JP2009065727A - 電動車両 - Google Patents

Abstract

【課題】外部電源により充電可能な蓄電装置を搭載した電動車両において、ユーザの利便性を高めることを可能にする。
【解決手段】車両１００は、ユーザの設定した時刻に蓄電装置４の充電を開始することが可能である。車両１００には蓄電装置４の充電状態を示すための点灯装置４０が設けられる。タイマー制御部３および電力制御部２は蓄電装置４の状態（充電開始前の状態、充電がなされている状態、および充電が終了した状態）に応じて点灯装置４０の状態を異ならせる。これによりユーザが車両１００からある程度離れていても蓄電装置４の状態を把握しやすくなる。さらに充電開始前にランプ２１１は間欠的に点灯する。これによりランプ２１１の消費電力を低減できる。
【選択図】図２

Description

本発明は電動車両に関し、特に、外部電源により充電可能な電動車両に関する。

電動車両は、蓄電装置（たとえば二次電池やキャパシタなど）を搭載し、かつ当該蓄電装置に蓄えられた電力から生じる駆動力を用いて走行する。電動車両は、たとえば電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車などを含む。

近年では、これらの車両に搭載される蓄電装置を発電効率の高い商用電源により充電する技術が提案されている。この技術を用いることにより、たとえばハイブリッド自動車の燃料消費効率を高めることが期待できる。特に、各家庭に供給される商用電源（たとえば１００Ｖあるいは２００Ｖといった、比較的低い電圧の供給源）により電動車両に搭載された蓄電装置を充電する技術が注目されている。

商用電源により充電可能な電動車両を使用するユーザにとっては、蓄電装置の充電に要した電力量に対する料金は安いほど好ましい。たとえば深夜電力の料金が日中に使用される電力の料金よりも安い場合には、その深夜電力の時間帯に電動車両の蓄電装置を充電することによって充電に要する費用を低減することが可能になる。

しかし、ユーザの事情により電動車両の充電作業を深夜に行なうことが困難な場合も生じ得る。たとえば日中に電動車両を使用するユーザが深夜になるまで充電作業を待たなければならない場合、ユーザの負担が増える可能性が高くなる。このような問題を解決するため、ユーザが指定した充電開始時刻に車両の蓄電装置の充電を開始する方法を用いることが考えられる。

この方法を採用した車両の例として、たとえば特開２００１−１１７５０８号公報（特許文献１）に開示された車両が挙げられる。上記文献に開示された車両は、外部電源により充電可能なバッテリを備える。ユーザは、充電予約ボタンを操作することにより、このバッテリの充電開始時刻等を設定できる。この車両は、さらに、ユーザが設定した充電予約内容を表示する表示装置を備える。
特開２００１−１１７５０８号公報 特開平５−３０８７３２号公報 特開２００１−１６７９３号公報

特開２００１−１１７５０８号公報（特許文献１）に開示された車両の表示装置は、現在のバッテリの状態が充電前、充電中、充電完了のいずれであるかを表示可能な画面を有する。しかし、ユーザはその画面を見なければ現在のバッテリの状態を把握できない。このためユーザが不便を感じる可能性がある。

また、画面に充電予約内容を表示させることにより、バッテリに蓄えられた電力が消費される。表示装置の消費電力が大きい場合には充電時間が長くなる可能性も考えられる。このこともユーザが不便を感じる要因となりうる。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、外部電源により充電可能な蓄電装置を搭載した電動車両において、ユーザの利便性を高めることを可能にすることである。

本発明は要約すれば、外部電源により充電可能な電動車両である。電動車両は、蓄電装置と、充電装置と、点灯装置と、開始時刻設定部と、開始指示部と、充電制御部と、充電終了部とを備える。蓄電装置は、電動車両の駆動力の発生に用いられる電力を蓄積する。充電装置は、外部電源からの供給電力を用いて蓄電装置を充電する。開始時刻設定部は、開始予約時刻および終了予約時刻の少なくとも一方を受けて充電開始時刻を設定する。開始指示部は、充電開始時刻が設定された時点から充電開始時刻までの間、点灯装置の状態を第１の状態に保つとともに、現在時刻が充電開始時刻に達した場合に蓄電装置の充電を開始するための開始指示を出力する。充電制御部は、開始指示に応答して充電装置を起動させるとともに、点灯装置の状態を第１の状態から第２の状態に変更する。充電終了部は、蓄電装置の充電終了条件が満たされるか否かを判定して、充電終了条件が満たされる場合には、充電装置の動作を終了するよう充電制御部に指示し、かつ点灯装置の状態を第２の状態から第３の状態に変更する。開始指示部は、第１の状態として、第２の状態よりも点灯装置の消費電力が抑制された状態を生成する。

好ましくは、開始指示部は、第１の状態として、点灯装置が間欠的に点灯する状態を生成する。充電開始部は、第２の状態として、点灯装置が連続的に点灯する状態を生成する。

より好ましくは、充電終了部は、第３の状態として、点灯装置が消灯した状態を生成する。

好ましくは、電動車両は、充電装置から蓄電装置への給電経路に、蓄電装置と電気的に並列接続される補助蓄電装置をさらに備える。点灯装置は、補助蓄電装置から電力を受けて点灯する。

好ましくは、点灯装置は、外部電源からの供給電力を受けて点灯する。

本発明によれば、外部電源により充電可能な蓄電装置を搭載した電動車両を使用するユーザの利便性を高めることができる。

以下において、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、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。

本発明の実施の形態においては、外部電源により充電可能な電動車両としてハイブリッド自動車を示す。ただし外部電源により充電可能な電動車両はハイブリッド自動車に限られず、たとえば電気自動車であってもよい。

本発明の実施の形態に従う車両１００は、内燃機関（エンジン）と、蓄電装置と、その蓄電装置からの電力によって回転駆動する電動機とを搭載し、内燃機関および電動機から発生する駆動力を最適に配分することで、高い燃料消費効率を実現する。さらに、車両１００に搭載された蓄電装置は、外部電源（一例として、商用電源）の電力によって充電可能である。

図１は、本発明の実施の形態に従う車両１００の側面図である。図１を参照して、車両本体（ボデー）３００には充電口２００が形成される。充電口２００には、商用電源から供給される電力を伝達するケーブルに接続されるコネクタ（図１に示さず）、および、そのコネクタに水や粉塵などが侵入するのを防止するための蓋２０４が設けられる。図１は、充電口２００が車両本体３００の左側面かつ前輪側に形成された構成を示す。ただし充電口２００を形成する位置は特に限定されるものではない。

車両１００は、ケーブルがコネクタに接続されたときに蓄電装置の充電を開始することが可能である。車両１００は、予め設定された時刻に蓄電装置の充電を開始することも可能である。予め設定された時刻に開始される蓄電装置の充電を以後「タイマー充電」と呼ぶことにする。

充電口２００の近傍には、ランプ２１１，２１２が設けられる。ユーザが車両１００に対してタイマー充電を設定した場合、ランプ２１１は、タイマー充電が設定された時点から充電開始時刻までの間、点灯する。これにより、ユーザはタイマー充電が正しく設定されたことを確認することができる。現在時刻が充電開始時刻に達するとランプ２１１は消灯する。

ランプ２１２は、蓄電装置の充電の開始とともに点灯し、充電が終了すると消灯する。タイマー充電が設定されている場合には、ランプ２１２は、現在時刻が充電開始時刻に達すると点灯する。これによりユーザは蓄電装置の充電が行なわれていることを確認できる。

なお本実施の形態に従う車両１００の車両本体（ボデー）には、内燃機関の作動に必要な燃料を給油するための給油口（図示しない）が形成されている。

以下、図２および図３を参照して、車両１００の構成をより詳しく説明する。
図２は、車両１００の概略構成図である。図２を参照して、車両１００はパラレル／シリーズ式のハイブリッド自動車である。車両１００は、駆動力を発生させるための電力を蓄える蓄電装置（ＢＡＴ）４と、蓄電装置４を充放電するための充放電装置３０と、充放電装置３０を制御するための電力制御部２と、タイマー充電を実行するためのタイマー制御部３と、点灯装置４０と、タイマー充電の開始時刻を表示するための表示部５０と、ユーザによりタイマー充電の開始予約時刻が入力される入力部５５と、スイッチ６１，６２とを備える。

蓄電装置４は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置４は、たとえば、リチウムイオン電池あるいはニッケル水素電池などの二次電池、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子により構成される。

充放電装置３０は、コンバータ（ＣＯＮＶ）６と、主正母線ＭＰＬと、主負母線ＭＮＬと、コンデンサＣと、第１インバータ（ＩＮＶ１）８−１と、第２インバータ（ＩＮＶ２）８−２と、モータジェネレータＭＧ１と、モータジェネレータＭＧ２とを含む。

コンバータ６は、蓄電装置４の入出力電圧と、主正母線ＭＰＬ、主負母線ＭＮＬ間の電圧とを相互に変換する。コンバータ６による電圧変換は電力制御部２からのスイッチング指令ＰＷＣに従って制御される。

コンデンサＣは、主正母線ＭＰＬ、主負母線ＭＮＬ間の電圧を平滑化する。インバータ８−１，８−２はモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２にそれぞれ対応して設けられる。インバータ８−１，８−２は、蓄電装置４に対して電気的に並列接続される。インバータ８−１，８−２は、直流電力と交流電力とを相互に変換する。

充放電装置３０は、充電コネクタ２５と、ＡＣポート２１０と、電力線Ｌｐ，Ｌｎ，ＡＣＬｐ，ＡＣＬｎとをさらに含む。

ＡＣポート２１０は電力線Ｌｐと電力線ＡＣＬｐとを電気的に接続するとともに、電力線Ｌｎと電力線ＡＣＬｎとを電気的に接続する。ＡＣポート２１０は電力線Ｌｐ，Ｌｎにより充電コネクタ２５に接続される。さらにＡＣポート２１０は電力線ＡＣＬｐおよびＡＣＬｎによってモータジェネレータＭＧ１の中性点Ｎ１およびモータジェネレータＭＧ２の中性点Ｎ２に接続される。

モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の各々は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルがＹ結線（星型結線）されたステータを備える。このＹ結線において３つのコイルが共通に接続される点がモータジェネレータＭＧ１の中性点Ｎ１およびモータジェネレータＭＧ２の中性点Ｎ２に対応する。

外部電源２４０により蓄電装置４を充電する場合には、外部電源２４０からの電力は充電ケーブルを介して車両１００に伝達される。充電ケーブルは、電力線ＰＳＬｐ，ＰＳＬｎと、プラグ２６０，２６１とを含む。

プラグ２６０は外部電源２４０に電気的に結合されたコネクタ２４１に接続される。プラグ２６１は充電コネクタ２５に接続される。これにより、電力線ＰＳＬｐ，Ｌｐ，ＡＣＬｐが電気的に接続されるとともに、電力線ＰＳＬｎ，Ｌｎ，ＡＣＬｎが電気的に接続される。

プラグ２６１が充電コネクタ２５に接続されることにより、スイッチ６２がオンする。たとえばスイッチ６２は固定接点と可動接点とを有する機械スイッチである。スイッチ６２がオンすると、電力制御部２に所定の電圧（図２の構成では、接地電圧）が与えられる。これにより、電力制御部２はプラグ２６１が充電コネクタ２５に接続されたことを検知する。

外部電源２４０の供給電力の電圧値、種類（直流または交流）は特に限定されるものではない。たとえば外部電源２４０として各家庭に供給される商用電源を用いることができる。本実施の形態においては、外部電源２４０は、単相交流の商用電源（その電圧値が１００Ｖもしくは２００Ｖ）である。制御装置２６２は、外部電源２４０の供給電力の電圧値、電流容量等の情報を含む信号ＳＡＣを出力する。信号ＳＡＣは充電ケーブル内の信号線（図示せず）および充電コネクタ２５と電力制御部２との間に設けられた信号線（図示せず）を通り、電力制御部２に送られる。電力制御部２は、たとえば信号ＳＡＣに含まれる情報に基づいて、外部電源２４０から電力が供給されていることを検知する。

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２に外部電源の電力が供給されることにより、インバータ８−１の交流側の各相に電力線ＰＳＬｐの電圧が印加されるとともにインバータ８−２の交流側の各相に電力線ＰＳＬｎの電圧が印加される。インバータ８−１，８−２はスイッチング指令ＰＷＭ１，ＰＷＭ２にそれぞれ応答してスイッチング動作を行なう。これによりインバータ８−１，８−２から主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに所定の電圧値を有する直流電力が供給される。

より具体的には、インバータ８−１，８−２の各々は、交流側の３相分にそれぞれ対応する３つのアーム回路を有する。各アーム回路は、少なくとも１個のスイッチング素子を有する上アーム回路および下アーム回路を含む。

そして、インバータ８−１，８−２の各々において、各相に対応する上アーム回路を一括してオン／オフさせるとともに、各相に対応する下アーム回路についても同様に一括してオン／オフさせる。これによりインバータ８−１，８−２の各々において、３つの上アーム回路は互いに同じスイッチング状態（すべてオン、または、すべてオフ）とみなすことができる。同様に３つの下アーム回路も互いに同じスイッチング状態とみなすことができる。このようなスイッチング動作によって、それぞれの相電圧を互いに等しくできる。なお、このようなスイッチングモードは零相モードとも称される。

図３は、零相モード時におけるインバータ８−１，８−２およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の零相等価回路である。図３を参照して、インバータ８−１，８−２が上述の零相モードに従ってスイッチング動作する場合には、インバータ８−１における３つの上アーム回路は上アームＡＲＭ１ｐとしてまとめて示すことができ、インバータ８−１における３つの下アーム回路は下アームＡＲＭ１ｎとしてまとめて示すことができる。上アームＡＲＭ１ｐおよび下アームＡＲＭ１ｎの各々は、スイッチング素子ＴＲと還流ダイオードＤとからなる。同様に、インバータ８−２における３つの上アーム回路は上アームＡＲＭ２ｐとしてまとめて示すことができ、インバータ８−２における３つの下アーム回路は下アームＡＲＭ２ｎとしてまとめて示すことができる。

図３に示される零相等価回路は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬを介して供給される直流電力を単相交流電力へ変換可能であるとともに、電力線ＡＣＬｐ，ＡＣＬｎを介して中性点Ｎ１およびＮ２に入力される単相交流電力を直流電力へ変換可能な、単相インバータとみることができる。

すなわち、零相モードを実現できるようにインバータ８−１，８−２を制御することによって、インバータ８−１，８−２を単相インバータとして等価的に動作させることができる。これにより外部電源２４０から供給される単相交流電力を直流電力に変換し、かつその直流電力を主正母線ＭＰＬ，主負母線ＭＮＬに供給することが可能になる。この直流電力によって、蓄電装置４が充電される。

図２に戻り、充放電装置３０は、内燃機関ＥＮＧと、動力分割機構２２とをさらに備える。内燃機関ＥＮＧは燃料の燃焼によって作動する。モータジェネレータＭＧ１は、内燃機関ＥＮＧからの動力の一部を受けて発電可能である。モータジェネレータＭＧ２は、蓄電装置（ＢＡＴ）４からの電力により電動機として作動する。

内燃機関ＥＮＧおよびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、動力分割機構２２を介して、互いに機械的に結合されている。動力分割機構２２は、代表的には遊星歯車機構により構成される。

車両１００の走行時において、充放電装置３０は、車両の駆動力を発生する装置として機能する。インバータ８−１は、主として、電力制御部２からのスイッチング指令ＰＷＭ１に応じて、モータジェネレータＭＧ１で発生する交流電力を直流電力に変換する。インバータ８−２は、電力制御部２からのスイッチング指令ＰＷＭ２に応じて、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬを介して供給される直流電力を交流電力に変換して、その交流電力をモータジェネレータＭＧ２に供給する。動力分割機構２２は、内燃機関ＥＮＧの作動によって発生する駆動力を２分割し、その一方をモータジェネレータＭＧ１側へ配分するとともに、残りをモータジェネレータＭＧ２へ配分する。

動力分割機構２２からモータジェネレータＭＧ１へ配分された駆動力は発電動作に用いられる。モータジェネレータＭＧ１により生成された電力は蓄電装置４の充電に用いられたり、モータジェネレータＭＧ２による駆動力の発生に用いられたりする。モータジェネレータＭＧ２へ配分された駆動力は、モータジェネレータＭＧ２で発生した駆動力と合成されて、駆動輪２４の駆動に用いられる。

なお、蓄電装置の個数、容量は特に限定されるものではない。たとえば複数の蓄電装置が車両１００に搭載されてもよい。蓄電装置４が外部電源２４０により充電された場合、蓄電装置４を十分に充電することができる。この場合には、内燃機関ＥＮＧを停止状態に維持したまま、モータジェネレータＭＧ２で発生する駆動力のみを用いる走行、いわゆるＥＶ（Electric Vehicle）走行が可能になる。たとえば蓄電装置の個数を増やすことによって多くの電力を蓄積することができるので、ＥＶ走行の距離を長くすることができる。

電力制御部２およびタイマー制御部３の各々は、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、入出力インターフェイス部とを含むＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。

電力制御部２は電流センサ１０，１４および電圧センサ１２，１６からの情報に基づいて、充放電装置３０を制御する。電流センサ１０は電力線ＰＬに流れる電流（蓄電装置４に入出力される電流）である電流Ｉｂａｔを検知する。電圧センサ１２は、電力線ＰＬ，ＮＬの間の電圧Ｖｂａｔを検知する。電流センサ１４は、主正母線ＭＰＬに流れる電流ＩＤＣを検知する。電圧センサ１６は主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間の電圧ＶＤＣを検知する。電力制御部２は電流Ｉｂａｔ，ＩＤＣの値および電圧Ｖｂａｔ，ＶＤＣの値を受けて、スイッチング指令ＰＷＭ１，ＰＷＭ２，ＰＷＣを出力する。

タイマー制御部３は、現在時刻がユーザの指定する充電開始時刻（開始予約時刻）に達すると電力制御部２に充放電装置３０を制御するよう指示する。

表示部５０は、表示画面５２を含む。表示画面５２には、タイマー充電の開始時刻（ユーザが指定した開始時刻）あるいは現在時刻が表示される。

入力部５５は、操作ボタン５６〜５８を含む。ユーザにより操作ボタン５６，５７が押されると、表示画面５２に表示された充電開始時刻あるいは現在時刻が変更される。ユーザにより操作ボタン５８が押されると、表示画面５２に表示された充電開始時刻がタイマー制御部３に入力されたり、表示画面５２に表示された時刻が現在時刻として確定されたりする。

タイマー制御部３にはスイッチ６１が接続される。たとえばスイッチ６１はスイッチ６２と同様に機械スイッチである。ユーザがスイッチ６１を押すと、タイマー制御部３に所定の電圧（図２の構成では、接地電圧）が与えられる。これにより、タイマー制御部３は、ユーザがタイマー充電を設定したことを検知する。応じてタイマー制御部３は、電力制御部２にタイマー充電の要求を示す信号Ｓ１を出力する。

電力制御部２は、信号Ｓ１に応答してタイマー充電を許可してよいか否かを判定する。そして電力制御部２はその判定結果を示す信号Ｓ４をタイマー制御部３に送る。なお、電力制御部２は信号Ｓ４を送信した後に待機状態（スリープモード）に移行する。これにより蓄電装置４の充電が開始されるまでの間における電力制御部２の消費電力が低減される。

信号Ｓ４に含まれる情報が、電力制御部２がタイマー充電を許可したことを示す場合、タイマー制御部３は点灯装置４０の状態を第１の状態に設定するための信号Ｓ２を出力する。タイマー制御部３は、現在時刻がユーザの設定した充電開始時刻に達すると、電力制御部２を起動するための信号Ｓ３を電力制御部２に出力する。電力制御部２は信号Ｓ３に応答して充放電装置３０を動作させることにより蓄電装置４を充電する。さらに電力制御部２は、信号Ｓ５を出力する。点灯装置４０は信号Ｓ５に応答して第１の状態から第２の状態に変化する。

車両１００は、さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０と、補機バッテリＳＢとを備える。ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は蓄電装置４に対してコンバータ６と並列に電気的に接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、蓄電装置４から放電された電力を降圧して補機電力を生成する。補機電力の電圧は蓄電装置の充放電電圧（たとえば、２８８Ｖ）に比較して低く設定される（たとえば、１２Ｖもしくは２４Ｖ）。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２０で生成された補機電力は、電力線ＤＣＬを介して、車両１００の図示しないさまざまな補機へ供給されるとともに、その一部は補機バッテリＳＢに供給される。補機バッテリＳＢは補機電力を蓄える。

補機バッテリＳＢにより、車両１００が休止状態（イグニッションオフ状態）であっても、各補機に補機電力を供給できる。補機バッテリＳＢに蓄えられた電力は、たとえば電力制御部２と、タイマー制御部３と、点灯装置４０とに供給される。

なお、補機バッテリＳＢは、たとえば蓄電装置４とともに外部電源２４０によって充電される。たとえば蓄電装置４が充電されている間にＤＣ／ＤＣコンバータ２０を動作させることにより蓄電装置４と補機バッテリＳＢとを充電することができる。

点灯装置４０は、ランプ２１１，２１２と、ランプ２１１，２１２をそれぞれ駆動するための駆動装置２２１，２２２とを含む。ランプ２１１，２１２はたとえばＬＥＤ（発光ダイオード）である。ＬＥＤがランプ２１１，２１２に用いられることにより、消費電力を低減することが可能になる。また、ＬＥＤは比較的指向性の鋭い光を発するので、ユーザはランプ２１１，２１２の各々が点灯しているか否かを容易に判断できる。すなわちユーザは車両１００から離れていても、蓄電装置４の状態（充電中あるいは充電前等）を容易に判断できる。

たとえばランプ２１１，２１２からそれぞれ発せられる光の色は緑および赤である。ランプ２１１，２１２から発せられる光の色を異ならせることにより、ユーザがランプ２１１，２１２のいずれが点灯しているのかを容易に識別できる。

駆動装置２２１は信号Ｓ２に応答してランプ２１１を駆動する。同様に駆動装置２２２は信号Ｓ５に応答してランプ２１２を駆動する。

図４は、電力制御部２およびタイマー制御部３の機能ブロック図である。図４を参照して、タイマー制御部３は、設定部７１と、記憶部７２と、指示部７３とを含む。電力制御部２は、判定部８１と、充電制御部８２と、終了部８３とを含む。

タイマー制御部３および電力制御部２は、補機バッテリＳＢから供給される電力により動作する。判定部８１は、充電制御部８２および終了部８３への電源供給および電源供給の停止を切換えるスイッチ６３を制御する。スイッチ６３がオフした場合、充電制御部８２および終了部８３は停止する。

設定部７１は、充電開始時刻を設定する。ユーザが入力部５５の操作ボタン５６（図２参照）を押すことにより充電開始時刻を遅らせる指示が入力部５５から設定部７１に送られる。ユーザが入力部５５の操作ボタン５７（図２参照）を押すことにより充電開始時刻を早める指示が入力部５５から設定部７１に送られる。設定部７１はこれらの指示に応答して充電開始時刻を早めたり遅らせたりする。ユーザが入力部５５の操作ボタン５８（図２参照）を押すことにより設定部７１は充電開始時刻を設定する。

記憶部７２は、設定部７１が設定した充電開始時刻を記憶する。
指示部７３は、スイッチ６１がユーザにより押されたことを検知すると、記憶部７２から充電開始時刻の情報を取得する。指示部７３は判定部８１にタイマー充電要求を示す信号Ｓ１を送信する。判定部８１は、信号Ｓ１に応答して、タイマー充電を許可してよいか否かを判定する。具体的には判定部８１はスイッチ６２がオンしているか否かを検知する。スイッチ６２がオン状態であることは充電ケーブルが充電コネクタに接続されたことを意味する。さらに判定部８１は信号ＳＡＣを受けて、外部電源２４０からの交流電力が充電コネクタ２５に届いているか否かを判定する。判定部８１はこれらの判定結果に基づいて、タイマー充電を許可するか否かを示す信号Ｓ４を指示部７３に出力する。

判定部８１は信号Ｓ４を送信した後にスイッチ６３をオフする。
指示部７３は、信号Ｓ４を受けて、タイマー充電が許可されたか否かを判定する。タイマー充電が許可された場合には、指示部７３は、記憶部７２から充電開始時刻の情報を取得する。さらに、指示部７３は駆動装置２２１に信号Ｓ２を送る。駆動装置２２１は信号Ｓ２に応答してランプ２１１を点灯させる。

指示部７３は、現在時刻が充電開始時刻に達したときに判定部８１に信号Ｓ３を送信する。判定部８１は信号Ｓ３に応じてスイッチ６３をオンする。これにより充電制御部８２および終了部８３が起動する。タイマー充電が設定された時点から蓄電装置の充電が開始される時点までの間に充電制御部８２と終了部８３とが停止しているので、この期間における電力制御部２の消費電力を低減することができる。さらに指示部７３は駆動装置２２１にランプ２１１を停止させる。

充電制御部８２は補機バッテリＳＢから電力が供給されると充放電装置３０を起動させる。さらに充電制御部８２は信号Ｓ５を駆動装置２２２に送る。駆動装置２２２は信号Ｓ５に応答してランプ２１２を点灯させる。

充電制御部８２は、電流Ｉｂａｔ，電圧Ｖｂａｔに基づいて蓄電装置４の充電状態を示す値を算出し、その値を終了部８３に出力する。終了部８３は、蓄電装置４の充電状態を示す値に基づいて蓄電装置４の充電終了条件が満たされるか否かを判定する。終了部８３は充電終了条件が満たされる場合には、充放電装置３０の動作を終了するよう充電制御部８２に指示する。充電制御部８２は終了部８３の指示に応じて充放電装置３０を停止させるとともに、駆動装置２２２にランプ２１２を停止させる。

なお、終了部８３は電流Ｉｂａｔ，電圧Ｖｂａｔに基づいて蓄電装置４の充電状態を示す値を算出するとともにその値に基づいて蓄電装置４の充電終了条件が満たされるか否かを判定してもよい。

図５は、電力制御部２およびタイマー制御部３の動作を説明するためのタイミングチャートである。なお、図５では、信号がＨ（論理ハイ）レベルである状態は論理が有効であることを示す。また、図５においてある信号がＬ（論理ロー）レベルからＨレベルに切換わった状態とは、その信号が送信された状態に対応する。

図５および図４を参照して、時刻ｔＡにおいてスイッチ６１（図５ではタイマーＳＷと示す）がオンする。これにより信号Ｓ１がＨレベルとなる。応じて判定部８１は、タイマー充電を許可してよいかどうかを判定する。ここで、ユーザがスイッチ６１を再び押した場合、指示部７３はタイマー充電の設定を解除する（時刻ｔＢ）。具体的には指示部７３は、信号Ｓ１のレベルをＨレベルからＬレベルに変化させる。判定部８１は信号Ｓ１の変化に応じてタイマー充電の許可判定を中止する。よってタイマー制御部３および電力制御部２の各々の状態は時刻ｔＡ以前の状態に戻る。

時刻ｔ１においてユーザがスイッチ６１を押すと、信号Ｓ１が立ち上がってＨレベルになるとともに判定部８１によるタイマー充電の許可判定が開始される。時刻ｔ２において判定部８１はタイマー充電の許可を指示部７３に知らせるため、信号Ｓ４のレベルをＬレベルからＨレベルに変化させる。指示部７３は信号Ｓ４に応答して信号Ｓ２のレベルをＬレベルからＨレベルに変化させる。信号Ｓ２に応答して駆動装置２２１がランプ２１１を点灯させる。時刻ｔ２においてタイマー充電の設定が完了する。

時刻ｔ３は、ユーザが設定した充電開始時刻に対応する。時刻ｔ３において指示部７３は信号Ｓ３のレベルをＬレベルからＨレベルに変化させる。判定部８１は信号Ｓ３に応答してスイッチ６３をオンする。これにより充電制御部８２は起動し、かつ充放電装置３０の動作を開始させる。したがって時刻ｔ３において蓄電装置の充電が開始される。

さらに、時刻ｔ３において、判定部８１は信号Ｓ５のレベルをＬレベルからＨレベルに変化させる。信号Ｓ５に応答して駆動装置２２２がランプ２１２を点灯させる。一方、時刻ｔ３において指示部７３は信号Ｓ２のレベルをＨレベルからＬレベルに変化させる。これにより駆動装置２２１はランプ２１１を消灯させる。つまり時刻ｔ３においてランプ２１１が消灯するとともにランプ２１２が点灯する。

時刻ｔ４において、終了部８３は蓄電装置の充電状態が所定の状態を満たしたと判定する。終了部８３は蓄電装置の充電を終了するように充電制御部８２に指示する。充電制御部８２は終了部８３の指示を受けて、充放電装置３０を停止させるとともに、信号Ｓ５のレベルをＨレベルからＬレベルに変化させる。駆動装置２２２は信号Ｓ５に応じてランプ２１２を消灯させる。

このように、充電開始前、充電中、および充電完了後で点灯装置４０の点灯パターンを異ならせることにより、ユーザは、現時点での蓄電装置の充電状態を容易に把握することができる。

図６は、図５の時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間におけるランプ２１１の点灯状態を詳細に説明する図である。

図６を参照して、信号Ｓ２はｔｏｎの間、Ｈレベルとなり、ｔｏｆｆの間、Ｌレベルとなる。ランプ２１１はｔｏｎの間点灯し、ｔｏｆｆの間消灯する。すなわちランプ２１１は期間Ｔの間、間欠的に発光する（点滅する）。時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間、ランプ２１１の点滅が繰返される。なお時間ｔｏｎ，ｔｏｆｆの値は特に限定されるものではない。

図２に示すように、点灯装置４０は補機バッテリＳＢに接続されている。ランプ２１１を発光させることにより、補機バッテリＳＢに蓄積された電力が消費される。タイマー充電が設定された場合、図５に示す時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間は、比較的長くなる（たとえば数時間）ことが考えられる。本実施の形態では、この期間にランプ２１１を間欠的に点灯させる。これにより補機バッテリＳＢに蓄えられた電力の減少を抑制することができる。

なお、ランプ２１１の点滅期間は、タイマー充電が設定された時点から充電が開始される間の期間の全てでなくてもよい。たとえばタイマー充電が設定されたことをユーザに示すため、ランプ２１１を時刻ｔ２からある期間（たとえば数秒間）連続的に点灯させてもよい。この場合、その期間の終了後にランプ２１１を点滅させることにより、ランプ２１１の消費電力を抑制することができる。

図７は、電力制御部２およびタイマー制御部３の動作を説明するためのフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、一定の時間ごとあるいは所定の条件の成立時にメインルーチンから呼び出されて実行される。

図７を参照して、ステップＳＴ１〜ＳＴ９の処理はタイマー制御部３（主として指示部７３）が実行する処理を示し、ステップＳＴ１１〜ＳＴ１８の処理は、電力制御部２（主として判定部８１）が実行する処理である。

まずステップＳＴ１において、タイマー制御部３は、スイッチ６１がオンしたか否かを判定する。スイッチ６１がオフ状態の場合（ステップＳＴ１においてＮＯ）、タイマー制御部３の処理は終了する。スイッチ６１がオンした場合（ステップＳＴ１においてＹＥＳ）、タイマー制御部３は電力制御部２にタイマー充電要求（信号Ｓ１）を出力する。

電力制御部２は、タイマー充電要求を示す信号Ｓ１に応答して充電許可を判定する（ステップＳＴ１１）。具体的には、判定部８１はスイッチ６２がオン状態か否かを判定する。さらに、判定部８１は信号ＳＡＣを受けて、外部電源２４０からの交流電力が充電コネクタ２５に届いているか否かを判定する。たとえばスイッチ６２がオン状態であり、かつ外部電源２４０からの交流電力が充電コネクタ２５に届いている場合には、判定部８１は、タイマー充電を許可する。この場合、判定部８１は、判定結果、すなわちタイマー充電を許可したことを示す信号Ｓ４をタイマー制御部３（指示部７３）に送信する（ステップＳＴ１２）。

判定部８１は信号Ｓ４を送信した後にスイッチ６３をオフする。これにより電力制御部２の動作モードはスリープモードに移行する（ステップＳＴ１３）。

タイマー制御部３は、電力制御部２による充電許可の判定結果を示す信号Ｓ４を受信する（ステップＳＴ３）。タイマー制御部３は、信号Ｓ４のレベル（ＨレベルまたはＬレベル）に基づいて、電力制御部２がタイマー充電を許可したか否かを判定する（ステップＳＴ４）。タイマー充電が許可されていない場合（ステップＳＴ４においてＮＯ）、タイマー制御部３の処理は終了する。タイマー充電が許可された場合（ステップＳＴ４においてＹＥＳ）、指示部７３は、記憶部７２に記憶された開始予約時刻を読み出すことにより充電開始時刻を設定する（ステップＳＴ５）。

次に指示部７３は図６に示す信号Ｓ２を駆動装置２２１に送信して、ランプ２１１を間欠的に点灯させる（ステップＳＴ６）。ランプ２１１が間欠的に点灯する状態は、点灯装置４０の第１の状態に相当する。

続いてタイマー制御部３は、現在時刻が充電開始時刻に達したか否かを判定する（ステップＳＴ７）。現在時刻が充電開始時刻に達していない場合（ステップＳＴ７においてＮＯ）、ステップＳＴ６の処理が繰返される。現在時刻が充電開始時刻に達した場合（ステップＳＴ７においてＹＥＳ）、タイマー制御部３は、電力制御部２を起動するための信号Ｓ３を電力制御部２に送信する（ステップＳＴ８）。続いてタイマー制御部３は、駆動装置２２１にランプ２１１を消灯させる（ステップＳＴ９）。ステップＳＴ９の処理が終了すると、タイマー制御部３の全体の処理が終了する。

電力制御部２は、信号Ｓ３に応答して充電を開始する（ステップＳＴ１４）。判定部８１は、まずスイッチ６３をオンする。これにより充電制御部８２、終了部８３に補機バッテリＳＢに蓄積された電力が供給される。さらに、判定部８１は、充電制御部８２に充電開始を指示する。充電制御部８２は、判定部８１からの指示を受けて充放電装置３０の制御を開始する。

ステップＳＴ１５において、電力制御部２は信号Ｓ５を駆動装置２２２に送信してランプ２１２を点灯させる。ランプ２１２が点灯する状態は点灯装置４０の第２の状態に相当する。なお、ランプ２１２は連続的に点灯する。ランプ２１２の点灯期間にはＤＣ／ＤＣコンバータ２０によって、外部電源２４０からの電力の一部が補機バッテリＳＢに与えられる。よって、ランプ２１２の点灯により補機バッテリＳＢが過放電となるのを防ぐことができる。

続いて電力制御部２は、蓄電装置の充電終了条件が成立したか否かを判定する（ステップＳＴ１６）。たとえば充電制御部８２は蓄電装置の充電状態の値を算出する。終了部８３は、その値が所定の値（たとえば８０％）に達した場合に充電終了条件が成立したと判定する。

充電終了条件が成立しない場合（ステップＳＴ１６においてＮＯ）、ステップＳＴ１６の処理が繰返される。一方、充電終了条件が成立した場合（ステップＳＴ１６においてＹＥＳ）、終了部８３は充電制御部８２に充電を終了する指示を送る。充電制御部８２はこの指示を受けて充放電装置３０を停止させる。これにより蓄電装置の充電が終了する（ステップＳＴ１７）。さらに電力制御部２は、ランプ２１２を消灯させる（ステップＳＴ１８）。これによりランプ２１１，２１２はともに消灯した状態となる。この状態は点灯装置４０の第３の状態に相当する。ステップＳＴ１８の処理が終了すると、電力制御部２の処理が終了する。

以上のように、本実施の形態によれば、車両本体（ボデー）に蓄電装置の充電状態を示すためのランプ２１１，２１２が設けられる。さらに、本実施の形態では蓄電装置の状態（充電開始前の状態、充電がなされている状態、および充電が終了した状態）に応じて点灯装置の状態を異ならせる。これにより、ユーザ車両との距離がある程度離れていても、蓄電装置の充電状態を把握できる。よって、本実施の形態によればユーザの利便性を向上させることができる。

さらに、本実施の形態によれば、タイマー充電の設定時点から充電開始時点までの期間にランプ２１１を間欠的に点灯させる。これにより、補機バッテリに蓄積された電力の消費量を低減することができる。

なお本実施の形態では２つのランプが用いられる。ただし車両に１つのランプのみ搭載されてもよい。この場合、そのランプの点灯パターンを蓄電装置の状態に応じて異ならせ、かつ、蓄電装置の充電開始前にはランプの消費電力を小さくするためにランプを点滅させたり、ランプの照度を下げたりすればよい。これにより本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

（変形例）
点灯装置４０は、補機バッテリＳＢの電力により動作するものと限られない。

図８は、点灯装置４０を駆動するための他の構成例を示す図である。図８を参照して、車両には外部電源２４０からの交流電力を直流電力に変換するためのＡＣ／ＤＣコンバータ８５が設けられる。なお、ＡＣ／ＤＣコンバータ８５を動作させるための電力も外部電源２４０により供給される。点灯装置４０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ８５からの直流電力を受けて動作する。

図８に示す構成によれば、ランプ２１１を点灯させ続けることにより補機バッテリＳＢが過放電になるという問題を回避することができる。なお、本実施の形態と同様に、ランプ２１１はタイマー充電が設定された時点から充電開始時点までの期間、点滅する。これによりランプ２１１の消費電力を低減することができる。さらに外部電源（商用電源）からの電力の消費量も低減できるので、電気料金を低減できる。

なお、図２には、外部電源により充電可能なハイブリッド自動車の例として、動力分割機構によりエンジンの動力を車軸と発電機とに分割して伝達可能なシリーズ／パラレル型ハイブリッドシステムを示した。ただし、パラレル型ハイブリッド自動車およびシリーズ型ハイブリッド自動車に対しても本発明は適用可能である。

また、本実施の形態では、ユーザが充電開始時刻（開始予約時刻）を入力するものとした。ただし、ユーザにより設定部７１に終了予約時刻が入力されてもよい。この場合、設定部７１は、たとえば終了予約時刻から所定の時間だけ前の時刻を充電開始時刻に設定する。なお、設定部７１が終了予約時刻から充電開始時刻を設定する方法は、この方法に限られるものではない。

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。

本発明の実施の形態に従う車両１００の側面図である。 車両１００の概略構成図である。 零相モード時におけるインバータ８−１，８−２およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の零相等価回路である。 電力制御部２およびタイマー制御部３の機能ブロック図である。 電力制御部２およびタイマー制御部３の動作を説明するためのタイミングチャートである。 図５の時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間におけるランプ２１１の点灯状態を詳細に説明する図である。 電力制御部２およびタイマー制御部３の動作を説明するためのフローチャートである。 点灯装置４０を駆動するための他の構成例を示す図である。

符号の説明

２ 電力制御部、３ タイマー制御部、４ 蓄電装置、６ コンバータ、８−１，８−２ インバータ、１０，１４ 電流センサ、１２，１６ 電圧センサ、２０ ＤＣ／ＤＣコンバータ、２２ 動力分割機構、２４ 駆動輪、２５ 充電コネクタ、３０ 充放電装置、４０ 点灯装置、５０ 表示部、５２ 表示画面、５５ 入力部、５６〜５８ 操作ボタン、６１〜６３ スイッチ、７１ 設定部、７２ 記憶部、７３ 指示部、８１ 判定部、８２ 充電制御部、８３ 終了部、８５ ＡＣ／ＤＣコンバータ、１００ 車両、２００ 充電口、２０４ 蓋、２１０ ＡＣポート、２１１，２１２ ランプ、２２１，２２２ 駆動装置、２４０ 外部電源、２４１ コネクタ、２６０，２６１ プラグ、２６２ 制御装置、３００ 車両本体、ＡＣＬｐ，ＡＣＬｎ，ＤＣＬ，Ｌｐ，Ｌｎ，ＰＬ，ＮＬ，ＰＳＬｐ，ＰＳＬｎ 電力線、ＡＲＭ１ｎ，ＡＲＭ２ｎ 下アーム、ＡＲＭ１ｐ，ＡＲＭ２ｐ 上アーム、Ｃ コンデンサ、Ｄ 還流ダイオード、ＥＮＧ 内燃機関、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、ＭＮＬ 主負母線、ＭＰＬ 主正母線、Ｎ１，Ｎ２ 中性点、ＳＢ 補機バッテリ、ＴＲ スイッチング素子。

Claims (5)

1. 外部電源により充電可能な電動車両であって、
   前記電動車両の駆動力の発生に用いられる電力を蓄積するための蓄電装置と、
   前記外部電源からの供給電力を用いて前記蓄電装置を充電する充電装置と、
   点灯装置と、
   開始予約時刻および終了予約時刻の少なくとも一方を受けて充電開始時刻を設定する開始時刻設定部と、
   前記充電開始時刻が設定された時点から前記充電開始時刻までの間、前記点灯装置の状態を第１の状態に保つとともに、現在時刻が前記充電開始時刻に達した場合に前記蓄電装置の充電を開始するための開始指示を出力する開始指示部と、
   前記開始指示に応答して前記充電装置を起動させるとともに、前記点灯装置の状態を前記第１の状態から第２の状態に変更する充電制御部と、
   前記蓄電装置の充電終了条件が満たされるか否かを判定して、前記充電終了条件が満たされる場合には、前記充電装置の動作を終了するよう前記充電制御部に指示し、かつ前記点灯装置の状態を前記第２の状態から第３の状態に変更する充電終了部とを備え、
   前記開始指示部は、前記第１の状態として、前記第２の状態よりも前記点灯装置の消費電力が抑制された状態を生成する、電動車両。
2. 前記開始指示部は、前記第１の状態として、前記点灯装置が間欠的に点灯する状態を生成し、
   前記充電開始部は、前記第２の状態として、前記点灯装置が連続的に点灯する状態を生成する、請求項１に記載の電動車両。
3. 前記充電終了部は、前記第３の状態として、前記点灯装置が消灯した状態を生成する、請求項２に記載の電動車両。
4. 前記電動車両は、
   前記充電装置から前記蓄電装置への給電経路に、前記蓄電装置と電気的に並列接続される補助蓄電装置をさらに備え、
   前記点灯装置は、前記補助蓄電装置から電力を受けて点灯する、請求項１に記載の電動車両。
5. 前記点灯装置は、前記外部電源からの前記供給電力を受けて点灯する、請求項１に記載の電動車両。

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