JP5884690B2 - 車両の制御装置および車両 - Google Patents

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２０１０−２２０２９９号公報（特許文献１）には外部から充電が可能に構成された蓄電装置を搭載する車両について開示されている。この車両は、電源から蓄電装置への充電経路のインピーダンスが基準値を超える場合に、車両の乗員に充電経路の異常を報知する報知部を備える。

特開２０１０−２２０２９９号公報 特開平０５−１０３４０３号公報 特開２００９−０６０６８３号公報

上記特開２０１０−２２０２９９号公報の技術では、入力される交流電圧の低下により充電経路のインピーダンスが低下したと判断しているが、所定時間内に電力の供給と中断が繰返される場合には、異常原因の判断ができない可能性がある。

たとえば、交流電圧が入力される入力経路に短絡が発生した場合には、外部の電源のブレーカーが遮断されたり入力保護ヒューズが溶断されたりする。このような場合には、短時間で電圧が印加された後遮断されるので、車両側でインピーダンスの低下を検出することができない場合がある。そして、ユーザがブレーカーを復帰させたりヒューズを修理したりすると、再びブレーカーの遮断等が発生してしまう。このような検出しにくい異常も車両側で検出でき修理に役立たせることが望ましい。

この発明の目的は、車両の異常の検出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充電装置とを含む車両の制御装置である。車両の制御装置は、車両外部からの給電が開始されてから所定時間以内に充電装置による充電が停止する異常停止回数が所定回数以上となった場合には、電源装置に対して電源供給を禁止する指令を出力する。

好ましくは、電源装置は、過電流を検出するブレーカーを有し、過電流が検出されると、車両に対する給電を停止する。異常停止回数は、電源装置が給電を開始してから所定時間以内にブレーカーが作動して充電を停止した回数を含む。

好ましくは、車両は、インレットから充電装置に至る経路にヒューズを有する。異常停止回数は、電源装置が給電を開始してから所定時間以内にヒューズが溶断して充電を停止した回数を含む。

好ましくは、制御装置は、異常停止回数が所定回数以上となった場合には、充電装置に短絡が発生したことをユーザに報知する。

好ましくは、制御装置は、車両外部からの給電が開始されてから所定時間以上の判定時間を超えて充電装置が正常状態で充電を行なった場合には、計数していた異常停止回数を初期化する。

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充電装置と、車両外部からの給電が開始されてから所定時間以内に充電が停止する異常停止回数が所定回数以上となった場合には、電源装置に対して電源供給を禁止する指令を出力する制御装置とを備える。

本発明によれば、車両の異常の検出可能性が高められるので、ユーザが何度もブレーカーを復帰させ電源投入および電源遮断が繰返されるような事態を避けることができる。また、故障を修理するために役立つ情報が得られる。

この発明の実施の形態１による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に示した充電ケーブル５５およびＨＶ−ＥＣＵの充電に関する回路をより詳細に説明するための図である。 充電開始、中断および充電再開時のパイロット信号ＣＰＬＴについて説明するためのタイムチャートである。 ＨＶ−ＥＣＵが実行する受電に関する制御を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、この発明の実施の形態１による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（Ｍｏｔｏｒ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）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（Ｓｙｓｔｅｍ Ｍａｉｎ Ｒｅｌａｙ）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とを含む。

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とを備える。また、ハイブリッド車両１００は、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（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）４０と、充電装置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とを備える。

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。

充電装置４２は、電力ケーブル５３に入力端が接続される。充電装置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。充電装置４２は、外部電源５８から供給される電力を受ける。そして、充電装置４２は、ＨＶ−ＥＣＵ４６から充電指令を含む制御信号を受ける。充電装置４２は、蓄電装置１０の充電に適する電圧を出力する。

具体的には充電装置４２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６２と、整流回路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ＤＣ／ＡＣ回路６８と、ＤＣ／ＡＣ回路６８から出力される交流電圧を昇圧するトランス７０と、トランス７０の出力を整流する整流回路７２と、整流回路７２の出力を平滑化するコンデンサ７６とを含む。整流回路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。

充電装置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１８２とを含む。

充電装置４２は、さらに、整流回路６２の出力電圧ＶＨを計測する電圧センサ６４と、整流回路６２の出力電圧ＶＨを平滑化するコンデンサ６６と、整流回路７２の出力電流を計測する電流センサ７４と、整流回路７２の出力電圧を計測する電圧センサ７９と、整流回路７２の出力の逆流を防止するダイオード７８とを含む。

なお、ダイオード７８を取り除いて直結し、整流回路６２，７２をＡＣ／ＤＣ変換回路に置換して蓄電装置１０から電力をインレット５４に出力可能に構成しても良い。

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５５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ＣＣＩＤボックス３３０に対してリレー３３２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（ＳＡＥ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｒ）」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。

リレー３３２およびリレー５１が閉状態である場合には、充電装置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。

図２は、図１に示した充電ケーブル５５およびＨＶ−ＥＣＵ４６の充電に関する回路をより詳細に説明するための図である。

図２を参照して、ＣＣＩＤボックス３３０は、ＣＣＩＤリレー３３２とコントロールパイロット回路３３４と、電磁コイル６０６と、漏電検出器６０８と、ＣＣＩＤ制御部６１０と、電圧センサ６５０と、電流センサ６６０とをさらに含む。また、コントロールパイロット回路３３４は、発振装置６０２と、抵抗素子Ｒ１と、電圧センサ６０４とを含む。

ＣＣＩＤ制御部６１０は、いずれも図示しないが、ＣＰＵと、記憶装置と、入出力バッファとを含み、各センサおよびコントロールパイロット回路３３４との信号の入出力を行なうとともに、充電ケーブル５５の充電動作の制御を行なう。

発振装置６０２は、電圧センサ６０４によって検出されるパイロット信号ＣＰＬＴの電位が規定の電位のときは非発振の信号を出力し、パイロット信号ＣＰＬＴの電位が上記の規定の電位から低下すると、ＣＣＩＤ制御部６１０により制御されて、規定の周波数（たとえば１ｋＨｚ）およびデューティーサイクルで発振する信号を出力する。

なお、パイロット信号ＣＰＬＴの電位は、図３で後述するように、ＨＶ−ＥＣＵ４６からも操作できる。また、デューティーサイクルは、外部電源５８から充電ケーブル５５を介してハイブリッド車両１００へ供給可能な定格電流に基づいて設定される。

パイロット信号ＣＰＬＴは、上述のようにパイロット信号ＣＰＬＴの電位が規定の電位から低下すると、規定の周期Ｔで発振する。ここで、外部電源５８から充電ケーブル５５を介してハイブリッド車両１００へ供給可能な定格電流に基づいてパイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅Ｔｏｎが設定される。すなわち、周期Ｔに対するパルス幅Ｔｏｎの比で示されるデューティーによって、パイロット信号ＣＰＬＴを用いてコントロールパイロット回路３３４からハイブリッド車両１００のＨＶ−ＥＣＵ４６へ定格電流が通知される。

なお、定格電流は、充電ケーブル５５毎に定められており、充電ケーブル５５の種類が異なれば定格電流も異なる。したがって、充電ケーブル５５毎にパイロット信号ＣＰＬＴのデューティーも異なることになる。

ハイブリッド車両１００のＨＶ−ＥＣＵ４６は、コントロールパイロット線Ｌ１を介して受信したパイロット信号ＣＰＬＴのデューティーに基づいて、外部電源５８から充電ケーブル５５を介してハイブリッド車両１００へ供給可能な定格電流を検知することができる。

ＨＶ−ＥＣＵ４６によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位がさらに低下すると、コントロールパイロット回路３３４は、電磁コイル６０６へ電流を供給する。電磁コイル６０６は、コントロールパイロット回路３３４から電流が供給されると電磁力を発生し、ＣＣＩＤリレー３３２の接点を閉じてオン状態にする。

漏電検出器６０８は、ＣＣＩＤボックス３３０内部の充電ケーブル５５の電力線３４１の途中に設けられ、漏電の有無を検出する。具体的には、漏電検出器６０８は、対となる電力線３４１に互いに反対方向に流れる電流の平衡状態を検出し、その平衡状態が破綻すると漏電の発生を検知する。なお、特に図示しないが、漏電検出器６０８により漏電が検出されると、電磁コイル６０６への給電が遮断され、ＣＣＩＤリレー３３２の接点が開放されてオフ状態にされる。

電圧センサ６５０は、充電ケーブル５５のプラグ３２０がコンセント４００に差し込まれると、外部電源５８の電圧を検知し、検出値をＣＣＩＤ制御部６１０に通知する。また、電流センサ６６０は、電力線３４１に流れる充電電流を検知し、検出値をＣＣＩＤ制御部６１０に通知する。

コネクタ５６内に含まれる接続検知回路３１２は、上述のように、たとえばリミットスイッチであり、コネクタ５６がインレット５４に接続された状態で接点が閉じられ、コネクタ５６がインレット５４から切り離された状態で接点が開放される。

接続検知回路３１２は、コネクタ５６がインレット５４から切り離された状態では、ＨＶ−ＥＣＵ４６に含まれる電源ノード５１１の電圧およびプルアップ抵抗Ｒ１０によって定まる電圧信号をケーブル接続信号ＣＮＣＴとして接続信号線Ｌ３に発生させる。また、コネクタ５６がインレット５４に接続された状態では、接続信号線Ｌ３が接地線Ｌ２と短絡されるため、接続信号線Ｌ３の電位は０Ｖとなる。

なお、接続検知回路３１２はプルダウン抵抗（図示せず）とすることも可能である。この場合には、コネクタ５６がインレット５４に接続された状態では、電源ノード５１１の電圧およびプルアップ抵抗Ｒ１０と、このプルダウン抵抗によって定まる電圧信号が、接続信号線Ｌ３に発生する。リミットスイッチに代えて、抵抗を設け、接続信号線Ｌ３のレベルの変化をＡ／Ｄコンバータで検出するようにしても良い。

接続検知回路３１２が、上記のようにリミットスイッチ，プルダウン抵抗のいずれの場合であっても、接続信号線Ｌ３に発生する電位（すなわち、ケーブル接続信号ＣＮＣＴの電位）を検出することによって、ＨＶ−ＥＣＵ４６において、コネクタ５６の接続状態を検出することができる。

一方、車両側においては、ＨＶ−ＥＣＵ４６は、上記の電源ノード５１１およびプルアップ抵抗Ｒ１０に加えて、抵抗回路５０２と、入力バッファ５０４，５０６と、ＣＰＵ５０８とをさらに含む。抵抗回路５０２は、プルダウン抵抗Ｒ２，Ｒ３と、スイッチＳＷ１，ＳＷ２とを含む。プルダウン抵抗Ｒ２およびスイッチＳＷ１は、パイロット信号ＣＰＬＴが通信されるコントロールパイロット線Ｌ１と車両アース５１２との間に直列に接続される。プルダウン抵抗Ｒ３およびスイッチＳＷ２も、コントロールパイロット線Ｌ１と車両アース５１２との間に直列に接続される。そして、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、それぞれＣＰＵ５０８からの制御信号Ｓ１，Ｓ２に応じてオンまたはオフに制御される。

この抵抗回路５０２は、ハイブリッド車両１００側からパイロット信号ＣＰＬＴの電位を操作するための回路である。

入力バッファ５０４は、コントロールパイロット線Ｌ１のパイロット信号ＣＰＬＴを受け、その受けたパイロット信号ＣＰＬＴをＣＰＵ５０８へ出力する。入力バッファ５０６は、コネクタ５６の接続検知回路３１２に接続される接続信号線Ｌ３からケーブル接続信号ＣＮＣＴを受け、その受けたケーブル接続信号ＣＮＣＴをＣＰＵ５０８へ出力する。なお、接続信号線Ｌ３には上記で説明したようにＨＶ−ＥＣＵ４６から電圧がかけられており、コネクタ５６のインレット５４への接続によって、ケーブル接続信号ＣＮＣＴの電位が変化する。したがって、このケーブル接続信号ＣＮＣＴの電位を検出することによって、ＣＰＵ５０８は、コネクタ５６の接続状態を検出することができる。

ＣＰＵ５０８は、入力バッファ５０４，５０６より、パイロット信号ＣＰＬＴおよびケーブル接続信号ＣＮＣＴをそれぞれ受ける。

ＣＰＵ５０８は、ケーブル接続信号ＣＮＣＴの電位を検出し、コネクタ５６の接続状態を検出する。

また、ＣＰＵ５０８は、パイロット信号ＣＰＬＴの発振状態およびデューティーサイクルを検知することによって、上述のように充電ケーブル５５の定格電流を検出する。

そして、ＣＰＵ５０８は、ケーブル接続信号ＣＮＣＴの電位およびパイロット信号ＣＰＬＴの発振状態に基づいて、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の制御信号Ｓ１，Ｓ２を制御することによって、パイロット信号ＣＰＬＴの電位を操作する。これによって、ＣＰＵ５０８は、ＣＣＩＤリレー３３２を遠隔操作することができる。そして、充電ケーブル５５を介して外部電源５８からハイブリッド車両１００への電力の伝達が行なわれる。

図１および図２を参照して、ＣＣＩＤリレー３３２の接点が閉じられると、ＣＰＵ５０８は、制御信号ＳＥ１によってリレー５１の接点を閉じる。これにより、充電装置４２に外部電源５８からの交流電力が与えられ、外部電源５８から蓄電装置１０への充電準備が完了する。そして、ＣＰＵ５０８が充電装置４２に対し制御信号を出力して電力変換を行なわせることにより、蓄電装置１０への充電が実行される。

北米などの地域においては、上述のようなパイロット信号ＣＰＬＴを用いて充電を行なう充電システムの構成が規格化されている。

次に図２および図３を用いて、充電開始制御と充電中断と再開について説明する。
図３は、充電開始、中断および充電再開時のパイロット信号ＣＰＬＴについて説明するためのタイムチャートである。図３の横軸には時間が示され、縦軸にはプラグ３２０の接続状態、電圧センサ１８２で検出される交流電圧ＶＡＣ、パイロット信号ＣＰＬＴの電位、ケーブル接続信号ＣＮＣＴの状態、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の状態、ＣＣＩＤリレー３３２の状態、および充電処理の実行状態が示される。

図２および図３を参照して、時刻ｔ１になるまでは、充電ケーブル５５は、ハイブリッド車両１００および外部電源５８のいずれにも接続されていない状態である。この状態においては、各スイッチおよびＣＣＣＩＤリレー３３２はオフの状態であり、パイロット信号ＣＰＬＴの電位は０Ｖである。また、ケーブル接続信号ＣＮＣＴの電位は、Ｖ１１（＞０Ｖ）である。

時刻ｔ１において、充電ケーブル５５のプラグ３２０が外部電源５８のコンセント４００に接続されると、外部電源５８からの電力を受けてコントロールパイロット回路３３４がパイロット信号ＣＰＬＴを発生する。

なお、この時刻ｔ１では、充電ケーブル５５のコネクタ５６はインレット５４に接続されていない。また、パイロット信号ＣＰＬＴの電位はＶ１（たとえば１２Ｖ）であり、パイロット信号ＣＰＬＴは非発振状態である。

時刻ｔ２において、コネクタ５６がインレット５４に接続されると、接続検知回路３１２によって、ケーブル接続信号ＣＮＣＴの電位が低下する。このとき、ＣＰＵ５０８は、パイロット信号ＣＰＬＴの入力を認識する。

そして、ＣＰＵ５０８は、ケーブル接続信号ＣＮＣＴの電位が低下したことを検出することによって、コネクタ５６とインレット５４との接続を検出する。それに応じて、ＣＰＵ５０８によって制御信号Ｓ２が活性化されて、スイッチＳＷ２がオンされる。そうすると、抵抗回路５０２のプルダウン抵抗Ｒ３によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位はＶ２（たとえば９Ｖ）に低下する。

時刻ｔ３において、ＣＣＩＤ制御部６１０によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ２に低下したことが検出される。これに応じて、ＣＣＩＤ制御部６１０は、パイロット信号ＣＰＬＴを発振させる。

ＣＰＵ５０８は、パイロット信号ＣＰＬＴが発振されたことを検出すると、上述のようにパイロット信号ＣＰＬＴのデューティーによって、充電ケーブル５５の定格電流を検出する。

そして、ＣＰＵ５０８は充電動作を開始するために制御信号Ｓ１を活性化させてスイッチＳＷ１をオンする。これに応じて、プルダウン抵抗Ｒ２によって、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ３（たとえば６Ｖ）に低下する（図３中の時刻ｔ４）。

このパイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ３に低下したことが、ＣＣＩＤ制御部６１０によって検出されると、時刻ｔ５においてＣＣＩＤリレー３３２の接点が閉じられて、外部電源５８からの電力が充電ケーブル５５を介してハイブリッド車両１００に伝達される。

その後、ハイブリッド車両１００において、交流電圧ＶＡＣが検出されると、ＣＰＵ５０８によってシステムメインリレー１１および充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇ１９０の接点が閉じられ、かつ充電装置４２が制御されることによって、蓄電装置１０（図１）の充電が開始される（図３中の時刻ｔ６）。

また、充電処理の実行途中において、ブレーカーの作動などによって外部電源の停電が発生した場合（図３中の時刻ｔ７）には、ＣＣＩＤ３３０への電源供給が停止するので、パイロット信号ＣＰＬＴが０Ｖとなる。これに応じて、ＳＷ１がオフとなるとともに、ＣＣＩＤリレー３３２が開放されて充電処理が停止する。

このとき、瞬停のような極めて短時間の停電の場合（たとえば、数秒間）には、停電回復後すぐに充電が再開されるように、ＣＰＵ５０８は、システムメインリレー１１，充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇおよび充電装置４２などを充電実行状態に維持する「停電待機」を行なうようにしてもよい。なお、所定の数秒間が経過しても停電回復しない場合には、「停電待機」は解除されて、リレーや充電装置４２などは充電停止状態とされる。また、ハイブリッド車両１００からコネクタ５６が切り離された場合（たとえば、ケーブル接続信号ＣＮＣＴの電位が所定以上となった場合）には、ＣＰＵ５０８は「停電待機」は行なわず、直ちにリレーや充電装置４２などを充電停止状態とする。

「停電待機」中に停電が回復した場合（図３中の時刻ｔ８）は、ＳＷ２がオンのままであるので、パイロット信号ＣＰＬＴはすぐに電位Ｖ２となり、ＣＣＩＤ制御部６１０によって発振状態にされる。そして、ＣＰＵ５０８は、パイロット信号ＣＰＬＴの発振状態により充電ケーブル５５の定格電流を検出し、ＳＷ１を活性化させてパイロット信号ＣＰＬＴの電位を電位Ｖ３に低下させる（図３中の時刻ｔ９）。これに応じて、ＣＣＩＤ制御部６１０は、時刻ｔ１０でＣＣＩＤリレー３３２をオンとし、充電が再開される（図３中の時刻ｔ１１）。

しかしながら、充電装置４２の交流電圧印加側の経路に短絡等が発生した場合には、車外のブレーカーが落ちるのが先で、故障を車両に記録する余裕がなかった。したがって、ブレーカーをユーザが復帰させると、再度ブレーカーが落ちるといったことを繰返してしまう恐れがあった。

本実施の形態では、ブレーカー遮断が発生した回数を車両で監視している。そしてブレーカー遮断を繰返した回数が所定回数を超えると、ＣＣＩＤリレー３３２を遮断させ、以降の充電を許可しないようにする。したがって、ユーザが故障に気づかずに何度も電源投入を繰返すような事態を避けることができる。

図４は、ＨＶ−ＥＣＵが実行する受電に関する制御を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、ＨＶ−ＥＣＵ４６は、ステップＳ１においてＣＣＩＤリレー３３２を接続後、かつ交流電圧ＶＡＣの印加を検出して十分な時間（たとえばしきい値α秒）が経過したか否かを判断する。

ステップＳ１において十分な時間が経過していた場合には、外部電源５８からの電圧が印加された後すぐにブレーカーが落ちる状態は回避できたと考えられるので、ステップＳ２において停止回数カウンタをゼロにクリアする。

ステップＳ１において十分な時間が経過していない場合には、ステップＳ３に処理が進む。ステップＳ３では、ＨＶ−ＥＣＵ４６は、パイロット信号ＣＰＬＴの発振が停止しているか、または交流電圧ＶＡＣの印加が停止しているかを判断する。ステップＳ３は、図３の波形図の時刻ｔ７〜ｔ８の状態が発生したか否かを判断する処理である。

ステップＳ３において、パイロット信号ＣＰＬＴの発振停止、または交流電圧ＶＡＣの印加停止を検出した場合には、ステップＳ４に処理が進む。ステップＳ４では、ＨＶ−ＥＣＵ４６は、内部で不揮発的に記憶していた停止回数のカウント数をカウントアップする。たとえば、図１のメモリ４７を不揮発性メモリとし、不揮発性メモリから読み出したカウント数に１を加算する処理がステップＳ４で実行される。なお、カウントする回路を設けても良い。

続いて、ステップＳ５において、停止回数カウンタのカウント値が所定値（β回）以上となったか否かを判断する。ステップＳ５において、カウント値が所定値以上になったと判断された場合には、ステップＳ８に処理が進み、カウント値が所定値になっていない場合にはステップＳ６に処理が進む。

ステップＳ６に処理が進んだ場合には、先に図３の時刻ｔ８について説明したように、「停電待機」中に停電が回復することを待つ。ステップＳ６ではパイロット信号ＣＰＬＴの発振停止時間が一定時間継続しているか否かを判断する。パイロット信号ＣＰＬＴが発振停止する場合には、瞬間停電のような場合も考えられる。このような場合に、停電から復帰した後に充電の開始処理をユーザに行なわせるとユーザが煩わしい上に、充電の再開が遅れると意図した時間内に充電が完了しないことにもなりかねない。したがって、一定時間以内に停電から復帰した場合には自動的に充電も再開されるように充電システムが構成されている。

しかし、一定時間以内に停電からの復帰がされない場合には、ステップＳ１０に処理が進み、ＨＶ−ＥＣＵ４６は、今回の充電を中止させる。

一方、ステップＳ８に処理が進んだ場合には、以降のＣＣＩＤリレー３３２の再接続を禁止し、充電が行なわれないようにする。続いてステップＳ９において、ＨＶ−ＥＣＵ４６は、警告を図１の表示装置９０に表示させユーザに注意を促す。表示内容としては、たとえば「充電経路に短絡故障発生、修理工場に行って下さい」などのように表示するとよい。なお、表示に限らず音声で同様な内容を報知しても良い。

ステップＳ９またはステップＳ１０の処理が終了すると、ステップＳ１１に処理が進む。ステップＳ１１では、このフローチャートの処理が終了となる。

一方で、ステップＳ２の処理後、またはステップＳ３またはＳ６でＮＯに処理が進んだ場合には、ステップＳ７に処理が進み、制御を主ルーチンに戻す。

以上説明したように、本実施の形態の車両の制御装置では、車両の充電器に短絡故障が発生している場合に車両外部の電源供給装置のブレーカーが遮断されたり、インレット付近に設けられたヒューズが溶断したりした場合、停電と区別がつかなかった状況を改善することができる。

具体的には、コントロールパイロット信号ＣＰＬＴの停止や交流電圧ＶＡＣの低下を検出することによって、ブレーカーの復帰による電源再投入後の直ちにブレーカーが再度作動する状態や、ヒューズ修理後に電源再投入後直ちに再びヒューズが溶断するといった状況が発生したか否かを判断する。そして、そのような電源投入と電源遮断の繰返しの回数が所定回数（β回）に達したら、ユーザに通知するとともに以降のＣＣＩＤリレーの接続を禁止する。これによって、ユーザがブレーカーを復帰させて何度も電源を再投入するといった事態を避けることができる。なお、所定回数（β回）は、１回でも良く、２回以上でも良い。

電源投入と電源遮断の繰返しの回数は、不揮発性メモリや電源バックアップされたメモリに保存することによって、電源遮断後でも繰返し回数をカウントアップすることが可能である。

なお、ＣＣＩＤリレーの接続後、交流電圧ＶＡＣの印加が設定時間（α秒）以上継続すれば、短絡はないと判断し、カウントしていた繰返し回数をゼロにクリアする。この設定時間（α秒）は、ブレーカーの作動時間やヒューズの溶断時間よりも十分に長く、また、コントロールパイロット信号ＣＰＬＴの停止や交流電圧ＶＡＣの低下を検出するための時間以上長く設定する。

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に充電を行なう充電装置４２とを含む。電源装置２００は、電源５８と充電ケーブル５５とを含む。充電ケーブル５５は、ＣＣＩＤリレー３３２を含む。図４のステップＳ１，Ｓ５，Ｓ８に示すように、車両の制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ４６）は、車両外部からの給電が開始されてから所定時間以内に充電装置４２による充電が異常停止した異常停止回数が所定回数（β回）以上となった場合には、ＣＣＩＤリレー３３２に対して電源供給を禁止する指令を出力する。

好ましくは、電源装置２００は、過電流を検出するブレーカー２１０を有し、過電流が検出されると、車両１００に対する給電を停止する。異常停止回数は、電源装置２００が給電を開始してから所定時間以内にブレーカー２１０が作動して充電を停止した回数を含む。

好ましくは、車両１００は、インレット５４から充電装置４２に至る経路にヒューズ２２０を有する。異常停止回数は、電源装置２００が給電を開始してから所定時間以内にヒューズ２２０が溶断して充電を停止した回数を含む。

好ましくは、図４のステップＳ９に示すように、制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ４６）は、異常停止回数が所定回数以上となった場合には、充電装置４２に短絡が発生したことをユーザに報知する。

好ましくは、図４のステップＳ１，Ｓ２に示すように、制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ４６）は、車両外部からの給電が開始されてから所定時間（α秒）以上の判定時間を超えて充電装置４２が正常状態で充電を行なった場合には、計数していた異常停止回数を初期化する。なお、図４では所定時間と判定時間がα秒で等しい場合が示されているが、ステップＳ１からＳ２に進む条件をα秒よりも長い判定時間が経過したこととしても良い。

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、１４，１８，２０，６４，７９，１８２，６０４，６５０ 電圧センサ、１６，７４，６６０ 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 充電装置、４６ ＨＶ−ＥＣＵ、４７ メモリ、５１，３３２，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 コネクタ、５８ 外部電源、６２，７２ 整流回路、６６，７６ コンデンサ、６８ ＤＣ／ＡＣ回路、７０ トランス、７８，Ｄ１，Ｄ２ ダイオード、８０ エアコン、８４ 補機、９０ 表示装置、１００ ハイブリッド車両、２００ 電源装置、２１０ ブレーカー、２２０ ヒューズ、３１２ 接続検知回路、３２０ プラグ、３３０ ＣＣＩＤボックス、３３４ コントロールパイロット回路、３４１ 電力線、４００ コンセント、５０２ 抵抗回路、５０４，５０６ 入力バッファ、５０８ ＣＰＵ、５１１ 電源ノード、５１２ 車両アース、６０２ 発振装置、６０６ 電磁コイル、６０８ 漏電検出器、６１０ ＣＣＩＤ制御部、Ｃ１，Ｃ２ 平滑コンデンサ、ＣＨＲ 充電リレー、Ｌ リアクトル、Ｌ１ コントロールパイロット線、Ｌ２ 接地線、Ｌ３ 接続信号線、ＭＮＬ 主負母線、ＭＰＬ 主正母線、ＮＬ１ 負極線、ＰＬ１ 正極線、Ｒ 抵抗、Ｒ１ 抵抗素子、Ｒ２，Ｒ３ プルダウン抵抗、Ｒ１０ プルアップ抵抗、ＳＷ１，ＳＷ２ スイッチ、ＴＲ１，ＴＲ２ ＩＧＢＴ素子。

Claims (6)

1. 車両外部の電源装置から電力を受け車載の蓄電装置に充電を行なうことが可能に構成された車両の制御装置であって、
   前記電源装置は、前記制御装置と通信を行なって、通信結果が充電条件を満たす場合には電源供給を開始し、
   前記制御装置は、前記電源装置から供給される電源電圧または前記制御装置との通信結果によって、車両外部からの給電が開始されてから所定時間以内に前記電源装置から車両への電力供給が停止する異常停止回数を検出し、前記異常停止回数が所定回数以上となった場合には、前記電源装置に対して給電を禁止する指令を出力する、車両の制御装置。
2. 前記電源装置は、過電流を検出するブレーカーを有し、過電流が検出されると、前記車両に対する給電を停止し、
   前記異常停止回数は、前記電源装置が給電を開始してから前記所定時間以内に前記ブレーカーが作動して充電が停止した回数を含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記車両は、前記電源装置からインレットを介して前記蓄電装置に充電を行なう充電装置と、前記インレットから前記充電装置に至る経路に配置されたヒューズとを有し、
   前記異常停止回数は、前記電源装置が給電を開始してから前記所定時間以内に前記ヒューズが溶断して充電が停止した回数を含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
4. 前記制御装置は、前記異常停止回数が前記所定回数以上となった場合には、前記充電装置に短絡が発生したことをユーザに報知する、請求項３に記載の車両の制御装置。
5. 前記制御装置は、車両外部からの給電が開始されてから前記所定時間以上の判定時間を超えて前記充電装置が正常状態で充電を行なった場合には、計数していた前記異常停止回数を初期化する、請求項４に記載の車両の制御装置。
6. 車両外部の電源装置から電力を受けて充電が可能に構成された蓄電装置と、
   前記電源装置を制御する制御装置とを備え、
   前記電源装置は、前記制御装置と通信を行なって、通信結果が充電条件を満たす場合には電源供給を開始し、
   前記制御装置は、前記電源装置から供給される電源電圧または前記制御装置との通信結果によって、車両外部からの給電が開始されてから所定時間以内に前記電源装置から車両への電力供給が停止する異常停止回数を検出し、前記異常停止回数が所定回数以上となった場合には、前記電源装置に対して給電を禁止する指令を出力する、車両。

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