JP2008167618A - 車両およびその制御方法ならびに車両の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】車両に搭載された蓄電装置を車両外部の電源から充電可能な車両であって、充電時のシステム起動を簡略化し、かつ、既設のセキュリティ対策に配慮した車両を提供する。
【解決手段】車両外部の電源と充電プラグとの接続が検知されると（ステップＳ１０）、制御装置は、シフト位置がパーキング位置であり、かつ、パーキングブレーキがオンのとき、利用者の有するキーが正規なものか否かを判定するキー照合を無効化する（ステップＳ４０）。これによりシステム起動条件が成立し、制御装置は、各リレーをオンしてシステムを起動させ（ステップＳ５０）、車両外部の電源から蓄電装置の充電を行なう充電制御を実行する（ステップＳ６０）。
【選択図】図３

Description

この発明は、車両に搭載された蓄電装置を車両外部の電源から充電可能な車両およびその制御方法ならびに車両の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体に関する。

特開平１０−５６７４１号公報（特許文献１）は、車両外部の電源からバッテリを充電可能な小型電動車のバッテリ充電構造を開示する。このバッテリ充電構造では、メインスイッチがオフ状態のときに充電用電気コードがコードリールから引出されると、それに連動してバッテリに対する充電制御が起動される。

このバッテリ充電構造によれば、走行制御と充電制御とを専用の切替スイッチ等で切替える必要がないので、操作が簡単になるとともに、充電時に誤って走行させてしまうことを防止できる（特許文献１参照）。
特開平１０−５６７４１号公報 特開平５−９５６０７号公報 特開平８−１５４３０７号公報 特開平１０−２６２３０３号公報

しかしながら、車両においては、盗難防止等を目的として、たとえばキー照合が行なわれないと車両システムが起動しないなどのセキュリティ対策が一般的に施されている。特開平１０−５６７４１号公報に開示される技術は、充電時のシステム起動の手間を省くことができる点で有用であるが、上記公報では、システム起動時のセキュリティ対策として設けられる機能と充電時のシステム起動との関係については特に検討されていない。

それゆえに、この発明の目的は、車両に搭載された蓄電装置を車両外部の電源から充電可能な車両であって、充電時のシステム起動を簡略化し、かつ、既設のセキュリティ対策に配慮した車両を提供することである。

また、この発明の別の目的は、車両に搭載された蓄電装置を車両外部の電源から充電可能な車両において、充電時のシステム起動を簡略化し、かつ、既設のセキュリティ対策に配慮した制御方法およびその制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体を提供することである。

この発明によれば、車両は、充電可能な蓄電装置と、充電プラグと、充電手段と、接続検知手段と、認証手段と、制御手段とを備える。充電プラグは、蓄電装置を充電するための電力を車両外部の電源から受ける。充電手段は、充電プラグから入力される電力を受けて蓄電装置を充電可能なように構成される。接続検知手段は、充電プラグと電源との接続／非接続を検知する。認証手段は、利用者が正規であるか否かを判定し、利用者が正規であると判定すると車両システムの起動を許可する。制御手段は、車両システムの停止時に充電プラグと電源との接続が接続検知手段により検知されているとき、認証手段の判定結果を無効化し、電源から蓄電装置の充電の実行を充電手段に指示する。

好ましくは、認証手段は、利用者の有するキーが正規なものか否かを判定し、キーが正規なものと判定すると車両システムの起動を許可する。

好ましくは、制御手段は、充電プラグと電源との非接続が接続検知手段により検知されると、認証手段の判定結果を有効化する。

好ましくは、制御手段は、電源から蓄電装置の充電が完了したと判定されると、認証手段の判定結果を有効化する。

好ましくは、車両は、シフト位置検知手段をさらに備える。シフト位置検知手段は、シフトレバーのシフト位置を検知する。制御手段は、電源から蓄電装置の充電が許可される所定のシフト位置にシフトレバーが設定されているとシフト位置検知手段により検知されているときに限り、認証手段の判定結果を無効化し、電源から蓄電装置の充電の実行を充電手段に指示する。

さらに好ましくは、所定のシフト位置は、パーキング位置である。
また、この発明によれば、制御方法は、車両に搭載された蓄電装置を車両外部の電源から充電可能な車両の制御方法である。車両は、認証手段を備える。認証手段は、利用者が正規であるか否かを判定し、利用者が正規であると判定すると車両システムの起動を許可する。制御方法は、第１から第３のステップを含む。第１のステップでは、蓄電装置を充電するための電力を電源から受ける充電プラグと電源との接続が検知される。第２のステップでは、車両システムの停止時に充電プラグと電源との接続が検知されているとき、認証手段の判定結果が無効化される。第３のステップでは、第２のステップにおいて認証手段の判定結果が無効化されると、電源から蓄電装置の充電が実行される。

好ましくは、認証手段は、利用者の有するキーが正規なものか否かを判定し、キーが正規なものと判定すると車両システムの起動を許可する。

好ましくは、制御方法は、第４のステップをさらに含む。第４のステップでは、充電プラグと電源との非接続が検知されると、認証手段の判定結果が有効化される。

好ましくは、制御方法は、第５のステップをさらに含む。第５のステップでは、電源から蓄電装置の充電が完了したと判定されると、認証手段の判定結果が有効化される。

好ましくは、制御方法は、第６のステップをさらに含む。第６のステップでは、電源から蓄電装置の充電が許可される所定のシフト位置にシフトレバーが設定されているか否かが判定される。そして、第６のステップにおいてシフトレバーが所定のシフト位置に設定されていると検知されているときに限り、第２のステップにおいて認証手段の判定結果が無効化される。

さらに好ましくは、所定のシフト位置は、パーキング位置である。
また、この発明によれば、記録媒体は、上述したいずれかの制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録する。

この発明においては、車両外部の電源から蓄電装置を充電することができる。ここで、この発明においては、利用者が正規であると判定すると車両システムの起動を許可する認証手段が設けられているところ、車両システムの停止時に充電プラグと電源との接続が検知されているとき、認証手段の判定結果が無効化されるので、認証を伴なう通常のシステム起動操作が回避される。

したがって、この発明によれば、車両走行時の通常のシステム起動については、認証手段によるセキュリティ対策を実行し、充電時のシステム起動については、システム起動操作を簡略化することができる。

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を参照して、このハイブリッド車両１００は、エンジン２と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構４と、車輪６とを備える。また、ハイブリッド車両１００は、蓄電装置Ｂと、正極線ＰＬと、負極線ＮＬと、コンデンサＣと、インバータ１０，２０と、制御装置３０と、電圧センサ７２と、電流センサ７４とをさらに備える。さらに、ハイブリッド車両１００は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２と、ＡＣポート４０と、充電プラグ５０とをさらに備える。

動力分割機構４は、エンジン２とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とに結合されてこれらの間で動力を分配する。たとえば、動力分割機構４として、サンギヤ、プラネタリキャリヤおよびリングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車を用いることができる。この３つの回転軸がエンジン２およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各回転軸にそれぞれ接続される。たとえば、モータジェネレータＭＧ１のロータを中空としてその中心にエンジン２のクランク軸を通すことによって、エンジン２およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を動力分割機構４に機械的に接続することができる。

エンジン２が発生する動力は、動力分割機構４によって車輪６とモータジェネレータＭＧ１とに分配される。すなわち、エンジン２は、車輪６を駆動するとともにモータジェネレータＭＧ１を駆動する動力源としてハイブリッド車両１００に組込まれる。モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２によって駆動される発電機として、かつ、エンジン２の始動を行ない得る電動機としてハイブリッド車両１００に組込まれる。モータジェネレータＭＧ２は、車輪６を駆動する動力源としてハイブリッド車両１００に組込まれる。

また、このハイブリッド車両１００は、後ほど説明するように、車両外部の電源６０（たとえば商用交流電源）から電力が供給されるコンセントに充電プラグ５０を接続することによって、電源６０から蓄電装置Ｂを充電することができる。

蓄電装置Ｂの正極端子は、正極線ＰＬに接続され、蓄電装置Ｂの負極端子は、負極線ＮＬに接続される。コンデンサＣは、正極線ＰＬと負極線ＮＬとの間に接続される。インバータ１０は、Ｕ相アーム１２、Ｖ相アーム１４およびＷ相アーム１６を含む。Ｕ相アーム１２、Ｖ相アーム１４およびＷ相アーム１６は、正極線ＰＬと負極線ＮＬとの間に並列に接続される。Ｕ相アーム１２は、直列に接続されたスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２から成り、Ｖ相アーム１４は、直列に接続されたスイッチング素子Ｑ１３，Ｑ１４から成り、Ｗ相アーム１６は、直列に接続されたスイッチング素子Ｑ１５，Ｑ１６から成る。スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１６には、それぞれダイオードＤ１１〜Ｄ１６が逆並列に接続される。インバータ２０は、Ｕ相アーム２２、Ｖ相アーム２４およびＷ相アーム２６を含む。インバータ２０の構成は、インバータ１０と同様である。

なお、上記のスイッチング素子として、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やパワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）などを用いることができる。

モータジェネレータＭＧ１は、Ｙ結線された三相コイルを含み、各コイルの一端が互いに接続されて中性点Ｎ１を形成する。モータジェネレータＭＧ２も、Ｙ結線された三相コイルを含み、各コイルの一端が互いに接続されて中性点Ｎ２を形成する。中性点Ｎ１，Ｎ２には、それぞれ電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２が接続される。そして、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２の他端は、ＡＣポート４０を介して充電プラグ５０に接続される。

蓄電装置Ｂは、充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池から成る。蓄電装置Ｂは、インバータ１０，２０へ電力を供給し、また、インバータ１０および／または２０から出力される回生電力を受けて充電される。なお、蓄電装置Ｂとして、大容量のキャパシタを用いてもよい。

電圧センサ７２は、蓄電装置Ｂの電圧ＶＢを検出し、その検出値を制御装置３０へ出力する。電流センサ７４は、蓄電装置Ｂに対して入出力される電流ＩＢを検出し、その検出値を制御装置３０へ出力する。コンデンサＣは、正極線ＰＬと負極線ＮＬとの間の電圧を平滑化する。

インバータ１０，２０の各々は、三相ブリッジ回路から成る。インバータ１０は、制御装置３０からの信号ＰＷＭ１に基づいて、蓄電装置Ｂからの直流電圧を三相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１へ出力する。また、インバータ１０は、エンジン２の動力を用いてモータジェネレータＭＧ１が発電した三相交流電圧を直流電圧に変換して正極線ＰＬおよび負極線ＮＬへ出力する。

インバータ２０は、制御装置３０からの信号ＰＷＭ２に基づいて、蓄電装置Ｂからの直流電圧を三相交流電圧に変換し、その変換した三相交流電圧をモータジェネレータＭＧ２へ出力する。また、インバータ２０は、車両の回生制動時、車輪６の回転力を用いてモータジェネレータＭＧ２が発電した三相交流電圧を直流電圧に変換して正極線ＰＬおよび負極線ＮＬへ出力する。

ここで、充電プラグ５０が電源６０に接続され、電源６０から蓄電装置Ｂの充電が行なわれるとき、インバータ１０，２０は、充電プラグ５０、ＡＣポート４０および電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して電源６０から中性点Ｎ１，Ｎ２に与えられる交流電力を直流電力に変換して正極線ＰＬおよび負極線ＮＬへ出力し、蓄電装置Ｂを充電する。

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各々は、三相交流回転電機であり、たとえば、ロータに永久磁石を有する三相永久磁石同期モータから成る。モータジェネレータＭＧ１は、インバータ１０によって回生駆動され、エンジン２の動力を用いて発電した三相交流電力をインバータ１０へ出力する。また、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２の始動時、インバータ１０によって力行駆動され、エンジン２をクランキングする。モータジェネレータＭＧ２は、インバータ２０によって力行駆動され、車輪６を駆動するための駆動力を発生する。また、モータジェネレータＭＧ２は、車両の回生制動時、インバータ２０によって回生駆動され、車輪６の回転力を用いて発電した三相交流電力をインバータ２０へ出力する。

制御装置３０は、インバータ１０を駆動するためのＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を生成し、その生成したＰＷＭ信号を信号ＰＷＭ１としてインバータ１０へ出力する。また、制御装置３０は、インバータ２０を駆動するためのＰＷＭ信号を生成し、その生成したＰＷＭ信号を信号ＰＷＭ２としてインバータ２０へ出力する。

ここで、充電プラグ５０が電源６０に接続され、電源６０から蓄電装置Ｂの充電が行なわれるとき、後述の方法により、車両システムを起動し、電源６０から中性点Ｎ１，Ｎ２に与えられる交流電力を直流電力に変換して蓄電装置Ｂへ出力するようにインバータ１０，２０を制御する。

ＡＣポート４０は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２と充電プラグ５０との接続／切離しを行なうリレーと、充電プラグ５０から入力される電圧および電流を検出するセンサとを含む（いずれも図示せず）。ＡＣポート４０は、電源６０から蓄電装置Ｂの充電が行なわれるとき、充電プラグ５０を電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２と電気的に接続する。

充電プラグ５０は、このハイブリッド車両１００を電源６０と電気的に接続するための接続端子である。充電プラグ５０は、電源６０との接続／非接続を検知し、電源６０との接続／非接続を示す信号ＣＮＣＴを制御装置３０へ出力する。

図２は、図１に示した制御装置３０の機能ブロック図である。図２を参照して、制御装置３０は、電源ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１０と、イモビライザーＥＣＵ１２０と、キースロット１３０と、シフトＥＣＵ１４０と、ＨＶ−ＥＣＵ１５０とを含む。また、制御装置３０は、ＡＣＣリレー１６８と、ＩＧ１リレー１７０と、ＩＧ２リレー１７２とをさらに含む。

リレー１６２は、充電プラグ５０（図１）に設けられ、充電プラグ５０が電源６０（図１）に接続されるとオンされる。リレー１６２には電源ＥＣＵ１１０から電圧がかけられており、充電プラグ５０が電源６０に接続されると、信号ＣＮＣＴはＬ（論理ロー）レベルとなり、充電プラグ５０が電源６０から切離されると、信号ＣＮＣＴはＨ（論理ハイ）レベルとなる。

リレー１６４は、利用者によりパワースイッチが押下されるとオンされる。リレー１６４にも電源ＥＣＵ１１０から電圧がかけられており、利用者によりパワースイッチが押下されると、信号ＰＷＲはＬレベルとなる。リレー１６６は、パーキングブレーキが操作されるとオンされる。リレー１６６には電源ノード１７４から電圧がかけられており、パーキングブレーキが操作されると、信号ＰＢはＨレベルとなる。なお、リレー１６２，１６４，１６６は、制御装置３０内に設けてもよい。

キースロット１３０は、キーの挿入状態を検出し、キーの挿入を検出すると、キーが有するＩＤコードをイモビライザーＥＣＵ１２０へ出力する。イモビライザーＥＣＵ１２０は、キースロット１３０からキーのＩＤコードを受信する。そして、イモビライザーＥＣＵ１２０は、その受信したＩＤコードを予め登録されている登録ＩＤと照合し、キーが正規なものか否かを判定する。そして、イモビライザーＥＣＵ１２０は、ＩＤコードの照合結果を示す信号ＬＩＮを電源ＥＣＵ１１０へ出力する。

シフトＥＣＵ１４０は、シフトレバーのシフト位置を検出し、その検出結果を示す信号ＰＳを電源ＥＣＵ１１０へ出力する。ＡＣＣリレー１６８、ＩＧ１リレー１７０およびＩＧ２リレー１７２は、電源ＥＣＵ１１０からの指令に応じてオン／オフされる。ＡＣＣリレー１６８、ＩＧ１リレー１７０およびＩＧ２リレー１７２には、それぞれオーディオ類、各種インジケータランプおよび各ＥＣＵ等が接続されており、ＡＣＣリレー１６８、ＩＧ１リレー１７０およびＩＧ２リレー１７２がオンされると、上記各装置に電源が供給されて車両システムが起動される。

電源ＥＣＵ１１０は、信号ＣＮＣＴに基づいて、充電プラグ５０が電源６０に接続されているか否かを判定する。また、電源ＥＣＵ１１０は、シフトＥＣＵ１４０から受ける信号ＰＳに基づいて、シフトレバーのシフト位置を判定する。さらに、電源ＥＣＵ１１０は、信号ＰＢに基づいて、パーキングブレーキがかけられているか否かを判定する。

また、さらに、電源ＥＣＵ１１０は、信号ＣＮＣＴがＬレベル（接続状態）であり、信号ＰＳがパーキング位置を示し、かつ、信号ＰＢがＨレベル（パーキングブレーキオン）のとき、イモビライザーＥＣＵ１２０から受ける信号ＬＩＮを無効化する。すなわち、電源ＥＣＵ１１０は、イモビライザーＥＣＵ１２０によるキー照合を無効化する。

そうすると、電源ＥＣＵ１１０は、ＡＣＣリレー１６８、ＩＧ１リレー１７０およびＩＧ２リレー１７２をオンさせ、車両システムを起動させる。そして、電源ＥＣＵ１１０は、ＨＶ−ＥＣＵ１５０へ出力される充電実行信号ＳＴを活性化し、電源６０から蓄電装置Ｂの充電の実行をＨＶ−ＥＣＵ１５０に指示する。

また、さらに、電源ＥＣＵ１１０は、充電実行信号ＳＴが活性化されているときに信号ＣＮＣＴがＨレベルになると、すなわち電源６０から蓄電装置Ｂの充電中に充電プラグ５０が電源６０から外されると、充電終了処理を実行する。具体的には、電源ＥＣＵ１１０は、ＡＣＣリレー１６８、ＩＧ１リレー１７０およびＩＧ２リレー１７２をオフさせ、イモビライザーＥＣＵ１２０から受ける信号ＬＩＮの無効化を解除する。また、さらに、電源ＥＣＵ１１０は、蓄電装置Ｂの充電の完了を示すＨＶ−ＥＣＵ１５０からの信号ＥＮＤが活性化されたときも、上記の充電終了処理を実行する。

ＨＶ−ＥＣＵ１５０は、インバータ１０，２０をそれぞれ駆動するための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２をインバータ１０，２０の各スイッチング素子へ出力する。

ここで、ＨＶ−ＥＣＵ１５０は、電源ＥＣＵ１１０から受ける充電実行信号ＳＴが活性化されているとき、電源６０から中性点Ｎ１，Ｎ２に与えられる交流電力を直流電力に変換して蓄電装置Ｂへ出力するようにインバータ１０，２０を制御する。具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ１５０は、後述のように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２およびインバータ１０，２０を単相ＰＷＭコンバータとして動作させるための零相電圧指令ＡＣ１，ＡＣ２を生成し、その生成した零相電圧指令ＡＣ１，ＡＣ２に基づき信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２をそれぞれ生成してインバータ１０，２０へそれぞれ出力する。

また、ＨＶ−ＥＣＵ１５０は、電圧センサ７２（図１）によって検出される電圧ＶＢおよび電流センサ７４（図１）によって検出される電流ＩＢに基づいて、蓄電装置Ｂの充電状態（State of Charge：ＳＯＣ）を推定する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ１５０は、蓄電装置Ｂの充電が完了したか否かを蓄電装置ＢのＳＯＣに基づいて判定し、充電が完了したと判定すると、電源ＥＣＵ１１０へ出力される信号ＥＮＤを活性化する。

図３は、図１に示した制御装置３０による充電許可の判断に関する制御構造を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、一定時間毎または所定の条件が成立するごとに実行される。

図３を参照して、充電プラグ５０が電源６０に接続され、信号ＣＮＣＴがＬレベルになると（ステップＳ１０）、制御装置３０は、シフトレバーのシフト位置がパーキング（Ｐ）位置であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。制御装置３０は、シフト位置がパーキング位置でないと判定すると（ステップＳ２０においてＮＯ）、以降の処理を実行することなくステップＳ１００へ処理を移行する。

ステップＳ２０においてシフト位置がパーキング位置であると判定されると（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、制御装置３０は、信号ＰＢに基づいて、パーキングブレーキがかけられているか否かを判定する（ステップＳ３０）。制御装置３０は、パーキングブレーキがかけられていないと判定すると（ステップＳ３０においてＮＯ）、以降の処理を実行することなくステップＳ１００へ処理を移行する。

ステップＳ３０においてパーキングブレーキがかけられていると判定されると（ステップＳ３０においてＹＥＳ）、制御装置３０は、イモビライザーＥＣＵ１２０により実施されるキー照合を無効化する（ステップＳ４０）。これにより、キー照合の結果に拘わらずシステム起動条件が成立し、制御装置３０は、ＡＣＣリレー１６８、ＩＧ１リレー１７０およびＩＧ２リレー１７２をオンさせる（ステップＳ５０）。これにより、車両システムが起動する。

そして、制御装置３０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２およびインバータ１０，２０を単相ＰＷＭコンバータとして動作させるための零相電圧指令ＡＣ１，ＡＣ２を生成し、その生成した零相電圧指令ＡＣ１，ＡＣ２に基づき信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成してインバータ１０，２０へそれぞれ出力する。これにより、電源６０から蓄電装置Ｂの充電を行なう充電制御が実行される（ステップＳ６０）。

次いで、制御装置３０は、信号ＣＮＣＴに基づいて、充電プラグ５０が電源６０から外されたか否かを判定する（ステップＳ７０）。制御装置３０は、充電プラグ５０が電源６０から外されたと判定すると（ステップＳ７０においてＹＥＳ）、充電終了処理を実行する（ステップＳ９０）。具体的には、制御装置３０は、ＡＣＣリレー１６８、ＩＧ１リレー１７０およびＩＧ２リレー１７２をオフさせ、ステップＳ４０において無効化したキー照合を有効化する。これにより、車両システムは停止する。

一方、ステップＳ７０において充電プラグ５０が電源６０に接続されていると判定されると（ステップＳ７０においてＮＯ）、制御装置３０は、蓄電装置ＢのＳＯＣに基づいて、蓄電装置Ｂの充電が完了したか否かを判定する（ステップＳ８０）。制御装置３０は、蓄電装置Ｂの充電が完了したと判定すると（ステップＳ８０においてＹＥＳ）、ステップＳ９０へ処理を移行し、上述した充電終了処理を実行する。一方、蓄電装置Ｂの充電はまだ完了していないと判定されると（ステップＳ８０においてＮＯ）、制御装置３０は、ステップＳ１００へ処理を移行する。

次に、電源６０から蓄電装置Ｂの充電が行なわれるときのインバータ１０，２０の動作について説明する。

図４は、図１に示したインバータ１０，２０およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の零相等価回路を示した図である。三相ブリッジ回路から成る各インバータ１０，２０においては、６個のスイッチング素子のオン／オフの組合わせは８パターン存在する。その８つのスイッチングパターンのうち２つは相間電圧が零となり、そのような電圧状態は零電圧ベクトルと称される。零電圧ベクトルについては、上アームの３つのスイッチング素子は互いに同じスイッチング状態（全てオンまたはオフ）とみなすことができ、また、下アームの３つのスイッチング素子も互いに同じスイッチング状態とみなすことができる。したがって、この図４では、インバータ１０の上アームの３つのスイッチング素子は上アーム１０Ａとしてまとめて示され、インバータ１０の下アームの３つのスイッチング素子は下アーム１０Ｂとしてまとめて示されている。同様に、インバータ２０の上アームの３つのスイッチング素子は上アーム２０Ａとしてまとめて示され、インバータ２０の下アームの３つのスイッチング素子は下アーム２０Ｂとしてまとめて示されている。

図４に示されるように、この零相等価回路は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して中性点Ｎ１，Ｎ２に与えられる単相交流電力を入力とする単相ＰＷＭコンバータとみることができる。そこで、インバータ１０，２０の各々において零電圧ベクトルを変化させ、インバータ１０，２０を単相ＰＷＭコンバータのアームとして動作するようにスイッチング制御することによって、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２から入力される交流電力を直流電力に変換して正極線ＰＬおよび負極線ＮＬへ出力することができる。

以上のように、この実施の形態においては、車両外部の電源６０から蓄電装置Ｂを充電することができる。ここで、このハイブリッド車両１００には、セキュリティ対策としてシステム起動時にキー照合が実施されるところ（イモビライザー機能）、車両システムの停止時に充電プラグ５０と電源６０との接続が検知されると、キー照合が無効化されるので、キー照合を伴なう通常のシステム起動操作が回避される。

したがって、この実施の形態によれば、車両走行時の通常のシステム起動については、セキュリティ対策としてのキー照合が実施され、充電時のシステム起動については、システム起動操作を簡略化することができる。

また、この実施の形態においては、充電中に充電プラグ５０が電源６０から外されると、充電中に無効化されていたキー照合を有効化する。また、蓄電装置Ｂの充電が完了したときも、充電中に無効化されていたキー照合を有効化する。したがって、この実施の形態によれば、走行を目的とした通常のシステム起動時に実施されるキー照合機能を阻害することはない。

また、この実施の形態においては、電源６０から蓄電装置Ｂの充電時、シフトレバーのシフト位置がパーキング（Ｐ）位置の場合に限りキー照合が無効化され、充電制御が実行される。したがって、この実施の形態によれば、充電中の車両の移動を確実に防止することができる。

なお、上記の実施の形態においては、車両外部の電源６０から蓄電装置Ｂの充電が行なわれるとき、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２から充電電力を入力するものとしたが、充電用の専用インバータを別途設けてもよい。

図５は、充電用インバータを別途備えた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５を参照して、このハイブリッド車両１００Ａは、図１に示したハイブリッド車両１００の構成において、中性点Ｎ１，Ｎ２に接続される電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を備えず、充電用インバータ８０をさらに備える。

充電用インバータ８０は、ＡＣポート４０と正極線ＰＬおよび負極線ＮＬとの間に接続される。そして、充電用インバータ８０は、充電プラグ５０から入力される電源６０からの交流電力を直流電力に変換して正極線ＰＬおよび負極線ＮＬへ出力する。これにより、正極線ＰＬおよび負極線ＮＬに接続される蓄電装置Ｂを電源６０から充電することができる。なお、ハイブリッド車両１００Ａのその他の構成は、ハイブリッド車両１００と同じである。

なお、上記の実施の形態においては、車両のセキュリティ対策としてキー照合が実施される場合について説明したが、その他のセキュリティ対策を有する場合にも本願発明は適用可能である。たとえば、セキュリティ対策として指紋認証や静脈認証などの認証システムを有する車両においても、車両外部の電源から蓄電装置の充電時に認証システムを無効化することにより、充電時のシステム起動操作を簡略化することができる。

また、上記の実施の形態においては、制御装置３０は、複数のＥＣＵによって構成されるものとしたが、制御装置３０は、単一のＥＣＵで構成されてもよい。また、たとえば電源ＥＣＵ１１０とＨＶ−ＥＣＵ１５０を単一のＥＣＵで構成するなど、いくつかのＥＣＵを統合してもよい。

また、上記の実施の形態においては、動力分割機構４によりエンジン２の動力を車軸とモータジェネレータＭＧ１とに分割して伝達可能なシリーズ／パラレル型のハイブリッド車両について説明したが、この発明は、モータジェネレータＭＧ１を駆動するためにのみエンジン２を用い、モータジェネレータＭＧ２でのみ車両の駆動力を発生する、いわゆるシリーズ型のハイブリッド車両や、エンジンを主動力として必要に応じてモータがアシストするモータアシスト型のハイブリッド車両にも適用可能である。さらには、エンジン２を備えずに電力のみで走行する電気自動車や、蓄電装置に加えて燃料電池をさらに備える燃料電池車にもこの発明は適用可能である。

また、蓄電装置Ｂとインバータ１０，２０との間で電圧変換を行なうコンバータを蓄電装置Ｂとインバータ１０，２０との間に設けてもよい。なお、このようなコンバータとして、たとえば公知のチョッパ回路を用いることができる。

なお、上記において、制御装置３０による制御は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）によって行なわれ、ＣＰＵは、図３に示したフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭ（Read Only Memory）から読出し、その読出したプログラムを実行して図３に示したフローチャートに従って処理を実行する。したがって、ＲＯＭは、図３に示したフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取可能な記録媒体に相当する。

なお、上記において、インバータ１０，２０、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２およびＨＶ−ＥＣＵ１５０は、この発明における「充電手段」を形成する。また、リレー１６２および電源ＥＣＵ１１０は、この発明における「接続検知手段」を形成する。さらに、イモビライザーＥＣＵ１２０は、この発明における「認証手段」に対応し、電源ＥＣＵ１１０は、この発明における「制御手段」に対応する。また、さらに、シフトＥＣＵ１４０は、この発明における「シフト位置検知手段」に対応する。

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、上記した実施の形態の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。

この発明の実施の形態による車両の全体ブロック図である。 図１に示す制御装置の機能ブロック図である。 図１に示す制御装置による充電許可の判断に関する制御構造を説明するためのフローチャートである。 図１に示すインバータおよびモータジェネレータの零相等価回路を示した図である。 充電用インバータを別途備えた車両の全体ブロック図である。

符号の説明

２ エンジン、４ 動力分割機構、６ 車輪、１０，２０ インバータ、１０Ａ，２０Ａ 上アーム、１０Ｂ，２０Ｂ 下アーム、１２，２２ Ｕ相アーム、１４，２４ Ｖ相アーム、１６，２６ Ｗ相アーム、３０ 制御装置、４０ ＡＣポート、５０ 充電プラグ、６０ 電源、７２ 電圧センサ、７６ 電流センサ、８０ 充電用インバータ、１００，１００Ａ ハイブリッド車両、１１０ 電源ＥＣＵ、１２０ イモビライザーＥＣＵ、１３０ キースロット、１４０ シフトＥＣＵ、１５０ ＨＶ−ＥＣＵ、１６２，１６４，１６６ リレー、１６８ ＡＣＣリレー、１７０ ＩＧ１リレー、１７２ ＩＧ２リレー、１７４ 電源ノード、１７６ 接地ノード、Ｂ 蓄電装置、Ｃ コンデンサ、ＰＬ 正極線、ＮＬ 負極線、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、Ｎ１，Ｎ２ 中性点、ＡＣＬ１，ＡＣＬ２ 電力線。

Claims (13)

1. 充電可能な蓄電装置と、
   前記蓄電装置を充電するための電力を車両外部の電源から受ける充電プラグと、
   前記充電プラグから入力される電力を受けて前記蓄電装置を充電可能なように構成された充電手段と、
   前記充電プラグと前記電源との接続／非接続を検知する接続検知手段と、
   利用者が正規であるか否かを判定し、利用者が正規であると判定すると車両システムの起動を許可する認証手段と、
   前記車両システムの停止時に前記充電プラグと前記電源との接続が前記接続検知手段により検知されているとき、前記認証手段の判定結果を無効化し、前記電源から前記蓄電装置の充電の実行を前記充電手段に指示する制御手段とを備える車両。
2. 前記認証手段は、利用者の有するキーが正規なものか否かを判定し、前記キーが正規なものと判定すると車両システムの起動を許可する、請求項１に記載の車両。
3. 前記制御手段は、前記充電プラグと前記電源との非接続が前記接続検知手段により検知されると、前記認証手段の判定結果を有効化する、請求項１または請求項２に記載の車両。
4. 前記制御手段は、前記電源から前記蓄電装置の充電が完了したと判定されると、前記認証手段の判定結果を有効化する、請求項１または請求項２に記載の車両。
5. シフトレバーのシフト位置を検知するシフト位置検知手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記電源から前記蓄電装置の充電が許可される所定のシフト位置に前記シフトレバーが設定されていると前記シフト位置検知手段により検知されているときに限り、前記認証手段の判定結果を無効化し、前記電源から前記蓄電装置の充電の実行を前記充電手段に指示する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両。
6. 前記所定のシフト位置は、パーキング位置である、請求項５に記載の車両。
7. 車両に搭載された蓄電装置を車両外部の電源から充電可能な車両の制御方法であって、
   前記車両は、利用者が正規であるか否かを判定し、かつ、利用者が正規であると判定すると車両システムの起動を許可する認証手段を備え、
   前記制御方法は、
   前記蓄電装置を充電するための電力を前記電源から受ける充電プラグと前記電源との接続を検知する第１のステップと、
   前記車両システムの停止時に前記充電プラグと前記電源との接続が検知されているとき、前記認証手段の判定結果を無効化する第２のステップと、
   前記第２のステップにおいて前記認証手段の判定結果が無効化されると、前記電源から前記蓄電装置の充電を実行する第３のステップとを含む、車両の制御方法。
8. 前記認証手段は、利用者の有するキーが正規なものか否かを判定し、前記キーが正規なものと判定すると車両システムの起動を許可する、請求項７に記載の制御方法。
9. 前記充電プラグと前記電源との非接続が検知されると、前記認証手段の判定結果を有効化する第４のステップをさらに含む、請求項７または請求項８に記載の制御方法。
10. 前記電源から前記蓄電装置の充電が完了したと判定されると、前記認証手段の判定結果を有効化する第５のステップをさらに含む、請求項７または請求項８に記載の制御方法。
11. 前記電源から前記蓄電装置の充電が許可される所定のシフト位置にシフトレバーが設定されているか否かを判定する第６のステップをさらに含み、
    前記第６のステップにおいて前記シフトレバーが前記所定のシフト位置に設定されていると検知されているときに限り、前記第２のステップにおいて前記認証手段の判定結果が無効化される、請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の制御方法。
12. 前記所定のシフト位置は、パーキング位置である、請求項１１に記載の制御方法。
13. 請求項７から請求項１２のいずれか１項に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。

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