JP2009118658A - 電動車両 - Google Patents

Abstract

【課題】外部充電中にギヤ位置が誤ってパーキングレンジ以外に操作された際に、電動車両が駐車位置から移動することを確実に防止する。
【解決手段】ロック制御部５００は、蓄電装置の外部充電のための充電ケーブルの接続中にＰレンジが非選択とされたことを検知すると、モータ制御部５３０に対してロック指示信号ｄＬＣＫを発生する。モータ制御部５３０は、ロック指示信号ｄＬＣＫが発生されると、車両駆動用モータである第２ＭＧの出力軸の回転を固定するような電流が第２ＭＧに供給されるように、蓄電装置および第２ＭＧの間で電力変換を行なう第２インバータのインバータ制御指示を生成する。
【選択図】図５

Description

この発明は、電動車両に関し、より特定的には、搭載した蓄電装置を車両外部の電源によって充電可能な構成の電動車両に関する。

近年環境に優しい車両として、蓄電装置を搭載し駆動装置としてモータを搭載する電気自動車、ハイブリッド自動車および燃料電池自動車などの電動車両が注目を浴びている。特に、電動車両では車両外部の電源（以下、「外部電源」とも称する）によって駐車中に蓄電装置を充電することが可能であり、とりわけ深夜電力を用いて蓄電装置を充電することによる、トータル走行コストの抑制やＣＯ₂排出削減への寄与が期待されている。

このような、外部電源による蓄電装置の充電（以下、「外部充電」とも称する）は、駐車中に外部電源と電動車両とを充電ケーブルで接続して実行される。したがって、外部充電中には、電動車両が駐車位置から移動することを確実に防止する必要がある。たとえば、特許第３６２９０９４号公報（特許文献１）には、車両走行用のオートマチックトランスミッションのギヤ位置が駐車位置（パーキングレンジ）にあるときのみ充電を可能とするとともに、外部充電中にはシフトレバー装置に設けられたシフトロック機能の解除を禁止する構成を備えた電気自動車が記載されている。このようにすると、外部充電中にはギヤ位置が駐車位置に維持されるので、パーキングロック機構によって車両の移動が防止される。

また、特開平８−１８６９０７号公報（特許文献２）には、走行用電動機である同期電動機を搭載した電気自動車において、外部交流電源による蓄電装置の充電時には、ロータ電気角と界磁コイルの磁力線の電気角とが一致するように電力変換器を制御して界磁コイルに所望の電流を流すことで、当該同期電動機の回転を防止する構成が記載されている。このようにしても、走行用電動機である同期電動機が外部充電時に回転することがなく、車両の移動が防止できる。

また、特開平６−２４５３２７号公報（特許文献３）には、蓄電装置の外部充電中に、車輪に自動的に制動がかかるようにすること、具体的にはパーキングブレーキをかけておくことが記載されている。
特許第３６２９０９４号公報 特開平８−１８６９０７号公報 特開平６−２４５３２７号公報（特に請求項１０および段落００４１）

しかしながら、特許文献１に記載された電気自動車では、シフトレバー装置のロック機能に異常があった場合には、外部充電中にギヤ位置が駐車位置（パーキングレンジ）から移動する可能性があり、このようなケースにはパーキングロックが解除されて車両が移動するおそれがある。

また、特許文献２に記載された電気自動車によれば、走行用電動機である同期電動機の界磁コイルに所望の電流を流し続けることが必要となるので、外部充電期間を通じてこのような制御を行なうと、充電効率が低下する。さらに、特許文献３には、車輪に自動的に制動をかけるための具体的な構成が記載されておらず、外部充電中にパーキングレンジ以外のギヤ位置が誤選択された場合に、電動車両の移動を阻止するのに十分な制動力を確保できるかどうか不明である。

この発明は、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、この発明の目的は、電動車両の外部充電中にギヤ位置が誤ってパーキングレンジ以外に操作された際に、電動車両が駐車位置から移動することを確実に防止することである。

この発明による電動車両は、充放電可能な蓄電装置と、第１の回転電機と、電力変換器と、充電電力変換器と、第１および第２の制御部とを備える。第１の回転電機は、電動車両の車輪の駆動軸との間で相互に回転力を伝達可能に機械的に連結された出力軸を有する。電力変換器は、蓄電装置および第１の回転電機の間で双方向の電力変換を行なうように構成されたる。第１の制御部は、第１の回転電機を動作指令に従って駆動制御するように電力変換器を制御する。充電電力変換器は、電動車両の外部電源によって蓄電装置を充電する外部充電モードにおいて、電動車両のコネクタと充電ケーブルによって接続された外部電源からの電力を充電装置の充電電力に変換する。第２の制御部は、充電ケーブルの接続中において、パーキングレンジを非選択とされたことを検知するように構成される。そして、第１の制御部は、充電ケーブルの接続中にパーキングレンジの非選択が検知されたときに、電力変換器が第１の回転電機に対して出力軸の回転を固定するような磁界を生じさせる電流を供給するように、電力変換器への第１の制御指示を生成する。

上記電動車両によれば、外部充電のための充電ケーブル接続時にギヤ位置がパーキングレンジ以外となったときに、電力変換器による第１の回転電機（車両走行用モータ）のロック制御によって、駐車位置からの移動を確実に防止できる。特に、蓄電装置の電力消費を伴う上記ロック制御をパーキングレンジの非選択時に限定して実行するので、外部充電時の効率低下を防止できる。

好ましくは、第１の制御指示は、回転電機の出力トルクを零とする制御指示である。
このようにすると、電動車両の運転時にも用いられるトルク指令値の設定により、簡易に回転電機のロック制御を実現できる。

また好ましくは、第１の回転電機は、星型結線された第１の多相巻線を固定子巻線として有し、電力変換器は、第１のインバータを含む。第１のインバータは、第１の多相巻線と蓄電装置との間に電気的に接続されて、蓄電装置と第１の多相巻線との間で双方向の電力変換を行なう。そして、電動車両は、第２の回転電機と、第２のインバータと、電力線対と、第１の開閉装置とをさらに備える。第２の回転電機は、星型結線された第２の多相巻線を固定子巻線として有する。第２のインバータは、第２の多相巻線と蓄電装置との間に電気的に接続されて、蓄電装置と第２の多相巻線との間で双方向の電力変換を行なう。電力線対は、第１および第２の多相巻線の中性点とコネクタとの間を電気的に接続する。第１の開閉装置は、電力線対に介挿接続される。そして、第１の制御部は、第１および第２の回転電機を動作指令に従って駆動制御するように第１および第２のインバータを制御し、かつ、外部電源による蓄電装置の充電時には、第１および第２のインバータを充電電力変換器として動作させて、外部電源からの交流電力を蓄電装置を充電する直流電力に変換するための第２の制御指示を生成する。第２の制御部は、外部電源による蓄電装置の充電中にパーキングレンジの非選択を検知したときには、第１の開閉装置を開放する。さらに、第１の制御部は、外部電源による蓄電装置の充電中にパーキングレンジの非選択が検知されたときには、第２の制御指示の生成を停止するとともに、第１の開閉装置が開放された後に第１の制御指示を生成する。

このようにすると、走行駆動力発生に用いられる第１および第２の回転電機ならびに第１および第２のインバータを用いて、新たな機器を設けることなく、外部電源からの供給電力を蓄電機構の充電電力に変換することが可能な車両構成において、充電ケーブル接続時にギヤ位置がパーキングレンジ以外となったときに、駐車位置からの移動を確実に防止できる。

さらに好ましくは、電動車両は、蓄電装置および電力変換器の間に介挿接続された第２の開閉装置をさらに備える。そして、第２の制御部は、外部電源による蓄電装置の非充電時にパーキングレンジの非選択を検知したときには、第２の開閉装置を閉成する。第１の制御部は、第２の開閉装置が閉成された後に、第１の制御指示を生成する。

このようにすると、外部電源による蓄電装置の開始前あるいは終了後であっても、充電ケーブル接続時にギヤ位置がパーキングレンジ以外となったときに、適切に対応して第１の回転電機のロック制御を実行できる。

また好ましくは、第１の制御部は、充電ケーブルの接続中にパーキングレンジが非選択であっても、蓄電装置の残存容量が所定値以下であるときには、第１の制御指示の生成を停止する。

このようにすると、継続的な回転電機のロック制御によって、電動車両の次回の起動に支障を来すレベルまで蓄電装置の残存容量が低下することを防止できる。

この発明の他の局面によれば、電動車両は、充放電可能な蓄電装置と、回転電機と、電力変換器と、制動機構と、充電電力変換器と、第１および第２の制御部とを備える。回転電機は、電動車両の車輪の駆動軸との間で相互に回転力を伝達可能に機械的に連結された出力軸を有する。電力変換器は、蓄電装置および回転電機の間で双方向の電力変換を行なうように構成される。制動機構は、車輪の機械的な制動力を発生させる。第１の制御部は、電動車両の状態およびブレーキ操作の少なくとも一方に応じて、回転電機による回生制動力および制動機構による制動力の発生を制御する。充電電力変換器は、電動車両の外部電源によって蓄電装置を充電する外部充電モードにおいて、電動車両のコネクタと充電ケーブルによって接続された外部電源からの電力を充電装置の充電電力に変換する。第２の制御部は、充電ケーブルの接続中において、電動車両がパーキングレンジを非選択とされたことを検知するように構成される。さらに、第１の制御部は、充電ケーブルの接続中におけるパーキングレンジの非選択が検知されたときに、制動機構による制動力の発生を指示する。

上記電動車両によれば、機械的制動（代表的には油圧ブレーキ）と回転電機の回生制動とを組合せた協調的なブレーキ電子制御が実行可能な電動車両において、外部充電のための充電ケーブル接続時にギヤ位置がパーキングレンジ以外となったときに、制動機構からの制動力によって、駐車位置からの移動を確実に防止できる。

好ましくは、第１の制御部は、充電ケーブルの接続中にパーキングレンジが非選択であっても、制動機構の電源電圧が所定値以下であるときには、制動機構による制動力発生の指示を停止する。

このようにすると、継続的な制動機構の作動によって、電動車両の次回の起動に支障を来すレベルまで、電源電圧（一般的には、補機バッテリ電圧）が低下することを防止できる。

また好ましくは、電動車両は、警告発生部をさらに備える。警告発生部は、第２の制御部によって充電ケーブルの接続中にパーキングレンジの非選択が検知されたときに、電動車両の乗員に対してパーキングレンジを選択するように促す警告を発生するように構成される。

このようにすると、充電ケーブルが接続された外部充電中にパーキングレンジを非選択とする誤操作がなされたときには、乗員に対してギヤ位置をパーキングレンジに復帰させる操作を促すことができる。これにより、回転電機のロック制御期間あるいは制動機構の作動期間を短縮して、電力消費を削減できる。

この発明による電動車両によれば、外部充電中にギヤ位置が誤ってパーキングレンジ以外に操作された際にも、駐車位置からの移動を確実に防止することができる。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は原則的に繰返さないこととする。

［実施の形態１］
（車両の全体構成）
図１は、本発明の実施の形態による電動車両の概略構成図である。

図１を参照して、本実施の形態に係る電動車両は、エンジン１００と、第１ＭＧ（Motor Generator）１１０と、第２ＭＧ１２０と、動力分割機構１３０と、減速機１４０と、「蓄電装置」の代表例として示されるバッテリ１５０とを備える。

この車両は、エンジン１００および第２ＭＧ１２０のうちの少なくとも一方からの駆動力により走行する。なお、図１では、電動車両として、外部充電可能なハイブリッド自動車を例示するが、その他、モータからの駆動力のみで走行する電気自動車もしくは燃料電池車により構成された、外部充電可能な電動車両に対しても、本願発明を適用可能である点について確認的に記載する。

エンジン１００、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０の各出力軸は、動力分割機構１３０を介して接続されている。エンジン１００が発生する動力は、動力分割機構１３０により、２経路に分割される。一方は減速機１４０および駆動軸１５５を介して前輪１６０を駆動する経路である。もう一方は、第１ＭＧ１１０を駆動させて発電する経路である。

第１ＭＧ１１０は、代表的には三相交流回転電機である。第１ＭＧ１１０は、動力分割機構１３０により分割されたエンジン１００の動力により発電する。第１ＭＧ１１０により発電された電力は、車両の走行状態や、バッテリ１５０のＳＯＣ（State Of Charge）に応じて使い分けられる。たとえば、通常走行時では、第１ＭＧ１１０により発電された電力はそのまま第２ＭＧ１２０を駆動させる電力となる。一方、バッテリ１５０のＳＯＣが予め定められた値よりも低い場合、第１ＭＧ１１０により発電された電力は、後述するインバータにより交流から直流に変換される。その後、後述するコンバータにより電圧が調整されてバッテリ１５０に蓄えられる。

第１ＭＧ１１０が発電機として作用している場合、第１ＭＧ１１０は負のトルクを発生している。ここで、負のトルクとは、エンジン１００の負荷となるようなトルクをいう。第１ＭＧ１１０が電力の供給を受けてモータとして作用している場合、第１ＭＧ１１０は正のトルクを発生する。ここで、正のトルクとは、エンジン１００の負荷とならないようなトルク、すなわち、エンジン１００の回転をアシストするようなトルクをいう。なお、第２ＭＧ１２０についても同様である。

第２ＭＧ１２０は、代表的には三相交流回転電機である。第２ＭＧ１２０は、バッテリ１５０に蓄えられた電力および第１ＭＧ１１０により発電された電力のうちの少なくとも一方の電力により駆動する。

第２ＭＧ１２０の駆動力は、減速機１４０および駆動軸１５５を介して前輪１６０に伝えられる。これにより、第２ＭＧ１２０はエンジン１００をアシストしたり、第２ＭＧ１２０からの駆動力により車両を走行させたりする。なお、前輪１６０の代わりにもしくは加えて後輪を駆動するようにしてもよい。

電動車両の回生制動時には、減速機１４０および駆動軸１５５を介して前輪１６０により第２ＭＧ１２０が駆動され、第２ＭＧ１２０が発電機として作動する。これにより第２ＭＧ１２０は、制動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。第２ＭＧ１２０により発電された電力は、バッテリ１５０に蓄えられる。

動力分割機構１３０は、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から構成される。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、ピニオンギヤが自転可能であるように支持する。サンギヤは第１ＭＧ１１０の回転軸に連結される。キャリアはエンジン１００のクランクシャフトに連結される。リングギヤは第２ＭＧ１２０の回転軸および減速機１４０に連結される。

エンジン１００、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０が、遊星歯車からなる動力分割機構１３０を介して連結されることで、エンジン１００、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０の回転数は、図２に示すように、共線図において直線で結ばれる関係になる。このように、第２ＭＧ１２０の出力軸は、前輪１６０の駆動軸１５５との間で相互に回転力を伝達可能に機械的に連結されている。すなわち、第２ＭＧ１２０は、「第１の回転電機」または「回転電機」に対応する。また、第１ＭＧ１１０は、「第２の回転電機」に対応する。

図１に戻って、バッテリ１５０は、複数の二次電池セルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。バッテリ１５０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。バッテリ１５０には、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０の他、車両の外部電源から供給される電力が充電される。

エンジン１００、第１ＭＧ１１０、第２ＭＧ１２０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１７０により制御される。なお、ＥＣＵ１７０は、一般的には制御機能ごとに分割配置される複数のＥＣＵを包括的に１つのブロックで記載したものである。

さらに、各車輪には、機械的な車輪制動力を発生させる制動機構としての油圧ブレーキ１６５が設けられる。なお、電動車両の制動力は、後で詳細に説明するＥＣＢ（Electronically Controlled Brake）システムにより、油圧ブレーキ１６５による制動力と第２ＭＧ１２０による回生制動力とを組合わせて発生される。

（電気システムの構成）
次に、図３および図４を用いて、本実施の形態に係る電車車両の電気システムの構成例を説明する。

図３を参照して、電動車両には、コンバータ２００と、第１インバータ２１０と、第２インバータ２２０と、ＳＭＲ（System Main Relay）２５０と、ＤＦＲ（Dead Front Relay）２６０と、コネクタ２７０と、ＬＣフィルタ２８０とが設けられる。

コンバータ２００は、リアクトルと、直列接続された２個の電力用半導体スイッチング素子（以下、単にスイッチング素子とも称する）と、各スイッチング素子に対応して設けられた逆並列ダイオードと、リアクトルとを含む。電力用半導体スイッチング素子としては、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、電力用ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタ、電力用バイポーラトランジスタ等を適宜採用することができる。リアクトルは、バッテリ１５０の正極側に一端が接続され、２つのスイッチング素子の接続点に他端が接続される。

各スイッチング素子のオンオフは、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０とリンクする直流電圧ＶＨが目標電圧に一致するように、ＥＣＵ１７０により制御される。すなわち、コンバータ２００は、直流電圧ＶＨおよびバッテリ１５０の出力電圧の間で双方向に電圧変換可能である。直流電圧ＶＨは、電圧センサ１８０により検出される。図示しないが、電圧センサ１８０の検出結果は、ＥＣＵ１７０に送信される。

バッテリ１５０から放電された電力を第１ＭＧ１１０もしくは第２ＭＧ１２０に供給する際、バッテリ電圧がコンバータ２００により昇圧されて、直流電圧ＶＨが得られる。逆に、第１ＭＧ１１０もしくは第２ＭＧ１２０による発電電力によってバッテリ１５０を充電する際には、直流電圧ＶＨがコンバータ２００により降圧される。

第１インバータ２１０は、一般的な三相インバータで構成され、並列接続された、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含む。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは、各々、直列に接続された２個のスイッチング素子（上アーム素子および下アーム素子）を有する。各スイッチング素子には、逆並列ダイオードが接続される。

第１ＭＧ１１０は、星型結線されたＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを固定子巻線として有する。各相コイルの一端は、中性点１１２で互いに接続される。各相コイルの他端は、第１インバータ２１０の各相アームのスイッチング素子の接続点とそれぞれ接続される。

第１インバータ２１０は、車両走行時には、車両走行に要求される出力（車両駆動トルク、発電トルク等）を発生するために設定される動作指令値（代表的にはトルク指令値）に従って第１ＭＧ１１０が動作するように、第１ＭＧ１１０の各相コイルの電流または電圧を制御する。第１インバータ２１０は、バッテリ１５０から供給される直流電力を交流電力に変換して第１ＭＧ１１０に供給する電力変換動作と、第１ＭＧ１１０により発電された交流電力を直流電力に変換する電力変換動作との、双方向の電力変換を実行可能である。

第２インバータ２２０は、第１インバータ２１０と同様に、一般的な三相インバータで構成される。第２ＭＧ１２０は、第１ＭＧ１１０と同様に、星型結線されたＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを固定子巻線として有する。各相コイルの一端は、中性点１２２で互いに接続される。各相コイルの他端は、第２インバータ２２０の各相アームのスイッチング素子の接続点とそれぞれ接続される。

第２インバータ２２０は、車両走行時には、車両走行に要求される出力（車両駆動トルク、回生制動トルク等）を発生するために設定される動作指令値（代表的にはトルク指令値）に従って第２ＭＧ１２０が動作するように、第２ＭＧ１２０の各相コイルの電流または電圧を制御する。第２インバータ２２０についても、バッテリ１５０から供給される直流電力を交流電力に変換して第２ＭＧ１２０に供給する電力変換動作と、第２ＭＧ１２０により発電された交流電力を直流電力に変換する電力変換動作との双方向の電力変換を実行可能である。

このように、コンバータ２００ならびに第１インバータ２１０および第２インバータ２２０によって、バッテリ１５０と第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０との間で双方向の電力変換を実行する「電力変換器」が構成される。

ＳＭＲ（System Main Relay）２５０は、バッテリ１５０と上記「電力変換器」との間を接続する電力線１９０，１９５に介挿接続される。ＳＭＲ２５０は、バッテリ１５０と電気システムとを接続した状態および遮断した状態を切換えるリレーであり、「第２の開閉装置」に対応する。ＳＭＲ２５０が開放されると、バッテリ１５０が電気システムから遮断される。一方、ＳＭＲ２５０が閉成されると、バッテリ１５０が電気システムに接続される。ＳＭＲ２５０の状態は、ＥＣＵ１７０により制御される。

たとえば、電動車両のシステム起動を指示するパワーオンスイッチ（図示せず）のオン操作に応答して、ＳＭＲ２５０が閉成される一方で、パワーオンスイッチのオフ操作に応答して、ＳＭＲ２５０は開放される。

次に、外部充電のための構成について説明する。
ＤＦＲ（Dead Front Relay）２６０は、第１ＭＧ１１０の中性点１１２および第２ＭＧ１２０の中性点１２２と、外部電源（図４）との間を電気的に接続する給電線２９０，２９５に介挿接続される。すなわち、ＤＦＲ２６０は、電動車両の電気システムと外部電源との間の接続／遮断を切換えるリレーであり、「第１の開閉装置」に対応する。ＤＦＲ２５０が開放されると、電動車両の電気システムが外部電源から遮断される。一方、ＤＦＲ２５０が閉成されると、電動車両の電気システムが外部電源と接続される。

コネクタ２７０は、たとえば電動車両の側部に設けられる。後述するように、コネクタ２７０には、電動車両と外部電源とを連結する充電ケーブルのコネクタが接続される。ＬＣフィルタ２８０は、ＤＦＲ２６０とコネクタ２７０との間に設けられる。

また、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０は、外部電源によってバッテリ１５０を充電する際には、中性点１１２，１２２間の交流電圧を直流電圧に変換するように制御される。すなわち、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０のリアクトル成分（各相コイル巻線のインダクタンス）と、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０とによって、外部電源４０２からの交流電圧を直流電圧に変換して、電力線１９０，１９５間へ出力する「充電電力変換器」が構成される。

なお、各インバータ２１０，２２０において、Ｕ相コイルとＵ相アームの組、Ｖ相コイルとＶ相アームの組およびＷ相コイルとＷ相アームの組は、それぞれコンバータ２００と同様の構成を有する。したがって、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０によって、中性点１１２，１２２の電圧を昇圧して、コンバータ２００側へ出力する電圧変換も可能であることが理解される。たとえば、車両外部の電源から供給された電力をバッテリ１５０に充電する際、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０は、電圧を昇圧する。たとえば、１００ＶＡＣを昇圧して２００Ｖ程度の直流電圧に変換することができる。

図４を用いて、外部充電のための構成について、さらに詳細に説明する。
図４を参照して、電動車両と外部電源とを連結する充電ケーブル３００は、コネクタ３１０と、プラグ３２０と、ＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupt Device）３３０とを含む。充電ケーブル３００のコネクタ３１０は、電動車両に設けられたコネクタ２７０に接続される。コネクタ３１０には、スイッチ３１２が設けられる。充電ケーブル３００のコネクタ３１０が、コネクタ２７０に接続された状態でスイッチ３１２が閉じると、充電ケーブル３００が電動車両に接続された状態であることを表わすコネクタ信号ＣＮＣＴがＥＣＵ１７０に入力される。

スイッチ３１２は、充電ケーブル３００のコネクタ３１０を電動車両のコネクタ２７０に係止する係止金具（図示せず）に連動して開閉する。係止金具（図示せず）は、コネクタ３１０に設けられたボタン（図示せず）を操作者が押すことにより揺動する。たとえば、充電ケーブル３００のコネクタ３１０がコネクタ２７０に接続した状態で、操作者がボタンから指を離した場合、係止金具がコネクタ２７０に係合するとともに、スイッチ３１２が閉じる。操作者がボタンを押すと、係止金具とコネクタ２７０との係合が解除されるとともに、スイッチ３１２が開く。なお、スイッチ３１２を開閉する方法はこれに限らない。

充電ケーブル３００のプラグ３２０は、家屋等に設けられたコンセント４００に接続される。コンセント４００には、電動車両の外部電源４０２から交流電力が供給される。

ＣＣＩＤ３３０は、ＣＣＩＤリレー３３２およびコントロールパイロット回路３３４を有する。ＣＣＩＤリレー３３２が開いた状態では、外部電源４０２から電動車両へ電力を供給する経路が遮断される。一方、ＣＣＩＤリレー３３２が閉じた状態では、外部電源４０２から電動車両へ電力を供給可能になる。ＣＣＩＤリレー３３２の状態は、充電ケーブル３００のコネクタ３１０が電動車両のコネクタ２７０に接続された状態でＥＣＵ１７０により制御される。

コントロールパイロット回路３３４は、充電ケーブル３００のプラグ３２０がコンセント４００、すなわち外部電源４０２に接続され、かつコネクタ３１０が電動車両に設けられたコネクタ２７０に接続された状態において、コントロールパイロット線にパイロット信号（方形波信号）ＣＰＬＴを送る。パイロット信号は、コントロールパイロット回路３３４内に設けられた発振器から発振される。たとえば、パイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅により、供給可能な電流容量あるいは、充電ケーブルの種類等を電動車両へ通知して、外部充電時の制御に用いることができる。

また、充電ケーブル３００およびコネクタ２７０によって外部電源４０２と電気的に接続される給電線２９０，２９５には、外部電源４０２の出力電圧（交流電圧）を検出するための電圧センサ１７１が設けられる。電圧センサ１７１により検出された、給電線２９０および２９５間の電圧は、ＥＣＵ１７０へ送出される。

（外部充電時における車両移動防止制御）
本実施の形態においては、外部充電時には、充電ケーブル３００により電動車両と外部電源４０２とが連結された状態にて、外部電源４０２から供給された電力によってバッテリ１５０が充電される。したがって、充電ケーブル３００が電動車両に接続されている期間を通じて、電動車両が駐車位置から移動することを確実に防止する必要がある。

図５は、実施の形態１による外部充電時の車両移動防止制御を説明するブロック図である。

図５を参照して、シフト操作装置５１０は、運転者によって操作可能なシフトレバー等によって構成される。運転者は、シフトレバー等の操作によって、オートマチックトランスミッションのギヤ位置を選択することができる。シフトポジションセンサ５２０は、シフト操作装置５１０への入力、たとえばシフトレバーの位置に応じて、現在選択されているシフトポジションを示す信号ＳＰを生成する。図示しない自動変速機構では、信号ＳＰに応じてギヤ位置を選択する。

たとえば、運転者は、車両運転時に選択されるドライブレンジ（Ｄレンジ）、車両後進時に選択されるリバースレンジ（Ｒレンジ）、ニュートラルレンジ（Ｎレンジ）および駐車時に選択されるパーキングレンジ（Ｐレンジ）等の間でギヤ位置を選択できる。なお、Ｄレンジについては選択可能なシフト段を制限するような形態で、さらに複数レンジに細分化してもよい。

また、Ｐレンジ選択時には、図示しないパーキングロック機構が作用して、駆動軸１５５の回転がロック機構により機械的に阻止される。パーキングロック機構については、一般的な機構を適宜用いることができるので、詳細な説明は省略する。

ギヤ位置がＰレンジであることを外部充電開始の許可条件の１つとすることによって、外部充電の開始時には、Ｐレンジを選択し、かつ、これに伴ってパーキングロック機構が作動することによって、電動車両が駐車位置から移動することを防止できる。

しかしながら、外部充電の開始後に、充電ケーブル３００が電動車両に接続されている状態のまま、運転者の操作等によってＰレンジが非選択とされると、車両が動き出すおそれがある。たとえば、坂路駐車時にＮレンジが選択されたり、Ｄレンジの選択操作がなされたときに、確実に電動車両の停止を維持して、駐車位置から移動させないようにすることが必要である。

ロック制御部５００は、シフトポジションセンサ５２０からの信号ＳＰに基づいて、Ｐレンジが選択／非選択のいずれであるかを検知することができる。なお、Ｐレンジの選択／非選択については、上記信号ＳＰ以外に基づいて実行してもよい。

さらに、ロック制御部５００は、図４に示したコネクタ信号に基づいて、充電ケーブル３００が電動車両に接続されているか否かを検知できる。さらに、ロック制御部５００には、バッテリ１５０が充電中であるかどうかを示す信号ＦＥＣが入力される。バッテリ１５０の充電時にはＳＭＲ２５０，ＤＦＲ２６０，ＣＣＩＤリレー３３２の各々がオンされる一方で、充電ケーブルの接続時であってもバッテリ１５０の非充電時にはＳＭＲ２５０，ＤＦＲ２６０，ＣＣＩＤリレー３３２の各々はオフされている。ロック制御部５００は、ＥＣＵ１７０による処理によって実現される機能を示す機能ブロックであり、「第２の制御部」に対応する。

モータ制御部５３０は、ＥＣＵ１７０の機能のうちの、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０を動作指令（トルク指令値等）に従って駆動制御するための、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０への制御指示（インバータ制御指示とも称する）を生成する機能に対応する機能ブロックである。モータ制御部５３０は、「第１の制御部」に対応する。

たとえば、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０に設けられた、電流センサ（図示せず）およびロータの回転角センサ（図示せず）による検出値に基づいて、各相モータ電流を、トルク指令値に従って設定される電流指令値と合致させるフィードバック制御が実行される。代表的には、インバータ制御指示は、上記のようなフィードバック制御のための、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０を構成する各スイッチング素子のオンオフ指令である。

ロック制御部５００は、充電ケーブル３００の接続中にＰレンジが非選択とされたことを検知すると、モータ制御部５３０に対してロック指示信号ｄＬＣＫを発生するとともに、警告発生部５４０に対して指示信号ＣＡＵを発生する。さらに、ロック制御部５００は、後程説明するように、必要に応じて、ＳＭＲ２５０をオンするための、あるいは、ＤＦＲ２６０およびＣＣＩＤリレー３３２をオフするためのリレー指示を生成する。

モータ制御部５３０は、外部電源４０２（図４）によるバッテリ１５０の充電期間中には、上述のように、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０の各相コイル巻線のインダクタンスと、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０によって、外部電源４０２からの交流電圧を直流電圧に変換するように、インバータ制御指示を生成する。このインバータ制御指示は、「第２の制御指示」に対応する。なお、上記バッテリ充電期間は、充電ケーブル３００が電動車両に接続された後、所定の充電開始許可条件の成立に応答して開始され、バッテリ１５０が所定レベルまで充電されるのに応答して終了される。

さらに、モータ制御部５３０は、ロック指示信号ｄＬＣＫが発生されると、第２ＭＧ１２０の回転をロック、すなわちその出力軸の回転を固定するように、インバータ制御指示を生成する。このインバータ制御指示は、「第１の制御指示」に対応する。

ここで、モータ制御部５３０による第２ＭＧ１２０の回転ロックについて説明する。
上述のように、モータ制御部５３０は、第２ＭＧ１２０の各相電流のフィードバック制御を実行可能である。ここで、永久磁石型三相同期電動機である第２ＭＧ１２０の各相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗは、磁極位置（ロータ回転角）θを用いた下記（１）式の座標変換式により、ｄ軸電流ｉｄおよびｑ軸電流ｉｑと対応付けられる。

また、ｄ−ｑ軸座標系での永久磁石型三相同期電動機の電圧方程式は、下記（２）式で示される。（２）式において、ｓはラプラス演算子、φは磁束である。

さらに、三相同期電動機が発生するトルクＴは、下記（３）式で示される。（３）式において、ｐは極対数である。

たとえば、上記ｄ−ｑ軸座標系において、ｑ軸電流ｉｑ＝０とし、ｄ軸電流ｉｄのみを供給すれば、第２ＭＧ１２０がトルクを発生することはない。すなわち、第２インバータ２２０から第２ＭＧ１２０へロータ回転を固定するような磁界を生じさせるモータ電流を供給することによって、第２ＭＧ１２０のロータ回転、すなわち出力軸の回転を固定できる。以下では、このようなモータ電流制御により、第２ＭＧ１２０のロータ回転をロックする手法を「ｄ軸ロック」とも称する。これは、上述のモータ電流フィードバック制御において、トルク指令値＝０として電流指令値を設定することと実質的に等価である。また、他の制御手法に従った第２インバータ２２０によるモータ電流制御によって、第２インバータ２２０から第２ＭＧ１２０へロータ回転を固定するような磁界を生じさせるモータ電流を供給することも可能である点について確認的に記載する。

また警告発生部５４０は、指示信号ＣＡＵが発生されると、図示しない表示パネルあるいはスピーカ等から、Ｐレンジを再び選択するためのシフト操作装置５１０への操作を促す警告を、電動車両の乗員に対して発生する。

図６は、図５に示したブロック図に従う外部充電時の車両移動防止制御を実行するための制御手順を示すフローチャートである。図６に示したフローチャートは、ＥＣＵ１７０に予め記憶された所定プログラムの実行により実現される。

図６を参照して、ＥＣＵ１７０は、ステップＳ１００により、コネクタ信号に基づいて充電ケーブル３００が電動車両に接続中であるかどうかを判定する。充電ケーブル非接続時（Ｓ１００のＮＯ判定時）には、車両移動防止を図る必要はないため、以下の処理を実行することなく制御は終了される。

一方、充電ケーブル接続中（Ｓ１００のＹＥＳ判定時）には、ＥＣＵ１７０は、ステップＳ１１０により、Ｐレンジ以外が選択されているかどうかを信号ＳＰに基づいて判定する。Ｐレンジの選択時（Ｓ１１０のＮＯ判定時）には、ステップＳ１００およびＳ１１０の選択を繰返し実行することにより、充電ケーブル接続中を通じて、本来選択されるべきＰレンジを非選択とする操作がなされたことを検知できる。

充電ケーブル接続中にＰレンジが非選択とされると（Ｓ１１０のＹＥＳ判定時）、ＥＣＵ１７０は、ステップＳ１２０により、信号ＦＥＣに基づいて、外部電源４０２によるバッテリ１５０の充電中であるかどうかを判定する。

そして、ＥＣＵ１７０は、バッテリ充電中（Ｓ１２０のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ１３０により、ＳＭＲ２５０をオンしたまま、ＤＦＲ２６０およびＣＣＩＤリレー３３２をオフする。さらに、モータ制御部３５０による、外部電源４０２からの交流電圧を直流電圧に変換するためのインバータ制御指示の生成を停止する。

一方、バッテリ充電中でないとき、代表的にはバッテリ充電の終了後（Ｓ１２０のＮＯ判定時）には、ＥＣＵ１７０は、ステップＳ１３２により、ＳＭＲ２５０をオンする。バッテリの非充電時には、ＳＭＲ２５０、ＤＦＲ２６０およびＣＣＩＤリレー３３２の各々はオフされている。したがって、第２ＭＧ１２０に対してｄ軸ロックのための電流供給を行なう準備として、ＳＭＲ２５０をオンして、バッテリ１５０および第２インバータ２２０の間を電気的に接続する必要がある。

このように、ＥＣＵ１７０は、バッテリ充電中であるか否か（Ｓ１２０）に応じて、第２ＭＧ１２０に対してｄ軸ロックのための電流供給が可能となる電気的接続関係が実現されるように、各リレーのオン／オフを制御される（Ｓ１３０，Ｓ１３２）。

さらに、ＥＣＵ１７０は、ステップＳ１４０に処理を進めて、第２ＭＧ１２０に対してｄ軸ロックのための電流供給が行なわれるように、第２インバータ２２０を制御する。すなわち、モータ制御部５３０により第２ＭＧ１２０のｄ軸ロック制御を行なう。この結果、第２ＭＧ１２０の回転がロックされることによって、車輪の回転が防止されて、電動車両の駐車位置からの移動が防止される。

ＥＣＵ１７０は、ステップＳ１４０によるｄ軸ロック制御の実行とともに、ステップＳ１５０により、Ｐレンジを再び選択するための操作を電動車両の乗員に促すための警告を発生する。すなわち、ステップＳ１５０の処理は、図５の警告発生部５４０の機能に相当する。

そして、ＥＣＵ１７０は、ステップＳ１６０により、再びＰレンジが選択されたか否かを判定する。ＥＣＵ１７０は、Ｐレンジに復帰した場合（Ｓ１６０のＹＥＳ判定時）には、処理を終了する。これに伴い、第２ＭＧ１２０のｄ軸ロック制御（Ｓ１４０）および警告発生（Ｓ１５０）も停止される。この場合には、Ｐレンジへの復帰および、これに伴うパーキングロック機構の作用により、外部充電中の電動車両の移動が防止される。

一方、Ｐレンジに復帰するまでの期間（Ｓ１６０のＮＯ判定時）には、ＥＣＵ１７０はステップＳ１７０により、バッテリ１５０の残存容量（ＳＯＣ）を判定する。

そして、ＥＣＵ１７０は、ＳＯＣが所定値より高い期間中（Ｓ１７０のＹＥＳ判定時）は、ステップＳ１４０〜Ｓ１６０を繰返し実行することによって、乗員への警告を発生しつつ第２ＭＧ１２０のｄ軸ロック制御を継続する。なお、この所定値は、次回の電動車両の起動が支障なく実行可能なＳＯＣレベルに対応して設定される。

これに対して、ＥＣＵ１７０は、ＳＯＣが所定値以下（Ｓ１７０のＮＯ判定時）となると、第２ＭＧ１２０のｄ軸ロック制御を中止して一連の制御を終了する。これにより、バッテリ１５０の充電状態が次回の運転開始に支障のあるレベルまで低下しないように考慮した上で、車両移動防止制御を実行できる。

以上説明したように、実施の形態１による電動車両によれば、外部充電のための充電ケーブル３００の接続時にギヤ位置がＰレンジ以外となったときに、第２ＭＧ１２０の出力軸の回転を防止するようなロック制御を行なうことにより、駐車位置からの移動を確実に防止できる。特に、バッテリ１５０からの電力消費を伴う上記ロック制御をＰレンジの非選択時に限定して実行するので、外部充電時の効率低下を防止できる。

なお、図７に示すように、電車車両については、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０の中性点１１２，１２２ならびに、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０を介した中性点充電方式ではなく、外部充電用の電力変換器２３０を設置して外部充電を実行する構成とすることもできる。すなわち、図７の構成では、電力変換器２３０が「充電用電力変換器」に対応する。

図７を参照して、このような変形例に従う電動車両の構成では、コネクタ２７０に接続された電力変換器（外部充電用）２３０によって、外部電源４０２からの供給電力がバッテリ１５０の充電電力に変換されて、電力線１９０，１９５へ供給される。このような構成としても、電動車両を外部充電することができる。

図７では図示を省略しているが、コネクタ２７０および電力変換器２３０の間には、図４の構成と同様に、ＤＦＲ２６０およびＬＣフィルタ２８０が介挿されている。また、充電ケーブル３００の構成も図４に示したのと同様である。

図７に示した変形例に従う構成の電動車両に対しても、実施の形態１による外部充電中の車両移動防止制御（図５，図６）を適用することが可能である。ただし、図７の構成では、外部電源４０２からのバッテリ充電と並行に、第２ＭＧ１２０のｄ軸ロック制御を実行できる。

したがって、図６のステップＳ１３０の処理が不要となるとともに、図４に示した中性点充電方式による外部充電と比較して、ｄ軸ロック制御を継続可能な期間を長く確保することができる。

［実施の形態２］
次に、図１に示した電動車両における、外部充電時の車両移動防止制御の他の構成例として実施の形態２を説明する。

以下に説明するように、実施の形態２において、電動車両の全体構成や電気システム構成は実施の形態１と同様であり、以下に説明する外部充電時の車両移動防止のための制御構成のみが実施の形態１と異なる。したがって、実施の形態１との共通部分については、原則的には説明を繰り返さない。

図８は、実施の形態２による外部充電時の車両移動防止制御を説明するブロック図である。

図８を参照して、ＥＣＢシステムは、ＥＣＢ制御部６００と、油圧制御部６１０とを含む。

まず、電動車両の制動力発生機構を説明する。ＥＣＢシステムは、電動車両全体で必要な制動力の算出に基づき、油圧ブレーキ１６５による制動力と、第２ＭＧ１２０の回生トルク発生による制動力とを協調させて、車両全体での制動力を最適に発生するように構成されている。

ＥＣＢ制御部６００には、ブレーキペダル６０２に設けられたペダルセンサ６０４によって検知された、ブレーキペダル６０２の操作量ＢＫＫが入力される。ＥＣＢ制御部６００は、ブレーキ操作量ＢＫＫ、ならびに、車速や走行路の勾配等の電動車両の状態に基づいて、電動車両に必要な全体制動力を算出するように構成されている。

さらに、ＥＣＢ制御部６００には、バッテリ１５０の残存容量や充電可能電力等のバッテリ充電に関する情報が入力される。これらの情報は、バッテリ１５０によって受入れられる第２ＭＧ１２０による回生発電の制限、すなわち、回生制動力の制限に用いられる。

ＥＣＢ制御部６００は、このような回生発電制限を考慮しつつ、現在の車両全体に必要な制動力を油圧ブレーキ１６５と、第２ＭＧ１２０の回生ブレーキとによって協調的に発生するように、油圧制御部６１０に対する作動指令およびモータ制御部５３０に対する第２ＭＧ１２０のトルク指令とを生成する。すなわち、第２ＭＧ１２０による回生ブレーキ時には、負のトルク指令値（車輪回転方向と逆方向）をモータ制御部５３０へ与える。すなわち、モータ制御部５３０は、「第１の制御部」に対応する。

そして、モータ制御部５３０がこの負のトルク指令値に従って第２ＭＧ１２０が駆動されるようにインバータ制御指示を生成することによって、ＥＣＢ制御部６００によって指示された回生制動力が発生される。

一方、油圧制御部６１０は、ＥＣＢ制御部６００からの作動指令に基づいて、油圧源６２０からの油圧を用いて、油圧ブレーキ１６５のアクチュエータを制御する。これにより、ＥＣＢ制御部６００によって指示された制動力が、各車輪に対して作用する。なお、油圧制御部６１０および油圧源６２０は、補機バッテリ６３０から電源電圧を供給されて作動する。

上述のように、実施の形態２に従う構成の電動車両では、上記のようなＥＣＢシステムの搭載により、ブレーキペダル６０２が操作されなくても、車輪の制動力を発生可能に構成されている。

次に、実施の形態２による外部充電時の車両移動防止制御を説明する。
ロック制御部５００は、実施の形態１と同様に構成されて、充電ケーブル３００の接続中にＰレンジが非選択とされたことを検知すると、ＥＣＢ制御部６００に対してロック指示信号ＢＬＣＫを発生するとともに、警告発生部５４０に対して指示信号ＣＡＵを発生する。

ＥＣＢ制御部６００は、ロック制御部５００からロック指示信号ＢＬＣＫが発生されると、油圧制御部６１０に対して、各車輪の油圧ブレーキ１６５によって、車両の制動力を発揮する、すなわち車輪をロックするように作動指令を生成する。これにより、油圧ブレーキ１６５によって、外部充電中にＰレンジが選択されなくなっても車輪が動くことを防止できる。なお、実施の形態２と実施の形態１とを組合せて、ロック指示信号ＢＬＣＫの発生時に、モータ制御部５３０に対してロック指示信号ｄＬＣＫをさらに発生してもよい。また、指示信号ＣＡＵに対する警告発生部５４０の動作は、実施の形態１と同様である。

図９は、図８に示したブロック図に従う外部充電時の車両移動防止制御を実行するための制御手順を示すフローチャートである。図９に示したフローチャートについても、ＥＣＵ１７０に予め記憶された所定プログラムの実行により実現される。

図９を参照して、ＥＣＵ１７０は、実施の形態１（図６）と同様の、ステップＳ１００，Ｓ１１０を実行することにより、本来されるべきＰレンジを非選択とする操作がなされたことを検知できる。

そして、ＥＣＵ１７０は、充電ケーブルの接続中にＰポジション以外が選択されたことが検知されると（Ｓ１１０のＹＥＳ判定時）、ステップＳ１２５により、ＨＶシステムが起動しており、ＥＣＢシステムが動作可能な状態であるかどうかを判定する。ＥＣＵ１７０は、ＨＶシステムが非起動である場合（Ｓ１２５のＮＯ判定時）には、ステップＳ１３５により、ＨＶシステムを起動してＥＣＢシステムを動作可能とする。

なお、ＨＶシステムが非起動である状態下では、新たな電源投入（Ｓ１３５）を行なうことなく、制御を終了してもよい。この場合には、図８に点線で示したように、モータ制御部５３０に対してロック指示信号ｄＬＣＫを発生させることによって、実施の形態１に従うｄ軸ロック制御によって、車両移動防止制御を実行できる。

そして、ＥＣＵ１７０は、ステップＳ１４０♯により、ＥＣＢシステムにより油圧ブレーキ１６５による車輪ロックが実現されるように、図８のロック指示信号ＢＬＣＫを生成する。さらに、ＥＣＵ１７０は、実施の形態１と同様のステップＳ１５０，Ｓ１６０により、Ｐレンジを再び選択するための操作を電動車両の乗員に促すための警告を発生する（Ｓ１５０）とともに、再びＰレンジが選択されたか否かを判定する（Ｓ１６０）。

そして、ＥＣＵ１７０は、Ｐレンジに復帰するまでの期間（Ｓ１６０のＮＯ判定時）には、ステップＳ１７０♯により、ＥＣＢシステムの電源電圧である補機バッテリ６３０の電圧（補機バッテリ電圧）をチェックする。ＥＣＵ１７０は、補機バッテリ電圧が所定電圧より高い期間中（Ｓ１７０♯のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ１４０♯〜Ｓ１６０を繰返し実行することによって、乗員への警告を発生しつつ油圧ブレーキ１６５による車輪ロックを継続する。なお、この所定電圧についても、次回の電動車両の起動が支障なく実行可能な補機バッテリ電圧レベルに対応して設定される。

一方、ＥＣＵ１７０は、補機バッテリ電圧が所定電圧以下（Ｓ１７０♯のＮＯ判定時）となると、油圧ブレーキ１６５による車輪ロックを中止して一連の制御を終了する。これにより、補機バッテリ電圧が次回の運転開始に支障のあるレベルまで低下しないように考慮した上で、車両移動防止制御を実行できる。

このように、実施の形態２による電動車両によれば、外部充電のための充電ケーブル３００の接続時にギヤ位置がＰレンジ以外となったときに、ＥＣＢシステムによって油圧ブレーキ１６５からの制動力により車輪の回転を防止するようなロック制御を行なうことにより、駐車位置からの移動を確実に防止できる。特に、補機バッテリ６３０からの電力消費を伴う上記ロック制御をＰレンジの非選択時に限定して実行するので、外部充電時の効率低下を防止できる。

なお、実施の形態２による外部充電時の車両移動防止制御は、図７の構成によって外部充電を実行する電動車両に対しても適用可能である。

また、実施の形態１および実施の形態２を組合せた車両移動防止制御とすることも可能である。

一例としては、充電ケーブル３００の接続時にギヤ位置がＰレンジ以外となったときに、ＳＭＲ２５０のオンおよびＥＣＢシステムの起動有無（動作可能）の確認によって、第２ＭＧ１２０によるｄ軸ロック制御（実施の形態１）およびＥＣＢシステムによるロック制御（実施の形態２）のそれぞれについて、現在の状態のままで即座に実行可能であるかを判定し、即座に実行可能な方を用いて、車輪をロックする制御とすることができる。なお、両者ともに即座に実行可能である場合には、所定の一方、あるいは、バッテリ１５０のＳＯＣおよび補機バッテリ電圧に基づいて選択した一方（たとえば、ＳＯＣまたは電圧の下限値に対するマージンが相対的に大きい方）により、車輪をロックすることが好ましい。

あるいは、バッテリ１５０のＳＯＣおよび補機バッテリ電圧に基づいて、実施の形態１および実施の形態２による車両移動防止制御を選択的に実行する構成とすることもできる。たとえば、上述のように、バッテリ１５０のＳＯＣおよび補機バッテリ電圧に基づいて、下限値に対するマージンに応じて、一方を選択することができる。

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よる電動車両の概略構成図である。 動力分割機構の共線図である。 図１に示した電動車両の電気システム構成例を示す図（その１）である。 図１に示した電動車両の電気システム構成例を示す図（その２）である。 実施の形態１による外部充電時の車両移動防止制御を説明するブロック図である。 実施の形態１による外部充電時の車両移動防止制御を説明するフローチャートである。 外部充電の他の構成例を示す図である。 実施の形態２による外部充電時の車両移動防止制御を説明するブロック図である。 実施の形態２による外部充電時の車両移動防止制御を説明するフローチャートである。

符号の説明

１００ エンジン、１１０ 第１ＭＧ、１１２，１２２ 中性点、１２０ 第２ＭＧ、１３０ 動力分割機構、１４０ 減速機、１５０ バッテリ、１５５ 駆動軸、１６０ 前輪、１６５ 油圧ブレーキ、１７１，１８０ 電圧センサ、１９０，１９５ 電力線、２００ コンバータ、２１０ 第１インバータ、２２０ 第２インバータ、２３０ 電力変換器（外部充電用）、２７０ コネクタ、２８０ ＬＣフィルタ、２９０，２９５ 給電線、３００ 充電ケーブル、３１０ コネクタ、３１２ スイッチ、３２０ プラグ、３３２ ＣＣＩＤリレー、３３４ コントロールパイロット回路、３５０ モータ制御部、４００ コンセント、４０２ 外部電源、５００ ロック制御部、５１０ シフト操作装置、５２０ シフトポジションセンサ、５３０ モータ制御部、５４０ 警告発生部、６００ ＥＣＢ制御部、６０２ ブレーキペダル、６０４ ペダルセンサ、６１０ 油圧制御部、６２０ 油圧源、６３０ 補機バッテリ、ＢＫＫ ブレーキ操作量、ＢＬＣＫ ロック指示信号、ＣＡＵ 指示信号（警告発生）、ｄＬＣＫ ロック指示信号、ＦＥＣ 制御信号（バッテリ充電中）、ＳＰ 信号（シフトポジション信号）。

Claims (8)

1. 電動車両であって、
   充放電可能な蓄電装置と、
   前記電動車両の車輪の駆動軸との間で相互に回転力を伝達可能に機械的に連結された出力軸を有する第１の回転電機と、
   前記蓄電装置および前記第１の回転電機の間で双方向の電力変換を行なうように構成された電力変換器と、
   前記第１の回転電機を動作指令に従って駆動制御するように前記電力変換器を制御する第１の制御部と、
   前記電動車両の外部電源によって前記蓄電装置を充電する外部充電モードにおいて、前記電動車両のコネクタと充電ケーブルによって接続された前記外部電源からの電力を前記充電装置の充電電力に変換する充電電力変換器と、
   前記充電ケーブルの接続中において、パーキングレンジを非選択とされたことを検知するように構成された第２の制御部とを備え、
   前記第１の制御部は、前記充電ケーブルの接続中に前記パーキングレンジの非選択が検知されたときに、前記電力変換器が前記第１の回転電機に対して前記出力軸の回転を固定するような磁界を生じさせる電流を供給するように、前記電力変換器への第１の制御指示を生成する、電動車両。
2. 前記第１の制御指示は、前記回転電機の出力トルクを零とする制御指示である、請求項１記載の電動車両。
3. 前記第１の回転電機は、星型結線された第１の多相巻線を固定子巻線として有し、
   前記電力変換器は、前記第１の多相巻線と前記蓄電装置との間に電気的に接続されて、前記蓄電装置と前記第１の多相巻線との間で双方向の電力変換を行なう第１のインバータを含み、
   前記電動車両は、
   星型結線された第２の多相巻線を固定子巻線として有する第２の回転電機と、
   前記第２の多相巻線と前記蓄電装置との間に電気的に接続されて、前記蓄電装置と前記第２の多相巻線との間で双方向の電力変換を行なう第２のインバータと、
   前記第１および前記第２の多相巻線の中性点と前記コネクタとの間を電気的に接続する電力線対と、
   前記電力線対に介挿接続された第１の開閉装置とをさらに備え、
   前記第１の制御部は、前記第１および前記第２の回転電機を動作指令に従って駆動制御するように前記第１および前記第２のインバータを制御し、かつ、前記外部電源による前記蓄電装置の充電時には、前記第１および前記第２のインバータを前記充電電力変換器として動作させて、前記外部電源からの交流電力を前記蓄電装置を充電する直流電力に変換するための第２の制御指示を生成し、
   前記第２の制御部は、前記外部電源による前記蓄電装置の充電中に前記パーキングレンジの非選択を検知したときには、前記第１の開閉装置を開放し、
   前記第１の制御部は、前記外部電源による前記蓄電装置の充電中に前記パーキングレンジの非選択が検知されたときには、前記第２の制御指示の生成を停止するとともに、前記第１の開閉装置が開放された後に前記第１の制御指示を生成する、請求項１記載の電動車両。
4. 前記蓄電装置および前記電力変換器の間に介挿接続された第２の開閉装置をさらに備え、
   前記第２の制御部は、前記外部電源による前記蓄電装置の非充電時に前記パーキングレンジの非選択を検知したときには、前記第２の開閉装置を閉成し、
   前記第１の制御部は、前記第２の開閉装置が閉成された後に、前記第１の制御指示を生成する、請求項１または３記載の電動車両。
5. 前記第１の制御部は、前記充電ケーブルの接続中に前記パーキングレンジが非選択であっても、前記蓄電装置の残存容量が所定値以下であるときには、前記第１の制御指示の生成を停止する、請求項１記載の電動車両。
6. 電動車両であって、
   充放電可能な蓄電装置と、
   前記電動車両の車輪の駆動軸との間で相互に回転力を伝達可能に機械的に連結された出力軸を有する回転電機と、
   前記蓄電装置および前記回転電機の間で双方向の電力変換を行なうように構成された電力変換器と、
   前記車輪の機械的な制動力を発生させる制動機構と、
   前記電動車両の状態およびブレーキ操作の少なくとも一方に応じて、前記回転電機による回生制動力および前記制動機構による制動力の発生を制御する第１の制御部と、
   前記電動車両の外部電源によって前記蓄電装置を充電する外部充電モードにおいて、前記電動車両のコネクタと充電ケーブルによって接続された前記外部電源からの電力を前記充電装置の充電電力に変換する充電電力変換器と、
   前記充電ケーブルの接続中において、前記電動車両がパーキングレンジを非選択とされたことを検知するように構成された第２の制御部とを備え、
   前記第１の制御部は、前記充電ケーブルの接続中における前記パーキングレンジの非選択が検知されたときに、前記制動機構による制動力の発生を指示する、電動車両。
7. 前記第１の制御部は、前記充電ケーブルの接続中に前記パーキングレンジが非選択であっても、前記制動機構の電源電圧が所定値以下であるときには、前記制動機構による制動力発生の指示を停止する、請求項６記載の電動車両。
8. 前記第２の制御部によって前記充電ケーブルの接続中に前記パーキングレンジの非選択が検知されたときに、前記電動車両の乗員に対して前記パーキングレンジを選択するように促す警告を発生するように構成された警告発生部をさらに備える、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電動車両。

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