JP6269434B2 - 車両 - Google Patents

Description

本発明は、車両外部の電源を用いた車載の蓄電装置の充電と車両外部の電気機器に対して電力を供給するための蓄電装置の放電とが可能な車両に関する。

たとえば、特開２０１３−０９９０７８号公報（特許文献１）には、車両外部の電源を用いた車載の蓄電装置の充電と、車両外部の電気機器に対して電力を供給するための蓄電装置の放電とが可能な車両が開示される。このような車両においては、蓄電装置を充電するための充電装置と、車両外部の電気機器に対して電力を供給するための放電装置とが別系統で搭載され、リレーによって電気回路を切り替えることによって蓄電装置の充電と、蓄電装置の放電とが実現される。

特開２０１３−０９９０７８号公報 特開２０１４−０９０５２５号公報

しかしながら、車両外部の電気機器に対して電力を供給する蓄電装置の放電を実施する機会は、車両外部の電源を用いた蓄電装置の充電を実施する機会と比較して少ない場合がある。このような場合には、電気回路を切り替えるリレーが導通状態とならない期間が長くなる場合がある。そのため、リレーの接点部分において酸化膜が形成されることにより、リレーが導通状態になるように動作させても、導通状態とならないオフ故障が生じる場合がある。

また、外部の電気機器に電力を供給するときにおいても、電気機器の要求電力が小さいときには、リレーに流れる電流量が小さく、リレーに形成された酸化膜を十分に除去することができない場合がある。

その結果、一度、放電がなされた後、再度、放電がなされるまでの間に相当な期間が経過すると、リレーに残留した酸化膜が成長する。これにより、再度、放電する際にリレーを導通状態に切り替えても、リレーを電流が通らなくなる場合がある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、車両外部の電気機器に車載の蓄電装置の電力を供給する場合に用いられるリレーの接点部分における酸化膜の形成を抑制して、リレーのオフ故障を抑制する車両を提供することである。

この発明のある局面に係る車両は、蓄電装置と、車両外部の電源の電力を蓄電装置に供給して蓄電装置を充電する外部充電を行なうための充電装置と、車両外部の電気機器に対して蓄電装置の電力を供給する外部給電を行なうための放電装置と、充電装置および放電装置の各々に接続され、電源および電気機器のいずれにも接続可能なインレットと、インレットと充電装置との間の電気的な接続状態を維持しつつ、インレットと放電装置とを電気的に遮断可能な位置に設けられる放電リレーと、放電リレーと放電装置とを接続する２つの電力線の間に設けられるコンデンサと、放電リレーの接点を導通状態および開放状態のうちのいずれか一方の状態に制御する制御装置とを備える。制御装置は、外部充電中に放電リレーの接点が導通状態になる期間を有するように放電リレーを制御する。

このようにすると、蓄電装置の外部充電中に外部充電に用いられない放電リレーの接点が導通状態になる期間を有することによって、放電リレーの接点が導通状態となる場合に放電リレーとコンデンサとを経由して電流が流れるため、放電リレーの接点部分に形成された酸化膜を接点部分において生じたジュール熱によって除去することができる。そのため、放電リレーの接点部分における酸化膜の形成を抑制することができる。

好ましくは、制御装置は、放電リレーの接点の開放状態が継続するオフ期間が予め定められた期間以上である場合には、外部充電時に放電リレーの接点を導通状態にする。

このようにすると、放電リレーの開放状態が継続するオフ期間が予め定められた期間以上である場合には、一定量の酸化膜が形成されることになる。そのため、外部充電時に放電リレーを導通状態にすることによって、放電リレーとコンデンサとを経由して電流を流すことができる。その結果、放電リレーの接点部分に形成された酸化膜を接点部分において生じたジュール熱によって除去することができる。そのため、放電リレーの接点部分における酸化膜の形成を抑制することができる。

この発明の他の局面に係る車両は、蓄電装置と、車両外部の電源の電力を蓄電装置に供給して蓄電装置を充電する外部充電を行なうための充電装置と、車両外部の電気機器に対して蓄電装置の電力を供給する外部給電を行なうための放電装置と、充電装置および放電装置の各々に接続され、電源および電気機器のいずれにも接続可能なインレットと、インレットと充電装置との間の電気的な接続状態を維持しつつ、インレットと放電装置とを電気的に遮断可能な位置に設けられる放電リレーと、インレットと充電装置とを接続する２つの電力線の間に設けられるコンデンサと、放電リレーの接点を導通状態および開放状態のうちのいずれか一方の状態に制御するとともに、放電装置の動作を制御する制御装置とを備える。制御装置は、放電リレーの接点を導通状態にするとともに、コンデンサに電力が供給されるように放電装置を動作させる。

このようにすると、コンデンサを通る電流が発生し、放電リレーにも電流が流れるため、放電リレーに形成された酸化膜を除去することができる。

好ましくは、制御装置は、インレットに電力を供給するときに放電リレーを導通状態にするとともに、コンデンサに電力が供給されるように放電装置を動作させる。

このようにすると、インレットから外部の電気機器に電力を供給する際に、放電装置から出力される電力は、電気機器に供給される電力とコンデンサに供給される電力とになる。その結果、電気機器からの要求電力が小さいときでも、少なくともコンデンサに供給される電力は放電リレーを流れるため、所定以上の電流が放電リレーを流れることになる。これにより、外部の電気機器に電力を供給する外部放電時に、放電リレーに形成された酸化膜を除去することができる。

好ましくは、放電リレーの開放状態が継続するオフ期間が予め定められた期間以上である場合には、放電リレーの接点を導通状態にするとともに、コンデンサに電力が供給されるように放電装置を動作させる。

このようにすると、放電リレーの開放状態が継続するオフ期間が予め定められた期間以上である場合には、一定量の酸化膜が形成されることとなる。そのため、そのような場合に、放電リレーを導通状態にするとともに、コンデンサに電力を供給するように放電装置を動作させることによって、放電リレーとコンデンサとを経由して電流を流すことができる。その結果、放電リレーの接点部分に形成された酸化膜を接点部分において生じたジュール熱によって除去することができる。そのため、放電リレーの接点部分における酸化膜の形成を抑制することができる。

好ましくは、制御装置は、オフ期間が予め定められた期間以上であって、かつ、放電リレーの接点を導通状態にする場合には、コンデンサに予め定められた電力が供給されるように放電装置を動作させる。コンデンサの容量は、コンデンサに予め定められた電力が供給されるように放電装置が動作する場合に、放電リレーに形成された酸化膜の除去が可能な予め定められた値以上の大きさの電流が放電リレーに流れるように設定される。

このようにすると、コンデンサの容量が、コンデンサに予め定められた電力が供給されるように放電装置が動作する場合に、放電リレーに形成された酸化膜の除去が可能な予め定められた値以上の大きさの電流が放電リレーに流れるように設定される。そのため、オフ期間が予め定められた期間以上であって、かつ、放電リレーを導通状態にする場合に、コンデンサに予め定められた電力が供給されるように放電装置が動作することにより、放電リレーとコンデンサとを経由して予め定められた値以上の大きさの電流を流すことができる。その結果、放電リレーの接点部分に形成された酸化膜を接点部分において生じたジュール熱によって除去することができる。そのため、放電リレーの接点部分における酸化膜の形成を抑制することができる。

この発明によると、蓄電装置の外部充電中に外部充電に用いられない放電リレーの接点が導通状態になる期間を有することによって、放電リレーの接点が導通状態となる場合に放電リレーとコンデンサとを経由して電流が流れるため、放電リレーの接点部分に形成された酸化膜を接点部分において生じたジュール熱によって除去することができる。そのため、放電リレーの接点部分における酸化膜の形成を抑制することができる。したがって、車両外部の電気機器に車載の蓄電装置の電力を供給する場合に用いられるリレーの接点部分における酸化膜の形成を抑制して、リレーのオフ故障を抑制する車両を提供することができる。

車両の全体ブロック図である。 車両に搭載された充放電システムの概略構成図である。 第１の実施の形態におけるＥＣＵの機能ブロック図である。 第１の実施の形態においてＥＣＵで実行される制御処理を示すフローチャートである。 第１の実施の形態におけるＥＣＵの動作を説明するための図である。 変形例に係るＥＣＵで実行される制御処理を示すフローチャートである。 第２の実施の形態におけるＥＣＵの機能ブロック図である。 第２の実施の形態においてＥＣＵで実行される制御処理を示すフローチャートである。 第２の実施の形態におけるＥＣＵの動作を説明するための図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返されない。

＜第１の実施の形態＞
図１は、本実施の形態による車両１の全体ブロック図である。車両１は、エンジン１０と、第１モータジェネレータ（以下、第１ＭＧと記載する）２０と、第２モータジェネレータ（以下、第２ＭＧと記載する）３０と、動力分割装置４０と、減速機５０と、ＰＣＵ（Power Control Unit）６０と、バッテリ７０と、駆動輪８０と、インレット１１０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２００と、充電装置３００と、放電装置３５０とを備える。

車両１は、いわゆるプラグインハイブリッド自動車である。すなわち、車両１は、エンジン１０および第２ＭＧ３０の少なくとも一方の動力で走行可能であるとともに、車両外部の系統電源（以下、外部電源と記載する）４００から供給される電力でバッテリ７０を充電することが可能である。なお、本発明を適用可能な車両は、図１に示される形式のハイブリッド自動車に限定されるものではない。本発明は、たとえば、図１に示される形式以外の形式（たとえば、シリーズ方式あるいはパラレル方式）のハイブリッド自動車や、エンジンを備えない電気自動車にも適用可能である。

エンジン１０、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、動力分割装置４０を介在させて連結される。エンジン１０が発生する動力は、動力分割装置４０によって２経路に分割される。すなわち、２経路のうちの一方は減速機５０を経由して駆動輪８０へ伝達される経路であり、もう一方は第１ＭＧ２０へ伝達される経路である。

第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、交流電動機であり、たとえば、三相交流同期電動機である。第１ＭＧ２０は、動力分割装置４０によって分割されたエンジン１０の動力を用いて発電する。第２ＭＧ３０は、バッテリ７０に蓄えられた電力および第１ＭＧ２０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する。そして、第２ＭＧ３０の駆動力は、減速機５０を経由して駆動輪８０に伝達される。なお、車両の制動時等には、駆動輪８０により第２ＭＧ３０が駆動され、第２ＭＧ３０が発電機として動作する。すなわち、第２ＭＧ３０は回生ブレーキとしても機能する。第２ＭＧ３０により発電された電力（回生電力）は、バッテリ７０に蓄えられる。

バッテリ７０は、第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０を駆動するための電力を蓄える直流の蓄電装置であり、たとえば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等を含んで構成される二次電池である。バッテリ７０の出力電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。なお、蓄電装置としては、再充電が可能な直流電源であればよく、たとえば、二次電池に代えてまたは加えてキャパシタ等が用いられてもよい。

ＰＣＵ６０は、システムメインリレー７１を介してバッテリ７０に接続される。ＰＣＵ６０は、ＥＣＵ２００からの制御信号によって制御され、バッテリ７０と第１ＭＧ２０との間またはバッテリ７０と第２ＭＧ３０との間で電力変換を行なう。

インレット１１０は、外部電源４００からの電力（以下「外部電力」という）を受けたり、あるいは、車両外部の電気機器４１６に電力を供給したりするための電力インターフェースである。インレット１１０は、外部電源４００に接続されたプラグ４１０とも、電気機器４１６のプラグ４１８とインレット１１０とを接続するためのアダプタ４１４とも接続可能に構成される。

充電装置３００は、外部電源４００からの交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータである。図１および図２を参照して、充電装置３００の入力側は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介してインレット１１０のＡＣＩＨ端子およびＡＣＩＣ端子に接続される。充電装置３００の出力側は、充電用電力線ＡＣＬＣ１，ＡＣＬＣ２および充電リレー７２を介してバッテリ７０とＰＣＵ６０とを接続する正極線ＰＬおよび負極線ＮＬに接続される。

充電装置３００は、プラグ４１０がインレット１１０に接続され、充電リレー７２の接点部分が導通状態である場合に、ＥＣＵ２００からの制御信号に基づいて、図２の破線矢印に示すように、インレット１１０に入力された外部電力（交流）をバッテリ７０に充電可能な電力（直流）に変換してバッテリ７０に出力する。すなわち、外部電力によってバッテリ７０が充電される。以下の説明では、外部電力を用いてバッテリ７０を充電することを「外部充電」という。

充電リレー７２は、充電装置３００の出力側とバッテリ７０の正極線ＰＬおよび負極線ＮＬとを接続する２つの充電用電力線ＡＣＬＣ１，ＡＣＬＣ２に設けられる。充電リレー７２は、ＥＣＵ２００からの制御信号に基づいて接点を開放状態にしたり、導通状態にしたりする。

ＥＣＵ２００は、たとえば、バッテリ７０の外部充電を停止する場合に、充電装置３００の作動を停止するとともに、充電リレー７２の接点を開放状態にする。ＥＣＵ２００は、たとえば、バッテリ７０の外部充電を実行する場合に、充電リレー７２の接点を導通状態にするとともに充電装置３００を作動させる。

本実施の形態において、充電装置３００は、電力変換部３０２と、第１抵抗体３０４と、第１コンデンサ３０６とを含む。第１抵抗体３０４および第１コンデンサ３０６は、インレット１１０と電力変換部３０２との間の電力線ＡＣＬ１とＡＣＬ２との間に設けられる。本実施の形態においては、第１抵抗体３０４と、第１コンデンサ３０６とは、いずれも充電装置３００に内蔵されるものとして説明するが、充電装置３００とは別体で設けられてもよい。

第１コンデンサ３０６は、充電装置３００に入力される交流電力のノイズを低減するためのいわゆるＸコンデンサである。第１抵抗体３０４は、第１コンデンサ３０６に蓄積された電荷を放電するための放電抵抗である。

放電装置３５０は、バッテリ７０の直流電力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣコンバータである。放電装置３５０の入力側は、第２放電用電力線ＡＣＬＤ１，ＡＣＬＤ２を介してバッテリ７０の正極線ＰＬおよび負極線ＮＬに接続される。放電装置３５０の出力側は、第１放電用電力線ＡＣＬＢ１，ＡＣＬＢ２、放電リレー７３および電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介してインレット１１０に接続される。

第１放電用電力線ＡＣＬＢ１の一方端は、電力線ＡＣＬ１に接続され、他方端は、放電装置３５０の出力側に接続される。第１放電用電力線ＡＣＬＢ２の一方端は、電力線ＡＣＬ２に接続され、他方端は、放電装置３５０の出力側に接続される。また、第１放電用電力線ＡＣＬＢ１，ＡＣｌＢ２は、途中で分岐し、ソケット６４に接続される。

図２に示すように、放電装置３５０は、インレット１１０に接続される電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を除き、充電装置３００とは別経路の電力線を経由してインレット１１０とバッテリ７０との間に接続される。

放電装置３５０は、一方端がインレット１１０に接続され、他方端に電気機器４１６のプラグ４１８が接続され、かつ、放電リレー７３およびシステムメインリレー７１の各々の接点部分が導通状態である場合に、ＥＣＵ２００からの制御信号に基づいてバッテリ７０の電力（直流）を給電用の予め定められた電力（交流）に変換して電気機器４１６に変換された電力を供給する。以下の説明では、バッテリ７０の電力を交流電力に変換して車両１の外部の電気機器４１６に供給することを「外部給電」という。

インレット１１０と放電装置３５０との間には、インレット１１０と充電装置３００との間の電気的な接続状態を維持しつつ、インレット１１０と放電装置３５０とを遮断可能な位置に放電リレー７３が設けられる。具体的には、放電リレー７３は、第１放電用電力線ＡＣＬＢ１，ＡＣＬＢ２に介装され、ＥＣＵ２００からの制御信号に基づいて接点を開放状態にしたり、導通状態にしたりする。

ＥＣＵ２００は、たとえば、バッテリ７０を用いた外部給電を停止する場合に、放電装置３５０の作動を停止するとともに、放電リレー７３の接点を開放状態にする。ＥＣＵ２００は、たとえば、外部給電を実行する場合に、放電リレー７３の接点を導通状態にするとともに放電装置３５０を作動させる。

本実施の形態において、放電装置３５０は、電力変換部３５２と、第２抵抗体３５４と、第２コンデンサ３５６とを含む。第２抵抗体３５４および第２コンデンサ３５６は、電力変換部３５２と電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２とを接続する第１放電用電力線ＡＣＬＢ１とＡＣＬＢ２との間に設けられる。本実施の形態においては、第２抵抗体３５４と、第２コンデンサ３５６とは、いずれも放電装置３５０に内蔵されるものとして説明するが、放電装置３５０とは別体で設けられてもよい。

第２コンデンサ３５６は、放電装置３５０から出力される交流電力のノイズを低減するためのいわゆるＸコンデンサである。第２抵抗体３５４は、第２コンデンサ３５６に蓄積された電荷を放電するための放電抵抗である。

システムメインリレー７１、充電リレー７２及び放電リレー７３の各々の動作については、ＥＣＵ２００によって制御される。なお、システムメインリレー７１および充電リレー７２には、プリチャージ用のリレーをさらに含めるようにしてもよい。

インレット１１０は、車両１の側面等に配置され、上述したように、プラグ４１０およびアダプタ４１４のの接続が可能な形状に形成される。また、インレット１１０は、ＡＣＩＨ端子と、ＡＣＩＣ端子と、ＧＮＤ端子と、ＰＩＳＷ端子と、ＣＰＬＴ端子とを含む。

プラグ４１０も、ＡＣＩＨ端子と、ＡＣＩＣ端子と、ＧＮＤ端子と、ＰＩＳＷ端子と、ＣＰＬＴ端子とをそれぞれ含む（図示せず）。そのため、たとえば、プラグ４１０がインレット１１０に物理的に接続された場合、プラグ４１０のＡＣＩＨ端子と、ＡＣＩＣ端子と、ＧＮＤ端子と、ＰＩＳＷ端子と、ＣＰＬＴ端子とは、インレット１１０のＡＣＩＨ端子と、ＡＣＩＣ端子と、ＧＮＤ端子と、ＰＩＳＷ端子と、ＣＰＬＴ端子とそれぞれ物理的および電気的に接続される。アダプタ４１４も、少なくともＡＣＩＨ端子と、ＡＣＩＣ端子と、ＧＮＤ端子と、ＰＩＳＷ端子とを有している。

ＣＰＬＴ端子は接続線を経由してＥＣＵ２００に接続される。ＰＩＳＷ端子は、接続線を経由してＥＣＵ２００に接続される。ＧＮＤ端子には接地線が接続されている。ＥＣＵ２００は、ＣＰＬＴ端子を経由してプラグ４１０側の充電ケーブルの太さを示す信号を受信する。また、ＥＣＵ２００は、ＰＩＳＷ端子を経由してプラグ４１０が接続されたか、アダプタ４１４が接続されたか、未接続の状態であるかを示す信号を受信する。

さらに、車両１は、監視センサ１１を備える。監視センサ１１は、バッテリ７０の状態（バッテリ電流Ｉｂ、バッテリ電圧Ｖｂ、バッテリ温度Ｔｂ）を検出し、検出結果をＥＣＵ２００に出力する。

ＥＣＵ２００は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリを内蔵し、当該メモリに記憶された情報や各センサ等からの情報に基づいて所定の演算処理を実行する。ＥＣＵ２００は、その演算結果に基づいて車両１の各機器を制御する。

ＥＣＵ２００は、監視センサ１１による検出結果に基づいて、バッテリ７０の蓄電量（以下「ＳＯＣ」（State Of Charge）という）を算出する。

ＥＣＵ２００は、たとえば、ユーザがプラグ４１０をインレット１１０に接続する操作を行なった場合、放電リレー７３の接点を開放状態とし、充電リレー７２の接点を導通状態とし、かつ、充電装置３００を作動させることで、外部充電を行なう。外部充電によってバッテリ７０が満充電状態になる（ＳＯＣが充電目標値に達する）と、ＥＣＵ２００は、外部充電が完了したと判定し、充電装置３００を停止させ、かつ、充電リレー７２の接点を開放状態として外部充電を終了させる。

ＥＣＵ２００は、たとえば、ユーザがアダプタ４１４の一方端をインレット１１０に接続する操作を行なった場合、充電リレー７２の接点を開放状態とし、放電リレー７３の接点を導通状態とし、かつ、放電装置３５０を作動させることで、外部給電を行なう。アダプタ４１４の他方端に電気機器４１６のプラグ４１８が接続された場合には、バッテリ７０の電力が放電装置３５０において交流電力に変換され、変換された交流電力が放電リレー７３、インレット１１０およびアダプタ４１４を経由して電気機器４１６に供給される。これにより、電気機器４１６は、車両１から供給される交流電力によって作動可能な状態になる。

ここで、放電装置３５０から出力される電力は、電気機器４１６に供給される電力と、コンデンサ３０６に供給される電力とを含む。このため、電気機器４１６からの要求電力が小さいときにおいても、少なくとも、コンデンサ３０６に供給される電流分は放電リレー７３を通ることになる。これにより、インレット４１０から外部放電する際に、放電リレー７３において十分なジュール熱を発生させることができ、放電リレー７３に形成された酸化膜を除去することができる。

また、一度、外部放電を実施することで、放電リレー７３に酸化膜が残留することを抑制でき、長期間、放電リレー７３に電流が導通しなかったとしても、過大な酸化膜が放電リレー７３に蓄積されることを抑制することができる。その結果、次に外部放電をする際に、酸化膜によって放電リレー７３に電流が通らないという弊害の発生を抑制することができる。

すなわち、本実施の形態に係る車両１においては、コンデンサ３０６がインレット１１０と充電装置３００とを接続する電力線の間に設けられているので、上記のような効果を得ることができる。

さらに、本実施の形態に係る車両１においては、外部充電時においても、放電リレー７３を導通状態とすることで、放電リレー７３に酸化膜が形成されることを抑制している。このようにすることで、車両１の外部の電気機器４１６に対して電力を供給するバッテリ７０の放電を実施する機会が、外部電源４００を用いたバッテリ７０の充電を実施する機会と比較して少ない場合においても、外部充電時に放電リレー７３に形成された酸化膜を除去することができる。

図３に、本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ２００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ２００は、充電判定部２０２と、オフ期間判定部２０４と、放電リレー制御部２０６とを含む。なお、これらの構成は、プログラム等のソフトウェアにより実現されてもよいし、ハードウェアにより実現されてもよい。

充電判定部２０２は、外部充電が行なわれているか否かを判定する。具体的には、充電判定部２０２は、プラグ４１０がインレット１１０に接続されており、充電リレー７２の接点が導通状態であり、かつ、充電装置３００が作動している場合に、外部充電が行なわれていると判定する。充電判定部２０２は、たとえば、インレット１１０のＰＩＳＷ端子を経由して受信する信号に基づいてプラグ４１０がインレット１１０に接続されているか否かを判定する。なお、充電判定部２０２は、たとえば、外部充電が行なわれていると判定する場合に充電判定フラグをオン状態にしてもよい。

オフ期間判定部２０４は、充電判定部２０２によって外部充電が行なわれていると判定される場合に、放電リレー７３が開放状態（オフ状態）である期間（オフ期間）が予め定められた期間以上であるか否かを判定する。予め定められた期間は、たとえば、放電リレー７３の接点を予め定められた期間だけ一時的に導通状態にすることで除去可能な酸化膜の蓄積量の上限値に基づいて設定される。予め定められた期間は、たとえば、数日であってもよいし、３か月や６か月であってもよいし、１年以上の期間であってもよい。オフ期間は、たとえば、ＥＣＵ２００に内蔵されるタイマーを放電リレー７３の接点が開放状態となる時点で起動することによって計測される。

なお、オフ期間判定部２０４は、たとえば、充電判定フラグがオン状態である場合に、放電リレー７３のオフ期間が予め定められた期間以上であるか否かを判定し、オフ期間が予め定められた期間以上である場合に、オフ期間判定フラグをオン状態にしてもよい。

放電リレー制御部２０６は、オフ期間判定部２０４において放電リレー７３のオフ期間が予め定められた期間以上であると判定される場合に、放電リレー７３の接点を導通状態（オン状態）になるように放電リレー７３を制御する。そして、放電リレー制御部２０６は、予め定められたオフ条件が成立する場合に、放電リレー７３の接点を開放状態にする。

予め定められたオフ条件は、たとえば、放電リレー７３の接点を導通状態にしてから予め定められた時間が経過したという条件を含む。予め定められた時間は、たとえば、放電リレー７３の接点を導通状態にすることによって接点部分に形成される酸化膜の除去が可能な時間であって、実験的あるいは設計的に適合される。また、予め定められたオフ条件としては、放電リレー７３の導通状態が予め定められた時間が経過するまで継続するという条件に代えてまたは加えて放電装置３５０からソケット６４に接続された電気機器４１６に電力を供給する供給モードが選択されたという条件を含むようにしてもよいし、その他回路保護を目的とした条件を含むようにしてもよい。

なお、放電リレー制御部２０６は、たとえば、オフ期間判定フラグがオン状態になる場合に放電リレー７３の接点が導通状態になるように放電リレー制御信号を生成して、放電リレー７３を制御してもよい。

図４を参照して、本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ２００で実行される制御処理について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ２００は、外部充電中であるか否かを判定する。外部充電中であるか否かの判定方法は、上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰り返さない。外部充電中であると判定される場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ２００は、放電リレー７３のオフ期間が予め定められた期間以上であるか否かを判定する。放電リレー７３のオフ期間が予め定められた期間以上であると判定される場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０２にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ２００は、放電リレー７３の接点が導通状態になるように放電リレー７３を制御する。Ｓ１０６にて、ＥＣＵ２００は、予め定められたオフ条件が成立するか否かを判定する。なお、予め定められたオフ条件については上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰り返さない。予め定められたオフ条件が成立すると判定される場合（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０６にてＮＯ）、処理はＳ１０６に戻される。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ２００は、放電リレー７３の接点が開放状態になるように放電リレー７３を制御する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ２００の動作について図５を用いて説明する。

たとえば、プラグ４１０がインレット１１０に接続され、外部電源４００を用いて外部充電が実施されている場合を想定する（Ｓ１００にてＹＥＳ）。

このとき、たとえば、放電リレー７３が使用されていない期間が予め定められた期間以上となる場合には（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、図５に示すように、放電リレー７３の接点が導通状態になるように放電リレー７３が制御される（Ｓ１０４）。

放電リレー７３の接点が導通状態になることにより、図５の破線矢印に示すように、第１放電用電力線ＡＣＬＢ１，ＡＣＬＢ２の放電リレー７３および第２コンデンサ３５６を経由して電流が流れることとなる。そのため、放電リレー７３の接点部分において電流が流れることにより、接点部分に形成される酸化膜は、接点部分において生じるジュール熱によって除去される。

放電リレー７３の接点が導通状態になるように放電リレー７３が制御されてから予め定められた時間が経過するなどして予め定められたオフ条件が成立すると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、放電リレー７３の接点が開放状態になるように放電リレー７３が制御される（Ｓ１０８）。

以上のようにして、本実施の形態に係る車両１によると、バッテリ７０の外部充電中に外部充電に用いられない放電リレー７３の接点が導通状態になる期間を有することによって、放電リレー７３の接点が導通状態となる場合に放電リレー７３と第２コンデンサ３５６とを経由して電流が流れるため、放電リレー７３の接点部分に形成された酸化膜を接点部分において生じたジュール熱によって除去することができる。そのため、放電リレー７３の接点部分における酸化膜の形成を抑制することができる。したがって、車両外部の電気機器に車載の蓄電装置の電力を供給する場合に用いられるリレーの接点部分における酸化膜の形成を抑制して、リレーのオフ故障を抑制する車両を提供することができる。

さらに、オフ期間が予め定められた期間以上となる場合に、外部充電中に放電リレー７３の接点が導通状態になる。そのため、オフ故障が生じる程度に酸化膜が蓄積される前に放電リレー７３の接点が導通状態となるため、放電リレー７３の接点部分における酸化膜の形成を抑制することができる。

なお、好ましくは、第２コンデンサ３５６の容量は、外部電源４００から供給される充電電力が第２コンデンサ３５６に供給される場合に、放電リレー７３の接点部分に形成された酸化膜の除去が可能な予め定められた値以上の大きさの電流が放電リレー７３に流れるように設定されることが望ましい。このようにすると、放電リレー７３の接点を導通状態にすることによってより確実に放電リレー７３の接点部分において形成された酸化膜を除去することができる。

さらに、第１放電用電力線ＡＣＬＢ１、ＡＣＬＢ２の間に第２抵抗体３５４を設けることにより、放電リレー７３の接点が開放状態となった後に、第２コンデンサ３５６において蓄えられた電荷を第２抵抗体３５４を用いて放電することができる。

以下に変形例について説明する。本実施の形態においては、ＥＣＵ２００は、外部充電中に放電リレー７３の接点を導通状態にするものとして説明したが、たとえば、ＥＣＵ２００は、車室内のソケット６４に接続される電気機器に対してバッテリ７０および放電装置３５０を用いて電力を供給する場合に放電リレー７３を導通状態にしてもよい。

ＥＣＵ２００は、たとえば、図６に示すフローチャートに従った制御処理を実行することによって、車室内のソケット６４にバッテリ７０および放電装置３５０を用いて電力を供給する場合に放電リレー７３を導通状態にする。なお、図６のフローチャートのＳ１０２、Ｓ１０４、Ｓ１０６およびＳ１０８の処理は図３のフローチャートのＳ１０２、１０４、Ｓ１０６およびＳ１０８の処理とそれぞれ同じ処理である。そのため、その詳細な説明は繰り返さない。

Ｓ２００にて、ＥＣＵ２００は、ソケット６４への給電中であるか否かを判定する。ＥＣＵ２００は、たとえば、ユーザのスイッチ等への操作によってソケット６４を使用可能とするモードが選択されている場合に、ソケット６４への給電中であると判定してもよいし、あるいは、放電装置３５０の状態（出力電圧や出力電流等）に基づいて放電装置３５０が作動中であって、かつ、放電リレー７３の接点が開放状態である場合に、ソケット６４への給電中であると判定してもよい。ソケット６４への給電中であると判定される場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ２００にてＮＯ）、この処理は終了する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ２００の動作について説明する。

たとえば、ソケット６４を使用可能とするモードが選択されており、ソケット６４に電気機器のプラグが接続され、かつ、ソケット６４を経由して電気機器に対して放電装置３５０から交流電力が供給されている場合を想定する（Ｓ２００にてＹＥＳ）。

このとき、たとえば、放電リレー７３が使用されていない期間が予め定められた期間以上である場合には（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、放電リレー７３の接点が導通状態になるように放電リレー７３が制御される（Ｓ１０４）。

放電リレー７３の接点が導通状態になることにより、第１放電用電力線ＡＣＬＢ１，ＡＣＬＢ２の放電リレー７３および第１コンデンサ３０６を経由して電流が流れることとなる。そのため、放電リレー７３の接点部分において電流が流れることにより、接点部分に形成される酸化膜は、接点部分において生じるジュール熱によって除去される。

放電リレー７３の接点が導通状態になるように放電リレー７３が制御されてから予め定められた時間が経過するなどしてオフ条件が成立すると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、放電リレー７３の接点が開放状態になるように放電リレー７３が制御される（Ｓ１０８）。

このようにすると、放電リレー７３を導通する必要のない、ソケット６４を用いた車室内の電気機器への電力供給時に、放電リレー７３の接点を導通状態にすることによって、放電装置３５０から放電リレー７３と第１コンデンサ３０６とを経由して電流が流れる経路が形成されるため、放電リレー７３に電流を流すことができる。そのため、放電リレー７３の接点部分において生じるジュール熱によって酸化膜を除去することができる。

好ましくは、第１コンデンサ３０６の容量は、放電装置３５０から第１コンデンサ３０６に対して予め定められた電力が供給される場合に、放電リレー７３の接点部分に形成された酸化膜の除去が可能な予め定められた値以上の大きさの電流が放電リレー７３に流れるように設定されることが望ましい。このようにすると、放電リレー７３の接点を導通状態にすることによってより確実に放電リレー７３の接点部分において形成された酸化膜を除去することができる。

さらに、本実施の形態においては、１つに統合されたＥＣＵ２００によって車両１に含まれる各機器を制御するものとして説明したが、たとえば、複数のＥＣＵを組み合わせて車両１に含まれる各機器を制御するようにしてもよい。

本実施の形態においては、車両１は、外部放電時に放電装置３５０からコンデンサ３０６に流れる電流によって放電リレー７３に蓄積した酸化膜を除去する第１の構成と、外部充電時に、放電リレー７３の接点を導通状態にすることによって放電リレー７３に蓄積した酸化膜を除去する第２の構成とを有するものとして説明したが、第１の構成と第２の構成とは互いに独立しているため、本実施の形態に係る車両１は、第１の構成と第２の構成とのうちの少なくともいずれかを有していればよい。

＜第２の実施の形態＞
以下、第２の実施の形態に係る車両について説明する。本実施の形態に係る車両１は、上述の第１の実施の形態に係る車両１の構成と比較して、ＥＣＵ２００の動作が異なる。それ以外の構成については、上述の第１の実施の形態に係る車両１の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。

本実施の形態においては、ＥＣＵ２００が、放電リレー７３の接点の開放状態が継続するオフ期間が予め定められた期間以上である場合には、放電リレー７３の接点を導通状態にするとともに、第１コンデンサ３０６に電力が供給されるように放電装置３５０を動作させる点を特徴とする。

図７に、本実施の形態に係る車両に搭載されたＥＣＵ２００の機能ブロック図を示す。図７に示すように、ＥＣＵ２００は、オフ期間判定部２１０と、放電リレー制御部２１２と、放電装置制御部２１４とを含む。

オフ期間判定部２１０は、放電リレー７３の接点が開放状態（オフ状態）である期間（オフ期間）が予め定められた期間以上であるか否かを判定する。本実施の形態における予め定められた期間は、第１の実施の形態における予め定められた期間と同様の観点で定められる。そのため、その詳細な説明は繰り返さない。オフ期間判定部２１０は、たとえば、放電リレー７３のオフ期間が予め定められた期間以上である場合に、オフ期間判定フラグをオン状態にしてもよい。

放電リレー制御部２１２は、オフ期間判定部２１０において放電リレー７３のオフ期間が予め定められた期間以上であると判定される場合に（オフ期間判定フラグがオン状態である場合に）、放電リレー７３の接点を導通状態（オン状態）になるように放電リレー７３を制御する。放電リレー制御部２０６は、予め定められたオフ条件が成立する場合には、後述する放電装置制御部２１４によって放電装置３５０の作動が停止された後に、放電リレー７３の接点を開放状態にする。本実施の形態における予め定められたオフ条件は、第１の実施の形態における予め定められたオフ条件と同様である。そのため、その詳細な説明は繰り返さない。

放電装置制御部２１４は、放電リレー制御部２１２によって放電リレー７３の接点が導通状態にされた後に、放電装置３５０が作動するように（放電リレー７３を経由して第１コンデンサ３０６に予め定められた交流電力が供給されるように）放電装置３５０を制御する。また、放電装置制御部２１４は、予め定められたオフ条件が成立する場合、放電装置３５０の作動を停止する。

図８を参照して、本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ２００で実行される制御処理について説明する。

Ｓ３００にて、ＥＣＵ２００は、放電リレー７３のオフ期間が予め定められた期間以上であるか否かを判定する。放電リレー７３のオフ期間が予め定められた期間以上であると判定される場合（Ｓ３００にてＹＥＳ）、処理はＳ３０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ３００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ３０２にて、ＥＣＵ２００は、放電リレー７３の接点が導通状態になるように放電リレー７３を制御する。Ｓ３０４にて、ＥＣＵ２００は、放電装置３５０を作動させる。

Ｓ３０６にて、ＥＣＵ２００は、予め定められたオフ条件が成立するか否かを判定する。予め定められたオフ条件が成立すると判定される場合（Ｓ３０６にてＹＥＳ）、処理はＳ３０８に移される。もしそうでない場合（Ｓ３０６にてＮＯ）、処理はＳ３０６に戻される。

Ｓ３０８にて、ＥＣＵ２００は、放電装置３５０の作動を停止する。Ｓ３１０にて、ＥＣＵ２００は、放電リレー７３の接点が開放状態になるように放電リレー７３を制御する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ２００の動作について図９を用いて説明する。

たとえば、放電リレー７３が使用されていない期間が予め定められた期間以上となる場合には（Ｓ３００にてＹＥＳ）、図９に示すように、放電リレー７３の接点が導通状態になるように放電リレー７３が制御されるとともに（Ｓ３０２）、放電装置３５０が作動させられる（Ｓ３０４）。

放電リレー７３の接点が導通状態になることにより、図９の破線矢印に示すように、第１放電用電力線ＡＣＬＢ１，ＡＣＬＢ２の放電リレー７３および第１コンデンサ３０６を経由して電流が流れることとなる。そのため、放電装置３５０の作動中においては、放電リレー７３の接点部分において電流が流れることにより、接点部分に形成される酸化膜は、接点部分において生じたジュール熱によって除去される。

放電リレー７３の接点が導通状態になるように放電リレー７３が制御されてから予め定められた時間が経過するなどして予め定められたオフ条件が成立すると（Ｓ３０６にてＹＥＳ）、放電装置３５０の作動が停止されるとともに（Ｓ３０８）、放電リレー７３の接点が開放状態になるように放電リレー７３が制御される（Ｓ３１０）。

以上のようにして、本実施の形態に係る車両１によると、放電リレー７３の開放状態が継続するオフ期間が予め定められた期間以上である場合には、一定量の酸化膜が形成されることとなる。そのため、そのような場合に、放電リレー７３を導通状態にするとともに、第１コンデンサ３０６に電力が供給されるように放電装置３５０を動作させることによって、放電リレー７３と第１コンデンサ３０６とを経由して電流を流すことができる。その結果、放電リレー７３の接点部分に形成された酸化膜を接点部分において生じたジュール熱によって除去することができる。そのため、放電リレー７３の接点部分における酸化膜の形成を抑制することができる。したがって、車両外部の電気機器に車載の蓄電装置の電力を供給する場合に用いられるリレーの接点部分における酸化膜の形成を抑制して、リレーのオフ故障を抑制する車両を提供することができる。

さらに、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２の間に第１抵抗体３０４を設けることにより、放電リレー７３の接点が開放状態となった後に、第１コンデンサ３０６において蓄えられた電荷を第１抵抗体３０４を用いて放電することができる。

なお、好ましくは、第１コンデンサ３０６の容量は、放電装置３５０から第１コンデンサ３０６に対して予め定められた電力が供給される場合に、放電リレー７３の接点部分に形成された酸化膜の除去が可能な予め定められた値以上の大きさの電流が放電リレー７３に流れるように設定されることが望ましい。このようにすると、オフ期間が予め定められた期間以上となる場合や、外部給電を実行する場合に、放電リレー７３の接点を導通状態にすることによってより確実に放電リレー７３の接点部分において形成された酸化膜を除去することができる。

さらに、本実施の形態においては、放電リレー７３の開放状態が継続するオフ期間が予め定められた期間以上である場合に、放電リレー７３を導通状態にするとともに放電装置３５０を動作させるものとして説明したが、外部放電が実施される場合には、上述の第１の実施の形態において説明したように、放電装置３５０から出力される電力は、電気機器４１６に供給される電力と、コンデンサ３０６に供給される電力とを含むため、電気機器４１６からの要求電力が小さいときにおいても、少なくとも、コンデンサ３０６に供給される電流分が放電リレー７３を通ることになる。これにより、インレット４１０から外部放電する際に、放電リレー７３において十分なジュール熱を発生させることができ、放電リレー７３に形成された酸化膜を除去することができる。

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、１０ エンジン、１１ 監視センサ、２０，３０ ＭＧ、４０ 動力分割装置、５０ 減速機、６４ ソケット、６０ ＰＣＵ、７０ バッテリ、７１ システムメインリレー、７２ 充電リレー、７３ 放電リレー、８０ 駆動輪、１１０ インレット、２００ ＥＣＵ、２０２ 充電判定部、２０４，２１０ オフ期間判定部、２０６，２１２ 放電リレー制御部、２１４ 放電装置制御部、３００ 充電装置、３０２，３５２ 電力変換部、３０４，３５４ 抵抗体、３０６，３５６ コンデンサ、３５０ 放電装置、４００ 外部電源、４１０，４１８ プラグ、４１４ アダプタ、４１６ 電気機器。

Claims (5)

1. 蓄電装置と、
   車両外部の電源の電力を前記蓄電装置に供給して前記蓄電装置を充電する外部充電を行なうための充電装置と、
   前記車両外部の電気機器に対して前記蓄電装置の電力を供給する外部給電を行なうための放電装置と、
   前記充電装置および前記放電装置の各々に接続され、前記電源および前記電気機器のいずれにも接続可能なインレットと、
   前記インレットと前記充電装置との間の電気的な接続状態を維持しつつ、前記インレットと前記放電装置とを電気的に遮断可能な位置に設けられる放電リレーと、
   前記放電リレーと前記放電装置とを接続する２つの電力線の間に設けられるコンデンサと、
   前記放電リレーの接点を導通状態および開放状態のうちのいずれか一方の状態に制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記外部充電中に前記放電リレーの接点が前記導通状態になる期間を有するように前記放電リレーを制御する、車両。
2. 前記制御装置は、前記放電リレーの接点の前記開放状態が継続するオフ期間が予め定められた期間以上である場合には、前記外部充電時に前記放電リレーの接点を前記導通状態にする、請求項１に記載の車両。
3. 蓄電装置と、
   車両外部の電源の電力を前記蓄電装置に供給して前記蓄電装置を充電する外部充電を行なうための充電装置と、
   前記車両外部の電気機器に対して前記蓄電装置の電力を供給する外部給電を行なうための放電装置と、
   前記充電装置および前記放電装置の各々に接続され、前記電源および前記電気機器のいずれにも接続可能なインレットと、
   前記インレットと前記充電装置との間の電気的な接続状態を維持しつつ、前記インレットと前記放電装置とを電気的に遮断可能な位置に設けられる放電リレーと、
   前記インレットと前記充電装置とを接続する２つの電力線の間に設けられるコンデンサと、
   前記放電リレーの接点を導通状態および開放状態のうちのいずれか一方の状態に制御するとともに、前記放電装置の動作を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記放電リレーの前記開放状態が継続するオフ期間が予め定められた期間以上である場合には、前記放電リレーの接点を前記導通状態にするとともに、前記コンデンサに電力が供給されるように前記放電装置を動作させる、車両。
4. 前記制御装置は、前記インレットに電力を供給するときに前記放電リレーを導通状態にするとともに、前記コンデンサに電力が供給されるように前記放電装置を動作させる、請求項３に記載の車両。
5. 前記放電リレーと前記放電装置の間に設けられ、電気機器が接続されるソケットをさらに備え、
   前記制御装置は、前記ソケットに電力を供給するときに、前記放電リレーの前記開放状態が継続するオフ期間が予め定められた期間以上である場合には、前記放電リレーの接点を前記導通状態にするとともに、前記コンデンサに電力が供給されるように前記放電装置を動作せる、請求項３に記載の車両。

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