JP2023011357A - 車両電源システム - Google Patents

Abstract

【課題】車両の状態が所定条件を満たす場合には、バックアップ低圧電源が緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を、車両電源システムがオフ状態からオン状態に遷移してから短時間で出力できる車両電源システムを提供する。【解決手段】車両電源システム１は、メイン低圧電源１１を有する主電源系統１０と、バックアップ低圧電源２３を有するバックアップ電源系統２０と、を備える。バックアップ電源系統２０のバックアップ電源制御装置２５は、車両Ｖの状態が所定条件を満たす場合には、バックアップ低圧電源状態推定処理を実行せずに、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を出力し、車両Ｖの状態が所定条件を満たさない場合に、バックアップ低圧電源状態推定処理を実行する。【選択図】図３

Description

本発明は、車両に搭載される車両電源システムに関する。

近年、都市と人間の居住地を包摂的、安全、強靭且つ持続可能にするために、交通の安全性改善が求められている。車両においては、交通の安全性改善の観点から、例えば、車両に異常が発生した場合でも交通の安全性を確保することが求められている。

そこで、メイン電源に異常が発生した場合に、特定の重要な負荷に対してバックアップ電源から電力を供給することにより、特定の重要な負荷に対する電力の供給を継続させることが可能であり、メイン電源に異常が発生した場合でも、交通の安全性を確保可能な車両用電源システムが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１７－２１８０１３号公報

特許文献１の車両電源システムにおいて、メイン電源に異常が発生した場合に特定の重要な負荷に対してバックアップ電源から電力を確実に供給するためには、バックアップ電源が特定の重要な負荷に対して電力供給な状態であるか否かを事前に推定又は検知しておくことが好ましい。バックアップ電源が特定の重要な負荷に対して電力供給な状態であるか否かを事前に推定又は検知する手法の１つに、バックアップ電源の内部インピーダンスを算出する手法があるが、バックアップ電源の内部インピーダンスを所望の精度で算出するには、バックアップ電源の内部抵抗値を所定時間（例えば、５［分］から１０［分］程度）測定する必要がある。

この場合、車両電源システムがオフ状態からオン状態に遷移してから、バックアップ電源が特定の重要な負荷に対して電力供給な状態であるか否かの推定処理又は検知処理が完了するまでの間、バックアップ電源が特定の重要な負荷に対して電力供給な状態であるか否かの推定結果又は検知結果は出力されない。そのため、例えば自律運転可能な車両においては、車両電源システムがオフ状態からオン状態に遷移してから、バックアップ電源が特定の重要な負荷に対して電力供給な状態であるか否かの推定処理又は検知処理が完了するまでの間、自律運転可能であるか否かを判定できず自律運転を実行できない、という課題があった。

本発明は、車両の状態が所定条件を満たす場合には、バックアップ低圧電源が緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を、車両電源システムがオフ状態からオン状態に遷移してから短時間で出力できる車両電源システムを提供する。

本発明は、
メイン低圧電源及び通常負荷を有する主電源系統と、
バックアップ低圧電源及び緊急時重要負荷を有し、前記主電源系統と接続するバックアップ電源系統と、を備え、
車両に搭載される車両電源システムであって、
前記バックアップ電源系統は、
前記バックアップ低圧電源の電力を前記主電源系統に供給可能であり、
前記主電源系統との接続及び遮断を切り替え可能な切替装置と、
前記切替装置を制御するバックアップ電源制御装置と、を有し、
前記バックアップ電源制御装置は、
前記車両電源システムがオフ状態からオン状態に遷移したとき、前記バックアップ低圧電源が前記緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であるか否かを推定する、バックアップ低圧電源状態推定処理を実行可能であり、
前記バックアップ低圧電源が前記緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であるか否かを示す信号を出力可能であり、
前記車両の状態が所定条件を満たす場合には、前記バックアップ低圧電源状態推定処理を実行せずに、前記バックアップ低圧電源が前記緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を出力し、
前記車両の状態が前記所定条件を満たさない場合に、前記バックアップ低圧電源状態推定処理を実行し、前記バックアップ低圧電源状態推定処理の推定結果に基づいて、前記バックアップ低圧電源が前記緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であるか否かを示す信号を出力する。

本発明によれば、車両の状態が所定条件を満たす場合には、バックアップ低圧電源が緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を、車両電源システムがオフ状態からオン状態に遷移してから短時間で出力できる。

本発明の一実施形態の車両電源システムの概略構成図である。 本発明の一実施形態の車両電源システムがオフ状態からオン状態に遷移したときの車両電源システムの動作の一例を示すフローチャート（その１）である。 本発明の一実施形態の車両電源システムがオフ状態からオン状態に遷移したときの車両電源システムの動作の一例を示すフローチャート（その２）である。 本発明の一実施形態の車両電源システムがオフ状態からオン状態に遷移したときの車両電源システムの動作の一例を示すフローチャート（その３）である。 図２から図４に示す車両電源システムがオフ状態からオン状態に遷移したときの車両電源システムの動作の一例における、バックアップ低圧電源状態推定処理の一例を示すフローチャートである。 図２から図４に示す車両電源システムがオフ状態からオン状態に遷移したときの車両電源システムの動作の一例における、バックアップ低圧電源状態推定処理の変形例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態の車両電源システムがオン状態の時に主電源系統に異常が生じた場合の車両電源システムの動作の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の車両電源システムの一実施形態を、添付図面に基づいて説明する。

［車両電源システムの全体構成］
図１に示すように、本実施形態における車両Ｖの車両電源システム１は、主電源系統１０と、主電源系統１０と接続するバックアップ電源系統２０と、高圧電源系統３０と、降圧装置４０と、を備える。高圧電源系統３０は、降圧装置４０を介して主電源系統１０及びバックアップ電源系統２０と接続している。降圧装置４０は、高圧電源系統３０を流れる電力を降圧する。降圧装置４０は、例えばＤＣＤＣコンバータである。

車両電源システム１が搭載される車両Ｖには、後述する回転電機ＭＧを備える駆動ユニット３２１と、駆動ユニット３２１を駆動する電力を供給する高圧電源３１が搭載されている。そして、車両Ｖは、高圧電源３１の電力によって駆動する回転電機ＭＧの動力によって駆動可能な車両である。なお、車両Ｖは、内燃機関が搭載されていてもよい。内燃機関は、車両Ｖを駆動する動力源として機能してもよいし、不図示の発電機を駆動する動力源として機能してもよい。すなわち、車両Ｖは、内燃機関を備えていない電動車両であってもよいし、内燃機関と車両駆動用の回転電機ＭＧとを備えるハイブリッド車両であってもよい。車両Ｖは、例えば、自律運転が可能な車両である。

＜主電源系統＞
主電源系統１０は、メイン低圧電源１１と、通常負荷１２と、を有する。

メイン低圧電源１１は、例えば鉛バッテリ等の二次電池である。メイン低圧電源１１は、電圧が例えば１２［Ｖ］の電力を出力する。

メイン低圧電源１１は、接続線Ｌ１１に設けられている。接続線Ｌ１１は、一端部が接続線Ｌ１０に形成された接点Ｃ１１に接続され、他端部が車両電源システム１の基準電位を有するグランドラインに接続されている。メイン低圧電源１１は、正極側が接続線Ｌ１１の接点Ｃ１１側に接続しており、負極側が接続線Ｌ１１のグランドライン側に接続される。

通常負荷１２は、車両Ｖの走行操作、停止操作、又は、運転制御に関する機能を担う負荷を含む。通常負荷１２は、車両Ｖの運転制御を実行可能なＥＣＵ５０（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）を含む。さらに、通常負荷１２は、例えば自動ブレーキ装置等、車両Ｖの制動に用いられる補機負荷、例えば自動ステアリング装置等、車両Ｖの操舵に用いられる補機負荷、例えばＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）等、車両Ｖの外界情報の取得に用いられる補機負荷、ワイパー装置、パワーウインドウ装置、計器類のうち、少なくとも１つを含んでいてもよい。

通常負荷１２は、接続線Ｌ１０の一端部に接続される。

＜バックアップ電源系統＞
バックアップ電源系統２０は、バックアップ電源ユニット２１と、緊急時重要負荷２２と、を有する。

バックアップ電源ユニット２１は、バックアップ低圧電源２３と、切替装置２４と、切替装置２４を制御するバックアップ電源制御装置２５と、を備える。

バックアップ電源ユニット２１は、第１外部接続端子Ｔ２１１、第２外部接続端子Ｔ２１２、及びグランド端子Ｔ２１３を備える。第１外部接続端子Ｔ２１１には、接続線Ｌ１０の他端部が接続される。グランド端子Ｔ２１３は、グランドラインに接続される。

緊急時重要負荷２２は、車両Ｖの走行操作、停止操作、又は、運転制御に関する機能を担う負荷を含む。緊急時重要負荷２２は、駆動源の駆動力が喪失した場合でも車両Ｖを安全に道路の路肩に移動して停止するための必要最低限の走行操作、停止操作、運転制御であるミニマル・リスク・マヌーバー（ＭＲＭ：Ｍｉｎｉｍａｌ Ｒｉｓｋ Ｍａｎｅｕｖｅｒ）の実行に関する機能を担う負荷である。緊急時重要負荷２２は、車両Ｖの運転制御を実行可能な前述のＥＣＵ５０を含む。緊急時重要負荷２２は、さらに、例えば自動ブレーキ装置等、車両Ｖの制動に用いられる補機負荷、例えば自動ステアリング装置等、車両Ｖの操舵に用いられる補機負荷、例えばＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）等、車両Ｖの外界情報の取得に用いられる補機負荷、のうち、少なくとも１つを含んでいてもよい。

緊急時重要負荷２２は、主電源系統１０の通常負荷１２と重複していてもよい。すなわち、主電源系統１０の通常負荷１２の一部が緊急時重要負荷２２にもなっていてもよい。このようにすることで、緊急時重要負荷２２を冗長化することができる。換言すると、主電源系統１０の通常負荷１２と重複する緊急時重要負荷２２は、主電源系統１０によっても動作可能であり、バックアップ電源系統２０によっても動作可能となる。これにより、主電源系統１０の通常負荷１２と重複する緊急時重要負荷２２は、主電源系統１０の異常が発生しても動作可能であり、バックアップ電源系統２０に異常が発生しても動作可能に構成される。

緊急時重要負荷２２は、接続線Ｌ２１によって、バックアップ電源ユニット２１の第２外部接続端子Ｔ２１２に接続される。

切替装置２４は、第１端子Ｔ２４１、第２端子Ｔ２４２、及び第３端子Ｔ２４３を備える。第１端子Ｔ２４１は、接続線Ｌ２１１によって、バックアップ電源ユニット２１の第１外部接続端子Ｔ２１１に接続されている。第２端子Ｔ２４２は、接続線Ｌ２１２によって、バックアップ電源ユニット２１の第２外部接続端子Ｔ２１２に接続されている。

切替装置２４は、第１端子Ｔ２４１と第２端子Ｔ２４２とを接する接続線Ｌ２４１を備える。接続線Ｌ２４１には、第１スイッチＳＷ１が設けられている。本実施形態では、第１スイッチＳＷ１は、ノーマリーオープン型（Ｎ．Ｏ．型）の接点を有するスイッチである。ノーマリーオープン型の接点とは、第１スイッチＳＷ１に操作信号が加わっていない場合に、第１スイッチＳＷ１はオフ状態に維持され、接続線Ｌ２４１を遮断状態に維持する接点である。具体的には、操作力が電磁力である電磁スイッチ（例えば、電磁接触器、電磁開閉器）の場合には、操作電流による電磁力が発生していない場合に、第１スイッチＳＷ１はオフ状態に維持され、接続線Ｌ２４１を遮断状態に維持する。第１スイッチＳＷ１は、例えば、半導体スイッチである。

切替装置２４は、接続線Ｌ２４１と第３端子Ｔ２４３とを接続する接続線Ｌ２４２を備える。接続線Ｌ２４２は、接続線Ｌ２４１の第１スイッチＳＷ１と第２端子Ｔ２４２との間に形成された接点Ｃ２４１で一端部が接続線Ｌ２４１に接続し、他端部が第３端子Ｔ２４３に接続する。接続線Ｌ２４２には、第２スイッチＳＷ２が設けられている。本実施形態では、第２スイッチＳＷ２は、ＤＣＤＣコンバータである。第２スイッチＳＷ２は、オン状態のときに接続線Ｌ２４２を接続状態に維持し、オフ状態のときに接続線Ｌ２４２を遮断状態に維持する。さらに、第２スイッチＳＷ２は、ＤＣＤＣコンバータであるので、オン状態のとき、接続線Ｌ２４２を流れる電力の電圧を昇降圧可能となっている。このようにして、第２スイッチＳＷ２は、接続線Ｌ２４２を接続状態と遮断状態とに切替可能であるとともに、接続線Ｌ２４２が接続状態のときに接続線Ｌ２４２を流れる電力の電圧を昇降圧可能となっている。

切替装置２４は、接続線Ｌ２４１と並列に接続する接続線Ｌ２４３を備える。接続線Ｌ２４３は、一端部が接続線Ｌ２４１の第１端子Ｔ２４１と第１スイッチＳＷ１との間に形成された接点Ｃ２４２に接続し、他端部が接続線Ｌ２４１の接点Ｃ２４１と第２端子Ｔ２４２との間に形成された接点Ｃ２４３に接続する。接続線Ｌ２４３には、第３スイッチＳＷ３が設けられている。本実施形態では、第３スイッチＳＷ３は、ノーマリークローズ型（Ｎ．Ｃ．型）の接点を有するスイッチである。ノーマリークローズ型の接点とは、第３スイッチＳＷ３に操作信号が加わっていない場合に、第３スイッチＳＷ３はオン状態に維持され、接続線Ｌ２４３を接続状態に維持する接点である。具体的には、操作力が電磁力である電磁スイッチ（例えば、電磁接触器、電磁開閉器）の場合には、操作電流による電磁力が発生していない場合に、第３スイッチＳＷ３はオン状態に維持され、接続線Ｌ２４３を接続状態に維持する。第３スイッチＳＷ３は、例えば、半導体スイッチである。

このように、バックアップ電源系統２０には、ノーマリーオープン型の接点を有する第１スイッチＳＷ１と、ノーマリークローズ型の接点を有する第３スイッチＳＷ３とが、並列に設けられている。

第１スイッチＳＷ１及び第３スイッチＳＷ３の少なくとも一方がオン状態である場合、バックアップ電源系統２０は主電源系統１０と接続し、バックアップ低圧電源２３の電力を主電源系統１０に供給可能であり、且つ、主電源系統１０から緊急時重要負荷２２に電力を供給可能である。一方、第１スイッチＳＷ１及び第３スイッチＳＷ３の双方がオフ状態である場合、バックアップ電源系統２０は、主電源系統１０との接続が遮断される。

したがって、バックアップ電源制御装置２５に電力が供給されていない状態でも、主電源系統１０から緊急時重要負荷２２に電力を供給することができる。

本実施形態では、第１スイッチＳＷ１と第３スイッチＳＷ３とは、スイッチモジュール２４１としてモジュール化されている。

切替装置２４は、接続線Ｌ２４１とグランドラインとを接続する接続線Ｌ２４４を備える。接続線Ｌ２４４は、一端部が接続線Ｌ２４１の第１スイッチＳＷ１と接点Ｃ２４１との間に形成された接点Ｃ２４４に接続し、他端部がグランドラインに接続する。接続線Ｌ２４４には、キャパシタＣＰが設けられている。

バックアップ低圧電源２３は、例えばリチウムイオンバッテリ等の二次電池である。バックアップ低圧電源２３は、電圧が例えば１２［Ｖ］の電力を出力する。

バックアップ低圧電源２３は、接続線Ｌ２１３に設けられている。接続線Ｌ２１３は、一端部が切替装置２４の第３端子Ｔ２４３に接続され、他端部がグランドラインに接続されている。バックアップ低圧電源２３は、正極側が切替装置２４の第３端子Ｔ２４３側、負極側がグランドライン側となるように接続線Ｌ２１３に設けられている。

したがって、第２スイッチＳＷ２がオン状態のとき、バックアップ低圧電源２３は、接続線Ｌ２１３から切替装置２４の接続線Ｌ２４２を通ってバックアップ電源系統２０に電力を供給する。その際、バックアップ低圧電源２３から出力される電力は、第２スイッチＳＷ２で所望の電圧に昇降圧されて、バックアップ電源系統２０に供給される。一方、第２スイッチＳＷ２がオフ状態のとき、切替装置２４の接続線Ｌ２４２が遮断状態となるので、バックアップ低圧電源２３からバックアップ電源系統２０に電力は供給されない。

バックアップ電源制御装置２５は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサを備える。バックアップ電源制御装置２５は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）をさらに備え、ＲＯＭに記憶されたソフトウエアによって第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２、及び第３スイッチＳＷ３を制御する。具体的には、バックアップ電源制御装置２５は、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２、及び第３スイッチＳＷ３のオン状態とオフ状態とを切り替える。バックアップ電源制御装置２５は、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２、及び第３スイッチＳＷ３と信号線で接続されている。バックアップ電源制御装置２５は、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２、及び第３スイッチＳＷ３に信号線を介して操作信号を伝える。操作信号には、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２、及び第３スイッチＳＷ３をオン状態及びオフ状態に操作する信号が含まれる。

バックアップ電源制御装置２５は、例えばバックアップ低圧電源２３に蓄電された電力によって動作する。

＜高圧電源系統＞
高圧電源系統３０は、高圧電源３１と、高圧負荷３２と、を有する。

高圧電源３１は、例えばリチウムイオンバッテリ等の二次電池である。高圧電源３１は、メイン低圧電源１１及びバックアップ低圧電源２３よりも高い電圧の電力を出力する。高圧電源３１は、電圧が例えば２００［Ｖ］の電力を出力する。

高圧電源３１は、接続線Ｌ３１に接続している。接続線Ｌ３１は、一端部がグランドラインに接続しており、高圧電源３１は、負極側が接続線Ｌ３１のグランドライン側に接続される。

高圧負荷３２は、通常負荷１２及び緊急時重要負荷２２よりも高い電圧で動作する。本実施形態では、高圧負荷３２は、車両Ｖを駆動する駆動ユニット３２１と、車両Ｖの車室内の温度を調節する空調装置３２２と、を含む。

駆動ユニット３２１は、車両Ｖを駆動する動力を発生させる回転電機ＭＧと、回転電機ＭＧを制御するパワー制御ユニットＰＣＵと、を備える。パワー制御ユニットＰＣＵは、ＤＣＤＣコンバータ、インバータ等を備える。

駆動ユニット３２１は、接続線Ｌ３１の他端部に接続されている。高圧電源３１は、駆動ユニット３２１に電力を供給可能である。駆動ユニット３２１は、高圧電源３１から供給された直流の電力を、パワー制御ユニットＰＣＵで三相交流の電力に変換して、回転電機ＭＧに供給する。これにより、回転電機ＭＧは、高圧電源３１の電力によって車両Ｖを駆動する動力を発生させる。また、駆動ユニット３２１は、車両Ｖの制動時に回転電機ＭＧで三相交流の電力を発電し、パワー制御ユニットＰＣＵで三相交流の電力を直流の電力に変換して、高圧電源３１に充電可能であってもよい。

空調装置３２２は、接続線Ｌ３１の高圧電源３１と駆動ユニット３２１との間に形成された接点Ｃ３１で接続線Ｌ３１に接続する接続線Ｌ３２に接続されている。空調装置３２２は、高圧電源３１の電力によって動作する。

＜降圧装置＞
降圧装置４０は、接続線Ｌ４０に設けられている。接続線Ｌ４０は、一端部が接続線Ｌ３１の高圧電源３１と接点Ｃ３１との間に形成された接点Ｃ３２に接続し、他端部が、接続線Ｌ１０の接点Ｃ１１と、接続線Ｌ１０の他端部（すなわち、バックアップ電源系統２０のバックアップ電源ユニット２１の第１外部接続端子Ｔ２１１）との間に形成された接点Ｃ１２に接続している。

このようにして、高圧電源系統３０は、降圧装置４０を介して、主電源系統１０及びバックアップ電源系統２０と接続している。

降圧装置４０は、高圧電源系統３０を流れる電力を降圧する。降圧装置４０は、例えば、ＤＣＤＣコンバータである。したがって、高圧電源系統３０を流れる電力は、降圧装置４０で電圧が降圧されて、主電源系統１０及びバックアップ電源系統２０に供給可能となっている。

さらに、降圧装置４０は、接続状態と遮断状態とに切替可能となっている。降圧装置４０が接続状態のとき、高圧電源系統３０と、主電源系統１０及びバックアップ電源系統２０とは、接続線Ｌ４０及び降圧装置４０を介して接続する。降圧装置４０が遮断状態のとき、高圧電源系統３０と、主電源系統１０及びバックアップ電源系統２０とは、遮断される。

したがって、車両電源システム１は、主電源系統１０のメイン低圧電源１１及びバックアップ電源系統２０のバックアップ低圧電源２３の蓄電残量が枯渇した場合でも、主電源系統１０の通常負荷１２及びバックアップ電源系統２０の緊急時重要負荷２２に、高圧電源系統３０から降圧装置４０を介して電力を供給できる。これにより、車両電源システム１は、主電源系統１０のメイン低圧電源１１及びバックアップ電源系統２０のバックアップ低圧電源２３の蓄電残量が枯渇した場合でも、主電源系統１０の通常負荷１２及びバックアップ電源系統２０の緊急時重要負荷２２を動作させることができる。

また、車両電源システム１は、高圧電源系統３０の高圧電源３１の電力を、降圧装置４０を介して主電源系統１０のメイン低圧電源１１に充電可能となっている。これにより、主電源系統１０のメイン低圧電源１１の蓄電残量が枯渇することを防止できる。

また、車両電源システム１は、高圧電源系統３０の高圧電源３１の電力を、降圧装置４０を介してバックアップ電源系統２０のバックアップ低圧電源２３に充電可能となっている。具体的には、バックアップ電源制御装置２５によって、第１スイッチＳＷ１及び第３スイッチＳＷ３の少なくとも一方と、第２スイッチＳＷ２とがオン状態にとなるように制御されることで、高圧電源系統３０の高圧電源３１の電力を、降圧装置４０を介してバックアップ電源系統２０のバックアップ低圧電源２３に充電可能となる。これにより、バックアップ電源系統２０のバックアップ低圧電源２３の蓄電残量が枯渇することを防止できる。

［車両電源システムの動作］
次に、車両電源システム１の動作について、図２から図７を参照しながら説明する。

＜車両電源システムがオフ状態からオン状態に遷移したときの車両電源システムの動作＞
まず、車両電源システム１がオフ状態からオン状態に遷移したときの車両電源システム１の動作について、図２から図６を参照しながら説明する。

車両電源システム１のオン状態とは、車両電源システム１がオン操作され、車両Ｖの駆動源が起動しており、且つ、走行に必要な補機類に車両Ｖの駆動に必要な電力が供給されている状態をいい、車両Ｖが走行中の状態、又は、車両Ｖが即時に走行可能な状態をいう。本実施形態では、車両電源システム１のオン状態とは、駆動ユニット３２１が起動しており、且つ、通常負荷１２及び緊急時重要負荷２２が起動している状態をいう。車両電源システム１のオン操作は、例えば、車両Ｖに設けられた不図示のパワースイッチが車両Ｖの操作者によってオン操作されることをいう。なお、車両Ｖが内燃機関を備える場合には、車両電源システム１のオン状態とは、内燃機関が起動しており、且つ、通常負荷１２及び緊急時重要負荷２２が起動している状態であってもよい。また、車両Ｖが内燃機関を備える場合には、車両電源システム１のオン操作は、例えば車両Ｖに設けられたイグニッション電源スイッチが車両Ｖの操作者によってオン操作されることであってもよい。

一方、車両電源システム１のオフ状態とは、車両電源システム１がオフ操作され、車両Ｖの駆動源が起動しておらず、且つ、走行に必要な補機類に車両Ｖの駆動に必要な電力が供給されていない状態をいう。本実施形態では、車両電源システム１のオフ状態とは、駆動ユニット３２１を含む高圧負荷３２は起動しておらず、且つ、通常負荷１２及び緊急時重要負荷２２は起動しておらず、通常負荷１２及び緊急時重要負荷２２には待機電力が供給されている状態をいう。車両電源システム１のオフ操作は、例えば、車両Ｖに設けられた不図示のパワースイッチが車両Ｖの操作者によってオフ操作されることをいう。なお、車両Ｖが内燃機関を備える場合には、車両電源システム１のオフ状態とは、内燃機関が起動しておらず、且つ、通常負荷１２及び緊急時重要負荷２２は起動しておらず、通常負荷１２及び緊急時重要負荷２２には待機電力が供給されている状態であってもよい。また、車両Ｖが内燃機関を備える場合には、車両電源システム１のオフ操作は、例えば車両Ｖに設けられたイグニッション電源スイッチが車両Ｖの操作者によってオフ操作されることであってもよい。

以下に説明する車両電源システム１の動作は、車両Ｖに搭載されたＥＣＵ５０及びバックアップ電源制御装置２５に予め記憶されたプログラムを実行することにより実現される。

図２に示すように、まず、ステップＳ１１０において、車両電源システム１がオフ操作されたか否かを判定する。車両電源システム１がオフ操作されるまでは待機状態となり（ステップＳ１１０：ＮＯのループ）、車両電源システム１がオフ操作されると（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１２０へと進む。

ステップＳ１２０では、車両電源システム１がオフ操作されてからの経過時間ｔのカウントを開始する。そして、ステップＳ１３０へと進む。

ステップＳ１３０では、車両電源システム１がオフ操作されたときのバックアップ低圧電源２３の温度Ｔ０を取得する。そして、ステップＳ１４０へと進む。

ステップＳ１４０では、車両電源システム１がオフ操作されてからのバックアップ低圧電源２３の放電量Ｑの測定を開始する。そして、ステップＳ２１０（図３参照）へと進む。

図３に示すように、ステップＳ２１０では、車両電源システム１がオン操作されたか否かを判定する。車両電源システム１がオン操作されるまでは待機状態となり（ステップＳ２１０：ＮＯのループ）、車両電源システム１がオン操作されると（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、ステップＳ２２０へと進む。

ステップＳ２２０では、車両電源システム１が前回オフ状態からオン状態に遷移したときに、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号が、バックアップ電源制御装置２５から出力されているか否かを判定する。車両電源システム１が前回オフ状態からオン状態に遷移したときに、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号が、バックアップ電源制御装置２５から出力されている場合（ステップＳ２２０：ＹＥＳ）は、ステップＳ２３０へと進み、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号が、バックアップ電源制御装置２５から出力されていない場合（ステップＳ２２０：ＮＯ）は、ステップＳ３００へと進み、バックアップ電源制御装置２５において後述するバックアップ低圧電源状態推定処理を実行する。

ステップＳ２３０では、ステップＳ１２０でカウントを開始した、車両電源システム１がオフ操作されてからの経過時間ｔが、所定時間ｔｓｅｔ以内であるか否かを判定する。経過時間ｔが所定時間ｔｓｅｔ以内である場合（ステップＳ２３０：ＹＥＳ）は、ステップＳ２４０へと進む。経過時間ｔが所定時間ｔｓｅｔ以内でない場合（ステップＳ２３０：ＮＯ）は、ステップＳ３００へと進み、バックアップ電源制御装置２５において後述するバックアップ低圧電源状態推定処理を実行する。

ステップＳ２４０では、バックアップ低圧電源２３の温度Ｔを取得して、取得したバックアップ低圧電源２３の温度Ｔと、ステップＳ１３０で取得した、車両電源システム１がオフ操作されたときのバックアップ低圧電源２３の温度Ｔ０とから、温度差ΔＴ＝｜Ｔ－Ｔ０｜を算出する。そして、ステップＳ２５０へと進む。

ステップＳ２５０では、ステップＳ２４０で取得した温度差ΔＴ（＝｜Ｔ－Ｔ０｜）が所定値Ｔｓｅｔ以下であるか否かを判定する。温度差ΔＴが所定値Ｔｓｅｔ以下である場合（ステップＳ２５０：ＹＥＳ）は、ステップＳ２６０へと進む。温度差ΔＴが所定値Ｔｓｅｔ以下でない場合（ステップＳ２５０：ＮＯ）は、ステップＳ３００へと進み、後述するバックアップ低圧電源状態推定処理を実行する。

ステップＳ２６０では、ステップＳ１４０で測定を開始した、車両電源システム１がオフ操作されてからのバックアップ低圧電源２３の放電量Ｑが、所定値Ｑｓｅｔ以下であるか否かを判定する。放電量Ｑが所定値Ｑｓｅｔ以下である場合（ステップＳ２６０：ＹＥＳ）は、ステップＳ４２１へと進む（図４参照）。放電量Ｑが所定値Ｑｓｅｔ以下でない場合（ステップＳ２６０：ＮＯ）は、ステップＳ３００へと進み、バックアップ電源制御装置２５において後述するバックアップ低圧電源状態推定処理を実行する。

図４に示すように、ステップＳ４２１では、バックアップ電源制御装置２５は、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を出力する。そして、ステップＳ４３１へと進み、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号をバックアップ電源制御装置２５が出力したことを示す情報を、不図示の記憶媒体に保存して、車両電源システム１がオフ状態からオン状態に遷移したときの車両電源システム１の一連の動作を終了する。不図示の記憶媒体は、ＥＣＵ５０に設けられていてもよいし、バックアップ電源制御装置２５に設けられていてもよいし、ＥＣＵ５０及びバックアップ電源制御装置２５とは別に設けられていてもよい。

続いて、ステップＳ３００で実行されるバックアップ低圧電源状態推定処理について説明する。バックアップ電源制御装置２５は、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であるか否かを推定する、バックアップ低圧電源状態推定処理を実行可能である。

そして、前述したように、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号がバックアップ電源制御装置２５から出力されていない場合（ステップＳ２２０：ＮＯ）、車両電源システム１がオフ操作されてからの経過時間ｔが所定時間ｔｓｅｔ以内でない場合（ステップＳ２３０：ＮＯ）、ステップＳ２４０で取得した温度差ΔＴ＝｜Ｔ－Ｔ０｜が所定値Ｔｓｅｔ以下でない場合（ステップＳ２５０：ＮＯ）、及び、ステップＳ１４０で測定を開始した、車両電源システム１がオフ操作されてからのバックアップ低圧電源２３の放電量Ｑが所定値Ｑｓｅｔ以下でない場合（ステップＳ２６０：ＮＯ）は、ステップＳ３００へと進み、バックアップ電源制御装置２５においてバックアップ低圧電源状態推定処理を実行する（図３参照）。

図５に示すように、バックアップ低圧電源状態推定処理は、まず、ステップＳ３０１へと進み、バックアップ低圧電源２３の残容量Ｒ０を取得して、ステップＳ３０２へと進む。

ステップＳ３０２では、ステップＳ３０１で取得したバックアップ低圧電源２３の残容量Ｒ０が所定値Ｒｓｅｔ以上であるか否かを判定する。ステップＳ３０１で取得したバックアップ低圧電源２３の残容量Ｒ０が所定値Ｒｓｅｔ以上である場合（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）は、ステップＳ３０３へと進む。ステップＳ３０１で取得したバックアップ低圧電源２３の残容量Ｒ０が所定値Ｒｓｅｔ以上でない場合（ステップＳ３０２：ＮＯ）は、ステップＳ３２２へと進み、バックアップ低圧電源状態推定処理の推定結果をバックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態でないとして、バックアップ低圧電源状態推定処理を終了する。

ステップＳ３０３では、バックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２へ電力供給を開始するとともに、バックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２への電力供給時間ｔ１のカウントを開始する。さらに、ステップＳ３０３では、バックアップ低圧電源２３の内部抵抗値の測定を開始する。そして、ステップＳ３０４へと進む。

ステップＳ３０４では、ステップＳ３０３におけるバックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２への電力供給開始から所定時間ｔ１ｓｅｔが経過したか否か、すなわち、ステップＳ３０３でカウントを開始したバックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２への電力供給時間ｔ１以上であるか否かを判定する。所定時間ｔ１ｓｅｔは、例えば、主電源系統１０に異常が発生しているか否かを判定するのに必要な時間と、主電源系統１０に異常が発生している場合にドライバ交代要求を実行する時間と、車両Ｖを安全に道路の路肩に移動して停止するための必要最低限の走行操作、停止操作、運転制御であるミニマル・リスク・マヌーバー（ＭＲＭ：Ｍｉｎｉｍａｌ Ｒｉｓｋ Ｍａｎｅｕｖｅｒ）を実行するのに必要な時間の合計時間に基づいて設定される。所定時間は、例えば、約２０～６０［秒］に設定される。バックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２への電力供給時間ｔ１以上でない場合（ステップＳ３０４：ＮＯのループ）は、バックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２への電力供給時間ｔ１以上となるまで待機状態となり、バックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２への電力供給時間ｔ１以上になると（ステップＳ３０４：ＹＥＳ）、ステップＳ３０５へと進む。

ステップＳ３０５では、ステップＳ３０３で開始した、バックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２へ電力供給を終了する。そして、ステップＳ３０６へと進む。

ステップＳ３０６では、ステップＳ３０３からステップＳ３０５までの間、すなわち、ステップＳ３０３におけるバックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２への電力供給開始から所定時間ｔ１ｓｅｔの間、バックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２へ所定電圧の電力が供給されたか否かを判定する。バックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２へ所定電圧の電力が供給された場合（ステップＳ３０６：ＹＥＳ）は、ステップＳ３０７へと進む。バックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２へ所定電圧の電力が供給されなかった場合（ステップＳ３０６：ＮＯ）は、ステップＳ３２２へと進み、バックアップ低圧電源状態推定処理の推定結果をバックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態でないとして、バックアップ低圧電源状態推定処理を終了する。このように、本実施形態では、主電源系統１０に異常が発生しているか否かを判定するのに必要な時間と、主電源系統１０に異常が発生している場合にドライバ交代要求を実行する時間と、ミニマル・リスク・マヌーバー（ＭＲＭ：Ｍｉｎｉｍａｌ Ｒｉｓｋ Ｍａｎｅｕｖｅｒ）を実行するのに必要な時間の合計時間に基づいて設定された所定時間ｔ１ｓｅｔの間、バックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２へ実際に電力を供給して、バックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２へ所定電圧の電力が供給されたか否かを判定する。これにより、主電源系統１０に異常が発生した場合に、主電源系統１０に異常が発生しているか否かを判定して、主電源系統１０に異常が発生している場合にドライバ交代要求を実行し、ミニマル・リスク・マヌーバー（ＭＲＭ：Ｍｉｎｉｍａｌ Ｒｉｓｋ Ｍａｎｅｕｖｅｒ）を完了するまでの間、継続してバックアップ低圧電源２３が所定電圧の電力を緊急時重要負荷２２へ供給可能か否かをより正確に判定することができる。

ステップＳ３０７では、バックアップ低圧電源２３の充電を開始する。バックアップ低圧電源２３に充電される電力は、高圧電源３１及びメイン低圧電源１１の少なくとも一方から供給される。そして、ステップＳ３０８へと進む。

ステップＳ３０８では、バックアップ低圧電源２３の残容量Ｒが、ステップＳ３０１で取得したバックアップ低圧電源２３の残容量Ｒ０以上であるか否かを判定する。バックアップ低圧電源２３の残容量Ｒが、ステップＳ３０１で取得したバックアップ低圧電源２３の残容量Ｒ０以上でない場合（ステップＳ３０８：ＮＯのループ）は、バックアップ低圧電源２３の残容量Ｒが、ステップＳ３０１で取得したバックアップ低圧電源２３の残容量Ｒ０以上となるまで待機状態となり、バックアップ低圧電源２３の残容量Ｒが、ステップＳ３０１で取得したバックアップ低圧電源２３の残容量Ｒ０以上になると（ステップＳ３０８：ＹＥＳ）、ステップＳ３０９へと進み、バックアップ低圧電源２３の充電を終了し、また、ステップＳ３０３で開始したバックアップ低圧電源２３の内部抵抗値の測定を終了する。これにより、ステップＳ３０３からステップＳ３０５までの間、すなわち、ステップＳ３０３におけるバックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２への電力供給開始から所定時間ｔ１ｓｅｔの間にバックアップ低圧電源２３が消費した分の電力をバックアップ低圧電源２３に充電し、バックアップ低圧電源２３の残容量Ｒを、ステップＳ３００のバックアップ低圧電源状態推定処理を開始した時点のバックアップ低圧電源２３の残容量Ｒ０以上に戻すことができる。そして、ステップＳ３０９の後、ステップＳ３１０へと進む。

ステップＳ３１０では、ステップＳ３０３のバックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２への電力供給開始から、ステップＳ３０５のバックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２への電力供給終了、及び、ステップＳ３０７のバックアップ低圧電源２３の充電開始を経て、ステップＳ３０９のバックアップ低圧電源２３の充電終了までの間に測定したバックアップ低圧電源２３の内部抵抗値に基づいて、バックアップ低圧電源２３の内部インピーダンスを算出する。そして、ステップＳ３１１へと進む。

ステップＳ３１１では、ステップＳ３１０で算出したバックアップ低圧電源２３の内部インピーダンスに基づいて、ステップＳ３０３からステップＳ３０５までの間、すなわち、ステップＳ３０３におけるバックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２への電力供給開始から所定時間ｔ１ｓｅｔの間、バックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２に供給された電力が、緊急時重要負荷２２を動作するために要求される電流値を満たしているか否かを判定する。例えば、バックアップ低圧電源２３の内部インピーダンスが大きいと、バックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２へ所定電圧の電力が供給されていても、バックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２へ供給される電流は小さくなり、緊急時重要負荷２２が動作するのに必要な電流が供給されない場合がある。ステップＳ３１１において、ステップＳ３１０で算出したバックアップ低圧電源２３の内部インピーダンスに基づいて、ステップＳ３０３からステップＳ３０５までの間、すなわち、ステップＳ３０３におけるバックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２への電力供給開始から所定時間ｔ１ｓｅｔの間、バックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２へ供給された電力が、緊急時重要負荷２２を動作するために要求される電流値を満たしているか否かを判定することによって、主電源系統１０に異常が発生した場合に、バックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２へ供給される電力によって緊急時重要負荷２２が動作可能か否かをより正確に判定することができる。

ステップＳ３１１において、ステップＳ３１０で算出したバックアップ低圧電源２３の内部インピーダンスに基づいて、ステップＳ３０３からステップＳ３０５までの間、すなわち、ステップＳ３０３におけるバックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２への電力供給開始から所定時間ｔ１ｓｅｔの間、バックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２へ必要な電流が供給されたと判定された場合（ステップＳ３１１：ＹＥＳ）、ステップＳ３２１へと進み、バックアップ低圧電源状態推定処理の推定結果をバックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であるとして、バックアップ低圧電源状態推定処理を終了する。

一方、ステップＳ３１１において、ステップＳ３１０で算出したバックアップ低圧電源２３の内部インピーダンスに基づいて、ステップＳ３０３からステップＳ３０５までの間、すなわち、ステップＳ３０３におけるバックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２への電力供給開始から所定時間ｔ１ｓｅｔの間、バックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２へ必要な電流が供給されなかったと判定された場合（ステップＳ３１１：ＮＯ）、ステップＳ３２２へと進み、バックアップ低圧電源状態推定処理の推定結果をバックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態でないとして、バックアップ低圧電源状態推定処理を終了する。

図４に戻って、ステップＳ３００のバックアップ低圧電源状態推定処理（図３参照）が終了すると、ステップＳ４１０へと進み、ステップＳ３００のバックアップ低圧電源状態推定処理の推定結果が、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であるという推定結果であるか否かを判定する。ステップＳ３００のバックアップ低圧電源状態推定処理の推定結果が、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であるという推定結果である場合（ステップＳ４１０：ＹＥＳ）は、ステップＳ４２１へと進む。ステップＳ３００のバックアップ低圧電源状態推定処理の推定結果が、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態でないという推定結果である場合（ステップＳ４１０：ＮＯ）は、ステップＳ４２２へと進む。

ステップＳ４２１では、前述したように、バックアップ電源制御装置２５は、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を出力する。そして、ステップＳ４３１へと進み、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号をバックアップ電源制御装置２５が出力したことを示す情報を、不図示の記憶媒体に保存して、車両電源システム１がオフ状態からオン状態に遷移したときの車両電源システム１の一連の動作を終了する。

一方、ステップＳ４２２では、バックアップ電源制御装置２５は、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態でないことを示す信号を出力する。そして、ステップＳ４３２へと進み、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態でないことを示す信号をバックアップ電源制御装置２５が出力したことを示す情報を、不図示の記憶媒体に保存して、車両電源システム１がオフ状態からオン状態に遷移したときの車両電源システム１の一連の動作を終了する。

なお、車両電源システム１がオフ状態からオン状態に遷移したときの車両電源システム１の一連の動作において、ステップＳ３００のバックアップ低圧電源状態推定処理、及び、ステップＳ４１０からステップＳ４３１又はステップＳ４３２は、バックアップ電源制御装置２５で実行される。車両電源システム１がオフ状態からオン状態に遷移したときの車両電源システム１の一連の動作において、ステップＳ１１０からステップＳ１４０、及び、ステップＳ２１０からステップＳ２６０は、ＥＣＵ５０で実行されてもよいし、バックアップ電源制御装置２５で実行されてもよい。

車両電源システム１がオフ状態からオン状態に遷移したときの車両電源システム１の一連の動作によってバックアップ電源制御装置２５から出力された、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号、及び、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態でないことを示す信号は、ＥＣＵ５０に入力される。そして、ＥＣＵ５０は、バックアップ電源制御装置２５が出力した、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号、又は、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態でないことを示す信号に基づいて、車両Ｖの運転制御を行う。例えば、ＥＣＵ５０は、バックアップ電源制御装置２５が出力した、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号、又は、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態でないことを示す信号に基づいて、車両Ｖが自律運転を許可するか否かを判定する。

しかしながら、車両電源システム１がオフ状態からオン状態に遷移したときの車両電源システム１の一連の動作において、ステップＳ３００のバックアップ低圧電源状態推定処理は、ステップＳ３１０でバックアップ低圧電源２３の内部インピーダンスを所望の精度で算出するために、バックアップ低圧電源２３の内部抵抗値を所定時間（例えば、５［分］から１０［分］程度）測定する必要がある。さらに、ステップＳ３００のバックアップ低圧電源状態推定処理は、ステップＳ３０３からステップＳ３０５までの間にバックアップ低圧電源２３から緊急時重要負荷２２へ電力供給を行う所定時間ｔ１ｓｅｔと、Ｓ３０３からステップＳ３０５までの所定時間ｔ１ｓｅｔの間にバックアップ低圧電源２３が消費した分の電力をバックアップ低圧電源２３に充電して、バックアップ低圧電源２３の残容量ＲがＳ３００のバックアップ低圧電源状態推定処理を開始した時点のバックアップ低圧電源２３の残容量Ｒ０以上に戻るまでの時間と、を要する。そのため、ステップＳ３００のバックアップ低圧電源状態推定処理は、処理開始から処理終了までに要する時間が長い。ステップＳ３００のバックアップ低圧電源状態推定処理は、処理開始から処理終了までに５［分］から１０［分］程度、若しくはそれ以上の時間を要する場合がある。

したがって、ステップＳ３００のバックアップ低圧電源状態推定処理を実行する場合、車両電源システム１がオン操作されてから、ステップＳ３００のバックアップ低圧電源状態推定処理が完了するまでの間、例えば、車両電源システム１がオン操作されてから５［分］から１０［分］程度、若しくはそれ以上の間、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であるか否かを示す信号はバックアップ電源制御装置２５から出力されない。そのため、例えば車両Ｖが自律運転可能な車両である場合、車両電源システム１がオン操作されてからステップＳ３００のバックアップ低圧電源状態推定処理が完了するまでの間、ＥＣＵ５０において車両Ｖが自律運転可能であるか否かを判定できず、車両Ｖは自律運転を実行できない。よって、例えば、車両Ｖが高速道路を走行し、サービスエリア等で車両電源システム１をオフ操作して小休憩をした後に、車両電源システム１をオン操作して高速道路の走行を再開した場合、車両Ｖは、ステップＳ３００のバックアップ低圧電源状態推定処理を実行すると、高速道路の走行再開後、例えば５［分］から１０［分］程度の間、自律運転を実行できない。

本実施形態では、車両電源システム１がオフ状態からオン状態に遷移したときの車両電源システム１の一連の動作において、バックアップ電源制御装置２５は、車両Ｖの状態が所定条件を満たす場合には、ステップＳ３００のバックアップ低圧電源状態推定処理を実行せずに、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を出力し、車両Ｖの状態が所定条件を満たさない場合に、ステップＳ３００のバックアップ低圧電源状態推定処理を実行し、バックアップ低圧電源状態推定処理の推定結果に基づいて、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であるか否かを示す信号を出力する。

これにより、車両Ｖの状態が所定条件を満たす場合には、バックアップ電源制御装置２５は、ステップＳ３００のバックアップ低圧電源状態推定処理を実行せず、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を、車両電源システム１がオフ状態からオン状態に遷移してから短時間で出力できる。したがって、例えば車両Ｖが自律運転可能な車両である場合、車両Ｖの状態が所定条件を満たす場合には、車両電源システム１をオン操作してから短時間で車両Ｖの自律運転を実行可能となる。

そして、バックアップ電源制御装置２５がステップＳ３００のバックアップ低圧電源状態推定処理を実行しない場合に、車両Ｖの状態が満たす所定条件は、車両電源システム１が前回オフ状態からオン状態に遷移したときに、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号がバックアップ電源制御装置２５から出力されていること（図３のステップＳ２２０：ＹＥＳ）、及び、車両電源システム１がオフ操作されてからの経過時間ｔが、所定時間ｔｓｅｔ以内であること（図３のステップＳ２３０：ＹＥＳ）、を含む。

車両電源システム１が前回オフ状態からオン状態に遷移したときに、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であり、且つ、車両電源システム１がオフ操作されてから所定時間ｔｓｅｔ以内である場合、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態から緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能でない状態に変化する蓋然性は低い。したがって、車両電源システム１が前回オフ状態からオン状態に遷移したときに、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号がバックアップ電源制御装置２５から出力されており、且つ、車両電源システム１がオフ操作されてからの経過時間ｔが所定時間ｔｓｅｔ以内である場合は、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態である蓋然性が高い。

したがって、バックアップ電源制御装置２５は、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態である蓋然性が高い場合に、ステップＳ３００のバックアップ低圧電源状態推定処理を実行せず、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を、車両電源システム１がオフ状態からオン状態に遷移してから短時間で出力できる。これにより、バックアップ電源制御装置２５は、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態でないにもかかわらず、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を出力してしまうことを抑制しつつ、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を、車両電源システム１がオフ状態からオン状態に遷移してから短時間で出力できる。

また、バックアップ電源制御装置２５がステップＳ３００のバックアップ低圧電源状態推定処理を実行しない場合に、車両Ｖの状態が満たす所定条件は、バックアップ低圧電源２３の温度Ｔと、車両電源システム１が直近でオフ操作されたときのバックアップ低圧電源２３の温度Ｔ０との温度差ΔＴ（＝｜Ｔ－Ｔ０｜）が、所定値Ｔｓｅｔ以下であること（図３のステップＳ２５０：ＹＥＳ）、をさらに含む。

車両電源システム１が前回オフ状態からオン状態に遷移したときに、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号がバックアップ電源制御装置２５から出力されており、且つ、車両電源システム１がオフ操作されてからの経過時間ｔが所定時間ｔｓｅｔ以内であることに加えて、さらに、バックアップ低圧電源２３の温度Ｔと、車両電源システム１が直近でオフ操作されたときのバックアップ低圧電源２３の温度Ｔ０との温度差ΔＴ（＝｜Ｔ－Ｔ０｜）が小さい場合は、車両電源システム１がオフ操作されてからバックアップ低圧電源２３の状態が大きく変化していない蓋然性が高いので、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態である蓋然性がより高い。

したがって、バックアップ電源制御装置２５は、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態である蓋然性がより高い場合に、ステップＳ３００のバックアップ低圧電源状態推定処理を実行せず、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を、車両電源システム１がオフ状態からオン状態に遷移してから短時間で出力できる。これにより、バックアップ電源制御装置２５は、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態でないにもかかわらず、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を出力してしまうことをより抑制しつつ、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を、車両電源システム１がオフ状態からオン状態に遷移してから短時間で出力できる。

また、バックアップ電源制御装置２５がステップＳ３００のバックアップ低圧電源状態推定処理を実行しない場合に、車両Ｖの状態が満たす所定条件は、車両電源システム１がオフ操作されてからのバックアップ低圧電源２３の放電量Ｑが所定値Ｑｓｅｔ以下であること（ステップＳ２６０：ＹＥＳ）、をさらに含む。

車両電源システム１が前回オフ状態からオン状態に遷移したときに、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号がバックアップ電源制御装置２５から出力されており、且つ、車両電源システム１がオフ操作されてからの経過時間ｔが、所定時間ｔｓｅｔ以内であることに加えて、さらに、車両電源システム１がオフ操作されてからのバックアップ低圧電源２３の放電量Ｑが所定値Ｑｓｅｔ以下である場合は、バックアップ低圧電源２３の残容量が大きく変化しておらず、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態である蓋然性がより高い。

したがって、バックアップ電源制御装置２５は、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態である蓋然性がより高い場合に、ステップＳ３００のバックアップ低圧電源状態推定処理を実行せず、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を、車両電源システム１がオフ状態からオン状態に遷移してから短時間で出力できる。これにより、バックアップ電源制御装置２５は、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態でないにもかかわらず、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を出力してしまうことをより抑制しつつ、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を、車両電源システム１がオフ状態からオン状態に遷移してから短時間で出力できる。

（バックアップ低圧電源状態推定処理の変形例）
バックアップ低圧電源状態推定処理は、図５を参照して前述したフローとは異なるフローによって処理されてもよい。ここで、バックアップ低圧電源状態推定処理の変形例について、図６を参照して説明する。

図６に示すように、バックアップ低圧電源状態推定処理は、まず、ステップＳ３４１へと進み、バックアップ低圧電源２３の開回路電圧（ＯＣＶ：Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ）を測定し、測定されたバックアップ低圧電源２３の開回路電圧に基づいて、バックアップ低圧電源２３の残容量初期値Ｒ１を推定する。そして、ステップＳ３４２へと進む。

ステップＳ３４２では、バックアップ低圧電源２３の状態管理及び状態推定のために、予め設定された所定時間の間、バックアップ低圧電源２３の充電を実施する。バックアップ低圧電源２３に充電される電力は、高圧電源３１及びメイン低圧電源１１の少なくとも一方から供給される。さらに、ステップＳ３４２において、バックアップ低圧電源２３の充電を実施している所定時間の間、バックアップ低圧電源２３を流れる電力を電流値及び電圧値を継続的に測定する。なお、ステップＳ３４２において、バックアップ低圧電源２３の充電を実施している所定時間の間、バックアップ低圧電源２３の内部抵抗値を継続的に測定してもよい。ステップＳ３４２において、所定時間が経過して、バックアップ低圧電源２３の充電が終了すると、ステップＳ３４３へと進む。

ステップＳ３４３では、ステップＳ３４２におけるバックアップ低圧電源２３の充電後のバックアップ低圧電源２３の残容量Ｒ２を推定する。バックアップ低圧電源２３の残容量Ｒ２は、例えば、ステップＳ３４２におけるバックアップ低圧電源２３の充電時にバックアップ低圧電源２３を流れる電力の電流値及び電圧値から推定する。そして、ステップＳ３４４へと進む。

ステップＳ３４４では、ステップＳ３４３で推定したバックアップ低圧電源２３の残容量Ｒ２が、所定値Ｒｓｅｔ以上であるか否かを判定する。ステップＳ３４３で推定したバックアップ低圧電源２３の残容量Ｒ２が、所定値Ｒｓｅｔ以上である場合（ステップＳ３４４：ＹＥＳ）は、ステップＳ３４５へと進む。ステップＳ３４３で推定したバックアップ低圧電源２３の残容量Ｒ２が、所定値Ｒｓｅｔ以上でない場合（ステップＳ３４４：ＮＯ）は、ステップＳ３５２へと進み、バックアップ低圧電源状態推定処理の推定結果をバックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態でないとして、バックアップ低圧電源状態推定処理を終了する。

ステップＳ３４５では、バックアップ低圧電源２３の内部インピーダンスＺを算出する。バックアップ低圧電源２３の内部インピーダンスＺは、例えば、ステップＳ３４２におけるバックアップ低圧電源２３の充電時にバックアップ低圧電源２３を流れる電力の電流値及び電圧値の挙動に基づいて算出する。なお、バックアップ低圧電源２３の内部インピーダンスＺは、例えば、ステップＳ３４２において、バックアップ低圧電源２３の充電を実施している所定時間の間に測定したバックアップ低圧電源２３の内部抵抗値の挙動に基づいて算出してもよい。そして、ステップＳ３４６へと進む。

ステップＳ３４６では、ステップＳ３４５で算出したバックアップ低圧電源２３の内部インピーダンスＺが、所定値Ｚｓｅｔ以下であるか否かを判定する。ステップＳ３４５で算出したバックアップ低圧電源２３の内部インピーダンスＺが所定値Ｚｓｅｔ以下である場合（ステップＳ３４５：ＹＥＳ）は、ステップＳ３５１へと進み、バックアップ低圧電源状態推定処理の推定結果をバックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であるとして、バックアップ低圧電源状態推定処理を終了する。一方、ステップＳ３４５で算出したバックアップ低圧電源２３の内部インピーダンスＺが所定値Ｚｓｅｔ以下でない場合（ステップＳ３４５：ＮＯ）は、ステップＳ３５２へと進み、バックアップ低圧電源状態推定処理の推定結果をバックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態でないとして、バックアップ低圧電源状態推定処理を終了する。

＜車両電源システムがオン状態の時の車両電源システムの動作＞
続いて、車両電源システム１がオン状態のときの車両電源システム１の動作について説明する。

（車両電源システムがオン状態の時の正常時における車両電源システムの動作）
まず、車両電源システム１がオン状態の時の正常時における車両電源システム１の動作について説明する。

車両電源システム１がオン状態のとき、車両電源システム１の正常時において、バックアップ電源制御装置２５は、第１スイッチＳＷ１をオン状態、第２スイッチＳＷ２をオフ状態、第３スイッチＳＷ３をオフ状態に制御する。すなわち、車両電源システム１がオン状態のとき、車両電源システム１の正常時において、切替装置２４は、第１スイッチＳＷ１がオン状態、第２スイッチＳＷ２がオフ状態、第３スイッチＳＷ３がオフ状態に維持される。これにより、車両電源システム１がオン状態のとき、車両電源システム１の正常時において、通常負荷１２及び緊急時重要負荷２２は、メイン低圧電源１１から供給される電力によって動作する。

（車両電源システムがオン状態の時に主電源系統に異常が生じた場合の車両電源システムの動作）
次に、車両電源システム１がオン状態の時に、主電源系統１０に異常が生じた場合の車両電源システム１の動作について、図７を参照しながら説明する。

メイン低圧電源１１には、メイン低圧電源１１の出力電圧を検出する不図示の電圧センサが接続されている。電圧センサは、メイン低圧電源１１の出力電圧を示す信号を出力する。電圧センサから出力される、メイン低圧電源１１の出力電圧を示す信号は、ＥＣＵ５０に入力されてもよいし、バックアップ電源制御装置２５に入力されてもよい。メイン低圧電源１１の出力電圧を示す信号がバックアップ電源制御装置２５に入力される場合、メイン低圧電源１１の出力電圧を示す信号は、ＥＣＵ５０を介してバックアップ電源制御装置２５に入力されてもよいし、電圧センサからバックアップ電源制御装置２５に直接入力されてもよい。

そして、車両電源システム１は、主電源系統１０に異常が発生しているか否かを判定する異常判定処理を実行可能である。異常判定処理は、ＥＣＵ５０で実行されてもよいし、バックアップ電源制御装置２５で実行されてもよい。ここでは、異常判定処理がバックアップ電源制御装置２５で実行される場合の制御フローを一例として説明する。

図７に示すように、まず、ステップＳ５１０において、車両電源システム１がオン状態であるか否かを判定する。そして、車両電源システム１がオン状態である場合（ステップＳ５１０：ＹＥＳ）、ステップＳ５２０へと進み、異常判定処理を実行する。一方、車両電源システム１がオン状態でない、すなわち、車両電源システム１がオフ状態である場合は、異常判定処理には進まず、車両電源システム１がオン状態となるまで待機状態となる（ステップＳ５１０：ＮＯのループ）。これにより、車両電源システム１がオフ状態である場合には、異常判定処理を実行せずに車両電源システム１の消費電力を低減できる。

ステップＳ５２０では、バックアップ電源制御装置２５に入力される、メイン低圧電源１１の出力電圧を示す信号に基づいて、メイン低圧電源１１の出力電圧Ｖｍａｉｎが予め設定された下限電圧Ｖｍｉｎ未満であるか否かを判定する。メイン低圧電源１１の出力電圧Ｖｍａｉｎが予め設定された下限電圧Ｖｍｉｎ未満でない場合（ステップＳ５２０：ＮＯ）は、ステップＳ５３２へと進み、主電源系統１０に異常が発生していないと判定して、ステップＳ５１０へと戻る。

メイン低圧電源１１の出力電圧Ｖｍａｉｎが予め設定された下限電圧Ｖｍｉｎ未満である場合（ステップＳ５２０：ＹＥＳ）は、ステップＳ５３１へと進み、主電源系統１０に異常が発生していると判定して、ステップＳ５４０へと進む。

ステップＳ５４０では、バックアップ電源制御装置２５は、第１スイッチＳＷ１をオフ状態に切り替え、第２スイッチＳＷ２をオン状態に切り替え、第３スイッチＳＷ３をオフ状態に維持するように制御する。

したがって、車両電源システム１がオン状態の時、異常判定処理が実行されて主電源系統１０に異常が発生していると判定されると、第１スイッチＳＷ１及び第３スイッチはともにオフ状態となるので、主電源系統１０とバックアップ電源系統２０とは遮断される。そして、第２スイッチＳＷ２はオン状態となるので、バックアップ低圧電源２３の電力が、接続線Ｌ２１３から切替装置２４の接続線Ｌ２４２を通ってバックアップ電源系統２０に供給される。その際、バックアップ低圧電源２３から出力される電力は、第２スイッチＳＷ２で所望の電圧に昇降圧されて、バックアップ電源系統２０に供給される。そして、バックアップ低圧電源２３の電力は、接続線Ｌ２４１及び接続線Ｌ２１２を通って、接続線Ｌ２１から緊急時重要負荷２２に供給される。

そして、ステップＳ５４０が完了すると、ステップＳ５５０へと進み、バックアップ電源制御装置２５は、主電源系統１０に異常が発生し、バックアップ電源系統２０と主電源系統１０とを遮断して、バックアップ電源系統２０からバックアップ低圧電源２３の電力で緊急時重要負荷２２を動作させていることを示す信号を、ＥＣＵ５０に出力する。ＥＣＵ５０は、主電源系統１０に異常が発生し、バックアップ電源系統２０と主電源系統１０とを遮断して、バックアップ電源系統２０からバックアップ低圧電源２３の電力で緊急時重要負荷２２を動作させていることを示す信号がバックアップ電源系統２０から入力されると、車両Ｖを安全に道路の路肩に移動して停止するための必要最低限の走行操作、停止操作、運転制御であるミニマル・リスク・マヌーバー（ＭＲＭ：Ｍｉｎｉｍａｌ Ｒｉｓｋ Ｍａｎｅｕｖｅｒ）を実行する。

これにより、車両電源システム１がオン状態のときに主電源系統１０に異常が発生しても、バックアップ低圧電源２３の電力を用いて緊急時重要負荷２２を動作させることができるので、車両Ｖを安全に道路の路肩に移動して停止するための必要最低限の走行操作、停止操作、運転制御であるミニマル・リスク・マヌーバー（ＭＲＭ：Ｍｉｎｉｍａｌ Ｒｉｓｋ Ｍａｎｅｕｖｅｒ）を行うことが可能となる。さらに、車両電源システム１は、オフ状態からオン状態に遷移したときに、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であるか否かを示す信号がバックアップ電源制御装置２５から出力されているので、ＥＣＵ５０は、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であるか否かを示す信号に基づいて車両Ｖの運転制御を行うことによって、車両電源システム１がオン状態のときに主電源系統１０に異常が発生した場合に、緊急時重要負荷２２を動作させる電力をバックアップ低圧電源２３から確実に供給することが可能となる。例えば、ＥＣＵ５０は、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号がバックアップ電源制御装置２５から出力されたことを条件に車両Ｖの自律運転を許可することによって、車両Ｖの自律運転時に主電源系統１０に異常が発生しても、緊急時重要負荷２２を動作させる電力がバックアップ低圧電源２３から確実に供給され、車両Ｖを安全に道路の路肩に移動して停止するための必要最低限の走行操作、停止操作、運転制御であるミニマル・リスク・マヌーバー（ＭＲＭ：Ｍｉｎｉｍａｌ Ｒｉｓｋ Ｍａｎｅｕｖｅｒ）を確実に実行できる。

また、車両電源システム１がオン状態のときに主電源系統１０に異常が発生すると、バックアップ電源系統２０は主電源系統１０と遮断されるので、通常負荷１２にはバックアップ低圧電源２３の電力は供給されない。これにより、バックアップ低圧電源２３の電力消費を抑制しつつ、緊急時重要負荷２２を動作させることができる。

また、第１スイッチＳＷ１及び第３スイッチＳＷ３が半導体スイッチであるのに対し、第２スイッチＳＷ２がＤＣＤＣコンバータであるので、第２スイッチＳＷ２は、第１スイッチＳＷ１及び第３スイッチＳＷ３よりもオン状態とオフ状態を切り替えるのに必要な時間が長い場合がある。しかしながら、切替装置２４は、前述したようにキャパシタＣＰを備えるので、第１スイッチＳＷ１をオフ状態に切り替え完了後、第２スイッチＳＷ２がオン状態に切り替えが完了するまでの時間は、キャパシタＣＰに蓄電された電力が放電される。そのため、第１スイッチＳＷ１をオフ状態に切り替え完了後、第２スイッチＳＷ２がオン状態に切り替えが完了するまでの時間も、緊急時重要負荷２２に電力を供給できる。

このように、車両電源システム１は、オン状態のとき、主電源系統１０に異常が発生しているか否かを判定する異常判定処理を実行する。これにより、車両電源システム１は、オン状態のとき、主電源系統１０に異常が発生しているか否かを常時監視することができるので、主電源系統１０に異常が発生した場合に、迅速に切替装置２４を動作させることができる。これに対し、バックアップ電源制御装置２５は、車両電源システム１がオフ状態からオン状態に遷移したときに、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であるか否かを示す信号を出力する。これにより、バックアップ低圧電源２３が緊急時重要負荷２２を動作させる電力を供給可能な状態であるか否かを常時監視せずに車両電源システム１を動作させることができるので、消費電力を低減できる。

以上、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

例えば、本実施形態で示した主電源系統１０に異常が発生しているか否かを判定する異常判定処理は一例であり、異常判定処理は、任意の手段及び方法によって、主電源系統１０に異常が発生しているか否かを判定してよい。例えば、主電源系統１０には、不図示の電圧センサや電流センサ等が設けられ、電圧センサや電流センサが出力する電圧値や電流値を示す信号に基づいて主電源系統１０の電圧や電流を推定し、主電源系統１０の電圧や電流が予め設定された所定範囲内の値であるか否かを判定して、主電源系統１０の電圧や電流が予め設定された所定範囲内の値でない場合に、主電源系統１０に異常が発生していると判定してよい。

また、例えば、本実施形態では、切替装置２４は、接続線Ｌ２４１と並列に接続する接続線Ｌ２４３を備え、接続線Ｌ２４１に第１スイッチＳＷ１が設けられており、接続線Ｌ２４３に第３スイッチＳＷ３が設けられているものとしたが、切替装置２４は、接続線Ｌ２４３を有しておらず、第１スイッチＳＷ１及び第３スイッチＳＷ３に代えて、本実施形態の第１スイッチＳＷ１及び第３スイッチＳＷ３の機能が一体となった切替スイッチが接続線Ｌ２４１に設けられていてもよい。具体的には、例えば、切替スイッチはノーマリークローズ型（Ｎ．Ｃ．型）の接点を有するスイッチであってもよく、切替スイッチに操作信号が加わっていない場合に、切替スイッチはオン状態に維持され、接続線Ｌ２４１を接続状態に維持するものであってもよい。さらに、切替スイッチは、操作力が電磁力である電磁スイッチ（例えば、電磁接触器、電磁開閉器）であってもよく、操作電流による電磁力が発生していない場合に、切替スイッチはオン状態に維持され、接続線Ｌ２４１を接続状態に維持するものであってもよい。また、切替スイッチは、例えば、１つの半導体スイッチであってもよい。なお、異常判定処理において、主電源系統１０に異常が発生していると判定されると、切替スイッチはバックアップ電源制御装置２５によりオフ状態に切り替えられる。

また、例えば、本実施形態では、ステップＳ１４０（図２参照）において、車両電源システム１がオフ操作されてからのバックアップ低圧電源２３の放電量Ｑの測定を開始し、ステップＳ２６０（図３参照）において、車両電源システム１がオフ操作されてからのバックアップ低圧電源２３の放電量Ｑが、所定値Ｑｓｅｔ以下であるか否かを判定するものとしたが、ステップＳ１４０及びステップＳ２６０は、省略してもよい。これにより、車両電源システム１がオフ状態であるときに、バックアップ低圧電源２３の放電量Ｑの測定するために必要な電力を消費しなくて済むので、車両電源システム１がオフ状態であるときの消費電力を低減できる。

また、例えば、本実施形態では、ステップＳ１３０（図２参照）において、車両電源システム１がオフ操作されたときのバックアップ低圧電源２３の温度Ｔ０を取得し、ステップＳ２４０（図３参照）において、バックアップ低圧電源２３の温度Ｔを取得して、取得したバックアップ低圧電源２３の温度Ｔと、ステップＳ１３０で取得した、車両電源システム１がオフ操作されたときのバックアップ低圧電源２３の温度Ｔ０とから、温度差ΔＴ＝｜Ｔ－Ｔ０｜を算出し、ステップＳ２５０（図３参照）において、ステップＳ２４０で取得した温度差ΔＴ（＝｜Ｔ－Ｔ０｜）が所定値Ｔｓｅｔ以下であるか否かを判定するものとしたが、ステップＳ１３０、ステップＳ２４０、及びステップＳ２５０は、省略してもよい。これにより、車両電源システム１がオフ状態であるときに、バックアップ低圧電源２３の温度Ｔ０及び温度Ｔを測定するための温度センサが不要となる。

また、例えば、本実施形態では、第２スイッチＳＷ２は、ＤＣＤＣコンバータであるものとしたが、第２スイッチＳＷ２は、接続線Ｌ２４２を接続状態と遮断状態とに切替可能であればよい。したがって、第２スイッチＳＷ２は、接続線Ｌ２４２を接続状態と遮断状態とに切替可能な任意のスイッチであってよく、例えば、ノーマリーオープン型（Ｎ．Ｏ．型）又はノーマリークローズ型（Ｎ．Ｃ．型）の接点を有する半導体スイッチであってもよい。

また、例えば、本実施形態では、切替装置２４において、接続線Ｌ２４４にキャパシタＣＰが設けられているものとしたが、例えば、第２スイッチＳＷ２が短時間でオン状態とオフ状態を切り替え可能な場合等には、切替装置２４において、接続線Ｌ２４４にキャパシタＣＰが設けられていなくてもよい。

本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を一例として示しているが、これに限定されるものではない。

（１） メイン低圧電源（メイン低圧電源１１）及び通常負荷（通常負荷１２）を有する主電源系統（主電源系統１０）と、
バックアップ低圧電源（バックアップ低圧電源２３）及び緊急時重要負荷（緊急時重要負荷２２）を有し、前記主電源系統と接続するバックアップ電源系統（バックアップ電源系統２０）と、を備え、
車両（車両Ｖ）に搭載される車両電源システム（車両電源システム１）であって、
前記バックアップ電源系統は、
前記バックアップ低圧電源の電力を前記主電源系統に供給可能であり、
前記主電源系統との接続及び遮断を切り替え可能な切替装置（切替装置２４）と、
前記切替装置を制御するバックアップ電源制御装置（バックアップ電源制御装置２５）と、を有し、
前記バックアップ電源制御装置は、
前記車両電源システムがオフ状態からオン状態に遷移したとき、前記バックアップ低圧電源が前記緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であるか否かを推定する、バックアップ低圧電源状態推定処理を実行可能であり、
前記バックアップ低圧電源が前記緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であるか否かを示す信号を出力可能であり、
前記車両の状態が所定条件を満たす場合には、前記バックアップ低圧電源状態推定処理を実行せずに、前記バックアップ低圧電源が前記緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を出力し、
前記車両の状態が前記所定条件を満たさない場合に、前記バックアップ低圧電源状態推定処理を実行し、前記バックアップ低圧電源状態推定処理の推定結果に基づいて、前記バックアップ低圧電源が前記緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であるか否かを示す信号を出力する、車両電源システム。

（１）によれば、バックアップ電源制御装置は、車両の状態が所定条件を満たす場合には、バックアップ低圧電源状態推定処理を実行せずに、バックアップ低圧電源が緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を出力するので、バックアップ低圧電源が緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を、車両電源システムがオフ状態からオン状態に遷移してから短時間で出力できる。

（２） （１）に記載の車両電源システムであって、
前記所定条件は、
前記車両電源システムが前回前記オフ状態から前記オン状態に遷移したとき、前記バックアップ低圧電源が前記緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を前記バックアップ電源制御装置が出力していること、及び、
前記車両電源システムが直近でオフ操作されてからの経過時間（経過時間ｔ）が所定時間（所定時間ｔｓｅｔ）以内であること、
を含む、車両電源システム。

（２）によれば、所定条件は、車両電源システムが前回オフ状態からオン状態に遷移したとき、バックアップ低圧電源が緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号をバックアップ制御装置が出力していること、及び、車両電源システムが直近でオフ状態となってからの経過時間が所定時間以内であること、を含むので、車両の状態が所定条件を満たす場合、バックアップ低圧電源が緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態である蓋然性が高い。したがって、バックアップ電源制御装置は、バックアップ低圧電源が緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態である蓋然性が高い場合に、バックアップ低圧電源状態推定処理を実行せずに、バックアップ低圧電源が緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を、車両電源システムがオフ状態からオン状態に遷移してから短時間で出力できる。これにより、バックアップ電源制御装置は、バックアップ低圧電源が緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態でないにもかかわらず、バックアップ低圧電源が緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を出力してしまうことを抑制しつつ、バックアップ低圧電源が緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を、車両電源システムがオフ状態からオン状態に遷移してから短時間で出力できる。

（３） （２）に記載の車両電源システムであって、
前記所定条件は、
前記バックアップ低圧電源の温度（温度Ｔ）と、前記車両電源システムが直近で前記オフ操作されたときの前記バックアップ低圧電源の温度（温度Ｔ０）との温度差（温度差ΔＴ）が所定値（所定値Ｔｓｅｔ）以下であること、
をさらに含む、車両電源システム。

（３）によれば、所定条件は、バックアップ低圧電源の温度と、車両電源システムが直近でオフ操作されてからのバックアップ低圧電源の温度との温度差が所定値以下であることをさらに含むので、車両の状態が所定条件を満たす場合、車両電源システムがオフ操作されてからバックアップ低圧電源の状態が大きく変化しておらず、バックアップ低圧電源が緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態である蓋然性がより高い。これにより、バックアップ電源制御装置は、バックアップ低圧電源が緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態でないにもかかわらず、バックアップ低圧電源が緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を出力してしまうことをより抑制しつつ、バックアップ低圧電源が緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を、車両電源システムがオフ状態からオン状態に遷移してから短時間で出力できる。

（４） （２）又は（３）に記載の車両電源システムであって、
前記所定条件は、
前記車両電源システムが直近で前記オフ操作されてからの前記バックアップ低圧電源からの放電量（放電量Ｑ）が所定値（所定値Ｑｓｅｔ）以下であること、
をさらに含む、車両電源システム。

（４）によれば、所定条件は、車両電源システムが直近でオフ操作されてからのバックアップ低圧電源からの放電量が所定値以下であることをさらに含むので、車両電源システムが直近でオフ操作されてからバックアップ低圧電源の残容量が大きく変化しておらず、バックアップ低圧電源が緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態である蓋然性がより高い。これにより、バックアップ電源制御装置は、バックアップ低圧電源が緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態でないにもかかわらず、バックアップ低圧電源が緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を出力してしまうことをより抑制しつつ、バックアップ低圧電源が緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を、車両電源システムがオフ状態からオン状態に遷移してから短時間で出力できる。

（５） （１）から（４）のいずれかに記載の車両電源システムであって、
前記バックアップ電源制御装置は、
前記主電源系統に異常が発生すると、前記バックアップ電源系統と前記主電源系統との接続を遮断し、且つ、前記バックアップ低圧電源の電力が前記緊急時重要負荷に供給されるように前記切替装置を制御する、車両電源システム。

（５）によれば、バックアップ電源制御装置は、主電源系統に異常が発生すると、バックアップ低圧電源の電力が前記緊急時重要負荷に供給されるように切替装置を制御するので、車両電源システムがオン状態のときに主電源系統に異常が発生しても、バックアップ低圧電源の電力を用いて緊急時重要負荷を動作させることができ、車両を安全に道路の路肩に移動して停止するための必要最低限の走行操作、停止操作、運転制御であるミニマル・リスク・マヌーバー（ＭＲＭ：Ｍｉｎｉｍａｌ Ｒｉｓｋ Ｍａｎｅｕｖｅｒ）を行うことが可能となる。さらに、車両電源システムは、オフ状態からオン状態に遷移したときに、バックアップ低圧電源が緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であるか否かを示す信号がバックアップ電源制御装置から出力されているので、バックアップ低圧電源が緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であるか否かを示す信号に基づいて車両の運転制御を行うことによって、車両電源システムがオン状態のときに主電源系統に異常が発生した場合に、緊急時重要負荷を動作させる電力をバックアップ低圧電源から確実に供給することが可能となる。
また、車両電源システムがオン状態のときに主電源系統に異常が発生すると、バックアップ電源系統は主電源系統と遮断されるので、通常負荷にはバックアップ低圧電源の電力は供給されない。これにより、バックアップ低圧電源の電力消費を抑制しつつ、緊急時重要負荷を動作させることができる。

（６） （１）から（５）のいずれかに記載の車両電源システムであって、
前記車両電源システムは、前記オン状態のとき、前記主電源系統に異常が発生しているか否かを判定する異常判定処理を実行する、車両電源システム。

（６）によれば、車両電源システムは、オン状態のとき、主電源系統に異常が発生しているか否かを常時監視することができるので、主電源系統に異常が発生した場合に、迅速に切替装置を動作させることができる。これに対し、バックアップ電源制御装置は、車両電源システムがオフ状態からオン状態に遷移したときに、バックアップ低圧電源が緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であるか否かを示す信号を出力する。これにより、バックアップ低圧電源が緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であるか否かを常時監視せずに車両電源システムを動作させることができるので、消費電力を低減できる。

１ 車両電源システム
１０ 主電源系統
１１ メイン低圧電源
１２ 通常負荷
２０ バックアップ電源系統
２２ 緊急時重要負荷
２３ バックアップ低圧電源
２４ 切替装置
２５ バックアップ電源制御装置
Ｑ 放電量
Ｑｓｅｔ 所定値
ｔ 経過時間
ｔｓｅｔ 所定時間
Ｔ 温度
Ｔ０ 温度
Ｔｓｅｔ 所定値
ΔＴ 温度差
Ｖ 車両

Claims (6)

1. メイン低圧電源及び通常負荷を有する主電源系統と、
   バックアップ低圧電源及び緊急時重要負荷を有し、前記主電源系統と接続するバックアップ電源系統と、を備え、
   車両に搭載される車両電源システムであって、
   前記バックアップ電源系統は、
   前記バックアップ低圧電源の電力を前記主電源系統に供給可能であり、
   前記主電源系統との接続及び遮断を切り替え可能な切替装置と、
   前記切替装置を制御するバックアップ電源制御装置と、を有し、
   前記バックアップ電源制御装置は、
   前記車両電源システムがオフ状態からオン状態に遷移したとき、前記バックアップ低圧電源が前記緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であるか否かを推定する、バックアップ低圧電源状態推定処理を実行可能であり、
   前記バックアップ低圧電源が前記緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であるか否かを示す信号を出力可能であり、
   前記車両の状態が所定条件を満たす場合には、前記バックアップ低圧電源状態推定処理を実行せずに、前記バックアップ低圧電源が前記緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を出力し、
   前記車両の状態が前記所定条件を満たさない場合に、前記バックアップ低圧電源状態推定処理を実行し、前記バックアップ低圧電源状態推定処理の推定結果に基づいて、前記バックアップ低圧電源が前記緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であるか否かを示す信号を出力する、車両電源システム。
2. 請求項１に記載の車両電源システムであって、
   前記所定条件は、
   前記車両電源システムが前回前記オフ状態から前記オン状態に遷移したとき、前記バックアップ低圧電源が前記緊急時重要負荷を動作させる電力を供給可能な状態であることを示す信号を前記バックアップ電源制御装置が出力していること、及び、
   前記車両電源システムが直近でオフ操作されてからの経過時間が所定時間以内であること、
   を含む、車両電源システム。
3. 請求項２に記載の車両電源システムであって、
   前記所定条件は、
   前記バックアップ低圧電源の温度と、前記車両電源システムが直近で前記オフ操作されたときの前記バックアップ低圧電源の温度との温度差が所定値以下であること、
   をさらに含む、車両電源システム。
4. 請求項２又は３に記載の車両電源システムであって、
   前記所定条件は、
   前記車両電源システムが直近で前記オフ操作されてからの前記バックアップ低圧電源からの放電量が所定値以下であること、
   をさらに含む、車両電源システム。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の車両電源システムであって、
   前記バックアップ電源制御装置は、
   前記主電源系統に異常が発生すると、前記バックアップ電源系統と前記主電源系統との接続を遮断し、且つ、前記バックアップ低圧電源の電力が前記緊急時重要負荷に供給されるように前記切替装置を制御する、車両電源システム。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の車両電源システムであって、
   前記車両電源システムは、前記オン状態のとき、前記主電源系統に異常が発生しているか否かを判定する異常判定処理を実行する、車両電源システム。
   

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