JP2011109821A - プラグイン充電車両の制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】主要なタスクの実行を妨げることなく、交流電力線の異常を適切に検知できる制御装置、及び、制御方法を提供する。
【解決手段】記憶部と、ケーブル３００が車両に接続されていないと判定された場合に、前記ケーブルと接続される車両側の交流電力線８にスイッチＳＷ１，ＳＷ２を介してバッテリ２０の電圧を印加し、または接地する短絡処理と、前記短絡処理の実行後に、車両に実装された信号線Ｓａの信号値をモニタした結果に基づいて、前記交流電力線が異常であるか否かを判定する異常判定処理と、前記異常判定処理による結果を前記記憶部に記憶する記憶処理と、前記ケーブルを介して前記交流電源から供給される交流電力を、充電器４０により直流電力に変換して前記バッテリへ充電制御する充電処理と、前記異常判定処理で正常と判定された場合に、前記充電処理の実行を許容する充電判定処理と、を実行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、プラグイン充電車両の制御装置及び制御方法に関する。

車両の電子化が進み、車両に搭載されたエンジン等の複数の機器を制御するために数多くの制御装置が組み込まれている。これらの制御装置には、ＣＰＵを備えたマイクロコンピュータが組み込まれ、機器を制御するための電磁バルブやモータ等の様々なアクチュエータを駆動するための信号線や、機器の状態を検知するための様々なセンサからの信号線がマイクロコンピュータの入出力ポートに接続されている。

車両には、バッテリから制御装置、アクチュエータ、或いはセンサに電力を供給する電力線や、制御装置とアクチュエータまたはセンサを接続する複数の信号線が束ねられた複数のワイヤーハーネスが実装されている。

ワイヤーハーネスとして束ねられた電力線や信号線、或いはワイヤーハーネスから分岐した電力線や信号線は、それぞれ絶縁被覆されているが、車両に各種のアクセサリをビスで固定する際に、ビスによりワイヤーハーネスが傷つけられて絶縁被覆が損傷すると、電力線や信号線が接触する短絡等の異常が生じる虞がある。

さらに、接触事故等により絶縁被覆が剥離され、絶縁被覆が経年劣化して絶縁被覆が剥離されるような場合にも、同様に、電力線や信号線が接触する短絡等の異常が生じる虞がある。

このような場合、制御装置により車両を適正に制御することが困難になる虞がある。また、バッテリの出力電圧が異常に上昇し或いは低下すると、制御装置が破損し或いは正常に動作せず、同様に車両を適正に制御することが困難になる虞がある。

そこで、従来、一部の制御装置では、電力線等の電圧が所定の電圧範囲にあるか否かを監視し、当該電圧範囲を逸脱すると異常と判定して、発生した異常個所を表示パネルに報知する等の異常検出処理が実行されている。

近年注目されている外部の商用電源から車両に搭載したバッテリを充電する電気自動車やエンジンと電動モータを備えたプラグインハイブリッド自動車も同様である。これらの車両には、駆動用の電動モータに大電流を供給する高圧のバッテリが搭載され、制御装置では、従来の低圧のバッテリに加えて高圧のバッテリからの電力線及び交流電力が供給される交流電力線の異常検出処理も実行されている。

特許文献１には、電気自動車に搭載されている各部の機能診断を実施する機能診断手段と、前記機能診断手段による実施結果を表示する表示手段と、を有し、前記表示手段は、前記機能診断手段により実施されたダイアグ結果のうちバッテリの充電機能のダイアグ結果を、前記充電機能以外のダイアグ実施結果と区別して表示する専用の表示系を有することを特徴とする電気自動車、つまり、各種の異常を検知する診断機能を備えたハイブリッド自動車が提案されている。

また、特許文献２には、このような高圧のバッテリを外部の商用電源から直接充電するプラグイン充電車両が提案されている。

特開２００８−２８９３０７号公報 特開２００９−０７１９００号公報

通常、異常検出処理を実行する制御装置は、車両の走行に関連する主要なタスクを、例えば１ｍｓｅｃ．程度の所定周期で発生するタイマ割込み処理、或いはクランクパルス等の外部信号割込み処理で実行するように構成されている。

上述した異常検出処理をタイマ割込み処理で常に実行すると、ＣＰＵ負荷が増大して、主要なタスクの実行が遅延する虞があるため、制御装置では、異常検出処理の実行インタバルが十分に長く設定され、異常検出処理によるＣＰＵ負荷の増大を回避するように構成されている。

また、異常検出処理では、ノイズによる誤判定を回避するために、所定回数連続して所定の電圧範囲を逸脱する場合に異常と判定するような冗長判定が実行されている。異常検出処理で１０回連続して所定の電圧範囲を逸脱する場合に異常と判定する場合に、１ｍｓｅｃ．のタイマ割込み周期の３０回に一回の割合で異常検出処理を実行すると３００ｍｓｅｃ．の時間を要する。

ところで、プラグイン充電車両では、充電ケーブルを介して外部電源から交流電力を引き込むための交流の電力線が設けられているため、事故等によって交流の電力線に直流の電力線や信号線或いは車体が接触する虞がある。

そのような場合に備えて、電力線等の異常発生箇所のみならず、異常からの復旧のために異常の原因をも特定する必要性に迫られている。例えば、短絡事故であっても、直流の電力線の短絡なのか、交流の電力線の短絡事故なのかを識別する必要性がある。

しかし、異常検出処理の実行周期が長いため、周期的に変動する交流電圧の異常を適切に判定することができないという問題があった。

例えば、高圧のバッテリからの電力線に備えた信号線に交流の電力線が短絡した場合に、異常検出処理が実行されるときに常に所定の電圧範囲を逸脱するとは限らないためである。特に、交流電圧の特定の位相で異常検出処理が実行されるようなパターンでは、その位相に対応する電圧値が所定の電圧範囲に収まっていると、正常判定されるのである。

交流電圧の周期的変動を検知するために、異常検出処理の実行周期を短くすると、逆に主要なタスクの実行が遅延する虞があるという問題が発生する。その結果、高価で高速のＣＰＵを用いなければ適正な異常検出処理が実行できない。

本発明の目的は、主要なタスクの実行を妨げることなく、交流電力線の異常を適切に検知できる制御装置、及び、制御方法を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明によるプラグイン充電車両の制御装置の特徴構成は、車両外部の交流電源と車両を繋ぐケーブルを介して車両に搭載されたバッテリを充電するプラグイン充電車両の制御装置であって、制御に関する情報を記憶する記憶部と、前記ケーブルと接続される車両側の交流電力線に交流電圧が印加されていない状態で、前記交流電力線にスイッチを介してバッテリの電圧を印加し、または接地する短絡処理と、前記短絡処理の実行後に、車両に実装された信号線の信号値をモニタした結果に基づいて、前記交流電力線が異常であるか否かを判定する異常判定処理と、前記異常判定処理で異常と判定する場合に、異常結果を前記記憶部に記憶する記憶処理と、を実行する制御部と、を備えている点にある。

上述の構成によれば、交流電力線に車両外部の交流電源の交流電圧が印加されていない場合に短絡処理を実行して直流電源であるバッテリの電圧を印加し、または接地して異常判定処理が実行されるため、信号線のモニタ周期を短くしてソフトウェアの処理負荷を増加させることなく適切に交流電力線の異常を検知することができるようになる。

以上説明した通り、本発明によれば、主要なタスクの実行を妨げることなく、交流電力線の異常を適切に検知できるプラグイン充電車両の制御装置を提供することができるようになった。

本発明によるプラグイン充電車両の全体構成図 動力分割機構を介して接続されるモータジェネレータとエンジンの回転数の関係を示す説明図 交流電力線にスイッチを備えた給電系統図 制御装置の内部ブロック図 制御部が実行する充電制御を示すタイミングチャート （ａ）直流電圧の入力波形図 （ｂ）交流電圧の入力波形図 直流短絡判定処理を示すフローチャート 制御部により実行される短絡処理及び異常判定処理を示すフローチャート

以下、本発明に車両外部の電源と車両を繋ぐケーブルを介して車両に搭載されたバッテリを充電するプラグイン充電車両の制御装置について説明する。

図１に示すように、プラグイン充電車両の一例であるハイブリッド電気自動車１は、動力源として、燃料タンクに充填されたガソリン等で駆動されるエンジン１００と、主に発電機として機能する第１モータジェネレータ（以下、モータジェネレータを「ＭＧ」と記す。）１１０と、主に電動機として機能する第２ＭＧ１２０を備えている。

さらに、第１ＭＧ１１０及び第２ＭＧ１２０と駆動回路を介して接続されるニッケル水素二次電池やリチウムイオン二次電池等の高圧バッテリ１５０を備えている。

第１ＭＧ１１０及び第２ＭＧ１２０は交流回転電機で構成され、例えば、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル及びＷ相コイルを備える三相交流同期回転機が用いられる。

第１ＭＧ１１０による発電電力により第２ＭＧ１２０が駆動され、或いは高圧バッテリ１５０が充電される。高圧バッテリ１５０に充電された電力は必要に応じて第２ＭＧ１２０に供給されて車両の走行に消費される。

エンジン１００または第２ＭＧ１２０の少なくとも一方からの駆動力によって車両が走行可能なように、エンジン１００と第１ＭＧ１１０及び第２ＭＧ１２０が動力分割機構１３０に連結されている。

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、リングギヤとを含み、ピニオンギヤがサンギヤ及びリングギヤと係合する遊星歯車機構で構成されている。ピニオンギヤを自転可能に支持するキャリアがエンジン１００のクランクシャフトに連結され、サンギヤが第１ＭＧ１１０の回転軸に連結され、リングギヤが第２ＭＧ１２０の回転軸及び減速機構１４０に連結され、減速機構１４０を介して車軸１６０に駆動力が伝達される。尚、図１中、符号１７０で示される部位は、車軸１６０に固定された車輪１７０を示している。

図２に示すように、遊星歯車機構は、サンギヤ、リングギヤ、及びプラネタリキャリヤのうちの何れか二つについて回転数が決定されると、残り一つの回転数は一定に定まり、エンジン１００、第１ＭＧ１１０、及び第２ＭＧ１２０の回転数が共線図上に直線で結ばれるように関係付けられている。

図２（ａ）の停車時から車両が発進するときには、図２（ｂ）に示すように、エンジン１００が停止された状態で、第二ＭＧ１２０が駆動される。軽負荷での走行時も、同様にエンジン１００が停止された状態で、第二ＭＧ１２０が駆動される。エンジン効率のよい運転領域で定常走行する場合には、主にエンジン１００の出力で走行し、動力分割機構を介して駆動される第１ＭＧ１１０による発電電力で第２ＭＧ１２０が駆動され、エンジン出力がアシストされる。

図２（ｃ）に示すように、エンジン１００の始動時には、スタータとして機能する第１ＭＧ１１０が駆動され、エンジン１００の始動後は第１ＭＧ１１０による発電電力で高圧バッテリ１５０が充電される。図２（ｄ）に示すように、定常走行から加速する場合には、エンジン１００の回転数を上昇させると同時に、第１ＭＧ１１０による発電電力により第二ＭＧ１２０を駆動し、発電電力が不十分な場合には、高圧バッテリ１５０から第二ＭＧ１２０に電力が供給される。

図３に示すように、高圧バッテリ１５０に接続された電力線７に、降圧用のＤＣ／ＤＣコンバータ２１を介して低圧バッテリ２０が充電可能に接続されている。

低圧バッテリ２０には、三系統の電力線６（６ａ，６ｂ，６ｃ）が接続され、電力線６ａには、給電リレーＲＹ１を介してナビゲーションシステムを制御するナビＥＣＵ１３、運転席前部のパネルに各種の情報を表示するメータＥＣＵ１４等が接続され、電力線６ｂには、給電リレーＲＹ２を介してエンジン１００を制御するＥＮＧ−ＥＣＵ１１、第１ＭＧ１１０及び第２ＭＧ１２０を制御するＭＧ−ＥＣＵ１２等が接続され、電力線６ｃには、プラグイン充電車両の制御システムを統括するＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０、盗難防止機能を実現する防盗ＥＣＵ、スマートキーで車両のロックまたはロック解除を制御するスマートＥＣＵ等が接続されている。尚、ＥＣＵとは、電子制御装置（Electric Control Unit）の略記である。

各ＥＣＵには、ＣＰＵ、ＣＰＵで実行される制御プログラムが格納されたＲＯＭ、ワーキングエリアとして使用されるＲＡＭを備えた単一または複数のマイクロコンピュータと、入出力インタフェース回路等の周辺回路、シャットダウン処理時などで退避の必要な重要な制御データをバックアップするためのＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリや、常時給電されるＲＡＭで構成されるバックアップ用メモリが必要に応じて設けられている。尚、前記ＲＯＭに、フラッシュＲＯＭ（登録商標）などの不揮発性メモリが採用される場合もある。

シャットダウン処理とは、システムスイッチとして機能する電源スイッチのオフに伴って、駆動中の各種のアクチュエータの停止処理や、制御データのバックアップ用メモリへの退避処理等をいう。

各ＥＣＵには、低圧バッテリ２０から供給されるＤＣ１２Ｖの直流電圧から所定レベルの制御電圧（例えば、ＤＣ５Ｖ）を生成するＤＣレギュレータが設けられ、ＤＣレギュレータの出力電圧がマイクロコンピュータ等の制御回路に供給され、ＣＰＵにより制御プログラムが実行されることにより、ＥＣＵ毎に所期の機能が実現される。

各ＥＣＵは、バス型ネットワークであるＣＡＮ（Controller Area Network）やＢＥＡＮ（Body Electronics Area Network）等の通信ラインを介して接続され、ＥＣＵ間で各種の制御情報が授受される。尚、ＣＡＮ通信ラインにはパワートレーン系のＥＣＵが接続され、ＢＥＡＮ通信ラインには電装系のＥＣＵが接続され、双方の交信のためにゲートウェイＥＣＵが設けられている。

車両前部には、車両外部の交流電源と車両とを繋ぐケーブルである充電ケーブル３００のコネクタ３３０を接続するインレット２７０が設けられ、インレット２７０から充電器４０に交流電力線８が接続されている。

高圧バッテリ１５０からの電力線７には、システムメインリレーＳＭＲを介して高圧負荷である昇降圧コンバータ２００が設けられ、昇降圧コンバータ２００に並列に接続された第１インバータ２１０、第２インバータ２２０を介して第１ＭＧ１１０及び第２ＭＧ１２０のＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各コイルが接続されている。昇降圧コンバータ２００及びインバータ２１０，２２０により駆動回路が構成されている。

ＥＮＧ−ＥＣＵ１１は、ＣＡＮ通信ラインを介してＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０からエンジン制御指令を受信すると、エンジン制御指令に基づいて、目標回転数と目標トルクを満たすようにエンジン１００を駆動制御する。

ＭＧ−ＥＣＵ１２は、ＣＡＮ通信ラインを介してＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０からのモータ制御指令を受信すると、モータ制御指令に基づいて、動力分割機構１３０を介してエンジン１００により駆動される第１ＭＧ１１０からの発電電力を、第１インバータ２１０を介して取り出して、第２インバータ２２０を介して第２ＭＧに供給し、或いは、第１インバータ２１０を介して取り出した電力を昇降圧コンバータ２００を介して所定の充電電圧に降圧して高圧バッテリ１５０を充電する。

また、モータ単独走行時には、ＭＧ−ＥＣＵ１２は、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０からのモータ制御指令に基づいて、高圧バッテリ１５０の出力電圧を昇降圧コンバータ２００により昇圧するとともに第２インバータ２２０を制御して、第２ＭＧ１２０を所定のトルクで駆動する。

図４に示すように、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０に組み込まれたマイクロコンピュータ１０ａは、電力線６ｃを介して低圧バッテリ２０から常時給電され、電源スイッチのオフ時には待機状態に移行している。待機状態とは、ＣＰＵの動作が停止した省電力状態をいい、ＣＰＵがストップ命令やホールト命令を実行することにより待機状態に移行する。

待機状態で電源スイッチがオンされると、マイクロコンピュータ１０ａは、待機状態から通常の動作状態に移行して、給電リレーＲＹ１をオンし、ナビＥＣＵ１３等のアクセサリ機器が動作可能なＡＣＣ状態に移行する。

ＡＣＣ状態に移行後にブレーキペダルが操作された状態で、再度電源スイッチがオンされると、マイクロコンピュータ１０ａは、給電リレーＲＹ２をオンし、車両の走行が可能なＲｅａｄｙ−ＯＮ状態に移行する。ＡＣＣ状態またはＲｅａｄｙ−ＯＮ状態で電源スイッチがオンされると、マイクロコンピュータ１０ａは、システムメインリレーＳＭＲをオフするとともに、給電リレーＲＹ１，ＲＹ２をオフして待機状態に移行する。

Ｒｅａｄｙ−ＯＮ状態に移行すると、マイクロコンピュータ１０ａは、システムメインリレーＳＭＲをオンして高圧負荷である昇降圧コンバータ２００に給電し、その後待機状態に到るまで、所定インタバルで高圧バッテリ１５０の充電または放電電流、電圧、温度を監視し、それらの値を変数とする所定の演算式に基づいて、高圧バッテリ１５０のＳＯＣ（State of Charge）を算出して、その値をＲＡＭ１１３に記憶するＳＯＣ検知処理を実行する。

尚、電源スイッチの操作状態は、フラグデータとして管理され、制御に関する情報の一部として記憶部であるＲＡＭ１１３に記憶されている。また、電源スイッチの操作状態に基づいた制御は何れも一例であり、これに限定されるものではない。

ＳＯＣとは、バッテリの定格容量Ａｈに対して、充電されている電気量Ａｈを比率で表した数値であり、バッテリの定格容量とは、規定の温度、放電電流及び放電終止電圧で完全充電状態から取り出せる電気量Ａｈの基準値である。

そして、マイクロコンピュータ１０ａは、運転者により操作されるアクセルペダルの踏込み量等に基づいて算出した運転者の要求出力と、高圧バッテリ１５０のＳＯＣに基づいて得られる充電要求値と、そのときの車両速度、変速レバーの操作位置等から、車両に必要とされる全出力を算出し、エンジン動力が必要な場合にＥＮＧ−ＥＣＵ１１にエンジン制御指令を出力し、モータ動力が必要な場合にＭＧ−ＥＣＵ１２にモータ制御指令を出力する走行制御処理を実行する。

つまり、マイクロコンピュータ１０ａは、運転者の要求出力に対応して、高圧バッテリ１５０のＳＯＣが所定の上限値及び下限値の範囲に維持されるように、ＥＮＧ−ＥＣＵ１１及びＭＧ−ＥＣＵ１２に制御指令を出力する。

さらに、マイクロコンピュータ１０ａは、待機状態で、充電ケーブル３００のコネクタ３３０が装着されると、待機状態から動作状態に移行して、充電ケーブル３００を介して交流電源から供給される交流電力を、充電器４０により直流電力に変換して高圧バッテリ１５０へ充電制御する充電処理を実行する。

マイクロコンピュータ１０ａは、充電ケーブル３００に備えたＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupting Device）３６０から出力されるパイロット信号の電圧レベルを可変制御して、充電ケーブル３００から交流電力を出力させるとともに、システムメインリレーＳＭＲをオンする。

そして、ＲＡＭ１１３から読み出したＳＯＣが目標ＳＯＣになるように、必要な充電量を算出して、充電器４０に充電指令を出力する。マイクロコンピュータ１０ａは、充電中もＳＯＣ検知処理を実行し、算出したＳＯＣが目標ＳＯＣになると、充電を終了する。充電器４０には、交流電圧を直流の充電電圧に変換するＡＣ／ＤＣ変換回路と、マイクロコンピュータ１０ａから受信した充電指令に基づいてＡＣ／ＤＣ変換回路を制御する制御回路を備えている。

以下、図５に示すタイムチャートに基づいて、プラグインの充電制御について詳述する。

図４に示すように、車両外部に設置された商用電源から高圧バッテリ１５０を充電するために、充電ケーブル３００が用いられる。

充電ケーブル３００には、信号生成部３０と給電用のリレー３１とパイロット信号の信号レベルを検出する電圧検知部等が組み込まれたＣＣＩＤ３６０を備えている。

信号生成部３０は、マイクロコンピュータ及び入出力回路を備えて構成され、外部電源から車両に給電可能な定格電流を示すパルス信号であるコントロールパイロット信号ＣＰＬＴ（以下、「パイロット信号」と記す。）を生成して、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０に出力する。パイロット信号は、初期にＶ１（ＤＣ１２Ｖ）の直流電圧を示す。

車両に備えたインレット２７０に充電ケーブル３００のコネクタ３３０が装着されると、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０にパイロット信号ＣＰＬＴ及びケーブル接続信号ＰＩＳＷが入力される。ケーブル接続信号ＰＩＳＷは、コネクタ３３０に組み込まれたスイッチ回路からの信号で、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０が、インレット２７０にコネクタ３３０が装着されたことを検知するための信号である。スイッチ回路、つまりコネクタ３３０に組み込まれた抵抗Ｒ２とスイッチＳＷ５１の直列回路がケーブル接続検知部となる。

ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、ケーブル接続検知部から入力される信号であるＰＩＳＷ信号に基づいて、充電ケーブル３００の車両への接続状態を判定する充電ケーブル接続判定処理を実行する。尚、ＰＩＳＷ信号は、充電ケーブル３００が車両に接続された状態で車両が誤って発進しないように制御するための信号でもある。

時刻ｔ０で、待機状態にあるマイクロコンピュータ１０ａの割込みポートＩＮＴ１にパイロット信号ＣＰＬＴの立ち上がり信号が入力されると、待機状態から動作状態に復帰して、プラグイン充電が可能な状態になる。

マイクロコンピュータ１０ａは、時刻ｔ１で、ポートＩＰ３に入力される電圧Ｖ１のパイロット信号を検知すると、パイロット信号の信号線とアースとの間に抵抗Ｒ７，Ｒ８とトランジスタスイッチＳＷ１１，ＳＷ２１がそれぞれ直列接続された二つの降圧回路の一方を制御して、パイロット信号の電圧レベルをＶ１からＶ２（＋９Ｖ）に降圧する。

ＣＣＩＤ３６０は、パイロット信号がＶ１からＶ２に低下したことを検出すると、所定周波数（例えば１ＫＨｚ）のパルス状のパイロット信号を出力する。当該パイロット信号の信号レベルは±Ｖ１であるが、上限レベルは降圧回路によりＶ２に降圧されている。

パイロット信号のデューティ比は、充電ケーブル３００の電流容量を示し、充電ケーブル３００毎に予め設定されている。例えば、電流容量が１２Ａの場合には２０％、電流容量が３０Ａの場合には５０％に設定されている。

マイクロコンピュータ１０ａは、パイロット信号のデューティ比を検知して、充電ケーブル３００の充電容量を認識すると、時刻ｔ３で、さらに他方の降圧回路を制御してパイロット信号の電圧レベルをＶ２からＶ３（＋６Ｖ）に降圧して、システムメインリレーＳＭＲをオンする。

ＣＣＩＤ３６０は、パイロット信号の信号レベルがＶ２からＶ３に低下したことを検知すると、給電用のリレー３１を閉じて車両側に交流電力を供給する。

マイクロコンピュータ１０ａは、充電ケーブル３００の電流容量に基づいて高圧バッテリ１５０のＳＯＣを目標ＳＯＣまで充電するための電流値を設定し、充電器４０に充電指令を出力する。

充電指令を受けた充電器４０は、リレー４１をオンして、ＡＣ／ＤＣ変換器から所定の充電電力が出力されるように制御し、高圧バッテリ１５０に充電電力を供給する。

充電器４０には、マイクロコンピュータと、外部電源から供給される交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換器を備え、ＡＣ／ＤＣ変換器には、車両の外部電源から充電ケーブル３００を介して供給される交流電力を直流電力に変換するインバータと、直流電圧を所定の充電電圧に昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータとを備え、充電ケーブル３００を介して給電される交流電力がインバータに供給され、ＤＣ／ＤＣコンバータで直流電力に変換された後に高圧バッテリ１５０に充電されるように構成されているのである。

マイクロコンピュータ１０ａは、高圧バッテリ１５０の充電電流と電圧と温度をモニタして、それらのモニタ値に基づいて高圧バッテリ１５０のＳＯＣを算出し、時刻ｔ４で、目標ＳＯＣまで充電すると高圧バッテリ１５０への充電を終了する。

マイクロコンピュータ１０ａは、充電器４０に充電終了指令を出力するとともに、システムメインリレーＳＭＲをオフし、降圧回路を介してパイロット信号の電圧レベルをＶ３からＶ２に復帰させる。充電器４０は、充電終了指令を受信するとリレー４１をオフし、ＡＣ／ＤＣ変換器の出力を停止する。

信号生成部３０は、パイロット信号がＶ３からＶ２に上昇したことを検出すると、リレー３１を開放して車両側への交流電力の供給を停止する。

マイクロコンピュータ１０ａは、時刻ｔ５で、降圧回路を介してパイロット信号の電圧レベルを当初のＶ１に復帰させる。信号生成部３０は、パイロット信号の電圧レベルがＶ１に復帰すると、発振を停止してパイロット信号の電圧レベルを直流電圧Ｖ１に維持して待機する。

マイクロコンピュータ１０ａは、パイロット信号の発振が停止したことを検知するとシャットダウン処理に入り、各ＥＣＵのシャットダウン処理が完了して、自身の退避の必要なデータを不揮発性メモリに退避させるなど必要な処理が完了すると、その後待機状態に戻る。

マイクロコンピュータ１０ａは、上述した給電系統の処理、ＳＯＣ検知処理、走行制御処理、充電処理等に加えて、システムの給電系統が正常であるか否か等の各種の異常を検知する異常検出処理を実行するように構成されている。以下、複数の給電系統に対する異常検出処理について説明する。

マイクロコンピュータ１０ａは、ケーブル接続信号ＰＩＳＷに基づいて、充電ケーブル３００が車両へ接続されていないと判定すると、電源スイッチの操作時、または、電源スイッチの操作後の所定時間間隔で、車両の負荷に直流電力を供給する電力線に備えた電圧検知部から入力される電圧値を第一モニタ周期でモニタし、その結果に基づいて電力線或いは信号線の異常の有無を判定する直流短絡判定処理を実行する。

尚、ケーブル接続信号ＰＩＳＷがオンし、充電ケーブル３００が車両へ接続されていると判定する場合であっても、充電ケーブル３００から交流電力が供給されていない場合には、直流短絡判定処理が行なわれる場合もある。

車両の負荷に直流電力を供給する電力線には複数の電圧検知部が設けられている。例えば、低圧バッテリ２０に接続された電力線６には、低圧バッテリ２０の出力電圧を検知する電圧検知部Ｖａが設けられ、高圧バッテリ１５０に接続された電力線７には、高圧バッテリ１５０の出力電圧を検知する電圧検知部Ｖｂが設けられ、昇降圧コンバータ２００とインバータ２１０，２２０の間にも昇降圧コンバータ２００の出力電圧を検知する電圧検知部Ｖｃが設けられている。

各電圧検知部Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃは、電力線と接地間に接続された高抵抗値の抵抗分圧回路で構成することができ、分圧抵抗による分圧（例えば、実際の電圧レベルの１／３の電圧レベル）が信号線を介してモニタ電圧（電圧信号）として、マイクロコンピュータ１０ａのＡＤ変換ポートＡＤＰ１，ＡＤＰ２，ＡＤＰ３（図４参照）に入力されている。

ＲＯＭ１１２には、上述したＳＯＣ検知処理、走行制御処理、充電処理等の様々な制御を実行するための複数のタスクで構成される制御プログラムが記憶され、マイクロコンピュータ１０ａは、内部タイマによるタイマ割込み処理や外部信号入力による割込み処理で必要な制御プログラムを実行するように構成されている。

マイクロコンピュータ１０ａは、例えば１ｍｓｅｃ．のタイマ割込み処理で、高圧バッテリ１５０の充電または放電電流、電圧、温度を入力し、その値に基づいてＳＯＣを演算導出してＲＡＭ１１３に記憶するＳＯＣ検知処理を実行する。

例えば、マイクロコンピュータ１０ａは、走行制御処理で必要となる車両速度を得るために、速度パルス信号のエッジで発生する外部割込み処理で、速度パルス信号の周期を求めて速度を算出する。

タイマ割込みの度に全ての処理を実行すると、必要な処理が遅延する虞があるため、高速応答が必要な処理と、高速応答が要求されない処理を区分し、高速応答が必要な処理は例えばタイマ割込みの度に実行し、高速応答が要求されない処理は例えば複数回に一回のインタバルで実行することで、プログラムの負荷を分散させて制御のリアルタイム性を確保している。

上述した直流短絡判定処理は、高速応答が要求されない処理に属し、例えば、３２ｍｓｅｃ．のインタバルで実行されるように、第一モニタ周期を３２ｍｓｅｃ．に設定している。さらに、負荷分散のために、電圧検知部Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ毎に異なるタイマ割込みの周期で実行されるように構成されている。

マイクロコンピュータ１０ａは、第一モニタ周期で電圧検知部Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃから出力される電圧信号をアナログ／デジタル変換して、その値、つまりモニタ電圧が予め設定された許容範囲に収まっているか、逸脱しているかに基づいて、異常を判定する。

許容範囲は、電圧検知部Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ毎に設定された上限電圧閾値ＶＴｈｉ、下限電圧閾値ＶＴｌｏとして、予めＲＯＭ１１２に記憶されている。

例えば、低圧バッテリ２０の出力電圧は、電力線６に接続された負荷や各ＥＣＵが正常に動作する範囲として、上限電圧閾値ＶＴｈｉがＤＣ１４Ｖ、下限電圧閾値ＶＴｌｏがＤＣ８Ｖに対応する値に設定されている。モニタ電圧が上限電圧閾値ＶＴｈｉより高い値であれば、低圧バッテリ２０の異常、または電力線が高圧バッテリ１５０の電力線と短絡していると判定でき、モニタ電圧が下限電圧閾値ＶＴｌｏより低い値であれば、低圧バッテリ２０の異常、または電力線が接地電位にある車体と短絡していると判定できる。

例えば、高圧バッテリ１５０の出力電圧は、上限電圧閾値ＶＴｈｉがＤＣ３００Ｖ、下限電圧閾値ＶＴｌｏがＤＣ２００Ｖに対応する値に設定されている。

例えば、昇降圧コンバータ２００の出力電圧は、上限電圧閾値ＶＴｈｉがＤＣ６５０Ｖ、下限電圧閾値ＶＴｌｏがＤＣ２００Ｖに対応する値に設定されている。モニタ電圧が上限電圧閾値ＶＴｈｉ及び下限電圧閾値ＶＴｌｏの範囲から逸脱していると、昇降圧コンバータ２００が故障している等と判定できる。

尚、上述した上限電圧閾値ＶＴｈｉ及び下限電圧閾値ＶＴｌｏの具体的な数値は例示に過ぎず、この値に制限されるものではない。

図７に示すように、マイクロコンピュータ１０ａは、電圧検知部からモニタ電圧を入力し（ＳＡ１）、モニタ電圧が上限電圧閾値ＶＴｈｉ及び下限電圧閾値ＶＴｌｏに対応する電圧範囲から逸脱していると（ＳＡ２）、仮異常と判定して異常カウンタを１加算し（ＳＡ３）、モニタ電圧が上限電圧閾値ＶＴｈｉ及び下限電圧閾値ＶＴｌｏに対応する電圧範囲に入っていると（ＳＡ２）、仮正常と判定して異常カウンタをリセットし（ＳＡ４）、さらに回数判定カウンタを１加算する（ＳＡ５）。

マイクロコンピュータ１０ａは、回数判定カウンタの値が所定値に達していないと判断すると、処理を終了して次のモニタ周期を待つ（ＳＡ６）。回数判定カウンタの値が所定値に達していると判断すると（ＳＡ６）、回数判定カウンタをリセットして（ＳＡ７）、異常カウンタの値をチェックし、異常カウンタの値が予め設定されている異常判定閾値以上であれば（ＡＳ８）、電力線またはバッテリに異常が発生していると確定判定して、予め設定された異常コード（異常結果）をＲＡＭ１１３に記憶し（ＳＡ９）、さらに異常カウンタをリセットして処理を終了する（ＳＡ１１）。

異常カウンタの値が予め設定されている異常判定閾値未満であれば（ＡＳ８）、電力線またはバッテリが正常であると確定判定して、正常コード（正常結果）をＲＡＭ１１３に記憶し（ＳＡ１０）、さらに異常カウンタをリセットして処理を終了する（ＳＡ１１）。

尚、異常カウンタは、モニタ電圧が上限電圧閾値ＶＴｈｉを逸脱している場合と、下限電圧閾値ＶＴｌｏを逸脱している場合のそれぞれに対応して設けられ、異常コードもそれぞれに対応して設定されている。

所定値が１０に設定されていると、少なくとも３２ｍｓｅｃ．インタバルで１０回モニタ電圧がチェックされる。また、異常判定閾値が８に設定されていると、少なくとも８回連続して仮異常と判定された場合に、異常であると確定判定される。このような冗長判定アルゴリズムを採用するのは、モニタ電圧に瞬時的なノイズが重畳した場合の誤判定を避けるためである。尚、所定値及び異常判定閾値の値は例示に過ぎず、システムに応じて適宜設定される値である。

マイクロコンピュータ１０ａは、上述した直流短絡判定処理を、ケーブル接続検知部から入力される信号に基づいて、充電ケーブル３００が車両へ接続されていないと判定する場合や、充電ケーブル３００が車両に接続されていても、交流電圧が車両に印加されていない場合に実行する。具体的には、電源スイッチが操作されて、給電リレーＲＹ１またはＲＹ２をオンする前後や、電源スイッチの操作後の所定時間間隔、例えば１時間間隔で実行する。

給電リレーＲＹ１をオンする前に直流短絡判定処理を実行することにより、電力線６ｃの異常を判定でき、電力線６ｃが正常である場合に、給電リレーＲＹ１をオンして給電リレーＲＹ２をオンする前に直流短絡判定処理を実行することにより、電力線６ａの異常を判定でき、電力線６ａが正常である場合に、給電リレーＲＹ１，ＲＹ２をオンした後に直流短絡判定処理を実行することにより、電力線６ｂの異常を判定できる。

上述の直流短絡判定処理により、モニタ電圧が上限電圧閾値ＶＴｈｉに対応する電圧を超えた時間が、連続して３２ｍｓｅｃ．×８回＝２５６ｍｓｅｃ．に達すると異常であると確定判定される。

直流短絡判定処理によりＲＡＭ１１３に異常コードが記憶されると、マイクロコンピュータ１０ａからメータＥＣＵ１４に異常コードが送信され、インスツルメントパネルに異常表示され、車両の走行が禁止される。ＲＡＭ１１３に記憶された異常コードは、適切な時期、例えば、マイクロコンピュータ１０ａが待機状態に移行する直前等に、別途設けられた不揮発性メモリ、またはＲＯＭ１１２がフラッシュＲＯＭであれば、ＲＯＭ１１２に記憶される。

車両が修理工場に搬入されると、専用のツールで不揮発性メモリまたはＲＯＭ１１２に格納された異常コードが読み出され、異常コードに基づいて異常の原因箇所が特定され、適切なメンテナンスが行なわれる。

プラグイン充電車両では、充電ケーブル３００が車両に接続され、インレット２７０に交流電圧が印加されると、交流電力線８から充電器４０に交流電流が流れるが、仮に交流電力線８と直流の電力線６，７或いは他の信号線との間に短絡等の異常が発生する場合には、そのような異常をも特定する必要が生じる。

図６（ａ）に示すように、直流短絡判定処理では、第一モニタ周期Ｔ１（＝３２ｍｓｅｃ．）で電圧検知部Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃのモニタ電圧が検知され、例えば、電圧検知部Ｖｂのモニタ電圧が上限電圧閾値ＶＴｈｉを超えた状態が８回連続すると異常と判定される。

しかし、例えば、高圧の電力線７と交流の電力線８が短絡すると、電圧検知部Ｖｂのモニタ電圧が交流の周期で変動し、上限電圧閾値ＶＴｈｉまたは下限電圧閾値ＶＴｌｏを周期的に逸脱するため、第一モニタ周期Ｔ１で検知すると、図６（ｂ）に黒丸で示すように、常に適正であると誤検知する虞がある。

つまり、第一モニタ周期Ｔ１が交流電圧の波形の特定の位相と同期するような場合には、常に適正であると誤判定され、常に上限電圧閾値ＶＴｈｉを超えていると誤判定され、または常に下限電圧閾値ＶＴｌｏを下回っていると誤判定されるため、直流の電力線に交流電圧が印加されていることが検知できないのである。

同様に、第一モニタ周期Ｔ１で検知したモニタ電圧が、不定期に上限電圧閾値ＶＴｈｉ及び下限電圧閾値ＶＴｌｏの範囲内に収まり、不定期に上限電圧閾値ＶＴｈｉまたは下限電圧閾値ＶＴｌｏから逸脱する場合も発生する。

交流電圧の波形を正確に検知するためには、ナイキストのサンプリング定理に基づいてサンプリング周期Ｔ２を、Ｔ２≦１／２ｆに設定する必要がある。尚、ｆは交流電圧の周波数である。

商用電源の場合、交流電圧の周波数が６０Ｈｚであれば、Ｔ２≦１／２ｆ＝８．３ｍｓｅｃ．、交流電圧の周波数が５０Ｈｚであれば、Ｔ２≦１／２ｆ＝１０ｍｓｅｃ．となるので、第二モニタ周期Ｔ２を８ｍｓｅｃ．程度に設定することが好ましい。図６（ｂ）に示す白丸は、第二モニタ周期Ｔ２を８ｍｓｅｃ．に設定したときにマイクロコンピュータ８ａに取り込まれるモニタ電圧を示す。

しかし、サンプリング周期Ｔ２に基づいて、交流電力線８と短絡して交流電圧が印加された給電線或いは信号線の電圧をモニタすると、ＣＰＵによるプログラム処理の負荷が増加して、主要なタスクの処理の遅延や、優先度の低いタスクの処理時間が圧迫され、本来なされるべき処理の実行が妨げられる虞がある。

そこで、図３に示すように、交流電力線８の給電ラインと車体フレームとを接地するスイッチＳＷ１と、交流電力線８の給電ラインとバッテリ２０とを接続するスイッチＳＷ２を備え、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、ケーブル３００と接続される車両側の交流電力線８に交流電圧が印加されていない状態で、交流電力線８にスイッチＳＷ２を介してバッテリ２０の電圧を印加し、またはスイッチＳＷ１を介して接地する短絡処理を実行し、短絡処理の実行後に、車両に実装された信号線の信号値をモニタした結果に基づいて、交流電力線８が異常であるか否かを判定する交流短絡判定処理、つまり本発明の異常判定処理と、交流短絡判定処理で異常と判定する場合に、異常コードをＲＡＭ１１３に記憶する記憶処理を実行するように構成されている。

尚、スイッチとしてトランジスタなどの半導体スイッチ、または、機械接点式のリレーなどを用いればよい。また、記憶処理では異常判定処理で異常と判定された時のみならず、正常と判定した場合にも判定結果をＲＡＭ１１３に記憶する。

仮に、交流電力線８の給電ラインが信号線と短絡している場合には、スイッチＳＷ１をオンして交流電力線８の給電ラインを接地すると、信号線の電圧がＧＮＤレベルとなる。また、仮に、交流電力線８の給電ラインが信号線と短絡している場合には、スイッチＳＷ２をオンして交流電力線８の給電ラインにバッテリ２０の電圧を印加すると、信号線の電圧がバッテリ電圧レベルとなる。従って、このような場合に、交流電力線８が異常であると判定することができる。

スイッチＳＷ１，ＳＷ２をオンする前に予め検出していた信号線の信号値と、スイッチＳＷ１，ＳＷ２をオンした後の当該信号線の信号値に変化がなければ、スイッチＳＷ１，ＳＷ２が接続された交流電力線８の給電ラインは正常と判定することができる。

尚、信号線とは、上述した電圧検知部Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃから出力される信号線や、また、それ以外の他の電圧検知部から出力される信号線、さらには、電圧検知部以外の任意のセンサから出力される信号線をいう。

電圧検知部以外の任意のセンサとは、回路に供給される電流値を検知する電流センサ、外気温度を検知する温度センサ、大気圧を検知する大気圧センサ、車両に加えられる外部からの衝撃を検出する衝撃センサなどを意味する。

図８に基づいて、交流電力線８の給電ラインと信号線Ｓａの短絡を検知する交流短絡判定処理について説明する。
ケーブル接続判定処理により充電ケーブル３００が車両に接続されていないと判定された場合に（ＳＢ１）、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は短絡処理を実行し、交流電力線８の給電ラインに備えたスイッチＳＷ１をオンにして交流電力線８の給電ラインを接地させ（ＳＢ２）、電圧検知部Ｖａから信号線Ｓａを介して入力される信号値を、第一モニタ周期（例えば、３２ｍｓ）で所定回数（例えば、１０回）モニタして交流電力線８の状態を判定する（ＳＢ３）。

電圧検知部Ｖａの出力電圧が０Ｖと略等しければ（ＳＢ４）、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、交流電力線８の給電ラインが信号線Ｓａと短絡している、即ち、仮異常と判定して交流異常カウンタを1加算し（ＳＢ５）、電圧検知部Ｖａから信号線Ｓａを介して出力される信号値がスイッチＳＷ１をオンする前後で変化しなければ、仮正常と判定して交流異常カウンタをリセットし（ＳＢ６）、さらに回数判定カウンタを1加算する（ＳＢ７）。

尚、交流異常カウンタとは、仮異常と判定された回数をＲＡＭ１１３に記憶するためのカウンタ変数であり、回数判定カウンタとは、信号値をモニタした回数をＲＡＭ１１３に記憶するためのカウンタ変数である。

ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、回数判定カウンタの値が所定値に達していないと判断すると、処理を終了して次のモニタ周期を待つ（ＳＢ８）。回数判定カウンタの値が所定値に達していると判断すると（ＳＢ８）、回数判定カウンタをリセットして（ＳＢ９）、交流異常カウンタの値をチェックし、交流異常カウンタの値が予め設定されている異常判定閾値以上であれば（ＳＢ１０）、交流電力線８に異常が発生していると確定判定して、予め設定された異常コードをＲＡＭ１１３に記憶し（ＳＢ１１）、充電禁止フラグをセットして、車両外部からの電力による高圧バッテリ１５０への充電を禁止する（ＳＢ１２）。

充電禁止フラグとは、ＲＡＭ１１３に区画された制御フラグ領域に定義されたフラグで、当該充電禁止フラグがセットされると車両外部からの電力による高圧バッテリ１５０への充電制御を禁止し、セットされていない場合には、充電処理を許可する。

交流異常カウンタの値が予め設定されている異常判定閾値未満であれば（ＳＢ１０）、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、交流電力線８が正常であると確定判定して、正常コードをＲＡＭ１１３に記憶し（ＳＢ１３）、さらに充電禁止フラグをリセットして、高圧バッテリ１５０への充電処理を許可する（ＳＢ１４）。

交流短絡判定処理が終了して各コード情報をＲＡＭ１１３に記憶すると、交流異常カウンタをリセットして、交流電力線８のスイッチＳＷ１をオフにする（ＳＢ１５）。

直流短絡判定処理での異常確定方法と同様にして、上述のように交流電力線８の異常が確定判定されるのであってもよいし、モニタした電圧の全てが仮異常と判定されると、交流電力線８に異常が発生していると確定判定されるのであってもよい。

尚、交流短絡判定処理での回数判定カウンタの所定値及び異常判定閾値は、直流短絡判定処理での設定値と同値であってもよいし、交流短絡判定処理で独自に設定された値であってもよい。

次に、スイッチＳＷ２を介して交流電力線８の給電ラインに低圧バッテリ２０の電圧を印加する短絡処理の実行後に、交流電力線８の給電ラインの異常が判定される交流短絡判定処理についても、図８でのフローと同様に実行される。

図８のステップＳＢ２で、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、スイッチＳＷ２をオンして、低圧バッテリ２０から所定レベル（例えば、１２Ｖ）の電圧を交流電力線８の給電ラインに印加して、電圧検知部Ｖａから信号線Ｓａを介して入力される信号値を第一モニタ周期でモニタする。

図８のステップＳＢ４で、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、電圧検知部Ｖａの出力電圧と、交流電力線８の給電ラインに印加した所定の電圧レベル（この場合、１２Ｖに相当する電圧レベル）とを比較して、交流電力線８の異常を判定するのである。

ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、図８のステップＳＢ５からステップＳＢ１４までを実行して判定が終了すると、交流異常カウンタをリセットして、スイッチＳＷ２をオフにし、交流短絡判定処理を終了する。

尚、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の双方を備え、交流短絡判定処理の判定結果が共に正常であった場合に、交流電力線８が正常であると判定することが好ましいが、何れか一方のスイッチのみを設けて交流電力線８の異常を判定するのであってもよい。

その後、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、ケーブル接続判定処理で充電ケーブル３００が接続されたことを検知すると、充電禁止フラグを参照し、充電禁止フラグがセットされていなければ、上述した充電処理を実行する。

このように構成することにより、直流電圧をモニタして交流電力線８の異常を検知することができ、高速応答が要求されない直流短絡判定処理と同一の第一モニタ周期で交流短絡判定処理を実行することが可能となり、主要なタスクの実行を妨げることなく、交流電力線８の異常を適切に検知できるようになるのである。

また、車両に備えたセンサからの信号が伝送される何れの信号線が交流電力線８と短絡しているのかを特定することができるので、工場などで故障箇所を特定するのに要する時間を短縮することができるようになるのである。

上述した実施形態では、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０が車両に充電ケーブル３００の接続されていない場合に短絡処理及び交流短絡判定処理を実行する例を説明したが、充電ケーブル３００が車両に接続されている場合であっても、交流電圧が交流電力線８に印加されていない場合に、短絡処理、交流短絡判定処理及び記憶処理を実行するように構成してもよい。

例えば、図５に示す時刻ｔ３で、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０がパイロット信号をＶ３に低下させる前、つまり、ＣＣＩＤ３６０のリレーがオンされて、交流電力線８に交流電力が供給される前に短絡処理、交流短絡判定処理及び記憶処理を実行してもよい。

また、図５に示す時刻ｔ４で、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０がパイロット信号をＶ２に昇圧させた後、つまり、ＣＣＩＤ３６０のリレーがオフされて、交流電力線８への交流電力の供給が停止した後に短絡処理、交流短絡判定処理及び記憶処理を実行してもよい。

また、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、充電処理の終了後に待機状態に移行すると、所定インタバル（例えば、１時間）でウェイクアップするタイマを作動させ、当該ウェイクアップ時に短絡処理、交流短絡判定処理、及び記憶処理を実行し、その後再び待機状態に戻るように構成してもよい。

さらに、充電ケーブル３００が正常に接続されていない場合、例えば、コネクタ３３０がインレット２７０に接続されてＰＩＳＷ信号が入力されているが、プラグ３２０が外部電源から外れてパイロット信号が入力されていない、或いは、停電により交流電力が供給されていない場合などに、短絡処理、交流短絡判定処理及び記憶処理が実行されるのであってもよい。

また、ケーブル接続判定処理により充電ケーブル３００が車両に接続されていると判定され、充電処理の実行中で交流電力線８に交流電圧が印加されている場合でも、交流電圧の印加を停止させて短絡処理、交流短絡判定処理及び記憶処理が実行されるように構成してもよい。

例えば、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、周期的に、時刻ｔ４（図５参照）以降の処理を実行して充電処理を中断し、ＣＣＩＤ３６０の給電用リレー３１が開放されて車両側への交流電力の供給が停止された状態で交流短絡判定処理を実行するように構成すればよい。交流短絡判定処理で交流電力線８が正常と判定されると、時刻ｔ１（図５参照）以降の処理を実行して中断した充電処理を再開すればよい。

例えば、充電処理の実行中に、１ｍｓｅｃ．のタイマ割込みを所定回数カウントして、所定の回数（例えば、１時間に相当）になると交流短絡判定処理を実行する。交流短絡判定処理が高速応答の要求されない処理に区分されるため、充電処理の実行中であっても、交流短絡判定処理の実行が可能となるのである。

また、異常検知処理の一例として、充電処理中に所定間隔で任意のセンサの出力値をモニタしてセンサの異常を検知する場合に、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、何れかのセンサの出力値が異常であると判定すると、充電処理を中断して交流電力線８の異常を判定するように構成してもよい。つまり、検出されたセンサの異常を交流電力線８の異常の兆候と捉えて、短絡処理、交流短絡判定処理及び記憶処理を実行するように構成するのである。

例えば、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、電圧検知部Ｖａの出力電圧にハンチングなどの異常が発生していることを検知すると、図５に示す時刻ｔ４以降の処理を実行して、ＣＣＩＤ３６０のリレーがオフされて交流電力線８への交流電力の供給が停止されると、短絡処理、交流短絡判定処理及び記憶処理を実行するのである。

交流短絡判定処理で正常と判定されると、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、図５に示す時刻ｔ１以降の処理を実行して、高圧バッテリ１５０の充電処理を再開し、異常と判定されると充電禁止フラグをセットして高圧バッテリ１５０の充電処理を禁止し、シャットダウン処理を実行するように構成すればよい。

さらに、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、衝撃センサから入力される信号に基づいて、車両に衝撃が加えられたと判断した場合に、短絡処理、交流短絡判定処理及び記憶処理を実行するように構成してもよい。

衝撃センサとは、例えば、Ｇセンサなど、衝撃や衝撃の大きさを検知することができるセンサであり、衝撃センサにより車体に大きな外力が加えられたことが検知されると、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０に信号として入力されるように構成されている。ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、当該信号が入力されると、高圧の電源系統をオフする等、二次災害を回避するための安全機構を作動させるように構成されている。

例えば、充電ケーブル３００が接続された状態で他の車両が衝突すると、衝撃により車両に備えたワイヤーハーネスが損傷して接触するなどの虞があり危険である。また、充電ケーブル３００が接続された状態で、電源スイッチが操作されて車両の走行を開始した場合にも、同様である。

例えば、衝撃センサからの異常状態を示す信号の出力をマイクロコンピュータ１０ａのウェイクアップ用の割込みポートに入力するように構成され、異常状態を示す信号が出力されると、マイクロコンピュータ１０ａが待機状態から動作状態に復帰するように構成すればよい。

また、入力用ポートに衝撃センサからの異常状態を示す信号が入力されるように構成し、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、充電処理の実行中に衝撃センサの入力信号を検知した場合に、時刻ｔ４（図５参照）以降の処理を実行して、交流電力線８の交流電力の供給を停止して短絡判定、交流短絡判定処理及び記憶処理を実行し、交流電力線８が正常であれば高圧バッテリ１５０の充電処理を再開する。

また、例えば、制御用リレーＲＹ１をオンすることで低圧バッテリ２０からの制御用電力が供給される電力線６ａに電圧検知部を備え、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、制御用リレーＲＹ１がオンされると短絡処理を実行して当該電圧検知部の電圧信号をモニタすることで交流短絡判定処理を実行するように構成するのであっても良い。

このように構成することで、車両に備える全ての電力線の安全をより保障できるようになるのである。

以上に説明したように、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０により実行される短絡処理及び交流短絡判定処理は、充電ケーブル３００の接続状態に関わらず、交流電力線８に交流電圧が印加されていない状態であれば、実行可能に構成されているのである。

尚、上述した交流短絡判定処理の判定結果は、次回の車両システムの起動時に、運転席前部のパネルやナビゲーションシステムの画面に表示するように構成してもよい。

例えば、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、交流短絡判定処理を実行して異常コードをＲＡＭ１１３に記憶するとともに、メータＥＣＵ１４或いはナビＥＣＵ１３に異常コードを送信する。

ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０から出力された異常コードは、メータＥＣＵ１４に備えたＲＡＭ或いはナビＥＣＵ１３に備えたＲＡＭに記憶され、シャットダウン処理時に夫々のＥＣＵが備える不揮発性メモリにバックアップされ、電源スイッチが操作されてシステムが起動する場合に、インスツルメントパネル或いはナビゲーションシステムの画面に表示するように構成すればよい。

インスツルメントパネル或いはナビゲーションシステムの画面に表示されることで、ユーザに車両の故障を確実に報知することができる。

また、上述した説明では、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０に単一のマイクロコンピュータ１０ａが実装されているとしたが、二つのマイクロコンピュータによって制御が実行されるように構成されていてもよい。

例えば、電源スイッチの操作信号に基づいて制御用リレーを制御する電源制御部として機能する第一のマイクロコンピュータと、充電処理や走行制御処理、異常検出処理等を実行するシステム制御部として機能する第二のマイクロコンピュータで構成し、各マイクロコンピュータがローカルの通信線で通信可能に構成された構成であってもよい。

また、上述では、低圧バッテリ２０の電圧を車両側の交流電力線８にスイッチＳＷ１，ＳＷ２を介して印加するように説明したが、高圧バッテリ１５０の電圧を交流電力線８の給電ラインに印加するのであってもよい。

例えば、高圧バッテリ１５０の電圧（例えば、２８８Ｖ）を抵抗で分圧して、交流電力線８に所定の電圧レベル（例えば、１２Ｖ）に降圧した電圧を印加し、上述の説明と同様にして交流短絡判定処理を実行すればよい。

尚、上述したマイクロコンピュータに入力可能な電圧値の範囲は、マイクロコンピュータの仕様により異なるため、仕様に基づいて入力電圧の分圧抵抗など適宜設定すべきである。

上述したように、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、車両外部の交流電源と車両を繋ぐケーブル３００を介して車両に搭載されたバッテリ１５０を充電し、ケーブル３００と接続される車両側の交流電力線８に交流電圧が印加されていない状態で、交流電力線８にスイッチＳＷ１，ＳＷ２を介してバッテリ２０の電圧を印加し、または接地する短絡処理と、短絡処理の実行後に、車両に実装された信号線の信号値をモニタした結果に基づいて、交流電力線８が異常であるか否かを判定する異常判定処理と、異常判定処理で異常と判定する場合に、制御に関する情報を記憶する記憶部１１３に異常結果を記憶する記憶処理と、を実行するように構成されているのである。

また、本発明は、車輪の駆動をモータで行ない、エンジンはモータへの電力供給のための発電機を駆動するために用いられるシリーズハイブリッドシステムを採用したプラグインハイブリッド自動車や、エンジンとモータの双方で車輪を直接駆動するパラレルハイブリッドシステムを採用したプラグインハイブリッド自動車にも適用可能である。

以上説明した実施形態は、本発明の一例に過ぎず、本発明の作用効果を奏する範囲において各ブロックの具体的構成等を適宜変更設計できることは言うまでもない。

１：プラグイン充電車両
８：交流電力線
１０：制御装置（ＰＩＨＶ−ＥＣＵ）
２０：バッテリ（低圧バッテリ）
４０：充電器
１１３：記憶部（ＲＡＭ）
１５０：バッテリ（高圧バッテリ）
３００：ケーブル（充電ケーブル）
Ｓａ，Ｓｂ：信号線
ＳＷ１，ＳＷ２：スイッチ
Ｖａ，Ｖｂ：電圧検知部

Claims (4)

1. 車両外部の交流電源と車両を繋ぐケーブルを介して車両に搭載されたバッテリを充電するプラグイン充電車両の制御装置であって、
   制御に関する情報を記憶する記憶部と、
   前記ケーブルと接続される車両側の交流電力線に交流電圧が印加されていない状態で、前記交流電力線にスイッチを介してバッテリの電圧を印加し、または接地する短絡処理と、
   前記短絡処理の実行後に、車両に実装された信号線の信号値をモニタした結果に基づいて、前記交流電力線が異常であるか否かを判定する異常判定処理と、
   前記異常判定処理で異常と判定する場合に、異常結果を前記記憶部に記憶する記憶処理と、
   を実行する制御部と、
   を備えているプラグイン充電車両の制御装置。
2. 前記制御部は、さらに、ケーブル接続検知部から入力される信号に基づいて、前記ケーブルの車両への接続状態を判定するケーブル接続判定処理と、前記ケーブルを介して前記交流電源から供給される交流電力を、充電器により直流電力に変換して前記バッテリへ充電制御する充電処理と、前記ケーブル接続判定処理により前記ケーブルが車両に接続されていると判定された場合であって、前記異常判定処理で正常と判定された場合に、前記充電処理の実行を許容する充電判定処理と、を実行する請求項１記載のプラグイン充電車両の制御装置。
3. 前記制御部は、車両に加えられる外部からの衝撃を検出する衝撃センサから入力される信号に基づいて、車両に衝撃が加えられたと判断した場合に、前記短絡処理及び前記異常判定処理を実行する請求項１または２記載のプラグイン充電車両の制御装置。
4. 車両外部の交流電源と車両を繋ぐケーブルを介して車両に搭載されたバッテリを充電する制御部によるプラグイン充電車両の制御方法であって、
   前記ケーブルと接続される車両側の交流電力線に交流電圧が印加されていない状態で、前記交流電力線にスイッチを介してバッテリの電圧を印加し、または接地する短絡処理と、
   前記短絡処理の実行後に、車両に実装された信号線の信号値をモニタした結果に基づいて、前記交流電力線が異常であるか否かを判定する異常判定処理と、
   前記異常判定処理で異常と判定する場合に、制御に関する情報を記憶する記憶部に異常結果を記憶する記憶処理と、
   を実行するプラグイン充電車両の制御方法。

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