JP7371580B2 - 車両制御装置、方法、プログラム、及び車両 - Google Patents

車両制御装置、方法、プログラム、及び車両 Download PDF

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Description

本開示は、車両に搭載される車両制御装置などに関する。
特許文献１に、降車時や乗車時などの車両が走行していない始動用スイッチがオフ状態において、電動モーターなどの主機と呼ばれる車載機器に電力を供給する高圧バッテリーから、電子ミラーや乗車支援機器などの補機と呼ばれる車載機器（補機負荷）に電力を供給する補機バッテリーへ、電力供給を行う電源装置が開示されている。
この特許文献１に記載の電源装置では、補機負荷の消費電力が所定値よりも大きい場合に、ＤＣＤＣコンバーターを駆動させて高圧バッテリーから補機負荷への電力供給を行っている。
特開２０１９－２０５２７５号公報
上記特許文献１に記載の電源装置では、ＤＣＤＣコンバーターを駆動させるタイミングと補機負荷を駆動させるタイミングとの関係が考慮されていない。このため、補機バッテリーが補機負荷を駆動するために必要な電力を供給できない状態（蓄電率や電圧）である場合に、ＤＣＤＣコンバーターの駆動処理よりも先に補機負荷の駆動処理を実施してしまうと、補機負荷が駆動しないおそれがある。
本開示は、上記課題を鑑みてなされたものであり、車両の始動用スイッチがオフかつユーザーが乗車中であると推定される状態において、補機負荷を確実に駆動させることができる車両制御装置などを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本開示技術の一態様は、第１バッテリーと、第２バッテリーと、第２バッテリーを電源とする補機負荷と、第１バッテリーから第２バッテリー及び補機負荷の少なくとも一方への電力供給を行うＤＣＤＣコンバーターとを備えた、車両に搭載される車両制御装置であって、ＤＣＤＣコンバーターの動作及び補機負荷の動作を制御する動作制御部と、車両の始動用スイッチの状態及び乗車の状態を判断する判断部と、第２バッテリーの電圧を取得する取得部と、を備え、動作制御部は、判断部において始動用スイッチがオフ状態かつユーザーが車内にいると推定できる非始動乗車状態であると判断された場合、第２バッテリーの状態に基づいて、ＤＣＤＣコンバーターの駆動と補機負荷の駆動との順序を決定する、車両制御装置である。
また、本開示技術の他の一態様は、第１バッテリーと、第２バッテリーと、第２バッテリーを電源とする補機負荷と、第１バッテリーから第２バッテリー及び補機負荷の少なくとも一方への電力供給を行うＤＣＤＣコンバーターとを備えた、車両に搭載される車両制御装置のコンピューターが実行する制御方法であって、車両の始動用スイッチの状態及び乗車の状態を判断するステップと、第２バッテリーの電圧を取得するステップと、始動用スイッチがオフ状態かつユーザーが車内にいると推定できる非始動乗車状態であると判断した場合、第２バッテリーの状態に基づいて、ＤＣＤＣコンバーターの駆動と補機負荷の駆動との順序を決定するステップとを含む、車両制御装置のコンピューターが実行する制御方法や、車両制御装置のコンピューターに実行させる制御プログラムである。
上記本開示の車両制御装置などによれば、車両の始動用スイッチがオフかつユーザーが乗車中であると推定される状態である場合、補機バッテリーの電圧に基づいて、補機負荷及びＤＣＤＣコンバーターのいずれを先に駆動させるかを決定するので、補機負荷を確実に駆動させることができる。
一実施形態に係る車両制御装置とその周辺部の機能ブロック図 車両制御装置の各構成が行う第１制御の処理手順を示すフローチャート 第１制御に基づく乗車時の動作タイミングの一例を示す図 車両制御装置の各構成が行う第２制御の処理手順を示すフローチャート 第２制御に基づく乗車時の動作タイミングの一例を示す図
本開示の車両制御装置は、ユーザーが乗車中と推定され、かつ、車両のイグニッションがオフ状態であるときに、補機バッテリーの状態が補機負荷を駆動するために必要な条件を満たさなければ、補機負荷の駆動よりもＤＣＤＣコンバーターの駆動を優先させて実施する。これにより、補機負荷の駆動のために供給する電力を、ＤＣＤＣコンバーターを介して高圧バッテリーから確保することができるので、補機負荷を確実に駆動させることができる。
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
［実施形態］
＜構成＞
図１は、本開示の一実施形態に係る車両制御装置２００とその周辺部の機能ブロック図である。図１に例示した機能ブロックは、高圧バッテリー１１０と、高圧メインリレー１２０と、ＤＣＤＣコンバーター（ＤＤＣ）１３０と、補機バッテリー１４０と、バッテリーセンサー１５０と、第１補機負荷１６０と、第２補機負荷１７０と、車両制御装置２００と、高圧系制御装置３００と、を備えている。なお、図１では、電力用の信号線を実線で、制御／通信用の信号線を破線でそれぞれ示している。
高圧バッテリー１１０は、リチウムイオン電池などの充放電可能に構成された二次電池であり、例えば走行用電動モーターなどの車両に搭載されるいわゆる主機（図示せず）を含む高圧システムへ電力供給を行う車両走行に関わるバッテリー（第１バッテリー）である。この高圧バッテリー１１０は、高圧系制御装置３００によって接続／遮断の状態（電気的な導通状態）が切り替え制御される高圧メインリレー１２０を介して、ＤＣＤＣコンバーター１３０と接続されており、接続状態であるときにＤＣＤＣコンバーター１３０に電力を供給することができる。
ＤＣＤＣコンバーター１３０は、高圧メインリレー１２０を介して、高圧バッテリー１１０と、補機バッテリー１４０、第１補機負荷１６０、及び第２補機負荷１７０とを接続する。そして、ＤＣＤＣコンバーター１３０は、車両制御装置２００による制御に基づいて、高圧バッテリー１１０に蓄えられた電力を補機バッテリー１４０、第１補機負荷１６０、及び第２補機負荷１７０の一部（例えば、補機バッテリー１４０のみ）又は全部に供給することができる。電力供給の際、ＤＣＤＣコンバーター１３０は、車両制御装置２００の電圧指示値に従って、入力電圧である高圧バッテリー１１０の高電圧を、補機バッテリー１４０に規定された所定の低電圧や第１補機負荷１６０及び第２補機負荷１７０に要求される低電圧に変換（降圧）して出力することができる。
補機バッテリー１４０は、鉛蓄電池やリチウムイオン電池などの充放電可能に構成された二次電池であり、第１補機負荷１６０及び第２補機負荷１７０を含む補機システムへ電力供給を行う電源となるバッテリー（第２バッテリー）である。一般に、補機バッテリー１４０は、高圧バッテリー１１０よりも定格電圧が低く設定されている。この補機バッテリー１４０は、バッテリーセンサー１５０によってバッテリーの状態が監視されている。本実施形態のバッテリーセンサー１５０には、補機バッテリー１４０へ流入する電流及び補機バッテリー１４０から流出する電流を検出する電流センサー、補機バッテリー１４０の端子電圧を検出する電圧センサー、及び補機バッテリー１４０の温度を検出する温度センサーが、少なくとも含まれる。バッテリーセンサー１５０によって検出されたバッテリー状態（電流値、電圧値、及び温度値）は、車両制御装置２００に随時出力される。
第１補機負荷１６０及び第２補機負荷１７０は、例えば電子ミラーや乗車支援機器などの車両に搭載されるいわゆる補機であり、所定の動作を実行するために必要な電力を消費する負荷である。この第１補機負荷１６０及び第２補機負荷１７０は、後述するＩＧ－ＯＮ信号の入力や乗車中信号の入力があるときに、ＤＣＤＣコンバーター１３０を介して高圧バッテリー１１０から供給される電力や補機バッテリー１４０に蓄えられた電力で動作する。
本実施形態において、第１補機負荷１６０は、車両の始動用スイッチであるイグニッションがオン状態であるとき（ＩＧ－ＯＮ信号の入力があるとき）に動作する補機負荷である。第２補機負荷１７０は、イグニッションがオン状態だけでなくオフ状態であっても、車両内にドライバーやパッセンジャーなどの人（以下「ユーザー」という）が存在すると推定される状態であるとき（乗車中信号の入力があるとき）に動作する補機負荷である。この第２補機負荷１７０の駆動／停止の動作は、車両制御装置２００から受信する駆動要求に基づいて制御される。
なお、図１では、第１補機負荷１６０と第２補機負荷１７０とが１つずつ車両に搭載されている例を示したが、第１補機負荷１６０及び第２補機負荷１７０はそれぞれ２つ以上が車両に搭載されていてもよい。
車両制御装置２００は、高圧バッテリー１１０及び補機バッテリー１４０を用いた車両の電源をマネージメントすることができる装置である。本実施形態の車両制御装置２００は、特に、車両のイグニッションがオフの状態においてＤＣＤＣコンバーター１３０を好適に制御し、第２補機負荷１７０の駆動を制御することを行う。この車両制御装置２００は、動作制御部２１０、判断部２２０、及び取得部２３０を含む。
動作制御部２１０は、ＤＣＤＣコンバーター１３０の動作を制御するための構成である。具体的には、ＤＣＤＣコンバーター１３０の出力電圧値を指示する電圧指示値を含む駆動信号を、ＤＣＤＣコンバーター１３０に対して出力する。この駆動信号を入力して駆動したＤＣＤＣコンバーター１３０から動作制御部２１０へは、電圧指示値に基づく駆動が完了した旨が通知される。また、動作制御部２１０は、高圧系制御装置３００に対して駆動／停止を要求することができる。さらに、動作制御部２１０は、第２補機負荷１７０に対して駆動／停止を要求することができる。
判断部２２０は、ユーザーが車内にいる、すなわち乗車中であると推定される状態であるか否か、及び車両のイグニッションがオフ状態であるか否かを判定するための構成である。ユーザーが乗車中であるか否かの判断は、典型的には、ユーザーが乗車中であると推定することができる特定の操作が行われた場合に発生する乗車中信号が、車両制御装置２００に入力されたか否かに基づいて行われる。特定の操作としては、車両ドアを開扉した後に閉扉する一連の扉操作や車両ドアの施錠／解錠操作などを、例示できる。なお、判断部２２０は、特定の操作に基づいた乗車中信号を確認する以外の方法（着座センサー、ドライバーズカメラなど）でユーザーが乗車中であることを判断してもよい。また、車両のイグニッションがオフ状態であるか否かの判断は、典型的には、イグニッションがオン状態のときに出力されるＩＧ－ＯＮ信号が、車両制御装置２００に入力されたか否かに基づいて行われる。なお、判断部２２０は、ＩＧ－ＯＮ信号を確認する以外の方法でイグニッションがオフ状態であることを判定してもよい。
取得部２３０は、補機バッテリー１４０の充電状態に関する情報を取得するための構成である。この取得部２３０は、補機バッテリー１４０からバッテリー状態（電流値、電圧値、及び温度値）を取得する。具体的には、後述する第１制御を実行する際、取得部２３０は、バッテリー状態として補機バッテリー１４０から電圧値を取得する。そして、取得部２３０は、取得したバッテリー状態に基づいて、補機バッテリー１４０の蓄電率（ＳＯＣ：State Of Charge）を導出する。また、後述する第２制御を実行する際、取得部２３０は、バッテリー状態として補機バッテリー１４０から電流値、電圧値、及び温度値を取得する。そして、取得部２３０は、取得したバッテリー状態に基づいて、補機バッテリー１４０の内部抵抗、第２補機負荷１７０の電力消費によって低下すると推定される電圧（推定低下電圧）を導出する。蓄電率、内部抵抗、及び推定低下電圧の導出については後述する。
この車両制御装置２００は、典型的にはプロセッサ、メモリ、及び入出力インターフェースなどを含んだ電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）の一部又は全部によって構成され得る。電子制御装置には、高圧メインリレー１２０の接続／遮断状態を制御できるＥＣＵや、ＤＣＤＣコンバーター１３０の出力電圧値を制御できるＥＣＵや、補機バッテリー１４０の状態を監視できるＥＣＵなどが含まれる。車両制御装置２００は、メモリに格納されたプログラムをプロセッサが読み出して実行することによって上述した機能を実現する。
高圧系制御装置３００は、高圧メインリレー１２０の接続状態と遮断状態との切り替えを制御する。この切り替えは、接続状態とするための駆動信号を高圧メインリレー１２０に出力するか否かによって行われる。また、高圧系制御装置３００は、車両制御装置２００の要求に基づいて、自装置の駆動／停止を制御することができる。要求に基づく駆動／停止の制御が完了したことは、高圧系制御装置３００から車両制御装置２００へ通知される。この高圧系制御装置３００は、補機バッテリー１４０を電源として動作するように構成されている。
＜制御＞
図２乃至図７をさらに参照して、本開示の一実施形態に係る車両制御装置２００が実行する制御を説明する。
（１）第１制御
図２は、車両制御装置２００の各構成が行う第１制御の処理手順を示すフローチャートである。図３は、第１制御に基づく各構成の動作タイミングの一例を示す図である。図３は、ユーザーが車両に乗車するときの例であり、車両のイグニッションがオフ状態において、ユーザーが車内に乗り込んだ後、すぐにユーザーがイグニッションをオン状態に切り替えない場合の制御を説明するものである。
（ステップＳ２０１）
判断部２２０は、ユーザーが乗車中であると推定され、かつ、イグニッションがオフ状態（非始動乗車状態）であるか否かを判断する。乗車時では、例えば、車両ドアが開錠された後に車両ドアを開扉して閉扉する一連の扉操作があったことで、ユーザーが車両に乗車したと推定することができる。また、イグニッションがオフ状態であることは、ＩＧ－ＯＮ信号の有無によって確認することができる。ユーザーが推定乗車中かつイグニッションがオフ状態の非始動乗車状態である場合は（ステップＳ２０１、はい）、ステップＳ２０２に処理が進み、それ以外の場合は（ステップＳ２０１、いいえ）、ステップＳ２０１の判断を繰り返す。
（ステップＳ２０２）
取得部２３０は、バッテリーセンサー１５０から入力する補機バッテリー１４０の電圧値から導出される補機バッテリー１４０の蓄電率（ＳＯＣ）が、第１閾値以上であるか否かを判断する。この第１閾値は、第２補機負荷１７０を駆動するために必要な電力に基づいて設定される。より具体的には、ＤＣＤＣコンバーター１３０が駆動して高圧バッテリー１１０から電力が供給されるまでの間、補機バッテリー１４０だけで第２補機負荷１７０が消費する電力の供給を維持することができる蓄電率以上の任意の値に設定される。補機バッテリー１４０の蓄電率は、ＳＯＣ－ＯＣＶ特性などを用いた周知の手法で導出することができる。補機バッテリー１４０の蓄電率が第１閾値以上である場合は（図３のｔ１：（ｈ）実線）（ステップＳ２０２、はい）、ステップＳ２０３に処理が進む。一方、補機バッテリー１４０の蓄電率が第１閾値未満である場合は（図３のｔ１：（ｈ）破線）（ステップＳ２０２、いいえ）、ステップＳ２０７に処理が進む。
（ステップＳ２０３）
動作制御部２１０は、第２補機負荷１７０に対して駆動を要求する。この要求は、第２補機負荷１７０に駆動要求信号を出力することで可能である。これによって、第２補機負荷１７０が駆動を開始する（図３のｔ２：（ｃ）実線）。また、第２補機負荷１７０の駆動に伴って、補機バッテリー１４０から流出する放電電流が生じる（図３のｔ２～ｔ３：（ｇ）実線）。第２補機負荷１７０の駆動が要求されると、ステップＳ２０４に処理が進む。
（ステップＳ２０４）
動作制御部２１０は、高圧系制御装置３００に対して駆動を要求する。この要求は、高圧系制御装置３００に駆動要求信号を出力することで可能である。これによって、高圧系制御装置３００が駆動を開始すると共に、高圧メインリレー１２０が電気的に導通した接続状態となる（図３のｔ３：（ｄ））。また、高圧系制御装置３００の駆動に伴って、補機バッテリー１４０から流出する放電電流が増加する（図３のｔ３～ｔ４：（ｇ）実線）。高圧系制御装置３００の駆動が要求されると、ステップＳ２０５に処理が進む。
（ステップＳ２０５）
動作制御部２１０は、高圧系制御装置３００の駆動が完了したか否かを判断する。この判断は、駆動要求信号に対応して高圧系制御装置３００から返信される駆動完了信号を受信することで可能である。高圧系制御装置３００の駆動が完了した場合は（ステップＳ２０５、はい）、ステップＳ２０６に処理が進み、それ以外の場合は（ステップＳ２０５、いいえ）、ステップＳ２０５の判断を繰り返す。
（ステップＳ２０６）
動作制御部２１０は、ＤＣＤＣコンバーター（ＤＤＣ）１３０を駆動させる。具体的には、動作制御部２１０は、第２補機負荷１７０に電力を供給できる電圧指示値を設定した駆動信号を、ＤＣＤＣコンバーター１３０に出力する（図３のｔ４：（ｅ））。この制御により、ＤＣＤＣコンバーター１３０が駆動し（図３のｔ４：（ｆ））、高圧バッテリー１１０から第２補機負荷１７０へ電力が供給される。なお、本実施形態では、ＤＣＤＣコンバーター１３０から補機バッテリー１４０へは、充電するための電力は供給されない。このため、ＤＣＤＣコンバーター１３０の駆動に伴って、補機バッテリー１４０から流出する放電電流がなくなる（図３のｔ４：（ｇ）実線）。ＤＣＤＣコンバーター１３０が駆動されると、本第１制御が終了する。
（ステップＳ２０７）
動作制御部２１０は、高圧系制御装置３００に対して駆動を要求する。この要求は、高圧系制御装置３００に駆動要求信号を出力することで可能である。これによって、高圧系制御装置３００が駆動を開始すると共に、高圧メインリレー１２０が電気的に導通した接続状態となる（図３のｔ３：（ｄ））。また、高圧系制御装置３００の駆動に伴って、補機バッテリー１４０から流出する電流が生じる（図３のｔ３～ｔ４：（ｇ）破線）。高圧系制御装置３００の駆動が要求されると、ステップＳ２０８に処理が進む。
（ステップＳ２０８）
動作制御部２１０は、高圧系制御装置３００の駆動が完了したか否かを判断する。この判断は、駆動要求信号に対応して高圧系制御装置３００から返信される駆動完了信号を受信することで可能である。高圧系制御装置３００の駆動が完了した場合は（ステップＳ２０８、はい）、ステップＳ２０９に処理が進み、それ以外の場合は（ステップＳ２０８、いいえ）、ステップＳ２０８の判断を繰り返す。
（ステップＳ２０９）
動作制御部２１０は、ＤＣＤＣコンバーター（ＤＤＣ）１３０に対して駆動を指示する。具体的には、動作制御部２１０は、第２補機負荷１７０に電力を供給できる電圧指示値を設定した駆動信号を、ＤＣＤＣコンバーター１３０に出力する（図３のｔ４：（ｅ））。本実施形態では、ＤＣＤＣコンバーター１３０から補機バッテリー１４０へは、充電するための電力は供給されない。ＤＣＤＣコンバーター１３０の駆動が指示されると、ステップＳ２１０に処理が進む。
（ステップＳ２１０）
動作制御部２１０は、ＤＣＤＣコンバーター１３０の駆動が完了したか否かを判断する。この判断は、ＤＣＤＣコンバーター１３０の駆動が完了する前に第２補機負荷１７０を駆動させてしまうことを回避するために行われる。ＤＣＤＣコンバーター１３０の駆動が完了することによって（図３のｔ４：（ｆ））、高圧バッテリー１１０から第２補機負荷１７０へ電力が供給される。また、本実施形態では、ＤＣＤＣコンバーター１３０から補機バッテリー１４０へは、充電するための電力は供給されないため、ＤＣＤＣコンバーター１３０の駆動に伴って、補機バッテリー１４０から流出する放電電流がなくなる（図３のｔ４：（ｇ）破線）。ＤＣＤＣコンバーター１３０の駆動が完了すると、ステップＳ２１１に処理が進む。
（ステップＳ２１１）
動作制御部２１０は、第２補機負荷１７０に対して駆動を要求する。この要求は、第２補機負荷１７０に駆動要求信号を出力することで可能である。これによって、第２補機負荷１７０が駆動を開始する（図３のｔ５：（ｃ）破線）。第２補機負荷１７０の駆動が要求されると、本第１制御が終了する。
このように、第１制御では、ユーザーが乗車中であると推定される状態かつイグニッションがオフ状態の非始動乗車状態である場合、補機バッテリー１４０の蓄電率（ＳＯＣ）が第１閾値以上であれば、第２補機負荷１７０の駆動を優先的に実施し（ステップＳ２０３～Ｓ２０６）、補機バッテリー１４０の蓄電率が第１閾値未満であれば、第２補機負荷１７０の駆動よりもＤＣＤＣコンバーター１３０の駆動を優先させて実施する（ステップＳ２０７～Ｓ２１１）。このように、補機バッテリー１４０の蓄電率が第２補機負荷１７０を駆動させるには十分ではない場合には、高圧バッテリー１１０から電力供給を行える状態にしてから第２補機負荷１７０の駆動を開始するので、第２補機負荷１７０を必ず駆動させることができる。
なお、上記ステップＳ２０３～Ｓ２０６の処理フローでは、第２補機負荷１７０を駆動させた後に高圧系制御装置３００を駆動させているが、補機バッテリー１４０の蓄電率が十分に高いため、第２補機負荷１７０と高圧系制御装置３００とは、同時に駆動しても構わない。
（２）第２制御
図４は、車両制御装置２００の各構成が行う第２制御の処理手順を示すフローチャートである。図５は、第２制御に基づく各構成の動作タイミングの一例を示す図である。図５は、ユーザーが車両に乗車するときの例であり、車両のイグニッションがオフ状態において、ユーザーが車内に乗り込んだ後、すぐにユーザーがイグニッションをオン状態に切り替えない場合の制御を説明するものである。
（ステップＳ４０１）
判断部２２０は、ユーザーが乗車中であると推定され、かつ、イグニッションがオフ状態（非始動乗車状態）であるか否かを判断する。乗車時では、例えば、車両ドアが開錠された後に車両ドアを開扉して閉扉する一連の扉操作があったことで、ユーザーが車両に乗車したと推定することができる。また、イグニッションがオフ状態であることは、ＩＧ－ＯＮ信号の有無によって確認することができる。ユーザーが推定乗車中かつイグニッションがオフ状態の非始動乗車状態である場合は（ステップＳ４０１、はい）、ステップＳ４０２に処理が進み、それ以外の場合は（ステップＳ４０１、いいえ）、ステップＳ４０１の判断を繰り返す。
（ステップＳ４０２）
取得部２３０は、バッテリーセンサー１５０から入力する補機バッテリー１４０の電圧値、電流値、及び温度値から導出される補機バッテリー１４０の推定低下電圧が、第２閾値以上であるか否かを判断する。この推定低下電圧とは、ユーザーが乗車中であると推定され、かつ、イグニッションがオフ状態（非始動乗車状態）の第１期間において第２補機負荷１７０が消費すると推定される電流（推定消費電流）を補機バッテリー１４０だけで供給した場合に、流出電流によって降下すると推定される補機バッテリー１４０の電圧値である。この第１期間は、第２補機負荷１７０の消費電流が補機バッテリー１４０だけで供給される期間であり、通常の処理シーケンスによって非始動乗車状態が判断されてから高圧系制御装置３００によってＤＣＤＣコンバーター１３０が駆動されるまでの期間とすることができる。
具体的には、補機バッテリー１４０の推定低下電圧Ｖｂ_estは、バッテリーセンサー１５０から取得する補機バッテリー１４０の現在の電圧Ｖｂ_nowと、補機バッテリー１４０の内部抵抗Ｒｂと、第２補機負荷１７０の第１期間における推定消費電流ＩＬとを用いて、下記の式［１］によって算出される。なお、補機バッテリー１４０の内部抵抗Ｒｂは、補機バッテリー１４０の蓄電率（ＳＯＣ）及び補機バッテリー１４０の温度と対応付けられた、所定の内部抵抗マップから求めることができる。内部抵抗マップは、車両制御装置２００がメモリ（図示せず）などに予め保持していればよい。
Ｖｂ_est ＝ Ｖｂ_now －（Ｒｂ×ＩＬ） … ［１］
よって、第２閾値は、第２補機負荷１７０を駆動するために必要な電圧のみならず、車両制御装置２００、ＤＣＤＣコンバーター１３０、高圧系制御装置３００、及び高圧メインリレー１２０を動作させるために必要な電圧、に基づいて設定される。より具体的には、ＤＣＤＣコンバーター１３０が駆動して高圧バッテリー１１０から第２補機負荷１７０に電力が供給されるまでの間、補機バッテリー１４０の電圧が、第２補機負荷１７０の動作に必要な電圧であり、かつ、車両制御装置２００、ＤＣＤＣコンバーター１３０、高圧系制御装置３００、及び高圧メインリレー１２０の動作に必要な電圧以上となる、任意の値に設定される。
補機バッテリー１４０の推定低下電圧が第２閾値以上である場合は（図５のｔ１：ｔ４の時点で第２閾値を上回ると推定される（ｈ）実線）（ステップＳ４０２、はい）、ステップＳ４０３に処理が進む。一方、補機バッテリー１４０の推定低下電圧が第２閾値未満である場合は（図５のｔ１：ｔ４の時点で第２閾値を下回る（従来制御だと一点鎖線となる）と推定される：（ｈ）破線）（ステップＳ４０２、いいえ）、ステップＳ４０７に処理が進む。
（ステップＳ４０３）
動作制御部２１０は、第２補機負荷１７０に対して駆動を要求する。この要求は、第２補機負荷１７０に駆動要求信号を出力することで可能である。これによって、第２補機負荷１７０が駆動を開始する（図５のｔ２：（ｃ）実線）。また、第２補機負荷１７０の駆動に伴って、補機バッテリー１４０から流出する放電電流が生じて補機バッテリー１４０の電圧が低下する（図５のｔ２～ｔ３：（ｇ），（ｈ）実線）。第２補機負荷１７０の駆動が要求されると、ステップＳ４０４に処理が進む。
（ステップＳ４０４）
動作制御部２１０は、高圧系制御装置３００に対して駆動を要求する。この要求は、高圧系制御装置３００に駆動要求信号を出力することで可能である。これによって、高圧系制御装置３００が駆動を開始すると共に、高圧メインリレー１２０が電気的に導通した接続状態となる（図５のｔ３：（ｄ））。また、高圧系制御装置３００の駆動に伴って、補機バッテリー１４０から流出する放電電流が増加して補機バッテリー１４０の電圧がさらに低下する（図５のｔ３～ｔ４：（ｇ），（ｈ）実線）。高圧系制御装置３００の駆動が要求されると、ステップＳ４０５に処理が進む。
（ステップＳ４０５）
動作制御部２１０は、高圧系制御装置３００の駆動が完了したか否かを判断する。この判断は、駆動要求信号に対応して高圧系制御装置３００から返信される駆動完了信号を受信することで可能である。高圧系制御装置３００の駆動が完了した場合は（ステップＳ４０５、はい）、ステップＳ４０６に処理が進み、それ以外の場合は（ステップＳ４０５、いいえ）、ステップＳ４０５の判断を繰り返す。
（ステップＳ４０６）
動作制御部２１０は、ＤＣＤＣコンバーター（ＤＤＣ）１３０を駆動させる。具体的には、動作制御部２１０は、第２補機負荷１７０に電力を供給できる電圧指示値を設定した駆動信号を、ＤＣＤＣコンバーター１３０に出力する（図５のｔ４：（ｅ））。この制御により、ＤＣＤＣコンバーター１３０が駆動し（図５のｔ４：（ｆ））、高圧バッテリー１１０から第２補機負荷１７０へ電力が供給される。なお、本実施形態では、ＤＣＤＣコンバーター１３０から補機バッテリー１４０へは、充電するための電力は供給されない。このＤＣＤＣコンバーター１３０の駆動に伴って、補機バッテリー１４０から流出する放電電流がなくなり、補機バッテリー１４０の電圧が徐々に回復する（図５のｔ４以降：（ｇ），（ｈ）実線）。ＤＣＤＣコンバーター１３０が駆動されると、本第２制御が終了する。
（ステップＳ４０７）
動作制御部２１０は、高圧系制御装置３００に対して駆動を要求する。この要求は、高圧系制御装置３００に駆動要求信号を出力することで可能である。これによって、高圧系制御装置３００が駆動を開始すると共に、高圧メインリレー１２０が電気的に導通した接続状態となる（図５のｔ３：（ｄ））。また、高圧系制御装置３００の駆動に伴って、補機バッテリー１４０から流出する電流が生じて補機バッテリー１４０の電圧が低下する（図５のｔ３～ｔ４：（ｇ），（ｈ）破線）。高圧系制御装置３００の駆動が要求されると、ステップＳ４０８に処理が進む。
（ステップＳ４０８）
動作制御部２１０は、高圧系制御装置３００の駆動が完了したか否かを判断する。この判断は、駆動要求信号に対応して高圧系制御装置３００から返信される駆動完了信号を受信することで可能である。高圧系制御装置３００の駆動が完了した場合は（ステップＳ４０８、はい）、ステップＳ４０９に処理が進み、それ以外の場合は（ステップＳ４０８、いいえ）、ステップＳ４０８の判断を繰り返す。
（ステップＳ４０９）
動作制御部２１０は、ＤＣＤＣコンバーター（ＤＤＣ）１３０に対して駆動を指示する。具体的には、動作制御部２１０は、第２補機負荷１７０に電力を供給できる電圧指示値を設定した駆動信号を、ＤＣＤＣコンバーター１３０に出力する（図５のｔ４：（ｅ））。本実施形態では、ＤＣＤＣコンバーター１３０から補機バッテリー１４０へは、充電するための電力は供給されない。ＤＣＤＣコンバーター１３０の駆動が指示されると、ステップＳ４１０に処理が進む。
（ステップＳ４１０）
動作制御部２１０は、ＤＣＤＣコンバーター１３０の駆動が完了したか否かを判断する。この判断は、ＤＣＤＣコンバーター１３０の駆動が完了する前に第２補機負荷１７０を駆動させてしまうことを回避するために行われる。ＤＣＤＣコンバーター１３０の駆動が完了することによって（図５のｔ４：（ｆ））、高圧バッテリー１１０から第２補機負荷１７０へ電力が供給される。また、本実施形態では、ＤＣＤＣコンバーター１３０から補機バッテリー１４０へは、充電するための電力は供給されないため、ＤＣＤＣコンバーター１３０の駆動に伴って、補機バッテリー１４０から流出する放電電流がなくなり、補機バッテリー１４０の電圧が徐々に回復する（図５のｔ４以降：（ｇ），（ｈ）破線）。ＤＣＤＣコンバーター１３０の駆動が完了すると、ステップＳ４１１に処理が進む。
（ステップＳ４１１）
動作制御部２１０は、第２補機負荷１７０に対して駆動を要求する。この要求は、第２補機負荷１７０に駆動要求信号を出力することで可能である。これによって、第２補機負荷１７０が駆動を開始する（図５のｔ５：（ｃ）破線）。なお、この第２補機負荷１７０の消費電力は、高圧バッテリー１１０から供給されるため、補機バッテリー１４０の電圧は低下しない。第２補機負荷１７０の駆動が要求されると、本第２制御が終了する。
このように、第２制御では、ユーザーが乗車中であると推定される状態かつイグニッションがオフ状態の非始動乗車状態である場合、補機バッテリー１４０の第１期間における推定低下電圧が第２閾値以上であれば、第２補機負荷１７０の駆動を優先的に実施し（ステップＳ４０３～Ｓ４０６）、補機バッテリー１４０の推定低下電圧が第２閾値未満であれば、第２補機負荷１７０の駆動よりもＤＣＤＣコンバーター１３０の駆動を優先させて実施する（ステップＳ４０７～Ｓ４１１）。このように、補機バッテリー１４０の推定低下電圧が将来的に各構成を動作させるために必要な電圧を維持できない場合には、高圧バッテリー１１０から電力供給を行える状態にしてから第２補機負荷１７０の駆動を開始するので、第２補機負荷１７０を必ず駆動させることができる。
また、この第２制御では、第２補機負荷１７０の第１期間における推定消費電流に基づいて算出した電圧降下分を補機バッテリー１４０の現電圧と直接比較して、第２補機負荷１７０の駆動を優先させるか遅延させるかを判断することができるため、上述した蓄電率に基づく第１制御と比べてより高精度に判断することができる。
なお、上記ステップＳ４０３～Ｓ４０６の処理フローでは、第２補機負荷１７０を駆動させた後に高圧系制御装置３００を駆動させているが、補機バッテリー１４０の電圧が低下分を考慮しても十分に高いため、第２補機負荷１７０と高圧系制御装置３００とは、同時に駆動しても構わない。
［作用・効果］
以上のように、本実施形態に係る車両制御装置２００によれば、ユーザーが乗車中であると推定される状態であり、かつ、車両のイグニッションがオフ状態であると判断したときに、補機バッテリー１４０の蓄電率（ＳＯＣ）又は推定低下電圧が第２補機負荷１７０を駆動するために必要な所定の閾値を満たさなければ、第２補機負荷１７０の駆動よりも高圧系制御装置３００、高圧メインリレー１２０、及びＤＣＤＣコンバーター１３０の駆動を優先させて実施する。
この制御によって、第２補機負荷１７０の駆動のために供給する電力を、ＤＣＤＣコンバーター１３０を介して高圧バッテリー１１０から確保することができるので、第２補機負荷１７０を確実に駆動させることができる。
以上、本開示の一実施形態を説明したが、本開示は、車両制御装置、車両制御装置が実行する制御方法、制御プログラム、及び当該制御プログラムを記憶したコンピューター読み取り可能な非一時的な記録媒体、あるいは車両制御装置を搭載した車両として捉えることができる。
本開示の車両制御装置などは、車両走行用の高圧バッテリーを搭載したハイブリッド自動車（ＨＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）、及び電気自動車（ＥＶ）などの電動車両に利用可能である。
１１０ 高圧バッテリー
１２０ 高圧メインリレー
１３０ ＤＣＤＣコンバーター
１４０ 補機バッテリー
１５０ バッテリーセンサー
１６０ 第１補機負荷
１７０ 第２補機負荷
２００ 車両制御装置
２１０ 動作制御部
２２０ 判断部
２３０ 取得部
３００ 高圧系制御装置

Claims (10)

  1. 第１バッテリーと、第２バッテリーと、前記第２バッテリーを電源とする補機負荷と、前記第１バッテリーから前記第２バッテリー及び前記補機負荷の少なくとも一方への電力供給を行うＤＣＤＣコンバーターとを備えた、車両に搭載される車両制御装置であって、
    前記ＤＣＤＣコンバーターの動作及び前記補機負荷の動作を制御する動作制御部と、
    車両の始動用スイッチの状態及び乗車の状態を判断する判断部と、
    前記第２バッテリーの電圧を取得し、前記第２バッテリーの電圧に基づいて前記第２バッテリーの蓄電率を導出する取得部と、を備え、
    前記動作制御部は、前記判断部において前記始動用スイッチがオフ状態かつユーザーが車内にいると推定できる非始動乗車状態であると判断された場合、
    前記蓄電率が第１閾値以上である場合は、前記補機負荷を駆動させた後に前記ＤＣＤＣコンバーターを駆動させ、
    前記蓄電率が前記第１閾値未満である場合は、前記ＤＣＤＣコンバーターを駆動させた後に前記補機負荷を駆動させる、
    車両制御装置。
  2. 第１バッテリーと、第２バッテリーと、前記第２バッテリーを電源とする補機負荷と、前記第１バッテリーから前記第２バッテリー及び前記補機負荷の少なくとも一方への電力供給を行うＤＣＤＣコンバーターとを備えた、車両に搭載される車両制御装置であって、
    前記ＤＣＤＣコンバーターの動作及び前記補機負荷の動作を制御する動作制御部と、
    車両の始動用スイッチの状態及び乗車の状態を判断する判断部と、
    前記第２バッテリーの電圧及び温度を取得し、前記第２バッテリーの電圧及び温度に基づいて前記第２バッテリーの内部抵抗を導出する取得部と、を備え、
    前記判断部において前記始動用スイッチがオフ状態かつユーザーが車内にいると推定できる非始動乗車状態であると判断された場合、
    前記取得部は、前記第２バッテリーの電圧、前記第２バッテリーの内部抵抗、及び前記非始動乗車状態における第１期間に前記補機負荷が消費すると推定される推定消費電流に基づいて、前記非始動乗車状態の前記第１期間が経過した後の前記第２バッテリーの電圧である推定低下電圧を導出し、
    前記動作制御部は、前記非始動乗車状態において、
    前記推定低下電圧が第２閾値以上である場合、前記補機負荷を駆動させた後に前記ＤＣＤＣコンバーターを駆動させ、
    前記推定低下電圧が前記第２閾値未満である場合、前記ＤＣＤＣコンバーターを駆動させた後に前記補機負荷を駆動させる、
    車両制御装置。
  3. 前記取得部は、前記第２バッテリーの電圧に基づいて求められる前記第２バッテリーの蓄電率と前記第２バッテリーの温度とに基づいて、前記第２バッテリーの内部抵抗を導出する、
    請求項２に記載の車両制御装置。
  4. 前記取得部は、前記第２バッテリーの内部抵抗と前記推定消費電流との乗算によって求められる電圧降下分を、前記非始動乗車状態と判断した直後の前記第２バッテリーの電圧から減算することによって、前記推定低下電圧を導出する、
    請求項２に記載の車両制御装置。
  5. 前記動作制御部は、前記ＤＣＤＣコンバーターを駆動させる前に、前記第１バッテリーと前記ＤＣＤＣコンバーターとの電気的な導通状態を切り替えるリレーを、接続状態に制御する、
    請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両制御装置。
  6. 第１バッテリーと、第２バッテリーと、前記第２バッテリーを電源とする補機負荷と、前記第１バッテリーから前記第２バッテリー及び前記補機負荷の少なくとも一方への電力供給を行うＤＣＤＣコンバーターとを備えた、車両に搭載される車両制御装置のコンピューターが実行する制御方法であって、
    車両の始動用スイッチの状態及び乗車の状態を判断するステップと、
    前記第２バッテリーの電圧を取得し、前記第２バッテリーの電圧に基づいて前記第２バッテリーの蓄電率を導出するステップと、
    前記始動用スイッチがオフ状態かつユーザーが車内にいると推定できる非始動乗車状態であると判断した場合であって前記蓄電率が第１閾値以上である場合は、前記補機負荷を駆動させた後に前記ＤＣＤＣコンバーターを駆動させるステップと、
    前記非始動乗車状態であると判断した場合であって前記蓄電率が前記第１閾値未満である場合は、前記ＤＣＤＣコンバーターを駆動させた後に前記補機負荷を駆動させるステップと、を含む、
    制御方法。
  7. 第１バッテリーと、第２バッテリーと、前記第２バッテリーを電源とする補機負荷と、前記第１バッテリーから前記第２バッテリー及び前記補機負荷の少なくとも一方への電力供給を行うＤＣＤＣコンバーターとを備えた、車両に搭載される車両制御装置のコンピューターが実行する制御方法であって、
    車両の始動用スイッチの状態及び乗車の状態を判断するステップと、
    前記第２バッテリーの電圧及び温度を取得し、前記第２バッテリーの電圧及び温度に基づいて前記第２バッテリーの内部抵抗を導出するステップと、
    前記始動用スイッチがオフ状態かつユーザーが車内にいると推定できる非始動乗車状態であると判断された場合、前記第２バッテリーの電圧、前記第２バッテリーの内部抵抗、及び前記非始動乗車状態における第１期間に前記補機負荷が消費すると推定される推定消費電流に基づいて、前記非始動乗車状態の前記第１期間が経過した後の前記第２バッテリーの電圧である推定低下電圧を導出するステップと、
    前記非始動乗車状態において、前記推定低下電圧が第２閾値以上である場合、前記補機負荷を駆動させた後に前記ＤＣＤＣコンバーターを駆動させるステップと、
    前記非始動乗車状態において、前記推定低下電圧が前記第２閾値未満である場合、前記ＤＣＤＣコンバーターを駆動させた後に前記補機負荷を駆動させるステップと、を含む、
    制御方法。
  8. 第１バッテリーと、第２バッテリーと、前記第２バッテリーを電源とする補機負荷と、前記第１バッテリーから前記第２バッテリー及び前記補機負荷の少なくとも一方への電力供給を行うＤＣＤＣコンバーターとを備えた、車両に搭載される車両制御装置のコンピューターに実行させる制御プログラムであって、
    車両の始動用スイッチの状態及び乗車の状態を判断するステップと、
    前記第２バッテリーの電圧を取得し、前記第２バッテリーの電圧に基づいて前記第２バッテリーの蓄電率を導出するステップと、
    前記始動用スイッチがオフ状態かつユーザーが車内にいると推定できる非始動乗車状態であると判断した場合であって前記蓄電率が第１閾値以上である場合は、前記補機負荷を駆動させた後に前記ＤＣＤＣコンバーターを駆動させるステップと、
    前記非始動乗車状態であると判断した場合であって前記蓄電率が前記第１閾値未満である場合は、前記ＤＣＤＣコンバーターを駆動させた後に前記補機負荷を駆動させるステップと、を含む、
    制御プログラム。
  9. 第１バッテリーと、第２バッテリーと、前記第２バッテリーを電源とする補機負荷と、前記第１バッテリーから前記第２バッテリー及び前記補機負荷の少なくとも一方への電力供給を行うＤＣＤＣコンバーターとを備えた、車両に搭載される車両制御装置のコンピューターに実行させる制御プログラムであって、
    車両の始動用スイッチの状態及び乗車の状態を判断するステップと、
    前記第２バッテリーの電圧及び温度を取得し、前記第２バッテリーの電圧及び温度に基づいて前記第２バッテリーの内部抵抗を導出するステップと、
    前記始動用スイッチがオフ状態かつユーザーが車内にいると推定できる非始動乗車状態であると判断された場合、前記第２バッテリーの電圧、前記第２バッテリーの内部抵抗、及び前記非始動乗車状態における第１期間に前記補機負荷が消費すると推定される推定消費電流に基づいて、前記非始動乗車状態の前記第１期間が経過した後の前記第２バッテリーの電圧である推定低下電圧を導出するステップと、
    前記非始動乗車状態において、前記推定低下電圧が第２閾値以上である場合、前記補機負荷を駆動させた後に前記ＤＣＤＣコンバーターを駆動させるステップと、
    前記非始動乗車状態において、前記推定低下電圧が前記第２閾値未満である場合、前記ＤＣＤＣコンバーターを駆動させた後に前記補機負荷を駆動させるステップと、を含む、
    制御プログラム。
  10. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車両制御装置を搭載した車両。
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