JP4930461B2

JP4930461B2 - 車両およびその制御方法

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Publication number: JP4930461B2
Application number: JP2008152039A
Authority: JP
Inventors: 政史吉見
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-06-10
Filing date: 2008-06-10
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2028-06-10
Also published as: JP2009303308A

Description

本発明は、走行用の動力を出力可能な電動機と、当該電動機と電力をやり取り可能であると共に外部電源からの電力により充電可能に構成された走行用バッテリとを有する車両およびその制御方法に関する。

従来から、外部商用交流電源を用いて充電可能なバッテリと駆動を行うための駆動回路と充電を行うための充電回路とを備えた電気自動車が知られている（例えば、特許文献１参照）。この電気自動車では、駆動回路と充電回路とが同時に働くことがないように回路切り替え手段によって排他制御され、駆動回路の優先順位が充電回路よりも高く設定されている。また、従来から、車体に搭載されたバッテリを充電するための外部充電器を接続可能な充電用コンセントと、バッテリを電源とする走行用電動機をＯＮ状態で駆動可能とする主電源スイッチと、充電用コンセントとバッテリとの間に両者を電気的に導通・遮断可能に設けられたスイッチ手段と、各種制御を行うコントローラとを備えた電気走行車が知られており（例えば、特許文献２参照）。この電気走行車のコントローラは、主電源スイッチのＯＦＦ状態が検知され、かつ電気走行車の停止状態が検知された時にスイッチ手段を導通状態に制御する。更に、従来から、蓄電機構と、蓄電機構からの電力を受けて負荷を駆動する駆動制御部と、蓄電機構と駆動制御部との間に設けられたメインリレーとを搭載した車両が知られている（例えば、特許文献３参照）。この車両では、メインリレーを電力供給状態とすることにより車両の走行が許可されるが、駆動制御部のコネクタに外部電源のコネクタが接続されているときには、駆動制御部への電力供給が禁止されるようにメインリレーが制御される。
特開平７−３９０１３号公報特開平５−９５６０７号公報特開２００６−２２３０５７号公報

ところで、上述のような車両を停止させて走行を終了させるときに運転者が車両全体のシステム起動を指示するためのシステム起動スイッチをオフし忘れるということもあり得る。そして、このように停車状態かつシステム起動スイッチがオンされた状態で、走行用バッテリと外部電源とが接続された時点で走行用バッテリの充電が可能になるとすれば、本来車両の走行時に用いられる車載機器に補機用バッテリから電力が供給される状態で走行用バッテリが充電されることになり、充電効率の悪化を招いてしまう。そして、この場合には、外部電源からの電力を用いた走行用バッテリの充電が完了した後も上記車載機器に補機用バッテリから電力が供給されることになるので、補機用バッテリの残容量低下を招くおそれもある。

そこで、本発明は、システム起動スイッチがオンされた状態で外部電源と走行用バッテリとが接続されたときに走行用バッテリの充電がより適正に実行されるようにすることを主目的とする。

本発明による車両およびその制御方法は、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。

本発明による車両は、
走行用の動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能であると共に外部電源からの電力により充電可能に構成された走行用バッテリとを有する車両であって、
システム起動を指示するためのシステム起動スイッチと、
各種車載機器と電力をやり取り可能な補機用バッテリと、
前記システム起動スイッチがオンされているときに、前記車両の走行時に用いられる走行用車載機器と前記補機用バッテリとの電気的な接続を許容する第１の継電手段と、
前記外部電源を用いた前記走行用バッテリの充電時に用いられる充電用車載機器と前記補機用バッテリとの電気的な接続を許容可能な第２の継電手段と、
前記外部電源と前記走行用バッテリとが接続されたか否かを検出する検出手段と、
停車状態で前記システム起動スイッチがオフされている場合には、前記検出手段により前記外部電源と前記走行用バッテリとの接続が検出されると共に前記外部電源側からの充電開始要求が受け付けられていることを条件に前記第２の継電手段をオンし、停車状態で前記システム起動スイッチがオンされている場合には、前記検出手段により前記外部電源と前記走行用バッテリとの接続が検出されることを条件に前記走行用車載機器と前記補機用バッテリとの電気的な接続が解除されるように前記第１の継電手段を強制的にオフすると共に、前記外部電源側からの充電開始要求が受け付けられていることを条件に前記第１の継電手段が強制的にオフされた後に前記第２の継電手段をオンする制御手段と、
を備えるものである。

この車両では、停車状態でシステム起動スイッチがオフされている場合、検出手段により外部電源と走行用バッテリとの接続が検出されると共に外部電源側からの充電開始要求が受け付けられていることを条件に第２の継電手段がオンされ、それにより、充電用車載機器と補機用バッテリとの電気的な接続が許容されて外部電源からの電力による走行用バッテリの充電が可能となる。これに対して、停車状態でシステム起動スイッチがオンされている場合には、検出手段により外部電源と走行用バッテリとの接続が検出されることを条件に走行用車載機器と補機用バッテリとの電気的な接続が解除されるように第１の継電手段が強制的にオフされると共に、外部電源側からの充電開始要求が受け付けられていることを条件に第１の継電手段が強制的にオフされた後に第２の継電手段がオンされる。これにより、停車状態かつシステム起動スイッチがオンされた状態で外部電源と走行用バッテリとが接続されても、補機用バッテリから走行用車載機器に電力が供給される状態で走行用バッテリが充電されることはなく、充電用車載機器と補機用バッテリとを電気的に接続した状態で走行用バッテリの充電をより適正に実行することが可能となる。なお、走行用車載機器との一部と充電用車載機器との一部とが重複することがあるのはいうまでもない。

また、前記制御手段は、停車状態で前記システム起動スイッチがオンされている場合、前記検出手段により前記外部電源と前記走行用バッテリとの接続が検出されると前記第１の継電手段がオフされる前に実行されるべき所定の前処理を実行させ、当該前処理の完了後に前記第１の継電手段を強制的にオフするものであってもよい。これにより、第１の継電手段がオフされた後の車両の状態をより適正に保つことができる。

更に、前記車両は、走行用の動力を出力可能な内燃機関を更に備えてもよい。すなわち、本発明による車両は、いわゆるハイブリッド車両として構成されてもよい。

本発明による車両の制御方法は、
走行用の動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能であると共に外部電源からの電力により充電可能に構成された走行用バッテリと、システム起動を指示するためのシステム起動スイッチと、各種車載機器と電力をやり取り可能な補機用バッテリと、前記システム起動スイッチがオンされているときに前記車両の走行に用いられる走行用車載機器と前記補機用バッテリとの電気的な接続を許容する第１の継電手段と、前記外部電源を用いた前記走行用バッテリの充電に用いられる充電用車載機器と前記補機用バッテリとの電気的な接続を許容可能な第２の継電手段とを備えた車両の制御方法であって、
停車状態で前記システム起動スイッチがオフされている場合には、前記外部電源と前記走行用バッテリとの接続が検出されると共に前記外部電源側からの充電開始要求が受け付けられていることを条件に前記第２の継電手段をオンし、停車状態で前記システム起動スイッチがオンされている場合には、前記外部電源と前記走行用バッテリとの接続が検出されることを条件に前記走行用車載機器と前記補機用バッテリとの電気的な接続が解除されるように前記第１の継電手段を強制的にオフすると共に、前記外部電源側からの充電開始要求が受け付けられていることを条件に前記第１の継電手段が強制的にオフされた後に前記第２の継電手段をオンするステップ、
を含むものである。

この方法によれば、停車状態かつシステム起動スイッチがオンされた状態で外部電源と走行用バッテリとが接続されても、補機用バッテリから走行用車載機器に電力が供給される状態で走行用バッテリが充電されることはなく、充電用車載機器と補機用バッテリとを電気的に接続した状態で走行用バッテリの充電をより適正に実行することが可能となる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例に係る車両としてのハイブリッド自動車２０の概略構成図である。同図に示すハイブリッド自動車２０は、エンジン２２や、エンジン２２のクランクシャフトに接続された３軸式の動力分配統合機構３０、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１、動力分配統合機構３０に接続された車軸としてのリングギヤ軸３２ａに接続されたモータＭＧ２、ハイブリッド自動車２０の全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」という）７０、ハイブリッド自動車２０における電源制御を実行する電源用電子制御ユニット（以下、「電源ＥＣＵ」という）８０等を備えるものである。

エンジン２２は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４による燃料噴射制御や点火時期制御、吸気制御等を受けている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２に対して設けられて当該エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号が入力される。そして、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号や上記センサからの信号等に基づいてエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。

動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行う遊星歯車機構として構成されている。機関側回転要素としてのキャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフトが、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、車軸側回転要素としてのリングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介してモータＭＧ２がそれぞれ連結されており、動力分配統合機構３０は、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側とにそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからデファレンシャルギヤ３８を介して最終的に駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂに出力される。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、何れも発電機として作動すると共に電動機として作動可能な周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介して高圧バッテリ（走行用バッテリ）５０と電力のやり取りを行う。図１に示すように、高圧バッテリ５０には、システムメインリレー５２を介して昇圧コンバータ５３が接続されており、昇圧コンバータ５３は、平滑コンデンサ５４を介してインバータ４１および４２に接続されている。また、インバータ４１，４２と高圧バッテリ５０とを接続する電力ラインは、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２の何れか一方により発電される電力を他方のモータで消費できるようになっている。従って、高圧バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２の何れかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになり、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、高圧バッテリ５０は充放電されないことになる。そして、モータＭＧ１，ＭＧ２は、何れもモータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０により駆動制御される。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する図示しない回転位置検出センサからの信号や、図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２の相電流等が入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号等が出力される。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサから入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンを実行し、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算する。また、モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号等に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。

高圧バッテリ５０は、ニッケル水素二次電池あるいはリチウムイオン二次電池として構成されており、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５１によって管理される。また、実施例の高圧バッテリ５０は、例えば家庭用電源（ＡＣ１００Ｖ）等の外部電源に接続される車外の充電器１００からの電力により充電可能に構成されている。すなわち、モータＭＧ１およびＭＧ２の中性点（多相巻線の中性点）には、図１に示すように車両側コネクタ６１が接続されており、この車両側コネクタ６１と車外の充電器１００のコネクタ１０１とを結合すると共にインバータ４１および４２等を制御することにより外部電源からの電力により高圧バッテリ５０を充電することができる。このようにしてハイブリッド自動車２０の走行開始前に充電器１００を用いて高圧バッテリ５０を充電しておけば、高圧バッテリ５０を満充電状態にした状態でハイブリッド自動車２０の走行を開始することが可能となる。また、高圧バッテリ５０には、図示しないＤＣ／ＤＣコンバータ（電圧変換手段）を介して各種車載機器（補機類）の電源として用いられる低圧バッテリ（補機用バッテリ）５５が接続されており、低圧バッテリ５５もバッテリＥＣＵ５１により管理される。

バッテリＥＣＵ５１には、高圧バッテリ５０等を管理するのに必要な信号、例えば、高圧バッテリ５０に取り付けられた温度センサ（図示省略）からのバッテリ温度Ｔｂ、高圧バッテリ５０や低圧バッテリ５５の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧、高圧バッテリ５０や低圧バッテリ５５の出力端子に接続された電力ラインに設置された図示しない電流センサからの充放電電流等が入力される。更に、バッテリＥＣＵ５１は、必要に応じて高圧バッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。そして、バッテリＥＣＵ５１は、高圧バッテリ５０を管理するために、電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量ＳＯＣを算出したり、当該残容量ＳＯＣに基づいて高圧バッテリ５０の充放電要求パワー（目標充放電電力）Ｐｂ＊を算出したり、残容量ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいて高圧バッテリ５０の充電に許容される電力である充電許容電力としての入力制限Ｗｉｎと高圧バッテリ５０の放電に許容される電力である放電許容電力としての出力制限Ｗｏｕｔとを算出したりする。

電源ＥＣＵ８０は、低圧バッテリ５５から常時供給される電力により作動する図示しないＣＰＵを中心としたマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭや一時的にデータを記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートなどを備える。図１に示すように、電源ＥＣＵ８０には、運転席前面のパネル等に配置されたハイブリッド自動車２０全体のシステム起動を指示するためのパワースイッチ（システム起動スイッチ）８１からのオン／オフ信号や、高圧バッテリ５０を充電するための車両側コネクタ６１に取り付けられて当該車両側コネクタ６１に車外の充電器１００のコネクタ１０１が接続されたか否かを検出するコネクタセンサ６２からの検出信号等が入力される。電源ＥＣＵ８０は、運転者によりパワースイッチ８１がオンされると所定のパワースイッチフラグＦｐｗｒを値１に設定すると共に運転者によりパワースイッチ８１がオフされると当該パワースイッチフラグＦｐｗｒを値０に設定する。また、電源ＥＣＵ８０は、コネクタセンサ６２から車両側コネクタ６１に充電器１００のコネクタ１０１が接続された旨の信号を受け取ると所定の充電コネクタフラグＦｃｃを値１に設定し、コネクタセンサ６２から車両側コネクタ６１に充電器１００のコネクタ１０１が接続されていない旨の信号を受け取ると当該充電コネクタフラグＦｃｃを値０に設定する。更に、電源ＥＣＵ８０からは、走行用リレー５６（第１の継電手段）や充電用リレー５７（第２の継電手段）をオンオフ制御するための制御信号等が出力ポートを介して出力される。ここで、走行用リレー５６は、ハイブリッド自動車２０の走行時に用いられるハイブリッドＥＣＵ７０やエンジンＥＣＵ２４といった電子制御ユニットや各種補機類といった走行用車載機器と低圧バッテリ５５との電気的な接続を許容すると共に当該接続を解除するものである。また、充電用リレー５７は、外部電源を用いた高圧バッテリ５０の充電時に用いられるハイブリッドＥＣＵ７０，モータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５１、インバータ４１，４２といった充電用車載機器と低圧バッテリ５５との電気的な接続を許容すると共に当該接続を解除するものである。

ハイブリッドＥＣＵ７０は、図示しないＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートおよび通信ポート（何れも図示省略）等を備える。ハイブリッドＥＣＵ７０には、シフトレバーの操作位置であるシフトポジションＳＰを検出するシフトポジションセンサからのシフトポジションＳＰ、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサからのアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルストロークセンサからのブレーキペダルストロークＢＳ、車速センサからの車速Ｖ等が入力ポートを介して入力される。そして、ハイブリッドＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５１、電源ＥＣＵ８０等と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５１、電源ＥＣＵ８０等と各種制御信号やデータのやり取りを行っている。また、ハイブリッドＥＣＵ７０からは、システムメインリレー５２をオンオフ制御するための制御信号や昇圧コンバータ５３へのスイッチング制御信号等が出力される。

上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクが計算され、この要求トルクに基づくトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御モードとしては、要求トルクに見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求トルクと高圧バッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共に高圧バッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求トルクに応じたトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２から要求トルクに見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するように運転制御するモータ運転モード等がある。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、トルク変換運転モードや充放電運転モードのもとで所定条件が成立した場合、エンジン２２を自動的に停止・始動させる間欠運転が実行される。

次に、上述のように構成されるハイブリッド自動車２０の停車時の動作について説明する。図２は、ハイブリッド自動車２０が停車しているときに実施例の電源ＥＣＵ８０により所定時間毎に実行される停車時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

図２の停車時制御ルーチンの開始に際して、電源ＥＣＵ８０の図示しないＣＰＵは、車速センサからの車速Ｖ、運転モードフラグＦｍｏｄやパワースイッチフラグＦｐｗｒ、充電コネクタフラグＦｃｃの値、充電器１００からの充電開始要求信号（発振信号）といった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、運転モードフラグＦｍｏｄは、例えばハイブリッドＥＣＵ７０により、外部電源からの電力により高圧バッテリ５０が充電されるときに値１に設定されると共にそれ以外の通常走行時には値０に設定されるものであり、ステップＳ１００ではハイブリッドＥＣＵ７０から運転モードフラグＦｍｏｄの値を通信により入力する。また、パワースイッチフラグＦｐｗｒや充電コネクタフラグＦｃｃの値としては、上述のように電源ＥＣＵ８０により設定されて所定の記憶領域に格納されたものを入力することとした。更に、充電開始要求信号は、充電器１００のコネクタ１０１と車両側コネクタ６１とが接続された時点、あるいは充電器１００のタイマの設定時間が経過した時点で充電器１００から送信されるものである。

次いで、パワースイッチフラグＦｐｗｒが値１であるか否か、すなわちパワースイッチ８１がオンされているか否かを判定し（ステップＳ１１０）、パワースイッチフラグＦｐｗｒが値１であってパワースイッチ８１がオンされている場合には、更に運転モードフラグＦｍｏｄが値０であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。ステップＳ１２０にて運転モードフラグＦｍｏｄが値０であって外部電源からの電力を用いた高圧バッテリ５０の充電が実行されていないと判断された場合には、ハイブリッド自動車２０が停車状態にあり、かつ充電コネクタフラグＦｃｃが値１であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。なお、実施例のステップＳ１３０では、ステップＳ１００にて入力した車速Ｖが値０であればハイブリッド自動車２０が停車状態にあると判断される。そして、ステップＳ１３０にて肯定判断がなされた場合、すなわちハイブリッド自動車２０が停車状態にあり、かつ充電器１００のコネクタ１０１が車両側コネクタ６１に接続されている場合には、パワースイッチ８１がオンされたのに伴って稼働しているハイブリッドＥＣＵ７０を始めとする複数の電子制御ユニットに走行用リレー５６の遮断前に必要な処理を実行させるべく、対象となる電子制御ユニットに対して走行用リレー遮断前処理の実行指令を送信する（ステップＳ１４０）。ここで、走行用リレー遮断前処理には、例えばシステムメインリレー５２をオフして平滑コンデンサ５４等を放電させるディスチャージ処理や、必要なデータの不揮発メモリへの書き込み処理等が含まれる。

ステップＳ１４０の処理の後、各電子制御ユニットによる走行用リレー遮断前処理が完了しているか否かを調べ（ステップＳ１５０）、各電子制御ユニットによる走行用リレー遮断前処理が完了していれば（ステップＳ１６０）、走行用リレー５６をオフする（ステップＳ１７０）。続いて、充電器１００からの充電開始要求信号が受信されているか否かを判定し（ステップＳ１８０）、充電開始要求信号が受信されていなければ、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。これにより、ステップＳ１８０にて否定判断がなされた場合には、パワースイッチ８１がオフされた状態と実質的に同一の駐車状態が実現されることになる。そして、ステップＳ１８０にて充電器１００からの充電開始要求信号が受信されていると判断された場合には、充電用リレー５７をオンした上で（ステップＳ１９０）、対象となるハイブリッドＥＣＵ７０，モータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５１等に対して外部電源を用いた高圧バッテリ５０の充電を実行させるべく充電開始指令を送信し（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了させる。なお、ステップＳ１１０にてパワースイッチフラグＦｐｗｒが値０であってパワースイッチ８１がオフされていると判断された場合には、充電コネクタフラグＦｃｃが値０であるか否かを判定し（ステップＳ２１０）、充電コネクタフラグＦｃｃが値０であれば、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。また、ステップＳ２１０にて充電コネクタフラグＦｃｃが値１であると判断された場合には、上述のステップＳ１８０の処理を実行し、充電器１００からの充電開始要求信号が受信されていれば、充電用リレー５７をオンすると共に（ステップＳ１９０）、ハイブリッドＥＣＵ７０等に対して外部電源を用いた高圧バッテリ５０の充電を実行させるべく充電開始指令を送信し（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了させる。

以上説明したように、実施例のハイブリッド自動車２０では、停車状態でパワースイッチ（システム起動スイッチ）８１がオフされている場合、コネクタセンサ６２により充電器１００のコネクタ１０１（外部電源）と車両側コネクタ６１（高圧バッテリ５０）との接続が検出されると共に充電器１００側からの充電開始要求信号が受信されていることを条件に充電用リレー５７がオンされ（ステップＳ１８０，Ｓ１９０）、それにより、ハイブリッドＥＣＵ７０，モータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５１、インバータ４１，４２といった充電用車載機器と低圧バッテリ５５との電気的な接続が許容されて外部電源からの電力による高圧バッテリ５０の充電が可能となる。これに対して、停車状態でパワースイッチ８１がオンされている場合には、コネクタセンサ６２により充電器１００のコネクタ１０１と車両側コネクタ６１との接続が検出されることを条件にハイブリッドＥＣＵ７０を始めとする走行用車載機器と低圧バッテリ５５との電気的な接続が解除されるように走行用リレー５６が強制的にオフされると共に（ステップＳ１３０〜Ｓ１７０）、充電器１００側からの充電開始要求が受け付けられていることを条件に走行用リレー５６が強制的にオフされた後に充電用リレー５７がオンされる（ステップＳ１８０，Ｓ１９０）。これにより、停車状態かつパワースイッチ８１がオンされた状態で充電器１００のコネクタ１０１と車両側コネクタ６１とが接続されても、低圧バッテリ５５から走行用車載機器に電力が供給される状態で高圧バッテリ５０が充電されることはなく、充電用車載機器と低圧バッテリ５５とを電気的に接続した状態で高圧バッテリ５０の充電をより適正に実行することが可能となる。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、停車状態でシステム起動スイッチがオンされている場合、コネクタセンサ６２により充電器１００のコネクタ１０１と車両側コネクタ６１との接続が検出されると走行用リレー５６がオフされる前に実行されるべき所定の走行用リレー遮断前処理が行われ（ステップＳ１４０〜Ｓ１６０）、走行用リレー遮断前処理の完了後に走行用リレー５６が強制的にオフされる（ステップＳ１７０）。これにより、走行用リレー５６がオフされた後のハイブリッド自動車２０の状態をより適正に保つと共に、外部電源からの電力により高圧バッテリ５０を効率よく充電することが可能となる。

なお、上記実施例に係るハイブリッド自動車２０は、それぞれ走行用の動力を出力可能なエンジン２２とモータＭＧ２とを備えるものであるが、本発明による車両は、このようなハイブリッド自動車２０に限られるものではなく、走行用の動力を出力可能なモータを備えた電気自動車であってもよいことはいうまでもない。また、上記ハイブリッド自動車２０では、車軸としてのリングギヤ軸３２ａとモータＭＧ２とが当該モータＭＧ２の回転数を減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する減速ギヤや、例えばＨｉ，Ｌｏの２段の変速段あるいは３段以上の変速段を有してモータＭＧ２の回転数を変速してリングギヤ軸３２ａに伝達する変速機を介して連結されてもよい。更に、上記ハイブリッド自動車２０は、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに出力するものであるが、本発明の適用対象は、これに限られるものではない。すなわち、本発明は、図３に示す変形例としてのハイブリッド自動車１２０のように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに接続された車軸（駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図３における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に出力するものに適用されてもよい。

ここで、上記実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明しておく。すなわち、上記実施例においては、走行用の動力を出力可能なモータＭＧ２が「電動機」に相当し、モータＭＧ２と電力をやり取り可能であると共に外部電源からの電力により充電可能に構成された高圧バッテリ５０が「走行用バッテリ」に相当し、システム起動を指示するためのパワースイッチ８１が「システム起動スイッチ」に相当し、各種車載機器と電力をやり取り可能な低圧バッテリ５５が「補機用バッテリ」に相当し、パワースイッチ８１がオンされているときにハイブリッド自動車２０の走行時に用いられる走行用車載機器と低圧バッテリとの電気的な接続を許容する走行用リレー５６が「第１の継電手段」に相当し、外部電源を用いた高圧バッテリ５０の充電時に用いられる充電用車載機器と低圧バッテリ５５との電気的な接続を許容可能な充電用リレー５７が「第２の継電手段」に相当し、充電器１００のコネクタ１０１と車両側コネクタ６１とが接続されたか否かを検出するコネクタセンサ６２が「検出手段」に相当し、停車状態でパワースイッチ８１がオフされている場合には、コネクタセンサ６２により充電器１００のコネクタ１０１と車両側コネクタ６１との接続が検出されると共に充電器１００側からの充電開始要求信号が受信されていることを条件に充電用リレー５７をオンし、停車状態でパワースイッチ８１がオンされている場合には、コネクタセンサ６２により充電器１００のコネクタ１０１と車両側コネクタ６１との接続が検出されることを条件に走行用車載機器と補機用バッテリとの電気的な接続が解除されるように走行用リレー５６を強制的にオフすると共に、充電器１００側からの充電開始要求信号が受信されていることを条件に走行用リレー５６が強制的にオフされた後に充電用リレー５７をオンする電源ＥＣＵ８０が「制御手段」に相当する。また、上記実施例等では、エンジン２２が「内燃機関」に相当する。

ただし、「電動機」は、モータＭＧ２のような同期発電電動機に限られず、誘導電動機といったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「走行用バッテリ」は、電動機と電力をやり取り可能であると共に外部電源からの電力により充電可能なものであれば、高圧バッテリ５０以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「システム起動スイッチ」は、システム起動を指示するためのものであれば、パワースイッチ８１以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「補機用バッテリ」は、各種車載機器と電力をやり取り可能なものであれば、低圧バッテリ５５以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「第１の継電手段」は、システム起動されているときに車両の走行時に用いられる走行用車載機器と補機用バッテリとの電気的な接続を許容するものであれば、走行用リレー５６以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「第２の継電手段」は、外部電源を用いた走行用バッテリの充電時に用いられる充電用車載機器と補機用バッテリとの電気的な接続を許容可能なものであれば、充電用リレー５７以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「制御手段」は、停車状態でシステム起動スイッチがオフされている場合には、外部電源と走行用バッテリとの接続が検出されると共に外部電源側からの充電開始要求が受け付けられていることを条件に第２の継電手段をオンし、停車状態でシステム起動スイッチがオンされている場合には、外部電源と走行用バッテリとの接続が検出されることを条件に第１の継電手段を強制的にオフすると共に、外部電源側からの充電開始要求が受け付けられていることを条件に第１の継電手段が強制的にオフされた後に第２の継電手段をオンするものであれば、電源ＥＣＵ８０以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「内燃機関」は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力するエンジン２２に限られず、水素エンジンといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。何れにしても、これら実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。すなわち、実施例はあくまで課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。

以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。

本発明は、ハイブリッド自動車や電気自動車といった車両の製造産業等において利用可能である。

本発明の一実施例に係る車両であるハイブリッド自動車２０の概略構成図である。実施例の電源ＥＣＵ８０により実行される停車時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。変形例に係るハイブリッド自動車１２０の概略構成図である。

符号の説明

２０，１２０ハイブリッド自動車、２２エンジン、２４エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、３０動力分配統合機構、３１サンギヤ、３２リングギヤ、３２ａリングギヤ軸、３３ピニオンギヤ、３４キャリア、３８デファレンシャルギヤ、３９ａ〜３９ｄ車輪、４０モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２インバータ、５０高圧バッテリ、５１バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５２システムメインリレー、５３昇圧コンバータ、５４平滑コンデンサ、５５低圧バッテリ、５６走行用リレー、５７充電用リレー、６１車両側コネクタ、７０ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）、８０電源用電子制御ユニット（電源ＥＣＵ）、８１パワースイッチ、１００充電器、１０１コネクタ、ＭＧ１，ＭＧ２モータ。

Claims

走行用の動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能であると共に外部電源からの電力により充電可能に構成された走行用バッテリとを有する車両であって、
システム起動を指示するためのシステム起動スイッチと、
各種車載機器と電力をやり取り可能な補機用バッテリと、
前記システム起動スイッチがオンされているときに、前記車両の走行時に用いられる走行用車載機器と前記補機用バッテリとの電気的な接続を許容する第１の継電手段と、
前記外部電源を用いた前記走行用バッテリの充電時に用いられる充電用車載機器と前記補機用バッテリとの電気的な接続を許容可能な第２の継電手段と、
前記外部電源と前記走行用バッテリとが接続されたか否かを検出する検出手段と、
停車状態で前記システム起動スイッチがオフされている場合には、前記検出手段により前記外部電源と前記走行用バッテリとの接続が検出されると共に前記外部電源側からの充電開始要求が受け付けられていることを条件に前記第２の継電手段をオンし、停車状態で前記システム起動スイッチがオンされている場合には、前記検出手段により前記外部電源と前記走行用バッテリとの接続が検出されることを条件に前記走行用車載機器と前記補機用バッテリとの電気的な接続が解除されるように前記第１の継電手段を強制的にオフすると共に、前記外部電源側からの充電開始要求が受け付けられていることを条件に前記第１の継電手段が強制的にオフされた後に前記第２の継電手段をオンする制御手段と、
を備える車両。
請求項１に記載の車両において、
前記制御手段は、停車状態で前記システム起動スイッチがオンされている場合、前記検出手段により前記外部電源と前記走行用バッテリとの接続が検出されると前記第１の継電手段がオフされる前に実行されるべき所定の前処理を実行させ、該前処理の完了後に前記第１の継電手段を強制的にオフする車両。
走行用の動力を出力可能な内燃機関を更に備える請求項１または２に記載の車両。
走行用の動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能であると共に外部電源からの電力により充電可能に構成された走行用バッテリと、システム起動を指示するためのシステム起動スイッチと、各種車載機器と電力をやり取り可能な補機用バッテリと、前記システム起動スイッチがオンされているときに前記車両の走行に用いられる走行用車載機器と前記補機用バッテリとの電気的な接続を許容する第１の継電手段と、前記外部電源を用いた前記走行用バッテリの充電に用いられる充電用車載機器と前記補機用バッテリとの電気的な接続を許容可能な第２の継電手段とを備えた車両の制御方法であって、
停車状態で前記システム起動スイッチがオフされている場合には、前記外部電源と前記走行用バッテリとの接続が検出されると共に前記外部電源側からの充電開始要求が受け付けられていることを条件に前記第２の継電手段をオンし、停車状態で前記システム起動スイッチがオンされている場合には、前記外部電源と前記走行用バッテリとの接続が検出されることを条件に前記走行用車載機器と前記補機用バッテリとの電気的な接続が解除されるように前記第１の継電手段を強制的にオフすると共に、前記外部電源側からの充電開始要求が受け付けられていることを条件に前記第１の継電手段が強制的にオフされた後に前記第２の継電手段をオンするステップ、
を含む車両の制御方法。