され且つ出発予定時刻が設定されたときの動作について説明した。これに対して、システムオフ中に、外部充電に用いられないECU(車両ECU60、以下「充電不使用ECU」という)のソフトウェアの更新および外部充電が要求され且つ出発予定時刻が設定されたときには、例えば、以下のようにすることが考えられる。更新予測時間Tupが出発待機時間Twt未満である場合、充電不使用ECUのソフトウェアの更新とバッテリECU42および充電ECU56を用いた外部充電とを並行して行なう。一方、更新予測時間Tupが出発待機時間Twt以上である場合、充電不使用ECUのソフトウェア更新を行なわずにバッテリECU42および充電ECU56を用いた外部充電を行なう。
以上説明した実施例の電気自動車20に搭載される車載制御装置(バッテリECU42および充電ECU56)では、システムオフ中に、充電使用ECUのソフトウェアの更新および外部充電が要求され且つ出発予定時刻が設定されたときにおいて、充電使用ECUのソフトウェアの更新に要する更新予測時間Tupと外部充電に要する充電予測時間Tchとの和の時間が出発予定時刻までの出発待機時間Twt未満である場合、ソフトウェアの更新後に外部充電を行ない、更新予測時間Tupと充電予測時間Tchとの和の時間が出発待機時間Twt以上である場合、充電使用ECUのソフトウェアの更新を行なわずに外部充電を行なう。これにより、更新予測時間Tupと充電予測時間Tchとの和の時間と出発待機時間Twtとの大小関係に拘わらずにソフトウェアの更新後に外部充電を行なうものに比して、更新予測時間Tupと充電予測時間Tchとの和の時間が出発待機時間Twt以上である場合に、出発予定時刻までにバッテリ40を十分に充電する(蓄電割合SOCを高くする)ことができ、次回以降のトリップでの走行可能距離が短くなるのを抑制することができる。
実施例の電気自動車20では、図2の処理ルーチンのステップS120で用いる充電予測時間Tchは、バッテリ40の現在の蓄電割合SOCと所定割合Schとの差分に相当する電力量と、外部充電のときのバッテリ40の予測充電電力Pchと、に基づいて演算された時間であるものとした。しかし、所定割合Schに代えて、所定割合Schよりも低い所定割合Sch2を用いるものとしてもよい。この場合、所定割合Sch2は、ユーザが所望する目標範囲の下限であるものとしてもよい。こうすれば、ステップS120で更新予測時間Tupと充電予測時間Tchとの和の時間が出発待機時間Twt未満であるときに、出発予定時刻までに、充電使用ECUのソフトウェアの更新を終了すると共に外部充電によりバッテリ40の蓄電割合SOCを所定割合Sch2以上にする(所定割合Schに至る場合を含む)ことができる。この結果、実施例に比して、充電使用ECUのソフトウェアの更新を行なう機会を増加させることができる。
実施例の電気自動車20では、充電ECU56は、図2の処理ルーチンのステップS150~S170で、充電予測時間Tchにマージンαを加えた時間が出発待機時間Twt以上であるときに外部充電を許可するものとした。しかし、ステップS150,S160の処理を実行しない、即ち、充電予測時間Tchにマージンαを加えた時間と出発待機時間Twtとの大小関係に拘わらずに外部充電を許可するものとしてもよい。
実施例の電気自動車20では、交流の外部電源からの交流電力を用いてバッテリ40を充電する交流充電(AC充電)用の充電用電力ライン50や車両側接続部52、充電器54を備えるものとした。しかし、これに代えてまたは加えて、交流の外部電源からの電力を直流電力に変換して出力する充電スタンドからの直流電力を用いてバッテリ40を充電する直流充電(DC充電)用のDC充電用電力ラインやDC車両側接続部、DC充電用リレーを備えるものとしてもよい。この場合、DC充電用電力ラインは、駆動用電力ライン36のシステムメインリレー38よりもインバータ34側とDC車両側接続部とに接続され、DC車両側接続部は、充電スタンドのスタンド側接続部と接続可能に構成され、DC充電用リレーは、DC充電用ラインに設けられると共に充電ECU56によって制御されてDC車両側接続部と駆動用電力ライン36側との接続および接続の解除を行なうものとしてもよい。また、充電ECU56は、充電スタンドと通信可能であり、DC充電が要求されかつ出発予定時刻が設定されたときにも、図2の処理ルーチンを実行するものとしてもよい。
実施例の電気自動車20では、蓄電装置としてバッテリ40を用いるものとした。しかし、蓄電装置としてキャパシタを用いるものとしてもよい。
実施例の電気自動車20では、バッテリECU42と充電ECU56と車両ECU60とを備えるものとした。しかし、これらのうちの少なくとも2つを一体に構成するものとしてもよい。
実施例では、モータ32やバッテリ40を備える電気自動車20に搭載されるバッテリECU42および充電ECU56の形態とした。しかし、電気自動車20以外の車両、例えば、電気自動車20と同様の構成に加えたえエンジンを備えるハイブリッド自動車や、電気自動車20と同様の構成に加えて燃料電池を備える燃料電池自動車に搭載される車載制御装置の形態としてもよい。
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータ32およびインバータ34が「駆動装置」に相当し、バッテリ40が「蓄電装置」に相当し、電気自動車20が「車両」に相当し、バッテリECU42および充電ECU56が「車載制御装置」に相当する。
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
本発明は、車載制御装置の製造産業などに利用可能である。
20 電気自動車、22 駆動輪、24 デファレンシャルギヤ、26 駆動軸、32 モータ、34 インバータ、36 駆動用電力ライン、38 システムメインリレー、40 バッテリ、40a 電圧センサ、40b 電流センサ、42 バッテリECU、50 充電用電力ライン、52 車両側接続部、52a 接続センサ、54 充電器、56 充電ECU、60 車両ECU、62 スタートスイッチ、90 外部電源、92 電源側接続部。
Claims (1)
- 走行用の駆動装置と前記駆動装置に電力を供給可能な蓄電装置とを備える車両に搭載され、システムオフ中の、外部電源からの電力を用いた前記蓄電装置の充電である外部充電で用いられる車載制御装置であって、
前記システムオフ中に、前記車載制御装置のソフトウェアの更新および前記外部充電が要求され且つ前記車両の出発予定時刻が設定されたときにおいて、
前記ソフトウェアの更新に要する更新予測時間と前記外部充電に要する充電予測時間との和の時間が、前記出発予定時刻までの出発待機時間未満であるときには、前記ソフトウェアの更新後に前記外部充電を行ない、
前記更新予測時間と前記充電予測時間との和の時間が前記出発待機時間以上であるときには、前記ソフトウェアを更新することなく前記外部充電を行なう、
車載制御装置。
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WO2024180914A1 (ja) * | 2023-03-01 | 2024-09-06 | トヨタ自動車株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法、および記憶媒体 |
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