JP2022152266A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】外部充電時にｃ接点リレーの故障に起因して、コンセントに定格外の電圧が印加されることを抑制する車両を提供する。【解決手段】車両１において、充電統合ＥＣＵは、室内給電の実行後に充電リレー装置６２の故障診断処理を実行する。故障診断処理において、充電統合ＥＣＵは、第１充電リレー６３及び第２充電リレー６４のうちの一方の接続状態を第１状態にし、他方の接続状態を第２状態にする。この状態において、充電統合ＥＣＵは、電力変換装置６１を制御して、コンセント７０への給電を実行（室内給電開始）する。このときの第１電圧センサ６５及び第２電圧センサ６６の検出値に基づいて、充電統合ＥＣＵは、第１充電リレー及び第２充電リレーの故障の有無を診断する。充電統合ＥＣＵは、第１充電リレー及び第２充電リレーの少なくとも一方に故障が生じている場合には、ＡＣ充電を許可しない。【選択図】図１

Description

本開示は、室内コンセントを備えた車両に関する。

特開２００８－３１２３９５号公報（特許文献１）に開示されるプラグインハイブリッド自動車は、系統電源用接続部と、主バッテリと、系統電源用接続部および主バッテリの間に設けられる双方向インバータとを含む。系統電源用接続部は、系統電源のコンセントに接続可能なプラグと、家電製品のプラグを接続可能なコンセントとを含む。双方向コンバータと系統電源用接続部との間には、ｃ接点リレーが設けられ、ｃ接点リレーの接続状態を切り替えることで、プラグおよびコンセントのいずれかを双方向インバータと電気的に接続させる（特許文献１参照）。

特開２００８－３１２３９５号公報

特許文献１に開示されたプラグインハイブリッド自動車のように、ｃ接点リレーを用いて、電力変換装置をインレットおよびコンセントのいずれに接続するかを切り替える場合において、ｃ接点リレーに故障が生じる場合がある。市場には、ＡＣ（Alternating current）１００Ｖの電力を供給する外部電源と、ＡＣ２００Ｖの電力を供給する外部電源とが混在し得るところ、たとえばｃ接点リレーに全接点端子が短絡する故障が生じると、外部電源から電力の供給を受けて車載のバッテリを充電する外部充電時に意図せずに外部電源からインレットに供給される電力の電圧がコンセントに印加されてしまう。そうすると、たとえば、コンセントの定格電圧がＡＣ１００Ｖである場合に、コンセントにＡＣ２００Ｖが印加されてしまうケースが生じる。

コンセントに接続される電気機器には、コンセントの定格電圧（たとえばＡＣ１００Ｖ）には対応しているが、他の電圧（たとえばＡＣ２００Ｖ）には対応していないものがある。このような電気機器が外部充電時にコンセントに接続されていると、対応していない電圧（たとえばＡＣ２００Ｖ）が電気機器に印加され、電気機器に故障を生じさせてしまう可能性がある。

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、外部充電時にｃ接点リレーの故障に起因して、コンセントに定格外の電圧が印加されることを抑制することである。

この開示に係る車両は、車両外部の充電設備から充電ケーブルを介して供給される電力を用いた外部充電が可能に構成されたバッテリと、充電ケーブルに設けられるコネクタが接続可能に構成されたインレットと、電気機器に電力を供給するためのコンセントと、インレットに供給された電力をバッテリを充電するための電力に変換する変換処理、および、バッテリの電力をコンセントへ供給するための電力に変換する変換処理が可能に構成された電力変換装置と、電力変換装置をインレットまたは電力変換装置に選択的に接続可能なｃ接点リレー装置と、インレットとｃ接点リレー装置との間に設けられ、インレットに印加される電圧を検出可能に構成された第１電圧センサと、コンセントとｃ接点リレー装置との間に設けられ、コンセントに印加される電圧を検出可能に構成された第２電圧センサと、電力変換装置およびｃ接点リレー装置を制御する制御装置とを備える。ｃ接点リレー装置は、電力変換装置を介して共通端子がバッテリの正極端子に電気的に接続される第１リレーと、電力変換装置を介して共通端子がバッテリの負極端子に電気的に接続される第２リレーとを含む。制御装置は、第１リレーおよび第２リレーを、電力変換装置をインレットに電気的に接続する第１状態と、電力変換装置をコンセントに接続する第２状態とに個別に切り替え可能に構成される。制御装置は、第１リレーおよび第２リレーの一方を第１状態、かつ、他方を第２状態に制御し、電力変換装置からバッテリの電力を供給し、第１電圧センサまたは第２電圧センサが閾値を超える値を検出した場合には、外部充電を許可しない。

上記構成によれば、第１リレーおよび第２リレーの一方を第１状態、かつ、他方を第２状態にした状態で、電力変換装置からバッテリの電力が供給される。このときに、第１リレーおよび第２リレーの両方が正常に動作していれば、インレットおよびコンセントに電圧は印加されない。一方、第１リレーおよび第２リレーの少なくとも一方に故障が生じていると、インレットおよびコンセントに電圧が印加され得る。制御装置は、第１電圧センサまたは第２電圧センサが閾値を超える値を検出した場合には、外部充電を許可しない。すなわち、第１リレーおよび第２リレーの少なくとも一方に故障が生じている場合、制御装置は外部充電を許可しない。これにより、外部充電時にコンセントに定格外の電圧が印加されることが抑制される。

本開示によれば、外部充電時にｃ接点リレーの故障に起因して、コンセントに定格外の電圧が印加されることを抑制することができる。

実施の形態に係る車両の構成を示す図である。 故障診断処理を説明するためのタイムチャートである。 故障診断処理の手順を示すフローチャートである。 ＡＣ充電の開始するための操作が行なわれた際に、充電統合ＥＣＵにより実行される処理の手順を示すフローチャートである。 変形例に係る故障診断処理を説明するためのタイムチャートである。

以下、本開示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。

＜全体構成図＞
＜＜車両＞＞
図１は、本実施の形態に係る車両１の構成を示す図である。本実施の形態に係る車両１は、電気自動車である。なお、車両１は、車両１外部の電源から供給される電力を用いて車載のバッテリを充電する外部充電が可能であればよく、電気自動車に限られるものではない。たとえば、車両１は、プラグインハイブリッド自動車または燃料電池自動車であってもよい。

図１を参照して、車両１は、バッテリ１０と、パワーコントロールユニット（以下「ＰＣＵ（Power Control Unit）」とも称する）２０と、モータジェネレータ３０と、動力伝達ギヤ４０と、駆動輪４５と、インレット５０と、双方向充電器６０と、コンセント７０と、コンセントスイッチ７５と、充電統合ＥＣＵ（Electronic Control Unit）８０と、上位ＥＣＵ９０とを備える。本実施の形態に係る車両１は、車両外部のＡＣ充電設備３００から供給される交流電力を用いてバッテリ１０を充電するＡＣ充電が可能に構成される。

バッテリ１０は、駆動電源（すなわち動力源）として車両１に搭載される。バッテリ１０は、積層された複数の電池を含んで構成される。電池は、たとえば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池である。また、電池は、正極と負極との間に液体電解質を有する電池であってもよいし、固体電解質を有する電池（全固体電池）であってもよい。

ＰＣＵ２０は、上位ＥＣＵ９０からの制御信号に従って、バッテリ１０に蓄えられた直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ３０に供給する。また、ＰＣＵ２０は、モータジェネレータ３０が発電した交流電力を直流電力に変換してバッテリ１０に供給する。ＰＣＵ２０は、たとえば、インバータと、インバータに供給される直流電圧をバッテリ１０の出力電圧以上に昇圧するコンバータとを含んで構成される。

モータジェネレータ３０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３０のロータは、動力伝達ギヤ４０を介して駆動輪４５に機械的に接続される。モータジェネレータ３０は、ＰＣＵ２０からの交流電力を受けることにより、車両１を走行させるための運動エネルギーを生成する。モータジェネレータ３０によって生成された運動エネルギーは、動力伝達ギヤ４０に伝達される。一方で、車両１を減速させるときや、車両１を停止させるときには、モータジェネレータ３０は、車両１の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する。モータジェネレータ３０で生成された交流電力は、ＰＣＵ２０によって直流電力に変換されてバッテリ１０に供給される。これにより、回生電力をバッテリ１０に蓄えることができる。このように、モータジェネレータ３０は、バッテリ１０との間での電力の授受（すなわち、バッテリ１０の充放電）を伴なって、車両１の駆動力または制動力を発生するように構成される。

インレット５０は、ＡＣ充電設備３００のコネクタ３４０が接続可能に構成される。インレット５０は、電力線ＣＰＮ１，ＣＮＬ２により双方向充電器６０と電気的に接続されている。また、インレット５０と充電統合ＥＣＵ８０との間には信号線Ｌ１，Ｌ２が設けられる。信号線Ｌ１は、車両１とＡＣ充電設備３００との間で所定の情報をやり取りするためのパイロット信号ＣＰＬＴを伝達するための信号線である。なお、パイロット信号ＣＰＬＴについては後述する。信号線Ｌ２は、インレット５０とコネクタ３４０との接続状態を示すコネクタ接続信号ＰＩＳＷを伝達するための信号線である。コネクタ接続信号ＰＩＳＷは、インレット５０とコネクタ３４０との接続状態により、その信号レベルが変化する。すなわち、コネクタ接続信号ＰＩＳＷは、インレット５０とコネクタ３４０とが接続されている場合と、インレット５０とコネクタ３４０とが接続されていない場合とで、異なる電位を有する。充電統合ＥＣＵ８０は、コネクタ接続信号ＰＩＳＷの電位を検出することによって、インレット５０とコネクタ３４０との接続状態を検出することができる。

双方向充電器６０は、インレット５０から交流電力を受けてバッテリ１０を充電するように構成される。具体的には、双方向充電器６０は、インレット５０から供給される交流電力を、充電統合ＥＣＵ８０からの制御信号に基づいてバッテリ１０の充電電力に変換する。また、双方向充電器６０は、双方向に電力変換可能に構成され、バッテリ１０から受ける電力を交流電力に変換してコンセント７０に供給することができる。

双方向充電器６０は、電力変換装置６１と、充電リレー装置６２と、第１電圧センサ６５と、第２電圧センサ６６と、第３電圧センサ６７とを含む。

電力変換装置６１は、バッテリ１０とインレット５０との間に電気的に接続されている。電力変換装置６１は、たとえば、いずれも図示しないが、ＡＣ／ＤＣ変換部、ＤＣ／ＡＣ変換部、および、絶縁トランス等を含む。電力変換装置６１は、インレット５０から受けた交流電力を、充電統合ＥＣＵ８０からの制御信号に基づいてバッテリ１０の充電電力に変換する。また、電力変換装置６１は、バッテリ１０の蓄電電力をコンセント７０に供給するための電力（本実施の形態ではＡＣ１００Ｖの電力）に変換し、変換された電力をコンセント７０へ出力する。

充電リレー装置６２は、電力変換装置６１とインレット５０との間に設けられる。充電リレー装置６２は、第１充電リレー６３と、第２充電リレー６４とを含む。第１充電リレー６３および第２充電リレー６４は、ｃ接点リレーである。

第１充電リレー６３は、常開端子ａ１と、常閉端子ｂ１と、共通端子ｃ１とを含む。常開端子ａ１は、電力線ＯＰＬを介してコンセント７０と電気的に接続される。常閉端子ｂ１は、電力線ＣＰＬ１を介してインレット５０と電気的に接続される。共通端子ｃ１は、電力線ＣＰＬ２を介して電力変換装置６１と電気的に接続される。第１充電リレー６３は、常閉端子ｂ１と共通端子ｃ１とを電気的に接続する第１状態と、常開端子ａ１と共通端子ｃ１とを電気的に接続する第２状態とに接続状態を切り替え可能に構成される。

第２充電リレー６４は、常開端子ａ２と、常閉端子ｂ２と、共通端子ｃ２とを含む。常開端子ａ２は、電力線ＯＮＬを介してコンセント７０と電気的に接続される。常閉端子ｂ２は、電力線ＣＮＬ１を介してインレット５０と電気的に接続される。共通端子ｃ２は、電力線ＣＮＬ２を介して電力変換装置６１と電気的に接続される。第２充電リレー６４は、常閉端子ｂ２と共通端子ｃ２とを電気的に接続する第１状態と、常開端子ａ２と共通端子ｃ２とを電気的に接続する第２状態とに接続状態を切り替え可能に構成される。

第１充電リレー６３および第２充電リレー６４は、充電統合ＥＣＵ８０からの制御信号に従って、第１状態と第２状態とを切り替える。充電統合ＥＣＵ８０は、第１充電リレー６３および第２充電リレー６４を個別に制御することができる。

第１電圧センサ６５は、インレット５０と充電リレー装置６２との間の電力線ＣＰＬ１，ＣＮＬ１間の電圧（以下「第１電圧」とも称する）ＶＩＮを検出し、その検出結果を示す信号を充電統合ＥＣＵ８０に出力する。

第２電圧センサ６６は、コンセント７０と充電リレー装置６２との間の電力線ＯＰＬ，ＯＮＬ間の電圧（以下「第２電圧」とも称する）ＶＡＯを検出し、その検出結果を示す信号を充電統合ＥＣＵ８０に出力する。

第３電圧センサ６７は、電力変換装置６１と充電リレー装置６２との間の電力線ＣＰＬ２，ＣＮＬ２間の電圧ＶＡＣを検出し、その検出結果を示す信号を充電統合ＥＣＵ８０に出力する。

コンセント７０は、車室内に設けられる。本実施の形態においては、コンセント７０は、ＡＣ１００Ｖを定格電圧とするコンセントであり、これに応じた形状を有する。たとえば、車両システムが起動した状態において、コンセントスイッチ７５がＯＮ操作されると、第１充電リレー６３および第２充電リレー６４の接続状態がともに第２状態にされ、電力変換装置６１により変換されたバッテリ１０の電力（ＡＣ１００Ｖの電力）がコンセント７０に供給される。車両１のユーザは、車内に持ち込んだ電気機器２００のプラグ２１０をコンセント７０に接続し、電気機器２００を使用することができる。なお、以下においては、バッテリ１０の蓄電電力を用いてコンセント７０にＡＣ１００Ｖの電力を供給することを「室内給電」とも称する。

コンセントスイッチ７５は、ユーザのＯＮ操作およびＯＦＦ操作を受け付ける。コンセントスイッチ７５は、ＯＮ操作およびＯＦＦ操作されたことを示す信号を、たとえば上位ＥＣＵ９０に出力する。上位ＥＣＵ９０は、コンセントスイッチ７５が操作されたこと（ＯＮ操作またはＯＦＦ操作されたこと）を示す信号を充電統合ＥＣＵ８０に出力する。コンセントスイッチ７５は、物理的なスイッチとして設けられてもよいし、ナビゲーション装置（図示せず）等の表示画面に表示されるスイッチであってもよい。

充電統合ＥＣＵ８０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８１と、メモリ８２と、入出力ポート（図示せず）とを含む。メモリ８２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）を含み、ＣＰＵに８１より実行されるプログラム等を記憶する。ＣＰＵ８１は、ＲＯＭに格納されているプログラムをＲＡＭに展開して実行する。ＣＰＵ８１は、入出力ポートから入力される各種信号、およびメモリ８２に記憶された情報に基づいて、所定の演算処理を実行し、演算結果に基づいて双方向充電器６０およびＡＣ充電設備３００を制御する。なお、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）で構築して処理することも可能である。

上位ＥＣＵ９０は、ＣＰＵと、メモリと、入出力ポートとを含む（いずれも図示せず）。メモリは、ＲＯＭおよびＲＡＭを含み、ＣＰＵにより実行されるプログラム等を記憶する。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されているプログラムをＲＡＭに展開して実行する。ＣＰＵは、入出力ポートから入力される各種信号、およびメモリに記憶された情報に基づいて、所定の演算処理を実行し、演算結果に基づいて車両１が所望の状態となるように各機器を制御する。なお、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）で構築して処理することも可能である。

＜＜ＡＣ充電設備＞＞
ＡＣ充電設備３００は、交流電源３１０と、ＥＶＳＥ（Electric Vehicle Supply Equipment）３２０と、充電ケーブル３３０とを含む。充電ケーブル３３０の先端には、車両１のインレット５０に接続可能に構成されたコネクタ３４０が設けられる。

交流電源３１０は、たとえば商用系統電源によって構成されるが、これに限定されるものではなく、種々の電源を適用可能である。

ＥＶＳＥ３２０は、交流電源３１０から充電ケーブル３３０を介した車両１への交流電力の供給および遮断を制御する。ＥＶＳＥ３２０は、ＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupt Device）３２１と、ＣＰＬＴ制御回路３２２とを備える。ＣＣＩＤ３２１は、交流電源３１０から車両１への給電経路に設けられるリレーである。

ＣＰＬＴ制御回路３２２は、ＣＰＬＴ信号（パイロット信号）を生成し、生成したＣＰＬＴ信号を充電ケーブル３３０に含まれる信号線Ｌ１を介して車両１の充電統合ＥＣＵ８０に送信する。ＣＰＬＴ信号は、充電統合ＥＣＵ８０によって電位が操作される。ＣＰＬＴ制御回路３２２は、ＣＰＬＴ信号の電位に基づいてＣＣＩＤ３２１を制御する。すなわち、充電統合ＥＣＵ８０は、ＣＰＬＴ信号の電位を操作することによって、ＣＣＩＤ３２１を遠隔操作することができる。なお、ＣＰＬＴ信号の電位を変化させる手法については、公知の手法を用いることができ、ここでは詳細に説明はしないが、たとえば特開２０１６－８２８０１号公報に開示されている回路構成等を適用することができる。

＜故障診断処理＞
市場には、ＡＣ１００Ｖの電力を供給するＡＣ充電設備と、ＡＣ２００Ｖの電力を供給するＡＣ充電設備とが混在する場合がある。本実施の形態に係る電力変換装置６１は、インレット５０から受けた交流電力がＡＣ１００Ｖの電力およびＡＣ２００Ｖの電力のいずれであっても、当該交流電力をバッテリ１０を充電するための電力に適切に変換可能に構成されている。

ここで、充電リレー装置６２には故障が生じる可能性がある。たとえば、充電リレー装置６２に含まれる第１充電リレー６３および第２充電リレー６４の全接点端子が短絡する故障が生じると、ＡＣ充電時に意図せずにＡＣ２００Ｖがコンセント７０に印加されてしまう。電気機器２００には、コンセントの定格電圧（本実施の形態ではＡＣ１００Ｖ）には対応しているが、他の電圧（たとえばＡＣ２００Ｖ）には対応していないものがある。このような電気機器２００がＡＣ充電時にコンセント７０に接続されていると、対応していない電圧（たとえばＡＣ２００Ｖ）が電気機器２００に印加され、電気機器２００に故障を生じさせてしまう可能性がある。

そこで、本実施の形態に係る充電統合ＥＣＵ８０は、室内給電を終了した場合に充電リレー装置６２の故障を診断する故障診断処理を実行する。そして、故障診断処理において、第１充電リレー６３および第２充電リレー６４の少なくとも一方に何らかの故障があると診断した場合には、充電統合ＥＣＵ８０は、ＡＣ充電を許可せず、ＡＣ充電の開始するための操作（たとえば、インレット５０へのコネクタ３４０の接続操作、あるいは、図示しない充電を開始するためのスタートボタンの操作）が行なわたとしても、ＣＣＩＤ３２１を閉成状態に移行しない。第１充電リレー６３および第２充電リレー６４の少なくとも一方に何らかの故障があると診断した場合にＡＣ充電を許可しないことで、コンセント７０に定格外の電圧が印加されることを抑制することができる。

なお、充電リレー装置６２の故障は、たとえば、接点端子の接触面およびその近傍がアーク放電やジュール熱の影響を受け、一方の接点端子の材料の一部が相対する他方の接点端子に移動してしまう接点移転により発生し得る。接点移転が生じると、接点端子間が短絡するショート故障が生じ得る。ｃ接点リレーにおいては、ショート故障には、常開端子（ａ１，ａ２）と共通端子（ｃ１，ｃ２）とが短絡するショート故障（以下「コンセント短絡」とも称する）、常閉端子（ｂ１，ｂ２）と共通端子（ｃ１，ｃ２）とが短絡するショート故障（以下「インレット短絡」とも称する）、および、常開端子（ａ１，ａ２）と常閉端子（ｂ１，ｂ２）と共通端子（ｃ１，ｃ２）とが短絡するショート故障（以下「全短絡」とも称する）が含まれる。

図２は、故障診断処理を説明するためのタイムチャートである。図２の横軸には時間が示されている。図２の縦軸には、第１充電リレー６３および第２充電リレー６４の接続状態、ならびに、第１～第３電圧センサ６５～６７の検出状態が示されている。

時刻ｔ０において、室内給電が行なわれている。室内給電中には、第１充電リレー６３および第２充電リレー６４の接続状態は、ともに第２状態である。そして、電力変換装置６１からＡＣ１００Ｖの電力がコンセント７０に供給されている。それゆえに、第２電圧センサ６６および第３電圧センサ６７はＡＣ１００Ｖを検出しており、第１電圧センサ６５はＡＣ０Ｖを検出している。なお、室内給電は正常に行なえているものとする。

時刻ｔ１において、コンセントスイッチ７５がＯＦＦ操作される。コンセントスイッチ７５がＯＦＦ操作されると、ＯＦＦ操作されたことを示す信号が上位ＥＣＵ９０から充電統合ＥＣＵ８０に通知される。そして、充電統合ＥＣＵ８０は、電力変換装置６１を制御して、コンセント７０への電力供給を停止する。それゆえに、第１電圧センサ６５、第２電圧センサ６６および第３電圧センサ６７は、ＡＣ０Ｖを検出している。

時刻ｔ２において、充電統合ＥＣＵ８０は、故障診断処理を開始する。充電統合ＥＣＵ８０は、第１充電リレー６３および第２充電リレー６４のうちのいずれか一方の接続状態を第１状態に切り替える。本実施の形態においては、充電統合ＥＣＵ８０は、第２充電リレー６４の接続状態を第２状態から第１状態にする。

時刻ｔ３において、充電統合ＥＣＵ８０は、電力変換装置６１を制御して、コンセント７０への電力供給を再び行なう。そのため、第３電圧センサ６７は、ＡＣ１００Ｖを検出している。ここで、第１充電リレー６３および第２充電リレー６４のいずれも正常である場合、すなわち、第１充電リレー６３の接続状態が第１状態であり、かつ、第２充電リレー６４の接続状態が第２状態である場合、第１電圧センサ６５および第２電圧センサ６６の期待値はＡＣ０Ｖである。（１）仮に第１電圧センサ６５がＡＣ１００Ｖを検出し、かつ、第２電圧センサ６６がＡＣ０Ｖを検出したとすると、第１充電リレー６３に全短絡またはインレット短絡が生じていることが想定される。なお、この場合には、第２充電リレー６４に全短絡およびコンセント短絡が生じていないことも想定される。（２）また、仮に第２電圧センサ６６がＡＣ１００Ｖを検出し、かつ、第１電圧センサ６５がＡＣ０Ｖを検出したとすると、第２充電リレー６４にコンセント短絡あるいは全短絡が生じていることが想定される。なお、この場合には、第１充電リレー６３に全短絡およびインレット短絡が生じていないことも想定される。（３）仮に第１電圧センサ６５および第２電圧センサ６６がＡＣ１００Ｖを検出したとすると、第１充電リレー６３および第２充電リレー６４に全短絡が生じている、または、第１充電リレー６３に全短絡が生じており、かつ、第２充電リレー６４にコンセント短絡が生じている、または、第１充電リレー６３にインレット短絡が生じており、かつ、第２充電リレー６４に全短絡が生じていることが想定される。

充電統合ＥＣＵ８０は、第１充電リレー６３および第２充電リレー６４の少なくとも一方に故障が生じたことを検出すると、第１充電リレー６３および第２充電リレー６４の少なくとも一方に故障が生じたことを示す情報（充電リレー装置６２の故障情報）をメモリ８２に記憶する。また、充電統合ＥＣＵ８０は、充電リレー装置６２の故障情報を上位ＥＣＵ９０に出力してもよい。

時刻ｔ４において、充電統合ＥＣＵ８０は、電力変換装置６１を制御して、コンセント７０への電力供給を停止する。よって、第３電圧センサ６７は、ＡＣ０Ｖを検出する。

時刻ｔ５において、充電統合ＥＣＵ８０は、故障診断処理を終了する。充電統合ＥＣＵ８０は、第１充電リレー６３の接続状態を第２状態から第１状態に切り替える。故障診断処理において、充電リレー装置６２に故障が生じたことが検出された場合（第１充電リレー６３および第２充電リレー６４の少なくとも一方に故障が生じたことが検出された場合）、充電統合ＥＣＵ８０は、以後のＡＣ充電を許可しない。具体的には、充電統合ＥＣＵ８０は、ＡＣ充電の開始するための操作（たとえば、インレット５０へのコネクタ３４０の接続操作、あるいは、図示しない充電を開始するためのスタートボタンの操作）が行なわれた場合であっても、ＡＣ充電設備３００のＣＣＩＤ３２１を閉成させる処理を実行しない。これにより、ＡＣ充電設備３００がＡＣ２００Ｖの電力を車両１（インレット５０）に供給する充電設備であった場合に、充電リレー装置６２の故障に起因して意図せずにＡＣ２００Ｖの電力がコンセント７０に供給されることを抑制することができる。ゆえに、ＡＣ２００Ｖの電力が供給されることで、コンセント７０に接続されている電気機器２００に故障を生じさせてしまうことを抑制することができる。

＜充電統合ＥＣＵで実行される処理＞
図３は、故障診断処理の手順を示すフローチャートである。図３のフローチャートに示される処理は、室内給電が終了した際に充電統合ＥＣＵ８０により実行される。図３および後述の図４に示すフローチャートの各ステップ（以下ステップを「Ｓ」と略す）は、充電統合ＥＣＵ８０によるソフトウェア処理によって実現される場合について説明するが、その一部あるいは全部が充電統合ＥＣＵ８０内に作製されたハードウェア（電子回路）によって実現されてもよい。

Ｓ１において、充電統合ＥＣＵ８０は、第１充電リレー６３の接続状態を第２状態、かつ、第２充電リレー６４の接続状態を第１状態にする。室内給電の終了時には、第１充電リレー６３および第２充電リレー６４の接続状態はともに第２状態であるので、充電統合ＥＣＵ８０は、第１充電リレー６３の接続状態を第２状態に保ちつつ、第２充電リレー６４の接続状態を第２状態から第１状態に切り替える。

Ｓ３において、充電統合ＥＣＵ８０は、電力変換装置６１を制御してバッテリ１０の蓄電電力をコンセント７０に供給する電力（ＡＣ１００Ｖの電力）に変換し、変換された当該電力をコンセント７０に供給する。

Ｓ５において、充電統合ＥＣＵ８０は、第１電圧ＶＩＮが第１閾電圧Ｖｔｈ１以上であるか否かを判定する。第１閾電圧Ｖｔｈ１は、電力変換装置６１からインレット５０に電圧が印加されているか否かを判定するための閾値である。第１閾電圧Ｖｔｈ１は、第１電圧ＶＩＮの取り得る範囲内の値に設定される。第１電圧ＶＩＮの取り得る範囲とは、ＡＣ１００Ｖを検出したときの第１電圧センサ６５の出力値と、ＡＣ０Ｖを検出したときの第１電圧センサ６５の出力値とにより定まる範囲である。第１電圧ＶＩＮが第１閾電圧Ｖｔｈ１以上でないと判定すると（Ｓ５においてＮＯ）、充電統合ＥＣＵ８０は、処理をＳ７に進める。第１電圧ＶＩＮが第１閾電圧Ｖｔｈ１以上であると判定すると（Ｓ５においてＹＥＳ）、充電統合ＥＣＵ８０は、処理をＳ１１に進める。

Ｓ７において、充電統合ＥＣＵ８０は、第２電圧ＶＡＯが第２閾電圧Ｖｔｈ２以上であるか否かを判定する。第２閾電圧Ｖｔｈ２は、電力変換装置６１からコンセント７０に電圧が印加されているか否かを判定するための閾値である。第２閾電圧Ｖｔｈ２は、第２電圧ＶＡＯの取り得る範囲内の値に設定される。第２電圧ＶＡＯの取り得る範囲とは、ＡＣ１００Ｖを検出したときの第２電圧センサ６６の出力値と、ＡＣ０Ｖを検出したときの第２電圧センサ６６の出力値とにより定まる範囲である。第２閾電圧Ｖｔｈ２は、第１閾電圧Ｖｔｈ１と同じ値に設定されてもよいし、第１閾電圧Ｖｔｈ１と異なる値に設定されてもよい。第２電圧ＶＡＯが第２閾電圧Ｖｔｈ２以上でないと判定すると（Ｓ７においてＮＯ）、充電統合ＥＣＵ８０は、処理をＳ９に進める。第２電圧ＶＡＯが第２閾電圧Ｖｔｈ２以上であると判定すると（Ｓ７においてＹＥＳ）、充電統合ＥＣＵ８０は、処理をＳ１１に進める。

Ｓ９において、充電統合ＥＣＵ８０は、充電リレー装置６２（第１充電リレー６３および第２充電リレー６４）に故障は生じていないと判定する。充電統合ＥＣＵ８０は、Ｓ９の判定結果を、充電リレー装置６２の故障情報として、たとえばメモリ８２に記憶する。そして、充電統合ＥＣＵ８０は、処理をＳ１３に進める。

Ｓ１１において、充電統合ＥＣＵ８０は、充電リレー装置６２に故障が生じている（第１充電リレー６３および第２充電リレー６４の少なくとも一方に故障が生じている）と判定する。充電統合ＥＣＵ８０は、Ｓ１１の判定結果を、充電リレー装置６２の故障情報として、たとえばメモリ８２に記憶する。そして、充電統合ＥＣＵ８０は、処理をＳ１３に進める。

Ｓ１３において、充電統合ＥＣＵ８０は、電力変換装置６１を制御して室内給電を停止させる。

Ｓ１５において、充電統合ＥＣＵ８０は、第１充電リレー６３および第２充電リレー６４の接続状態をともに第１状態にし、故障診断処理を終える。

図４は、ＡＣ充電の開始するための操作が行なわれた際に、充電統合ＥＣＵ８０により実行される処理の手順を示すフローチャートである。図４のフローチャートの処理は、たとえば、インレット５０へのコネクタ３４０の接続が検出された際に、充電統合ＥＣＵ８０が開始する。充電統合ＥＣＵ８０は、コネクタ接続信号ＰＩＳＷの電位に基づいて、インレット５０へのコネクタ３４０の接続を検出する。あるいは、充電統合ＥＣＵ８０は、充電開始操作が行なわれたことを示す信号を上位ＥＣＵ９０から受けた際に、図４のフローチャートを実行してもよい。

Ｓ２０において、充電統合ＥＣＵ８０は、充電リレー装置６２に故障が発生しているか否かを判定する。具体的には、充電統合ＥＣＵ８０は、メモリ８２から充電リレー装置６２の故障情報を読み出し、当該情報に基づいて故障の発生の有無を判定する。充電リレー装置６２に故障が発生していないと判定した場合には（Ｓ２０においてＮＯ）、充電統合ＥＣＵ８０は、処理をＳ２２に進める。充電リレー装置６２に故障が発生していると判定した場合には（Ｓ２０においてＹＥＳ）、充電統合ＥＣＵ８０は、処理をＳ２６に進める。

Ｓ２２において、充電統合ＥＣＵ８０は、ＣＰＬＴ信号の電位を操作して、ＡＣ充電設備３００のＣＣＩＤ３２１を閉成状態にする。

Ｓ２４において、充電統合ＥＣＵ８０は、ＡＣ充電を実行する。
Ｓ２６において、充電統合ＥＣＵ８０は、ＡＣ充電設備３００のＣＣＩＤ３２１を開放状態に維持する。すなわち、充電統合ＥＣＵ８０は、ＡＣ充電を実行しない。充電リレー装置６２に故障が生じている場合には、充電統合ＥＣＵ８０がＡＣ充電を実行しないことにより、コンセント７０にＡＣ２００Ｖが印加されることを抑制することができる。よって、コンセント７０に接続されている電気機器２００を故障させることを抑制することができる。

以上のように、本実施の形態に係る車両１においては、室内給電の実行後に充電リレー装置６２の故障診断処理が実行される。故障診断処理において、充電統合ＥＣＵ８０は、第１充電リレー６３および第２充電リレー６４のうちの一方の接続状態を第１状態にし、他方の接続状態を第２状態にする。そして、この状態において、充電統合ＥＣＵ８０は、電力変換装置６１を制御して、コンセント７０への給電を実行する。このときの第１電圧センサ６５および第２電圧センサ６６の検出値に基づいて、充電統合ＥＣＵ８０は、第１充電リレー６３および第２充電リレー６４の故障の有無を診断する。

充電統合ＥＣＵ８０は、第１充電リレー６３および第２充電リレー６４の少なくとも一方に故障が生じている場合には、ＡＣ充電を実行しない。具体的には、充電統合ＥＣＵ８０は、ＣＣＩＤ３２１を閉成させない。これにより、ＡＣ充電設備３００がＡＣ２００Ｖの電力を車両１（インレット５０）に供給する充電設備であった場合に、充電リレー装置６２が故障した状態でＡＣ充電を実行し、充電リレー装置６２の故障に起因して意図せずにＡＣ２００Ｖの電力がコンセント７０に供給されることを抑制することができる。それゆえに、ＡＣ２００Ｖの電力が供給されることで、コンセント７０に接続された電気機器２００に故障を生じさせてしまうことを抑制することができる。

［変形例］
実施の形態では、室内給電の実行後に故障診断処理が実行される例について説明した。変形例では、室内給電の実行前および実行後に故障診断処理が実行される例について説明する。変形例では、充電統合ＥＣＵ８０は、室内給電の実行前の故障診断処理と室内給電の実行後の故障診断処理とで、異なる充電リレー装置６２の接続状態をつくる。具体的には、たとえば、室内給電の実行前の故障診断処理では、第１充電リレー６３の接続状態を第１状態、かつ、第２充電リレー６４の接続状態を第２状態にする。そして、室内給電の実行後の故障診断処理では、第１充電リレー６３の接続状態を第２状態、かつ、第２充電リレー６４の接続状態を第２状態にする。これにより、充電リレー装置６２に故障が生じている場合に、その故障状態（インレット短絡、コンセント短絡、全短絡）を判別するとが可能となる。以下、具体的に説明する。

図５は、変形例に係る故障診断処理を説明するためのタイムチャートである。図５の横軸には時間が示されている。図５の縦軸には、第１充電リレー６３および第２充電リレー６４の接続状態、ならびに、第１～第３電圧センサ６５～６７の検出状態が示されている。

時刻ｔ１０において、コンセントスイッチ７５がＯＮ操作される。コンセントスイッチ７５がＯＮ操作されると、上位ＥＣＵ９０は、ＯＮ操作されたことを示す情報を充電統合ＥＣＵ８０に出力する。コンセントスイッチ７５がＯＮ操作されたことを示す情報を受けると、充電統合ＥＣＵ８０は、室内給電の実行前の故障診断処理を実行する。なお、時刻ｔ１０においては、室内給電の実行前であるため、第１充電リレー６３および第２充電リレー６４の接続状態は、ともに第１状態となっている。時刻ｔ１０においては、ＡＣ充電も室内給電も行なわれていないので、第１電圧センサ６５、第２電圧センサ６６および第３電圧センサ６７は、ＡＣ０Ｖを検出している。

時刻ｔ１１において、充電統合ＥＣＵ８０は、第１充電リレー６３および第２充電リレー６４のうちのいずれか一方の接続状態を第２状態に切り替える。変形例においては、充電統合ＥＣＵ８０は、第２充電リレー６４の接続状態を第１状態から第２状態にする。

時刻ｔ１２において、充電統合ＥＣＵ８０は、電力変換装置６１を制御して、コンセント７０への電力供給を行なう。そのため、第３電圧センサ６７は、ＡＣ１００Ｖを検出している。ここで、第１充電リレー６３および第２充電リレー６４のいずれも正常である場合、すなわち、第１充電リレー６３の接続状態が第１状態であり、かつ、第２充電リレー６４の接続状態が第２状態である場合、第１電圧センサ６５および第２電圧センサの期待値はＡＣ０Ｖである。（１）仮に第１電圧センサ６５がＡＣ１００Ｖを検出し、かつ、第２電圧センサ６６がＡＣ０Ｖを検出したとすると、第２充電リレー６４にインレット短絡あるいは全短絡が生じていることが想定される。なお、この場合には、第１充電リレー６３に全短絡およびコンセント短絡が生じていないことも想定される。（２）また、仮に第２電圧センサ６６がＡＣ１００Ｖを検出し、かつ、第１電圧センサ６５がＡＣ０Ｖを検出したとすると、第１充電リレー６３にコンセント短絡あるいは全短絡が生じていることが想定される。なお、この場合には、第２充電リレー６４に全短絡およびインレット短絡が生じていないことも想定される。（３）仮に第１電圧センサ６５および第２電圧センサ６６がＡＣ１００Ｖを検出したとすると、第１充電リレー６３および第２充電リレー６４に全短絡が生じている、または、第１充電リレー６３に全短絡が生じており、かつ、第２充電リレー６４にインレット短絡が生じている、または、第１充電リレー６３にコンセント短絡が生じており、かつ、第２充電リレー６４に全短絡が生じていることが想定される。

時刻ｔ１３において、充電統合ＥＣＵ８０は、電力変換装置６１を制御して、コンセント７０への電力供給を停止する。よって、第３電圧センサ６７は、ＡＣ０Ｖを検出する。

時刻ｔ１４において、充電統合ＥＣＵ８０は、室内給電の実行前の故障診断処理を終了する。充電統合ＥＣＵ８０は、第１充電リレー６３の接続状態を第２状態にして、室内給電を開始する。

時刻ｔ１５において、充電統合ＥＣＵ８０は、電力変換装置６１を制御して、コンセント７０への電力供給を開始する。よって、第２電圧センサ６６および第３電圧センサ６７はＡＣ１００Ｖを検出しており、第１電圧センサ６５はＡＣ０Ｖを検出している。なお、第１充電リレー６３および第２充電リレー６４の両方に全短絡またはインレット短絡が生じている場合には、第１電圧センサ６５もＡＣ１００Ｖを検出し得る。

時刻ｔ１６において、コンセントスイッチ７５がＯＦＦ操作される。コンセントスイッチ７５がＯＦＦ操作されると、ＯＦＦ操作されたことを示す信号が上位ＥＣＵ９０から充電統合ＥＣＵ８０に通知される。そして、充電統合ＥＣＵ８０は、電力変換装置６１を制御して、コンセント７０への電力供給を停止する。それゆえに、第１電圧センサ６５、第２電圧センサ６６および第３電圧センサ６７は、ＡＣ０Ｖを検出している。

時刻ｔ１７において、充電統合ＥＣＵ８０は、室内給電を終了し、室内給電の実行後の故障診断処理を開始する。充電統合ＥＣＵ８０は、第１充電リレー６３および第２充電リレー６４のうちのいずれか一方の接続状態を第１状態に切り替える。室内給電の実行後の故障診断処理では、室内給電の実行前の故障診断処理とは異なる充電リレー装置６２の接続状態をつくる。具体的には、室内給電の実行前の故障診断処理では、充電統合ＥＣＵ８０は、第１充電リレー６３の接続状態を第１状態、かつ、第２充電リレー６４の接続状態を第２状態とした。よって、室内給電の実行後の故障診断処理では、充電統合ＥＣＵ８０は、第１充電リレー６３の接続状態を第２状態、かつ、第２充電リレー６４の接続状態を第１状態とする。

時刻ｔ１８において、充電統合ＥＣＵ８０は、電力変換装置６１を制御して、コンセント７０への電力供給を再び行なう。そのため、第３電圧センサ６７は、ＡＣ１００Ｖを検出している。ここで、（４）仮に第１電圧センサ６５がＡＣ１００Ｖを検出し、かつ、第２電圧センサ６６がＡＣ０Ｖを検出したとすると、第１充電リレー６３に全短絡またはインレット短絡が生じていることが想定される。なお、この場合には、第２充電リレー６４に全短絡およびコンセント短絡が生じていないことも想定される。（５）また、仮に第２電圧センサ６６がＡＣ１００Ｖを検出し、かつ、第１電圧センサ６５がＡＣ０Ｖを検出したとすると、第２充電リレー６４にコンセント短絡あるいは全短絡が生じていることが想定される。なお、この場合には、第１充電リレー６３に全短絡およびインレット短絡が生じていないことも想定される。（６）仮に第１電圧センサ６５および第２電圧センサ６６がＡＣ１００Ｖを検出したとすると、第１充電リレー６３および第２充電リレー６４に全短絡が生じている、または、第１充電リレー６３に全短絡が生じており、かつ、第２充電リレー６４にコンセント短絡が生じている、または、第１充電リレー６３にインレット短絡が生じており、かつ、第２充電リレー６４に全短絡が生じていることが想定される。

たとえば、室内給電の実行前の故障診断処理の結果が上記（１）、かつ、室内給電の実行前の故障診断処理の結果が上記（４）であったとする。そうすると、第１充電リレー６３は、上記（１）より全短絡およびコンセント短絡が生じておらず、かつ、上記（４）より全短絡またはインレット短絡が生じていることから、第１充電リレー６３はインレット短絡していると判別することができる。また、第２充電リレー６４は、上記（１）よりインレット短絡あるいは全短絡が生じており、かつ、全短絡およびコンセント短絡が生じていないことから、第２充電リレー６４がインレット短絡していると判別することができる。

なお、ここでは、全てのパターンを説明しないが、室内給電の実行前の故障診断処理の結果（１）～（３）と、室内給電の実行後の故障診断処理の結果（４）～（６）とを組み合わせることにより、上記と同様にして、第１充電リレー６３および第２充電リレー６４の故障状態を判別することができる。

時刻ｔ１９において、充電統合ＥＣＵ８０は、充電統合ＥＣＵ８０は、電力変換装置６１を制御して、コンセント７０への電力供給を停止する。よって、第３電圧センサ６７は、ＡＣ０Ｖを検出する。

時刻ｔ２０において、充電統合ＥＣＵ８０は、故障診断処理を終了する。充電統合ＥＣＵ８０は、第１充電リレー６３の接続状態を第２状態から第１状態に切り替える。故障診断処理において、充電リレー装置６２に故障が生じたことが検出された場合（第１充電リレー６３および第２充電リレー６４の少なくとも一方に故障が生じたことが検出された場合）、充電統合ＥＣＵ８０は、以後のＡＣ充電を許可しない。具体的には、充電統合ＥＣＵ８０は、充電開始操作が行なわれた場合であっても、ＡＣ充電設備３００のＣＣＩＤ３２１を閉成させる処理を実行しない。これにより、ＡＣ充電設備３００がＡＣ２００Ｖの電力を車両１（インレット５０）に供給する充電設備であった場合に、充電リレー装置６２の故障に起因して意図せずにＡＣ２００Ｖの電力がコンセント７０に供給されることを抑制することができる。ゆえに、ＡＣ２００Ｖの電力が供給されることにより、コンセント７０に接続された電気機器２００に故障を生じさせることを抑制することができる。

さらに、変形例では、第１充電リレー６３および第２充電リレー６４の故障状態（インレット短絡、コンセント短絡、全短絡）を判別することができる。

なお、変形例においては、室内給電の実行前の故障診断処理と室内給電の実行後の故障診断処理とで、異なる充電リレー装置６２の接続状態をつくり、それぞれにおいて故障診断処理を実行したが、たとえば、室内給電の実行前の故障診断処理は省略し、室内給電の実行後の故障診断処理において、充電リレー装置６２の接続状態を切り替えてもよい。具体的には、室内給電の実行後の故障診断処理において、第１充電リレー６３の接続状態を第２状態、かつ、第２充電リレー６４の接続状態を第１状態にしてコンセント７０への電力供給を行なった後に、第１充電リレー６３の接続状態を第１状態、かつ、第２充電リレー６４の接続状態を第２状態にして、コンセント７０への電力供給を行ない故障診断処理を実行してもよい。これによっても、変形例と同様の効果を奏することができる。

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。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 車両、１０ バッテリ、２０ ＰＣＵ、３０ モータジェネレータ、４０ 動力伝達ギヤ、４５ 駆動輪、５０ インレット、６０ 双方向充電器、６１ 電力変換装置、６２ 充電リレー装置、６３ 第１充電リレー、６４ 第２充電リレー、６５ 第１電圧センサ、６６ 第２電圧センサ、６７ 第３電圧センサ、７０ コンセント、７５ コンセントスイッチ、８０ 充電統合ＥＣＵ、８１ ＣＰＵ、８２ メモリ、９０ 上位ＥＣＵ、２００ 電気機器、２１０ プラグ、３００ 充電設備、３１０ 交流電源、３２１ ＣＣＩＤ、３２２ ＣＰＬＴ制御回路、３３０ 充電ケーブル、３４０ コネクタ、ＣＮＬ１，ＣＮＬ２，ＣＰＬ１，ＣＰＬ２，ＣＰＮ１，ＯＮＬ，ＯＰＬ 電力線、Ｌ１，Ｌ２ 信号線。

Claims (1)

1. 車両外部の充電設備から充電ケーブルを介して供給される電力を用いた外部充電が可能に構成されたバッテリと、
   前記充電ケーブルに設けられるコネクタが接続可能に構成されたインレットと、
   電気機器に電力を供給するためのコンセントと、
   前記インレットに供給された電力を前記バッテリを充電するための電力に変換する変換処理、および、前記バッテリの電力を前記コンセントへ供給するための電力に変換する変換処理が可能に構成された電力変換装置と、
   前記電力変換装置を前記インレットまたは前記電力変換装置に選択的に接続可能なｃ接点リレー装置と、
   前記インレットと前記ｃ接点リレー装置との間に設けられ、前記インレットに印加される電圧を検出可能に構成された第１電圧センサと、
   前記コンセントと前記ｃ接点リレー装置との間に設けられ、前記コンセントに印加される電圧を検出可能に構成された第２電圧センサと、
   前記電力変換装置および前記ｃ接点リレー装置を制御する制御装置とを備え、
   前記ｃ接点リレー装置は、前記電力変換装置を介して共通端子が前記バッテリの正極端子に電気的に接続される第１リレーと、前記電力変換装置を介して共通端子が前記バッテリの負極端子に電気的に接続される第２リレーとを含み、
   前記制御装置は、前記第１リレーおよび前記第２リレーを、前記電力変換装置を前記インレットに電気的に接続する第１状態と、前記電力変換装置を前記コンセントに接続する第２状態とに個別に切り替え可能に構成され、
   前記制御装置は、
   前記第１リレーおよび前記第２リレーの一方を前記第１状態、かつ、他方を前記第２状態に制御し、
   前記電力変換装置から前記バッテリの電力を供給し、
   前記第１電圧センサまたは前記第２電圧センサが閾値を超える値を検出した場合には、前記外部充電を許可しない、車両。

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