JP5446283B2 - 車両用充電制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、高電圧バッテリから補機バッテリ（低電圧バッテリ）への充電を行うための充電回路を備えた車両用充電制御装置に関する。
多くのハイブリッド車では、エンジン始動時は従来のスタータモータではなく高電圧系に接続したモータで始動し、高電圧バッテリからＤＣ／ＤＣコンバータによって降圧した電力を補機へ供給する方式を採用している。このようなハイブリッド車の場合における補機バッテリの過放電を防止するための技術提案がある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、イグニッションスイッチがオフになってから一定時間毎に充電制御装置を起動させて高電圧バッテリから補機バッテリに充電して、長時間放置しても補機バッテリが上がるのを防ぐという技術開示がある。
しかしながらこの提案では、高電圧バッテリから補機バッテリへの充電に際して駆動用インバータにも給電してしまうような電路を備えている。現在の電気自動車安全仕様（ＩＳＯ６４６９）では、高電圧安全設計上、イグニッションスイッチがオフの場合は、ドライバーの運転意思がないので駆動モータ側へ電力を供給してはならないと規定している。このため、従来の提案通りの回路構成ではこの規定に適合しない虞がある。
本発明は、上述のような状況に鑑みてなされたものであり、高電圧バッテリから補機バッテリへの充電に際しては駆動モータ側への電力を確実に絶つことができる車両用充電制御装置を実現することを目的とする。
本発明は、上述のような状況に鑑みてなされたものであり、高電圧バッテリから補機バッテリへの充電に際しては駆動モータ側への電力を確実に絶つことができる車両用充電制御装置を実現することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の車両用充電制御装置では、次のような手段を構成している。
即ち、高電圧バッテリからモータに到る電路に対し強電用メインリレーおよびインバータをこの順に直列に介挿した強電用給電系統を備える。また、前記強電用給電系統の前記高電圧バッテリと前記強電用メインリレーとの間の電路に設けた導体分岐点を給電端とし該給電端から補機バッテリに到る電路に対し補機バッテリ充電リレーおよびＤＣ／ＤＣコンバータをこの順に直列に介挿した補機バッテリ充電用給電系統を備える。更に、制御部により回路電圧の供給を開始する際にオン操作されるイグニッションスイッチのオン操作の有無を検出し、前記イグニッションスイッチがオフになっていると判断したことを受け、計時動作を行い、所定時間に至ったと判断したときに前記補機バッテリの充電が必要と判断して、前記強電用メインリレーをオフにすると共に前記補機バッテリ充電リレーをオンにするように制御を行う。
即ち、高電圧バッテリからモータに到る電路に対し強電用メインリレーおよびインバータをこの順に直列に介挿した強電用給電系統を備える。また、前記強電用給電系統の前記高電圧バッテリと前記強電用メインリレーとの間の電路に設けた導体分岐点を給電端とし該給電端から補機バッテリに到る電路に対し補機バッテリ充電リレーおよびＤＣ／ＤＣコンバータをこの順に直列に介挿した補機バッテリ充電用給電系統を備える。更に、制御部により回路電圧の供給を開始する際にオン操作されるイグニッションスイッチのオン操作の有無を検出し、前記イグニッションスイッチがオフになっていると判断したことを受け、計時動作を行い、所定時間に至ったと判断したときに前記補機バッテリの充電が必要と判断して、前記強電用メインリレーをオフにすると共に前記補機バッテリ充電リレーをオンにするように制御を行う。
高電圧バッテリから補機バッテリへの充電に際しては上述の強電用メインリレーをオフにして駆動モータ側への電力を確実に絶つことができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳述することにより本発明を明らかにする。
（ハイブリッド車の充電制御装置の構成）
図１は、本発明の一つの実施の形態としてのハイブリッド車の充電制御装置を表す構成図である。
このハイブリッド車の充電制御装置１００は、高電圧バッテリ１０１からモータ１０２に到る電路１０３を含む強電用給電系統１０４を備えている。この強電用給電系統１０４における電路１０３には強電用メインリレー１０５とインバータ１０６とをこの順に図示の如く直列に介挿している。
（ハイブリッド車の充電制御装置の構成）
図１は、本発明の一つの実施の形態としてのハイブリッド車の充電制御装置を表す構成図である。
このハイブリッド車の充電制御装置１００は、高電圧バッテリ１０１からモータ１０２に到る電路１０３を含む強電用給電系統１０４を備えている。この強電用給電系統１０４における電路１０３には強電用メインリレー１０５とインバータ１０６とをこの順に図示の如く直列に介挿している。
また、強電用給電系統１０４の高電圧バッテリ１０１および強電用メインリレー１０５間の電路１０３ａに設けた導体分岐点１１１を給電端とし該給電端から補機バッテリ１１２に到る電路１１３に補機バッテリ充電リレー１１４とＤＣ／ＤＣコンバータ１１５とをこの順に図示の如く直列に介挿した補機バッテリ充電用給電系統１１６を備えている。
更にまた、高電圧バッテリ１０１から補機バッテリ１１２を充電するときには、強電用メインリレー１０５をオフにすると共に補機バッテリ充電リレー１１４をオンにする制御部１２０を備えている。
更にまた、高電圧バッテリ１０１から補機バッテリ１１２を充電するときには、強電用メインリレー１０５をオフにすると共に補機バッテリ充電リレー１１４をオンにする制御部１２０を備えている。
制御部１２０は所謂バッテリコントローラ（Battery Controller）であり、以下、適宜にＢ／Ｃと表記する。このＢ／Ｃ１２０は、イグニッション（ＩＧＮ）スイッチ１２１をオンにする操作によって回路電圧Ｖｃｃを供給すると起動する。Ｂ／Ｃ１２０の内部構成の例については後述する。
上述の構成において、高電圧バッテリ１０１は、例えば、複数の電池セルを直列接続して構成したものであり、相対的に高い電圧（例えば、３００Ｖ〜４００Ｖ）でＭ／Ｇ１０２を駆動する主バッテリである。
モータ１０２は所謂モータ／ジェネレータ（Motor/Generator）であり、以下、適宜にＭ／Ｇと表記する。
上述の構成において、高電圧バッテリ１０１は、例えば、複数の電池セルを直列接続して構成したものであり、相対的に高い電圧（例えば、３００Ｖ〜４００Ｖ）でＭ／Ｇ１０２を駆動する主バッテリである。
モータ１０２は所謂モータ／ジェネレータ（Motor/Generator）であり、以下、適宜にＭ／Ｇと表記する。
強電用メインリレー１０５は、高電圧バッテリ１０１とインバータ１０６との間の充放電の電路中に介挿する所謂システムメインリレー（System Main Relay）であり、以下、適宜にＳＭＲと表記する。
インバータ１０６は、高電圧バッテリ１０１の直流電力を交流電力に変換してＭ／Ｇ１０２をモータとして動作させる。また、Ｍ／Ｇ１２０が発電機として機能する場合には、発電による交流電力を直流電力に変換して高電圧バッテリ１０１を充電させる。
インバータ１０６は、高電圧バッテリ１０１の直流電力を交流電力に変換してＭ／Ｇ１０２をモータとして動作させる。また、Ｍ／Ｇ１２０が発電機として機能する場合には、発電による交流電力を直流電力に変換して高電圧バッテリ１０１を充電させる。
補機バッテリ１１２は、例えば、相対的に低い電圧（例えば、１２Ｖ〜１４Ｖ）でＢ／Ｃ１２０やその他各種のアクチュエータなどの補機負荷１１６に給電するための低電圧バッテリである。
図１の実施の形態では、ハイブリッド車を統合制御するコントロールユニット１３０を備えている。このコントロールユニット１３０はハイブリッドコントローラモジュール（Hybrid Controller Module）１３１とＭＧ／ＥＣＵ１３２を備えている。
図１の実施の形態では、ハイブリッド車を統合制御するコントロールユニット１３０を備えている。このコントロールユニット１３０はハイブリッドコントローラモジュール（Hybrid Controller Module）１３１とＭＧ／ＥＣＵ１３２を備えている。
以下、適宜にこのハイブリッドコントローラモジュール１３１をＨＣＭと表記する。このＨＣＭ１３１がインバータ１０６を上述のように機能させるべく制御を行う。
また、ＭＧ／ＥＣＵ１３２がＭ／Ｇ１０２とエンジン１４０との連携動作、および、ＳＭＲ１０５のオン・オフを制御する。
一方、この実施の形態では、図示のように、補機バッテリ１１２から補機負荷１１６への給電路１１７中に介挿するようにして補機バッテリ遮断リレー１１８を設けている。
また、ＭＧ／ＥＣＵ１３２がＭ／Ｇ１０２とエンジン１４０との連携動作、および、ＳＭＲ１０５のオン・オフを制御する。
一方、この実施の形態では、図示のように、補機バッテリ１１２から補機負荷１１６への給電路１１７中に介挿するようにして補機バッテリ遮断リレー１１８を設けている。
制御部１２０は、高電圧バッテリ１０１から補機バッテリ１１２への充電ができないときにはこの補機バッテリ遮断リレー１１８をオフにする。このため、イグニッションスイッチのオフ時等の補機負荷１１６の暗電流による補機バッテリ１１２の過放電を回避でき、補機バッテリ１１２の劣化を防止できる。また放置後のエンジン起動の為の最低残存量を確保することができる。
この実施の形態では、制御部１２０は、補機バッテリ遮断リレー１１８をオフにする際には、更に、該オフにする以前に補機バッテリ遮断リレー１１８をオフにすることを伝えるための補機負荷遮断報知信号Ｅ１を発する。
この実施の形態では、制御部１２０は、補機バッテリ遮断リレー１１８をオフにする際には、更に、該オフにする以前に補機バッテリ遮断リレー１１８をオフにすることを伝えるための補機負荷遮断報知信号Ｅ１を発する。
この制御部１２０は、マイクロコンピュータ１２２、インタフェース部１２３、タイマ１２４（後述）、および、メモリ１２５を含んでいる。マイクロコンピュータ１２２は所定のアルゴリズムに従った制御のため処理を実行する。インタフェース部１２３は、このマイクロコンピュータ１２２と外部との命令やデータの授受を行う部分である。メモリ１２５は、補機バッテリ１１２から直接的に常時電源の供給を受けて記憶データを維持し続けることが可能なバックアップメモリである。
このため、メモリにデータを保持している補機負荷では、信号Ｅ１による事前告知によって保持しているデータを常時通電されているバックアップメモリに退避させて消失を免れる事ができる。また、予期せぬ電源遮断によって生じるエラー出力（例えば通信エラーなど）が発生することを予防できる。
図１の装置を装備するハイブリッド車では、例えば、インスツルメンツパネルやナビゲーションシステムのディスプレイに補機負荷を切り離す旨表示し、或いは、この表示と共に、同趣旨の音声メッセージを発する。
図１の装置を装備するハイブリッド車では、例えば、インスツルメンツパネルやナビゲーションシステムのディスプレイに補機負荷を切り離す旨表示し、或いは、この表示と共に、同趣旨の音声メッセージを発する。
更にまた、この実施の形態では、制御部１２０は、補機バッテリ遮断リレー１１８をオフにすることを伝えるための信号を発した後にイグニッションスイッチ１２１のオン操作の有無を検出する。そして、このオン操作があったことを検出したときには、補機バッテリ１１２の充電状態に関する報知を行うための充電状態報知信号Ｅ２を発する。
この充電状態報知信号Ｅ２に基づいて、例えば、インスツルメンツトパネルの表示部やナビゲーションシステムのディスプレイに補機負荷を切り離す旨表示し、或いは、この表示と共に、同趣旨の音声メッセージを発する。
この充電状態報知信号Ｅ２に基づいて、例えば、インスツルメンツトパネルの表示部やナビゲーションシステムのディスプレイに補機負荷を切り離す旨表示し、或いは、この表示と共に、同趣旨の音声メッセージを発する。
また、この実施の形態では、制御部１２０は、補機バッテリ遮断リレー１１８をオフにする際には該オフにする以前に補機負荷１１６における所定の揮発性メモリが保持している記憶データをバックアップメモリに退避させる。この退避は、ハイブリッド車の該当各部（例えば、揮発性メモリに状態を表すデータ等を保持しているユニット）に制御部１２０からデータ退避指令Ｅ３を発し、これに応答して送信されるデータＤｎを受け、バックアップメモリに格納するようにして行う。データ退避指令Ｅ３およびこれに応答して送信されるデータＤｎも該当するユニットの数に応じた複数の指令およびデータである。
データ退避に適用するバックアップメモリには常時記憶維持可能なように、例えば、補機バッテリ遮断リレー１１８のオン・オフによらず補機バッテリ１１２から常時給電を受けるようにしたメモリ１２５を適用する。上述の該当各部においてそれらに対する給電が再開されデータ保持が可能な状態に復帰したときに、退避させていたデータを元の状態に復する。
他方また、図１の実施の形態では、高電圧バッテリ１０１の状態を監視する高電圧バッテリ監視部１０１ｍと、補機バッテリ１１２の状態を監視する補機バッテリ監視部１１２ｍと、を更に備えている。
高電圧バッテリ監視部１０１ｍは、電圧検出器１０１ｖと電流検出器１０２ａとを有しており、高電圧バッテリ１０１の電力量を計測する。また、補機バッテリ監視部１１２ｍは、電圧検出器１１２ｖ電流検出器１１２ａとを有しており、補機バッテリ１０２の電力量を計測する。
制御部１２０は、更に、高電圧バッテリ監視部１０１ｍおよび補機バッテリ監視部１１２ｍ双方の監視結果に基づいて当該ハイブリッド車の電源系統を監視する。
高電圧バッテリ監視部１０１ｍは、電圧検出器１０１ｖと電流検出器１０２ａとを有しており、高電圧バッテリ１０１の電力量を計測する。また、補機バッテリ監視部１１２ｍは、電圧検出器１１２ｖ電流検出器１１２ａとを有しており、補機バッテリ１０２の電力量を計測する。
制御部１２０は、更に、高電圧バッテリ監視部１０１ｍおよび補機バッテリ監視部１１２ｍ双方の監視結果に基づいて当該ハイブリッド車の電源系統を監視する。
本発明を適用するハイブリッド車では、放置後のイグニッションオン時に、補機バッテリ１１２の電力量を表示させるようにしている。この表示によって、イグニッションオン後の即時のエンジン始動が起きても（通常はＥＶ発進のため発進後暫くたってエンジンが掛かる）、ドライバーは放置していたことが原因で補機バッテリの電力量が不足していたことを直ぐ理解する事ができる。また、放置後にイグニッションオンにしても“ＲＥＡＤＹオン”にならない場合でも、この補機バッテリ電力量表示機能があれば、起動できない原因を直ぐに理解できるので、間違った判断（別部品の交換など）をする事がなくなる。
本実施の形態では、補機バッテリ遮断時（補機バッテリ遮断リレー１１８をオフにする）の閾値として、少なくともエンジン起動に必要な電力量を残すようにしている。それによって放置後のイグニッションオン時にエンジンを掛ける事ができ、直ぐにＭ／Ｇ１０２による発電によって充電に移行し、高電圧バッテリ１０１を正常な電力量へ戻す事ができる。
また本実施の形態では、高電圧バッテリ１０１、補機バッテリ１１２ともリチウムイオンバッテリを適用している。リチウムイオンバッテリはバッテリコントローラの、高電圧バッテリ監視部１０１ｍおよび補機バッテリ監視部１１２ｍによってバッテリ内が正常に機能しているか監視している。それらの機能を有する２つのバッテリを組み合わせて電源系システムを構成することによって、従来の電気式ブレーキ（ブレーキバイワイヤ）で必要であったブレーキ部のバックアップ電源を廃止し、電源システム全体で軽量化及び小型化が可能となる。
（本発明の実施の形態としてのハイブリッド車の充電制御装置の動作）
図２、図３、および、図４は、既述の本発明の実施の形態としてのハイブリッド車の充電制御装置の動作を表すフローチャートである。
次に、図２〜図４のフローチャートを参照しつつ、本発明の実施の形態としてのハイブリッド車の充電制御装置の動作について説明する。
ステップＳ２０１で、イグニッションスイッチ１２１がオンになっているか否かを判断する（ステップＳ２０１：Ｎｏ）。
ステップＳ２０２では、ステップＳ２０１においてイグニッションスイッチ１２１がオンになっていると判断した（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）ことを受け、ＲＥＡＤＹオンか否かを判断する。
図２、図３、および、図４は、既述の本発明の実施の形態としてのハイブリッド車の充電制御装置の動作を表すフローチャートである。
次に、図２〜図４のフローチャートを参照しつつ、本発明の実施の形態としてのハイブリッド車の充電制御装置の動作について説明する。
ステップＳ２０１で、イグニッションスイッチ１２１がオンになっているか否かを判断する（ステップＳ２０１：Ｎｏ）。
ステップＳ２０２では、ステップＳ２０１においてイグニッションスイッチ１２１がオンになっていると判断した（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）ことを受け、ＲＥＡＤＹオンか否かを判断する。
ステップＳ２０３では、ステップＳ２０２でＲＥＡＤＹオンであると判断したことを（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）受け、運転モード処理を実行する。この運転モード処理の実行により、走行中にＭ／Ｇ１０２によって高電圧バッテリ１０３の充電を行うことが可能である。
ハイブリッド車では、上述ようにイグニッションスイッチ１２１がオン状態になっていて且つＲＥＡＤＹオンでアクセルを踏むと走行を開始する。一般的なハイブリッド車ではＥＶ走行（モータ走行）を開始し、ある程度の速度に至るとエンジン１４０を起動させエンジン１４０とＭ／Ｇ１０２による運転となる。
ハイブリッド車では、上述ようにイグニッションスイッチ１２１がオン状態になっていて且つＲＥＡＤＹオンでアクセルを踏むと走行を開始する。一般的なハイブリッド車ではＥＶ走行（モータ走行）を開始し、ある程度の速度に至るとエンジン１４０を起動させエンジン１４０とＭ／Ｇ１０２による運転となる。
このようなイグニッションオン状態では補機バッテリ充電リレー１１４および補機バッテリ遮断リレー１１８は何れもオン状態である。
アクセル開度や運転状況に応じてＨＣＭ１３１がエンジン１４０とＭ／Ｇ１０２の動作状態を決定する。それに基づきインバータ及びＭ／Ｇ１０２が動作する。
ステップＳ２０４では、ステップＳ２０１においてイグニッションスイッチ１２１がオフになっていると判断したこと（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、および、ＲＥＡＤＹオンでないと判断したこと（ステップＳ２０２：Ｎｏ）を受け、マイクロコンピュータ１２２での計時動作を行う。
アクセル開度や運転状況に応じてＨＣＭ１３１がエンジン１４０とＭ／Ｇ１０２の動作状態を決定する。それに基づきインバータ及びＭ／Ｇ１０２が動作する。
ステップＳ２０４では、ステップＳ２０１においてイグニッションスイッチ１２１がオフになっていると判断したこと（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、および、ＲＥＡＤＹオンでないと判断したこと（ステップＳ２０２：Ｎｏ）を受け、マイクロコンピュータ１２２での計時動作を行う。
ステップＳ２０５では、バッテリ監視の時間（t＝Tcharge）に至ったか否かを判断する。
バッテリ監視の時間（t＝Tcharge）に至ったとの判断したときには（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）ステップＳ２０６に移行する。
ステップＳ２０６では、タイマ１２４の電源をオンにする。
ステップＳ２０７では、Ｂ／Ｃ１２０のうちまず充電に必要な回路を起動させる。
ステップＳ２０８では、補機バッテリ１１２の充電状態をモニタする。充電が必要（SOC≦WS1 WS1：充電閾値）と判断したときには（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）ステップＳ２０９に移行する。
バッテリ監視の時間（t＝Tcharge）に至ったとの判断したときには（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）ステップＳ２０６に移行する。
ステップＳ２０６では、タイマ１２４の電源をオンにする。
ステップＳ２０７では、Ｂ／Ｃ１２０のうちまず充電に必要な回路を起動させる。
ステップＳ２０８では、補機バッテリ１１２の充電状態をモニタする。充電が必要（SOC≦WS1 WS1：充電閾値）と判断したときには（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）ステップＳ２０９に移行する。
ステップＳ２０９では、高電圧バッテリ１０１が補機バッテリ１１２の充電を行えるだけの充電状態（SOC≧W1 W1：高電圧バッテリの充電閾値）にあるか否かを判断する。
このステップＳ２０９で高電圧バッテリ１０１が補機バッテリ１１２の充電を行えるだけの充電状態にあると判断したときには（ステップＳ２０９：Ｙｅｓ）、 “Ａ”と表記した処理フローに進み図３の補充電モードへと移行する。
一方、このステップＳ２０９で高電圧バッテリ１０１が補機バッテリ１１２の充電を行えるだけの充電状態にないと判断したときには（ステップＳ２０９：Ｎｏ）、処理フローの接続を“Ｂ”と表記した処理フローに進み図４の補機バッテリ遮断モードへと移行する。
このステップＳ２０９で高電圧バッテリ１０１が補機バッテリ１１２の充電を行えるだけの充電状態にあると判断したときには（ステップＳ２０９：Ｙｅｓ）、 “Ａ”と表記した処理フローに進み図３の補充電モードへと移行する。
一方、このステップＳ２０９で高電圧バッテリ１０１が補機バッテリ１１２の充電を行えるだけの充電状態にないと判断したときには（ステップＳ２０９：Ｎｏ）、処理フローの接続を“Ｂ”と表記した処理フローに進み図４の補機バッテリ遮断モードへと移行する。
図３には、図２のフローチャートにおけるステップＳ２０９に続く“Ａ”で表記したフローの接続の続きである補充電モードを表している。
ステップＳ３０１では、ステップＳ２０９で高電圧バッテリ１０１が補機バッテリ１１２の充電を行えるだけの充電状態にあると判断したこと（ステップＳ２０９：Ｙｅｓ）を受けて、補充電モードに移行するべく、補機バッテリ充電リレー１１４をオンする。但し、この場合ＳＭＲ１０５はオンしない。
ステップＳ３０１では、ステップＳ２０９で高電圧バッテリ１０１が補機バッテリ１１２の充電を行えるだけの充電状態にあると判断したこと（ステップＳ２０９：Ｙｅｓ）を受けて、補充電モードに移行するべく、補機バッテリ充電リレー１１４をオンする。但し、この場合ＳＭＲ１０５はオンしない。
ステップＳ３０２では、高電圧バッテリ１０１からＤＣ／ＤＣコンバータ１１５を介して補機バッテリ１１２を充電する。
ステップＳ３０３では、補機バッテリ１１２の充電が十分な水準（SOC≧WＳ２ WＳ２：充電閾値）となるまで監視しつつ充電を継続する（ステップＳ３０３：Ｎｏ）。充電完了と判断したときには（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０４に移行する。
ステップＳ３０４では、補機バッテリ充電完了処理を実行する。
ステップＳ３０５では、補機バッテリ充電リレー１１４をオフする。
ステップＳ３０６で、タイマ１２４をリセットし補充電モードを完了する。
ステップＳ３０３では、補機バッテリ１１２の充電が十分な水準（SOC≧WＳ２ WＳ２：充電閾値）となるまで監視しつつ充電を継続する（ステップＳ３０３：Ｎｏ）。充電完了と判断したときには（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０４に移行する。
ステップＳ３０４では、補機バッテリ充電完了処理を実行する。
ステップＳ３０５では、補機バッテリ充電リレー１１４をオフする。
ステップＳ３０６で、タイマ１２４をリセットし補充電モードを完了する。
一方、図４には、図２のフローチャートにおける上述の“Ｂ”で表記したフローの続きである補機バッテリ遮断モードを表している。
ステップＳ４０１では、ステップＳ２０９で高電圧バッテリ１０１が補機バッテリ１１２の充電を行えるだけの充電状態にないと判断したこと（ステップＳ２０９：Ｎｏ）を受けて、補機バッテリ１１２の充電状態が補機負荷１１６への給電に耐える水準に満たない状態（SOC≦WS2 WS2：給電耐力閾値）にあるか否かを判断する。補機バッテリ１１２の充電状態が補機負荷１１６への給電に耐える水準にないと判断したときには（ステップＳ４０１：Ｙｅｓ）ステップＳ４０２に移行する。
ステップＳ４０１では、ステップＳ２０９で高電圧バッテリ１０１が補機バッテリ１１２の充電を行えるだけの充電状態にないと判断したこと（ステップＳ２０９：Ｎｏ）を受けて、補機バッテリ１１２の充電状態が補機負荷１１６への給電に耐える水準に満たない状態（SOC≦WS2 WS2：給電耐力閾値）にあるか否かを判断する。補機バッテリ１１２の充電状態が補機負荷１１６への給電に耐える水準にないと判断したときには（ステップＳ４０１：Ｙｅｓ）ステップＳ４０２に移行する。
ステップＳ４０２では、補機バッテリ遮断リレー１１８をオフにする（即ち、補機負荷への給電を断つ）ことを事前に伝えるための補機負荷遮断報知信号Ｅ１を発して該当する部品やユニットに送信する。
上述のような補機負荷遮断報知信号Ｅ１を発して補機バッテリ１１２から補機負荷への給電を断つことを伝えるのは次のような理由による。
上述のような補機負荷遮断報知信号Ｅ１を発して補機バッテリ１１２から補機負荷への給電を断つことを伝えるのは次のような理由による。
即ち、補機バッテリ１１２から給電している補機負荷の中には、急に電源が遮断されて問題を起こすユニットが含まれている。例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network ：ISO11898‐1で規定された車載通信システム等に適用する通信プロトコル）により相互に通信をしている部品では通信エラーが発生する。或いは何も処置をしないと電源供給不足のエラーが残るユニットもある。従って、それらの部品やユニットに対して電源を断つ前にそのことを通知する信号を送り、電源遮断への対処を行う機会をつくる。
本実施の形態の装置では、上述のような部品やユニットに対して信号Ｅ１により給電を断つことを通知して、対応処置を促すようにしている。
また補機ユニットで揮発性のメモリを使用している場合は、メモリ内に記憶している情報が電源の遮断によって消失してしまう。この問題に対しては、本実施の形態では、タイマ１２４によって定期的に補機バッテリ１１２への充電機能を起動するようにし、更にメモリ１２５を設けて、電源の遮断時のみメモリの記憶データをこのメモリ１２５に退避させるようにしている。そして外部からの給電等の処置によって電源が復帰した際に、このメモリ１２５から各ユニットのメモリへ記憶データを再伝送することで遮断前の状態に復元させる。
また補機ユニットで揮発性のメモリを使用している場合は、メモリ内に記憶している情報が電源の遮断によって消失してしまう。この問題に対しては、本実施の形態では、タイマ１２４によって定期的に補機バッテリ１１２への充電機能を起動するようにし、更にメモリ１２５を設けて、電源の遮断時のみメモリの記憶データをこのメモリ１２５に退避させるようにしている。そして外部からの給電等の処置によって電源が復帰した際に、このメモリ１２５から各ユニットのメモリへ記憶データを再伝送することで遮断前の状態に復元させる。
ステップＳ４０３では、補機バッテリ遮断リレー１１８をオフにする。尚、ステップＳ４０１で補機バッテリ１１２の充電状態が補機負荷１１６への給電に耐える水準にあると判断したときには、タイマをリセットして（ステップＳ４０４）処理を終了する。
以上で補機バッテリ遮断モードが終了する。ステップＳ４０３に次いで、ステップＳ４０５に移行する。このステップＳ４０５から補機バッテリ復帰モードになる。
以上で補機バッテリ遮断モードが終了する。ステップＳ４０３に次いで、ステップＳ４０５に移行する。このステップＳ４０５から補機バッテリ復帰モードになる。
ステップＳ４０５でイグニッションスイッチがオンなるのを待機し（ステップＳ４０５：Ｎｏ）、オンなったと判断したときには（ステップＳ４０５：Ｙｅｓ）、ステップＳ４０６に移行する。
ステップＳ４０６では、イグニッションスイッチがオンになっているときに補機バッテリ充電リレー１１４をオンにできる状態か否かを判断する。補機バッテリ充電リレー１１４をオンにできる状態であると判断したときには（ステップＳ４０６:Ｙｅｓ）、ステップＳ４０７に移行する。一方オンにできる状態ではないと判断したときには（ステップＳ４０６:Ｎｏ）、ステップＳ４０３に移行する。
ステップＳ４０６では、イグニッションスイッチがオンになっているときに補機バッテリ充電リレー１１４をオンにできる状態か否かを判断する。補機バッテリ充電リレー１１４をオンにできる状態であると判断したときには（ステップＳ４０６:Ｙｅｓ）、ステップＳ４０７に移行する。一方オンにできる状態ではないと判断したときには（ステップＳ４０６:Ｎｏ）、ステップＳ４０３に移行する。
ステップＳ４０７では、補機バッテリ１１２の充電状態が所定値未満（SOC≦WＳ２ WＳ２：所定の閾値）に到っているか否をチェックする。未だこの所定値未満にまでは低下していないと判断したときには（ステップＳ４０７:Ｎｏ）、ステップＳ４０８に移行する。
一方、この所定値未満にまで低下していると判断したときには（ステップＳ４０７: Ｙｅｓ）、ステップＳ４１３に移行する。
一方、この所定値未満にまで低下していると判断したときには（ステップＳ４０７: Ｙｅｓ）、ステップＳ４１３に移行する。
ステップＳ４０８では、補機バッテリ１１２が低ＳＯＣ状態になっている旨の警告表示等の告知を行う。そしてステップＳ４０９に移行する。
ステップＳ４０９では、エンジン１４０を起動させて高電圧バッテリ１０１への充電を行わせる。
ステップＳ４１０では、エンジン１４０による充電で高電圧バッテリ１０１の充電状態が所定水準に回復したか（SOC≧WS2 WS2：充電閾値）否かを判断する。所定水準に回復したと判断したときには（ステップＳ４１０: Ｙｅｓ）、ステップＳ４１１に移行する。一方、未だ所定水準に回復していないと判断している場合はステップＳ４０９に戻る。
ステップＳ４０９では、エンジン１４０を起動させて高電圧バッテリ１０１への充電を行わせる。
ステップＳ４１０では、エンジン１４０による充電で高電圧バッテリ１０１の充電状態が所定水準に回復したか（SOC≧WS2 WS2：充電閾値）否かを判断する。所定水準に回復したと判断したときには（ステップＳ４１０: Ｙｅｓ）、ステップＳ４１１に移行する。一方、未だ所定水準に回復していないと判断している場合はステップＳ４０９に戻る。
ステップＳ４１１では、エンジンを停止させて発電を完了させる。次いで、ステップＳ４１２に移行する。
ステップＳ４１２では、バッテリの充電状態をモニタする状態に移行する。
ステップＳ４１３では、補機バッテリ１１２の充電状態が極低の水準未満（SOC≦WＳ３ WＳ３：極低の閾値）の状態に陥っているか否をチェックする。未だこの状態にまでは低下していないと判断したときには（ステップＳ４１３:Ｎｏ）、ステップＳ４１４に移行する。一方、この状態に陥っていると判断したときには（ステップＳ４１３: Ｙｅｓ）、ステップＳ４１５に移行する。
ステップＳ４１２では、バッテリの充電状態をモニタする状態に移行する。
ステップＳ４１３では、補機バッテリ１１２の充電状態が極低の水準未満（SOC≦WＳ３ WＳ３：極低の閾値）の状態に陥っているか否をチェックする。未だこの状態にまでは低下していないと判断したときには（ステップＳ４１３:Ｎｏ）、ステップＳ４１４に移行する。一方、この状態に陥っていると判断したときには（ステップＳ４１３: Ｙｅｓ）、ステップＳ４１５に移行する。
ステップＳ４１３では、補機バッテリ１１２が極低ＳＯＣ状態に陥っている旨の警告表示等の告知を行う。そしてステップＳ４１５に移行する。
ステップＳ４１５では、ジャンプスタートの処置が講じられるのを待機する。
本発明の実施の形態は以上のように動作する。このため、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）が低水準になって発電のためにエンジンが起動する場合、なぜそのような動作をしているかを操作者がすぐ理解する事ができる。また極低ＳＯＣでエンジンが起動できず車両が駆動できない場合、原因がバッテリの容量不足であることが即時にわかり、他の部位の異常であるとの誤判断を生じる虞がなくなる。
ステップＳ４１５では、ジャンプスタートの処置が講じられるのを待機する。
本発明の実施の形態は以上のように動作する。このため、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）が低水準になって発電のためにエンジンが起動する場合、なぜそのような動作をしているかを操作者がすぐ理解する事ができる。また極低ＳＯＣでエンジンが起動できず車両が駆動できない場合、原因がバッテリの容量不足であることが即時にわかり、他の部位の異常であるとの誤判断を生じる虞がなくなる。
（本発明の実施の形態における効果）
以上説明した本発明の実施の形態における効果を構成との関連において次に列記する。
（１）高電圧バッテリ１０１からモータ１０２に到る電路１０３に強電用メインリレー１０５とインバータ１０６とをこの順に介挿した強電用給電系統１０４の高電圧バッテリ１０１および強電用メインリレー１０５間の電路１０３aに導体分岐点１１１を設けている。そして、この導体分岐点１１１を給電端とし該給電端から補機バッテリ１１２に到る電路１１３に補機バッテリ充電リレー１１４とＤＣ／ＤＣコンバータ１１５とをこの順に介挿して補機バッテリ充電用給電系統１１０としている。更に、高電圧バッテリ１０１から補機バッテリ１１２を充電するときには、制御部１２０によって、強電用メインリレーに１０５をオフにすると共に補機バッテリ充電リレー１１４をオンにする。
このため、高電圧バッテリ１０１から補機バッテリ１１２を充電するときには、高電圧バッテリ１０１の電圧がインバータ１０６に印加されることがなく、駆動モータ側への電力供給を確実に絶つことができる。従って、車両搭載時の安全信頼性が確保できる。
以上説明した本発明の実施の形態における効果を構成との関連において次に列記する。
（１）高電圧バッテリ１０１からモータ１０２に到る電路１０３に強電用メインリレー１０５とインバータ１０６とをこの順に介挿した強電用給電系統１０４の高電圧バッテリ１０１および強電用メインリレー１０５間の電路１０３aに導体分岐点１１１を設けている。そして、この導体分岐点１１１を給電端とし該給電端から補機バッテリ１１２に到る電路１１３に補機バッテリ充電リレー１１４とＤＣ／ＤＣコンバータ１１５とをこの順に介挿して補機バッテリ充電用給電系統１１０としている。更に、高電圧バッテリ１０１から補機バッテリ１１２を充電するときには、制御部１２０によって、強電用メインリレーに１０５をオフにすると共に補機バッテリ充電リレー１１４をオンにする。
このため、高電圧バッテリ１０１から補機バッテリ１１２を充電するときには、高電圧バッテリ１０１の電圧がインバータ１０６に印加されることがなく、駆動モータ側への電力供給を確実に絶つことができる。従って、車両搭載時の安全信頼性が確保できる。
（２）上記（１）において更に、補機バッテリ１１２から補機負荷１１６への給電路１１７中に補機バッテリ遮断リレー１１８を介挿し、更に、高電圧バッテリ１０１から補機バッテリ１１２への充電ができないときには補機バッテリ遮断リレー１１８をオフにする。
このため、イグニッションスイッチのオフ時等の補機負荷１１６の暗電流による補機バッテリ１１２の過放電を回避でき、補機バッテリ１１２の劣化を防止できる。また放置後のエンジン起動の為の最低残存量を確保することができる。
このため、イグニッションスイッチのオフ時等の補機負荷１１６の暗電流による補機バッテリ１１２の過放電を回避でき、補機バッテリ１１２の劣化を防止できる。また放置後のエンジン起動の為の最低残存量を確保することができる。
（３）上記（２）において更に、補機バッテリ遮断リレー１１８をオフにする際には、該オフにする以前に補機バッテリ遮断リレー１１８をオフにすることを伝えるための補機負荷遮断報知信号Ｅ１を発するようにする。
このため、メモリにデータを保持している補機負荷では、信号Ｅ１による事前告知によって保持しているデータを常時通電されているバックアップメモリに退避させて消失を免れる事ができる。また、予期せぬ電源遮断によって生じるエラー出力（例えば通信エラーなど）が発生することを予防できる。
このため、メモリにデータを保持している補機負荷では、信号Ｅ１による事前告知によって保持しているデータを常時通電されているバックアップメモリに退避させて消失を免れる事ができる。また、予期せぬ電源遮断によって生じるエラー出力（例えば通信エラーなど）が発生することを予防できる。
（４）上記（３）において更に、補機負荷遮断報知信号Ｅ１を発した後にイグニッションスイッチのオン操作の有無を検出し、該オン操作があったことを検出したときには、補機バッテリの充電状態に関する報知を行うための充電状態報知信号Ｅ２を発する。
このため、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）が低水準になって発電のためにエンジンが起動する場合、なぜそのような動作をしているかを操作者がすぐ理解する事ができる。また極低ＳＯＣでエンジンが起動できず車両が駆動できない場合、原因がバッテリの容量不足であることが即時にわかり、他の部位の異常であるとの誤判断を生じる虞がなくなる。
このため、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）が低水準になって発電のためにエンジンが起動する場合、なぜそのような動作をしているかを操作者がすぐ理解する事ができる。また極低ＳＯＣでエンジンが起動できず車両が駆動できない場合、原因がバッテリの容量不足であることが即時にわかり、他の部位の異常であるとの誤判断を生じる虞がなくなる。
（５）上記（２）〜（４）において更に、補機バッテリ遮断リレー１１８をオフにする際には該オフにする以前に補機負荷１１６における所定の揮発性メモリが保持している記憶データを常時記憶維持可能なバックアップメモリに退避させる。
このため、補機バッテリからの給電を断つ前に補機負荷１１６へその旨を通知し、記憶情報を保存させる事ができる。補機負荷１１６側で保存できない場合は、記憶データを常時記憶維持可能なバックアップメモリに退避させて保存することができる。
このため、補機バッテリからの給電を断つ前に補機負荷１１６へその旨を通知し、記憶情報を保存させる事ができる。補機負荷１１６側で保存できない場合は、記憶データを常時記憶維持可能なバックアップメモリに退避させて保存することができる。
（６）上記（１）〜（５）において更に、高電圧バッテリ１０１の状態を監視する高電圧バッテリ監視部１０１ｍと、補機バッテリ１１２の状態を監視する補機バッテリ監視部１１２ｍとの双方の監視結果に基づいて当該ハイブリッド車の電源系統を監視する。
このため、２つのバッテリの状態監視機能によって電源系の監視を冗長化して電気式ブレーキ（ブレーキバイワイヤ）で必要となっているバッテリバックアップ（キャパシタ、専用バッテリ）を廃止することができる。
このため、２つのバッテリの状態監視機能によって電源系の監視を冗長化して電気式ブレーキ（ブレーキバイワイヤ）で必要となっているバッテリバックアップ（キャパシタ、専用バッテリ）を廃止することができる。
１００…ハイブリッド車の充電制御装置
１０１…高電圧バッテリ
１０１ａ…電流検出器
１０１ｍ…高電圧バッテリ監視部
１０１ｖ…電圧検出器
１０２…モータ
１０３，１０３ａ…電路
１０４…強電用給電系統
１０５…強電用メインリレー
１０６…インバータ
１１０…補機バッテリ充電用給電系統
１１１…導体分岐点
１１２…補機バッテリ
１１２ａ…電流検出器
１１２ｍ…補機バッテリ監視部
１１２ｖ…電圧検出器
１１３…電路
１１４…補機バッテリ充電リレー
１１５…ＤＣ／ＤＣコンバータ
１１６…補機負荷
１１７…給電路
１１８…補機バッテリ遮断リレー
１２０…制御部
１２１…イグニッションスイッチ
１２２…マイクロコンピュータ
１２３…インタフェース部
１２４…タイマ
１２５…メモリ
１０１…高電圧バッテリ
１０１ａ…電流検出器
１０１ｍ…高電圧バッテリ監視部
１０１ｖ…電圧検出器
１０２…モータ
１０３，１０３ａ…電路
１０４…強電用給電系統
１０５…強電用メインリレー
１０６…インバータ
１１０…補機バッテリ充電用給電系統
１１１…導体分岐点
１１２…補機バッテリ
１１２ａ…電流検出器
１１２ｍ…補機バッテリ監視部
１１２ｖ…電圧検出器
１１３…電路
１１４…補機バッテリ充電リレー
１１５…ＤＣ／ＤＣコンバータ
１１６…補機負荷
１１７…給電路
１１８…補機バッテリ遮断リレー
１２０…制御部
１２１…イグニッションスイッチ
１２２…マイクロコンピュータ
１２３…インタフェース部
１２４…タイマ
１２５…メモリ
Claims (6)
- 高電圧バッテリからモータに到る電路に対し強電用メインリレーおよびインバータをこの順に直列に介挿した強電用給電系統と、
前記強電用給電系統の前記高電圧バッテリと前記強電用メインリレーとの間の電路に設けた導体分岐点を給電端とし該給電端から補機バッテリに到る電路に対し補機バッテリ充電リレーおよびＤＣ／ＤＣコンバータをこの順に直列に介挿した補機バッテリ充電用給電系統と、
回路電圧の供給を開始する際にオン操作されるイグニッションスイッチのオン操作の有無を検出し、前記イグニッションスイッチがオフになっていると判断したことを受け、計時動作を行い、所定時間に至ったと判断したときに前記補機バッテリの充電が必要と判断して、前記強電用メインリレーをオフにすると共に前記補機バッテリ充電リレーをオンにする制御部と、
を備えたことを特徴とする車両用充電制御装置。 - 前記補機バッテリから補機負荷への給電路中に補機バッテリ遮断リレーを介挿するようにして設け、
前記制御部は、前記高電圧バッテリから前記補機バッテリへの充電ができないときには前記補機バッテリ遮断リレーをオフにすることを特徴とする請求項１に記載の車両用充電制御装置。 - 前記制御部は、前記補機バッテリ遮断リレーをオフにすることを伝えるための補機負荷遮断報知信号を発してから、前記補機バッテリ遮断リレーをオフにすることを特徴とする請求項２に記載の車両用充電制御装置。
- 前記制御部は、前記補機負荷遮断報知信号を発した後にイグニッションスイッチのオン操作の有無を検出し、該オン操作があったことを検出したときには、前記補機バッテリの充電状態に関する報知を行うための充電状態報知信号を発することを特徴とする請求項３に記載の車両用充電制御装置。
- 前記制御部は、前記補機バッテリ遮断リレーをオフにする際には該オフにする以前に前記補機負荷における所定の揮発性メモリが保持している記憶データを常時記憶維持可能なバックアップメモリに退避させることを特徴とする請求項２〜請求項４の何れか一項に記載の車両用充電制御装置。
- 前記高電圧バッテリの状態を監視する高電圧バッテリ監視部と、前記補機バッテリの状態を監視する補機バッテリ監視部と、を更に備え、
前記制御部は、更に、前記高電圧バッテリ監視部および前記補機バッテリ監視部双方の監視結果に基づいて当該車両の電源系統を監視することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の車両用充電制御装置。
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