JP5479999B2 - 車両の電源装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両の電源装置に関し、特に車両外部から充電が可能な蓄電装置を搭載する車両の電源装置に関する。

近年、電池をエネルギ源とする電気駆動システムを組込んだ電気自動車やハイブリッド自動車等の車両の開発が盛んに行なわれている。このような車両に対して家庭などで電池に充電を可能とすることも行なわれるようになってきている。

特開２００６−１７４６１９号公報（特許文献１）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ごとに、主バッテリからＤＣ／ＤＣコンバータを介して補機バッテリへの送電を行ない、補機バッテリの充電を行なうハイブリッド車両を開示する。

特開２００６−１７４６１９号公報 特開２００８−３０６８２３号公報 特開平８−６５８１６号公報 特開２００７−１５５８０号公報

車両外部から充電を行なう際に、ユーザが補機負荷を作動状態にさせたまま長時間車両を離れてしまった場合には、充電が完了してもその後補機バッテリからの放電が進んで、補機バッテリが上がってしまう可能性がある。また、補機負荷の消費電力が大きい場合には、充電効率が悪く、いつまでたっても充電が完了しない場合も考えられる。

この発明の目的は、外部から充電を行なっている場合におけるバッテリ上がりを防止しまたは充電時間の異常な延長を防ぐ車両の電源装置を提供することである。

この発明は、要約すると、電力で車両を駆動する駆動装置を備えた車両の電源装置であって、駆動装置に電力を供給する主蓄電装置と、車両外部から電力を受けて主蓄電装置に充電を行なうための充電器と、主蓄電装置の電圧を降圧する電圧変換器と、電圧変換器によって降圧された電圧を受ける補機負荷および補機用蓄電装置と、充電器、電圧変換器および補機負荷を制御する制御装置とを備える。制御装置は、補機負荷を使用可能とする第１の指示と、充電器を使用して主蓄電装置への充電を可能とする第２の指示とを受ける。制御装置は、第２の指示を受けた後に第１の指示を受けた場合には、補機負荷を一旦使用可能とするように車両状態を制御してから、所定時間経過後に補機負荷における電力消費を抑制するように車両状態を変更する。

好ましくは、制御装置は、第２の指示に応じて主蓄電装置への充電が開始された後に第１の指示を受けた場合に、主蓄電装置および補機用蓄電装置の充電電力の合計が第１しきい値より少ないときには、電圧変換器および補機用蓄電装置から補機負荷に電力を供給する経路を遮断させる。

好ましくは、制御装置は、第２の指示に応じて主蓄電装置への充電が開始された後に第１の指示を受けた場合に、主蓄電装置および補機用蓄電装置の充電電力の合計が第２しきい値より少ないときには、運転者に対する警告を発信する。

より好ましくは、第１しきい値は第２しきい値よりも小さく設定される。
好ましくは、車両の電源装置は、運転者の操作に応じて第１の指示を制御装置に与えるためのイグニッションキースイッチまたはスタートスイッチのいずれかと、車両に充電ケーブルが接続されたことを検出して第２の指示を制御装置に与えるための検出部とをさらに備える。

本発明によれば、外部充電中の補機バッテリ上がりや充電時間の異常な延長を防ぐことができる。

車両の電源装置が搭載された車両１の構成を示す回路図である。 制御装置３０で実行される外部からの充電を開始する処理を説明するためのフローチャートである。 イグニッションスイッチを自動でオフする処理を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２での制御装置３０の動作を説明するためのフローチャートである。 本実施の形態の電源装置の制御の一例を説明するための動作波形図である。

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

［実施の形態１］
図１は、車両の電源装置が搭載された車両１の構成を示す回路図である。

図１を参照して、車両１は、バッテリパック６０と、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）５０と、エンジン４と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構３と、車輪２と、補機バッテリ５と、補機負荷７と、リレーＩＧ２と、イグニッションスイッチ５２と、制御装置３０とを含む。

バッテリパック６０は、蓄電装置である主バッテリＭＢと、電圧センサ１０と、電流センサ１１と、フューズＦ１，Ｆ２，Ｆ３と、漏電検出回路９と、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧ，ＳＭＲＰと、抵抗Ｒ１と、充電用リレーＣＨＲＢ，ＣＨＲＧとを含む。

ＰＣＵ５０は、電圧コンバータ１２と、平滑用コンデンサＣＨ２と、電圧センサ１３と、エアコン用インバータ４０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ６と、フューズＦ４，Ｆ５と、インバータ１４，２２とを含む。

電圧コンバータ１２は、電圧センサ２１と、一方端が電源ラインＰＬ１に接続されるリアクトルＬ１と、給電ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間に直列に接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２と、ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２にそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ１，Ｄ２と、コンデンサＣＬ，ＣＨ１とを含む。

リアクトルＬ１の他方端はＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタおよびＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタに接続される。ダイオードＤ１のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ１のコレクタと接続され、ダイオードＤ１のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタと接続される。ダイオードＤ２のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタと接続され、ダイオードＤ２のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ２のエミッタと接続される。

電圧コンバータ１２には、制御装置３０から制御信号ＰＷＵＤが与えられる。ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２は、制御信号ＰＷＵＤに基づいてオンオフ制御される。

平滑用コンデンサＣＬは、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬ２間に接続される。電圧センサ２１は、平滑用コンデンサＣＬの両端間の電圧ＶＬを検出して制御装置３０に対して出力する。電圧コンバータ１２は、平滑用コンデンサＣＬの端子間電圧を昇圧する。

平滑用コンデンサＣＨ１，ＣＨ２は、電圧コンバータ１２によって昇圧された電圧を平滑化する。電圧センサ１３は、平滑用コンデンサＣＨ２の端子間電圧ＶＨを検知して制御装置３０に出力する。

インバータ１４は、電圧コンバータ１２から与えられる直流電圧を三相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１に出力する。インバータ２２は、電圧コンバータ１２から与えられる直流電圧を三相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２に出力する。

動力分割機構３は、エンジン４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に結合されてこれらの間で動力を分配する機構である。たとえば動力分割機構としてはサンギヤ、プラネタリキャリヤ、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。遊星歯車機構は、３つの回転軸のうち２つの回転軸の回転が定まれば、他の１つの回転軸の回転は強制的に定まる。この３つの回転軸がエンジン４、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各回転軸にそれぞれ接続される。なおモータジェネレータＭＧ２の回転軸は、図示しない減速ギヤや差動ギヤによって車輪２に結合されている。また動力分割機構３の内部にモータジェネレータＭＧ２の回転軸に対する減速機をさらに組み込んでもよい。

イグニッションスイッチ５２の操作に応じて制御装置３０は車両を走行可能状態に設定する。イグニッションスイッチ５２は、キーを回転させる方式でもプッシュボタン式でも良い。このとき、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧ，ＳＭＲＰは、制御装置３０から与えられる制御信号にそれぞれ応じて導通／非導通状態が制御される。まず、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＰによって抵抗Ｒ１を介した状態でコンデンサＣＬへのプリチャージが行なわれ、その後システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧによって主バッテリＭＢから負荷への電流が供給されるように接続が変更される。なお、イグニッションスイッチ５２が操作されなくても、コネクタ４４に充電ケーブルが接続され外部充電が実行される場合には、充電開始前に同様な手順でシステムメインリレーが接続される。

電圧センサ１０は、主バッテリＭＢの端子間の電圧ＶＢを測定する。電流センサ１１は、電圧センサ１０とともにバッテリＭＢの充電状態を監視するために、バッテリＭＢに流れる電流ＩＢを測定する。フューズＦ１，Ｆ２は、主バッテリＭＢに過大電流が流れたときに溶断して主バッテリＭＢおよびその周辺部を保護する。バッテリＭＢとしては、たとえば、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池や、電気二重層コンデンサ等の大容量キャパシタなどを用いることができる。

システムメインリレーＳＭＲＧに一端が接続されている接地ラインＳＬ２は、電圧コンバータ１２の中を通ってインバータ１４および２２に延びている。

インバータ１４は、給電ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２に接続されている。インバータ１４は、電圧コンバータ１２から昇圧された電圧を受けて、たとえばエンジン４を始動させるために、モータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、インバータ１４は、エンジン４から伝達される動力によってモータジェネレータＭＧ１で発電された電力を電圧コンバータ１２に戻す。このとき電圧コンバータ１２は、降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。

電流センサ２４は、モータジェネレータＭＧ１に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ１として検出し、モータ電流値ＭＣＲＴ１を制御装置３０へ出力する。

インバータ２２は、インバータ１４と並列的に、給電ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２に接続されている。インバータ２２は車輪２を駆動するモータジェネレータＭＧ２に対して電圧コンバータ１２の出力する直流電圧を三相交流電圧に変換して出力する。またインバータ２２は、回生制動に伴い、モータジェネレータＭＧ２において発電された電力を電圧コンバータ１２に戻す。このとき電圧コンバータ１２は、降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。

電流センサ２５は、モータジェネレータＭＧ２に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ２として検出し、モータ電流値ＭＣＲＴ２を制御装置３０へ出力する。

制御装置３０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各トルク指令値および回転速度
、電圧ＶＢ，ＶＬ，ＶＨの各値、モータ電流値ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２およびイグニッション信号ＩＧＯＮ、プラグイン通知信号ＩＧＰを受ける。そして制御装置３０は、電圧コンバータ１２に対して昇圧指示および降圧指示を行なう制御信号ＰＷＵＤを出力する。

さらに、制御装置３０は、制御信号ＰＷＭ１によって、インバータ１４を制御する。インバータ１４は、制御信号ＰＷＭ１に基づいて、電圧コンバータ１２の出力である直流電圧を、モータジェネレータＭＧ１を駆動するための交流電圧に変換したり、モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換して電圧コンバータ１２側に戻す回生を行なったりする。

同様に、制御装置３０は、制御信号ＰＷＭ２によって、インバータ２２を制御する。インバータ２２は、制御信号ＰＷＭ２に基づいて、電圧コンバータ１２の出力である直流電圧を、モータジェネレータＭＧ２を駆動するための交流電圧に変換したり、モータジェネレータＭＧ２で発電された交流電圧を直流電圧に変換して電圧コンバータ１２側に戻す回生を行なったりする。

車両１は、主バッテリＭＢを外部から充電するための充電器４２と、電圧センサ４５，４７と、電流センサ４８と、コネクタ４４とをさらに含む。コネクタ４４は、ＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupt Device）リレー４６を介して商用電源８に接続される。商用電源８は、たとえば車両の外部に設置された交流１００Ｖの電源である。

充電器４２は、交流を直流に変換するとともに電圧を調圧して主バッテリＭＢに与える。なお、外部充電可能とするために、他にも、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のステータコイルの中性点を交流電源に接続する方式や電圧コンバータ１２を複数含む場合に複数の電圧コンバータを合わせて交流直流変換装置として機能させる方式を用いても良い。

電圧センサ４５は、コネクタ４４に外部から電圧が与えられた電圧ＶＡＣを検出する。コネクタ４４は外部からの電源ケーブルの接続の有無を示すプラグイン通知信号ＩＧＰを出力する。電圧センサ４７は充電器４２が出力する電圧ＶＣＨＧを検出する。電流センサ４８は、充電器４２から出力される電圧ＶＣＨＧを検出する。

充電器４２は、商用電源８からの交流を直流に変換する変換部４３とコンデンサＣＣと、逆流防止ダイオードＤ３とを含む。変換部４３は、外部から入力された交流１００Ｖを一旦直流に整流する第１の整流回路と、その後直流を周波数の高い交流に変換する回路と、絶縁トランスと、第２の整流回路とを含む。絶縁トランスの一次側には周波数の高い交流が与えられる。絶縁トランスの二次側からは昇圧された交流電圧が出力される。その後再びその交流電圧は第２の整流回路によって整流されて主バッテリＭＢに供給される。

補機負荷７は、各種情報表示用モニタと、カーナビゲーション装置と、ヒーターと、ブロア等を含む。

車両外部から充電を行なう際に、ユーザが補機負荷７を作動状態にさせたまま長時間車両を離れてしまった場合には、充電が完了してもその後補機バッテリ５からの放電が進んで、補機バッテリ５が上がってしまう可能性がある。外部充電実行中において、イグニッションスイッチ５２がオンされると、リレーＩＧ２が接続され補機負荷７が使用可能な状態になる。

このような場合には、補機バッテリ５が上がってしまうのを防ぐために、制御装置３０は時間の計測を開始して経過時間がしきい値を超えた場合にイグニッションスイッチ５２からの入力がなくても自動的に補機負荷７をオフ状態とするようにリレーＩＧ２を制御する。このようにして制御装置３０は、補機バッテリ５が過放電となるのを防ぐ。

図２は、制御装置３０で実行される外部からの充電を開始する処理を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとに呼び出されて実行される。

図１、図２を参照して、まず処理が開始されると、ステップＳ１において、制御装置３０は、プラグイン通知信号ＩＧＰに基づいてコネクタ４４に電源ケーブルのプラグの挿入があるか否かを判断する。プラグの挿入がある場合には、ステップＳ２に処理が進む。一方プラグの挿入がない場合にはステップＳ４に処理が進み制御はメインルーチンに戻される。

ステップＳ２では、制御装置３０は、外部電源から電圧ＶＡＣの入力があるか否かを電圧センサ４５の出力に基づいて判断する。電圧ＶＡＣの入力がある場合には、ステップＳ３に処理が進む。一方、電圧ＶＡＣの入力がない場合にはステップＳ４に処理が進み制御はメインルーチンに戻される。

ステップＳ３では、プラグイン充電が開始され、その後ステップＳ４に処理が進み制御はメインルーチンに戻される。

図３は、イグニッションスイッチを自動でオフする処理を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとに呼び出されて実行される。

図１、図３を参照して、制御装置３０は、まずステップＳ１１においてプラグイン充電中であるか否かを判断する。プラグイン充電中であるか否かは、図２のステップＳ３が実行されたか否かで判断できる。なお、プラグの挿入のみをステップＳ１１の条件としても良い。ステップＳ１１においてプラグイン充電中であればステップＳ１２に処理が進み、プラグイン充電中でなければステップＳ１５に処理が進む。

ステップＳ１２では、制御装置３０は、主バッテリＭＢの充電状態ＳＯＣ（Ｓｔａtｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）が充電終了となるＳＯＣ（ＥＮＤ）以上であるか否かを判断する。ＳＯＣがＳＯＣ（ＥＮＤ）以上であれば、充電は終了し商用電源８から主バッテリおよびＤＣ／ＤＣコンバータ６への入力電力はなくなる。このとき補機負荷７が稼働していれば、補機バッテリ５から放電が進んでしまう。ステップＳ１２において、ＳＯＣ≧ＳＯＣ（ＥＮＤ）が成立していればステップＳ１３に処理が進み、成立していなければステップＳ１５に処理が進む。

ステップＳ１３では、イグニッションスイッチ５２によってイグニッション信号ＩＧＯＮが活性化されているか否かが判断される。ＩＧＯＮがオン状態であればステップＳ１４に処理が進み、オン状態でなければステップＳ１５に処理が進む。

ステップＳ１４では、イグニッションスイッチを自動でオフするためのカウンタＡのカウントアップが実行される。「イグニッションスイッチを自動でオフする」とはイグニッションスイッチ５２が操作されなくても、イグニッションスイッチ５２が操作されたと同様な処理を制御装置３０が自動的に行なうことである。

一方、ステップＳ１５では、イグニッションスイッチを自動でオフするためのカウンタＡがゼロにクリアされる。

ステップＳ１４でカウンタＡのカウントアップが実行された場合は、その後ステップＳ１６においてカウンタＡの計数値が所定値ＣＴ１より大きいか否かが判断される。ステップＳ１６においてカウンタＡの計数値が所定値ＣＴ１より大きいと判断された場合にはステップＳ１７に処理が進み、イグニッションスイッチを自動でオフする指令（ＡＵＴＯ−ＩＧ−ＯＦＦ指令）がオンに設定される。このとき、図１のリレーＩＧ２はオフ状態に制御されるので、補機負荷７での電力消費はゼロに低減される。

ステップＳ１５においてカウンタＡがゼロにクリアされた場合、ステップＳ１６においてカウンタＡの計数値がＣＴ１を超えない場合、およびステップＳ１７においてＡＵＴＯ−ＩＧ−ＯＦＦ指令がオンに設定された場合には、ステップＳ１８に処理が進み制御はメインルーチンに戻される。

以上説明したように、実施の形態１によれば、外部充電実行中にイグニッションスイッチがオンに設定され、補機負荷が運転された場合にそのまま放置されても、充電完了後に所定時間が経過したら自動的に補機負荷への通電が遮断される。したがって、外部充電実行中にイグニッションスイッチ５２がオンに設定されて補機負荷で電力が消費されることがあっても、補機バッテリ５が上がってしまうことが防止できる。

［実施の形態２］
外部充電中に補機負荷での電力消費が大きい場合には、主バッテリＭＢへの充電電力も少なくなってしまい、充電効率が悪くなることも考えられる。そのような場合には、一定時間経過後に警告したり、補機負荷７への通電を自動的に遮断したりすれば良い。

図４は、実施の形態２での制御装置３０の動作を説明するためのフローチャートである。

図１、図４を参照して、制御装置３０は、まずステップＳ３１においてプラグイン充電中であるか否かを判断する。プラグイン充電中であるか否かは、図２のステップＳ３が実行されたか否かで判断できる。ステップＳ３１においてプラグイン充電中であればステップＳ３２に処理が進み、プラグイン充電中でなければステップＳ３７に処理が進む。

ステップＳ３２では、電流センサ１１，４８，２４，２５や電圧センサ１０，４５，４７，２１，１３などのセンサ類に信頼性があるか否かが判断される。たとえば、センサの出力値がゼロなどに固定されていたり出力値が極めて不安定になったりしている場合には、センサの断線などが考えられる。一般にこのようなセンサの故障判定が行なわれている場合が多い。ステップＳ３２においてセンサの信頼性があると判断された場合にはステップＳ３３に処理が進み、センサに信頼性が無いと判断された場合には、ステップＳ３７に処理が進む。

ステップＳ３３では、制御装置３０は、主バッテリＭＢの充電状態ＳＯＣ（Ｓｔａtｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）が充電終了となるＳＯＣ（ＥＮＤ）より小さいか否かを判断する。ＳＯＣがＳＯＣ（ＥＮＤ）以上であれば、充電は終了し商用電源８からの入力電力はなくなる。ＳＯＣがＳＯＣ（ＥＮＤ）より小さければ、充電はまだ終了しておらず充電実行中である。このとき補機負荷７が稼働しておりその消費電力が所定値よりおおきければ、主バッテリへの充電ができないか、または充電時間が実用的でないほど長くなってしまう。以下、このような状況になっているか否かが判断される。

ステップＳ３３においてＳＯＣがＳＯＣ（ＥＮＤ）より小さいと判断された場合には、ステップＳ３４に処理が進み、イグニッションスイッチがオンに設定されているか否かが判断される。

ステップＳ３４においてイグニッションスイッチがオンに設定されていると判断された場合には、ステップＳ３５において充電器出力電力Ｐ（ｏｕｔ）から主バッテリＭＢに充電される電力Ｐ（ｃｈｇ）を減じた値が、モニタ警告開始電力Ｐ（ｗａｒｎ）より大きいか否かが判断される。Ｐ（ｏｕｔ）−Ｐ（ｃｈｇ）は、補機負荷７で消費される電力を表すが、この値があまり大きいと主バッテリＭＢに充電ができなくなってしまう。したがってＰ（ｏｕｔ）−Ｐ（ｃｈｇ）が警告しきい値Ｐ（ｗａｒｎ）より大きければステップＳ３６に処理が進み、モニタに警告表示をさせるために時間を計数するカウンタＢをカウントアップさせる。そしてステップＳ３８においてカウンタＢの計数値が所定値ＣＴ２を超えていれば、ステップＳ３９において、制御装置３０はナビゲーションなどのモニタへ補機負荷７の消費電力が大きい旨の注意喚起メッセージを表示させる。

一方、ステップＳ３１〜Ｓ３５のいずれかでＮＯと判断された場合には、ステップＳ３７に処理が進みカウンタＢはゼロにクリアされる。

ステップＳ３７またはステップＳ３９の処理終了後には、ステップＳ４０に処理が進む。またステップＳ３８においてカウンタＢの計数値が所定値ＣＴ２を超えない場合には、やはりステップＳ４０に処理が進む。

ステップＳ４０では、充電器出力電力Ｐ（ｏｕｔ）から主バッテリＭＢに充電される電力Ｐ（ｃｈｇ）を減じた値が、イグニッションスイッチをオフさせるしきい値電力Ｐ（ＩＧ−ＯＦＦ）より大きいか否かが判断される。Ｐ（ｏｕｔ）−Ｐ（ｃｈｇ）は、補機負荷７で消費される電力を表すが、この値があまり大きいと主バッテリＭＢに充電ができなくなってしまう。なお、Ｐ（ＩＧ−ＯＦＦ）のほうがＰ（ｗａｒｎ）より大きく設定されることが好ましい。このように設定することで、まず警告表示を出し、それでも運転者が補機負荷７の消費電力を下げない場合には自動的にイグニッションスイッチをオフさせる。なお、ここで、自動的にイグニッションスイッチをオフさせるというのは、実際にイグニッションスイッチ５２をオフ状態に設定するのではなく、イグニッションスイッチ５２がオフに設定されたときと同様な制御を制御装置３０が自動的に行なうことを示す。このときには、リレーＩＧ２はオフ状態に制御される。

したがってＰ（ｏｕｔ）−Ｐ（ｃｈｇ）が警告しきい値Ｐ（ＩＧ−ＯＦＦ）より大きければステップＳ４１に処理が進み、自動的にイグニッションスイッチをオフさせるために時間を計数するカウンタＡをカウントアップさせる。そしてステップＳ４３においてカウンタＡの計数値が所定値ＣＴ１を超えていれば、ステップＳ４４において、制御装置３０は自動的にイグニッションスイッチをオフさせる。すなわち、イグニッションスイッチ５２がオフに設定されたときと同様に、リレーＩＧ２をオフさせる。

一方、ステップＳ４０でＮＯと判断された場合には、ステップＳ４２に処理が進みカウンタＡはゼロにクリアされる。

ステップＳ４２またはステップＳ４４の処理終了後には、ステップＳ４５に処理が進む。またステップＳ４３においてカウンタＡの計数値が所定値ＣＴ１を超えない場合には、やはりステップＳ４５に処理が進む。

ステップＳ４５では、制御はメインルーチンに戻される。
図５は、本実施の形態の電源装置の制御の一例を説明するための動作波形図である。

図１、図５を参照して、時刻ｔ０ではすでに外部からのプラグイン充電が実行中であり、充電器出力電力Ｐ（ｏｕｔ）は、１ｋＷとなっている。

時刻ｔ１において、運転者がイグニッションスイッチ５２をオンに設定したのでリレーＩＧ２はオン状態に設定される。そして補機負荷での消費電力Ｐ（ＡＣＣ）はゼロから０．５ｋＷに増加する。

時刻ｔ２では、運転者が補機負荷７を操作したために補機負荷７での消費電力Ｐ（ＡＣＣ）は０．８ｋＷにさらに増加している。このとき電池充電電力Ｐ（ｃｈｇ）がしきい値０．３ｋＷを下回って０．２ｋＷに低下したことに応じて、モニタ警告表示用のカウンタＢのカウント値ＣＴＢのカウントアップが開始される。そして時刻ｔ３においてカウント値ＣＴＢはしきい値ＣＴ２に到達したので、制御装置３０はナビゲーションなどのモニタに補機負荷７の消費電力が大きいため充電ができない旨の警告を表示させる。

さらに時刻ｔ４においては、さらに補機負荷７の消費電力Ｐ（ＡＣＣ）が１．３ｋＷまで増加したので、充電器出力電力Ｐ（ｏｕｔ）の１ｋＷを上回り、電池からは放電されるようになる。このため電池充電電力Ｐ（ｃｈｇ）は−０．３ｋＷを示している。すると、補機負荷７を強制的に遮断するためのカウンタＡがカウントアップを開始し、カウント値ＣＴＡがしきい値ＣＴ１に到達すると、制御装置３０はリレーＩＧ２をオフ状態に設定する。これに伴い、補機消費電力Ｐ（ＡＣＣ）はゼロになり、Ｐ（ｃｈｇ）は０．９ｋＷに増加し、主バッテリの充電が再び行なわれるようになる。なお、以上の電力やそのしきい値の数値は例示であり、使用状況や車両の設定によって適宜変更されうる。

最後に、再び図１等を参照して、本実施の形態１，２について総括する。本実施の形態に開示される車両の電源装置は、電力で車両を駆動する駆動装置（モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２）を備えた車両の電源装置である。車両の電源装置は、駆動装置に電力を供給する主バッテリＭＢと、車両外部から電力を受けて主バッテリＭＢに充電を行なうための充電器４２と、主バッテリＭＢの電圧を降圧するＤＣ／ＤＣコンバータ６と、ＤＣ／ＤＣコンバータ６によって降圧された電圧を受ける補機負荷７および補機バッテリ５と、充電器４２、ＤＣ／ＤＣコンバータ６および補機負荷７を制御する制御装置３０とを備える。制御装置３０は、補機負荷７を使用可能とする第１の指示（たとえばＩＧＯＮ＝ＯＮ）と、充電器４２を使用して主バッテリＭＢへの充電を可能とする第２の指示（たとえばＩＧＰ＝ＯＮ）とを受ける。制御装置３０は、第２の指示を受けた後に第１の指示を受けた場合には、補機負荷７を一旦使用可能とするように車両状態を制御してから、所定時間経過後に補機負荷７における電力消費を抑制するように車両状態を変更する。

好ましくは、制御装置３０は、第２の指示に応じて主バッテリＭＢへの充電が開始された後に第１の指示を受けた場合に、主バッテリＭＢおよび補機バッテリ５の充電電力の合計が第１しきい値（図５ではたとえば０ｋＷ）より少ないときには、ＤＣ／ＤＣコンバータ６および補機バッテリ５から補機負荷７に電力を供給する経路を遮断させる。

好ましくは、制御装置３０は、第２の指示に応じて主バッテリＭＢへの充電が開始された後に第１の指示を受けた場合に、主バッテリＭＢおよび補機バッテリ５の充電電力の合計が第２しきい値（図５ではたとえば０．３ｋＷ）より少ないときには、運転者に対する警告を発信する。

より好ましくは、第１しきい値は第２しきい値よりも小さく設定される。
好ましくは、車両の電源装置は、運転者の操作に応じて第１の指示を制御装置３０に与えるためのイグニッションスイッチ５２（またはスタートスイッチ）と、車両に充電ケーブルが接続されたことを検出して第２の指示を制御装置３０に与えるための検出部（コネクタ４４）とをさらに備える。

なお、第１の指示は、駆動装置のＯＮ/ＯＦＦまで限定する必要はなく、キースイッチならアクセサリポジション（ＡＣＣ）に設定したらしばらくしてＩＧ２リレーが切れるというのでもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく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、２ 車輪、３ 動力分割機構、４ エンジン、５ 補機バッテリ、６ ＤＣ／ＤＣコンバータ、７ 補機負荷、８ 商用電源、９ 漏電検出回路、１０，１３，２１，４５，４７ 電圧センサ、１１，２４，２５，４８ 電流センサ、１２ 電圧コンバータ、１４，２２ インバータ、３０ 制御装置、４０ エアコン用インバータ、４２ 充電器、４３ ＡＣ／ＤＣ変換部、４４ コネクタ、４６ ＣＣＩＤリレー、５２ イグニッションスイッチ、６０ バッテリパック、ＣＣ，ＣＬ，ＣＨ１，ＣＨ２ コンデンサ、ＣＨＲＢ，ＣＨＲＧ 充電用リレー、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３ ダイオード、Ｆ１〜Ｆ５ フューズ、ＩＧ２ リレー、Ｌ１ リアクトル、ＭＢ 主バッテリ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、ＰＬ１ 電源ライン、ＰＬ２ 給電ライン、Ｑ１，Ｑ２ ＩＧＢＴ素子、Ｒ１ 抵抗、ＳＬ２ 接地ライン、ＳＭＲＢ，ＳＭＲＧ，ＳＭＲＰ システムメインリレー。

Claims (5)

1. 電力で車両を駆動する駆動装置を備えた車両の電源装置であって、
   前記駆動装置に電力を供給する主蓄電装置と、
   車両外部から電力を受けて前記主蓄電装置に充電を行なうための充電器と、
   前記主蓄電装置の電圧を降圧する電圧変換器と、
   前記電圧変換器によって降圧された電圧を受ける補機負荷および補機用蓄電装置と、
   前記充電器、前記電圧変換器および前記補機負荷を制御する制御装置と、
   前記車両に外部からプラグがコネクタに挿入されたことにより接続を検出してプラグイン通知信号を出力する検出部と、
   前記電圧変換器および前記補機用蓄電装置から前記補機負荷に電力を供給する経路に設けられて電力の供給または遮断を行なうリレーとを備え、
   前記制御装置は、運転者のスイッチの操作に応じて発生して前記補機負荷を使用可能とする第１の指示と、
   前記検出部から出力されたプラグイン通知信号に基づいて前記プラグが前記コネクタに挿入されていると判断して、前記充電器を使用して前記主蓄電装置への充電を可能とする第２の指示とを受け、
   前記制御装置は、前記第２の指示を受けた後に外部の電力が前記プラグから前記コネクタに供給されていると判断してから、前記第１の指示を受けた場合には、前記補機負荷を一旦使用可能となるように前記リレーをオン状態として前記補機負荷への前記経路を導通させ、所定時間経過後に前記リレーをオフ状態として前記補機負荷への前記経路を遮断する、車両の電源装置。
2. 前記制御装置は、前記第２の指示に応じて前記主蓄電装置への充電が開始された後に前記第１の指示を受けた場合に、前記主蓄電装置および前記補機用蓄電装置の充電電力の合計が第１しきい値より少ないときには、前記電圧変換器および前記補機用蓄電装置から前記補機負荷に電力を供給する前記リレーにより経路を遮断させる、請求項１に記載の車両の電源装置。
3. 前記制御装置は、前記第２の指示に応じて前記主蓄電装置への充電が開始された後に前記第１の指示を受けた場合に、前記主蓄電装置および前記補機用蓄電装置の充電電力の合計が第２しきい値より少ないときには、運転者に対する警告を発信する、請求項１または２に記載の車両の電源装置。
4. 前記第１しきい値は前記第２しきい値よりも小さく設定される、請求項３に記載の車両の電源装置。
5. 前記スイッチは、運転者の操作に応じて前記第１の指示を前記制御装置に与えるためのイグニッションキースイッチまたはスタートスイッチのいずれかを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両の電源装置。

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