JP7299933B2

JP7299933B2 - 電動車両

Info

Publication number: JP7299933B2
Application number: JP2021016595A
Authority: JP
Inventors: 周悟山下
Original assignee: Prime Planet Energy and Solutions Inc
Current assignee: Prime Planet Energy and Solutions Inc
Priority date: 2021-02-04
Filing date: 2021-02-04
Publication date: 2023-06-28
Anticipated expiration: 2041-02-04
Also published as: JP2022119458A

Description

本開示では、電動車両に関する。

近年、環境への配慮から化石燃料を利用する車両に代えて電気で走行する電動車両が開発され実用化されている。しかし、電動車両においてバッテリシステムで何らかの故障が生じた場合、全く走行ができなくなる問題があった。そこで、特許文献１には、衝突時の加速度センサ値により故障度合いを推測して緊急避難のための走行を可能とする電動車両の開示がある。また、特許文献２には、車両の故障や制御装置の故障等で二次電池が不安全となったりしないように、使用条件によって保護条件制限を緩和する二次電池の監視装置の開示がある。さらに、特許文献３には、セル電圧検出部を２つ以上備え、一方が壊れても他方の値で代用する蓄電システムの開示がある。

特開２００７―３０６７４９号公報特開２０１７―００５９８５号公報国際公開第２０１８／１８０５２０号

しかし、バッテリシステムを制御する電池制御部が故障したときなど、電動車両側の制御部でバッテリシステムの状況（例えば、二次電池の電圧など）を取得することができない場合があり、バッテリシステムから電動車両の駆動部へ電流を供給できなくなり電動車両を全く駆動できず公共の交通を阻害する虞があった。

本開示では、上記のような課題を解決するためになされたもので、電動車両側の制御部でバッテリシステムの状況を取得できない故障の場合でも退避走行が可能な電動車両を提供することを目的とする。

本開示に係る電動車両は、二次電池から供給される電流で走行が可能な電動車両であって、二次電池を含むバッテリシステムと、二次電池から供給される電流で駆動する駆動部と、電動車両からの車両情報およびバッテリシステムからのバッテリ情報を取得し、駆動部による電動車両の走行を制御する制御部と、を備え、バッテリシステムは、二次電池の状態を検出する少なくとも１つの検出部と、二次電池から駆動部へ電流を供給する接続状態と、電流を遮断する開放状態とを切り替えるコンタクタと、検出部の検出情報から二次電池の故障を判断し、制御部に対して故障情報を含むバッテリ情報を出力する電池制御部と、を含み、制御部は、電池制御部から故障情報を取得したとき、またはバッテリ情報を取得できないときにコンタクタを開放状態にして電流を遮断しておき、コンタクタが開放状態となり、直前に取得した車両情報およびバッテリ情報が所定条件を満たす場合、コンタクタを接続状態に切り替えて退避走行を許可し、所定条件を満たさない場合、コンタクタを接続状態に切り替えず退避走行を許可しない。

本開示によれば、直前に取得した車両情報およびバッテリ情報が所定条件を満たす場合、コンタクタを接続状態に切り替えて退避走行を許可するので、電動車両側の制御部でバッテリシステムの状況を取得できない故障の場合でも退避走行が可能となる。

本実施の形態に係る電動車両の構成図である。本実施の形態に係る電動車両で退避走行を許可する処理を示すフローチャートである。故障個所と代替え情報と関係、故障個所とアクションとの関係を示す図である。故障時の使用可能ＳＯＣの下限を示す図である。故障からの経過時間とコンタクタの接続許可との関係を示す図である。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、本実施の形態に係る電動車両１の構成図である。電動車両１は、原動機として、電動機（モータ）を備えた電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）である。電動車両１は、車輪１０と、モータ２０（駆動部）と、インバータ３０と、ＥＣＵ４０と、バッテリシステム５０とを備える。

バッテリシステム５０は、ＥＣＵ４０からの制御信号に基づいて制御される。バッテリシステム５０は、電池モジュール５１と、電池用ＥＣＵ５２と、コンタクタ５３とを備える。バッテリは、充放電可能に構成され、電力を貯蔵することができる構成であればよい。例えば、バッテリには、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、または鉛蓄電池などの二次電池が用いられる。電池モジュール５１は、コンタクタ５３と電気的に接続されており、当該コンタクタ５３を用いてモータ２０への電流の供給する接続状態と、電流を遮断する開放状態とを切り替える。コンタクタ５３は、安全部品であり、本実施の形態ではＥＣＵ４０からの信号で制御されているが、電池用ＥＣＵ５２からの信号で制御される構成でもよい。

なお、バッテリシステム５０は、電池モジュール５１の状態を検出する検出部として電圧センサ５４、電流センサ５５、総電圧センサ５６、温度センサ５７、および排気温ｏｒ水温センサ５８を含んでいる。電圧センサ５４は、電池モジュール５１のセル電圧を測定する。電流センサ５５は、電池モジュール５１とコンタクタ５３との間の電流を測定する。総電圧センサ５６は、電池モジュール５１とコンタクタ５３との間の電圧を測定し、電池モジュール５１内にある全てのセルのセル電圧を合算した総電圧を測定する。温度センサ５７は、電池モジュール５１のセル温度を測定する。排気温ｏｒ水温センサ５８は、電池モジュール５１が空冷式の場合に排気温を測定し、電池モジュール５１が水冷式の場合に冷却水の水温を測定する。なお、バッテリシステム５０は、すべてのセンサを含む必要はないが、電池モジュール５１の状態を検出する少なくとも１つのセンサが含まれていればよい。

バッテリシステム５０は、モータ２０の駆動力を発生させるための電流を電池モジュール５１からコンタクタ５３を介してインバータ３０に供給する。インバータ３０は、電池モジュール５１から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ２０を駆動する。

モータ２０は、交流回転電機であり、例えば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型の同期電動機である。モータ２０は、インバータ３０から供給された電流を用いて回転することにより車輪１０を駆動する。電動車両１は、車輪１０が駆動されることで走行する。

ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とメモリとを内蔵する（いずれも図示せず）。ＣＰＵは、メモリに記憶された情報などに基づいて電動車両１の各機器を制御する。メモリは、ＲＯＭ（Read Only Memory）とＲＡＭ（Random Access Memory）とを含む。ＲＯＭは、ＣＰＵにより実行されるプログラムなどを格納する。ＲＡＭは、ＣＰＵにより参照されるデータなどを一時的に格納する。ＥＣＵ４０の制御は、ソフトウェア処理により実現される。

ＥＣＵ４０は、電池モジュール５１から電力が供給されなくても駆動できるようにバッテリ４１（例えば、鉛蓄電池）から電力が供給されている。なお、電池用ＥＣＵ５２も同じくバッテリ４１から電力が供給されている。

ＥＣＵ４０には、アクセル開度センサ４２、スタートボタン４３、車速度センサ４４、電池状態表示部４５、およびカーナビゲーションシステム４６が接続している。運転者によりスタートボタン４３が操作されると、ＥＣＵ４０は、バッテリシステム５０に対して起動・終了信号を送信する。また、ＥＣＵ４０は、電動車両１が起動されるとモータ２０に電流を供給するためコンタクタ５３に対して接続状態に切り替える制御信号を送信する。また、ＥＣＵ４０は、コンタクタ５３の制御状態を電池用ＥＣＵ５２に通知する。なお、コンタクタ５３が接続状態となることで、モータ２０に電池モジュール５１からの電流が供給（駆動電力供給）されるが、逆に電動車両１の減速時にはモータ２０で発電された回生電力がコンタクタ５３を介して電池モジュール５１に充電される。

ＥＣＵ４０は、アクセル開度センサ４２によりモータ２０の回転数設定の信号をインバータ３０に送信する。インバータ３０は、モータ２０に供給するインバータ入力電圧の情報をＥＣＵ４０に通知する。また、電池用ＥＣＵ５２は、各種センサで検出された情報に基づいてバッテリの状態（例えば、バッテリ故障など）を判断し、バッテリの状態を含むバッテリ情報をＥＣＵ４０に通知する。ＥＣＵ４０は、電池用ＥＣＵ５２から通知されたバッテリ情報を電池状態表示部４５（例えば、ＬＣＤ、ＬＥＤ表示など）に表示する。ＥＣＵ４０は、カーナビゲーションシステム４６から電動車両１の現在地の情報（例えば、踏切、交差点、一本道などの位置情報）を取得する。

ＥＣＵ４０は、電池用ＥＣＵ５２から通知されたバッテリ情報に基づきバッテリの状態を把握してコンタクタ５３を制御し、モータ２０に電池モジュール５１からの電流を供給して電動車両１を走行させている。しかし、ＥＣＵ４０は、電池用ＥＣＵ５２からバッテリ故障の故障情報を取得したとき、またはバッテリ情報を取得できないとき、コンタクタ５３を制御して、モータ２０に電池モジュール５１からの電流を供給して電動車両１を走行させることができない。

バッテリ故障には、発火・発煙の可能性があるほどの高いセル温度となる故障、電動車両１を走行させることができないほどＳＯＣが低下した故障などの走行不能な故障以外の故障もある。従来のＥＣＵでは、電池モジュールの長期的な（１０年１０万Ｋｍなどの）安全性を担保するに当たって支障となる故障に関しては、走行不能な故障であるか否かに関わらず、コンタクタを開放状態にする制御を行い、電動車両を走行させることができなかった。例えば、電池用ＥＣＵなどの半導体デバイスが故障した場合、電池モジュール自体は正常であるが、ＥＣＵは電池用ＥＣＵからバッテリ情報を取得できないため、コンタクタを開放状態にする制御を行い電動車両を走行させることができなかった。

そこで、本実施の形態に係るＥＣＵ４０では、電池用ＥＣＵ５２から故障情報を取得したとき、またはバッテリ情報を取得できないとき、直前に取得した車両情報およびバッテリ情報が所定条件を満たす場合、コンタクタ５３を接続状態に切り替えて退避走行を許可する。つまり、ＥＣＵ４０は、故障直前の車両情報およびバッテリ情報に基づいて抑制的な走行を許可することができる。特に、電動車両１が砂漠のど真ん中や人里離れた雪野原などでバッテリシステム５０が故障した場合、運転者の生命に危険が及ぶようなケースが生じる。このようなケースにおいて、本実施の形態に係る電動車両１では、電池モジュール５１に発火・発煙の可能性が無い限り、故障に伴う制限を緩和して退避走行が可能となる。なお、車両情報には、インバータ入力電圧、車速などの情報以外に、電動車両１の位置情報（電動車両１の現在地）および環境情報（電動車両１が置かれた環境の情報）のうち少なくとも１つの情報を含んでもよい。

ＥＣＵ４０がカーナビゲーションシステム４６などから電動車両１の現在地の情報を取得できる場合、ＥＣＵ４０は、バッテリシステム５０の故障により踏切内で停止しているのか否かなど緊急性を把握できる。もちろん、ＥＣＵ４０は、電動車両１が踏切を出た場合、退避走行を禁止して電動車両１の走行を停止させてもよい。また、ＥＣＵ４０がカーナビゲーションシステム４６などから津波警報や地震情報の情報を取得できる場合、ＥＣＵ４０は、バッテリシステム５０が故障していても退避走行を許可して、電動車両１で安全な場所に避難できるように制御する。さらに、ＥＣＵ４０は、渋滞時の都市部交差点で停車した場合や高速道において停車した場合など、電池モジュール５１への影響を考慮して、退避走行を許可してもよい。

次に、フローチャートを用いてＥＣＵ４０が退避走行を許可する処理について説明する。図２は、本実施の形態に係る電動車両１で退避走行を許可する処理を示すフローチャートである。なお、バッテリ故障のケース（ケース１）として、電圧センサ５４が検出した電圧値が、電池モジュール５１のセル電圧の上限電圧である場合を例に説明する。まず、ＥＣＵ４０は、電池用ＥＣＵ５２から故障情報を取得する（ステップＳ１０１）。具体的に、電池モジュール５１のセル電圧は、通常３Ｖ～４Ｖ（４．１Ｖ）程度の値である。そのため、電圧センサ５４では、通常３Ｖ～４Ｖ（４．１Ｖ）程度の値の電圧が検出されるが、セル検出線が電源に短絡するなどの故障が発生すると上限電圧である電源電圧（５Ｖ）の値の電圧が検出される。電池用ＥＣＵ５２は、電圧センサ５４で上限電圧である電源電圧（５Ｖ）を検出したときバッテリ故障と判断し、この故障情報をバッテリ情報に含めてＥＣＵ４０に通知する。ＥＣＵ４０は、電池用ＥＣＵ５２から故障情報を取得した場合、電池モジュール５１のセル電圧を監視ができないバッテリ故障であるとの故障内容を電池状態表示部４５に表示して、強制的にコンタクタ５３を開放状態にして電流を遮断し、例えば、ハザード点灯、ドアロック解除の制御を行う。

ＥＣＵ４０は、電池用ＥＣＵ５２から通知されたバッテリ情報から充電状態（残存容量）の取得と、取得した最終の情報からの経過時間を把握する（ステップＳ１０２）。具体的に、ＥＣＵ４０は、１分前に取得した残存容量がＳＯＣ＝５０％で、その際の総電圧が３．７［Ｖ］×１００［セル］＝３７０［Ｖ］であったことを把握している。

ＥＣＵ４０は、ステップＳ１０２で取得した残存容量が十分か、また取得した残存容量が信頼できるか否かについて判断する（ステップＳ１０３）。具体的に、ＥＣＵ４０は、所定値（例えばＳＯＣ＝３０％）以上の残存容量であれば十分な残存容量と判断し、所定時間以内の経過時間であれば残存容量が信頼できると判断する。上述の例では、ＥＣＵ４０は、経過時間が１分前であるので十分に信頼でき、ＳＯＣ＝５０％であるので十分な残存容量と判断できる。残存容量が十分でない、また取得した残存容量が信頼できない場合（ステップＳ１０３でＮＯ）、ＥＣＵ４０は、処理を終了する。

一方、残存容量が十分である、また取得した残存容量が信頼できる場合（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、ＥＣＵ４０は、コンタクタ５３が接続可能な故障か否かを判断する（ステップＳ１０４）。具体的に、ＥＣＵ４０は、直前に取得したバッテリ情報から残存容量が十分あり、かつセル温度が２５℃と安定している場合、コンタクタ５３が接続可能な故障であると判断する。例えば、セル温度が６０℃の場合、ＥＣＵ４０は、コンタクタ５３が接続可能な故障でないと判断（ステップＳ１０４でＮＯ）し、処理を終了する。

ＥＣＵ４０は、例えば、セル温度が２５℃の場合、コンタクタ５３が接続可能な故障であると判断（ステップＳ１０４でＹＥＳ）し、コンタクタ５３を接続状態にしないと代替え情報が取得できないか否かを判断する（ステップＳ１０５）。具体的に、図１に示すように総電圧センサ５６がバッテリシステム５０側にある場合、ＥＣＵ４０は、電圧センサ５４の検出値からセル電圧を取得できない場合でも、代替え情報として総電圧センサ５６で総電圧を取得することができる。図３は、故障個所と代替え情報と関係、故障個所とアクションとの関係を示す図である。なお、アクションは、退避走行を許可するとき、強制的に行う所定の動作であり、窓開け、ドアロック解除、およびハザードランプ点灯などを含む。なお、窓開け、ドアロック解除、およびハザードランプ点灯のアクションは、重篤な故障に対する安全対策であり、アクション実行直後から運転者の判断により解除可能である。ＥＣＵ４０は、図３に示すように、電圧センサ５４が故障でセル電圧を取得できない場合、代替え情報として総電圧センサ５６、インバータ入力電圧、車速の情報が利用できる。つまり、ＥＣＵ４０は、車両情報およびバッテリ情報のうち故障により得られない情報がある場合、代替え情報で補完する。

コンタクタ５３を接続状態にしないと代替え情報が取得できない場合（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、ＥＣＵ４０は、電動車両１を走行させないと代替え情報を取得できないか否かを判断する（ステップＳ１０６）。ＥＣＵ４０は、代替え情報として例えば、図３に示す車速の情報などの車両情報の場合（電圧センサ、総電圧センサ、インバータ入力電圧センサが共に故障したケースでは車速しか代替え情報がない場合）、電動車両１を走行させないと得なれない。走行させないと代替え情報を取得できない場合（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、ＥＣＵ４０は、故障状態を出力部であるモニタ（例えば、電池状態表示部４５、カーナビゲーションシステム４６など）に表示し、運転者にコンタクタ５３を接続状態にして走行させる同意を得る（ステップＳ１０７）。

一方、走行させなくても代替え情報を取得できる場合（例えば、電圧センサの代わりに総電圧センサを用いる場合）（ステップＳ１０６でＮＯ）、ＥＣＵ４０は、電動車両１が停止しているか否かを判断する（ステップＳ１０８）。電動車両１が停止していない場合（ステップＳ１０８でＮＯ）、ＥＣＵ４０は、処理をステップＳ１０８に戻し、電動車両１が停止するまで待つ。電動車両１が停止している場合（ステップＳ１０８でＹＥＳ）、ＥＣＵ４０は、故障状態をモニタに表示し、運転者にコンタクタ５３を接続状態にすることの同意を得る（ステップＳ１０９）。

ＥＣＵ４０は、ステップＳ１０７およびステップＳ１０９の処理後、運転者から同意を得たか否かを判断する（ステップＳ１１０）。なお、モニタには入力部として例えばタッチパネルが設けられている。ＥＣＵ４０は、運転者が当該タッチパネルを操作して入力した同意の情報を受け付けることができる。運転者から同意を得ていない場合（ステップＳ１１０でＮＯ）、ＥＣＵ４０は、処理を終了する。

一方、運転者から同意を得た場合（ステップＳ１１０でＹＥＳ）、ＥＣＵ４０は、コンタクタ５３を接続状態にし、車両情報（例えば、インバータ入力電圧、車速など）を取得する（ステップＳ１１１）。ＥＣＵ４０は、ステップＳ１０５でＮＯ、またはステップＳ１１１後、代替え情報を取得する（ステップＳ１１２）。例えば、電圧センサ５４が故障でセル電圧を取得できない場合、ＥＣＵ４０は、代替え情報として総電圧センサ５６から総電圧が故障前と同じ３７０［Ｖ］であることを取得する。なお、総電圧センサ５６がバッテリシステム５０側にあるので、総電圧センサ５６で検出する総電圧は、コンタクタ５３を接続状態にしなくても、電動車両１を走行させなくても取得できる情報である。そのため、ＥＣＵ４０が総電圧センサ５６の総電圧を取得したとき、消費電流は０［Ａ］で、車速は０［ｋｍ／ｈ］である。

ＥＣＵ４０は、所定条件に基づき電動車両１が走行可能か否かを判断する（ステップＳ１１３）。具体的に、ＥＣＵ４０は、電池モジュール５１の残存容量が十分であり、総電圧が正常で、走行前の消費電流が０［Ａ］、車速が０［ｋｍ／ｈ］の場合、電動車両１が走行可能であると判断する。電動車両１が走行可能でないと判断する場合（ステップＳ１１３でＮＯ）、ＥＣＵ４０は、処理を終了する。

一方、電動車両１が走行可能であると判断する場合（ステップＳ１１３でＹＥＳ）、ＥＣＵ４０は、走行可能距離を推定する（ステップＳ１１４）。具体的に、ＥＣＵ４０は、通常時の使用可能のバッテリ容量が５９［ｋＷｈ］でＳＯＣ＝５０％の場合、約３０［ｋＷｈ］の残存容量があるとして、電動車両１の電力消費率（電費）４［ｋｍ／ｋＷｈ］に基づいて走行可能距離を３０×４＝１１８［ｋｍ］と推定する。しかし、故障により正確なセルの残存容量を計算できないためセルへ致命的な影響を与えることを考慮して、ＥＣＵ４０は、通常時のＳＯＣの０．８倍に制限して、例えば走行可能距離を３０×０．８×４＝９４．４［ｋｍ］と算出してもよい。つまり、ＥＣＵ４０は、車両情報およびバッテリ情報に基づき、通常走行より抑制した退避走行の走行条件（例えば、走行可能距離や制限速度など）を決定する。

また、ＥＣＵ４０は、カーナビゲーションシステム４６から取得した電動車両１の現在地の情報に基づいて走行可能距離を制限してもよい。具体的に、ＥＣＵ４０は、電動車両１の現在地が郊外の場合、残存する容量の約半分まで使えることとして例えば走行可能距離を３０×０．８×４×０．５＝４７．２［ｋｍ］と算出し、電動車両１の現在地が市街地の場合、最寄りのディーラーまでの距離として走行可能距離を２０［ｋｍ］に制限する。さらに、ＥＣＵ４０は、電動車両１の現在地が人里離れた土地であれば、町までの距離を走行可能距離として例えば９５［ｋｍ］に制限する。

ＥＣＵ４０は、電動車両１の現在地の情報だけでなく、電動車両１が置かれた環境（例えば、地震や津波など）に基づいて走行可能距離を制限してもよい。具体的に、ＥＣＵ４０は、カーナビゲーションシステム４６と連動するＥＴＣ２．０やＶＩＣＳ（登録商標）（Ｗｉｄｅ）から災害情報（環境情報）を取得し、電池モジュール５１の使用可能ＳＯＣの範囲を拡張する。具体的に、ＥＣＵ４０は、通常、セルへ致命的な影響を与えることを考慮してＳＯＣ＝１０％までしか電池モジュール５１を使用することができないが、災害情報として津波警報の情報を取得した場合、ＳＯＣ＝５％まで電池モジュール５１を使用できるように使用範囲を拡張する。使用可能ＳＯＣの範囲が５％拡張されることで、９５［ｋｍ］の走行可能距離が１０７［ｋｍ］まで延びる。同様に、ＥＣＵ４０は、電動車両１の現在地が砂漠などの僻地であれば、使用可能ＳＯＣの範囲を拡張して隣町までの距離を上回る走行可能距離として例えば１０７［ｋｍ］まで延ばす。図４は、故障時の使用可能ＳＯＣの下限を示す図である。図４に示すように、故障直前のＳＯＣが１０％の場合、通常であれば使用できないＮＧとなる。しかし、踏切、交差点、高速など退避が必要な場所では使用可能ＳＯＣの下限を８％とし、さらに危険な僻地や津波の場合、使用可能ＳＯＣの下限を５％とする。

図２に戻って、ＥＣＵ４０は、故障状態、走行可能距離と制限速度をモニタに表示し、運転者に通知した上で走行の同意を促す（ステップＳ１１５）。具体的に、ＥＣＵ４０は、モニタに「車両後部にあるバッテリセルの電圧が取得できないため、このまま走行するとバッテリが危険な状態となっても検知することができません。低速での短時間、短距離の走行は可能ですが、走行した場合は搭載バッテリに対する保証を今後受けることができません。走行されますか？」と表示する。なお、ＥＣＵ４０は、スピーカから同様の内容を音声でアナウンスしてもよい。また、ＥＣＵ４０は、モニタに走行可能な制限速度（高速道路：８０［ｋｍ／ｈ］、一般道：６０［ｋｍ／ｈ］）の情報を表示してもよい。高速道路走行時で最寄りの出口まで走行できない場合、ＥＣＵ４０は、モニタに「車両後部にあるバッテリセルの電圧が取得できないため、このまま走行するとバッテリが危険な状態となっても検知することができません。低速での短時間、短距離の走行は可能ですが、バッテリ容量が少ないため高速道路出口まで到達できない可能性が高いです。最寄り退避所への移動が限界と思われます。また、走行した場合は搭載バッテリに対する保証を今後受けることができませんが、走行されますか？」と表示してもよい。

ＥＣＵ４０は、運転者から同意を得たか否かを判断する（ステップＳ１１６）。運転者から同意を得ていない場合（ステップＳ１１６でＮＯ）、ＥＣＵ４０は、処理を終了する。運転者から同意を得た場合（ステップＳ１１６でＹＥＳ）、ＥＣＵ４０は、コンタクタ５３が開放状態にしている場合、コンタクタ５３を接続状態にして速度制限状態で退避走行に移行する（ステップＳ１１７）。ＥＣＵ４０は、退避走行を行う場合、図３に示したアクションを実行可能であり、例えば故障後、一度もコンタクタ５３を接続状態にしていない場合、窓開けのアクションを行う。ＥＣＵ４０は、退避走行を行う際、モニタに「非常に危険な状態で運転しています。すぐに最寄りのディーラーで点検を受けて下さい。（安全確保のため窓を開けます。）」と表示してもよい。

ＥＣＵ４０は、退避走行で走行させた走行距離が走行可能距離内か否かを判断する（ステップＳ１１８）。具体的に、ＥＣＵ４０は、総電圧センサ５６で総電圧が分かれば、電池モジュール５１のＳＯＣを総電圧に基づいて推定値を概算し、概算したＳＯＣから走行可能距離を更に概算して走行可能か否かを判断する。ＥＣＵ４０は、推定したＳＯＣの値、推定した走行可能距離をモニタに表示してもよい。

ＥＣＵ４０は、退避走行で走行させた走行距離が走行可能距離内でも運転者により走行が終了されたか否かを判断する（ステップＳ１１９）。運転者により走行が終了されていない場合（ステップＳ１１９でＮＯ）、ＥＣＵ４０は、処理をステップＳ１１８に戻し、退避走行を継続する。運転者により走行が終了された場合（ステップＳ１１９でＹＥＳ）ＥＣＵ４０は、処理を終了する。

次に、別のバッテリ故障のケース（ケース２）を説明する。当該ケースでは、総電圧センサ５６、電圧センサ５４が共に故障して、インバータ３０側のインバータ入力電圧を代替え情報として使用する。なお、上述のケースで説明したステップでの処理と同じ処理については繰り返し説明しない。まず、インバータ３０側のインバータ入力電圧を代替え情報として使用する場合、コンタクタ５３を接続状態にしないと代替え情報を取得できない（ステップＳ１０５でＹＥＳ）。しかし、インバータ３０側のインバータ入力電圧を代替え情報として使用する場合、走行させなくても代替え情報を取得できる（ステップＳ１０６でＮＯ）。そのため、ＥＣＵ４０は、電動車両１が慣性で動いている場合、電動車両１が停止するまで待つ（ステップＳ１０８でＹＥＳ）。

ＥＣＵ４０は、電動車両１が停止した場合、モニタに「車両後部にあるバッテリの電力を取得できないため、走行することができません。走行可能か診断するために、一時的にバッテリシステムからの電力供給を再開します。この操作を行うことでバッテリの状態を更に悪くする危険を伴いますが、診断を行いますか？」と表示し、運転者にコンタクタ５３を接続状態にすることの同意を得る（ステップＳ１０９）。

ＥＣＵ４０は、ステップＳ１１１で、インバータ入力電圧（３６９［Ｖ］）、車速（０［ｋｍ／ｈ］）を取得する。また、ＥＣＵ４０は、「安全確保のため窓を開けます。」とのアナウンスをスピーカから音声で出力した後に窓開けのアクションを行う。さらに、ＥＣＵ４０は、ステップＳ１１２で、総電圧センサ５６が２０４７［Ｖ］と、電圧センサ５４が５［Ｖ］と共に故障した値であるので、ステップＳ１１１で取得したインバータ入力電圧（３６９［Ｖ］）を代替え情報として取得する。

ＥＣＵ４０は、ステップＳ１１３で、代替え情報として取得したインバータ入力電圧が３６９［Ｖ］で、故障前のインバータ入力電圧が３６９．２［Ｖ］と誤差が３［Ｖ］以内であるため電動車両１が走行可能であると判断する（ステップＳ１１３でＹＥＳ）。

次に、さらに別のバッテリ故障のケース（ケース３）を説明する。当該ケースでは、ＥＣＵ４０が電池用ＥＣＵ５２と通信することができず、バッテリ情報が全く得られない。具体的に、ＥＣＵ４０は、電圧センサ５４、電流センサ５５、総電圧センサ５６、温度センサ５７、および排気温ｏｒ水温センサ５８の情報の全て取得することができない。なお、上述のケースで説明したステップでの処理と同じ処理については繰り返し説明しない。

当該ケースでは、ＥＣＵ４０がインバータ３０側のインバータ入力電圧を取得できず、車速のみを代替え情報として使用する場合で、コンタクタ５３を接続状態にしないと代替え情報を取得できず（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、かつ走行させないと代替え情報を取得できない（ステップＳ１０６でＹＥＳ）。そのため、ＥＣＵ４０は、モニタに「車両後部にあるバッテリシステムとの通信が途絶え電力を取得できないため、走行することができません。走行可能か診断するために、一時的にバッテリシステムから電力の供給を再開しますのでピーとなりましたら数秒だけ車を動かせるか試して下さい。この操作を行うことでバッテリの状態を更に悪くする危険を伴いますが、診断を行いますか？」と表示し、運転者にコンタクタ５３を接続状態にし走行の同意を得る（ステップＳ１０７）。

ＥＣＵ４０は、ステップＳ１１１で、インバータ入力電圧（不定）、車速（走行していない状態では０［ｋｍ／ｈ］、数秒走行した状態では３［ｋｍ／ｈ］）を取得する。また、ＥＣＵ４０は、「安全確保のため窓を開けます。」とのアナウンスをスピーカから音声で出力した後に窓開けのアクションを行う。さらに、ＥＣＵ４０は、ステップＳ１１２で、総電圧センサ５６、電圧センサ５４などのバッテリ情報が得られないので、ステップＳ１１１で取得した車速を代替え情報として取得する。

ＥＣＵ４０は、ステップＳ１１３で、代替え情報として取得した車速が例えば３［ｋｍ／ｈ］と数値が０（ゼロ）でなければ電動車両１が走行可能であると判断する（ステップＳ１１３でＹＥＳ）。ただし、ＥＣＵ４０は、多くのセンサ類からの情報が得られないので、徐行して電動車両１を道路脇に止めることができる程度の走行を許可する。ＥＣＵ４０は、当該ケースの場合、走行可能距離を例えば数百ｍと推定する（ステップＳ１１４）。

ＥＣＵ４０は、モニタに「車両後部にあるバッテリが極めて危険な状態です。数百メートル（例えば５００ｍ）程度の徐行は可能と思われますが、走行するとバッテリが更に危険な状態となっても検知することができません。走行した場合は搭載バッテリに対する保証を今後受けることができません。走行されますか？」と表示する。また、ＥＣＵ４０は、モニタに走行可能な制限速度（１０［ｋｍ／ｈ］）の情報を表示してもよい。

ＥＣＵ４０は、退避走行を行う際、モニタに「非常に危険な状態で運転しています。車を道路わきに止めレッカー車を及び下さい。」と表示してもよい。さらに、ＥＣＵ４０は、退避走行で走行させた走行距離が例えば５００ｍ以内か否かで走行の許可を判断し（ステップＳ１１８）、残り走行距離を常時運転者に提示する。

次に、故障からの経過時間とコンタクタ５３の接続許可との関係を説明する。図５は、故障からの経過時間とコンタクタ５３の接続許可との関係を示す図である。故障からの経過時間が長くなると、故障直前に取得した車両情報およびバッテリ情報を用いて退避走行が可能か否かを判断した場合に判断の誤りが生じる可能性が高くなる。そこで、ＥＣＵ４０は、故障からの経過時間が図５に示す範囲内であれば、故障直前に取得した車両情報およびバッテリ情報を用いて退避走行が可能か否かを判断してコンタクタ５３の接続を許可することができる。

具体的に、ＥＣＵ４０は、通常であれば故障からの経過時間が１２０分以内であれば、故障直前に取得した車両情報およびバッテリ情報を用いて退避走行が可能かであると判断されると、コンタクタ５３を接続状態にして退避走行が可能である。しかし、ＥＣＵ４０は、電動車両１の現在地が踏切であれば故障からの経過時間が１０分以内しか、コンタクタ５３を接続状態にして退避走行を行うことができない。一方、ＥＣＵ４０は、電動車両１が津波警報の情報を取得したとき故障からの経過時間が２週間以内であれば、コンタクタ５３を接続状態にして退避走行を行うことができる。

以上のように、本実施の形態に係る電動車両１は、二次電池から供給される電流で走行が可能な電動車両である。電動車両１は、二次電池を含むバッテリシステム５０と、二次電池から供給される電流で駆動するモータ２０（駆動部）と、電動車両１からの車両情報およびバッテリシステムからのバッテリ情報を取得し、モータ２０による電動車両１の走行を制御するＥＣＵ４０と、を備える。バッテリシステム５０は、二次電池の状態を検出する少なくとも１つの検出部（電圧センサ５４など）と、二次電池からモータ２０へ電流を供給する接続状態と、電流を遮断する開放状態とを切り替えるコンタクタ５３と、検出部の検出情報から二次電池の故障を判断し、ＥＣＵ４０に対して故障情報を含むバッテリ情報を出力する電池用ＥＣＵ５２と、を含む。ＥＣＵ４０は、電池用ＥＣＵ５２から故障情報を取得したとき、またはバッテリ情報を取得できないとき、直前に取得した車両情報およびバッテリ情報が所定条件を満たす場合、コンタクタ５３を接続状態に切り替えて退避走行を許可する。

これにより、本実施の形態に係る電動車両１は、直前に取得した車両情報およびバッテリ情報が所定条件を満たす場合、コンタクタを接続状態に切り替えて退避走行を許可するので、電動車両の制御部側でバッテリシステムの状況を取得できない故障の場合でも退避走行が可能となる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１電動車両、１０車輪、２０モータ、３０インバータ、４０ＥＣＵ、４１バッテリ、４２アクセル開度センサ、４３スタートボタン、４４車速度センサ、４５電池状態表示部、４６カーナビゲーションシステム、５０バッテリシステム、５１電池モジュール、５３コンタクタ、５４電圧センサ、５５電流センサ、５６総電圧センサ、５７温度センサ、５８排気温ｏｒ水温センサ。

Claims

二次電池から供給される電流で走行が可能な電動車両であって、
前記二次電池を含むバッテリシステムと、
前記二次電池から供給される電流で駆動する駆動部と、
前記電動車両からの車両情報および前記バッテリシステムからのバッテリ情報を取得し、前記駆動部による前記電動車両の走行を制御する制御部と、を備え、
前記バッテリシステムは、
前記二次電池の状態を検出する少なくとも１つの検出部と、
前記二次電池から前記駆動部へ電流を供給する接続状態と、電流を遮断する開放状態とを切り替えるコンタクタと、
前記検出部の検出情報から前記二次電池の故障を判断し、前記制御部に対して故障情報を含む前記バッテリ情報を出力する電池制御部と、を含み、
前記制御部は、
前記電池制御部から前記故障情報を取得したとき、または前記バッテリ情報を取得できないときに前記コンタクタを開放状態にして電流を遮断しておき、前記コンタクタが開放状態となり、直前に取得した前記車両情報および前記バッテリ情報が所定条件を満たす場合、前記コンタクタを接続状態に切り替えて退避走行を許可し、前記所定条件を満たさない場合、前記コンタクタを接続状態に切り替えず退避走行を許可しない、電動車両。
前記制御部は、前記車両情報および前記バッテリ情報に基づき、通常走行より抑制した前記退避走行の走行条件を決定する、請求項１に記載の電動車両。
前記車両情報は、前記電動車両の位置情報および環境情報のうち少なくとも１つの情報をさらに含み、
前記制御部は、前記位置情報および前記環境情報のうち少なくとも１つの情報を考慮して前記走行条件を決定する、請求項２に記載の電動車両。
運転者に対して情報を出力する出力部をさらに備え、
前記制御部は、
前記出力部から前記運転者に対して前記故障情報および前記走行条件を出力する、請求項２または請求項３に記載の電動車両。
前記運転者からの情報を入力する入力部をさらに備え、
前記制御部は、
前記所定条件を満たして前記退避走行を許可する際に、前記運転者の合意情報を前記入力部で受け付けた場合に限り前記退避走行を許可する、請求項４に記載の電動車両。
前記制御部は、前記車両情報および前記バッテリ情報のうち故障により得られない情報がある場合、代替情報で補完する、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の電動車両。
前記制御部は、
前記所定条件を満たして前記退避走行を許可するとき、強制的に所定の動作を行う、請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の電動車両。
前記所定の動作には、窓開け、ドアロック解除、およびハザードランプ点灯のうち少なくとも１つの動作を行う、請求項７に記載の電動車両。