JP2009136110A - Charge controller for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は車両の充電制御装置に関し、特に、車両駆動用の蓄電装置を車両外部の電源から充電可能に構成された車両の充電制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle charge control device, and more particularly, to a vehicle charge control device configured to be able to charge a power storage device for driving a vehicle from a power supply external to the vehicle.
環境に配慮した車両として、電気自動車やハイブリッド車、燃料電池車などが近年注目されている。これらの車両は、走行駆動力を発生する電動機と、その電動機に供給される電力を蓄える蓄電装置とを搭載する。ハイブリッド車は、電動機とともに内燃機関をさらに動力源として搭載した車両であり、燃料電池車は、車両駆動用の直流電源として燃料電池を搭載した車両である。 In recent years, electric vehicles, hybrid vehicles, fuel cell vehicles, and the like have attracted attention as environmentally friendly vehicles. These vehicles are equipped with an electric motor that generates a driving force for driving and a power storage device that stores electric power supplied to the electric motor. A hybrid vehicle is a vehicle equipped with an internal combustion engine as a power source together with an electric motor, and a fuel cell vehicle is a vehicle equipped with a fuel cell as a DC power source for driving the vehicle.
このような車両に搭載された蓄電装置およびその蓄電装置に対して電力を入出力する装置には高電圧が印加されている。たとえば蓄電装置の充電作業の際には、高電圧が印加されている装置が露出する可能性がある。このため、感電等を防ぐことを可能にするための装置がこれまでに提案されている。 A high voltage is applied to the power storage device mounted on such a vehicle and a device that inputs and outputs power to the power storage device. For example, when a power storage device is charged, a device to which a high voltage is applied may be exposed. For this reason, an apparatus for making it possible to prevent an electric shock or the like has been proposed so far.
たとえば特開平7−310510号公報(特許文献1)には、車両に搭載されたバッテリに接続されたコネクタと、そのコネクタが配置された収容室と、その収容室を開閉する蓋体と、その蓋体が開いたことを検知する手段と、検知手段が蓋体の開いた状態を検知したときに、コネクタとバッテリとを結ぶ配線を開路する開放回路とを備える感電防止装置が開示される。
車両に搭載されたバッテリを充電するための充電回路に異常が生じた場合、ユーザはできるだけコネクタに触れないほうが好ましい。その理由は、ユーザが感電する可能性が考えられるためである。しかしながら特開平7−310510号公報には、充電回路の異常が生じた場合の感電防止装置の動作については具体的に示されていない。 When an abnormality occurs in the charging circuit for charging the battery mounted on the vehicle, it is preferable that the user does not touch the connector as much as possible. The reason is that the user may have an electric shock. However, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-310510 does not specifically describe the operation of the electric shock prevention device when an abnormality occurs in the charging circuit.
本発明の目的は、車両に搭載された蓄電装置を充電するための充電回路に異常が生じた場合にも、ユーザを保護することが可能な車両の制御装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a vehicle control device capable of protecting a user even when an abnormality occurs in a charging circuit for charging a power storage device mounted on the vehicle.
本発明は要約すれば、車両駆動用の蓄電装置と、車両外部の電源から供給される電力を受けるための充電口を含みかつ蓄電装置を電力により充電する充電回路と、を搭載した車両の充電制御装置である。充電制御装置は、充電口を覆い、かつ開閉可能な蓋体と、蓋体を閉状態に固定するためのロック装置と、制御部とを備える。制御部は、蓋体が閉状態である場合に充電回路の異常の有無を判定して、充電回路が異常であると判定した場合に蓋体が閉状態に固定されるようロック装置を制御する。 In summary, the present invention charges a vehicle equipped with a power storage device for driving a vehicle, and a charging circuit that includes a charging port for receiving power supplied from a power supply external to the vehicle and charges the power storage device with power. It is a control device. The charging control device includes a lid that covers the charging port and that can be opened and closed, a lock device for fixing the lid in a closed state, and a controller. The control unit determines whether or not the charging circuit is abnormal when the lid is in a closed state, and controls the lock device so that the lid is fixed in the closed state when it is determined that the charging circuit is abnormal. .
好ましくは、充電回路は、充電口から蓄電装置に電力を伝達するための給電経路を含む。制御部は、給電経路の異常を検知した場合に充電回路が異常であると判定する。 Preferably, the charging circuit includes a power feeding path for transmitting power from the charging port to the power storage device. The control unit determines that the charging circuit is abnormal when detecting an abnormality in the power feeding path.
より好ましくは、充電回路は、給電経路を遮断するためのリレーをさらに含む。制御部は、リレーの異常を検知した場合に充電回路が異常であると判定する。 More preferably, the charging circuit further includes a relay for cutting off the power feeding path. The control unit determines that the charging circuit is abnormal when detecting an abnormality of the relay.
さらに好ましくは、リレーの異常は、リレーの溶着を含む。
より好ましくは、給電経路は、充電口と蓄電装置とを電気的に接続する電力線を含む。制御部は、電力線の断線を検知した場合に充電回路が異常であると判定する。
More preferably, the relay abnormality includes relay welding.
More preferably, the power supply path includes a power line that electrically connects the charging port and the power storage device. The control unit determines that the charging circuit is abnormal when the disconnection of the power line is detected.
好ましくは、充電制御装置は、制御部の指示に応じて、充電回路の異常をユーザに通知する通知部をさらに備える。制御部は、充電回路が異常であると判定した場合に、通知部に指示を出力する。 Preferably, the charging control device further includes a notification unit that notifies the user of an abnormality in the charging circuit in accordance with an instruction from the control unit. The control unit outputs an instruction to the notification unit when it is determined that the charging circuit is abnormal.
より好ましくは、通知部は、制御部の指示に応じて、点灯および消灯を行なう点灯回路を含む。 More preferably, the notification unit includes a lighting circuit that turns on and off according to an instruction from the control unit.
さらに好ましくは、制御部は、充電回路の異常の種類に応じて点灯回路の点灯パターンを異ならせるための指示を出力する。 More preferably, the control unit outputs an instruction for changing the lighting pattern of the lighting circuit according to the type of abnormality of the charging circuit.
本発明によれば、車両に搭載された蓄電装置を充電するための充電回路に異常が生じた場合にも、ユーザを保護することが可能になる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even when abnormality arises in the charging circuit for charging the electrical storage apparatus mounted in the vehicle, it becomes possible to protect a user.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
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、蓄電装置からの電力によって回転駆動する電動機とを搭載し、それぞれ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。
[実施の形態1]
図1は、本発明の実施の形態1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、外部電源から供給される電力を受けるための充電口200が形成されている。なお、図1には、充電口200が車両本体300の後方側面に形成された例を示す。ただし、充電口200を形成する位置は特に限定されず、たとえば、前方側面や後面もしくは前面であってもよい。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a side view of
充電口200は、充電装置が接続されるコネクタ(図示せず)を含む。なお、コネクタは、車両100の側面に形成された空間に収納される。さらに、コネクタを覆うための蓋204が回動可能に設けられている。蓋204が回動することにより、充電口200は閉塞され、もしくは開放される。
図2は、充電口200の外観図である。なお、図2は蓋204の開放状態を示した図である。図2を参照して、充電口200は車両本体300の外表面に形成された凹部である収容部208を含む。収容部208にはコネクタ25が収容される。後述するように、コネクタ25は充電装置のコネクタと接続される。なおコネクタ25が充電装置側のコネクタに接続された場合、コネクタ25に設けられたスイッチ51がオンし、充電装置側のコネクタがコネクタ25からはずされるとスイッチ51がオフする。
FIG. 2 is an external view of the
蓋204は、支持部206によって回転可能に支持され、その回動動作によって、収容部208の開口部を閉塞し、もしくは開放する。
The
蓋204にはロック装置52が設けられる。ロック装置52は、蓋204を閉状態に固定する(ロックする)ためのものである。
The
図3は、図1に示した車両100の主要部分の構成図である。図3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。
FIG. 3 is a configuration diagram of a main part of the
車両100は、制御部2と、蓄電装置(BAT)4と、内燃機関ENGと、第1モータジェネレータMG1と、第2モータジェネレータMG2と、動力分割機構22と、駆動輪24とを備える。
蓄電装置4は、車両100の駆動力を発生させるための電力を蓄える。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り、一例としてリチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池、もしくは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子で構成される。
なお蓄電装置の個数は1つに限定されるものではない。蓄電装置の個数は走行性能などに応じて適切に設定することができる。したがって、より多くの電力を蓄えるために複数の蓄電装置が車両100に搭載されていてもよい。
Note that the number of power storage devices is not limited to one. The number of power storage devices can be appropriately set according to traveling performance and the like. Therefore, a plurality of power storage devices may be mounted on
内燃機関ENGは、燃料(たとえばガソリン)の燃焼によって動力を発生させる。第1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ることにより発電する。第2モータジェネレータMG2は、少なくとも蓄電装置4からの電力により電動機として作動する。なお、図示しないが、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。
The internal combustion engine ENG generates power by burning fuel (for example, gasoline). First motor generator MG1 generates electricity by receiving a part of the power from internal combustion engine ENG. Second motor generator MG2 operates as an electric motor by at least electric power from
内燃機関ENG、モータジェネレータMG1およびMG2は、動力分割機構22を介して、互いに機械的に連結されている。本実施の形態では、動力分割機構22は遊星歯車機構を備える。
Internal combustion engine ENG and motor generators MG1 and MG2 are mechanically coupled to each other via
車両100の走行時(すなわち、非外部充電時)において、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、一方の駆動力を第1モータジェネレータMG1へ配分するとともに、他方を第2モータジェネレータMG2へ配分する。動力分割機構22から第1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一方、第2モータジェネレータMG2へ配分された駆動力は、第2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を駆動する。なお、車両100は、内燃機関ENGを停止状態に維持したまま、第2モータジェネレータMG2で発生する駆動力のみを用いて走行してもよい。
During traveling of vehicle 100 (that is, during non-external charging),
車両100は、さらに、昇降圧コンバータ(CONV)6と、コンデンサCと、主正母線MPLと、主負母線MNLと、第1インバータ(INV1)8−1と、第2インバータ(INV2)8−2とを備える。
The
昇降圧コンバータ(CONV)6は、蓄電装置4の入出力電圧と、主正母線MPLと主負母線MNLとの間の線間電圧とを相互に変換する。昇降圧コンバータ6における昇降圧動作は、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。
Buck-boost converter (CONV) 6 mutually converts the input / output voltage of
コンデンサCは、主正母線MPLと主負母線MNLとの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の各々は、直流電力と交流電力とを相互に変換する。
Capacitor C smoothes the voltage between main positive bus MPL and main negative bus MNL.
Inverters 8-1, 8-2 are provided corresponding to motor generators MG1, MG2, respectively. Each of inverters 8-1 and 8-2 mutually converts DC power and AC power.
車両100の走行時(すなわち、非外部充電時)において、第1インバータ8−1は、主として、制御部2からのスイッチング指令PWM1に応じて第1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し、変換後の直流電力を主正母線MPLおよび主負母線MNLへ供給する。一方、第2インバータ8−2は、主として、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、変換後の交流電力を第2モータジェネレータMG2へ供給する。
During travel of vehicle 100 (that is, during non-external charging), first inverter 8-1 mainly converts AC power generated by first motor generator MG1 into DC power in response to switching command PWM1 from
車両100は、さらに、接続部21を備える。接続部21は、制御部2からの制御信号MCNTに応じて、蓄電装置4と昇降圧コンバータ6との電気的接続、および、その接続の遮断を行なう。たとえば制御信号MCNTがH(論理ハイ)レベルの場合に、接続部21は蓄電装置4と昇降圧コンバータ6とを接続し、制御信号MCNTがL(論理ロー)レベルの場合に、接続部21は蓄電装置4と昇降圧コンバータ6との接続を切り離す。接続部21は、制御信号MCNTに応じてオン/オフするシステムメインリレー21−1,21−2を含む。
The
車両100は、さらに、電流センサ10,14と、電圧センサ12,16とを含む。電流センサ10は、正線PLに流れる電流、すなわち、蓄電装置4に入出力される電流Ibatを検知する。電圧センサ12は、正線PLと負線NLとの間の電圧Vbatを検知する。電流センサ14は、主正母線MPLに流れる電流、すなわち昇降圧コンバータ6に入出力される電流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。
車両100は、さらに、電力線PL1,NL1,PL2,NL2と、コネクタ25と、接続部20とを備える。接続部20は、リレー20−1,20−2を含む。
電力線PL1は、コネクタ25とリレー20−1の一方の端子とを接続する。電力線PL2は正線PLとリレー20−1の他方の端子とを接続する。電力線NL1は、コネクタ25とリレー20−2の一方の端子とを接続する。電力線NL2は負線NLとリレー20−2の他方の端子とを接続する。
Power line PL1 connects
リレー20−1,20−2は、制御部2からの制御信号SCNTに応じてオンおよびオフする。たとえば制御信号SCNTがHレベルの場合には、リレー20−1,20−2がオンする。これにより、電力線PL1,NL1が電力線PL2,NL2にそれぞれ接続される。よって蓄電装置4とコネクタ25との間に、電力線PL1,NL1、接続部20、電力線PL2,NL2、正線PLおよび負線NLから構成される給電経路が形成される。一方、制御信号SCNTがLレベルの場合には、リレー20−1,20−2がオフする。これにより電力線PL1,NL1はそれぞれ電力線PL2,NL2から切り離される。よって、蓄電装置4とコネクタ25との間の給電経路が遮断される。
Relays 20-1 and 20-2 are turned on and off in response to control signal SCNT from
制御部2は、代表的に、CPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)などの記憶部と、入出力インターフェイス部とを主体とするECU(Electronic Control Unit)を含む。
The
制御部2は、上述した各種センサからの情報に基づいて、昇降圧コンバータ6を制御するためのスイッチング指令PWC、インバータ8−1を制御するためのスイッチング指令PWC1、およびインバータ8−2を制御するためのスイッチング指令PWC2を生成する。そして制御部2は、スイッチング指令PWC,PWM1,PWM2を昇降圧コンバータ6、インバータ8−1およびインバータ8−2にそれぞれ出力する。
The
制御部2は、さらに制御信号MCNT,SCNTを生成し、接続部21,20に制御信号MCNT,SCNTをそれぞれ送る。
The
次に車両100に搭載された蓄電装置4が外部電源240により充電される場合について説明する。なお、本実施の形態では外部電源240は各家庭に供給される商用電源である。
Next, a case where
本実施の形態では、蓄電装置4を充電するために充電装置250が用いられる。充電装置250は、車両100(コネクタ25)と外部電源240とに接続される。
In the present embodiment, charging
充電装置250は、電力線PSLp,PSLnと、プラグ260と、充電コネクタ261と、電力変換装置262とを含む。
電力線PSLp,PSLnはプラグ260と充電コネクタ261との間に接続される。電力変換装置262は、電力線PSLp,PSLnの途中に設けられ、外部電源240からの交流電力を直流電力に変換する。なお電力変換装置262は、直流電力の電圧値が蓄電装置4の充電に適した電圧値となるように交流電力から直流電力への変換を行なう。
Power lines PSLp and PSLn are connected between
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。一方、充電コネクタ261は車両側のコネクタ25に接続される。充電コネクタ261がコネクタ25に接続されると、スイッチ51がオンしたことを示す信号PISWがスイッチ51から制御部2に送信される。制御部2は、信号PISWに応じてHレベルの制御信号SCNTを接続部20に送信する。接続部20は、Hレベルの制御信号SCNTに応じて正線PLおよび負線NLを電力線PL1,NL1にそれぞれ接続する。これにより外部電源240と蓄電装置4との間の給電経路が形成され、蓄電装置4が充電される。
なお、制御部2は、Hレベルの制御信号SCNTを接続部20に送信するとともにLレベルの制御信号MCNTを接続部21に送信する。これにより、昇降圧コンバータ6には蓄電装置4からの直流電圧、およびコネクタ25からの直流電圧が入力されない。
The
外部電源は、その電圧値や直流および交流の種別を問わず、いずれの電源であってもよい。たとえば外部電源は各家庭の屋根等に配置された太陽光発電パネルであってもよい。なお、この場合には、充電装置250は、電力変換装置262に代えて、太陽光発電パネルからの直流電圧を蓄電装置4の充電に適した電圧に変換するための電圧変換装置(DC/DCコンバータ)を備えていてもよい。
The external power supply may be any power supply regardless of the voltage value or the type of direct current or alternating current. For example, the external power source may be a solar power generation panel arranged on the roof of each household. In this case, charging
本実施の形態では、制御部2は、車両に搭載された充電回路の異常を判定した場合に、蓋204(図2参照)が閉状態に固定されるようにロック装置52(図2参照)を制御する。以下、制御部2が実行する異常検知とロック装置52の制御とについて図を参照しながら説明する。なお、本実施の形態において「充電回路」とは、蓄電装置4に電力を供給するための給電経路を含むものであり、具体的には、正線PL、負線NL、電力線PL1,NL1,PL2,NL2,接続部20、およびコネクタ25を含む。
In the present embodiment, the
図4は、車両に搭載される充電回路の異常を検知するための一構成例を示す図である。図4を参照して、電圧センサ12は、正線PLと負線NLとの間の電圧Vbatを検知して、その検知結果を制御部2に出力する。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example for detecting an abnormality in a charging circuit mounted on a vehicle. Referring to FIG. 4,
電力線PL1と電力線NL1との間には電圧センサ15が設けられる。電圧センサ15は、電力線PL1と電力線NL1との間の電圧V1を検知して、その検知結果を制御部2に出力する。
電力線PL2と電力線NL2との間には電圧センサ17が設けられる。電圧センサ17は、電力線PL2と電力線NL2との間の電圧V2を検知して、その検知結果を制御部2に出力する。
制御部2は、電圧センサ12から正線PLと負線NLとの間の電圧Vbatを受け、電圧センサ15から電圧V1を受け、電圧センサ17から電圧V2を受ける。
制御部2は、接続部20に制御信号SCNTを送信することにより接続部20を接続状態(リレー20−1,20−2がともにオン状態)、および非接続状態(リレー20−1,20−2の少なくとも1つがオフ状態)のいずれかに設定する。
The
制御部2は、スイッチ51から信号PISWを受けることにより、蓋204が閉じていることを検知する。そして制御部2は、蓋204が閉じている場合には、電圧Vbat,V1,V2に基づいて、充電回路の異常の有無を判定する。
The
なお、制御部2が充電回路の異常の有無を判定するときには、接続部21(システムメインリレー21−1,21−2)は非接続状態にある。したがって、昇降圧コンバータ6には蓄電装置4の電圧Vbatは印加されない。また、制御部2によって昇降圧コンバータ6は停止している。
In addition, when the
制御部2は充電回路が異常であると判定すると、蓋204に設けられたロック装置52にロック信号LKを送信する。ロック装置52はロック信号LKに応じて蓋204を閉状態に固定する。蓋204が閉状態である場合、ユーザが車両側のコネクタ25に触れることができなくなる。また、蓋204が閉状態である場合には充電装置250の充電コネクタ261が、車両側のコネクタ25と接続できなくなる。
When the
充電回路の異常としては、たとえばリレー20−1,20−2の各々の接点が溶着することが考えられる。この場合、コネクタ25の端子には蓄電装置4の端子間電圧(すなわちVbat)が印加される。しかしながら本実施の形態では、蓋204が閉状態に固定されているので、ユーザがコネクタ25の端子に触ることを防ぐことができる。これによりリレー20−1,20−2の各々の接点が溶着していても、ユーザの感電を防ぐことが可能になる。
As an abnormality of the charging circuit, for example, it is conceivable that the contacts of relays 20-1 and 20-2 are welded. In this case, the terminal voltage of the power storage device 4 (that is, Vbat) is applied to the terminal of the
リレーの溶着に限らず、充電回路の異常としては、各種のものが考えられる。一例を示すと、たとえば、電力線の断線、リレーがオンしない故障、リレーが一旦オンしたもののオフできない故障、などである。これらの異常により、ユーザがコネクタ25に接触した場合、あるいは、コネクタ25に充電コネクタ261が接続された場合には、ユーザの感電、あるいは、電力変換装置262の故障などの影響が生じることが考えられる。しかしながら、上述したように、本実施の形態では、充電回路の異常が発生した場合には、制御部2がロック装置52を制御することによって、蓋204が閉状態に固定される。したがって、上述したような影響が生じるのを防ぐことができる。
Not only the welding of the relay but also various kinds of abnormalities in the charging circuit are conceivable. As an example, there are, for example, a disconnection of a power line, a failure in which a relay is not turned on, a failure in which a relay is once turned on but cannot be turned off. Due to these abnormalities, when the user touches the
図5は、制御部2により実行される充電回路の異常時の処理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に示す処理は、たとえば一定の時間ごとまた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。
FIG. 5 is a flowchart for explaining a process performed by the
図5および図4を参照して、処理が開始されると、まずステップS1において制御部2は、蓋204が閉じているか否かを判定する。制御部2はスイッチ51から信号PISWを受けていない場合、蓋が開いていると判定する。この場合(ステップS1においてNO)、処理はメインルーチンに戻る。
With reference to FIGS. 5 and 4, when the process is started, first in step S <b> 1,
一方、制御部2はスイッチ51から信号PISWを受けた場合、蓋が閉じていると判定する。この場合(ステップS1においてYES)、処理はステップS2に進む。
On the other hand, when the
ステップS2において、制御部2は充電回路の異常を判定する異常判定処理を実行する。なお異常判定処理については後述する。
In step S2, the
ステップS3において制御部2は、異常判定処理の結果に基づいて充電回路の異常の有無を判定する。充電回路に異常がある場合(ステップS3においてYES)、制御部2はロック装置52にロック信号LKを送信し、ロック装置52を作動させる。これにより、制御部2は蓋204を閉状態に固定する(ステップS4)。ステップS4の処理が終了すると、全体の処理はメインルーチンに戻る。充電回路に異常がない場合(ステップS3においてNO)、全体の処理はメインルーチンに戻る。
In step S3, the
図6は、図5のステップS2において実行される異常判定処理の一例を示すフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart showing an example of the abnormality determination process executed in step S2 of FIG.
図6および図4を参照して、処理が開始されると、ステップS11において制御部2は、電圧センサ12が検知した電圧Vbatがしきい電圧Vth1以上であるか否かを判定する。しきい電圧Vth1は、たとえば正線PLおよび負線NLの少なくとも一方が蓄電装置4に接続されていないときの電圧Vbatの値として予め求められた値(たとえば約0V)である。
6 and 4, when the process is started, in step S11,
電圧Vbatがしきい電圧Vth1未満である場合(ステップS11においてNO)、制御部2は、正線PLまたは負線NLが断線していると判定する(ステップS12)。
When voltage Vbat is less than threshold voltage Vth1 (NO in step S11),
電圧Vbatがしきい電圧Vth1以上である場合(ステップS11においてYES)、正線PLおよび負線NLのいずれも断線していないと考えられる。この場合、制御部2は、電圧センサ17が検知した電圧V2がしきい電圧Vth1以上であるか否かを判定する(ステップS13)。
When voltage Vbat is equal to or higher than threshold voltage Vth1 (YES in step S11), it is considered that neither positive line PL nor negative line NL is disconnected. In this case, the
電力線PL2,NL2がともに断線していなければ、電力線PL2,NL2は正線PLおよび負線NLにそれぞれ接続されているので、電力線PL2,NL2の間の電圧はVbat(ある高電圧)に等しくなると考えられる。一方、電力線PL2,NL2のいずれかが断線した場合には、正線PLおよび負線NLのいずれかが断線した状態と同じ状態になると考えられる。したがって、ステップS13において、電力線PL2,NL2のいずれかの断線を判定するために、電圧V2がしきい電圧Vth1以上であるか否かが判定される。 If power lines PL2 and NL2 are not disconnected, power lines PL2 and NL2 are connected to positive line PL and negative line NL, respectively, so that the voltage between power lines PL2 and NL2 becomes equal to Vbat (a certain high voltage). Conceivable. On the other hand, when one of power lines PL2 and NL2 is disconnected, it is considered that either of positive line PL and negative line NL is the same as the disconnected state. Therefore, in step S13, it is determined whether or not voltage V2 is equal to or higher than threshold voltage Vth1 in order to determine disconnection of one of power lines PL2 and NL2.
電圧V2がしきい電圧Vth1未満である場合(ステップS13においてNO)、制御部2は、電力線PL2または電力線NL2が断線していると判定する(ステップS14)。
When voltage V2 is less than threshold voltage Vth1 (NO in step S13),
一方、電圧V2がしきい電圧Vth1以上である場合(ステップS13においてYES)、制御部2は、電圧V1がしきい電圧Vth2以下か否かを判定する(ステップS15)。
On the other hand, when voltage V2 is equal to or higher than threshold voltage Vth1 (YES in step S13),
しきい電圧Vth2は、たとえば蓄電装置4の最低出力電圧として予め定められた値に設定される(なおVth2>Vth1である)。したがって、電力線PL1,NL1が接続部20を介して電力線PL2,NL2にそれぞれ接続され、かつ、電力線PL2,NL2、正線PLおよび負線NLがいずれも断線していないときには、電圧V1は、しきい電圧Vth2より大きくなる。
Threshold voltage Vth2 is set to a predetermined value, for example, as the minimum output voltage of power storage device 4 (Vth2> Vth1). Therefore, when power lines PL1 and NL1 are connected to power lines PL2 and NL2, respectively, via
ただし、ステップS15の段階では、制御部2は接続部20に対してリレー20−1,20−2をオンさせるための制御信号SCNTを出力していない。したがって、リレー20−1,20−2が正常であれば接続部20は非接続状態であり、電圧V1は、しきい電圧Vth2以下となる。
However, at the stage of step S15, the
電圧V1がしきい電圧Vth2より大きい場合(ステップS15においてNO)、接続部20が接続状態になっている。したがって制御部2は、リレー20−1,20−2が溶着していると判定する(ステップS16)。
When voltage V1 is larger than threshold voltage Vth2 (NO in step S15),
一方、電圧V1がしきい電圧Vth2以下の場合(ステップS15においてYES)、制御部2は、リレー20−1,20−2をオンさせるための制御信号SCNTを出力する(ステップS17)。そして、制御部2は、電圧V1がしきい電圧Vth2より大きいか否かを判定する(ステップS18)。
On the other hand, when voltage V1 is equal to or lower than threshold voltage Vth2 (YES in step S15),
電圧V1がしきい電圧Vth2以下の場合(ステップS18においてNO)、制御部2は、リレー20−1,20−2のオン故障が生じたか、または、電力線PL1,NL1の少なくとも一方が断線したと判定する(ステップS19)。ここで、「オン故障」とは、リレーがオンできないという故障を示す。
When voltage V1 is equal to or lower than threshold voltage Vth2 (NO in step S18),
電圧V1がしきい電圧Vth2より大きい場合(ステップS18においてYES)、制御部2は、リレー20−1(図6において「リレー(+側)」と示す)をオンし、かつリレー20−2(図6において「リレー(−側)」と示す)をオフするための制御信号SCNTを出力する(ステップS20)。
When voltage V1 is greater than threshold voltage Vth2 (YES in step S18),
制御部2は、電圧V1が低下したか否かを判定する(ステップS21)。たとえば制御部2は、電圧V1がしきい電圧Vth1である場合には、電圧V1が低下したと判定する。このことはリレー20−2が正常に動作した(オン状態からオフ状態に切り替わった)ことを示す。電圧V1が低下した場合(ステップS21においてYES)、処理はステップS23に進む。
The
一方、電圧V1が低下しない場合(ステップS21においてNO)、制御部2はリレー20−2のオフ故障が生じたと判定する(ステップS22)。「オフ故障」とは、接点が溶着していないものの異物等によりリレーがオフできない故障を示す。
On the other hand, when voltage V1 does not decrease (NO in step S21),
ステップS23において、制御部2は、リレー20−1(リレー(+側))をオフし、かつリレー20−2(リレー(−側))をオンするための制御信号SCNTを出力する。
In step S23, the
ステップS24において、制御部2は、電圧V1が低下したか否かを判定する。ステップS24の判定処理はステップS21の判定処理と同様である。制御部2は電圧V1がしきい電圧Vth1である場合には、電圧V1が低下したと判定する。このことはリレー20−1が正常に動作した(オン状態からオフ状態に切り替わった)ことを示す。電圧V1が低下した場合(ステップS24においてYES)、処理はステップS26に進む。
In step S24, the
一方、電圧V1が低下しない場合(ステップS24においてNO)、制御部2はリレー20−1のオフ故障が生じたと判定する(ステップS25)。
On the other hand, when voltage V1 does not decrease (NO in step S24),
ステップS26において、制御部2は、充電回路が正常であると判定する。ステップS26の処理が終了すると、全体の処理が終了する。
In step S26, the
一方、ステップS12,S14,S16,S19,S22,S25のいずれかのステップの処理が終わると、ステップS27の処理が行なわれる。ステップS27において、制御部2は、充電回路が異常であると判定する。ステップS27の処理が終了すると、全体の処理が終了する。
On the other hand, when the process of any of steps S12, S14, S16, S19, S22, and S25 is completed, the process of step S27 is performed. In step S27, the
なお、制御部2は、ステップS26またはステップS27での判定結果に基づいて、図5のフローチャートに示されたステップS3の処理を実行する。
Note that the
本実施の形態では、充電制御装置は、充電口200を覆い、かつ開閉可能な蓋204と、蓋204を閉状態に固定するためのロック装置52と、充電回路の異常の有無を判定して、充電回路が異常であると判定した場合に蓋204が閉状態に保たれるようロック装置52を制御する制御部2とを備える。実施の形態1によれば、充電回路に異常が生じた場合、蓋が閉状態に固定される。したがって、ユーザをたとえば感電等から保護することが可能になる。
In the present embodiment, the charging control device determines whether or not there is an abnormality in the charging circuit, a
[実施の形態2]
図7は、本発明の実施の形態2に従う車両100Aの側面図である。図7および図1を参照して、車両100Aは、点灯ランプ202をさらに備える点で車両100と異なる。なお、車両100Aの他の部分の構成は車両100の対応する部分の構成と同様であるので以後の説明は繰返さない。
[Embodiment 2]
FIG. 7 is a side view of
点灯ランプ202は、車両100Aに搭載された充電回路の異常が検知された場合に点滅する。これによりユーザは充電回路に異常が生じたことを検知することできる。したがって、ユーザが高電圧部分に触れないようユーザに注意を促すことができる。さらに、本実施の形態では、実施の形態2と同様に、充電回路の異常時には蓋204が閉状態に固定される。よって本実施の形態では、実施の形態1と同様に、充電回路の異常時にユーザが感電する可能性を低くすることができる。
The
点灯ランプ202の種類は特に限定されるものではない。たとえば点灯ランプとしてLED(発光ダイオード)を挙げることができる。一般的にLEDの消費電力は小さいので、点灯ランプ202にLEDを用いることにより蓄電装置4に蓄積された電力の消費を抑えることができる。
The kind of the
なお、充電回路の異常時にその異常をユーザに通知するための通知部としては、点灯ランプを含む点灯装置に限定されるものではない。たとえば、通知部は音声出力装置であってもよい。ただし、ユーザに異常発生を容易に気づかせるためには、点灯装置を用いることが好ましい。 In addition, as a notification part for notifying a user of the abnormality at the time of abnormality of a charging circuit, it is not limited to the lighting device containing a lighting lamp. For example, the notification unit may be an audio output device. However, it is preferable to use a lighting device so that the user can easily notice the occurrence of an abnormality.
図8は、図7に示した車両100Aの主要部分の構成図である。図8および図3を参照して、車両100Aは、DC/DCコンバータ35と、補機バッテリSBと、点灯ランプ202と、点灯回路36をさらに備える点において車両100と異なる。なお、車両100Aの他の部分の構成は車両100の対応する部分の構成と同様であるので以後の説明は繰返さない。
FIG. 8 is a configuration diagram of a main part of the
DC/DCコンバータ35は、蓄電装置4から出力される直流電圧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4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35で生成された補機電力は、車両100A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、補機電力を蓄える充放電可能な電力貯蔵要素である。この補機バッテリSBにより、車両100A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。点灯回路36は、補機バッテリSBに蓄積された電力によって動作するとともに点灯ランプ202を点灯させる。
The DC /
制御部2は、点灯回路36を制御するための信号LHTを生成して、点灯回路36に送信する。点灯回路36は、たとえばHレベルの信号LHTに応じて点灯ランプ202を点灯させ、Lレベルの信号LHTに応じて点灯ランプ202を消灯する。
The
図9は、実施の形態2における充電回路の異常時の処理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に示す処理は、たとえば一定の時間ごとまた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。 FIG. 9 is a flowchart for illustrating processing when the charging circuit is abnormal in the second embodiment. The processing shown in this flowchart is called from the main routine and executed at regular time intervals or when a predetermined condition is satisfied, for example.
図9および図5を参照して、図9のフローチャートの処理はステップS4の後にステップS5の処理が追加される点で図5のフローチャートと異なる。ステップS5において、制御部2は、点灯ランプ202を点滅させるための信号LHTを生成し、点灯回路36にその信号LHTを送る。これにより点灯回路36は、点灯ランプ202を点滅させる。なお、図9のフローチャートの他のステップの処理は図5のフローチャートの対応するステップの処理と同様である。また、制御部2が実行する異常判定処理は、たとえば図6のフローチャートに示す処理と同様である。
Referring to FIGS. 9 and 5, the process of the flowchart of FIG. 9 differs from the flowchart of FIG. 5 in that the process of step S5 is added after step S4. In step S <b> 5, the
なお、点灯ランプ202を点滅させるためのタイミングは特に限定されない。たとえば制御部2は、充電回路の異常を検出すると同時に、点灯ランプ202を点滅させるための信号LHTを点灯回路36に送信してもよい。また、制御部2は、ユーザが蓋204に触れたことを検知したときに点灯ランプ202を点滅させるための信号LHTを点灯回路36に送信してもよい。ユーザが蓋204に触れるまで点灯ランプ202を消灯させることにより、蓄電装置4に蓄積された電力の消費を抑えることができる。また、ユーザが蓋204に触れるときにはユーザは車両のすぐそばにいる。したがって、ユーザが点灯ランプ202の点滅(すなわち、充電回路の異常発生)に気づく可能性を高めることができる。
Note that the timing for blinking the
ここで、制御部2は、異常の種類に応じて点灯ランプ202の点灯パターンが変化するように信号LHTを生成する。これにより、ユーザが充電回路の異常の内容を知ることができる。
Here, the
図10は、制御部2から点灯回路36に送信される信号LHTの一例を示す図である。図10を参照して、信号LHTがHレベルの状態ではランプが点灯し、信号LHTがLレベルの状態ではランプが消灯する。たとえば図10に示すように、制御部2はリレー溶着時と電力線の断線時とで、信号LHTの周期を異ならせる。したがってランプの点滅間隔もリレー溶着時と電力線の断線時とで変化する。なお、図10に示した例は、充電回路の異常の内容に応じて信号LHTの周期を変えた例であるが、たとえば制御部2は、充電回路の異常の内容に応じて信号LHTのデューティ比(周期に対するHレベルの期間の比)を変化させてもよい。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the signal LHT transmitted from the
以上のように実施の形態2によれば、車両は充電回路の異常をユーザに通知する通知部をさらに備えるので、ユーザが高電圧部分に触れないようユーザに注意を促すことができる。よってユーザが感電する可能性を低くすることができる。 As described above, according to the second embodiment, since the vehicle further includes the notification unit that notifies the user of the abnormality of the charging circuit, the user can be alerted not to touch the high voltage portion. Therefore, the possibility that the user will receive an electric shock can be reduced.
(本実施の形態の変形例)
車両に搭載された蓄電装置を充電するための構成は図3および図8に示した構成に限定されるものではない。
(Modification of this embodiment)
The configuration for charging the power storage device mounted on the vehicle is not limited to the configuration shown in FIGS. 3 and 8.
図11は、本実施の形態の車両に搭載された蓄電装置を充電するための別の構成例を示す図である。図11を参照して、車両100Bは、電力線PL1,NL1,PL2,NL2に代えてモータジェネレータMG1の中性点N1、モータジェネレータMG2の中性点N2にそれぞれ接続される受電線ACLp,ACLnを含む。受電線ACLp,ACLnは接続部20を介してコネクタ25に接続される。接続部20とコネクタ25との間には、コネクタ25の端子間の電圧を検知するための電圧センサ15が設けられる。
FIG. 11 is a diagram illustrating another configuration example for charging the power storage device mounted on the vehicle of the present embodiment. Referring to FIG. 11, vehicle 100B replaces power lines PL1, NL1, PL2 and NL2 with receiving wires ACLp and ACLn connected to neutral point N1 of motor generator MG1 and neutral point N2 of motor generator MG2, respectively. Including. The receiving wires ACLp and ACLn are connected to the
車両100Bは、モータジェネレータMG1の中性点N1とモータジェネレータMG2のN2とを介して商用電源(その電圧値が100Vもしくは200V)からの単相交流をその内部に受入れて、蓄電装置4を充電する。
Vehicle 100B accepts a single-phase alternating current from a commercial power supply (its voltage value is 100 V or 200 V) via neutral point N1 of motor generator MG1 and N2 of motor generator MG2 to charge
充電コネクタ261が車両100Bのコネクタ25に結合されると、信号PISWが制御部2に送られる。制御部2は信号PISWに応じて制御信号SCNTを接続部20に送信し、接続部20を接続状態に設定する。さらに、充電装置250のプラグ260がコネクタ241に接続されると、外部電源240からの交流電力を伝達する電力線PSLpおよびPSLnは、モータジェネレータMG1およびMG2の中性点N1およびN2と電気的に接続される。
When charging
モータジェネレータMG1およびMG2は、それぞれ三相分のコイルがY結線(星型結線)されたステータを備え、このY結線において各コイルが互いに接続される点がモータジェネレータMG1,MG2の中性点N1,N2に相当する。 Motor generators MG1 and MG2 each include a stator in which three-phase coils are Y-connected (star-shaped), and a point at which the coils are connected to each other in Y-connection is a neutral point N1 of motor generators MG1 and MG2. , N2.
モータジェネレータMG1,MG2の中性点N1,N2に外部電源が供給されることにより、第1インバータ8−1の交流側の各相には電力線PSLpの電位が印加されるとともに、第2インバータ8−2の交流側の各相には電力線PSLnの電位が印加される。制御部2は、インバータ8−1および8−2を適切にスイッチング動作させて、インバータ8−1,8−2から主正母線MPLおよび主負母線MNLへ所定の電圧値をもつ直流電力を供給する。この直流電力によって、蓄電装置4を充電することが可能になる。
By supplying external power to neutral points N1 and N2 of motor generators MG1 and MG2, the potential of power line PSLp is applied to each phase on the AC side of first inverter 8-1, and
この変形例においては、充電口200の構成は、図1、図2に示した構成と同様である。制御部2は、蓋204(図2参照)が閉じた状態で、電圧センサ15から電圧V1を取得する。この状態で電圧V1があるしきい電圧を超えた場合に制御部2は、充電回路が異常であると判定する。そして制御部2は、ロック装置52(図2参照)にロック信号を送信することによりロック装置52を作動させる。これにより蓋204が閉状態に保たれる。よって、ユーザがコネクタ25に触れることを防ぐことができる。
In this modification, the configuration of the charging
なお、本発明は、走行駆動力を発生する電動機と、その電動機に供給される電力を蓄える蓄電装置とを搭載し、かつ、その蓄電装置が外部電源によって充電可能に構成された車両に対して適用可能である。本実施の形態においては、このような車両の一例として、内燃機関とモータジェネレータとを搭載したハイブリッド自動車を示した。ただし、ハイブリッド自動車に限定されず、たとえば電気自動車にも本発明は適用可能である。 The present invention is directed to a vehicle in which an electric motor that generates a driving force for driving and a power storage device that stores electric power supplied to the motor are mounted, and the power storage device can be charged by an external power source. Applicable. In the present embodiment, a hybrid vehicle equipped with an internal combustion engine and a motor generator is shown as an example of such a vehicle. However, the present invention is not limited to a hybrid vehicle, and can be applied to, for example, an electric vehicle.
また、本実施の形態において示したハイブリッド自動車は、動力分割機構によりエンジンの動力を分割して駆動輪24とモータジェネレータMG1とに伝達可能なシリーズ/パラレル型のハイブリッド車である。ただし本発明はその他の形式のハイブリッド車にも適用可能である。たとえば、モータジェネレータMG1を駆動するためにのみ内燃機関ENG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や、内燃機関ENGが生成した運動エネルギーのうち回生エネルギーのみが電気エネルギーとして回収されるハイブリッド車、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などにも本発明は適用可能である。
The hybrid vehicle shown in the present embodiment is a series / parallel type hybrid vehicle that can split engine power by a power split mechanism and transmit it to drive
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、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。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
2 制御部、4 蓄電装置、6 昇降圧コンバータ、8−1,8−2 インバータ、10,14 電流センサ、12,15〜17 電圧センサ、20,21 接続部、20−1,20−2 リレー、21−1,21−2 システムメインリレー、22 動力分割機構、24 駆動輪、25 コネクタ、35 DC/DCコンバータ、36 点灯回路、51 スイッチ、52 ロック装置、100,100A,100B 車両、200 充電口、202 点灯ランプ、204 蓋、206 支持部、208 収容部、240 外部電源、241 コネクタ、250 充電装置、260 プラグ、261 充電コネクタ、262 電力変換装置、300 車両本体、ACLp,ACLn 受電線、C コンデンサ、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、NL 負線、NL1,NL2 電力線、PL 正線、PL1,NL1,PL2,NL2,PSLp,PSLn 電力線、SB 補機バッテリ。 2 Control part, 4 Power storage device, 6 Buck-boost converter, 8-1, 8-2 Inverter, 10, 14 Current sensor, 12, 15-17 Voltage sensor, 20, 21 Connection part, 20-1, 20-2 Relay 21-1, 21-2 System main relay, 22 Power split mechanism, 24 Drive wheel, 25 Connector, 35 DC / DC converter, 36 Lighting circuit, 51 Switch, 52 Lock device, 100, 100A, 100B Vehicle, 200 Charging Mouth, 202 lighting lamp, 204 lid, 206 support section, 208 housing section, 240 external power supply, 241 connector, 250 charging device, 260 plug, 261 charging connector, 262 power conversion device, 300 vehicle body, ACLp, ACLn power receiving wire, C Capacitor, ENG Internal combustion engine, MG1, MG2 Motor generator , MNL main negative bus, MPL main positive line, N1, N2 neutral point, NL negative line, NL1, NL2 electric power line, PL positive line, PL1, NL1, PL2, NL2, PSLp, PSLn power line, SB auxiliary battery.
Claims (8)
前記充電口を覆い、かつ開閉可能な蓋体と、
前記蓋体を閉状態に固定するためのロック装置と、
前記蓋体が前記閉状態である場合に前記充電回路の異常の有無を判定して、前記充電回路が異常であると判定した場合に前記蓋体が閉状態に固定されるよう前記ロック装置を制御する制御部とを備える、車両の充電制御装置。 A vehicle charge control device comprising: a power storage device for driving a vehicle; and a charging circuit that includes a charging port for receiving power supplied from a power source external to the vehicle and charges the power storage device with the power. ,
A lid that covers the charging port and can be opened and closed;
A locking device for fixing the lid in a closed state;
The locking device is configured to determine whether or not the charging circuit is abnormal when the lid is in the closed state, and to fix the lid to the closed state when it is determined that the charging circuit is abnormal. A charging control device for a vehicle, comprising: a control unit for controlling.
前記充電口から前記蓄電装置に前記電力を伝達するための給電経路を含み、
前記制御部は、前記給電経路の異常を検知した場合に前記充電回路が異常であると判定する、請求項1に記載の車両の充電制御装置。 The charging circuit is
Including a power supply path for transmitting the power from the charging port to the power storage device,
The vehicle control device according to claim 1, wherein the control unit determines that the charging circuit is abnormal when detecting an abnormality in the power supply path.
前記給電経路を遮断するためのリレーをさらに含み、
前記制御部は、前記リレーの異常を検知した場合に前記充電回路が異常であると判定する、請求項2に記載の車両の充電制御装置。 The charging circuit is
A relay for interrupting the power supply path;
The vehicle charging control device according to claim 2, wherein the control unit determines that the charging circuit is abnormal when detecting an abnormality of the relay.
前記充電口と前記蓄電装置とを電気的に接続する電力線を含み、
前記制御部は、前記電力線の断線を検知した場合に前記充電回路が異常であると判定する、請求項2に記載の車両の充電制御装置。 The feeding path is
Including a power line electrically connecting the charging port and the power storage device,
The vehicle charging control device according to claim 2, wherein the control unit determines that the charging circuit is abnormal when the disconnection of the power line is detected.
前記制御部の指示に応じて、前記充電回路の異常をユーザに通知する通知部をさらに備え、
前記制御部は、前記充電回路が異常であると判定した場合に、前記通知部に前記指示を出力する、請求項1から5のいずれか1項に記載の車両の充電制御装置。 The charge control device includes:
In response to an instruction from the control unit, further comprising a notification unit for notifying the user of an abnormality in the charging circuit,
6. The vehicle charging control device according to claim 1, wherein the control unit outputs the instruction to the notification unit when it is determined that the charging circuit is abnormal. 7.
前記制御部の前記指示に応じて、点灯および消灯を行なう点灯回路を含む、請求項6に記載の車両の充電制御装置。 The notification unit
The vehicle charging control device according to claim 6, further comprising a lighting circuit that turns on and off according to the instruction of the control unit.
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