JP5435920B2 - Electronic control device, plug-in vehicle, and power supply path switching method - Google Patents
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Description
本発明は、AC機器の電源プラグを挿入可能な車載コンセントを備え、外部電源から充電ケーブルを介して車載されたバッテリを充電し、前記バッテリから前記車載コンセントに給電するプラグイン車両に対して、前記車載コンセントへの給電を制御する電子制御装置、プラグイン車両、及び給電経路切替方法に関する。 The present invention includes an in-vehicle outlet into which a power plug of an AC device can be inserted, charges a battery mounted in a vehicle via a charging cable from an external power source, and plugs in a vehicle that supplies power to the in-vehicle outlet from the battery. The present invention relates to an electronic control device that controls power feeding to the in-vehicle outlet, a plug-in vehicle, and a power feeding path switching method.
車両では、外部と電力を授受可能に構成することで、バッテリの電力を外部負荷に供給することが可能である。例えば、車室内に外部負荷としてのAC機器の電源プラグを挿入可能な車載コンセントを設けておき、バッテリの電力を前記車載コンセント及び前記電源プラグを介してAC機器へ供給することが可能である。 In the vehicle, it is possible to supply battery power to an external load by configuring the vehicle to be able to exchange power with the outside. For example, it is possible to provide an in-vehicle outlet into which a power plug of an AC device as an external load can be inserted in the vehicle interior, and to supply battery power to the AC device through the in-vehicle outlet and the power plug.
また、外部と電力を授受するための電力線を用いた電力線通信によって、車両内部(例えば車両に搭載されている電子制御装置)と外部(例えば前記AC機器)との間の通信を可能とすることができる。 Also, communication between the inside of the vehicle (for example, an electronic control device mounted on the vehicle) and the outside (for example, the AC device) is enabled by power line communication using a power line for transmitting and receiving power to and from the outside. Can do.
外部と電力を授受可能な電気システムであって車両に搭載される電気システムとして、特許文献1には、与えられる指令に基づいて動作する電動機と、電動機と電力の授受を行なう蓄電装置と、蓄電装置と車両外部の機器との間で電力を授受可能なように構成された電力線と、その電力線を介して車両外部の機器と通信を行なうように構成された通信装置とを備えた電気システムが開示されている。
As an electric system that can exchange electric power with the outside and is mounted on a vehicle,
ところで、上述のような車両に搭載された車両駆動用のバッテリを、一般家庭の電源から直接充電することが可能な車両が知られている。例えば、家屋に設けられた商用電源の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バッテリへ電力が供給される。このように車両外部の電源から車両に搭載されたバッテリを直接充電することが可能な車両を「プラグイン車両」と称する。 By the way, there is known a vehicle capable of directly charging a vehicle driving battery mounted on the vehicle as described above from a power source of a general household. For example, by connecting a commercial power outlet provided in a house and a charging port provided in a vehicle with a charging cable, power is supplied from the power supply of a general household to the battery. A vehicle capable of directly charging a battery mounted on the vehicle from a power source outside the vehicle is referred to as a “plug-in vehicle”.
そして従来のプラグイン車両において、車室内で家庭用のAC100Vを使用するためには、図1に示すように、商用電源100等から一旦バッテリ200に充電された電力をコンバータ300等によりDC/AC変換を実施することでAC100Vを生成し、車載コンセント400を介してAC機器500等の外部負荷へ供給する必要があった。
しかし、従来のプラグイン車両における外部機器への給電は、商用電源から外部機器への給電に際して、バッテリへの充電及びDC/AC変換等が必要であり、外部機器へ供給される電力がバッテリやDC/ACコンバータを経由することによって、電力ロスやノイズが発生する虞があった。 However, power supply to an external device in a conventional plug-in vehicle requires charging of the battery, DC / AC conversion, and the like when supplying power from the commercial power source to the external device. There is a risk that power loss and noise may occur due to passing through the DC / AC converter.
また、プラグイン車両では、当該プラグイン車両が充電ケーブルを介して商用電源等に接続されている際に、車載コンセントにコンピュータ等を接続することで、電力線通信によって、当該コンピュータをインターネット等の外部ネットワークにアクセス可能とすることが考えられる。 Further, in a plug-in vehicle, when the plug-in vehicle is connected to a commercial power supply or the like via a charging cable, the computer is connected to an in-vehicle outlet so that the computer can be It may be possible to access the network.
しかし、従来のプラグイン車両では、上述したように、商用電源からコンピュータ(AC機器)への給電はバッテリやDC/ACコンバータを介して行なわれるため、当該コンピュータを電力線通信によって外部ネットワークにアクセスしようにも、バッテリやDC/ACコンバータの存在によって電力線通信を行なうことができなかった。 However, in a conventional plug-in vehicle, as described above, power is supplied from a commercial power source to a computer (AC device) via a battery or a DC / AC converter, so that the computer is accessed to an external network by power line communication. In addition, power line communication cannot be performed due to the presence of a battery or a DC / AC converter.
本発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、車載コンセントに接続したAC機器への給電を、外部電源からの給電と車載バッテリからの給電とで切替可能として、AC機器への給電時の電力ロスやノイズを低減することのできる電子制御装置、及び給電経路切替方法を提供する点にある。 In view of the above-described conventional problems, the object of the present invention is to allow power supply to an AC device connected to a vehicle-mounted outlet to be switched between power supply from an external power source and power supply from a vehicle-mounted battery. It is in the point which provides the electronic control apparatus which can reduce the power loss and noise, and the electric power feeding path switching method.
また、本発明の別の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、AC機器と外部電源に接続された車外機器との電力線通信を可能にするプラグイン車両を提供する点にある。 Another object of the present invention is to provide a plug-in vehicle that enables power line communication between an AC device and an external device connected to an external power source in view of the above-described conventional problems.
上述の目的を達成するため、本発明による電子制御装置の特徴構成は、外部電源から充電ケーブルを介して車載されたバッテリを充電するAC/DCコンバータを備えた第一充電経路と、AC機器の電源プラグを挿入可能な車載コンセントと、前記バッテリから前記車載コンセントに給電するDC/ACコンバータを備えた第一給電経路と、前記充電ケーブルを介して前記車載コンセントに給電する第二給電経路を備えたプラグイン車両に対して、前記充電ケーブルの車両への接続状態を検知する充電ケーブル接続検知部と、前記充電ケーブル接続検知部による検知結果に基づいて、前記第一給電経路または第二給電経路の何れかを選択して前記車載コンセントに給電する給電経路切替制御部を備え、前記給電経路切替制御部は、さらに前記車載コンセントから前記AC機器への給電状態に基づいて前記給電経路を自動切替する点にある。 In order to achieve the above-described object, the electronic controller according to the present invention is characterized by a first charging path including an AC / DC converter for charging a battery mounted on a vehicle from an external power source via a charging cable, and an AC device. A vehicle-mounted outlet into which a power plug can be inserted, a first power supply path including a DC / AC converter that supplies power from the battery to the vehicle-mounted outlet, and a second power supply path that supplies power to the vehicle-mounted outlet via the charging cable. The first power supply path or the second power supply path based on the detection result of the charging cable connection detection unit and the charging cable connection detection unit for detecting the connection state of the charging cable to the vehicle with respect to the plug-in vehicle comprising a feed path switching control section that supplies power to the vehicle power outlet by selecting one of said feeding path switching control unit further wherein There the feed path based on the power supply state from the mounting wall outlet to the AC device to the point of automatic switching.
上述の構成によれば、給電経路切替制御部が、充電ケーブル接続検知部の検知結果に基づいて、第一給電経路または第二給電経路の何れかを選択して給電し、さらに車載コンセントからAC機器への給電状態に基づいて前記給電経路を自動切替するので、より確実に給電でき、電力ロスやノイズを最も低減できるようになる。 According to the above-described configuration, the power feeding path switching control unit selects either the first power feeding path or the second power feeding path based on the detection result of the charging cable connection detection unit , and further feeds the AC from the in-vehicle outlet. Since the power supply path is automatically switched based on the power supply state to the device , power can be supplied more reliably, and power loss and noise can be reduced most .
例えば、充電ケーブル接続検知部によって充電ケーブルを介して外部電源と接続されていると検知された場合、給電経路切替制御部は、第二給電経路を選択して外部電源から車載コンセントに給電する。 For example, when the charging cable connection detection unit detects that the external power supply is connected via the charging cable, the power feeding path switching control unit selects the second power feeding path and feeds power from the external power source to the in-vehicle outlet.
また、外部電源と接続されていないと充電ケーブル接続検知部によって検知された場合、給電経路切替制御部は、第一給電経路を選択して車載バッテリから車載コンセントに給電する。 When the charging cable connection detection unit detects that the external power supply is not connected, the power supply path switching control unit selects the first power supply path and supplies power from the in-vehicle battery to the in-vehicle outlet.
また、車載バッテリの残存容量が少ない(つまり放電が望ましくない)と充電ケーブル接続検知部によって検知され、且つ、外部電源と接続されていると充電ケーブル接続検知部によって検知された場合、給電経路切替制御部は、第二給電経路を選択して外部電源から車載コンセントに給電する。 In addition, when the remaining capacity of the in-vehicle battery is small (that is, discharge is not desirable), it is detected by the charging cable connection detection unit, and when it is detected by the charging cable connection detection unit that it is connected to an external power source, the power feeding path is switched. The control unit selects the second power feeding path and feeds power from the external power source to the in-vehicle outlet.
そして、第二給電経路を選択した場合、外部電源からバッテリやコンバータを介することなく車載コンセントへ給電されるので、コンバータでの電力ロスやバッテリ及びコンバータの存在によるノイズを低減できる。 When the second power feeding path is selected, power is supplied from the external power source to the in-vehicle outlet without going through the battery or the converter, so that it is possible to reduce power loss in the converter and noise due to the presence of the battery and the converter.
また、第二給電経路を選択した場合、外部電源から車載コンセントに接続したAC機器への給電が、車載バッテリを介することなく行なわれる。つまり、AC機器と外部電源に接続された車外機器の間にバッテリやDC/ACコンバータは存在しない。よって、AC機器と車外機器との電力線通信が可能となる。 When the second power feeding path is selected, power is supplied from the external power source to the AC device connected to the in-vehicle outlet without using the in-vehicle battery. That is, there is no battery or DC / AC converter between the AC device and the external device connected to the external power source. Therefore, power line communication between the AC device and the external device becomes possible.
以上説明した通り、本発明によれば、車載コンセントに接続したAC機器への給電を、外部電源からの給電と車載バッテリからの給電とで切替可能として、AC機器への給電時の電力ロスやノイズを低減することのできる電子制御装置を提供することができるようになった。 As described above, according to the present invention, the power supply to the AC device connected to the on-vehicle outlet can be switched between the power supply from the external power source and the power supply from the on-vehicle battery, An electronic control device that can reduce noise can be provided.
また、本発明によれば、AC機器と外部電源に接続された車外機器との電力線通信を可能にするプラグイン車両を提供することができるようになった。 Further, according to the present invention, it is possible to provide a plug-in vehicle that enables power line communication between an AC device and an external device connected to an external power source.
以下、本発明による電子制御装置、プラグイン車両、及び給電経路切替方法について、当該電子制御装置をプラグインハイブリッド車両1に搭載した実施形態について説明する。
Hereinafter, an electronic control device, a plug-in vehicle, and a power feeding path switching method according to the present invention will be described with respect to an embodiment in which the electronic control device is mounted on a plug-in
プラグインハイブリッド車両1は、図2に示すように、エンジン11、発電機121と駆動モータ122よりなる回転電機12、動力分割機構13、減速機14、バッテリ15、駆動輪16、インバータ17、コンバータ18、SMR(System Main Relay)19、及び本発明による電子制御装置(以下、ECUと記す。)としてのハイブリッドECU(以下、HV−ECUと記す。)21を含む複数のECU2等を備えて構成されている。
As shown in FIG. 2, the plug-in
バッテリ15は、複数の電池セルが一体化されたモジュールを複数直列に接続したリチウムイオン電池やニッケル水素電池等の組電池で構成されている。尚、ハイブリッド車両1は、高圧バッテリと低圧バッテリを備えている場合が多いが、本実施形態では、一個のバッテリ15を備えた場合について説明する。
The
プラグインハイブリッド車両1は、エンジン11及び駆動モータ122の少なくとも一方からの駆動力によって走行可能なように、エンジン11、発電機121、及び駆動モータ122が動力分割機構13に連結されている。
In the plug-in
エンジン11で発生した動力は、動力分割機構13によって、減速機14を介して駆動輪16へ伝達される経路と、発電機121へ伝達される経路の2経路に分割される。
The power generated by the
発電機121及び駆動モータ122は交流回転電機であり、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電動機が用いられる。
The
発電機121は、動力分割機構13によって分割されたエンジン11の動力により駆動されて発電する。例えば、バッテリ15の残存容量(以下「SOC(State Of Charge)」とも称する。)が予め定められた値よりも低くなると、エンジン11が始動して発電機121により発電が行なわれ、発電機121によって発電された電力が、インバータ17を介して交流から直流に変換され、コンバータ18を介して電圧が調整された後にバッテリ15に蓄えられる。
The
尚、バッテリ15のSOCは、ECU2(例えば、HV−ECU21や別実施形態で説明するバッテリECU22)で演算される。本実施形態では、HV−ECU21がバッテリ15のSOCを演算するとして説明する。バッテリ15のSOCを演算するHV−ECU21には、バッテリ15の出力電圧を測定する電圧測定部と、バッテリ15の出力電流を測定する電流測定部と、バッテリ15の温度を測定する温度測定部等からの測定値が入力されており、HV−ECU21は、これらの測定値に基づいてバッテリ15のSOCを算出する。
Note that the SOC of the
駆動モータ122は、バッテリ15に蓄えられた電力及び発電機121により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動力を発生し、当該駆動力がギヤ機構131及び減速機14を介して駆動輪16に伝達される。駆動モータ122はエンジン11をアシストすることによって、または、自身の駆動力によって車両を走行させる。尚、図2では、駆動輪16は前輪16Aとして示されているが、前輪に代えて、または前輪とともに、駆動モータ122によって後輪16Bを駆動可能に構成してもよい。
The
コンバータ18は、図3に示すように、リアクトルと、2つのnpn型トランジスタと、2つのダイオードとを備えている。リアクトルは、バッテリ15の正極側に一端が接続され、2つのnpn型トランジスタの接続ノードに他端が接続されている。2つのnpn方トランジスタは直列に接続され、各npn型トランジスタにダイオードが逆並列に接続されている。
As shown in FIG. 3, the
尚、npn型トランジスタとして、例えば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)を用いることができる。また、npn型トランジスタに代えて、パワーMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor)等の電力スイッチング素子を用いてもよい。 As the npn type transistor, for example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) can be used. Further, a power switching element such as a power MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor) may be used instead of the npn transistor.
コンバータ18は、バッテリ15から発電機121または駆動モータ122へ電力が供給される際、ECU2(例えばHV−ECU21)からの制御信号に基づいて、バッテリ15から放電される電力を昇圧して発電機121または駆動モータ122へ供給する。また、コンバータ18は、バッテリ15を充電する際、発電機121または駆動モータ122から供給される電力を降圧してバッテリ15へ出力する。
When the electric power is supplied from the
コンバータ18は、電圧を何れのレベルまで昇圧させるかは、後述するHV−ECU21からの要求トルクの大きさに基づいて可変させる。例えば、運転者がアクセルをふんでいない場合、電圧を昇圧させず、運転者がアクセルを大きく踏み込む程、昇圧率を大きくして大きな電圧に昇圧させる。
The
SMR19は、バッテリ15とコンバータ18との間に設けられる。SMR19は、バッテリ15とプラグインハイブリッド車両1の電気システムとの電気的な接続/遮断を行なうためのリレーであり、後述するECU2の何れか、例えばHV−ECU21によってオン/オフ制御される。
The
インバータ17は、例えば、発電機121に対応する第一インバータ171と駆動モータ122に対応する第二インバータ172で構成されている。
The
第1インバータ171は、コンバータ18から供給される直流電力を交流電力に変換して発電機121へ供給する。また、第1インバータ171は、発電機121により発電された交流電力を直流電力に変換してコンバータ18へ供給する。
The
第2インバータ172は、コンバータ18から供給される直流電力を交流電力に変換して駆動モータ122へ供給する。また、第2インバータ172は、駆動モータ122により発電された交流電力を直流電力に変換してコンバータ18へ供給する。
図2に示す動力分割機構13は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車で構成されている。ピニオンギヤは、サンギヤ及びリングギヤと係合し、キャリアはピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン11のクランクシャフトに連結されている。サンギヤは発電機121の回転軸に連結され、リングギヤは駆動モータ122の回転軸および減速機14に連結されている。
The
エンジン11、発電機121、及び駆動モータ122が、遊星歯車から成る動力分割機構13を介して連結されることによって、図4に示すように、エンジン11、発電機121、及び駆動モータ122の回転数が共線図上で直線で結ばれる関係になる。
The
ECU2は、エンジン11の吸気量及び燃料噴射量の制御等を実行するエンジンECU23と、回転電機12を制御するMG−ECU24と、プラグインハイブリッド車の要求パワーとバッテリ15の充電許可電力Win及び放電許可電力Woutに基づいて、エンジン11と回転電機12との動力の配分を決定し、エンジンECU23やMG−ECU24へその配分に応じた動力を出力することを指示するHV−ECU21等を備えて構成されている。
The
各ECU2には、CPUを備えたマイクロコンピュータ、CPUで実行される制御プログラムが格納されたROM及び/またはEEPROM、ワーキングエリアとして使用されるRAM、及び入出力回路等が設けられている。尚、各ECU2は相互に通信可能に接続されている。
Each
エンジンECU23は、エンジン11に備えられたスロットル開度センサやA/Fセンサ等の各センサの出力信号、及び、他のECU2からの通信データ(例えば、HV−ECU21からの要求パワーを示すデータ)等に基づいてエンジン11の状態を把握し、エンジン11への燃料供給量及び供給タイミング等を制御することにより適切な回転数となるようにエンジン11を駆動制御する。
The
MG−ECU24は、HV−ECU21から入力された回転電機12の要求トルクを満たすように回転電機12を駆動制御し、また、HV−ECU21から回転電機12に対して各バッテリ15への出力要求がある場合、当該出力要求を満たす発電量を確保するために回転電機12を駆動制御する。
The MG-
HV−ECU21は、車両に搭載されたバッテリ15から回転電機12に給電制御して車両を走行させるとともに、回転電機12による発電電力をバッテリ15に充電制御する。
The HV-
以下に詳述する。HV−ECU21は、アクセルポジションセンサから得られたアクセル開度、シフトポジションセンサから得られたシフト位置、及び車速センサから得られた車速情報等のプラグインハイブリッド車両1の運転状態に基づいてドライバ要求出力を算出する。
This will be described in detail below. The HV-
また、HV−ECU21は、バッテリ150が必要とするパワーの値、つまりバッテリ要求出力をSOC等から算出する。
Further, the HV-
そして、HV−ECU21は、算出したドライバ要求出力とバッテリ要求出力の合計値を要求パワーとして、当該要求パワーを発生させるため、エンジンECU23へ出力するエンジンへの要求出力を算出し、MG−ECU24へ出力する回転電機12への要求トルクを算出する。
Then, the HV-
HV−ECU21は、プラグインハイブリッド車両の力行時にバッテリ15から電力を回転電機12に供給し、プラグインハイブリッド車の制動時に回転電機12による発電電力でバッテリ15を充電するように、MG−ECU24に回転電機12を制御させる。
The HV-
具体的には、HV−ECU21は、バッテリ15のSOCとHV−ECU21のROMに格納されたプラグインハイブリッド車両の運転状態とに対するエンジン11への要求出力及び回転電機12への要求トルクの配分を示すマップ情報等に基づいて演算処理を実行し、充電許容電力Win及び放電許容電力Woutの範囲内でSOCが目標範囲に収まるようにバッテリ15の充放電が実行されるようにMG−ECU24に回転電機12を制御させる。
Specifically, the HV-
HV−ECU21は、エンジン11の始動及び停止の切替をエンジンECU23に命令する。例えば、HV−ECU21は、プラグインハイブリッド車両の発進時、低速走行時、または緩やかな坂を下る場合等の軽負荷時には、エンジン11を始動させることなく、回転電機12による駆動力でプラグインハイブリッド車を走行させるようエンジンECU23及びMG−ECU24を制御する。そして、所定値以上の駆動力が必要な運転状態となった場合には、エンジン11を始動させるようエンジンECU23を制御する。
The HV-
以上より、HV−ECU21は、車両の要求パワーとバッテリ15のSOCに基づいて、エンジン11と回転電機12との動力の配分を決定し、動力分割機構13を制御するとともに、エンジンECU23やMG−ECU24へその配分に応じた動力を出力することを指示する。尚、HV−ECU21は、以上の処理を所定インタバルで繰り返す。
As described above, the HV-
また、HV−ECU21は、過充電または過放電を防止するために、以下の数1によって算出されたバッテリ15の充放電電力Pbが、充電許可電力Win及び放電許可電力Woutの範囲内に納まる、換言すると充電許可電力Winより大きく、且つ、放電許可電力Woutより小さくなるように、MG−ECU24を制御して回転電機12での発生電力または消費電力を増減させている。尚、数1において、Pgは発電機121の電力、Pmは駆動モータ122の電力、Pacはプラグインハイブリッド車両1に搭載された空調装置や車載コンセント7に接続されたAC機器6の消費電力、Piはコンバータ18、51、52やインバータ17等での電気的損失であり、数1の各項は、電力が消費される場合は正の値、電力が発生する場合は負の値となる。
ところで、プラグインハイブリッド車両1は、図3及び図5に示すように、外部電源3から充電ケーブル4を介して車載されたバッテリ15を充電するAC/DCコンバータ51を備えた第一充電経路1CRと、AC機器6の電源プラグ61を挿入可能な車載コンセント7と、バッテリ15から車載コンセント7に給電するDC/ACコンバータ52を備えた第一給電経路1SRと、充電ケーブル4を介して車載コンセント7に給電する第二給電経路2SRを備えている。
By the way, the plug-in
外部電源3は、例えば、電源コンセント31に接続された機器へ、電源コンセント31を介して所定の電力(例えばAC100Vの電圧)を供給する商用電源である。
The
充電ケーブル4は、外部電源3からプラグインハイブリッド車両1のバッテリ15や車載コンセント7に給電する一対の電力ケーブルと、コネクタ41と、プラグ42と、CCID(Charging Circuit Interrupt Device)43とを備えている。
The charging cable 4 includes a pair of power cables that feed power from the
コネクタ41は、プラグインハイブリッド車両1に設けられた充電インレット8に接続可能に構成されている。コネクタ41には、リミットスイッチが設けられている。そして、コネクタ41が充電インレット8に接続されると、リミットスイッチが作動し、コネクタ41が充電インレット8に接続されたことを示すケーブル接続信号が図3に示すケーブル接続信号線L2を介してHV−ECU21に入力される。プラグ42は電源コンセント31に接続される。
尚、図5では、充電インレット8が車両前部に設けられているが、充電インレット8の位置は、車両側面や車両後部等であってもよい。
In FIG. 5, the charging
CCID43は、図3に示すように、リレー431と、コントロールパイロット回路432とを備えている。
As shown in FIG. 3, the
リレー431は、外部電源3からプラグインハイブリッド車両1へ充電電力を供給するための電力線対に設けられている。
コントロールパイロット回路432は、CPUと、CPUによって実行される制御プログラムが格納されたROMと、ワーキングエリアとして使用されるRAM等で構成されるマイクロコンピュータを備えている。そして、CPUが制御プログラムを実行することによって、以下で説明する給電制御が実行される。
The
リレー431は、コントロールパイロット回路432のマイクロコンピュータによってオン/オフ制御され、リレー431がオフされているときは、外部電源3からプラグインハイブリッド車両1へ電力を供給する経路が遮断される。一方、リレー431がオンされると、外部電源3からプラグインハイブリッド車両1へ電力を供給可能になる。
The
コントロールパイロット回路432は、プラグ42が電源コンセント31に接続されているとき、外部電源3から供給される電力によって動作する。
The
そして、コントロールパイロット回路432のマイクロコンピュータは、制御信号を車両に伝送する制御線としてのコントロールパイロット線L1を介して、HV−ECU21へ送信されるコントロールパイロット信号CPLTを生成し、コネクタ41が充電インレット8に接続され、かつ、コントロールパイロット信号CPLTの電位が規定値に低下すると、規定のデューティーサイクル(発振周期に対するパルス幅の比)でコントロールパイロット信号CPLTを発振させる。
The microcomputer of the
このデューティーサイクルは、外部電源3から充電ケーブル4を介してプラグインハイブリッド車両1へ供給可能な電流容量、つまり定格電流に基づいて設定される。
This duty cycle is set based on the current capacity that can be supplied from the
コントロールパイロット回路432のマイクロコンピュータは、当該デューティーサイクルによって、コントロールパイロット信号CPLTを用いてHV−ECU21へ定格電流を通知する。
The microcomputer of the
尚、定格電流は、充電ケーブル毎に定められており、充電ケーブルの種類が異なれば、定格電流も異なるので、コントロールパイロット信号CPLTのデューティーも異なる。 Note that the rated current is determined for each charging cable, and if the type of charging cable is different, the rated current is also different, so the duty of the control pilot signal CPLT is also different.
以下、外部電源3からバッテリ15の充電実行の手順について説明する。コネクタ41が充電インレット8に接続されて、ローレベルのケーブル接続信号がHV−ECU21に入力されると、HV−ECU21は、コントロールパイロット線L1の電圧レベル(コントロールパイロット信号CPLTの電圧レベル)を検出する。
Hereinafter, a procedure for executing charging of the
HV−ECU21は、ハイレベルの電圧を検出すると、コントロールパイロット線L1に接続されたプルダウン抵抗(図示せず)の値を変化させる等の方法によって、コントロールパイロット線L1の電圧を低下させる。
When the HV-
コントロールパイロット回路432のマイクロコンピュータは、コントロールパイロット線L1の電圧の低下を検出すると、コントロールパイロット信号CPLTを発振させる。HV−ECU21は、コントロールパイロット信号CPLTの発振を検出すると、バッテリ15の充電を開始する。
When the microcomputer of the
AC/DCコンバータ51は、外部電源3からバッテリ15へ電力が供給される際、HV−ECU21からの制御信号に基づいて、外部電源3から供給される交流電力を直流電力に変換してバッテリ15へ出力する。DC/ACコンバータ52は、バッテリ15からAC機器6へ電力が供給される際、HV−ECU21からの制御信号に基づいて、バッテリ15から供給される直流電力を交流電力に変換してAC機器6へ出力する。
The AC /
AC機器6は、車両の搭乗者が車室内等で使用する機器、例えば携帯電話やパーソナルコンピュータ等である。車載コンセント7は、AC機器6の電源プラグ61を挿入可能な形状であって、車両の搭乗者が当該電源プラグ61を挿入しながら当該AC機器6を使用するのに適した位置、例えばダッシュボード近傍に設けられている。
The
尚、本実施形態では、車載コンセント7が、ダッシュボード近傍に一個設けられている場合について説明を行なうが、車載コンセント7が設けられる位置や設けられる個数はこれに限らない。例えば、車載コンセント7は、ダッシュボード近傍以外の前部座席の背面に設けられていてもよい。これによって、後部座席に座っている搭乗者が当該AC機器6を快適に使用できる。また、車載コンセント7は、複数、例えばプラグインハイブリッド車両1の各座席の近傍に一個ずつ設けられていてもよい。これによって、プラグインハイブリッド車両1の搭乗者全員が夫々異なるAC機器6を快適に使用することが可能となる。
In the present embodiment, the case where one in-
HV−ECU171は、以上説明したプラグインハイブリッド車両1に対して、充電ケーブル4の車両1への接続状態を検知する充電ケーブル接続検知部と、充電ケーブル接続検知部による検知結果に基づいて、第一給電経路1SRまたは第二給電経路2SRの何れかを選択して車載コンセント7に給電する給電経路切替制御部を備えている。尚、充電ケーブル接続検知部と給電経路切替制御部等のHV−ECU171の各機能ブロックの機能は、HV−ECU21のCPUが制御プラグラムを実行することで実現される。
The HV-
充電ケーブル接続検知部は、外部電源3からバッテリ15の充電実行の手順で説明したように、コントロールパイロット線L1の電圧を検出した結果によって、充電ケーブル4のプラグインハイブリッド車両1への接続の有無を検知する。
As described in the procedure for executing charging of the
つまり、充電ケーブル接続検知部は、コントロールパイロット線L1にハイレベルの電圧を検出すると、充電ケーブル4がプラグインハイブリッド車両1へ接続されていると判断する。一方、充電インレット8とコネクタ41が接続されていない場合、プラグ42と電源コンセント31が接続されていない場合、または充電ケーブル4がプラグインハイブリッド車両1へ接続されていても停電の場合等には、充電ケーブル接続検知部は、コントロールパイロット線L1にハイレベルの電圧を検出しないので、充電ケーブル4がプラグインハイブリッド車両1へ接続されていないと判断する。
That is, the charging cable connection detection unit determines that the charging cable 4 is connected to the plug-in
そして、充電ケーブル接続検知部は、充電ケーブル4がプラグインハイブリッド車両1へ接続されていると判断すると、コントロールパイロット線L1の電圧を低下させることで、充電ケーブル4のマイクロコンピュータにコントロールパイロット信号CPLTの発振を促す。その後、コントロールパイロット信号CPLTの発振を検出すると、バッテリ15の充電を開始する。
When the charging cable connection detecting unit determines that the charging cable 4 is connected to the plug-in
給電経路切替制御部は、第一充電経路1CR上に設けられたスイッチSW1、第一給電経路1SR上に設けられたスイッチSW3、及び第二給電経路2SR上に設けられたスイッチSW2を切り替えることで、給電経路を切り替える。尚、各スイッチSW1、SW2、SW3は、リレー等で構成される。 The power feeding path switching control unit switches the switch SW1 provided on the first charging path 1CR, the switch SW3 provided on the first power feeding path 1SR, and the switch SW2 provided on the second power feeding path 2SR. Switch the power supply path. Each switch SW1, SW2, SW3 is configured by a relay or the like.
以下に詳述する。給電経路切替制御部は、外部電源3とプラグインハイブリッド車両1が充電ケーブル4を介して接続されていないと充電ケーブル接続検知部によって検知された場合、スイッチSW1、SW2をオフ、スイッチSW3をオンに切り替えることで、バッテリ15から第一給電経路1SRを介して車載コンセント7、換言すると車載コンセント7に接続されているAC機器6に給電する。
This will be described in detail below. When the charging cable connection detection unit detects that the
一方、給電経路切替制御部は、外部電源3とプラグインハイブリッド車両1が充電ケーブル4を介して接続されていると充電ケーブル接続検知部によって検知された場合、後述する所定の条件等に基づいて各スイッチSW1、SW2、SW3のオンオフを切り替えることで、車載コンセント7への給電元を外部電源3とバッテリ15で切り替える。
On the other hand, when the charging cable connection detection unit detects that the
また、給電経路切替制御部は、車載コンセント7にAC機器6の電源プラグ61が挿入されたことを検出したときに、給電経路の何れかを選択して車載コンセント7に給電してもよい。
In addition, when the power supply path switching control unit detects that the
以下に詳述する。給電経路切替制御部は、車載コンセント7にAC機器6の電源プラグ61が挿入されたことを検出したときには、外部電源3のプラグインハイブリッド車両1への接続の有無と後述する所定の条件とに基づいて、各スイッチSW1、SW2、SW3のオンオフを切り替えることで、車載コンセント7への給電元を外部電源3とバッテリ15で切り替える。
This will be described in detail below. When the power supply path switching control unit detects that the
一方、給電経路切替制御部は、車載コンセント7にAC機器6の電源プラグ61が挿入されたことを検出しないときには、スイッチSW2、SW3をオフに切り替えることで、車載コンセント7への給電を停止する。
On the other hand, when the power supply path switching control unit does not detect that the
ここで、車載コンセント7にAC機器6の電源プラグ61が挿入されたか否かは、例えば、車載コンセント7に上述のコネクタ41と同様にしてリミットスイッチを設けることで判断することができる。この場合、AC機器6が車載コンセント7に接続されると、リミットスイッチが作動し、AC機器6が車載コンセント7に接続されたことを示す接続信号がHV−ECU21に入力される。
Here, whether or not the
上述の構成によれば、給電経路切替制御部は、給電対象であるAC機器6が車載コンセント7に接続されている場合にのみ、車載コンセント7への給電経路を選択する。その結果、AC機器6が車載コンセント7に接続されていない場合には、第一充電経路1CRを選択してバッテリ15への充電を行なうことができる。
According to the configuration described above, the power supply path switching control unit selects a power supply path to the in-
以上説明した給電経路切替制御部による給電経路の切替は、充電ケーブル接続検知部による検知結果や、車載コンセント7へのAC機器6の電源プラグ61の挿入の有無に基づいて、自動的に行なわれる。
The switching of the power feeding path by the power feeding path switching control unit described above is automatically performed based on the detection result by the charging cable connection detection unit and whether or not the
しかし、給電経路切替制御部は、給電経路切替操作部から入力される経路切替信号に基づいて給電経路を切り替えてもよい。 However, the power feeding path switching control unit may switch the power feeding path based on a path switching signal input from the power feeding path switching operation unit.
給電経路切替操作部は、例えば、プラグインハイブリッド車両1のナビゲーション装置の液晶タッチパネルに表示された給電経路切替用の操作キーや、給電経路切替用にプラグインハイブリッド車両1のダッシュボード近傍に設けられた機械式の操作キー等である。ユーザは、操作キーを操作することによって、AC機器6への給電元を外部電源3とするかバッテリ15とするかを選択する。
The power supply path switching operation unit is provided, for example, near the operation key for power supply path switching displayed on the liquid crystal touch panel of the navigation device of the plug-in
給電経路切替制御部は、給電経路切替操作部がユーザによって操作されると、当該操作に従って各スイッチSW1、SW2、SW3を切り替える。 When the power feeding path switching operation unit is operated by the user, the power feeding path switching control unit switches the switches SW1, SW2, and SW3 according to the operation.
上述の構成によれば、プラグインハイブリッド車両1のユーザは、外部電源3からAC機器6へ給電するか、バッテリ15からAC機器6へ給電するか、外部電源3からバッテリ15へ充電するかを、自らの意思で選択することができる。
According to the above configuration, the user of the plug-in
例えば、車載コンセント7に接続されたAC機器6を使用して外部電源3に接続されたパーソナルコンピュータ等の車外機器と電力線通信を行なう場合、外部電源3とAC機器6とがバッテリ15等を介することなく接続されている必要があるので、このような場合にユーザは、外部電源3からAC機器6へ給電する、つまり第二給電経路2SRを介して給電することを手動操作によって選択できるのである。
For example, when power line communication is performed with an external device such as a personal computer connected to the
つまり、ユーザが第二給電経路2SRを介して給電することを手動操作によって選択することによって、プラグインハイブリッド車両1は、第二給電経路2SRを介して外部電源3に接続された車外機器と車載コンセント7に接続されたAC機器6との間の電力線通信を行なう。
That is, when the user manually selects power supply via the second power supply path 2SR, the plug-in
以下、所定の条件について説明する。所定の条件は、例えばバッテリ15の動作状態である。つまり、給電経路切替制御部は、バッテリ15の動作状態に基づいて給電経路を自動切替してもよい。
Hereinafter, the predetermined conditions will be described. The predetermined condition is, for example, the operating state of the
ここで、バッテリの15の動作状態は、例えば、バッテリ15の残存容量である。給電経路切替制御部は、バッテリ15の残存容量が予め設定された所定値(例えば放電許可電力Woutより若干大きな値)より小さい場合は、これ以上のバッテリ15からの放電は好ましくないと判断し、スイッチSW2をオン、スイッチSW3をオフに切り替えて、第二給電経路2SRを介して車載コンセント7へ給電する。つまり、給電経路切替制御部は、外部電源3からの給電をバッテリ15からの給電より優先する。
Here, the operating state of the
また、バッテリ15の動作状態は、バッテリ15の放電状態であってもよい。数1で説明したように、バッテリ15の充放電電力Pbは充電許可電力Win及び放電許可電力Woutの範囲内に納まる必要がある。しかし、空調装置の消費電力等が大きい場合、つまり数1のPacやPiが大きい場合に、バッテリ15から車載コンセント7へ給電すると、Pacが更に大きくなり、充放電電力Pbが放電許可電力Woutを超えてしまう虞がある。
Further, the operating state of the
そこで、給電経路切替制御部は、数1のPacとPiの合計値が予め設定された所定値より大きい場合、これ以上のバッテリ15からの放電は好ましくないと判断し、スイッチSW2をオン、スイッチSW3をオフに切り替えて、第二給電経路2SRを介して車載コンセント7へ給電する。つまり、給電経路切替制御部は、外部電源3からの給電をバッテリ15からの給電より優先する。
Therefore, when the total value of Pac and Pi in
また、バッテリ15の放電状態には、バッテリ15に接続されているコンバータ(例えば、バッテリ15から車載コンセント7へ給電する際に使用されるコンバータ52)の変換効率も含まれてもよい。
Further, the discharge state of the
例えば、バッテリ15から車載コンセント7へ給電する際に使用されるコンバータ52に流れる電流が大きくなると、コンバータ52では流れる電流の過剰分が熱として消耗される。つまり、コンバータ52の変換効率は、流れる電流が大きい程、電気的損失が大きくなって悪化する。
For example, when the current flowing through the
そこで、コンバータ52の近傍に電流センサを設けておき、電流センサでコンバータ52に流れる電流値を検出する。給電経路切替制御部は、電流センサの検出値が所定範囲(コンバータ52の電気的損失が過多でないと判断される範囲)内の場合にのみ、バッテリ15から第一給電経路1SRを介して車載コンセント7へ給電する。
Therefore, a current sensor is provided in the vicinity of the
つまり、給電経路切替制御部は、電流センサの検出値が所定範囲外の場合には、コンバータ52の変換効率が低いと判断して、スイッチSW2をオン、スイッチSW3をオフに切り替えて、第二給電経路2SRを介して車載コンセント7へ給電する。即ち、給電経路切替制御部は、外部電源3からの給電をバッテリ15からの給電より優先する。
That is, when the detected value of the current sensor is outside the predetermined range, the power supply path switching control unit determines that the conversion efficiency of the
また、バッテリ15の動作状態は、バッテリ15の温度であってもよい。給電経路切替制御部は、バッテリ15の温度が所定範囲内である場合にのみ、バッテリ15から第一給電経路1SRを介して車載コンセント7へ給電する。
Further, the operating state of the
つまり、給電経路切替制御部は、バッテリ15の温度が所定値より高い場合には、バッテリ15が高温で危険であると判断し、バッテリ15の温度が所定値より低い場合には、バッテリ15の出力が低下すると判断して、スイッチSW2をオン、スイッチSW3をオフに切り替えて、第二給電経路2SRを介して車載コンセント7へ給電する。即ち、給電経路切替制御部は、外部電源3からの給電をバッテリ15からの給電より優先する。
That is, when the temperature of the
尚、低温時にバッテリ15の出力が低下するのは、バッテリ15は化学反応に基づいてパワーを放出するため、温度が低下すると化学反応が鈍化するからである。
The reason why the output of the
また、バッテリ15の動作状態は、上述した動作状態を組み合わせてもよい。例えば、給電経路切替制御部は、上述した動作状態の少なくとも一つに該当した場合、上述した動作状態の所定数に該当した場合、または上述した動作状態の全てに該当した場合に、外部電源3からの給電をバッテリ15からの給電より優先してもよい。
Further, the operation state of the
上述の構成によれば、給電経路切替制御部は、バッテリ15の動作状態によっては、外部電源3から車載コンセント7に給電するので、バッテリ15が放電するのに適した状態でないときにバッテリ15から車載コンセント7への給電を実行することによる、バッテリ15の故障やバッテリ15の空調装置等に対する出力の低下等を防止することができる。
According to the above-described configuration, the power supply path switching control unit supplies power from the
給電経路切替制御部は、車載コンセント7からAC機器6への給電状態に基づいて給電経路を自動切替してもよい。
The power supply path switching control unit may automatically switch the power supply path based on the power supply state from the in-
車載コンセント7からAC機器6への給電状態は、例えば、車載コンセント7からAC機器6への電流容量である。この場合、外部電源3から充電ケーブル4を介してAC200Vの電圧が車載コンセント7に入力され、バッテリ15からはDC/ACコンバータ52でAC100Vに変換された電圧が車載コンセント7に入力される場合に、給電経路切替制御部は、車載コンセント7に接続されたAC100V対応のAC機器6にAC200Vが入力されて、当該AC機器6が故障することのないように、バッテリ15からの給電に切り替える。
The power supply state from the in-
尚、外部電源3から入力される電圧は、充電ケーブル4のコントロールパイロット回路432からHV−ECU21に通知される定格電流によって算出される。
Note that the voltage input from the
上述の構成によれば、定格電流が大きい充電ケーブル4をプラグインハイブリッド車両1に誤って接続した場合であっても、AC機器6の故障を防止することができる。
According to the above-described configuration, even when the charging cable 4 having a large rated current is erroneously connected to the plug-in
給電経路切替制御部は、給電経路切替操作部から入力される経路切替信号に基づいて、自動切替より優先して給電経路を切り替えてもよい。 The power feeding path switching control unit may switch the power feeding path in preference to the automatic switching based on the path switching signal input from the power feeding path switching operation unit.
つまり、給電経路切替操作部は、バッテリ15の動作状態等に基づいて給電経路を自動切替している場合であっても、ユーザが給電経路切替操作部を操作すると、当該操作に基づいて給電経路を切り替えるのである。
In other words, even when the power feeding path switching operation unit automatically switches the power feeding path based on the operating state of the
上述の構成によれば、給電経路切替制御部の自動操作によってユーザの手間を低減させつつも、ユーザは、自らの意思で手動操作を実行することもできる。 According to the above-described configuration, the user can execute a manual operation with his / her own intention while reducing the user's effort by the automatic operation of the power supply path switching control unit.
給電経路切替制御部は、バッテリ15または給電経路の故障を検出すると、対応する給電経路以外の給電経路に切り替えてもよい。
When detecting a failure in the
以下に詳述する。給電経路切替制御部は、スイッチSW2をオンに切り替え第二給電経路2SRを選択したにもかかわらず、車載コンセント7近傍に設けられた電圧センサ等によって車載コンセント7に外部電源3から供給されるべき電圧が検出されない場合に、スイッチSW2の故障、充電インレット8と車載コンセント7を接続しているケーブルの切断、充電ケーブル4の切断や故障、または外部電源3の故障、つまり第二給電経路2SRの故障であると判断し、スイッチSW2をオフに切り替えるとともにスイッチSW3をオンに切り替えて、第二給電経路2SRから第一給電経路1SRに切り替える。
This will be described in detail below. The power supply path switching control unit should be supplied from the
尚、スイッチSW2の故障によって、車載コンセント7に外部電源3から供給されるべき電圧が検出されない場合は、スイッチSW2の切り替えが不可能である可能性があるが、この場合はスイッチSW3をオンに切り替えるだけで、第二給電経路2SRから第一給電経路1SRに切り替えることができる。
If the voltage to be supplied from the
逆に、給電経路切替制御部は、スイッチSW3をオンに切り替え第一給電経路1SRを選択したにもかかわらず、車載コンセント7にバッテリ15から供給されるべき電圧が検出されない場合に、スイッチSW3の故障、バッテリ15と車載コンセント7を接続しているケーブルの切断、DC/ACコンバータ52の故障、またはバッテリ15の故障、つまり第一給電経路1SRの故障であると判断し、スイッチSW3をオフに切り替えるとともにスイッチSW2をオンに切り替えて、第一給電経路1SRから第二給電経路2SRに切り替える。
On the contrary, the power supply path switching control unit turns on the switch SW3 and selects the first power supply path 1SR, but when the voltage to be supplied from the
上述の構成によれば、給電経路の故障によって、車載コンセント7への給電が不可能となる状態を回避することができる。
According to the above-described configuration, it is possible to avoid a state where power cannot be supplied to the in-
HV−ECU21は、車載コンセント7への給電経路の選択状態を表示部へ表示する表示制御部を備えていてもよい。
The HV-
以下に詳述する。表示部は、例えば、プラグインハイブリッド車両1のナビゲーション装置の液晶パネルである。表示制御部は、例えば、外部電源3、バッテリ15、及び各給電経路1CR、1SR、2SRを表示要素とし、当該表示要素を抽象化した図形や、各給電経路1CR、1SR、2SRの名称等を表示部に表示させる。そして、表示制御部は、給電経路切替制御部によって現在選択されている給電経路の表示態様を、現在選択されていない給電経路の表示態様と異なる表示態様とすること等により、プラグインハイブリッド車両1のユーザに現在選択されている給電経路を知らせる。
This will be described in detail below. The display unit is, for example, a liquid crystal panel of the navigation device of the plug-in
上述の構成によれば、プラグインハイブリッド車両1のユーザは、現在選択されている給電経路を認識することができる。また、プラグインハイブリッド車両1のユーザは、自身が希望する給電経路が選択されているか否かを認識して、異なる給電経路が選択されていることが明らかとなった場合には、上述の給電経路切替操作部を操作することで給電経路を切り替えることができる。
According to the above configuration, the user of the plug-in
以下、HV−ECU21による給電経路の切替処理について、図6に示すフローチャートに基づいて説明する。
Hereinafter, the power supply path switching process by the HV-
充電ケーブル接続検知部は、充電ケーブル4がプラグインハイブリッド車両1に接続されているか否か、つまり外部電源3から充電ケーブル4を介してプラグインハイブリッド車両1に給電可能な状態であるか否かを判断する(SA1)。
The charging cable connection detection unit determines whether or not the charging cable 4 is connected to the plug-in
充電ケーブル4がプラグインハイブリッド車両1に接続されていない場合(SA1)、給電経路切替制御部は、スイッチSW1、SW2をオフに切り替え、スイッチSW3をオンに切り替えることで、車載コンセント7への給電元をバッテリ15とする(SA2)。
When the charging cable 4 is not connected to the plug-in hybrid vehicle 1 (SA1), the power supply path switching control unit switches the switches SW1 and SW2 to off and switches the switch SW3 to on to supply power to the in-
充電ケーブル4がプラグインハイブリッド車両1に接続されている場合であって(SA1)、バッテリ15が充電中でない場合は(SA3)、給電経路切替制御部は、以下のステップSA4の条件の何れかを満たしているか否かで、スイッチSW1、SW2、SW3のオンオフを切り替える。尚、ステップSA3において、バッテリ15の充電を実行するか否かは、充電ケーブル4がプラグインハイブリッド車両1に接続された場合の、現在のバッテリ15の充電許可電力Win及び放電許可電力Wout等に基づいて、HV−ECU21によって決定される。
When the charging cable 4 is connected to the plug-in hybrid vehicle 1 (SA1) and the
給電経路切替制御部は、ユーザが給電経路切替操作部の操作によってAC機器6の給電を外部電源3から行なうことを選択した、または、バッテリ15の残存容量が予め設定された所定値より少ない場合(SA4)、スイッチSW1、SW3をオフに切り替え、スイッチSW2をオンに切り替えることで、車載コンセント7への給電元を外部電源3とする(SA5)。
The power supply path switching control unit has selected that the user supplies power to the
一方、給電経路切替制御部は、ステップSA4の条件を何れも満たしていない場合、スイッチSW1、SW2をオフに切り替え、スイッチSW3をオンに切り替えることで、車載コンセント7への給電元をバッテリ15とする(SA2)。
On the other hand, when neither of the conditions of step SA4 is satisfied, the power supply path switching control unit switches off the switches SW1 and SW2 and switches on the switch SW3, so that the power supply source to the in-
ステップSA3において、バッテリ15が充電中の場合(SA3)、給電経路切替制御部は、ステップSA4と同様の条件を満たしているか否かで(SA6)、スイッチSW1、SW2、SW3のオンオフを切り替える。
In step SA3, when the
つまり、ステップSA6の条件を満たしている場合、給電経路切替制御部は、スイッチSW3をオフに切り替え、スイッチSW1、SW2をオンに切り替えることで、車載コンセント7への給電元を外部電源3とするとともに、外部電源3からバッテリ15への充電を実行する(SA7)。
That is, when the condition of step SA6 is satisfied, the power supply path switching control unit switches the switch SW3 to off and switches on the switches SW1 and SW2, thereby setting the power supply source to the in-
また、ステップSA6の条件を満たしていない場合、給電経路切替制御部は、スイッチSW2をオフに切り替え、スイッチSW1、SW3をオンに切り替えることで、車載コンセント7への給電元をバッテリ15とするとともに、外部電源3からバッテリ15への充電を実行する(SA8)。
When the condition of step SA6 is not satisfied, the power supply path switching control unit switches the switch SW2 to off and switches on the switches SW1 and SW3, thereby setting the power supply source to the in-
以上説明したとおり、本発明による給電経路切替方法は、外部電源3から充電ケーブル4を介して車載されたバッテリ15を充電するAC/DCコンバータ51を備えた第一充電経路1CRと、AC機器6の電源プラグ61を挿入可能な車載コンセント7と、バッテリ15から車載コンセント7に給電するDC/ACコンバータ52を備えた第一給電経路1SRと、充電ケーブル4を介して車載コンセント7に給電する第二給電経路2SRを備えたプラグインハイブリッド車両1に対して、充電ケーブル4の車両への接続状態を検知して、その接続状態に基づいて、第一給電経路1SRまたは第二給電経路2SRの何れかを選択して車載コンセント7に給電する方法である。
As described above, the power feeding path switching method according to the present invention includes the first charging path 1CR including the AC /
以下、別実施形態について説明する。上述の実施形態では、プラグインハイブリッド車両1に搭載されているバッテリ15は一個である場合について説明したが、バッテリ15は複数、例えば二個搭載されていてもよい。
Hereinafter, another embodiment will be described. In the above-described embodiment, the case where there is one
つまり、図7に示すように、バッテリ15は、第一充電経路1CRで充電される高圧バッテリ151と、高圧バッテリ151から降圧回路153を備えた第二充電経路2CRを介して充電される低圧バッテリ152を含むとともに、第一給電経路1SRは、高圧バッテリ151から車載コンセント7に給電する高圧側給電経路11SRと、低圧バッテリ152から車載コンセント7に給電する低圧側給電経路12SRを含み、給電経路切替制御部は、充電ケーブル接続検知部による検知結果に基づいて、高圧側給電経路11SR、低圧側給電経路12SR、または第二給電経路2SRの何れかを選択して車載コンセント7に給電してもよい。
That is, as shown in FIG. 7, the
高圧バッテリ151は、回転電機12等の駆動系への給電に使用するバッテリで、出力電圧は例えば288Vである。低圧バッテリ152は、空調装置等の補機への給電に使用するバッテリで、出力電圧は例えば14Vである。
The high-
降圧回路153は、高圧バッテリ151から入力された高圧バッテリ151の出力電圧を低圧バッテリ151の入力電圧まで降圧して、低圧バッテリ151へ出力する回路である。
The step-down
本実施形態の場合、AC/DCコンバータ51は、HV−ECU21からの制御信号に基づいて、外部電源3から供給される交流電力を直流電力に変換して高圧バッテリ151へ出力するとともに、高圧バッテリ151から入力された直流電力を交流電力に変換して車載コンセント7へ出力する。
In the case of the present embodiment, the AC /
また、本実施形態の場合、給電経路切替制御部は、高圧バッテリ151と低圧バッテリ152の動作状態(各バッテリ151、152の残存容量、放電状態、及び温度等)に基づいて給電経路を自動切替する。
In the case of the present embodiment, the power feeding path switching control unit automatically switches the power feeding path based on the operating states of the
例えば、高圧バッテリ151の残存容量が低圧バッテリ152の残存容量より大きい場合、高圧バッテリ151の充放電電力が低圧バッテリ152の充放電電力より小さい場合、または高圧バッテリ151の温度が低圧バッテリ152の温度より低い場合には、給電経路切替制御部は、高圧バッテリ151を車載コンセント7の給電元として選択する。尚、残存容量、充放電電力、及び温度等の条件のうち、給電元の選択に際して何れの条件を優先させるかは予め設定しておく。
For example, when the remaining capacity of the
以下、本実施形態でのHV−ECU21による給電経路の切替処理について、図8のフローチャートに基づいて説明する。
Hereinafter, power supply path switching processing by the HV-
図8において、ステップSB1、SB3〜SB8の処理は、図6のステップSA1、SA3〜SA8の処理と同様であるが、ステップSB4の条件を何れも満たしていない場合の処理が、図6と異なる。以下説明する。 In FIG. 8, the processing of steps SB1, SB3-SB8 is the same as the processing of steps SA1, SA3-SA8 of FIG. 6, but the processing when none of the conditions of step SB4 is satisfied is different from FIG. . This will be described below.
給電経路切替制御部は、ステップSB4の条件を何れも満たしていない場合(SB4)、高圧バッテリ151と低圧バッテリ152の動作状態を比較する(SB21)。
When none of the conditions in step SB4 is satisfied (SB4), the power supply path switching control unit compares the operating states of the
そして、給電経路切替制御部は、高圧バッテリ151が低圧バッテリ152より効率が良いと判断すると、スイッチSW3をオフに切り替え、スイッチSW1、SW2をオンに切り替えることで、車載コンセント7への給電元を高圧バッテリ151とする(SB22)。つまり、給電経路切替制御部は、高圧側給電経路11SRを選択する。逆に低圧バッテリ152が高圧バッテリ151より効率が良いと判断すると、スイッチSW1、SW2をオフに切り替え、スイッチSW3をオンに切り替えることで、車載コンセント7への給電元を低圧バッテリ152とする(SB23)。つまり、給電経路切替制御部は、低圧側給電経路12SRを選択する。
When the power supply path switching control unit determines that the high-
上述の構成によれば、プラグインハイブリッド車両1に複数のバッテリ15が搭載されている場合であっても、本発明による電子制御装置(HV−ECU21)を使用することができる。
According to the above-described configuration, the electronic control device (HV-ECU 21) according to the present invention can be used even when the plurality of
上述の実施形態での車載コンセント7に接続されるAC機器6は、通常、AC100Vに対応した機器であるのに対して、外部電源3から充電ケーブル4を介して供給される電力は、AC100Vより大きい場合もある。その場合、AC機器6は、過大な電力が供給されることにより故障してしまう虞がある。よって、当該故障を防止するため、プラグインハイブリッド車両1は、第二給電経路2SRに充電ケーブル4から入力されるAC電圧を所定のAC電圧(例えばAC100V)に降圧する降圧回路を備えていてもよい。
The
上述の実施形態では、車載コンセント7に接続されたAC機器6を使用して電力線通信を行なう場合、ユーザは、外部電源3からAC機器6へ給電することを手動操作によって選択する場合について説明したが、給電経路切替制御部は、当該選択を自動で行なってもよい。
In the above-described embodiment, when power line communication is performed using the
このような自動選択を実現するために、例えば、AC機器6が電力線通信していることを検知する電力線通信検知部をプラグインハイブリッド車両1に設けておく。そして、給電経路切替制御部は、車載コンセント7へのAC機器6の電源プラグ61の挿入が検出され、且つ、当該AC機器6が電力線通信をしていることが電力線通信検知部によって検知された場合に、第二給電経路2SRを選択する。
In order to realize such automatic selection, for example, a power line communication detection unit that detects that the
電力線通信検知部は、例えば、車載コンセント7近傍で車載コンセント7と接続されるとともにHV−ECU21と接続されている。また、電力線通信検知部は、電力線通信可能に構成されたAC機器6と電力線通信により通信を行なう通信インタフェース回路と、前記通信インフェース回路を制御するマイクロコンピュータ等の制御部等を備えて構成されている。
For example, the power line communication detection unit is connected to the in-
そして、電力線通信検知部は、車載コンセント7に接続されたAC機器6から電力線通信によって送信されたデータを通信インタフェース回路によって受信することで、当該AC機器6が電力線通信可能に構成されていることを認識して、その旨をHV−ECU21の給電経路切替制御部に出力する。
The power line communication detection unit is configured such that the
上述の実施形態では、HV−ECU21がバッテリ15のSOCを算出する場合について説明したが、バッテリ15のSOCを算出するバッテリECUをHV−ECU21とは別に設けてもよい。この場合、バッテリECUは、電圧測定部、電流測定部、及び温度測定部等からの測定値に基づいて、バッテリ15のSOCを算出し、HV−ECU21は、バッテリECUからバッテリ15のSOCを受け取る。
In the above-described embodiment, the case where the HV-
上述の実施形態では、本発明による電子制御装置(HV−ECU21)をプラグインハイブリッド車両1に搭載した場合について説明したが、当該電子制御装置が搭載されるのはプラグイン車両であるならばハイブリッド車両に限らない。
In the above-described embodiment, the case where the electronic control device (HV-ECU 21) according to the present invention is mounted on the plug-in
例えば、当該電子制御装置が搭載されるのは、エンジン11の駆動力のみによって走行する車両であって、バッテリ15を外部電源3によって充電可能なプラグイン車両であってもよい。この場合、バッテリ15としては、低圧バッテリ152が搭載されることになる。
For example, the electronic control device may be mounted on a vehicle that travels only by the driving force of the
尚、上述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。 Note that the above-described embodiment is merely an example of the present invention, and it is needless to say that the specific configuration of each block can be changed and designed as appropriate within the scope of the effects of the present invention.
3:外部電源
4:充電ケーブル
6:AC機器
7:車載コンセント
15:バッテリ
51:AC/DCコンバータ
52:DC/ACコンバータ
61:電源プラグ
151:高圧バッテリ
152:低圧バッテリ
153:降圧回路
1CR:第一充電経路
2CR:第二充電経路
1SR:第一給電経路
2SR:第二給電経路
11SR:高圧側給電経路
12SR:低圧側給電経路
3: External power supply 4: Charging cable 6: AC device 7: In-vehicle outlet 15: Battery 51: AC / DC converter 52: DC / AC converter 61: Power plug 151: High voltage battery 152: Low voltage battery 153: Step-down circuit 1CR: No. One charging path 2CR: second charging path 1SR: first feeding path 2SR: second feeding path 11SR: high voltage side feeding path 12SR: low voltage side feeding path
Claims (9)
前記給電経路切替制御部は、さらに前記車載コンセントから前記AC機器への給電状態に基づいて前記給電経路を自動切替することを特徴とする電子制御装置。 A first charging path having an AC / DC converter for charging a battery mounted on a vehicle from an external power source via a charging cable, a vehicle-mounted outlet into which a power plug of an AC device can be inserted, and supplying power to the vehicle-mounted outlet from the battery Detecting the connection state of the charging cable to the vehicle with respect to a plug-in vehicle having a first power supply path including a DC / AC converter and a second power supply path that supplies power to the in-vehicle outlet via the charging cable. A charging cable connection detection unit that performs power supply path switching control that selects either the first power supply path or the second power supply path and supplies power to the in-vehicle outlet based on a detection result by the charging cable connection detection unit. Prepared,
The electronic control device, wherein the power supply path switching control unit further automatically switches the power supply path based on a power supply state from the in-vehicle outlet to the AC device.
前記給電経路切替制御部は、前記充電ケーブル接続検知部による検知結果と前記車載コンセントから前記AC機器への給電状態に基づいて、前記高圧側給電経路、前記低圧側給電経路、または第二給電経路の何れかを選択して前記車載コンセントに給電することを特徴とする請求項1記載の電子制御装置。 The battery includes a high voltage battery that is charged through the first charging path, and a low voltage battery that is charged from the high voltage battery through a second charging path that includes a step-down circuit. Including a high voltage side power supply path for supplying power from the high voltage battery to the vehicle outlet, and a low voltage side power supply path for supplying power from the low voltage battery to the vehicle outlet.
The power supply path switching control unit is configured to detect the high voltage side power supply path, the low voltage side power supply path, or the second power supply path based on a detection result by the charging cable connection detection unit and a power supply state from the in-vehicle outlet to the AC device. The electronic control device according to claim 1, wherein the power supply is selected to supply power to the on-vehicle outlet.
前記充電ケーブルの車両への接続状態を検知するとともに、前記車載コンセントから前記AC機器への給電状態を検知して、その接続状態及び給電状態に基づいて、前記第一給電経路または第二給電経路の何れかを選択して前記車載コンセントに給電する給電経路切替方法。 A first charging path having an AC / DC converter for charging a battery mounted on a vehicle from an external power source via a charging cable, a vehicle-mounted outlet into which a power plug of an AC device can be inserted, and supplying power to the vehicle-mounted outlet from the battery For a plug-in vehicle including a first power supply path including a DC / AC converter and a second power supply path that supplies power to the in-vehicle outlet via the charging cable,
While detecting the connection state of the charging cable to the vehicle, detecting the power supply state from the in-vehicle outlet to the AC device, and based on the connection state and the power supply state, the first power supply path or the second power supply path A power supply path switching method of selecting any of the above and supplying power to the in-vehicle outlet.
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