特許 7605201 車両制御装置、制御方法及び制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-16

(45)【発行日】2024-12-24

(54)【発明の名称】車両制御装置、制御方法及び制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   B60L 58/18 20190101AFI20241217BHJP

   B60L 58/12 20190101ALI20241217BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20241217BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20241217BHJP

   B60L 7/14 20060101ALI20241217BHJP

   G01C 21/36 20060101ALI20241217BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20241217BHJP

【ＦＩ】

B60L58/18

B60L58/12

B60L50/60

B60L15/20 J

B60L7/14

G01C21/36

H02J7/00 P

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022197845

(22)【出願日】2022-12-12

(65)【公開番号】P2024083810

(43)【公開日】2024-06-24

【審査請求日】2024-01-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】安藤 裕也

(72)【発明者】

【氏名】越川 友彰

(72)【発明者】

【氏名】増本 美樹

【審査官】橋本 敏行

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２２－１３２９３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／０４６０７１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－２２０３１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０４８４８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０５７２２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０９０２８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２２／００６３４４０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ １／００－３／１２

７／００－１３／００

１５／００－５８／４０

Ｇ０１Ｃ ２１／００－２１／３６

２３／００－２５／００

Ｈ０２Ｊ ７／００－７／１２

７／３４－７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の二次電池を備えた車両を制御する車両制御装置であって、
前記車両が充電スタンドに到達するまでに消費される予測消費電力量を算出する電力量算出部と、
前記複数の二次電池のそれぞれの残容量と、算出された予測消費電力量に基づき、前記複数の二次電池のうち、他の二次電池に切り替えることなく、前記充電スタンドまでの走行を可能にする二次電池を特定する電池特定部と、
前記二次電池の現在の温度と、前記車両が前記充電スタンドに到着するまでの前記二次電池の上昇温度とを加算することにより、前記車両が前記充電スタンドに到着したときの、特定された二次電池の予測温度を算出する温度予測部と、
算出された予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池が少なくとも１つ有るか判定する電池判定部と、
算出された予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池があると判定された場合、算出された予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池のうち、残容量の最も多い二次電池を、前記車両の走行に使用する二次電池として選択する電池選択部と
を備えた、車両制御装置。

【請求項2】

算出された予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池が無いと判定された場合、目的地までのルート上に回生可能な場所が有るか判定する回生場所判定部をさらに備え、
前記電力量算出部は、前記目的地までのルート上に前記回生可能な場所が有ると判定された場合、前記車両が最寄りの回生可能な場所に到達するまでに消費される予測消費電力量を算出し、
前記電池特定部は、前記複数の二次電池のそれぞれの残容量と、算出された前記最寄りの回生可能な場所に到達するまでに消費される予測消費電力量に基づき、前記複数の二次電池のうち、他の二次電池に切り替えることなく、前記最寄りの回生可能な場所までの走行を可能にする二次電池を特定し、
前記電池選択部は、特定された二次電池のうち残容量の最も少ない二次電池を、前記車両の走行に使用する二次電池として選択する、請求項１に記載の車両制御装置。

【請求項3】

前記複数の二次電池の電圧と、前記車両が備えた回生装置が供給する回生電圧との大小を判定する電圧判定部と、
前記複数の二次電池のそれぞれに対応するリレーを制御するリレー制御部とをさらに備え、
前記電圧判定部は、回生可能な場所において、使用中の前記二次電池である第１の二次電池の電圧と、使用されていない前記二次電池である第２の二次電池の電圧が、それぞれ前記回生電圧以下であるか判定し、
前記リレー制御部は、前記第１の二次電池の電圧と、前記第２の二次電池の電圧が、それぞれ前記回生電圧以下であると判定された場合、前記第２の二次電池に対応するリレーをオンにする、請求項２に記載の車両制御装置。

【請求項4】

複数の二次電池を備えた車両を制御するコンピュータが実行する制御方法であって、
前記車両が充電スタンドに到達するまでに消費される予測消費電力量を算出し、
前記複数の二次電池のそれぞれの残容量と、算出された予測消費電力量に基づき、前記複数の二次電池のうち、他の二次電池に切り替えることなく、前記充電スタンドまでの走行を可能にする二次電池を特定し、
前記二次電池の現在の温度と、前記車両が前記充電スタンドに到着するまでの前記二次電池の上昇温度とを加算することにより、前記車両が前記充電スタンドに到着したときの、特定された二次電池の予測温度を算出し、
算出された予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池が少なくとも１つ有るか判定し、
算出された予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池があると判定された場合、算出された予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池のうち、残容量の最も多い二次電池を、前記車両の走行に使用する二次電池として選択する、
制御方法。

【請求項5】

複数の二次電池を備えた車両を制御するコンピュータが実行する制御プログラムであって、前記コンピュータに対し、
前記車両が充電スタンドに到達するまでに消費される予測消費電力量を算出させ、
前記複数の二次電池のそれぞれの残容量と、算出された予測消費電力量に基づき、前記複数の二次電池のうち、他の二次電池に切り替えることなく、前記充電スタンドまでの走行を可能にする二次電池を特定させ、
前記二次電池の現在の温度と、前記車両が前記充電スタンドに到着するまでの前記二次電池の上昇温度とを加算することにより、前記車両が前記充電スタンドに到着したときの、特定された二次電池の予測温度を算出させ、
算出された予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池が少なくとも１つ有るか判定させ、
算出された予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池があると判定された場合、算出された予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池のうち、残容量の最も多い二次電池を、前記車両の走行に使用する二次電池として選択させる、
制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両を制御する車両制御装置、制御方法及び制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両に搭載されたバッテリの温度を制御する様々な技術が提案されている。このような技術の一例として、特許文献１が開示する温度制御装置は、電動車両が充電スタンドに到着する時のバッテリの温度を、電動車両の走行状況に応じて予測する温度予測部と、バッテリの温度を調整する温度調整部と、温度予測部により予測される温度が基準温度範囲から外れる場合、電動車両が充電スタンドに到着する時のバッテリの温度が基準温度範囲内となるように、温度調整部を制御する制御部とを有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－２２０３１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１が開示す温度制御装置は、ファンやヒータ、ダクト等で構成される温度調整部を用いて、二次電池の温度を調整するため、このような温度調整部を車両に搭載しなければならないという課題があった。

【0005】

本開示は、上述した課題を鑑み、二次電池の温度調整装置を利用することなく、車両が充電スタンドに到着するときの二次電池の温度を所定の範囲内にすることが可能な車両制御装置、制御方法及び制御プログラムを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一実施形態に係る複数の二次電池を備えた車両を制御する車両制御装置は、
車両が充電スタンドに到達するまでに消費される予測消費電力量を算出する電力量算出部と、
複数の二次電池のそれぞれの残容量と、算出された予測消費電力量に基づき、複数の二次電池のうち、他の二次電池に切り替えることなく、充電スタンドまでの走行を可能にする二次電池を特定する電池特定部と、
二次電池の現在の温度と、車両が充電スタンドに到着するまでの二次電池の上昇温度とを加算することにより、車両が充電スタンドに到着したときの、特定された二次電池の予測温度を算出する温度予測部と、
算出された予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池が少なくとも１つ有るか判定する電池判定部と、
算出された予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池があると判定された場合、算出された予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池のうち、残容量の最も多い二次電池を、車両の走行に使用する二次電池として選択する電池選択部とを備える。

【0007】

一実施形態に係る複数の二次電池を備えた車両を制御するコンピュータが実行する制御方法は、
車両が充電スタンドに到達するまでに消費される予測消費電力量を算出し、
複数の二次電池のそれぞれの残容量と、算出された予測消費電力量に基づき、複数の二次電池のうち、他の二次電池に切り替えることなく、充電スタンドまでの走行を可能にする二次電池を特定し、
二次電池の現在の温度と、車両が充電スタンドに到着するまでの二次電池の上昇温度とを加算することにより、車両が充電スタンドに到着したときの、特定された二次電池の予測温度を算出し、
算出された予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池が少なくとも１つ有るか判定し、
算出された予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池があると判定された場合、算出された予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池のうち、残容量の最も多い二次電池を、車両の走行に使用する二次電池として選択する。

【0008】

一実施形態に係る複数の二次電池を備えた車両を制御するコンピュータが実行する制御プログラムは、コンピュータに対し、
車両が充電スタンドに到達するまでに消費される予測消費電力量を算出させ、
複数の二次電池のそれぞれの残容量と、算出された予測消費電力量に基づき、複数の二次電池のうち、他の二次電池に切り替えることなく、充電スタンドまでの走行を可能にする二次電池を特定させ、
二次電池の現在の温度と、車両が充電スタンドに到着するまでの二次電池の上昇温度とを加算することにより、車両が充電スタンドに到着したときの、特定された二次電池の予測温度を算出させ、
算出された予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池が少なくとも１つ有るか判定させ、
算出された予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池があると判定された場合、算出された予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池のうち、残容量の最も多い二次電池を、車両の走行に使用する二次電池として選択させる。

【発明の効果】

【0009】

本開示により、二次電池の温度調整装置を利用することなく、車両が充電スタンドに到着するときの二次電池の温度を所定の範囲内にすることが可能な車両制御装置、制御方法及び制御プログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】一実施形態に係る車両制御装置の構成を示す図である。

【図2】一実施形態に係る車両制御装置が二次電池を選択する場合に実行する処理の一例を示すフローチャートである。

【図3】一実施形態に係る車両制御装置が二次電池を選択する場合に実行する処理の一例を示すフローチャートである。

【図4】一実施形態に係る車両制御装置が車両の走行中に実行する処理の一例を示すフローチャートである。

【図5】車両に供給される電圧の時間変化の一例を示す図である。

【図6】一実施形態に係る車両制御装置が車両の走行中に実行する処理の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して、一実施形態について説明する。図１は、一実施形態に係る車両制御装置１の構成を示す図である。車両制御装置１は、複数の二次電池を備えた車両を制御する装置である。車両制御装置１の具体例として、例えば、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等が挙げられる。車両には、ハイブリッド車（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicle）やプラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ：Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、電気自動車（ＢＥＶ：Battery Electric Vehicle）等のモータを備えた車両が含まれる。

【0012】

車両に搭載された複数の二次電池は、並列に接続される。各二次電池は、対応するリレーに接続される。これらの二次電池は、車両が備える装置、例えば、モータ等の車載装置に電力を供給する。車両制御装置１は、各リレーを制御することにより、電力を供給する二次電池を切り替えることができる。車両制御装置１は、車内ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークを介して、他の車載装置と互いにデータを通信することができる。

【0013】

車両制御装置１は、演算装置１０と、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）２０と、記憶装置３０とを備える。通信Ｉ／Ｆ２０は、車両制御装置１と、車両に搭載された他の装置との間で、信号の送受信を行うインタフェースである。

【0014】

記憶装置３０は、演算装置１０が実行する制御プログラム１１、演算装置１０が処理する種々の情報等が保存される記憶装置である。

【0015】

演算装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の演算装置である。演算装置１０は、コンピュータに相当する。演算装置１０は、記憶装置３０に保存された制御プログラム１１を実行することにより、制御プログラム１１によって規定される制御方法を実行する。

【0016】

制御プログラム１１は、電力量判定部１００と、充電スタンド判定部１０１と、電力量算出部１０２と、電池特定部１０３と、温度予測部１０４と、要求判定部１０５と、電池判定部１０６と、電池選択部１０７と、切替場所判定部１０８と、切替場所設定部１０９と、車両位置判定部１１０と、停車判定部１１１と、ＳＯＣ（State Of Charge）判定部１１２と、電圧判定部１１３と、リレー制御部１１４とを含む。なお、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の集積回路が、制御プログラム１１を実行してもよい。これらの装置もコンピュータに相当する。

【0017】

電力量判定部１００は、車両に搭載された各二次電池の電力量それぞれが、車両の現在位置から所定の目的地又は充電スタンドに到達するまでに消費される予測消費電力量以上であるか否か判定するプログラムである。所定の目的地は、車両のユーザが設定した目的地とすることができる。所定の充電スタンドは、車両の現在位置から最も近い充電スタンドとすることができる。予測消費電力量は、電力量算出部１０２が算出することができる。これにより、車両が単一の二次電池を用いて所定の目的地又は充電スタンドに到達できるか否か判定できる。

【0018】

充電スタンド判定部１０１は、所定の目的地までのルートに隣接する充電スタンドが有るか否か判定するプログラムである。

【0019】

電力量算出部１０２は、車両が目的地、充電スタンド、回生可能な場所及び停車可能な場所に到達するまでに消費される予測消費電力量を算出するプログラムである。予測消費電力量は、これらの場所までの距離と、単位距離当たりに消費される電力量とに基づいて算出することができる。さらに、このようにして算出された予測消費電力量に、誤差を考慮した所定の電力量を加えてもよい。

【0020】

電池特定部１０３は、各二次電池の残容量と、電力量算出部１０２によって算出された予測消費電力量に基づき、車両に搭載された複数の二次電池のうち、他の二次電池に切り替えることなく、充電スタンド、回生可能な場所及び停車可能な場所までの走行を可能にする二次電池を特定するプログラムである。

【0021】

温度予測部１０４は、車両が充電スタンドに到着したときの二次電池の予測温度を算出するプログラムである。温度予測部１０４は、二次電池の現在の温度と、充電スタンドに到着するまでの二次電池の上昇温度とを加算することにより、二次電池の予測温度を算出することができる。温度予測部１０４は、二次電池の上昇温度と、充電スタンドに到着するまでの時間及び消費電力量との既知の対応関係に基づき、二次電池の上昇温度を算出することができる。

【0022】

要求判定部１０５は、ユーザからの充電の要求が有るか否か判定するプログラムである。車両制御装置１は、様々なユーザインタフェースを介して、ユーザからの充電の要求を受け付けることができる。

【0023】

電池判定部１０６は、算出された予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池が少なくとも１つ有るか否か判定するプログラムである。

【0024】

電池選択部１０７が、車両の走行に使用する二次電池として選択するプログラムである。電池選択部１０７によって選択された二次電池を用いて車両の走行が開始される。

【0025】

切替場所判定部１０８は、二次電池を切り替える場所が有るか否か判定するプログラムである。具体的には、切替場所判定部１０８は、目的地までのルート上に回生可能な場所又は停車可能な場所が有るか否か判定する。切替場所判定部１０８は、回生可能な場所を判定する回生場所判定部に相当する。

【0026】

切替場所設定部１０９は、二次電池を切り替える場所を設定するプログラムである。具体的には、切替場所設定部１０９は、車両の走行開始前又は車両の走行中に、目的地までのルート上に存在する回生可能な場所又は停車可能な場所を設定する。

【0027】

車両位置判定部１１０は、車両の現在位置を判定するプログラムである。具体的には、車両位置判定部１１０は、車両が目的地及び充電スタンド到着したか否か判定する。また、車両位置判定部１１０は、車両が回生可能な場所及び停車可能な場所の近くに位置するか否か判定する。

【0028】

停車判定部１１１は、車両の速度センサからの速度情報に基づき、車両が停車したか否か判定するプログラムである。

【0029】

ＳＯＣ判定部１１２は、車両が備えた複数の二次電池のそれぞれＳＯＣを判定するプログラムである。

【0030】

電圧判定部１１３は、複数の二次電池の電圧と、車両が備えた回生装置が供給する回生電圧との大小を判定するプログラムである。

【0031】

リレー制御部１１４は、複数の二次電池のそれぞれに対応するリレーを制御するプログラムである。

【0032】

図２及び図３は、一実施形態に係る車両制御装置１が二次電池を選択する場合に実行する処理の一例を示すフローチャートである。図２及び図３に示す処理は、車両の走行開始前に実行される。

【0033】

ステップＳ１では、電力量判定部１００が、車両に搭載された各二次電池の電力量それぞれが、車両の現在位置から所定の目的地又は充電スタンドまでに消費される予測消費電力量以上であるか否か判定する。

【0034】

全ての二次電池の電力量が予測消費電力量未満である場合（ＮＯ）、図２の処理が終了する。この場合、車両の走行は行われない。一方、少なくとも１つの二次電池の電力量が予測消費電力量以上である場合（ＹＥＳ）、ステップＳ２に処理が分岐する。

【0035】

ステップＳ２では、充電スタンド判定部１０１が、所定の目的地までのルートに隣接する充電スタンドが有るか否か判定する。ルートに隣接する充電スタンドが有ると判定された場合（ＹＥＳ）、ステップＳ３で電力量算出部１０２が、車両がルートに隣接する充電スタンドに到達するまでに消費される予測消費電力量を算出する。ステップＳ４では、電池特定部１０３が、各二次電池の残容量と、ステップＳ３で算出した電力量に基づき、車両に搭載された複数の二次電池のうち、他の二次電池に切り替えることなく、ルートに隣接する充電スタンドまでの走行を可能にする二次電池を特定する。ステップＳ５では、温度予測部１０４が、ルートに隣接する充電スタンドに車両が到着したときの、特定された二次電池の予測温度を算出する。

【0036】

一方、ステップＳ２で所定の目的地までのルートに隣接する充電スタンドが無いと判定された場合（ＮＯ）、ステップＳ６で要求判定部１０５が、ユーザからの充電の要求が有るか否か判定する。ユーザからの充電の要求が無いと判定された場合（ＮＯ）、ステップＳ１２に処理が分岐する。一方、ユーザからの充電の要求が有ると判定された場合（ＹＥＳ）、ステップＳ７で電力量算出部１０２が、車両が最寄りの充電スタンドに到達するまでに消費される予測消費電力量を算出する。ステップＳ８では、電池特定部１０３が、各二次電池の残容量と、ステップＳ７で算出した電力量に基づき、車両に搭載された複数の二次電池のうち、他の二次電池に切り替えることなく、最寄りの充電スタンドまでの走行を可能にする二次電池を特定する。ステップＳ９では、温度予測部１０４が、車両が最寄りの充電スタンドに到着したときの、特定された二次電池の予測温度を算出する。

【0037】

ステップＳ１０では、電池判定部１０６が、算出された予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池が少なくとも１つ有るか否か判定する。ステップＳ１１では、電池選択部１０７が、算出された予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池のうち、残容量の最も多い二次電池を、車両の走行に使用する二次電池として選択し、図３の処理が終了する。この場合、この選択された二次電池を用いて車両の走行が開始され、図４に示す処理が実行される。

【0038】

一方、ステップＳ１０で、算出された予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池が無いと判定された場合（ＮＯ）、ステップＳ１２に処理が分岐する。

【0039】

ステップＳ１２では、切替場所判定部１０８が、目的地までのルート上に回生可能な場所が有るか否か判定する。目的地までのルート上に回生可能な場所が有ると判定された場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１３で電力量算出部１０２が、車両が最寄りの回生可能な場所に到達するまでに消費される予測消費電力量を算出する。ステップＳ１４では、電池特定部１０３が、各二次電池の残容量と、ステップＳ１３で算出した電力量に基づき、車両に搭載された複数の二次電池のうち、他の二次電池に切り替えることなく、最寄りの回生可能な場所までの走行を可能にする二次電池を特定する。ステップＳ１５では、電池選択部１０７が、特定された二次電池のうち、残容量の最も少ない二次電池を、車両の走行に使用する二次電池として選択し、図３の処理が終了する。この場合、この選択された二次電池を用いて車両の走行が開始され、図４に示す処理が実行される。

【0040】

なお、他の二次電池に切り替えることなく、最寄りの回生可能な場所までの走行を可能にする二次電池が無く、ステップＳ１４において二次電池を特定できない場合、ステップＳ１５に処理を分岐してもよい。

【0041】

ステップＳ１６では、切替場所判定部１０８が、目的地までのルート上に停車可能な場所が有るか否か判定する。目的地までのルート上に停車可能な場所が無いと判定された場合（ＮＯ）、図３の処理が終了する。この場合、車両の走行は行われない。

【0042】

一方、目的地までのルート上に停車可能な場所が有ると判定された場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１７で電力量算出部１０２が、車両が最寄りの停車可能な場所に到達するまでに消費される予測消費電力量を算出する。ステップＳ１８では、電池特定部１０３が、各二次電池の残容量と、ステップＳ１７で算出した電力量に基づき、車両に搭載された複数の二次電池のうち、他の二次電池に切り替えることなく、最寄りの停車可能な場所までの走行を可能にする二次電池を特定する。ステップＳ１９では、電池選択部１０７が、特定された二次電池のうち、残容量の最も少ない二次電池を、車両の走行に使用する二次電池として選択し、図３の処理が終了する。この場合、この選択された二次電池を用いて車両の走行が開始され、図６に示す処理が実行される。

【0043】

なお、他の二次電池に切り替えることなく、最寄りの回生可能な場所までの走行を可能にする二次電池が無く、ステップＳ１８において二次電池を特定できない場合、図３の処理を終了してもよい。この場合、車両の走行は行われない。

【0044】

図４は、一実施形態に係る車両制御装置１が実行する処理の一例を示すフローチャートである。図４に示す処理は、車両の走行中に実行され得る。

【0045】

ステップＳ２０では、車両位置判定部１１０が、車両の現在位置と、充電スタンドの位置又は目的地の位置に基づき、車両が充電スタンド又は目的地に到着したか否か判定する。車両位置判定部１１０は、車両の現在位置と充電スタンド又は目的地の位置との距離が既定の閾値以内であるか否か判定することにより、車両が充電スタンド又は目的地に到着したか否か判定できる。

【0046】

車両が充電スタンド又は目的地に到着したと判定された場合（ＹＥＳ）、図４の処理が終了する。一方、車両が充電スタンド又は目的地に到着していないと判定された場合（ＮＯ）、ステップＳ２１でＳＯＣ判定部１１２が、使用中の二次電池のＳＯＣが、既定の下限値以上であるか否か判定する。既定の下限値は、車両の安全な走行等を考慮した値とし得る。使用中の二次電池のＳＯＣが既定の下限値以上であると判定された場合（ＹＥＳ）、ステップＳ２２に処理が分岐する。

【0047】

ステップＳ２２では、車両位置判定部１１０は、車両の現在位置と、回生可能な場所の位置に基づき、車両が回生可能な場所の近くに位置するか否か判定する。車両位置判定部１１０は、車両の現在位置と回生可能な場所の位置との距離が既定の閾値以内であるか否か判定することにより、車両が回生可能な場所の近くに位置するか否か判定できる。車両が回生可能な場所の近くに位置しないと判定された場合（ＮＯ）、ステップＳ２０に処理が戻る。一方、車両が回生可能な場所の近くに位置すると判定された場合（ＹＥＳ）、ステップＳ２３に処理が分岐する。

【0048】

ステップＳ２３では、電圧判定部１１３が、回生装置から供給される回生電圧に基づき、回生が行われているか否か判定する。電圧判定部１１３は、回生電圧が０以上である場合、回生が行われていると判定できる。回生が行われていないと判定された場合（ＮＯ）、ステップＳ３０に処理が分岐する。一方、回生が行われていると判定された場合（ＹＥＳ）、ステップＳ２４で電圧判定部１１３は、使用中の二次電池の電圧が回生電圧以下であるか否か判定する。使用中の二次電池の電圧が回生電圧を超えると判定された場合（ＮＯ）、ステップＳ３０に処理が分岐する。一方、使用中の二次電池の電圧が回生電圧以下であると判定された場合（ＹＥＳ）、ステップＳ２５に処理が分岐する。

【0049】

ステップＳ２５では、電池特定部１０３は、各二次電池の残容量と、次の回生可能な場所又は充電スタンドに到達するまでに消費される予測消費電力量に基づき、車両に搭載された複数の二次電池のうち、他の二次電池に切り替えることなく、次の回生可能な場所又は充電スタンドまでの走行を可能にする二次電池を特定する。

【0050】

ステップＳ２６では、電圧判定部１１３は、ステップＳ２５で特定された二次電池の電圧が回生電圧以下であるか否か判定する。特定された二次電池の電圧が回生電圧以下でない場合（ＮＯ）、ステップＳ２６の処理が再び実行される。一方、特定された二次電池の電圧が回生電圧以下である場合（ＹＥＳ）、ステップＳ２７でリレー制御部１１４が、ステップＳ２５で特定された二次電池に対応するリレーをオンにする。

【0051】

ステップＳ２８では、電圧判定部１１３が、ステップＳ２５で特定された二次電池の電圧が回生電圧以上であるか否か判定する。特定された二次電池の電圧が回生電圧未満である場合（ＮＯ）、ステップＳ２８の処理が再び実行される。一方、特定された二次電池の電圧が回生電圧以上である場合（ＹＥＳ）、ステップＳ２９でリレー制御部１１４が、ステップＳ２５で特定された二次電池以外の二次電池に対応するリレーをオフにする。換言すると、使用中であった二次電池に対応するリレーがオフにされる。ステップＳ３０では、切替場所設定部１０９が、次の回生可能な場所を設定し、ステップＳ２０に処理が戻る。

【0052】

ステップＳ２１において使用中の二次電池のＳＯＣが既定の下限値未満であると判定された場合（ＮＯ）、ステップＳ３１で車両の停車処理が実行される。停車処理では、車両の減速及び停止をドライバに指示する。車両が自動運転の場合、車両制御装置１が、車両の減速及び停止をモータに指示する。次いで、車両の速度が既定の速度以下になったときに、使用されていない二次電池に対応するリレーをオンにする。これにより、使用中の二次電池に対応するリレーと使用されていない二次電池に対応するリレーの双方がオンになる。既定の速度は、例えば、２ｋｍ/ｈとすることができる。

【0053】

このような停車処理を実装することにより、不具合や渋滞等で回生可能な場所において二次電池の切り替えができなかった場合でも、低速走行中に二次電池の切り替えを行うことができる。

【0054】

停車処理の実行が終了すると、ステップＳ２９以降の処理が実行される。この場合、ステップＳ２９では、使用中の二次電池に対応するリレーがオフにされる。ここで、使用中の二次電池に対応するリレーをオフする前に、使用されていない二次電池に対応するリレーがオンにされていることを確認してもよい。具体的には、電圧判定部１１３が、二次電池が供給する電圧が増加したか判定することにより、使用されていない二次電池に対応するリレーがオンにされたことを確認することができる。

【0055】

図５は、車両に供給される電圧（以下、「供給電圧」とする。）の時間変化の一例を示す図である。図５の上側のグラフは、回生可能な場所において二次電池を切り替える際の供給電圧の変化を示す。以下、使用中の二次電池を第１の二次電池とし、電池特定部１０３によって特定された二次電池を第２の二次電池とする。

【0056】

図５に示すように、第１の二次電池が車両に電力を供給する。車両が回生可能な場所を走行し始めると、回生装置が車両に電力を供給し始める。回生電圧が徐々に増加し、第１の二次電池の電圧よりも大きくなると、電池特定部１０３によって第２の二次電池が特定される。そして、回生電圧が第２の二次電池の電圧以上となったときに、第２の二次電池に対応するリレーがオンにされ、第２の二次電池が車両に電力を供給し始める。これにより、回生電圧が第１の二次電池の電圧及び第２の二次電池の電圧以上であるときに、第２の二次電池に対応する第２のリレーがオンにされるため、第２の二次電池の電力の供給によって車両への供給電力の電圧変動が生じることがない。そのため、電圧変動による不具合を防止することができる。

【0057】

その後、回生電圧が徐々に減少し、第２の二次電池が回生電圧以上になると、第１の二次電池に対応する第１のリレーがオフにされる。換言すると、第２のリレーがオンにされていることが確認されると、第１のリレーがオフにされる。

【0058】

図５の下側のグラフは、低速走行中に二次電池を切り替える際の供給電圧の変化を示す。図５に示すように、第１の二次電池が車両に電力を供給する。停車処理が実行されるによって、車両が低速走行中に第２の二次電池に対応するリレーがオンにされると、車両の供給電圧が増加するが、車両が低速走行中であるため、電圧変動による車両挙動の変化が顕著に表れることはない。

【0059】

図６は、一実施形態に係る車両制御装置１が実行する処理の他の例を示すフローチャートである。図６に示す処理は、車両の走行中に実行され得る。

【0060】

ステップＳ４０では、車両位置判定部１１０が、車両の現在位置と、充電スタンドの位置又は目的地の位置に基づき、車両が充電スタンド又は目的地に到着したか否か判定する。車両が充電スタンド又は目的地に到着したと判定された場合（ＹＥＳ）、図６の処理が終了する。一方、車両が充電スタンド又は目的地に到着していないと判定された場合（ＮＯ）、ステップＳ４１でＳＯＣ判定部１１２が、使用中の二次電池のＳＯＣが、既定の下限値以上であるか否か判定する。使用中の二次電池のＳＯＣが既定の下限値以上であると判定された場合（ＹＥＳ）、ステップＳ４２に処理が分岐する。

【0061】

ステップＳ４２では、車両位置判定部１１０は、車両の現在位置と、停車可能な場所の位置に基づき、車両が停車可能な場所の近くに位置するか否か判定する。車両位置判定部１１０は、車両の現在位置と停車可能な場所の位置との距離が既定の閾値以内であるか否か判定することにより、車両が停車可能な場所の近くに位置するか否か判定できる。車両が停車可能な場所の近くに位置しないと判定された場合（ＮＯ）、ステップＳ４０に処理が戻る。一方、車両が停車可能な場所の近くに位置すると判定された場合（ＹＥＳ）、ステップＳ４３に処理が分岐する。

【0062】

ステップＳ４３では、停車判定部１１１が、車両の速度センサからの速度情報に基づき、車両が停車したか否か判定する。車両が停車していないと判定された場合（ＮＯ）、ステップＳ４８に処理が分岐する。一方、車両が停車したと判定された場合（ＹＥＳ）、ステップＳ４４に処理が分岐する。

【0063】

ステップＳ４４では、電池特定部１０３が、各二次電池の残容量と、次の停車可能な場所又は充電スタンドに到達するまでに消費される予測消費電力量に基づき、車両に搭載された複数の二次電池のうち、他の二次電池に切り替えることなく、次の停車可能な場所又は充電スタンドまでの走行を可能にする二次電池を特定する。

【0064】

ステップＳ４５では、リレー制御部１１４が、ステップＳ４４で特定された二次電池に対応するリレーをオンにする。ステップＳ４６では、電圧判定部１１３が、車両に供給されている電圧が増加したか否か判定する。これにより、特定された二次電池に対応するリレーがオンにされたか判定することができる。

【0065】

車両に供給されている電圧が増加していない場合（ＮＯ）、ステップＳ４６の処理が再び実行される。一方、車両に供給されている電圧が増加した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ４７でリレー制御部１１４が、ステップＳ４４で特定された二次電池以外の二次電池に対応するリレーをオフにする。換言すると、使用中であった二次電池に対応するリレーがオフにされる。ステップＳ４８では、切替場所設定部１０９が、次の停車可能な場所を設定し、ステップＳ４０に処理が戻る。

【0066】

ステップＳ４１において使用中の二次電池のＳＯＣが既定の下限値未満であると判定された場合（ＮＯ）、ステップＳ４９で車両の停車処理が実行される。この停車処理は、図４のステップＳ３１の停車処理と同じである。そして、ステップＳ４６以降の処理が実行される。この場合、ステップＳ４７では、使用中の二次電池のリレーがオフにされる。

【0067】

上述した通り、電力量算出部１０２が、車両が充電スタンドに到達するまでに消費される予測消費電力量を算出する。次いで、電池特定部１０３が、複数の二次電池のそれぞれの残容量と、算出された予測消費電力量に基づき、複数の二次電池のうち、他の二次電池に切り替えることなく、充電スタンドまでの走行を可能にする二次電池を特定する。次いで、温度予測部１０４が、車両が充電スタンドに到着したときの、特定された二次電池の予測温度を算出する。次いで、電池判定部１０６が、算出された予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池が少なくとも１つ有るか判定する。そして、算出された予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池があると判定された場合、電池選択部１０７が、算出された予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池のうち、残容量の最も多い二次電池を、車両の走行に使用する二次電池として選択する。

【0068】

この構成により、車両が充電スタンドに到着したときの予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池を、車両の走行に使用する二次電池として選択することができる。これにより、二次電池の温度調整装置を備えることなく、車両が充電スタンドに到着するときの二次電池の温度を所定の範囲内にすることができる。この所定の範囲を、二次電池の充電に適した温度範囲にすることにより、二次電池の充電効率を高めることができる。

【0069】

また、上述した実施形態では、切替場所判定部１０８が、算出された予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池が無いと判定された場合、目的地までのルート上に回生可能な場所が有るか判定する。目的地までのルート上に回生可能な場所が有ると判定された場合、電力量算出部１０２が、車両が最寄りの回生可能な場所に到達するまでに消費される予測消費電力量を算出する。次いで、電池特定部１０３が、複数の二次電池のそれぞれの残容量と、算出された最寄りの回生可能な場所に到達するまでに消費される予測消費電力量に基づき、複数の二次電池のうち、他の二次電池に切り替えることなく、最寄りの回生可能な場所までの走行を可能にする二次電池を特定する。そして、電池選択部１０７は、特定された二次電池のうち残容量の最も少ない二次電池を、車両の走行に使用する二次電池として選択する。

【0070】

この構成により、車両が充電スタンドに到着したときの予測温度が所定の温度範囲内となる二次電池が無いと判定された場合、最寄りの回生可能な場所までの走行を可能にする二次電池のうち残容量の最も少ない二次電池を、車両の走行に使用する二次電池として選択することができる。これにより、選択されなかった残容量の多い二次電池が使用されないため、車両の走行中に当該二次電池の温度を低下させることができる。その結果、車両が充電スタンドに到着するときの二次電池の温度を所定の範囲内にすることができる。

【0071】

さらに、上述した実施形態では、電圧判定部１１３が、回生可能な場所において、使用中の二次電池である第１の二次電池の電圧と、使用されていない二次電池である第２の二次電池の電圧が、それぞれ回生電圧以下であるか判定する。リレー制御部１１４は、第１の二次電池の電圧と、第２の二次電池の電圧が、それぞれ回生電圧以下であると判定された場合、第２の二次電池に対応するリレーをオンにする。

【0072】

この構成により、車両に印加される回生電圧が、使用中の二次電池の電圧及び使用されていない二次電池の電圧以上であるときに、使用されていない二次電池に対応するリレーがオンにされる。そのため、使用されていない二次電池による電力供給によって車両の供給電圧が変動することがない。そのため、二次電池の切り替えによる車両への供給電圧の変動による不具合を防ぐことができる。

【0073】

さらに、上述した実施形態では、電圧判定部１１３が、回生可能な場所において、第２の二次電池の電圧が回生電圧以上であるか判定する。リレー制御部１１４は、第２の二次電池の電圧が回生電圧以上であると判定された場合、第１の二次電池に対応するリレーをオフにする。この構成により、回生可能な場所において、車両に電力を供給する二次電池を切り替えることができる。

【0074】

上述の例において、プログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、実施形態で説明された１又はそれ以上の機能をコンピュータに行わせるための命令群（又はソフトウェアコード）を含む。プログラムは、非一時的なコンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体に格納されてもよい。限定ではなく例として、コンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体は、random-access memory（RAM）、read-only memory（ROM）、フラッシュメモリ、solid-state drive（SSD）又はその他のメモリ技術、CD-ROM、digital versatile disk（DVD）、Blu-ray（登録商標）ディスク又はその他の光ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ又はその他の磁気ストレージデバイスを含む。プログラムは、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体上で送信されてもよい。限定ではなく例として、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体は、電気的、光学的、音響的、又はその他の形式の伝搬信号を含む。

【0075】

本発明は、上述した実施形態に限られたものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

【符号の説明】

【0076】

１：車両制御装置、１０：演算装置、１１：制御プログラム、２０：通信Ｉ／Ｆ、３０：記憶装置、１００：電力量判定部、１０１：充電スタンド判定部、１０２：電力量算出部、１０３：電池特定部、１０４：温度予測部、１０５：要求判定部、１０６：電池判定部、１０７：電池選択部、１０８：切替場所判定部、１０９：切替場所設定部、１１０：車両位置判定部、１１１：停車判定部、１１２：ＳＯＣ判定部、１１３：電圧判定部、１１４：リレー制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】