JP2014075853A

JP2014075853A - 車両の制御装置および車両

Info

Publication number: JP2014075853A
Application number: JP2012220436A
Authority: JP
Inventors: Noritake Mitsuya; 典丈光谷
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-10-02
Filing date: 2012-10-02
Publication date: 2014-04-24
Anticipated expiration: 2032-10-02
Also published as: JP5884700B2

Abstract

【課題】車両の故障個所が正確に特定できる可能性が高められた車両の制御装置および車両を提供する。
【解決手段】車両１００は、蓄電装置１０と、車両外部の電源装置２００から電力を受け蓄電装置１０に充電を行なうことが可能であるとともに蓄電装置１０から車両外部の負荷６０に放電を行なうことが可能に構成された充放電装置４２と、充放電装置４２が過電流による保護のために異常停止したことを検出した場合には、充放電装置４２の動作モードが充電モードと放電モードのいずれで動作中であったかを検出し、検出した動作モードが充電モードであった場合には、車両１００の故障箇所を判定および記録する処理を実行し、検出した動作モードが放電モードであった場合には、故障箇所を判定せずに、異常停止の発生を記録する処理を実行する、制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ４６）とを備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両の制御装置および車両に関し、特に外部から充電が可能な蓄電装置を含む車両の制御装置およびその車両に関する。

特開２０１０−２５９２７４号公報（特許文献１）には、外部との充放電を可能とした蓄電装置充電パックを搭載する車両について開示されている。

蓄電装置充電パックは、充放電可能な高電圧蓄電装置と、高電圧電力を授受する対象の高電圧回路に接続する高電圧接続端子と、外部商用電源または外部交流負荷と接続する外部接続端子と、高電圧蓄電装置と高電圧接続端子との間に設けられるシステムメインリレー部と、高電圧蓄電装置と外部接続端子との間に設けられる交直双方向充電器と、高電圧蓄電装置に対し、高電圧接続端子または外部接続端子との間の接続を切り替える切替リレー部と、高電圧蓄電装置の充放電状態を検出する検出部を含む電池パックＥＣＵとを備える。

特開２０１０−２５９２７４号公報特開２００９−０１７６７５号公報特許第４７４３３４６号公報特許第３９１５２１９号公報

上記特開２０１０−２５９２７４号公報に開示される構成において、双方向充電器起動中に過電流自己保護制御により双方向充電器が停止した場合、過電流の原因箇所が車両内部であるのか車両外部であるのかが判断できない場合があり、修理時に誤って正常な部品が交換されてしまう可能性がある。

この発明の目的は、車両の故障個所が正確に特定できる可能性が高められた車両の制御装置および車両を提供することである。

この発明は、要約すると、蓄電装置と、車両外部の電源装置から電力を受け蓄電装置に充電を行なうことが可能であるとともに蓄電装置から車両外部の負荷に放電を行なうことが可能に構成された充放電装置とを含む車両の制御装置である。制御装置は、充放電装置が過電流による保護のために異常停止したことを検出した場合には、充放電装置の動作モードが充電モードと放電モードのいずれで動作中であったかを検出する。制御装置は、検出した動作モードが充電モードであった場合には、車両の故障箇所を判定および記録する処理を実行し、検出した動作モードが放電モードであった場合には、故障箇所を判定せずに、異常停止の発生を記録する処理を実行する。

好ましくは、車両は、外部の電源装置から電力を受けることが可能で、かつ外部の電気負荷に車両から電力を供給することが可能に構成されたインレットを有する。充放電装置は、インレットと蓄電装置とを結ぶ経路上に配置され、経路の過電流を検出する電流センサを含む。

より好ましくは、充放電装置は、インレットと蓄電装置との間の電力の充放電を行なう充放電部と、電流センサの出力が過電流を示す場合に充放電部の充放電を停止させる制御部とをさらに含む。

この発明は、他の局面では、車両であって、蓄電装置と、車両外部の電源装置から電力を受け蓄電装置に充電を行なうことが可能であるとともに蓄電装置から車両外部の負荷に放電を行なうことが可能に構成された充放電装置と、充放電装置が過電流による保護のために異常停止したことを検出した場合には、充放電装置の動作モードが充電モードと放電モードのいずれで動作中であったかを検出し、検出した動作モードが充電モードであった場合には、車両の故障箇所を判定および記録する処理を実行し、検出した動作モードが放電モードであった場合には、故障箇所を判定せずに、異常停止の発生を記録する処理を実行する、制御装置とを備える。

好ましくは、車両は、車両外部の電源装置から電力を受けることが可能で、かつ車両外部の電気負荷に車両から電力を供給することが可能に構成されたインレットをさらに備える。充放電装置は、インレットと蓄電装置とを結ぶ経路上に配置され、経路の過電流を検出する電流センサを含む。

本発明によれば、車両の異常箇所が特定できる可能性が高められるので、故障を修理するために役立つ情報が得られる。

本発明の実施の形態の車両の一例として示されるハイブリッド車両の全体ブロック図である。図１に示した充放電装置４２の詳細な構成を示した回路図である。ＨＶ−ＥＣＵが充電または放電の制御の開始について説明するためのフローチャートである。充放電装置が充電または放電を実行中の際に過電流が検出された場合の処理について説明するためのフローチャートである。

以下、本発明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、本発明の実施の形態の車両の一例として示されるハイブリッド車両の全体ブロック図である。なお、以下では「ハイブリッド車両」を単に「車両」と呼ぶこともある。本発明は、ハイブリッド車両に限らず、外部から充電が可能である電気自動車のような電動車両にも適用が可能である。

図１を参照して、ハイブリッド車両１００は、電池パックと、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）と、モータジェネレータ（ＭｏｔｏｒＧｅｎｅｒａｔｏｒ）３２−１，３２−２と、動力分割装置３４と、エンジン３６と、駆動輪３８とを含む。

電池パックは、蓄電装置１０と、システムメインリレー（ＳｙｓｔｅｍＭａｉｎＲｅｌａｙ）１１と、電圧センサ１４と、電流センサ１６と、充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＧ−Ｇ，ＣＨＲ−Ｐとを含む。なお、充電リレーＣＨＲ−Ｐは、必須ではないが、コンデンサ７６をプリチャージする際に使用することが好ましい。

システムメインリレー１１は、蓄電装置１０の正極と正極線ＰＬ１との間に設けられるリレーＳＭＲ−Ｂと、蓄電装置１０の負極と負極線ＮＬ１との間に設けられるリレーＳＭＲ−Ｇと、リレーＳＭＲ−Ｇと並列的に設けられた、直列接続されているリレーＳＭＲ−Ｐおよび抵抗Ｒとを含む。

ＰＣＵは、コンバータ１２と、主正母線ＭＰＬと、主負母線ＭＮＬと、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２と、ＤＣ−ＤＣコンバータ８６と、インバータ３０と、電圧センサ２０とを含む。

ハイブリッド車両１００は、さらに、エアコン８０と、ＭＧ−ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）４０と、充放電装置４２と、ＨＶ−ＥＣＵ４６と、電力ケーブル５３と、外部電源５８からの充電ケーブル５５のコネクタ５６に接続するためのインレット５４とを含む。

エアコン８０は、図示しないが、ＤＣ−ＤＣコンバータ８６からの電力によって駆動される電動ファンと、正極線ＰＬ１、負極線ＮＬ１から電力を受けるＡＣインバータと、ＡＣインバータによって駆動されるコンプレッサと、電動ファンおよびＡＣインバータを制御するＡＣ−ＥＣＵとを含む。

蓄電装置１０は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池および鉛蓄電池等の二次電池や、大容量のキャパシタ等を含むものである。蓄電装置１０は、システムメインリレー１１を介してコンバータ１２に接続される。システムメインリレー１１は、蓄電装置１０とコンバータ１２との間に設けられる。

コンバータ１２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに接続される。コンバータ１２は、ＭＧ−ＥＣＵ４０からの信号ＰＷＣに基づいて、蓄電装置１０と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で電圧変換を行なう。

コンバータ１２は、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間に直列接続されたＩＧＢＴ素子ＴＲ１，ＴＲ２と、ＩＧＢＴ素子ＴＲ１，ＴＲ２とそれぞれ逆並列に接続されたダイオードＤ１，Ｄ２と、ＩＧＢＴ素子ＴＲ１，ＴＲ２の接続ノードと正極線ＰＬ１との間に設けられたリアクトルＬとを含む。

電圧センサ１４は、蓄電装置１０の電圧ＶＢを検出し、その検出値をＨＶ−ＥＣＵ４６へ出力する。電流センサ１６は、蓄電装置１０に対して入出力される電流ＩＢを検出し、その検出値をＨＶ−ＥＣＵ４６へ出力する。

電圧センサ１８は、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬ１との間の電圧ＶＬを検出し、その検出値をＨＶ−ＥＣＵ４６へ出力する。電圧センサ２０は、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間の電圧ＶＨＭを検出し、その検出値をＨＶ−ＥＣＵ４６へ出力する。

ＤＣ−ＤＣコンバータ８６は、システムメインリレー１１とコンバータ１２との間に配設される正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１に接続される。ＤＣ−ＤＣコンバータ８６は、エアコンの電動ファンの他に補機８４（ヘッドライト、オーディオ機器等）および補機バッテリにも電力を供給している。平滑コンデンサＣ２は、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間に接続され、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに含まれる電力変動成分を低減する。

インバータ３０は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに接続される。インバータ３０は、ＭＧ−ＥＣＵ４０からの信号ＰＷＩ１に基づいてモータジェネレータ３２−１を駆動する。また、インバータ３０は、ＭＧ−ＥＣＵ４０からの信号ＰＷＩ２に基づいてモータジェネレータ３２−２を駆動する。

モータジェネレータ３２−１，３２−２は、交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。モータジェネレータ３２−１，３２−２は、動力分割装置３４に連結される。動力分割装置３４は、詳しく図示はしないが、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車を含む。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン３６のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、モータジェネレータ３２−１の回転軸に連結される。リングギヤは、モータジェネレータ３２−２の回転軸および駆動輪３８に連結される。この動力分割装置３４によって、エンジン３６が発生する機械的動力は、駆動輪３８へ伝達される経路と、モータジェネレータ３２−１へ伝達される経路とに分割される。

そして、モータジェネレータ３２−１は、動力分割装置３４によって分割されたエンジン３６の動力を用いて発電する。たとえば、蓄電装置１０のＳＯＣが低下すると、エンジン３６が始動してモータジェネレータ３２−１により発電が行なわれ、その発電された電力が蓄電装置へ供給される。

一方、モータジェネレータ３２−２は、蓄電装置１０から供給される電力およびモータジェネレータ３２−１により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動力を発生する。モータジェネレータ３２−２の駆動力は、駆動輪３８に伝達される。なお、車両の制動時には、車両の運動エネルギーが駆動輪３８からモータジェネレータ３２−２に伝達され、モータジェネレータ３２−２が発電機として作動する。これにより、モータジェネレータ３２−２は、車両の運動エネルギーを電力に変換して回収する回生ブレーキとして作動する。

ＭＧ−ＥＣＵ４０は、コンバータ１２を駆動するための信号ＰＷＣを生成し、その生成した信号ＰＷＣ１をコンバータ１２へ出力する。また、ＭＧ−ＥＣＵ４０は、モータジェネレータ３２−１，３２−２をそれぞれ駆動するための信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２をインバータ３０へ出力する。

充放電装置４２は、電力ケーブル５３に入力端が接続される。充放電装置４２の出力端は、充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇを介在して、システムメインリレー１１とコンバータ１２との間に配設される正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１に接続される。

インレット５４に充電用の電源装置２００が接続された場合には、動作モードが充電モードに設定される。動作モードが充電モードに設定された場合には、充放電装置４２は、ブレーカー２１０、ＣＣＩＤボックス３３０および充電コネクタ５６を介して外部電源５８から供給される電力を受ける。そして、充放電装置４２は、ＨＶ−ＥＣＵ４６から充電指令を含む制御信号を受ける。充放電装置４２は、充電に適する電圧を蓄電装置１０に出力する。

インレット５４に放電ユニット５９が接続され、動作モードが放電モードに設定された場合には、充放電装置４２は、蓄電装置１０から電力を受ける。そして、充放電装置４２は、ＨＶ−ＥＣＵ４６から放電指令を含む制御信号を受ける。充放電装置４２は、負荷６０を駆動する電圧をインレット５４に出力する。

具体的には充放電装置４２は、ＡＣ／ＤＣ変換部６２と、ＤＣ／ＡＣ変換部６８と、トランス７０と、ＡＣ／ＤＣ変換部７２と、コンデンサ７６とを含む。

動作モードが充電モードに設定された場合には、ＡＣ／ＤＣ変換部６２は、外部電源からの交流電力を直流電力に変換する整流回路として動作する。また、ＤＣ／ＡＣ変換部６８は、ＡＣ／ＤＣ変換部６２によって整流された直流電力の電圧を再び高周波の交流に変換する。トランス７０は、ＤＣ／ＡＣ変換部６８から出力される交流電圧を昇圧する。ＡＣ／ＤＣ変換部７２は、トランス７０の出力を整流する整流回路として動作する。コンデンサ７６は、ＡＣ／ＤＣ変換部７２の出力を平滑化する。ＡＣ／ＤＣ変換部７２から出力される直流電圧は、蓄電装置１０の充電に適する電圧に制御されている。

一方、動作モードが放電モードに設定された場合には、ＡＣ／ＤＣ変換部７２は、蓄電装置１０の直流電力を交流電力に変換しトランス７０に出力する。トランス７０は、ＤＣ／ＡＣ変換部７２から出力される交流電圧を降圧する。

また、ＤＣ／ＡＣ変換部６８は、トランス７０によって降圧された交流電力を、再び直流電力に変換する。ＡＣ／ＤＣ変換部６２は、ＤＣ／ＡＣ変換部６８によって直流に変換された電力を負荷６０で使用可能な交流電力に変換する。

充放電装置４２は、さらに、入力端に設けられたリレー５１と、外部から印加される交流電圧ＶＡＣを検出する電圧センサ８２とを含む。なお、図１では簡略化されて示されているが、リレー５１は後に図２に示すように突入電流防止抵抗を経由せずに電流を流すためのリレーである。

充放電装置４２は、さらに、ＡＣ／ＤＣ変換部６２の出力電圧ＶＨを計測する電圧センサ６４と、ＡＣ／ＤＣ変換部６２の出力電圧ＶＨを平滑化するコンデンサ６６と、ＡＣ／ＤＣ変換部７２の出力電流を計測する電流センサ７４と、ＡＣ／ＤＣ変換部７２の出力電圧を計測する電圧センサ７９とを含む。

図１に示すように、たとえばハイブリッド車両１００のインレット５４が充電ケーブルのコネクタ５６に接続されると、ＨＶ−ＥＣＵ４６は充電ケーブルのＣＣＩＤボックス３３０とコントロールパイロット信号ＣＰＬＴを通信する。接続が検出されると、ＨＶ−ＥＣＵ４６は充放電装置４２の動作モードを充電モードに設定する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ４６はＣＣＩＤボックス３３０に対してＣＣＩＤボックス内部のリレーを閉じて電力を供給するようにコントロールパイロット信号ＣＰＬＴを用いて要求する。またＨＶ−ＥＣＵ４６はリレー５１を接続するように充放電装置４２を制御する。

なお、「エスエーイーエレクトリックビークルコンダクティブチャージカプラ（ＳＡＥＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｒ）」においては、プラグイン車両の規格の一例として、コントロールパイロット信号ＣＰＬＴに関する規格が定められている。コントロールパイロット信号ＣＰＬＴは、コントロールパイロット線に発振器から方形波信号を送ることによって、充電ケーブルと車両との間で、電力の供給ができる状態であることの通知や充電開始の指示を行なう機能を有する。

ＣＣＩＤボックス中のリレーおよびリレー５１が閉状態である場合には、充放電装置４２は、外部電源５８から供給される電力を、充電ケーブル５５、インレット５４および電力ケーブル５３を介して受ける。この場合におけるインレット５４は、外部電源５８から電力を受けるための電力インターフェースである。

また、図１に示すように放電ユニット５９がインレット５４に装着され、放電ユニットからコントロールパイロット信号ＣＰＬＴが入力されるとＨＶ−ＥＣＵ４６は充放電装置４２の動作モードを放電モードに設定する。ユーザは、たとえば放電ユニットに設けられた図示しないスイッチからコントロールパイロット信号ＣＰＬＴを変化させてＨＶ−ＥＣＵ４６に動作モードを放電モードに設定するように要求することができる。この場合、ＨＶ−ＥＣＵ４６はリレー５１を接続し、インレット５４に交流電力を出力するように充放電装置４２を制御する。

図２は、図１に示した充放電装置４２の詳細な構成を示した回路図である。図２を参照して、充放電装置４２は、リレー５１と、突入電流防止抵抗９２と、放電抵抗９４と、フィルタ８１と、充放電部８５と、温度センサ８７と、電圧センサ６４，７９，８２と、電流センサ７４，８３と、マイコン（マイクロコンピュータ）８８とを含む。

充放電部８５は、ＡＣ／ＤＣ変換部６２と、平滑コンデンサ６６と、ＤＣ／ＡＣ変換部６８と、絶縁トランス７０と、ＡＣ／ＤＣ変換部７２とを含む。

まず、動作モードが充電モードである場合について説明する。
フィルタ８１は、車両インレット５４とＡＣ／ＤＣ変換部６２との間に設けられ、外部電源５８（図１）による蓄電装置１０の充電時、車両インレット５４から外部電源５８へ高周波のノイズが出力されるのを防止する。ＡＣ／ＤＣ変換部６２は、単相ブリッジ回路を含む。ＡＣ／ＤＣ変換部６２は、マイコン８８からの駆動信号に基づいて、外部電源５８から供給される交流電力を直流電力に変換して正極線ＰＬＣおよび負極線ＮＬＣへ出力する。ＡＣ／ＤＣ変換部６２は、充電モードでは、ＰＦＣ回路（力率改善回路）またはインバータ回路として動作する。平滑コンデンサ６６は、正極線ＰＬＣと負極線ＮＬＣとの間に接続され、正極線ＰＬＣおよび負極線ＮＬＣ間に含まれる電力変動成分を低減する。

ＤＣ／ＡＣ変換部６８は、単相ブリッジ回路を含む。ＤＣ／ＡＣ変換部６８は、マイコン８８からの駆動信号に基づいて、正極線ＰＬＣおよび負極線ＮＬＣから供給される直流電力を高周波の交流電力に変換して絶縁トランス７０へ出力する。絶縁トランス７０は、磁性材を含むコアと、コアに巻回された一次コイルおよび二次コイルを含む。一次コイルおよび二次コイルは、電気的に絶縁されており、それぞれＤＣ／ＡＣ変換部６８およびＡＣ／ＤＣ変換部７２に接続される。そして、絶縁トランス７０は、ＤＣ／ＡＣ変換部６８から受ける高周波の交流電力を一次コイルおよび二次コイルの巻数比に応じた電圧レベルに変換してＡＣ／ＤＣ変換部７２へ出力する。ＡＣ／ＤＣ変換部７２は、絶縁トランス７０から出力される交流電力を直流電力に整流して正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２へ出力する。

電圧センサ８２は、フィルタ８１後の外部電源５８の電圧を検出し、その検出値をマイコン８８へ出力する。電流センサ８３は、外部電源５８から供給される電流を検出し、その検出値をマイコン８８へ出力する。電圧センサ６４は、正極線ＰＬＣと負極線ＮＬＣとの間の電圧を検出し、その検出値をマイコン８８へ出力する。電圧センサ７９は、ＡＣ／ＤＣ変換部７２のリレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇに接続される側の電圧を検出し、その検出値をマイコン８８へ出力する。電流センサ７４は、ＡＣ／ＤＣ変換部７２から出力される電流を検出し、その検出値をマイコン８８へ出力する。

マイコン８８は、電圧センサ７９および電流センサ７４の検出値に基づいて算出される充放電装置４２の出力電力が電力指令値ＣＨＰＷに一致するように、電圧センサ８２，６４，７９および電流センサ８３，７４の各検出値に基づいて、ＡＣ／ＤＣ変換部６２およびＤＣ／ＡＣ変換部６８を駆動するための駆動信号を生成する。そして、マイコン８８は、その生成した駆動信号をＡＣ／ＤＣ変換部６２およびＤＣ／ＡＣ変換部６８へ出力する。

温度センサ８７は、充放電装置４２の温度ＴＣを検出しマイコン８８に送信する。マイコン８８は、温度センサ８７の出力する温度ＴＣに基づいて、セーブモードと通常モードとの間で充放電装置４２の動作モードを変更する。充放電部８５は、マイコン８８の制御の下で車両外部の電源からの電力を制限して蓄電装置１０への充電電力として供給する。

次に、動作モードが放電モードである場合について説明する。
ＡＣ／ＤＣ変換部７２は、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２から直流電力を受け、交流電力に変換して絶縁トランス７０へ出力する。絶縁トランス７０は、ＡＣ／ＤＣ変換部７２から受ける高周波の交流電力を一次コイルおよび二次コイルの巻数比に応じた電圧レベルに変換してＤＣ／ＡＣ変換部６８へ出力する。この場合、一次コイルおよび二次コイルは充電モードの場合と逆になる。

ＤＣ／ＡＣ変換部６８は、絶縁トランス７０から高周波の交流電力を受け、マイコン８８からの駆動信号に基づいて、受けた交流電力を直流電力に変換して正極線ＰＬＣおよび負極線ＮＬＣへ出力する。ＡＣ／ＤＣ変換部６２は、マイコン８８からの駆動信号に基づいて、正極線ＰＬＣおよび負極線ＮＬＣから供給される直流電力を交流電力に変換して外部電源５８へ出力する。この場合、ＡＣ／ＤＣ変換部６２は、ＡＣインバータとして動作する。

動作モードが充電モードおよび放電モードのいずれの場合でも、マイコン８８は、電流センサ８３の出力を監視している。マイコン８８は、電流センサ８３が過電流に相当する電流を検出した場合には、充放電装置４２を保護するためにＡＣ／ＤＣ変換部６２，７２およびＤＣ／ＡＣ変換部６８の動作を停止させる。また、電圧センサ６４，８２および電流センサ８３のいずれかが故障して、充電または放電の正常な制御ができなくなった場合にもマイコン８８は、充放電装置４２を保護するためにＡＣ／ＤＣ変換部６２，７２およびＤＣ／ＡＣ変換部６８の動作を停止させる。

動作モードが充電モードであれば、インレット５４に接続されているのは図１の電源装置２００である。電源装置２００を使用して充電する際に、車両外部やインレットから電流センサ８３に至るまでの経路に短絡が発生した場合には、電流センサ８３には電流が流れないので過電流は検出されず充放電装置４２は停止しない。この場合、ヒューズ５０が溶断するかまたは電源装置２００のブレーカー２１０が遮断される。一方、電流センサ８３が過電流に相当する電流を検出し、動作停止した時は充放電装置４２の内部の故障（たとえば、ＡＣ／ＤＣ変換部６２の内部トランジスタの短絡故障など）である可能性が高い。

しかし、動作モードが放電モードであれば、インレット５４に放電ユニット５９を介して接続されているのは図１の負荷６０であり、充放電装置４２から負荷に電力が供給される。負荷６０はプラグ形状さえ合えばどのようなものでも放電ユニット５９に接続可能である。たとえば、負荷６０が車両の放電の定格容量を超える消費電力の負荷である場合や、負荷６０が短絡故障を起こしている場合も考えられる。このような場合にも電流センサ８３には過電流に相当する電流が流れ、充放電装置４２の内部に短絡故障が発生している場合と区別することは難しい。したがって、放電モードで動作中に充放電装置４２が異常停止したからといって充放電装置４２が故障したと判定し、修理のために情報を提供すると充放電装置４２が正常であるにも拘わらず交換されてしまうなどの不都合が生じるおそれがある。

したがって、動作モードが充電モードの場合と放電モードの場合とで区別可能なように充放電装置４２の異常発生を記録して、故障個所の特定に利用することが好ましい。

図３は、ＨＶ−ＥＣＵが充電または放電の制御の開始について説明するためのフローチャートである。図３を参照して、まずステップＳ１においてインレット５４に電源装置２００または放電ユニット５９が接続されたかどうかが検出される。ＨＶ−ＥＣＵ４６は、システムが停止状態にあっても、インレット５４の接続を検出する機能は起動している。ステップＳ１において、インレット５４に何も接続されていない場合には、ステップＳ５に処理が進む。この場合は、再びインレット５４の接続の有無を検出する処理が行なわれる。

ステップＳ１において、インレット５４に接続が検出された場合には、ステップＳ２に処理が進む。ステップＳ２では、ＨＶ−ＥＣＵ４６の充放電装置４２を制御する部分を含む主要部分が起動する。そしてステップＳ３で、動作モードが充電モードであるか放電モードであるかをコントロールパイロット信号ＣＰＬＴに基づいて検出する。なお動作モードは他の方法でユーザによって設定されても良い。続いて、ステップＳ４においてＨＶ−ＥＣＵ４６は、指定された動作モードに対応するように充電または放電を実行させるように充放電装置４２を制御し、その後ステップＳ５に処理が進み制御終了となる。

図４は、充放電装置が充電または放電を実行中の際に過電流が検出された場合の処理について説明するためのフローチャートである。図１、図４を参照して、まずステップＳ１１において、双方向充電器（充放電装置４２）が過電流の発生により停止したか否かが判断される。電流センサ８３が検出する電流ＩＡＣが所定のしきい値を超え過電流と判断されると、充放電装置４２が停止する。充放電装置４２は停止するとＨＶ−ＥＣＵ４６に停止した原因が過電流である旨を連絡する。なお、電流センサ８３の検出値をＨＶ−ＥＣＵ４６が直接読み込んで過電流か否かを判定しても良い。

ステップＳ１１において過電流による充放電装置４２の停止が発生していなければ、ステップＳ１２に処理が進み、制御はメインルーチンに戻って充電処理または放電処理が継続される。ステップＳ１１において、過電流による充放電装置４２の停止が発生していた場合には、ステップＳ１３に処理が進む。

ステップＳ１３では、充放電装置４２の動作モード（制御モード）が充電モードに設定されているか放電モードに設定されているかが判断される。動作モードの設定は、図３のフローチャートの処理に基づいて決定される。

ステップＳ１３において、充放電装置４２の動作モード（制御モード）が充電モードであった場合にはステップＳ１４に処理が進む。ステップＳ１４では、車両の故障であると判定される。車両の故障とは、より特定的には電流センサ８３を境界として蓄電装置１０に接続される側に故障が発生したことを示す。そしてＨＶ−ＥＣＵ４６は、短絡が発生した旨のダイアグコード（診断コード：ｄｉａｇｎｏｓｉｓｃｏｄｅ）をメモリ４７に記録する。メモリ４７は、後に修理のために情報を読み出すことができるように、不揮発メモリなどシステムが停止した場合でもダイアグコードが消去されないようなものであることが望ましい。さらにステップＳ１５において、ＨＶ−ＥＣＵ４６は異常発生をユーザに報知する。たとえば、ＨＶ−ＥＣＵ４６は、表示装置９０に「充電器の故障です。修理が必要です。」などの表示をさせたり、図示しないスピーカ等から音声で修理が必要である旨の警告を行なったりする。

一方、ステップＳ１３において、制御モードが放電モードであると判定された場合には、ステップＳ１６に処理が進む。この場合には、充放電装置４２の故障かも知れないし、放電モードでインレットに接続された負荷６０に原因があるかも知れない。したがって、直ちに車両側の故障であるとは判断できない。ステップＳ１６では、ＨＶ−ＥＣＵ４６は、充放電装置４２の停止が発生した履歴（ログ）のみをメモリ４７に記録する。すなわち、充電モードで充放電装置４２が停止した場合と区別可能なような態様でメモリ４７に記録が行なわれる。これにより、修理時などには直ちに充放電装置４２を取り換えるようなことが避けられる。なお、ステップＳ１６の後に、過電流が発生した旨の警告を表示したり音声で報知したりする処理を加えても良い。この場合は、ステップＳ１５の場合とは異なる表示等とし、注意喚起程度に留めておくことが好ましい。

ステップＳ１５またはステップＳ１６の処理が終了すると、ステップＳ１７において、制御終了となる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、過電流自己保護制御機能によって充放電装置４２が停止した場合に、充放電装置４２の制御モードによって故障個所を判断する。このため車両故障が確実な場合と不確実な場合を分けて検出することができ、修理時の部品の誤交換を抑制できる。

最後に、再び図１等を参照して、本実施の形態について総括する。車両１００は、蓄電装置１０と、車両外部の電源装置２００から電力を受け蓄電装置１０に充電を行なうことが可能であるとともに蓄電装置１０から車両外部の負荷６０に放電を行なうことが可能に構成された充放電装置４２と、充放電装置４２が過電流による保護のために異常停止したことを検出した場合には、充放電装置４２の動作モードが充電モードと放電モードのいずれで動作中であったかを検出し、検出した動作モードが充電モードであった場合には、車両１００の故障箇所を判定および記録する処理を実行し、検出した動作モードが放電モードであった場合には、故障箇所を判定せずに、異常停止の発生を記録する処理を実行する、制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ４６）とを備える。

好ましくは、車両１００は、車両外部の電源装置２００から電力を受けることが可能で、かつ車両外部の電気負荷６０に車両から電力を供給することが可能に構成されたインレット５４をさらに備える。充放電装置４２は、インレット５４と蓄電装置１０とを結ぶ経路上に配置され、経路の過電流を検出する電流センサ８３を含む。

より好ましくは、図２に示すように、充放電装置４２は、インレット５４と蓄電装置１０との間の電力の充放電を行なう充放電部８５と、電流センサ８３の出力が過電流を示す場合に充放電部８５の充放電を停止させる制御部（マイコン８８）とをさらに含む。

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て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。

１０蓄電装置、１１システムメインリレー、１２，８６コンバータ、１４，１８，２０，６４，７９，８２電圧センサ、１６，７４，８３電流センサ、３０インバータ、３２−１，３２−２モータジェネレータ、３４動力分割装置、３６エンジン、３８駆動輪、４２充放電装置、４７メモリ、５１，ＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐリレー、５３電力ケーブル、５４インレット、５５充電ケーブル、５６充電コネクタ、５８外部電源、５９放電ユニット、６０負荷、６２，７２ＡＣ／ＤＣ変換部、６６コンデンサ、６８ＤＣ／ＡＣ変換部、７０絶縁トランス、８０エアコン、８１フィルタ、８４補機、８５充放電部、８７温度センサ、８８マイコン、９０表示装置、９２突入電流防止抵抗、９４放電抵抗、１００ハイブリッド車両、２００電源装置、２１０ブレーカー、３３０ＣＣＩＤボックス、Ｄ１，Ｄ２ダイオード、Ｌリアクトル、ＭＮＬ主負母線、ＭＰＬ主正母線、ＮＬ１，ＮＬ２，ＮＬＣ負極線、ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬＣ正極線、Ｒ抵抗、ＴＲ１，ＴＲ２ＩＧＢＴ素子。

Claims

蓄電装置と、車両外部の電源装置から電力を受け前記蓄電装置に充電を行なうことが可能であるとともに前記蓄電装置から車両外部の負荷に放電を行なうことが可能に構成された充放電装置とを含む車両の制御装置であって、
前記充放電装置が過電流による保護のために異常停止したことを検出した場合には、前記充放電装置の動作モードが充電モードと放電モードのいずれで動作中であったかを検出し、
前記制御装置は、検出した前記動作モードが前記充電モードであった場合には、車両の故障箇所を判定および記録する処理を実行し、検出した前記動作モードが前記放電モードであった場合には、故障箇所を判定せずに、前記異常停止の発生を記録する処理を実行する、車両の制御装置。
前記車両は、外部の電源装置から電力を受けることが可能で、かつ外部の電気負荷に前記車両から電力を供給することが可能に構成されたインレットを有し、
前記充放電装置は、
前記インレットと前記蓄電装置とを結ぶ経路上に配置され、前記経路の過電流を検出する電流センサを含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
前記充放電装置は、
前記インレットと前記蓄電装置との間の電力の充放電を行なう充放電部と、
前記電流センサの出力が過電流を示す場合に前記充放電部の充放電を停止させる制御部とをさらに含む、請求項２に記載の車両の制御装置。
蓄電装置と、
車両外部の電源装置から電力を受け前記蓄電装置に充電を行なうことが可能であるとともに前記蓄電装置から車両外部の負荷に放電を行なうことが可能に構成された充放電装置と、
前記充放電装置が過電流による保護のために異常停止したことを検出した場合には、前記充放電装置の動作モードが充電モードと放電モードのいずれで動作中であったかを検出し、検出した前記動作モードが前記充電モードであった場合には、車両の故障箇所を判定および記録する処理を実行し、検出した前記動作モードが前記放電モードであった場合には、故障箇所を判定せずに、前記異常停止の発生を記録する処理を実行する、制御装置とを備える、車両。
車両外部の電源装置から電力を受けることが可能で、かつ車両外部の電気負荷に前記車両から電力を供給することが可能に構成されたインレットをさらに備え、
前記充放電装置は、
前記インレットと前記蓄電装置とを結ぶ経路上に配置され、前記経路の過電流を検出する電流センサを含む、請求項４に記載の車両。
前記充放電装置は、
前記インレットと前記蓄電装置との間の電力の充放電を行なう充放電部と、
前記電流センサの出力が過電流を示す場合に前記充放電部の充放電を停止させる制御部とをさらに含む、請求項５に記載の車両。