JP5641246B2 - プラグイン充電の制御装置及び制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、プラグイン充電の制御装置及び制御方法に関し、より特定的には、車両外部の電力によって車両に搭載した蓄電装置の充電を行う際に、小電流によっても充電を可能とする制御装置及び制御方法に関する。

近年、世界的な環境問題への対応や、燃費などの対環境性能へのユーザの関心の高まりから、ＥＶ車（電気自動車）や、ＨＶ車（ハイブリッド自動車）、ＰＨＶ車（プラグインハイブリッド車）などの蓄電装置（バッテリー）を搭載した、いわゆるエコカーが注目され、実用化されている。また、ＰＨＶ車や、ＥＶ車などにおいて、車両外部の電力（外部電源；例えば、家庭用電源）を用いて蓄電装置に充電（プラグイン充電）を行う技術が提案されている。

具体的には、上記ＰＨＶ車は、ガソリン、軽油、可燃性ガス等を燃料として駆動するエンジンと、バッテリーからの電力供給を受けて駆動されるモータとを併せ持つ。そして、当該ＰＨＶ車に設けられたバッテリーには、走行時などのエンジンの駆動力を用いて発電機により発電された電力、回生制動により得られた電力などが蓄えられる。同時に、駐車時には、例えば、家庭用電源のような外部電源に電気的に接続された充電ケーブルのコネクタを車両ボディに設けられた給電口に挿入することにより、上記ＰＨＶ車のバッテリーには、外部電源から供給される電気が蓄えられる。

また、上記ＥＶ車は、充電式のバッテリーを搭載した車両であり、当該バッテリーを充電することにより走行が可能となる。上記ＥＶ車においても、バッテリーの充電は、家庭用電源のような外部電源に電気的に接続された充電ケーブルのコネクタを車両ボディに設けられた給電口に挿入することにより行われる。

ところで、上記のように、車両に搭載された蓄電装置（バッテリー）を外部電源によって充電する際に、外部電源から供給可能な電流値は、パイロット信号（方形波）のデューティ比によって通知されることが知られている。ここで、パイロット信号とは、充電ケーブルと車両との間で、電力の供給ができる状態であることの通知や、所定の電流値（充電電流値）での充電開始の指示を行なう機能を有するものである。このパイロット信号のデューティ比を変えることによって、車両に対して充電を行う際の充電電流値（定格電流値）を変えることができる（例えば、特許文献１、特許文献２）。

また、特許文献１や特許文献２に記載されているような蓄電装置への充電制御において、充電ケーブルと車両とのインタフェースは、ＳＡＥ規格「ＳＡＥ Ｊ１７７２」（非特許文献１）に準拠している。このＳＡＥ規格「ＳＡＥ Ｊ１７７２」によれば、６Ａ以上の充電電流値に対応するデューティ比（１０％以上のデューティ比）しか規定されておらず、そのため、６Ａ未満の小電流による充電開始の指示を行うことができない。なお、ＳＡＥ規格「ＳＡＥ Ｊ１７７２」において、６Ａ未満の小電流に対応するデューティ比が規定されていないのは、例えば、デューティ比が５％のときは、デジタルコミュニケーションに利用されるというように、別の用途がすでに規定されているためである。

特開２０１１−２４３１７号公報 特開２０１１−３５９７５号公報

「エスエーイー エレクトリック ビークル コンダクティブ チャージ カプラ（ＳＡＥ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｒ）」、（アメリカ合衆国）、エスエーイー規格（ＳＡＥ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ）、エスエーイー インターナショナル（ＳＡＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）、２０１０年１月

しかしながら、車両に搭載された蓄電装置を外部電源、特に家庭用電源によって充電する場合には、使用できる電流が制限されるため、６Ａ以上の充電電流値を確保できない場合がある。この場合、６Ａ以下の小電流でも蓄電装置を充電可能にしたいが、特許文献１や特許文献２に開示されているような蓄電装置への充電制御によれば、６Ａ未満の充電電流値による充電開始を指示することができないため、６Ａ未満の小電流による充電を行うことができない。

それゆえ、本発明の目的は、小電流（例えば６Ａ未満）の定格電流値に対応するデューティ比が規定されていない場合であっても、規定されたデューティ比のパイロット信号を用いて、小電流による蓄電装置への充電（プラグイン充電）指示を可能とする、制御装置、及び制御方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。すなわち、第１の局面は、外部電源からの電力を蓄電装置へ充電するプラグイン充電の制御装置であって、所定の定格電流値に対応するデューティ比のパイロット信号を第１周期で送信するパイロット信号送信部と、送信されたパイロット信号のデューティ比を第１周期ごとに記憶する記憶部と、第１周期の２倍以上である第２周期ごとに、当該第２周期の間に記憶部に記憶された２以上のデューティ比に基づいて、蓄電装置への充電電流値を算出する充電電流値算出部と、蓄電装置へ、上記充電電流値での充電を指示する指示部とを備え、パイロット信号送信部は、第２周期の間に、少なくとも２種の異なるデューティ比のパイロット信号を送信することを特徴とする。

第２の局面は、第１の局面において、パイロット信号送信部は、所定の定格電流値に対応するデューティ比のパイロット信号として、ゼロである定格電流値に対応するデューティ比のパイロット信号、又はゼロではない基準電流値以上の定格電流値に対応するデューティ比のパイロット信号を送信することを特徴とする。

第３の局面は、第２の局面において、パイロット信号送信部は、充電電流値算出部によって第２周期ごとに算出される充電電流値が、ゼロより大きく、かつ、基準電流値よりも小さくなるように、第２周期の間に、少なくとも２種の異なるデューティ比のパイロット信号を組み合わせて送信することを特徴とする。

第４の局面は、第３の局面において、充電電流値算出部は、第２周期の間に記憶部に記憶された２種以上のデューティ比のそれぞれに対応する定格電流値を加重平均した値を、充電電流値として算出することを特徴とする。

第５の局面は、第４の局面において、パイロット信号送信部は、第２周期の間に、少なくともゼロである定格電流値に対応するデューティ比のパイロット信号を送信することを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、上述した本発明のプラグイン充電の制御装置の各構成が行うそれぞれの処理は、一連の処理手順を与えるプラグイン充電の制御方法としても捉えることができる。この方法は、一連の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムの形式で提供される。このプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された形態で、コンピュータに導入されてもよい。また、上述した本発明のプラグイン充電の制御方法は、プラグイン充電が可能な蓄電装置を備えた車両に適用されてもよい。

第１の局面によれば、第１周期ごとに送信されるパイロット信号のデューティ比は、第１周期の２倍以上である第２周期ごとに、充電電流値の算出に用いられる。また、第２周期の間に、少なくとも２種のデューティ比のパイロット信号が送信される。したがって、充電電流値の算出に用いられるデューティ比は、２以上あり、かつ、その中には少なくとも２種以上の異なるデューティ比が含まれる。このように、第１周期の２倍以上の第２周期で、充電電流値を算出するので、２つ以上（さらには２種以上）のデューティ比を用いて、充電電流値を算出することができる。

第２の局面によれば、所定の定格電流値に対応するデューティ比のパイロット信号は、０Ａの定格電流値に対応するデューティ比（０％）、又は基準電流値以上（例えば６Ａ以上）の定格電流値に対応するデューティ比のパイロット信号である。したがって、例えば、ＳＡＥ規格「ＳＡＥ Ｊ１７７２」に準拠する、定格電流値に対応するデューティ比のパイロット信号を２種以上用いて、充電電流値を算出することができる。

第３の局面によれば、０Ａの定格電流値に対応するデューティ比（０％）、又は基準電流値以上（例えば６Ａ以上）の定格電流値に対応するデューティ比のパイロット信号を適宜組み合わせることにより、算出される充電電流値を、０Ａより大きく、かつ、基準電流値（６Ａ）未満とすることができる。このことにより、０Ａより大きく、６Ａより小さい定格電流値に対応するデューティ比が規定されていなくても（あるいは、対応するデューティ比のパイロット信号を送信しなくても）、６Ａ未満の充電電流値を算出し、当該充電電流値での充電開始を指示することができる。

第４の局面によれば、第２周期の間で、２以上送信された少なくとも２種以上のパイロット信号のそれぞれのデューティ比に対応する定格電流値が加重平均されて、充電電流値として用いられる。具体的には、０Ａの定格電流値、および６Ａ（基準電流値）以上の定格電流値の中から、少なくとも２種の異なる定格電流値を含んだ２以上の定格電流値が加重平均されることにより、充電電流値が算出される。このように、単純な加重平均で充電電流値が算出されるのでシステムの負荷は小さくて済む。

第５の局面によれば、第２周期の間で送信されるパイロット信号には、０Ａの定格電流値に対応するデューティ比のパイロット信号が必ず含まれる。このことにより、デューティ比に対応する定格電流値が加重平均された場合に、充電電流値として小電流（例えば０〜６Ａ）が算出されるようになる。

上述のように、本発明のプラグイン充電の制御装置、及び制御方法によれば、小電流（例えば６Ａ未満）の定格電流値に対応するデューティ比が規定されていない場合であっても、規定されたデューティ比のパイロット信号を用いて、小電流による蓄電装置への充電（プラグイン充電）指示が可能となる。

本発明の実施形態に係るプラグイン充電制御装置１の構成の一例を示す概略図 パイロット信号の一例を示す波形図 デューティ比Ｄと定格電流値Ｉとの関係の一例を示すグラフ 本発明の実施形態に係るパイロット信号の一例を示す波形図 本発明の実施形態に係るパイロット信号の一例を示す波形図 ＥＣＵ１２が実行する充電電流値の制御処理の詳細を示すフローチャートの一例

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係るプラグイン充電制御装置について説明する。なお、本発明と直接関係のない構成は図示を省略している。図１は、本実施形態に係るプラグイン充電可能車両１０と充電ケーブル２０とを含むプラグイン充電制御装置１を示す概略図である。ここで、プラグイン充電可能車両１０とは、例えば電気自動車や、プラグインハイブリッド車のように、外部電源により充電可能な蓄電装置を備え、充電された蓄電装置からの電力によって走行可能な車両を指す。充電ケーブル２０は、外部電源とプラグイン充電可能車両１０とを接続し、プラグイン充電可能車両１０との間でパイロット信号の授受が可能なケーブルである。なお、パイロット信号の詳細については後述する。

図１に示されるように、プラグイン充電可能車両１０は、インレット１１と、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１２と、インバータ１３と、蓄電装置１４とを備える。

インレット１１は、充電ケーブル２０のコネクタ２１と接続される。インバータ１３は、リレーＲＹ１Ａを介し、電力線によってインレット１１と接続される。そして、インバータ１３は、リレーＲＹ１Ｂを介して蓄電装置１４と接続される。インバータ１３は、ＥＣＵ１２からの制御信号に基づいて、外部電源から供給される交流電力を、蓄電装置１４が充電可能な直流電力に変換して蓄電装置１４に供給する。

リレーＲＹ１Ａは、インレット１１とインバータ１３とを接続する電力線の途中に挿入される。リレーＲＹ１Ａは、ＥＣＵ１２からの制御信号に基づいて、外部電源から供給される電力のインバータ１３への供給と遮断とを切替える。

リレーＲＹ１Ｂは、インバータ１３と蓄電装置１４とを接続する電力線の途中に挿入される。リレーＲＹ１Ｂは、ＥＣＵ１２からの制御信号に基づいて、インバータ１３から蓄電装置１４への直流電力の供給（充電開始）と遮断（充電停止）とを切替える。

蓄電装置１４は、インバータ１３で変換された直流電力を蓄える。蓄電装置１４は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池あるいは鉛蓄電池などの二次電池である。また、図示はしていないが、蓄電装置１４は、プラグイン充電可能車両１０が備えるモータ駆動装置に接続され、車両駆動の発生に用いられる直流電力を供給する。このことにより、モータ駆動装置が駆動可能となる。

ＥＣＵ１２は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有したマイクロコンピュータを備えて構成され、例えば、ＲＯＭに予め格納された制御プログラムをＣＰＵに実行させることによって、各機器の制御を行う。具体的には、ＥＣＵ１２は、充電ケーブル２０から、コネクタ２１及びインレット１１を介して、パイロット信号の入力を受け、当該信号を、例えばＲＡＭに記憶する。また、ＥＣＵ１２は、ＲＡＭに記憶したパイロット信号に基づいて、所定の周期で、外部電源から蓄電装置１４へ充電する電流の値である充電電流値を算出（決定）する。また、ＥＣＵ１２は、インバータ１３や、蓄電装置１４から、電流、電圧等に関する検出値の入力を受け、これらの情報及び上記充電電流値に基づいて、蓄電装置１４を充電するために、リレーＲＹ１Ａ，ＲＹ１Ｂ、インバータ１３、蓄電装置１４を制御する。

次に、充電ケーブル２０について説明する。図１に示されるように、充電ケーブル２０は、コネクタ２１と、コントロールパイロット制御部２２と、プラグ２３とを備える。

コネクタ２１は、充電ケーブル２０の一端部に設けられ、プラグイン充電可能車両１０のインレット１１と接続される。プラグ２３は、充電ケーブル２０の他端部に設けられ、外部電源（例えば、家庭用電源のコンセント）に接続される。すなわち、充電ケーブル２０によって、外部電源とプラグイン充電可能車両１０とが接続され、外部電源からの電力をプラグイン充電可能車両１０へ供給することが可能となる。

コントロールパイロット制御部２２は、コネクタ２１及びインレット１１を介してＥＣＵ１２へパイロット信号を出力する。このパイロット信号は、コントロールパイロット制御部２２からＥＣＵ１２へ充電ケーブル２０の定格電流を通知するための信号である。また、パイロット信号は、ＥＣＵ１２によって操作されるパイロット信号の電位に基づいて、ＥＣＵ１２からコントロールパイロット制御部２２を操作するための信号としても用いられる。そして、コントロールパイロット制御部２２は、パイロット信号の電位変化に基づいて後述のリレーＲＹ２を制御する。このように、パイロット信号は、ＥＣＵ１２及びコントロールパイロット制御部２２の間で授受される。

リレーＲＹ２は、コネクタ２１とプラグ２３とを接続する電力線の途中に挿入される。リレーＲＹ２は、コントロールパイロット制御部２２によって制御されることにより、充電ケーブル２０内での電路の接続と遮断とを切り替える。このことにより、外部電源からプラグイン充電可能車両１０への電力の供給と遮断とが切り替わる。

次に、図２を参照しつつ、パイロット信号について説明する。図２は、パイロット信号の波形の一例を示すグラフである。図２に示されるように、パイロット信号は、規定の周期Ｔ（例えば１ｍｓ）および規定のパルス幅Ｔｏｎで発信するパルス信号である。なお、このパイロット信号（パルス信号）は、所定の条件に応じて（例えば、パイロット信号の電位が規定の電位から低下したとき）、コントロールパイロット制御部２２の発信装置（図示せず）によって、割り込み処理により定期的に（周期Ｔで）生成される。また、このパイロット信号の周期Ｔ及びパルス幅Ｔｏｎから、デューティ比Ｄ（＝Ｔｏｎ／Ｔ×１００％）が決定される。

パイロット信号は、充電ケーブル２０の定格電流値（すなわち、蓄電装置１４への充電電流値）を通知するための機能を有し、通常、定格電流値Ｉの通知は、パイロット信号のデューティ比Ｄによって一意に決定される。そして、この定格電流値Ｉが蓄電装置１４への充電を行う充電電流値Ｉｃとして指示される。具体的には、図３のグラフに示されるように、デューティ比Ｄは、定格電流値Ｉに対応付けられており、例えばデューティ比Ｄが２０％であるパイロット信号は、充電ケーブル２０の定格電流値Ｉが１２Ａであることを示す。すなわち、コントロールパイロット制御部２２によって、充電ケーブル２０の定格電流値Ｉに対応するデューティ比Ｄのパイロット信号が送信される。

ところで、定格電流値Ｉと、デューティ比Ｄとの関係は、充電ケーブル２０とプラグイン充電可能車両１０とのインタフェースの規格によって決定される。例えば、ＳＡＥ規格「ＳＡＥ Ｊ１７７２」によれば、図３のグラフに示されるように、６Ａ以上の定格電流値Ｉとの関係を定めるデューティ比Ｄ（１０％以上のデューティ比）しか規定されておらず、６Ａ未満の定格電流値Ｉに対応するデューティ比Ｄが規定されていない（ただし、０Ａの定格電流値には、デューティ比０％が規定されている）。したがって、「ＳＡＥ Ｊ１７７２」に準拠するとき、デューティ比Ｄによって一意に決定される定格電流値Ｉを充電電流値Ｉｃとすると、小電流（６Ａ未満）による蓄電装置１４への充電開始の指示を行うことができない。なお、１０％未満のデューティ比Ｄに対応する定格電流値Ｉが規定されていないのは、「ＳＡＥ Ｊ１７７２」の規格により別の用途がすでに規定されているためである。そこで、本実施形態では、例えば「ＳＡＥ Ｊ１７７２」に規定されている、１０％以上のデューティ比Ｄと、０％のデューティ比とを用いて、６Ａ未満の小電流の充電電流値Ｉｃを通知する。以下に、その制御の仕組みについて説明する。

図４を用いて、本実施形態に係るプラグイン充電制御装置１における充電電流値Ｉｃの制御方法について説明する。図４は、本実施形態に係るパイロット信号のパルス波形の一例を示すグラフである。コントロールパイロット制御部２２によって生成されたパイロット信号は、規定の周期Ｔ（例えば１ｍｓ）で、所定のパルス幅のパルス波（すなわち、所定のデューティ比Ｄのパルス波）を継続的に発信する。一方、周期Ｔで継続的に発信されるパルス信号の入力を受けたＥＣＵ１２は、そのパルス信号のデューティ比Ｄを順次記憶部（例えばＲＡＭ）に記憶し、所定の周期Ｎで処理を行う。ここで、所定の周期Ｎには、システム負荷や応答特性が考慮されて、一般に４〜８ｍｓが設定され、パイロット信号が発信する周期Ｔ（１ｍｓ）の２倍以上の長さが設定される。したがって、周期Ｎの間に、ＥＣＵ１２には、４〜８個のパルス信号が入力されており、記憶部には４〜８個のデューティ比Ｄが記憶されている。以下では、一例としてＮ＝６Ｔ（６ｍｓ）の場合のＥＣＵ１２の制御について説明する。

図４に示されるように、ＥＣＵ１２が制御を行う周期Ｎ（６ｍｓ）の間に、６個のパイロット信号がＥＣＵ１２に入力されている。ここで、パイロット信号は、１回目〜３回目までは、デューティ比１０％のパイロット信号であり、４回目〜６回目までは、デューティ比０％のパイロット信号である。したがって、ＥＣＵ１２が処理を行う１周期Ｎの間に、６Ａの定格電流値に対応するデューティ比１０％のパイロット信号が３回、０Ａの定格電流値に対応するデューティ比０％のパイロット信号が３回入力されている。このとき、ＥＣＵ１２は、充電電流値Ｉｃとして、これら６個のパイロット信号に対応する定格電流値Ｉの加重平均値を算出する。すなわち、この例の場合、充電電流値Ｉｃ＝｛６（Ａ）×３（回）＋０（Ａ）×３（回）｝／６（回）＝３（Ａ）を算出する。このことにより１０％以上のデューティ比Ｄと、デューティ比０％とを用いて、６Ａ未満の充電電流値を通知することができる。

また、充電電流値Ｉｃとして３Ａが算出されるパイロット信号の例は、図４に示されるものに限らない。例えば、図５に示すように、１回目の入力が１２Ａの定格電流値に対応するデューティ比２０％のパイロット信号であり、２回目の入力が０Ａの定格電流値に対応するデューティ比０％のパイロット信号であり、３回目の入力が６Ａの定格電流値に対応するデューティ比１０％のパイロット信号であり、４〜６回目の入力が０Ａの定格電流値に対応するデューティ比０％のパイロット信号である。このとき、ＥＣＵ１２は、充電電流値Ｉｃとして、これら６個のパイロット信号に対応する定格電流値の加重平均値を算出する。すなわち、この例の場合、充電電流値Ｉｃ＝｛１２（Ａ）×１（回）＋６（Ａ）×１（回）＋０（Ａ）×４（回）｝／６（回）＝３（Ａ）を算出する。

以上のように、ＥＣＵ１２は、自身が処理を行う所定周期Ｎ（６ｍｓ）の中で入力されたパイロット信号のデューティ比に対応する定格電流値を、その種類ごとに加重平均することにより、充電電流値Ｉｃを算出するので、様々な種類のパイロット信号（すなわち、様々な定格電流値Ｉに対応するデューティ比Ｄのパイロット信号）が発信されることにより、６Ａ未満の充電電流値Ｉｃを算出することができ、当該充電電流値による充電の開始を指示することができる。このことにより、蓄電装置１４へ小電流による充電を行うことができるので、家庭用電源のように使用できる電流が制限される場合であっても、蓄電装置１４へのプラグイン充電を行うことができる。また、ＥＣＵ１２は、自身が処理を行う所定周期Ｎをも変化させることで、算出可能な充電電流値Ｉｃの値を変化させることもできる。言い換えると、ＥＣＵ１２は、１０Ａ以上の定格電流値を指示するパイロット信号のデューティ比Ｄと、０Ａの定格電流値を指示するデューティ比が０％のパイロット信号と、ＥＣＵ１２が処理を行う周期Ｎとの組み合わせにより、６Ａ未満の任意の小電流の充電電流値Ｉｃを算出することができる。また、このように小電流でも流し続けることができる（充電できる）ため、電流がゼロのときに通常行われる高圧安全のためのリレーの遮断を行う必要がなく、リレーの耐久力が持続するという効果も奏する。

次に、図６を参照して、プラグイン充電制御装置１において、コントロールパイロット制御部２２からパイロット信号の入力を受けたＥＣＵ１２が実行する、充電電流値の制御処理について説明する。図６は、ＥＣＵ１２が実行する処理の詳細を示すフローチャートの一例である。なお、コントロールパイロット制御部２２は、本発明のパイロット信号送信部として機能し、ＥＣＵ１２のＲＡＭは、本発明の記憶部として機能し、ＥＣＵ１２のＣＰＵは、本発明の充電電流値算出部及び指示部として機能する。なお、所定の条件に応じて（例えば、パイロット信号の電位が規定の電位から低下したとき）、パイロット信号がコントロールパイロット制御部２２によって生成され、当該パイロット信号がＥＣＵ１２に入力されると、ＥＣＵ１２が図６のフローチャートの処理を実行する。また、以下の説明において、パイロット信号のデューティ比と定格電流値との対応を示す関係は、図３に示されるグラフで表わされるものとする。

まず、ステップＳ１において、ＥＣＵ１２は、ＥＣＵ１２に備えられた記憶部（例えばＲＡＭ）に入力されたパイロット信号のデューティ比を読み込む。具体的には、ＥＣＵ１２のＲＡＭには、周期Ｔ（１ｍｓ）で発信するパイロット信号のデューティ比が、周期Ｔごとに上書きされずに順次記憶されている。より、詳細には、ＥＣＵ１２は、図６に示されるフローチャートの処理を周期Ｎ（６ｍｓ）で実行するので、ＲＡＭには、周期Ｔ（１ｍｓ）ごとに入力されたパイロット信号のデューティ比が６個記憶されている。したがって、ＥＣＵ１２は、この６個のパイロット信号のデューティ比を読み込む。その後、処理はステップＳ２に移る。

ステップＳ２において、ＥＣＵ１２は、読み込んだ６個のデューティ比の平均値を算出する。その後、処理はステップＳ３に移る。

ステップＳ３において、ＥＣＵ１２は、ステップＳ２で算出したデューティ比の平均値が１０％以上であるか否かを判定する。すなわち、デューティ比の平均値に対応する定格電流値が規定されているか否かを判定する。この判定結果がＹＥＳの場合、処理はステップＳ４に移り、ＮＯの場合、処理はステップＳ５に移る。

ステップＳ４において、ＥＣＵ１２は、ステップＳ３で判定された１０％以上の値を示すデューティ比の平均値に対応する定格電流値を充電電流値として指示する。具体的には、ＥＣＵ１２は、ＲＯＭに記憶されたデューティ比と定格電流値との対応を示す関係（図３に示すグラフの関係）に基づいて、定格電流値を読み込み、当該定格電流値を充電電流値とする充電の開示を指示する。その後、処理はステップＳ７に移る。なお、通常、定格電流値とデューティ比との対応が規定されている６Ａ以上の所定の定格電流値を、充電電流値として通知するためのパイロット信号を送信する際には、対応するデューティ比のパイロット信号が、周期Ｔ毎に繰り返し送信され続ける（一定のパルス信号が送信され続ける）だけである。したがって、周期Ｎでのデューティ比の平均値は、１回のパルス信号のデューティ比と同一である。

ステップＳ５において、ＥＣＵ１２は、各デューティ比に対応する定格電流値を読み込み、これらの定格電流値の加重平均を算出する。具体的には、ＥＣＵ１２は、ＲＯＭに記憶された各デューティ比と定格電流値との対応を示す関係に基づき、各デューティ比に対応する定格電流値を読み込み、これらの定格電流値の加重平均を算出する。その後、処理はステップＳ６に移る。

ステップＳ６において、ＥＣＵ１２は、ステップＳ５で算出した定格電流値の加重平均を、充電電流値とする充電の開示を指示する。その後、処理はステップＳ７に移る。

ステップＳ７において、ＥＣＵ１２は、ＲＡＭに記憶されているパイロット信号のデューティ比をクリアして、処理を終了する。このことにより、次の周期で図６に示すフローチャートの処理が実行される際には、新たなパイロット信号のデューティ比のみが記憶される。

以上のように、ＥＣＵ１２による充電電流値の制御処理によれば、ＥＣＵ１２の制御周期Ｎの間に、入力されたパイロット信号のデューティ比の平均値によって、制御処理を変えることができる（ステップＳ３）。具体的には、上記デューティ比の平均値が、対応する定格電流値が規定されている１０％以上（図３参照）であれば、このパイロット信号は、規定の定格電流値を通知するために一定のパルス信号として送信されたものであると考えられるので、そのまま当該デューティ比の平均値に対応する定格電流値が充電電流値として指示される（ステップＳ４）。一方、上記デューティ比の平均値が、対応する定格電流値が規定されていない１０％未満（図３参照）であれば、このパイロット信号は、所望の定格電流値に対応するデューティ比が規定されていないため、０Ａの定格電流値に対応するデューティ比（０％）を含む、複数種のデューティ比が組み合わされて送信されたものであると考えられるので、各デューティ比に対応する定格電流の加重平均が算出されて、この値が充電電流値として指示される（ステップＳ５、Ｓ６）。したがって、所望の定格電流値（小電流）に対応するデューティ比が規定されていなくても、０Ａの定格電流値に対応するデューティ比（０％）を含む、複数種のデューティ比のパイロット信号を組み合わせることで、小電流の充電電流値を指示することができる。

なお、本明細書では、ＥＣＵ１２が行う充電電流の算出（指示）についての制御（処理）の説明を行い、その他の処理（例えば、充電の開始や終了の指示）の詳細については説明しなかったが、これらの処理は従来の公知の技術によって実現される。

また、上記実施形態においては、ＳＡＥ規格「ＳＡＥ Ｊ１７７２」に基づいて、６Ａ未満のデューティ比と定格電流値との対応関係が規定されていない前提で、定格電流値との対応が規定されたデューティ比を組み合わせることで、６Ａ未満のデューティ比との対応が規定されていない定格電流値を算出するものとした。しかしながら、デューティ比との対応が規定されていない定格電流値は、ＳＡＥ規格「ＳＡＥ Ｊ１７７２」に基づく６Ａ未満に限るものではなく、一般に所定の基準電流値未満としてもよい。この場合でも、同様に、基準電流値以上の定格電流値との対応が規定されているデューティ比等を組み合わせることによって、基準電流値未満のデューティ比との対応が規定されていない定格電流値を算出することができる。

また、上記実施形態においては、コントロールパイロット制御部２２から送信されるパイロット信号に基づいて、プラグイン充電可能車両１０のＥＣＵ１２が充電電流値を算出するものとした。しかしながら、充電電流値の算出処理を行う主体はこれに限られるものではなく、例えば充電ケーブル２０内に備えられたＣＰＵが算出を行い、算出結果がＥＣＵ１２に送信されるものとしてもよい。

また、上記実施形態では、ＥＣＵ１２が充電電流値を算出（指示）する周期Ｎが、パイロット信号の送信周期Ｔの６倍である例を挙げて説明したが、これは一例に過ぎず、少なくとも周期Ｎは周期Ｔの２倍であればよい。このことにより、周期Ｎの間に、ＥＣＵ１２には、少なくとも２つのパイロット信号が入力されるので、２種以上のデューティ比のパイロット信号を送信することができ、これらを用いて充電電流値を算出することができる。

また、上記実施形態においては、デューティ比の平均値が１０％以上か否か（すなわち、対応する定格電流値が規定されているか否か）に応じて、処理を変更するものとした。（図６のステップＳ３）。しかし、このステップＳ３の処理は行われず、ステップＳ２の処理の後、ステップＳ５の処理が行われるものとしてもよい（この場合、ステップＳ４の処理は行われない）。このようにしても、小電流（６Ａ未満）による充電電流の指示ではない場合、すなわち、例えば充電電流値として１２Ａを指示する場合には、１２Ａの定格電流値に対応する２０％のデューティ比のパイロット信号が継続的に送信されるため、ステップＳ５で算出されるデューティ比（２０％）に対応する定格電流値（１２Ａ）の加重平均値は１２Ａとなる。したがって、このように常に加重平均値が充電電流値として指示される（ステップＳ６）実施形態であっても、小電流以外による充電電流の指示も適切に行うことができる。

また、上記実施形態において、実行される充電電流値の制御処理の処理順序、判定に用いられる値等は、単なる一例に過ぎず、本発明の範囲を逸脱しなければ他の順序や値であっても、本発明を実現できることは言うまでもない。

また、上記実施形態では、プラグイン充電可能な蓄電装置１４を備えた車両（プラグイン充電可能車両１０）における充電電流値の制御について説明した。しかしながら、他の実施形態においては、車両に限られるものではなく、プラグイン充電可能な蓄電装置１４を備えた動力装置（例えばロボット）であってもよいし、プラグイン充電可能な蓄電装置への充電電流値を制御する制御装置であってもよい。

また、上記実施形態のプラグイン充電制御装置１において実行される各種処理のプログラムは、不揮発性メモリ等の記憶媒体を通じてプラグイン充電制御装置１に供給されるだけでなく、有線又は無線の通信回線を通じてプラグイン充電制御装置１に供給されてもよい。なお、上記プログラムを記憶する情報記憶媒体としては、不揮発性メモリの他に、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、或いはそれらに類する光学式ディスク状記憶媒体、フレキシブルディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、磁気テープ等であってもよい。

以上、本発明を詳細に説明してきたが、上述の説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。

本発明に係るプラグイン充電の制御装置は、車両外部の電力によって車両に搭載した蓄電装置の充電を行う場合に、充電電流を制御する制御装置などとして有用である。

１ プラグイン充電制御装置
１０ プラグイン充電可能車両
１１ インレット
１２ ＥＣＵ
１３ インバータ
１４ 蓄電装置
２０ 充電ケーブル
２１ コネクタ
２２ コントロールパイロット制御部
２３ プラグ
ＲＹ１Ａ，ＲＹ１Ｂ，ＲＹ２ リレー

Claims (7)

1. 外部電源からの電力を蓄電装置へ充電するプラグイン充電の制御装置であって、
   所定の定格電流値に対応するデューティ比のパイロット信号を第１周期で送信するパイロット信号送信部と、
   送信された前記パイロット信号の前記デューティ比を前記第１周期ごとに記憶する記憶部と、
   前記第１周期の２倍以上である第２周期ごとに、当該第２周期の間に前記記憶部に記憶された２以上の前記デューティ比に基づいて、前記蓄電装置への充電電流値を算出する充電電流値算出部と、
   前記蓄電装置へ、前記充電電流値での充電を指示する指示部とを備え、
   前記パイロット信号送信部は、前記第２周期の間に、少なくとも２種の異なる前記デューティ比の前記パイロット信号を送信する、制御装置。
2. 前記パイロット信号送信部は、前記所定の定格電流値に対応するデューティ比のパイロット信号として、ゼロである定格電流値に対応するデューティ比のパイロット信号、又はゼロではない基準電流値以上の定格電流値に対応するデューティ比のパイロット信号を送信する、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記パイロット信号送信部は、前記充電電流値算出部によって前記第２周期ごとに算出される前記充電電流値が、ゼロより大きく、かつ、前記基準電流値よりも小さくなるように、前記第２周期の間に、少なくとも２種の異なる前記デューティ比の前記パイロット信号を組み合わせて送信する、請求項２に記載の制御装置。
4. 前記充電電流値算出部は、前記第２周期の間に前記記憶部に記憶された２種以上の前記デューティ比のそれぞれに対応する前記定格電流値を加重平均した値を、前記充電電流値として算出する、請求項３に記載の制御装置。
5. 前記パイロット信号送信部は、前記第２周期の間に、少なくとも前記ゼロである定格電流値に対応するデューティ比のパイロット信号を送信する、請求項４に記載の制御装置。
6. 外部電源からの電力を蓄電装置へ充電するプラグイン充電の制御方法であって、
   所定の定格電流値に対応するデューティ比のパイロット信号を第１周期で送信するパイロット信号送信ステップと、
   送信された前記パイロット信号の前記デューティ比を前記第１周期ごとに記憶する記憶ステップと、
   前記第１周期の２倍以上である第２周期ごとに、当該第２周期の間に前記記憶ステップで記憶された２以上の前記デューティ比に基づいて、前記蓄電装置への充電電流値を算出する充電電流値算出ステップと、
   前記蓄電装置へ、前記充電電流値での充電を指示する指示ステップとを備え、
   前記パイロット信号送信ステップでは、前記第２周期の間に、少なくとも２種の異なる前記デューティ比の前記パイロット信号を送信する、制御方法。
7. 外部電源からの電力を、搭載した蓄電装置へ充電するプラグイン充電が可能な車両であって、
   所定の定格電流値に対応するデューティ比のパイロット信号を第１周期で送信するパイロット信号送信部と、
   送信された前記パイロット信号の前記デューティ比を前記第１周期ごとに記憶する記憶部と、
   前記第１周期の２倍以上である第２周期ごとに、当該第２周期の間に前記記憶部に記憶された２以上の前記デューティ比に基づいて、前記蓄電装置への充電電流値を算出する充電電流値算出部と、
   前記蓄電装置へ、前記充電電流値での充電を指示する指示部とを備え、
   前記パイロット信号送信部は、前記第２周期の間に、少なくとも２種の異なる前記デューティ比の前記パイロット信号を送信する、車両。

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