JP2012222931A - 車両の制御装置および車両 - Google Patents

Abstract

【課題】外部充電が可能な車両において、充電動作を確実に起動できるようにする。
【解決手段】充電ケーブル４００を介して伝達される外部電源５００からの電力を用いて蓄電装置１１０の充電が可能な車両１００において、ＥＣＵ３００は、充電制御を実行するメインＥＣＵ３１０と、メインＥＣＵ３１０を起動するサブＥＣＵ３２０とを備える。メインＥＣＵ３１０は、充電制御の実行が可能な状態の場合にはサブＥＣＵ３２０からの充電起動信号ＩＧＰに基づいて充電制御を開始し、充電制御の実行が不可能な状態の場合には充電起動信号ＩＧＰを受け付けないことを示す遮断要求信号ＳＤＵをサブＥＣＵ３２０に出力する。サブＥＣＵ３２０は、遮断要求信号ＳＤＵと充電ケーブル４００からのパイロット信号ＣＰＬＴの状態とに基づいて充電起動信号ＩＧＰを出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の制御装置および車両に関し、より特定的には、車両外部の電源からの電力を用いて、車両に搭載された蓄電装置を充電するための制御に関する。

近年、環境に配慮した車両として、蓄電装置（たとえば二次電池やキャパシタなど）を搭載し、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車両が注目されている。このような車両には、たとえば電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車などが含まれる。そして、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。

ハイブリッド車においても、電気自動車と同様に、車両外部の電源（以下、単に「外部電源」とも称する。）から車載の蓄電装置の充電が可能な車両が知られている。たとえば、家屋に設けられた電源コンセントと車両に設けられた充電口とを充電ケーブルで接続することにより、一般家庭の電源から蓄電装置の充電が可能ないわゆる「プラグイン・ハイブリッド車」が知られている。これにより、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。

特開２００９−０７１９００号公報（特許文献１）は、外部充電が可能な車両において、充電ケーブルとの接続を示す信号が入力されなくなった場合に、所定時間だけ充電動作を中断するとともに、その所定時間の間に充電ケーブルとの接続を示す信号が復帰した場合に、充電動作を再開する構成を開示する。

特開２００９−０７１９００号公報 特開２０１０−２８３９４４号公報 特開２０１０−１６６６７９号公報 特開平１１−２６６５０９号公報

外部充電が可能な車両においては、たとえば、ユーザの誤操作によるケーブル抜き取りや外部電源の瞬間的な停電によって、充電動作中に充電ケーブルの接続状態が、非常に短い時間だけ、非接続状態と認識される場合がある。このような場合に、特開２００９−０７１９００号公報（特許文献１）に開示されるように、短時間の間、充電動作を一時的に中断して待機状態とすることで、その待機期間中に再度充電ケーブルの接続が認識されると、充電動作を再開することができる。

しかしながら、特開２００９−０７１９００号公報（特許文献１）においては、上記の待機期間を少し超過し充電終了処理が実行されている間に充電ケーブルが再接続されたような場合については、充電動作を再開できる構成とはなっていなかった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、外部充電が可能な車両において、充電動作を確実に起動できるようにすることである。

本発明による車両の制御装置は、蓄電装置および充電装置を搭載し、充電ケーブルを介して伝達される外部電源からの電力を用いて蓄電装置の充電が可能な車両の制御装置であり、充電装置を用いて充電制御を実行するための主制御部と、主制御部を起動して動作状態に移行させるための起動制御部とを備える。主制御部は、充電制御の実行が可能な状態である場合には起動制御部からの起動信号に基づいて充電制御を開始し、充電制御の実行が不可能な状態である場合には起動信号を不受理とすることを示す不受理信号を起動制御部に出力する。起動制御部は、主制御部からの不受理信号と充電ケーブルからのパイロット信号の状態とに基づいて起動信号を出力する。

好ましくは、起動制御部は、主制御部からの不受理信号によって起動信号が不受理とされる期間にパイロット信号の出力が開始されたことを検出した場合は、起動信号の受理が可能となった後のパイロット信号の状態に基づいて起動信号を出力する。

好ましくは、主制御部は、充電制御の終了処理の実行中は、不受理信号を用いて起動制御部による起動信号の出力を遅延させる。

好ましくは、主制御部は、車両を走行させるための走行制御をさらに実行する。主制御部は、走行制御の実行中は、不受理信号を用いて起動制御部による起動信号の出力を遅延させる。

好ましくは、パイロット信号は、予め定められた周期で発振する信号であり、充電ケーブルが車両および外部電源に接続されたことに応答して発振状態にされる。

好ましくは、起動制御部は、主制御部から起動信号が不受理とされる期間にパイロット信号の出力が開始されたことを検出した場合は、起動信号の受理が可能となった後に、パイロット信号が発振状態であることに応答して起動信号を出力する。

好ましくは、起動制御部は、パイロット信号が非発振状態の場合は、起動信号の出力を許可する。

好ましくは、起動制御部は、主制御部において起動信号が不受理とされておらず、かつ、起動信号の出力が許可されている場合に起動信号を出力する。

好ましくは、車両は、主制御部および起動制御部に電源電圧を供給するためのバッテリをさらに含む。起動制御部は、起動信号の出力に応答して、バッテリから主制御部へ電源電圧を供給させる。

本発明による車両は、蓄電装置と、充電ケーブルを介して伝達される外部電源からの電力を用いて蓄電装置充電するための充電装置と、充電装置を用いて充電制御を実行するための主制御部と、主制御部を起動して動作状態に移行させるための起動制御部とを備える。主制御部は、充電制御の開始が可能な状態である場合には起動制御部からの起動信号に基づいて充電制御を開始し、充電制御の開始が不可能な状態である場合には起動信号を不受理とすることを示す不受理信号を起動制御部に出力する。起動制御部は、主制御部からの不受理信号と充電ケーブルからのパイロット信号の状態とに基づいて起動信号を開始する。

本発明によれば、外部充電が可能な車両において、充電動作を確実に起動することができる。

本実施の形態に従う車両の全体ブロック図である。 本実施の形態による充電起動制御を適用しない比較例における、問題点を説明するためのタイムチャートである。 本実施の形態による充電起動制御を適用した場合の、タイムチャートの第１の例である。 本実施の形態による充電起動制御を適用した場合の、タイムチャートの第２の例である。 本実施の形態による充電起動制御において、メインＥＣＵで実行される処理の詳細を示すフローチャートである。 本実施の形態による充電起動制御において、サブＥＣＵで実行される処理の詳細を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

図１は、本実施の形態に従う車両１００の全体ブロック図である。図１を参照して、車両１００は、車両１００を駆動するための構成として、蓄電装置１１０と、システムメインリレー（ＳＭＲ）１１５と、駆動装置であるＰＣＵ（Power Control Unit）１２０と、モータジェネレータ１３０，１３５と、動力伝達ギア１４０と、駆動輪１５０と、エンジン１５５と、制御装置であるＥＣＵ（Electronic Control Unit）３００とを備える。ＥＣＵ３００は、車両の走行制御および充電制御を実行するためのメインＥＣＵ３１０と、メインＥＣＵ３１０を起動するためのサブＥＣＵ３２０とを含む。

蓄電装置１１０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１１０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池あるいは鉛蓄電池などの二次電池や、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。

蓄電装置１１０は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１を介してＰＣＵ１２０に接続される。そして、蓄電装置１１０は、車両１００の駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ１２０に供給する。また、蓄電装置１１０は、モータジェネレータ１３０，１３５で発電された電力を蓄電する。蓄電装置１１０の出力はたとえば２００Ｖ程度である。

蓄電装置１１０には、いずれも図示しないが、蓄電装置１１０の電圧および入出力電流を検出するための電圧センサや電流センサが設けられる。検出された電圧ＶＢおよび電流ＩＢは、メインＥＣＵ３１０へ出力される。メインＥＣＵ３１０は、これらの検出値に基づいて、蓄電装置１１０の充電状態（以下、ＳＯＣ（State of Charge）とも称する。）を演算する。

ＳＭＲ１１５に含まれるリレーは、蓄電装置１１０と電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１との間に接続される。そして、ＳＭＲ１１５は、メインＥＣＵ３１０からの制御信号ＳＥ１に基づいて、蓄電装置１１０とＰＣＵ１２０との間での電力の供給と遮断とを切換える。

ＰＣＵ１２０は、コンバータ１２１と、インバータ１２２，１２３と、コンデンサＣ１，Ｃ２とを含む。

コンバータ１２１は、メインＥＣＵ３１０からの制御信号ＰＷＣに基づいて、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１と電力線ＨＰＬおよび接地線ＮＬ１との間で電圧変換を行なう。

インバータ１２２，１２３は、電力線ＨＰＬおよび接地線ＮＬ１に並列に接続される。インバータ１２２，１２３は、メインＥＣＵ３１０からの制御信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２に基づいてそれぞれ制御されてモータジェネレータ１３０，１３５を駆動する。

コンデンサＣ１は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１の間に設けられ、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１間の電圧変動を低減する。また、コンデンサＣ２は、電力線ＨＰＬおよび接地線ＮＬ１の間に設けられ、電力線ＨＰＬおよび接地線ＮＬ１間の電圧変動を低減する。

モータジェネレータ１３０，１３５は交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。

モータジェネレータ１３０，１３５の出力トルクは、減速機や動力分割機構によって構成される動力伝達ギア１４０を介して駆動輪１５０に伝達されて、車両１００を走行させる。モータジェネレータ１３０，１３５は、車両１００の回生制動動作時には、駆動輪１５０の回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、ＰＣＵ１２０によって蓄電装置１１０の充電電力に変換される。また、モータジェネレータ１３０，１３５のいずれか一方を専ら電動機として機能させ、他方のモータジェネレータを専ら発電機として機能させてもよい。

また、モータジェネレータ１３０，１３５は、動力伝達ギア１４０を介してエンジン１５５にも結合される。そして、ＥＣＵ３００によってエンジン１５５およびモータジェネレータ１３０，１３５を協調的に動作させることによって、必要な車両駆動力が発生される。この場合、エンジンの回転による発電電力を用いて、蓄電装置１１０を充電することも可能である。

なお、図１においては、モータジェネレータおよびインバータのペアが２つ設けられる構成が示されるが、モータジェネレータおよびインバータの数はこれに限定されない。モータジェネレータをおよびインバータのペアが１つであってもよいし、２つより多い構成としてもよい。さらに、本実施の形態においては、エンジン１５５は必須ではない。

すなわち、本実施の形態における車両１００は、車両駆動力発生用の電動機を搭載する車両を示すものであり、エンジンおよび電動機により車両駆動力を発生するハイブリッド自動車、エンジンを搭載しない電気自動車および燃料電池自動車などを含む。

車両１００は、さらに低電圧系（補機系）の構成として、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６０と、補機バッテリ１７０と、補機負荷１８０とを含む。

ＤＣ／ＤＣコンバータ１６０は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１に接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ１６０は、メインＥＣＵ３１０からの制御信号ＰＷＤにより制御され、蓄電装置１１０から供給される直流電圧を降圧する。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６０は、電力線ＰＬ３を介して、補機負荷１８０に電源電圧を供給するとともに、補機バッテリ１７０に充電電流を供給する。

補機バッテリ１７０は、代表的には鉛蓄電池によって構成される。補機バッテリ１７０の出力電圧は、蓄電装置１１０の出力電圧よりも低く、たとえば１２Ｖ程度である。

補機負荷１８０には、たとえばランプ類、ワイパー、ヒータ、オーディオ、ナビゲーションシステムなどが含まれる。

電力線ＰＬ３は、サブＥＣＵ３２０に接続されるとともに、電源リレーＭＲＥＬ１９０を介してメインＥＣＵ３１０にも接続される。サブＥＣＵ３２０は、常に補機バッテリ１７０から電源電圧が供給されており、車両１００が非動作状態であっても、外部からの入力信号を監視することができる。

一方、メインＥＣＵ３１０は、ＭＲＥＬ１９０がサブＥＣＵ３２０からの制御信号ＳＥ３によって制御され閉成されることによって、補機バッテリ１７０から電源電圧が供給される。

車両１００は、外部電源５００からの電力によって蓄電装置１１０を充電するための構成として、さらに、インレット２２０と、充電装置２００と、充電リレーＣＨＲ２１０とを含む。

インレット２２０は、車両１００の外表面に設けられる。インレット２２０には、充電ケーブル４００の充電コネクタ４１０が接続される。そして、外部電源５００からの電力が、充電ケーブル４００を介して車両１００に伝達される。

充電ケーブル４００は、充電コネクタ４１０に加えて、外部電源５００のコンセント５１０に接続するためのプラグ４２０と、充電コネクタ４１０およびプラグ４２０とを電気的に結ぶ電線部４４０とを含む。

また、電線部４４０には、外部電源５００からの電力の供給および遮断を切換えるための充電回路遮断装置（Charging Circuit Interrupt Device：ＣＣＩＤ）４３０が含まれる。ＣＣＩＤ４３０は、充電ケーブル４００が車両１００および外部電源５００に接続されると、メインＥＣＵ３１０およびサブＥＣＵ３２０に対してパイロット信号ＣＰＬＴを出力する。パイロット信号ＣＰＬＴは、充電ケーブル４００の接続を示すとともに、充電ケーブル４００の電流容量を示す信号である。

充電装置２００は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して、インレット２２０に接続される。また、充電装置２００は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ２によって、充電リレーＣＨＲ２１０を介して電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１に接続される。

充電装置２００は、メインＥＣＵ３１０からの制御信号ＰＷＥにより制御され、インレット２２０から供給される交流電力を、蓄電装置１１０の充電電力に変換する。

なお、図１においては、充電装置２００は、上述のように電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ２によって、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１におけるＳＭＲ１１５とＰＣＵ１２０との間に接続される構成としたが、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ２が、蓄電装置１１０に直接接続される構成としてもよい。

ＣＨＲ２１０は、メインＥＣＵ３１０からの制御指令ＳＥ２によって制御され、外部充電が行なわれるときに閉成される。

メインＥＣＵ３１０およびサブＥＣＵ３２０は、いずれも図１には図示しないがＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置および入出力バッファを含む。上述のように、メインＥＣＵ３１０は、車両１００の走行制御および充電制御を実行する。また、サブＥＣＵ３２０は、メインＥＣＵ３１０を起動するための起動制御を実行する。これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

サブＥＣＵ３２０は、ユーザの操作によるイグニッション信号ＩＧおよびＣＣＩＤ４３０からのパイロット信号ＣＰＬＴを受ける。サブＥＣＵ３２０は、これらの信号の受信に応答して、制御信号ＳＥ３によってＭＲＥＬ１９０を閉成する。これにより、電力線ＰＬ３を介して、補機バッテリ１７０からメインＥＣＵ３１０に電源電圧が供給される。

サブＥＣＵ３２０は、メインＥＣＵ３１０と信号の授受が可能である。サブＥＣＵ３２０は、イグニッション信号ＩＧを受信すると、メインＥＣＵ３１０に走行起動信号ＩＧＤをオンに設定して送信することによってメインＥＣＵ３１０を起動する。メインＥＣＵ３１０は、サブＥＣＵ３２０から走行起動信号ＩＧＤを受信すると、制御モードを走行モードに設定して走行制御を実行する。

また、サブＥＣＵ３２０は、車両１００に充電ケーブル４００が接続されてＣＣＩＤ４３０からのパイロット信号ＣＰＬＴを受けると、メインＥＣＵ３１０に充電起動信号ＩＧＰをオンに設定して送信することによってメインＥＣＵ３１０を起動する。メインＥＣＵ３１０は、サブＥＣＵ３２０から充電起動信号ＩＧＰを受信すると、制御モードを充電モードに設定して充電制御を実行する。なお、メインＥＣＵ３１０は、走行モードおよび充電モードのいずれでもない場合には、制御モードを待機モードに設定する。

また、サブＥＣＵ３２０は、メインＥＣＵ３１０から、遮断要求信号ＳＤＮおよび再起動禁止信号ＩＮＨを受ける。遮断要求信号ＳＤＮは、充電起動信号ＩＧＰを受信しても充電制御の実行が不可能であり、充電起動信号ＩＧＰを受理しないことを示す不受理信号であり、これによって、サブＥＣＵ３２０に対して充電起動信号ＩＧＰをオフとさせて充電制御を終了させるようにする。遮断要求信号ＳＤＮがオンに設定されると、サブＥＣＵ３２０は、充電起動信号ＩＧＰをオフに設定する。充電起動信号ＩＧＰがオフされると、メインＥＣＵ３１０は充電制御を終了する。

再起動禁止信号ＩＮＨは、サブＥＣＵ３２０に対して充電起動信号ＩＧＰをオンとすることを制限するための信号である。再起動禁止信号ＩＮＨがオンに設定されると、サブＥＣＵ３２０は、パイロット信号ＣＰＬＴを受信しても充電起動信号ＩＧＰをオンに設定しない。なお、充電制御の再起動が許可される条件が成立したことを示す再起動許可信号ＰＲＭＴを受けると、サブＥＣＵ３２０によって再起動禁止信号ＩＮＨはオフとされる。

なお、上記の説明においては、メインＥＣＵ３１０が走行制御および充電制御の両方を実行する構成を例として説明したが、メインＥＣＵ３１０に代えて、走行制御を行なうＥＣＵおよび充電制御を行なうＥＣＵを個別に有する構成であってもよい。さらに、たとえば蓄電装置１１０を制御するためのＥＣＵなどのように、各機能や機器ごとに対して個別のＥＣＵを設けるようにしてもよい。

このような外部充電が可能な車両においては、パイロット信号が開始されるタイミングで充電動作が起動される場合がある。そして、充電動作を実行している途中で、ユーザの誤操作によって充電ケーブルが車両から一時的に非接続とされたり、外部電源の一時的な停電によって充電ケーブルからのパイロット信号が途絶してしまい充電ケーブルの接続の認識が非接続とされてしまったりすることがある。この場合、外部電源からの電力が途絶するために充電動作は停止されるが、その後、ユーザによって充電ケーブルが再接続されたり停電が復旧したりした場合には、自動的に充電動作が再開されることが望ましい。

このようなニーズに対して、上述の先行技術である特開２００９−０７１９００号公報（特許文献１）では、充電ケーブルの接続状態が非接続となった場合には、所定の期間は充電動作を終了しないで中断状態とし、当該所定期間内に充電ケーブルが再度接続状態となったときに充電動作を再開することができる技術が開示されている。

特開２００９−０７１９００号公報（特許文献１）に開示される技術においては、この中断状態とされる待機期間を途過してしまうと充電動作が終了される。ここで、充電動作が完全に終了された状態になった後に充電ケーブルが接続状態にされた場合には、正常に充電動作を再開できるが、充電動作を終了するための充電終了処理が実行されている途中で充電ケーブルが再度接続状態にされた場合には、終了処理の完了後にパイロット信号ＣＰＬＴの開始タイミング（最初の立ち上がり）がなく、充電起動信号ＩＧＰを適切にオンとすることができない場合が起こり得る、そうすると、充電動作が再開されないおそれがある。

また、ユーザが車両の運転を終えて外部充電を実行しようとする際に、イグニッションキーまたはイグニッションスイッチによる運転終了の操作をする前に、充電ケーブルが車両に接続される場合がある。この場合には、パイロット信号の開始タイミングでは、まだ車両の運転が終了されていないので、充電起動信号ＩＧＰをオンにすることができず充電動作が開始されないことがある。そうすると、その後に、ユーザによって運転終了操作がなされたとしても、パイロット信号がすでに開始された状態であるので、充電動作を起動するタイミングを逸してしまい、充電動作が行なわれないおそれがある。

このような状態では、ユーザは充電動作が実行されると期待していたにもかかわらず、実際には充電動作が行なわれないことにより、次回の運転時に所望の充電量が確保されない場合が起こり得る。

そこで、本実施の形態においては、上記のような充電終了処理が実行されている途中、あるいは、運転終了操作が行なわれる前に充電ケーブルが車両に接続された場合であっても、確実に充電動作を再開することができる充電起動制御を行なう。

図２〜図４を用いて、本実施の形態の充電起動制御の概要について説明する。図２は、本実施の形態の充電起動制御を適用しない比較例において、充電終了処理の実行途中で充電ケーブルが再接続された場合の問題点を説明するためのタイムチャートである。図２においては、横軸には時間が示され、縦軸にはイグニッション信号ＩＧ、ＳＭＲ１１５の動作状態、パイロット信号ＣＰＬＴの状態、充電起動信号ＩＧＰの状態、電源リレーＭＲＥＬ１９０の動作状態、および制御モードが示される。

図２を参照して、制御モードが充電モードでも走行モードでもない待機モードである状態で、時刻ｔ１において充電ケーブル４００が車両１００に接続されると、ＣＣＩＤ４３０からのパイロット信号ＣＰＬＴがサブＥＣＵ３２０に入力される。

サブＥＣＵ３２０では、パイロット信号ＣＰＬＴな開始タイミング（すなわち、最初の立ち上がり）を検出したことに応答して、ＭＲＥＬ１９０を閉成してメインＥＣＵ３１０へ電源電圧を供給する。また、サブＥＣＵ３２０は、それと同時に、充電起動信号ＩＧＰをオンに設定してメインＥＣＵ３１０に出力することによって、充電動作を起動させる。

メインＥＣＵ３１０は、充電起動信号ＩＧＰの開始タイミングで制御モードを充電モードに切換え、かつＳＭＲ１１５を閉成する。その後、充電装置２００およびＣＨＲ２１０を制御して充電動作を実行する。

その後、充電動作の実行中に、時刻ｔ２において、ユーザが誤って充電ケーブル４００を抜いてしまったりあるいは外部電源５００の停電が生じたりしたことによって、パイロット信号ＣＰＬＴが途絶してしまうと、外部電源５００からの電力が途絶してしまうので、充電動作は一旦停止する。しかし、サブＥＣＵ３２０においては、時刻ｔ３までは、充電起動信号ＩＧＰをオンのままとされ、メインＥＣＵ３１０においては充電動作を中断状態とする。この時刻ｔ２〜時刻ｔ３までの待機期間に充電ケーブル４００の接続が確認された場合には、メインＥＣＵ３１０は、充電動作を再開する。

一方、この待機期間中に、充電ケーブル４００の接続が確認されない場合には、サブＥＣＵ３２０は、充電起動信号ＩＧＰをオフとする。これによって、メインＥＣＵ３１０においては、ＳＭＲ１１５が開放されるとともに、ＰＣＵ１２０内のコンデンサＣ１の放電動作や、各種学習制御の学習値記憶などの、システムを停止するために必要となる充電終了処理が実行される。

この充電終了処理が完了する時刻ｔ５以降に、充電ケーブル４００の接続が再度確認された場合には、ＭＲＥＬ１９０がオフかつ制御モードが待機モードとなっており、時刻ｔ１の状態と同じとなるので、充電動作が再度実行されることになる。

しかしながら、時刻ｔ４のような、充電終了処理の実行途中に充電ケーブル４００の接続が再度確認された場合には、充電終了処理が優先されるために、充電起動信号ＩＧＰが開始されない。そうすると、時刻ｔ５において充電終了処理が完了しても、時刻ｔ５以降にパイロット信号ＣＰＬＴの開始タイミングが生じないため、充電起動信号ＩＧＰを開始することができず、充電動作が再開されない状態となり得る。

これに対し、図３は、図２と同様に充電終了処理の実行途中に充電ケーブルの接続が確認される場合について、本実施の形態の充電起動制御を適用したときのタイムチャートである。図３においては、図２の項目に加えて、メインＥＣＵ３１０における充電起動信号ＩＧＰの遮断要求信号ＳＤＮ、およびサブＥＣＵ３２０における充電起動信号ＩＧＰの再起動許可信号ＰＲＭＴが示される。ここで、遮断要求信号ＳＤＮは、本発明における「終了信号」に対応する。

図１および図３を参照して、時刻ｔ１１において充電ケーブル４００が車両１００に接続されると、図２における時刻ｔ１での説明と同様に充電動作が開始される。そして、時刻ｔ１２において、図２の時刻ｔ２の場合と同様に、パイロット信号ＣＰＬＴが途絶して充電ケーブル４００が非接続であると認識され、時刻ｔ１３までは待機状態が維持される。このとき、パイロット信号ＣＰＬＴがオフ状態となったことに応答して、サブＥＣＵ３２０において再起動許可信号ＰＲＭＴがオンに設定される。

そして、待機期間中に充電ケーブル４００の接続が認識されないと、時刻ｔ１３において、充電起動信号ＩＧＰがオフに設定されて、メインＥＣＵ３１０にて充電終了処理が開始される。これとともに、メインＥＣＵ３１０においては、充電終了処理が完了するまでの間、遮断要求信号ＳＤＮがオンに設定される。

これにより、時刻ｔ１４において、充電ケーブル４００の接続が再度確認されたときに、サブＥＣＵ３２０において、再起動許可信号ＰＲＭＴがオンの状態であっても、充電起動信号ＩＧＰがオンにされなくなる。すなわち、サブＥＣＵ３２０は、遮断要求信号ＳＤＮがオフとなるまで充電起動信号ＩＧＰの開始を遅延する。

時刻ｔ１５にて、充電終了処理が完了し、制御モードが待機モードに切換えられ、ＭＲ遮断要求信号ＳＤＮがオフに設定され、そしてＭＲＥＬ１９０が開放される。この状態において、サブＥＣＵ３２０は、パイロット信号ＣＰＬＴの状態を監視し、パイロット信号ＣＰＬＴが発振状態であることが認識されると、サブＥＣＵ３２０は、それに応答して、充電起動信号ＩＧＰをオンに設定する。これによって、充電動作が再開される。

すなわち、本充電起動制御では、充電起動信号ＩＧＰの遮断要求信号がオフ、かつ、再起動許可信号ＰＲＭＴがオンに設定されている状態において、パイロット信号ＣＰＬＴの発振状態が検知されたことに応答して、サブＥＣＵ３２０は、充電起動信号ＩＧＰをオンに設定する。

このような処理とすることによって、充電終了処理中に充電ケーブルの接続が確認された場合でも、充電終了処理後に充電動作を再開することができる。

図４は、ユーザにより車両１００の運転終了操作が行なわれる前に充電ケーブル４００が接続された場合について、本実施の形態の充電起動制御を適用したときのタイムチャートである。図４の縦軸には、図３と同様の項目が示される。

図１および図４を参照して、たとえば、初期状態として、ユーザが外出先から自宅に帰ってきて、まだ車両１００の運転終了操作がされていない状態である場合を考える。すなわち、イグニッション信号ＩＧはオンの状態、ＳＭＲ１１５およびＭＲＥＬ１９０は閉成状態、そして、制御モードは走行モードの状態である。

この初期状態においては、充電ケーブル４００が未接続であるためパイロット信号ＣＰＬＴは入力されておらず、サブＥＣＵ３２０においては、充電起動信号ＩＧＰの再起動許可信号ＰＲＭＴはオンに設定される。しかしながら、制御モードが走行モードであるため、メインＥＣＵ３１０において、充電起動信号ＩＧＰの遮断要求信号ＳＤＮがオンに設定される。

時刻ｔ２１において、イグニッション信号ＩＧがオンの状態のまま、充電ケーブル４００が接続されると、パイロット信号ＣＰＬＴの発振が開始される。しかしながら、時刻ｔ２１においては、遮断要求信号ＳＤＮがオンに設定されているので、パイロット信号ＣＰＬＴの開始タイミングが検出されても、充電起動信号ＩＧＰの開始が遅延されるので、充電起動信号ＩＧＰはオフのままである。

なお、充電ケーブル４００が接続されたまま車両１００が走行されることを防止するために、メインＥＣＵ３１０は、ＳＭＲ１１５を強制的に開放する。

その後、時刻ｔ２２において、ユーザにより運転終了操作がなされ、イグニッション信号ＩＧがオフとなると、メインＥＣＵ３１０において、走行終了処理が実行される。そして、時刻ｔ２３において、走行終了処理が完了すると、制御モードが待機モードに切換えられるとともに遮断要求信号ＳＤＮがオフとされる。その後、ＭＲＥＬ１９０が開放されて、メインＥＣＵ３１０への電源電圧の供給が停止する。

この状態においては、充電起動信号ＩＧＰの遮断要求信号がオフ、かつ、再起動許可信号ＰＲＭＴがオンに設定されている状態であるので、図３の場合と同様に、サブＥＣＵ３２０は、パイロット信号ＣＰＬＴが発振状態を監視し、発振状態であることを認識すると、充電起動信号ＩＧＰをオンに設定する（時刻ｔ２４）。

これにより、サブＥＣＵ３２０によって再起動許可信号ＰＲＭＴがオフに設定されるとともに、ＭＲＥＬ１９０が閉成され、メインＥＣＵ３１０に電源電圧が供給される。そして、メインＥＣＵ３１０は、充電起動信号ＩＧＰの開始に応答して、制御モードを充電モードに切換えて充電動作を開始する。

以上のように、本実施の形態における充電起動制御を適用することによって、運転終了操作が行なわれる前に充電ケーブルが接続された場合であっても、運転終了操作の実行後に充電動作を開始することが可能となる。

次に、図５および図６を用いて、ＥＣＵ３００において実行される、本実施の形態の充電起動制御処理の詳細について説明する。図５は、本実施の形態による充電起動制御において、メインＥＣＵ３１０で実行される処理の詳細を示すフローチャートであり、図６は、本実施の形態による充電起動制御において、サブＥＣＵ３２０で実行される処理の詳細を示すフローチャートである。

図５および図６に示されるフローチャートは、それぞれメインＥＣＵ３１０およびサブＥＣＵ３２０に予め格納されたプログラムがメインルーチンから呼び出されて、所定周期で実行されることによって処理が実現される。あるいは、一部または全部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）で処理を実現することも可能である。なお、図５で示すメインＥＣＵ３１０による処理は、メインＥＣＵ３１０がサブＥＣＵ３２０によって起動された後の処理である。

図１および図５を参照して、メインＥＣＵ３１０は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、現在の制御モードが充電モードであるか否かを判定する。

制御モードが充電モードでない場合（Ｓ１００にてＮＯ）は、処理がＳ１４０に進められて、メインＥＣＵ３１０は、現在の制御モードが走行モードであるか否かを判定する。

制御モードが走行モードである場合（Ｓ１４０にてＹＥＳ）は、Ｓ１５０に処理が進められ、メインＥＣＵ３１０は、充電ケーブル４００が接続されても充電動作が実行されないように、充電起動信号ＩＧＰの遮断要求信号ＳＤＮをオンに設定して、サブＥＣＵ３２０へ出力する。なお、図５には示していないが、遮断要求信号ＳＤＮは充電起動信号ＩＧＰがオフとなったことに応答してオフに設定される。

制御モードが走行モードでない場合（Ｓ１４０にてＮＯ）、すなわち、制御モードが待機モードである場合には、メインＥＣＵ３１０が走行起動信号ＩＧＤおよび充電起動信号ＩＧＰのいずれも受信していないため、メインＥＣＵ３１０は、Ｓ１５０をスキップして処理をメインルーチンに戻す。

一方、制御モードが充電モードである場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）は、処理がＳ１１０に進められて、メインＥＣＵ３１０は、次に、充電終了処理が実行中であるか否かを判定する。

充電終了処理が実行中である場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）は、Ｓ１５０に処理が進められ、メインＥＣＵ３１０は、充電ケーブル４００が接続されても充電器どう信号ＩＧＰがオンにされないように、充電起動信号ＩＧＰの遮断要求信号ＳＤＮをオンに設定して、サブＥＣＵ３２０へ出力する。

充電終了処理が実行中でない場合（Ｓ１１０にてＮＯ）は、現在充電動作が実行中、あるいは、中断待機状態であるので、メインＥＣＵ３１０は、Ｓ１２０に処理を進めて、パイロット信号ＣＰＬＴが発振状態であるか否かを判定する。すなわち、メインＥＣＵ３１０は、充電ケーブル４００がインレット２２０および外部電源５００に適切に接続されており、かつ外部電源５００が停電していない状態であるかを判定する。

パイロット信号ＣＰＬＴが発振状態である場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）は、現在充電動作中であるので、Ｓ１３０に処理が進められて、メインＥＣＵ３１０は、充電起動信号ＩＧＰが再起動されないように再起動禁止信号ＩＮＨをオンに設定して、サブＥＣＵ３２０へ出力する。なお、再起動禁止信号ＩＮＨは、上述のように、サブＥＣＵ３２０からの再起動許可信号ＰＲＭＴによってオフとされる。

パイロット信号ＣＰＬＴが発振状態でない場合（Ｓ１２０にてＮＯ）は、充電ケーブル４００の接続が認識されていないので、中断待機の状態の場合を示している。そのため、メインＥＣＵ３１０は、充電ケーブル４００の接続が再度認識された際に、サブＥＣＵ３２０において充電起動信号ＩＧＰがオンに設定されて充電動作が再開できるように、遮断要求信号ＳＤＮおよび再起動禁止信号ＩＮＨをオフとしたまま、メインルーチンに処理を戻す。

次に、図１および図６を参照して、サブＥＣＵ３２０における処理について説明する。サブＥＣＵ３２０は、Ｓ２００にて、パイロット信号ＣＰＬＴが発振状態であるか否か、すなわち、充電ケーブル４００が適切に接続されているか否かを判定する。

パイロット信号ＣＰＬＴが発振状態でない場合（Ｓ２００にてＮＯ）は、処理がＳ２３０に進められて、サブＥＣＵ３２０は、充電起動信号ＩＧＰの再起動許可信号ＰＲＭＴをオンに設定するとともに、これによって、メインＥＣＵ３１０の再起動禁止信号ＩＮＨをオフとする。そして、サブＥＣＵ３２０は、処理をメインルーチンに戻し、充電ケーブル４００が接続されるのを待つ。

パイロット信号ＣＰＬＴが発振状態である場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）は、充電ケーブル４００が接続されているので、サブＥＣＵ３２０は、処理をＳ２１０に進めて、次に、メインＥＣＵ３１０からの遮断要求信号ＳＤＮがオフであり、かつ、再起動許可信号ＰＲＭＴがオンであるか否かを判定する。すなわち、車両１００が充電終了処理中でも走行モード中でもなく、かつ、一旦充電ケーブル４００が非接続となった後に充電起動信号ＩＧＰが起動されていない状態（オフの状態）であるか否かが判断される。

遮断要求信号ＳＤＮがオフであり、かつ、再起動許可信号ＰＲＭＴがオンである場合（Ｓ２２０にてＹＥＳ）は、充電動作が再開可能な状態であるので、処理がＳ２２０に進められて、サブＥＣＵ３２０は、充電起動信号ＴＧＰをオンに設定してメインＥＣＵ３１０へ出力し、メインＥＣＵ３１０に充電動作を実行させる。

一方、遮断要求信号ＳＤＮがオン、あるいは、再起動許可信号ＰＲＭＴがオフである場合（Ｓ２１０にてＮＯ）は、現在充電動作が実行されているか、走行モードであるか、充電終了処理が実行されているかのいずれかの状態であり得る。そのため、メインＥＣＵ３１０から充電起動信号ＩＧＰの再起動が許可されていない状態であるので、サブＥＣＵ３２０は、処理をメインルーチンに戻し、充電動作が再開できる状態となるのを待つ。

以上のような処理に従って制御を行なうことによって、図３および図４で説明したような、充電終了処理実行中に充電ケーブルが再接続された場合、および、制御モードがまだ走行モードである状態で充電ケーブルが接続された場合においても、確実に充電動作を再開することが可能となる。

なお、本実施の形態における「メインＥＣＵ３１０」および「サブＥＣＵ３２０」は、それぞれ本発明における「主制御部」および「起動制御部」の一例である。

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、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。

１００ 車両、１１０ 蓄電装置、１１５ ＳＭＲ、１２０ ＰＣＵ、１２１ コンバータ、１２２，１２３ インバータ、１３０，１３５ モータジェネレータ、１４０ 動力伝達ギア、１５０ 駆動輪、１６０ ＤＣ／ＤＣコンバータ、１７０ 補機バッテリ、１８０ 補機負荷、１９０ ＭＲＥＬ、２００ 充電装置、２１０ ＣＨＲ、２２０ インレット、３００ ＥＣＵ、３１０ メインＥＣＵ、３２０ サブＥＣＵ、４００ 充電ケーブル、４１０ 充電コネクタ、４２０ プラグ、４３０ ＣＣＩＤ、４４０ 電線部、５００ 外部電源、５１０ コンセント、ＡＣＬ１，ＡＣＬ２，ＨＰＬ，ＰＬ１〜ＰＬ３ 電力線、Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ、ＮＬ１，ＮＬ２ 接地線。

Claims (10)

1. 蓄電装置および充電装置を搭載し、充電ケーブルを介して伝達される外部電源からの電力を用いて前記蓄電装置の充電が可能な車両の制御装置であって、
   前記充電装置を用いて充電制御を実行するための主制御部と、
   前記主制御部を起動して動作状態に移行させるための起動制御部とを備え、
   前記主制御部は、前記充電制御の実行が可能な状態である場合には前記起動制御部からの起動信号に基づいて前記充電制御を開始し、前記充電制御の実行が不可能な状態である場合には前記起動信号を不受理とすることを示す不受理信号を前記起動制御部に出力し、
   前記起動制御部は、前記主制御部からの前記不受理信号と前記充電ケーブルからのパイロット信号の状態とに基づいて前記起動信号を出力する、車両の制御装置。
2. 前記起動制御部は、前記主制御部からの前記不受理信号によって前記起動信号が不受理とされる期間に前記パイロット信号の出力が開始されたことを検出した場合は、前記起動信号の受理が可能となった後の前記パイロット信号の状態に基づいて前記起動信号を出力する、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記主制御部は、前記充電制御の終了処理の実行中は、前記不受理信号を用いて前記起動制御部による前記起動信号の出力を遅延させる、請求項２に記載の車両の制御装置。
4. 前記主制御部は、前記車両を走行させるための走行制御をさらに実行し、
   前記主制御部は、前記走行制御の実行中は、前記不受理信号を用いて前記起動制御部による前記起動信号の出力を遅延させる、請求項２または３に記載の車両の制御装置。
5. 前記パイロット信号は、予め定められた周期で発振する信号であり、前記充電ケーブルが前記車両および前記外部電源に接続されたことに応答して発振状態にされる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両の制御装置。
6. 前記起動制御部は、前記主制御部から前記起動信号が不受理とされる期間に前記パイロット信号の出力が開始されたことを検出した場合は、前記起動信号の受理が可能となった後に、前記パイロット信号が発振状態であることに応答して前記起動信号を出力する、請求項５に記載の車両の制御装置。
7. 前記起動制御部は、前記パイロット信号が非発振状態の場合は、前記起動信号の出力を許可する、請求項５に記載の車両の制御装置。
8. 前記起動制御部は、前記主制御部において前記起動信号が不受理とされておらず、かつ、前記起動信号の出力が許可されている場合に前記起動信号を出力する、請求項７に記載の車両の制御装置。
9. 前記車両は、前記主制御部および前記起動制御部に電源電圧を供給するためのバッテリをさらに含み、
   前記起動制御部は、前記起動信号の出力に応答して、前記バッテリから前記主制御部へ前記電源電圧を供給させる、請求項１に記載の車両の制御装置。
10. 蓄電装置と、
    充電ケーブルを介して伝達される外部電源からの電力を用いて前記蓄電装置充電するための充電装置と、
    前記充電装置を用いて充電制御を実行するための主制御部と、
    前記主制御部を起動して動作状態に移行させるための起動制御部とを備え、
    前記主制御部は、前記充電制御の開始が可能な状態である場合には前記起動制御部からの起動信号に基づいて前記充電制御を開始し、前記充電制御の開始が不可能な状態である場合には前記起動信号を不受理とすることを示す不受理信号を前記起動制御部に出力し、
    前記起動制御部は、前記主制御部からの前記不受理信号と前記充電ケーブルからのパイロット信号の状態とに基づいて前記起動信号を開始する、車両。

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