JP6458756B2

JP6458756B2 - 自動車

Info

Publication number: JP6458756B2
Application number: JP2016057233A
Authority: JP
Inventors: 英寛野村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-03-22
Filing date: 2016-03-22
Publication date: 2019-01-30
Anticipated expiration: 2036-03-22
Also published as: CN107215210A; CN107215210B; US10017058B2; US20170274782A1; JP2017175723A

Description

本発明は、自動車に関し、詳しくは、モータと高電圧バッテリと充電器と低電圧機器と２つのＤＣ／ＤＣコンバータとを備える自動車に関する。

従来、この種の自動車としては、走行用のモータと、第１電力ラインを介してモータと接続された組電池と、第１電力ラインに接続されると共に外部電源からの電力を用いて組電池を充電可能な充電器と、第２電力ラインに接続された補機と、第１電力ラインの電力を電圧の降圧を伴って第２電力ラインに供給可能な第１ＤＣ／ＤＣコンバータと、充電器に内蔵されると共に第１電力ラインの電力を電圧の降圧を伴って第２電力ラインに供給可能な第２ＤＣ／ＤＣコンバータと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１３／０９８９０４号

こうした自動車では、第２ＤＣ／ＤＣコンバータとして、第１ＤＣ／ＤＣコンバータに比して定格出力が小さいＤＣ／ＤＣコンバータが用いられることが多い。また、複数の補機には、イグニッションオン状態で起動状態となると共にイグニッションオフ状態で停止状態となる補機が含まれることから、イグニッションオン状態では、イグニッションオフ状態に比して、第２電力ラインに接続された低電圧機器（複数の補機や電子制御ユニット）の総消費電力が大きくなる。したがって、外部電源からの電力を用いて組電池を充電しているときにおいて、イグニッションオフ状態では第１給電処理を実行し、イグニッションオン操作が行なわれると第２給電処理に切り替え、その後にイグニッションオフ操作が行なわれると第１給電処理に切り替えることが考えられる。ここで、第１給電処理は、第１，第２ＤＣ／ＤＣコンバータのうち第２ＤＣ／ＤＣコンバータだけを駆動して第２電力ラインに電力を供給する処理であり、第２給電処理は、第１，第２ＤＣ／ＤＣコンバータのうち第１ＤＣ／ＤＣコンバータだけを駆動して第２電力ラインに電力を供給する処理である。このように第１給電処理と第２給電処理とを切り替えると、切替頻度が比較的多くなり、第１ＤＣ／ＤＣコンバータや第２ＤＣ／ＤＣコンバータの耐久性が低下しやすくなる可能性がある。

本発明の自動車は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータや第２ＤＣ／ＤＣコンバータの耐久性の低下を抑制することを主目的とする。

本発明の自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の自動車は、
走行用のモータと、
高電圧系電力ラインを介して前記モータと接続された高電圧バッテリと、
前記高電圧系電力ラインに接続され、外部電源からの電力を用いて前記高電圧バッテリを充電する外部充電が可能な充電器と、
低電圧系電力ラインに接続された低電圧機器と、
前記高電圧系電力ラインと前記低電圧系電力ラインとに接続され、前記高電圧系電力ラインの電力を電圧の降圧を伴って前記低電圧系電力ラインに供給可能な第１ＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記高電圧系電力ラインにおける前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータよりも前記充電器側と前記低電圧系電力ラインとに接続され、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータよりも定格出力が小さく且つ前記高電圧系電力ラインの電力を電圧の降圧を伴って前記低電圧系電力ラインに供給可能な第２ＤＣ／ＤＣコンバータと、
を備える自動車であって、
前記外部充電中で且つ前記第１，第２ＤＣ／ＤＣコンバータのうち前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータだけを駆動して前記低電圧系電力ラインに電力を供給する第１給電処理中にイグニッションオン操作が行なわれたときにおいて、前記イグニッションオン操作後の前記低電圧機器の消費電力量である操作後電力量が所定電力量以下のときには前記第１給電処理を継続し、前記操作後電力量が前記所定電力量を超えると、前記第１，第２ＤＣ／ＤＣコンバータのうち前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータだけを駆動して前記低電圧系電力ラインに電力を供給する第２給電処理に切り替える制御装置、
を備えることを要旨とする。

この本発明の自動車では、外部充電中で且つ第１，第２ＤＣ／ＤＣコンバータのうち第２ＤＣ／ＤＣコンバータだけを駆動して低電圧系電力ラインに電力を供給する第１給電処理中にイグニッションオン操作が行なわれたときにおいて、イグニッションオン操作後の低電圧機器の消費電力量である操作後電力量が所定電力量以下のときには第１給電処理を継続し、操作後電力量が所定電力量を超えると、第１，第２ＤＣ／ＤＣコンバータのうち第１ＤＣ／ＤＣコンバータだけを駆動して低電圧系電力ラインに電力を供給する第２給電処理に切り替える。これにより、イグニッションオン操作が行なわれたときに直ちに第２給電処理に切り替えるものに比して、第１給電処理と第２給電処理との切替頻度が多くなるのを抑制することができる。特に、イグニッションオン操作されてから比較的短時間でイグニッションオフ操作が行なわれる場合には、第１給電処理と第２給電処理とが切り替わるのをより抑制することができる。この結果、第１ＤＣ／ＤＣコンバータや第２ＤＣ／ＤＣコンバータの耐久性の低下を抑制することができる。ここで、「低電圧機器」としては、複数の補機（例えば、ヘッドライト，ルームランプ，オーディオシステム，パワーウインドウ，シートヒータなど）や上述の制御装置などを挙げることができる。

こうした本発明の自動車において、前記制御装置は、前記イグニッションオン操作が行なわれてから所定時間が経過したときには、自動でイグニッションオフする手段である、ものとしてもよい。こうすれば、イグニッションオン操作されてから比較的短時間でイグニッションオフ操作が行なわれないときでも、第１給電処理と第２給電処理とが切り替わるのをより抑制することができる。

また、前記外部電源からの電力を用いた前記低電圧機器および前記高電圧系電力ラインに接続された高電圧機器の作動用の電力の確保を指示する指示スイッチを備え、前記制御装置は、前記イグニッションオン操作が行なわれた後に前記指示スイッチがオンされたときに、前記第１給電処理中のときには、前記操作後電力量が前記所定電力量以下でも前記第２給電処理に切り替える手段である、ものとしてもよい。指示スイッチがオンされたときには、低電圧機器および高電圧機器の総消費電力が比較的大きくなることが想定されるから、第２給電処理に切り替える（切り替えておく）ことにより、低電圧機器および高電圧機器の総消費電力が比較的大きくなったときに、より十分に対応することができる。ここで、「高電圧機器」としては、空調装置などを挙げることができる。

この場合、前記制御装置は、前記イグニッションオン操作が行なわれた後において、前記指示スイッチがオフのときには、前記イグニッションオン操作が行なわれてから所定時間が経過したときには、自動イグニッションオフを実行し、前記指示スイッチがオンのときには、前記イグニッションオン操作が行なわれてから前記所定時間が経過しても前記自動イグニッションオフを実行しない手段である、ものとしてもよい。こうすれば、指示スイッチがオフのときには、第１給電処理と第２給電処理とが切り替わるのをより抑制することができ、指示スイッチがオンのときには、自動イグニッションオフによって特定の低電圧機器や高電圧機器（例えば、オーディオシステムや空調装置など）が使用できなくなるのを回避することができる。

本発明の自動車において、前記高電圧系電力ラインに取り付けられたコンデンサと、前記高電圧系電力ラインにおける、前記モータおよび前記コンデンサおよび前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータと、前記高電圧バッテリおよび前記充電器と、の間に設けられたシステムメインリレーと、を備えるものとしてもよい。この構成の場合、外部充電中に第２給電処理を行なうには、システムメインリレーをオンとする必要がある。したがって、外部充電中で且つ第１給電処理中にイグニッションオン操作が行なわれたときにおいて、操作後電力量が所定電力量を超えたときにシステムメインリレーをオンとして第２給電処理に切り替える（操作後電力量が所定電力量を超えるまでは第２給電処理に切り替えない）ことにより、第１給電処理と第２給電処理との切替頻度が多くなるのを抑制することができるのに加えて、システムメインリレーのオンオフの頻度が多くなることやコンデンサに電圧を印加する時間が長くなることなども抑制することができる。この結果、第１ＤＣ／ＤＣコンバータや第２ＤＣ／ＤＣコンバータの耐久性の低下を抑制することができるのに加えて、システムメインリレーやコンデンサの耐久性の低下も抑制することができる。

本発明の一実施例としての電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のメインＥＣＵ８０によって実行されるコンバータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。外部充電中の様子の一例を示す説明図である。変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車２０は、図示するように、モータ３２と、インバータ３４と、空調装置３６と、高電圧バッテリ４０と、充電器５０と、低電圧バッテリ６０と、メインＤＣ／ＤＣコンバータ７０と、サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２と、システムメインリレーＳＭＲと、充電用リレーＣＨＲと、メイン電子制御ユニット（以下、「メインＥＣＵ」という）８０と、を備える。

モータ３２は、例えば同期発電電動機として構成されており、駆動輪２２ａ，２２ｂにデファレンシャルギヤ２４を介して連結された駆動軸２６に接続されている。インバータ３４は、モータ３２の駆動に用いられ、高電圧系電力ライン４４に接続されている。高電圧系電力ライン４４には、平滑用のコンデンサ４６が取り付けられている。モータ３２は、メインＥＣＵ８０によって、インバータ３４の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。空調装置３６は、高電圧系電力ライン４４に接続されており、メインＥＣＵ８０によって制御されることにより、乗員室内の空調を行なう。本発明の「高電圧機器」としては、空調装置３６が相当する。

高電圧バッテリ４０は、例えば定格電圧が２００Ｖ，２５０Ｖ，３００Ｖなどのリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、上述したように、高電圧系電力ライン４４を介してインバータ３４と接続されている。

充電器５０は、高電圧系電力ライン４４に接続されており、車両側コネクタ５２が外部電源９０の電源側コネクタ９２と接続されているときに、外部電源９０からの電力を用いて高電圧バッテリ４０を充電できるように構成されている。この充電器５０は、車両側コネクタ５２が電源側コネクタ９２と接続されているときに、充電用電子制御ユニット（以下、「充電ＥＣＵ」という）５６によって制御されることにより、外部電源９０からの電力を高電圧バッテリ４０に供給する。

低電圧バッテリ６０は、例えば定格電圧が１２Ｖなどの鉛蓄電池として構成されており、低電圧系電力ライン６４に接続されている。この低電圧系電力ライン６４には、複数の補機６２（例えば、ヘッドライト，ルームランプ，オーディオシステム，パワーウインドウ，シートヒータなど）や充電ＥＣＵ５６，補機用電子制御ユニット（以下、「補機ＥＣＵ」という）６６，メインＥＣＵ８０も接続されている。本発明の「低電圧機器」としては、複数の補機６２や充電ＥＣＵ５６，補機ＥＣＵ６６，メインＥＣＵ８０が相当する。

補機ＥＣＵ６６は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。補機ＥＣＵ６６には、各種センサからの信号、例えば、低電圧バッテリ６０の電圧を検出する電圧センサからの電圧，複数の補機６２や充電ＥＣＵ５６，補機ＥＣＵ６６，メインＥＣＵ８０からの消費電力Ｐｈ［ｉ］（ｉ：各機器を示す数字）などが入力ポートを介して入力されている。補機ＥＣＵ６６からは、複数の補機６２への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。補機ＥＣＵ６６は、メインＥＣＵ８０と通信ポートを介して接続されている。補機ＥＣＵ６６は、複数の補機６２や充電ＥＣＵ５６，補機ＥＣＵ６６，メインＥＣＵ８０からの消費電力Ｐｈ［ｉ］に基づいて低電圧機器の総消費電力Ｐｈを演算している。

メインＤＣ／ＤＣコンバータ７０は、高電圧系電力ライン４４と低電圧系電力ライン６４とに接続されている。このメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０は、メインＥＣＵ８０によって制御されることにより、高電圧系電力ライン４４の電力を電圧の降圧を伴って低電圧系電力ライン６４に供給する。

サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２は、メインＤＣ／ＤＣコンバータ７０よりも定格出力が小さいＤＣ／ＤＣコンバータとして構成されている。このサブＤＣ／ＤＣコンバータ７２は、高電圧系電力ライン４４におけるメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０によりも充電器５０側と低電圧系電力ライン６４とに接続されている。実施例では、サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２は、充電器５０に内蔵されているものとした。このサブＤＣ／ＤＣコンバータ７２は、充電ＥＣＵ５６によって制御されることにより、高電圧系電力ライン４４の電力を電圧の降圧を伴って低電圧系電力ライン６４に供給する。

システムメインリレーＳＭＲは、高電圧系電力ライン４４における高電圧バッテリ４０とインバータ３４やコンデンサ４６，メインＤＣ／ＤＣコンバータ７０との間に設けられており、メインＥＣＵ８０によって制御されることにより、オンオフして高電圧バッテリ４０側とインバータ３４やコンデンサ４６，メインＤＣ／ＤＣコンバータ７０側との接続および接続の解除を行なう。

充電用リレーＣＨＲは、高電圧系電力ライン４４における高電圧バッテリ４０と充電器５０やサブＤＣ／ＤＣコンバータ７２との間に設けられており、充電ＥＣＵ５６によって制御されることにより、オンオフして、高電圧バッテリ４０側と充電器５０やサブＤＣ／ＤＣコンバータ７２側との接続および接続の解除を行なう。

充電ＥＣＵ５６は、図示しないがＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートなどを備える。充電ＥＣＵ５６には、充電器５０に取り付けられた各種センサからの信号，車両側コネクタ５２に取り付けられて車両側コネクタ５２と外部電源９０の電源側コネクタ９２とが接続されているときにその接続を検出する接続検出センサ５４からの接続検出信号などが入力ポートを介して入力されている。充電ＥＣＵ５６からは、充電器５０への制御信号，サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２への制御信号，充電用リレーＣＨＲへの制御信号などが出力ポートを介して出力されている。充電ＥＣＵ５６は、メインＥＣＵ８０と通信ポートを介して接続されている。

メインＥＣＵ８０は、図示しないがＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートなどを備える。メインＥＣＵ８０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。メインＥＣＵ８０に入力される信号としては、例えば、モータ３２の回転子の回転位置を検出する回転位置センサからのモータ３２の回転子の回転位置，高電圧バッテリ４０の電圧や電流を検出する電圧センサや電流センサからの電圧や電流などを挙げることができる。また、イグニッションスイッチ８２からのイグニッション信号，外部電源９０からの電力を用いた低電圧機器および高電圧機器の作動用の電力の確保（以下、「マイルームモード」という）を指示するマイルームモードスイッチ８４からのスイッチ信号などを挙げることができる。さらに、シフトポジションセンサからのシフトポジションＳＰ，アクセルペダルポジションセンサからのアクセル開度，ブレーキペダルポジションセンサからのブレーキペダルポジション，車速センサからの車速なども挙げることができる。メインＥＣＵ８０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。メインＥＣＵ８０から出力される信号としては、例えば、インバータ３４の複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号，空調装置３６への制御信号，メインＤＣ／ＤＣコンバータ７０への制御信号，システムメインリレーＳＭＲへの制御信号などを挙げることができる。メインＥＣＵ８０は、充電ＥＣＵ５６や補機ＥＣＵ６６と通信ポートを介して接続されている。メインＥＣＵ８０は、電流センサからの高電圧バッテリ４０の電流の積算値に基づいて高電圧バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣを演算している。

こうして構成された実施例の電気自動車２０では、充電ＥＣＵ５６は、自宅や充電ステーションなどの充電ポイントで駐車しているときに、車両側コネクタ５２と外部電源９０の電源側コネクタ９２とが接続されると、充電用リレーＣＨＲをオンとして、外部電源９０からの電力を用いて高電圧バッテリ４０が充電されるように充電器５０を制御する。このようにして外部電源９０からの電力を用いて充電器５０によって高電圧バッテリ４０を充電する外部充電を行なう。ここで、外部充電中において、イグニッションオフ状態では、基本的に、システムメインリレーＳＭＲはオフとされている。したがって、高電圧系電力ライン４４から低電圧系電力ライン６４に電力を供給する必要があるときには、メインＤＣ／ＤＣコンバータ７０とサブＤＣ／ＤＣコンバータ７２とのうちサブＤＣ／ＤＣコンバータ７２だけを駆動する第１給電処理と、メインＤＣ／ＤＣコンバータ７０とサブＤＣ／ＤＣコンバータ７２とのうちメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０だけを駆動する第２給電処理と、のうち第１給電処理を実行するものとした。なお、上述したように、サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２の定格出力は、メインＤＣ／ＤＣコンバータ７０の定格出力よりも小さいことから、第１給電処理で低電圧系電力ライン６４に供給可能な電力は、第２給電処理で低電圧系電力ライン６４に供給可能な電力に比して小さい。

次に、こうして構成された実施例の電気自動車２０の動作、特に、外部充電中のメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０およびサブＤＣ／ＤＣコンバータ７２の動作について説明する。図２は、実施例のメインＥＣＵ８０によって実行されるコンバータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、外部充電中で且つマイルームモードスイッチ８４によってマイルームモードが指示されていないときに繰り返し実行される。

コンバータ制御ルーチンが実行されると、メインＥＣＵ８０は、まず、イグニッションオン操作が行なわれたか否かを判定し（ステップＳ１００）、イグニッションオン操作が行なわれていないと判定されたときには、本ルーチンを終了する。この場合、第１給電処理を実行（継続）する。

ステップＳ１００でイグニッションオン操作が行なわれたと判定されたときには、カウンタＣを値０にリセットしてから値１だけインクリメントして更新すると共に（ステップＳ１１０，Ｓ１２０）、イグニッションオン操作後の低電圧機器の消費電力量としての操作後電力量Ｑｈを入力する（ステップＳ１３０）。ここで、操作後電力量Ｑｈは、低電圧機器（複数の補機６２や充電ＥＣＵ５６，補機ＥＣＵ６６，メインＥＣＵ８０）の総消費電力Ｐｈのイグニッションオン操作後の積算値として得られた値を補機ＥＣＵ６６から通信によって入力するものとした。なお、複数の補機６２には、イグニッションオン状態で起動状態となると共にイグニッションオフ状態で停止状態となる補機（例えば、オーディオシステムなど）が含まれることから、イグニッションオン状態では、イグニッションオフ状態に比して、低電圧機器の総消費電力Ｐｈが大きくなる。

こうして操作後電力量Ｑｈを入力すると、入力した操作後電力量Ｑｈを閾値Ｑｈｒｅｆと比較する（ステップＳ１４０）。ここで、閾値Ｑｈｒｅｆは、第１給電処理の実行を継続してよい電力量として定められ、例えば、９００Ａｓｅｃ，９５０Ａｓｅｃ，１０００Ａｓｅｃなどを用いることができる。

操作後電力量Ｑｈが閾値Ｑｈｒｅｆ以下のときには、マイルームモードスイッチ８４からのスイッチ信号を用いてマイルームモードが指示されているか否かを判定し（ステップＳ１５０）、マイルームモードが指示されていないと判定されたときには、カウンタＣを閾値Ｃｒｅｆと比較する（ステップＳ１６０）。ここで、閾値Ｃｒｅｆは、イグニッションオン操作後の低電圧機器の総消費電力Ｐｈがそれほど大きくないときに操作後電力量Ｑｈが閾値Ｑｈｒｅｆ以上に至るのに要する時間に相当するカウンタＣの値Ｃ１よりも若干小さい値として定められ、例えば、９０ｓｅｃ，１００ｓｅｃ，１１０ｓｅｃなどに相当するカウンタＣの値を用いることができる。

カウンタＣが閾値Ｃｒｅｆ未満のときには、ステップＳ１２０に戻る。そして、ステップＳ１２０〜Ｓ１６０の処理を繰り返し実行して、ステップＳ１６０でカウンタＣが閾値Ｃｒｅｆ以上に至ると、イグニッションオン状態のときには自動イグニッションオフを実行し（ステップＳ１７０，Ｓ１８０）、カウンタＣを値０にリセットして（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１２０〜Ｓ１６０の処理を繰り返し実行しているときにステップＳ１４０で操作後電力量Ｑｈが閾値Ｑｈｒｅｆよりも大きくなると、システムメインリレーＳＭＲをオンとして、第２給電処理に切り替えて（ステップＳ２００）、ステップＳ１６０以降の処理を実行する。したがって、その後に、ステップＳ１６０でカウンタＣが閾値Ｃｒｅｆ以上に至ると、イグニッションオン状態のときには自動イグニッションオフを実行し（ステップＳ１７０，Ｓ１８０）、カウンタＣを値０にリセットして（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。この場合、自動イグニッションオフを実行したときに、システムメインリレーＳＭＲをオンで保持すると共に第２給電処理を継続するものとした。これにより、第２給電処理から第１給電処理に切り替わるのを抑制することができる。

実施例では、上述したように、イグニッションオン操作後において、操作後電力量Ｑｈが閾値Ｑｈｒｅｆ以下のときには、第１給電処理を継続するから、イグニッションオン操作が行なわれたときに直ちに第２給電処理に切り替えるものに比して、第１給電処理と第２給電処理との切替頻度が多くなること，システムメインリレーＳＭＲのオンオフの頻度が多くなること，コンデンサ４６に電圧を印加する時間が長くなることなどを抑制することができる。また、上述したように、イグニッションオフ状態ではイグニッションオン状態に比して低電圧機器の総消費電力Ｐｈが小さくなるから、特に、イグニッションオン操作されてから比較的短時間で（操作後電力量Ｑｈが閾値Ｑｈｒｅｆを超える前に）イグニッションオフ操作が行なわれる場合には、第１給電処理と第２給電処理とが切り替わること，システムメインリレーＳＭＲがオンされること，コンデンサ４６に電圧が印加されることなどをより抑制することができる。これらの結果、第１ＤＣ／ＤＣコンバータや第２ＤＣ／ＤＣコンバータ，システムメインリレーＳＭＲ，コンデンサ４６などの耐久性の低下を抑制することができる。また、第１給電処理と第２給電処理との切替頻度が比較的多いときにフェールセーフとして低電圧機器の総消費電力Ｐｈなどに拘わらずに第２給電処理で保持するものにおいて、フェールセーフの作動によってエネルギ効率の低下が生じるのを抑制することができる。

しかも、イグニッションオン操作後にカウンタＣが閾値Ｃｒｅｆ以上に至ったときには、自動イグニッションオフを実行してイグニッションオフ状態にするから、イグニッションオン操作されてから比較的短時間でイグニッションオフ操作が行なわれないときでも、第１給電処理から第２給電処理に切り替わるのをより抑制することができる。

ステップＳ１５０でマイルームモードが指示されていると判定されたときには、操作後電力量Ｑｈが閾値Ｑｈｒｅｆ未満であるにも拘わらずに第２給電処理に切り替え（ステップＳ２１０）、イグニッションオン状態を継続する即ち自動イグニッションオフを実行しないと判定し（ステップＳ２２０）、カウンタＣを値０にリセットして（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。

マイルームモードが指示されているときには、低電圧機器の総消費電力Ｐｈが比較的大きくなることが想定されるから、第２給電処理に切り替える（切り替えておく）ことにより、低電圧機器の消費電力Ｐｈが比較的大きくなったときに、より十分に対応することができる。なお、このときには、空調装置３６使用も想定される。また、マイルームモードが指示されているときには、自動イグニッションオフを実行しないことにより、自動イグニッションオフによって特定の低電圧機器や高電圧機器、例えば、オーディオシステムや空調装置３６などが使用できなくなるのを回避することができる。

図３は、外部充電中の様子の一例を示す説明図である。図示するように、外部充電中にイグニッションオフ状態では、サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２を駆動すると共にメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０を駆動停止する（第１給電処理を実行する）。そして、イグニッションオン操作が行なわれると（時刻ｔ１１）、カウンタＣおよび操作後電力量Ｑｈが時間の経過に従って増加する。このときには、第１給電処理を継続する。これにより、イグニッションオン操作が行なわれたときに直ちに第２給電処理に切り替えるものに比して、第１給電処理と第２給電処理との切替頻度が多くなるのを抑制することができる。そして、その後に、操作後電力量Ｑｈが閾値Ｑｈｒｅｆ以上に至る前（カウンタＣが閾値Ｃ１以上に至る前）にカウンタＣが閾値Ｃｒｅｆ以上に至ったときに（時刻ｔ１２）、自動イグニッションオフを実行する。これにより、第１給電処理と第２給電処理とが切り替わるのをより抑制することができる。そして、再度イグニッションオン操作が行なわれて（時刻ｔ１３）、その後にマイルームモードが指示されると（時刻ｔ１４）、第２給電処理に切り替える。これにより、低電圧機器の消費電力Ｐｈが比較的大きくなったときに、より十分に対応することができる。そして、マイルームモードが指示されているときには、自動イグニッションオフを実行しないことにより、特定の低電圧機器や高電圧機器が使用できなくなるのを回避することができる。

以上説明した実施例の電気自動車２０では、外部充電中で第１給電処理中にイグニッションオン操作が行なわれたときにおいて、操作後電力量Ｑｈが閾値Ｑｈｒｅｆ以下のときには、第１給電処理を継続し、操作後電力量Ｑｈが閾値Ｑｈｒｅｆを超えると、第２給電処理に切り替える。これにより、イグニッションオン操作が行なわれたときに直ちに第２給電処理に切り替えるものに比して、第１給電処理と第２給電処理との切替頻度が多くなるのを抑制することができる。特に、イグニッションオン操作されてから比較的短時間で（操作後電力量Ｑｈが閾値Ｑｈｒｅｆを超える前に）イグニッションオフ操作が行なわれる場合には、第１給電処理と第２給電処理とが切り替わるのを抑制することができる。この結果、第１ＤＣ／ＤＣコンバータや第２ＤＣ／ＤＣコンバータの耐久性の低下を抑制することができる。

また、実施例の電気自動車２０では、外部充電中で第１給電処理中にイグニッションオン操作が行なわれたときには、その後にカウンタＣが閾値Ｃｒｅｆ以上に至ったときに、自動イグニッションオフを実行する。これにより、イグニッションオン操作されてから比較的短時間でイグニッションオフ操作が行なわれないときでも、第１給電処理から第２給電処理に切り替わるのをより抑制することができる。

実施例の電気自動車２０では、外部充電中にイグニッションオン操作が行なわれたときには、その後にカウンタＣが閾値Ｃｒｅｆ以上に至ったときに自動イグニッションオフを実行するものとした。しかし、自動イグニッションオフを実行しないものとしてもよい。

実施例の電気自動車２０では、外部充電中で第１給電処理中にイグニッションオン操作が行なわれた後に第２給電処理に切り替えてから自動イグニッションオフを実行したときには、システムメインリレーＳＭＲをオンで保持すると共に第２給電処理を継続するものとした。しかし、このときには、システムメインリレーＳＭＲをオフとして第１給電処理に切り替えるものとしてもよい。

実施例の電気自動車２０では、外部充電中で第１給電処理中にイグニッションオン操作が行なわれた後にマイルームモードが指示されているときには、操作後電力量Ｑｈが閾値Ｑｈｒｅｆ未満であるにも拘わらずに第２給電処理に切り替えるものとした。しかし、操作後電力量Ｑｈが閾値Ｑｈｒｅｆ以上に至ったときに第２給電処理に切り替えるものとしてもよい。

実施例の電気自動車２０では、外部充電中で第１給電処理中にイグニッションオン操作が行なわれた後に第２給電処理に切り替えたときには、マイルームモードが指示されているか否かに拘わらずに、カウンタＣが閾値Ｃｒｅｆ以上に至ったときに自動イグニッションオフを実行するものとした。しかし、外部充電中で第１給電処理中にイグニッションオン操作が行なわれた後に第２給電処理に切り替えたときでも、マイルームモードが指示されているときには、自動イグニッションオフを実行しないものとしてもよい。この場合、図２の処理ルーチンにおいて、ステップＳ１５０の処理をステップＳ１４０の処理の直前に実行する（操作後電力量Ｑｈと閾値Ｑｈｒｅｆとを比較する直前に、マイルームモードが指示されているか否かを判定する）ものとしてもよい。

実施例の電気自動車２０では、マイルームモードスイッチ８４を備えるものとしたが、このマイルームモードスイッチ８４を備えないものとしてもよい。

実施例の電気自動車２０では、モータ３２とインバータ３４と高電圧バッテリ４０とを備え、外部電源９０からの電力を用いて高電圧バッテリ４０を充電する外部充電が可能な構成とした。しかし、図４の変形例のハイブリッド自動車１２０に示すように、モータ３２とインバータ３４と高電圧バッテリ４０とに加えて、エンジン１２２とプラネタリギヤ１２４とモータ１３２とインバータ１３４とを備え、外部充電が可能な構成としてもよい。ここで、プラネタリギヤ１２４のサンギヤにはモータ１３２が接続され、キャリヤにはエンジン１２２が接続され、リングギヤには駆動軸２６およびモータ３２が接続されている。インバータ３４は、モータ１３２の駆動に用いられ、インバータ３４と共に高電圧系電力ライン４４に接続されている。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータ３２が「モータ」に相当し、高電圧バッテリ４０が「高電圧バッテリ」に相当し、充電器５０が「充電器」に相当し、複数の補機６２や充電ＥＣＵ５６，補機ＥＣＵ６６，メインＥＣＵ８０が「低電圧機器」に相当し、メインＤＣ／ＤＣコンバータ７０が「第１ＤＣ／ＤＣコンバータ」に相当し、サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２が「第２ＤＣ／ＤＣコンバータ」に相当し、図２の処理ルーチンを実行するメインＥＣＵ８０と充電ＥＣＵ５６と補機ＥＣＵ６６とが「制御装置」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、自動車の製造産業などに利用可能である。

２０電気自動車、２２ａ，２２ｂ駆動輪、２４デファレンシャルギヤ、２６駆動軸、３２，１３２モータ、３４，１３４インバータ、３６空調装置、４０高電圧バッテリ、４４高電圧系電力ライン、４６コンデンサ、５０充電器、５２車両側コネクタ、５４接続検出センサ、５６充電ＥＣＵ、６０低電圧バッテリ、６２補機、６４低電圧系電力ライン、６６補機ＥＣＵ、７０メインＤＣ／ＤＣコンバータ、７２サブＤＣ／ＤＣコンバータ、８０メインＥＣＵ、８２イグニッションスイッチ、８４マイルームモードスイッチ、９０外部電源、９２電源側コネクタ、１２０ハイブリッド自動車、１２２エンジン、１２４プラネタリギヤ、ＣＨＲ充電用リレー、ＳＭＲシステムメインリレー。

Claims

走行用のモータと、
高電圧系電力ラインを介して前記モータと接続された高電圧バッテリと、
前記高電圧系電力ラインに接続され、外部電源からの電力を用いて前記高電圧バッテリを充電する外部充電が可能な充電器と、
低電圧系電力ラインに接続された低電圧機器と、
前記高電圧系電力ラインと前記低電圧系電力ラインとに接続され、前記高電圧系電力ラインの電力を電圧の降圧を伴って前記低電圧系電力ラインに供給可能な第１ＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記高電圧系電力ラインにおける前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータよりも前記充電器側と前記低電圧系電力ラインとに接続され、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータよりも定格出力が小さく且つ前記高電圧系電力ラインの電力を電圧の降圧を伴って前記低電圧系電力ラインに供給可能な第２ＤＣ／ＤＣコンバータと、
を備える自動車であって、
前記外部充電中で且つ前記第１，第２ＤＣ／ＤＣコンバータのうち前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータだけを駆動して前記低電圧系電力ラインに電力を供給する第１給電処理中にイグニッションオン操作が行なわれたときにおいて、前記イグニッションオン操作後の前記低電圧機器の消費電力量である操作後電力量が所定電力量以下のときには前記第１給電処理を継続し、前記操作後電力量が前記所定電力量を超えると、前記第１，第２ＤＣ／ＤＣコンバータのうち前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータだけを駆動して前記低電圧系電力ラインに電力を供給する第２給電処理に切り替える制御装置、
を備える自動車。
請求項１記載の自動車であって、
前記制御装置は、前記イグニッションオン操作が行なわれてから所定時間が経過したときには、自動イグニッションオフを実行する手段である、
自動車。
請求項１または２記載の自動車であって、
前記外部電源からの電力を用いた前記低電圧機器および前記高電圧系電力ラインに接続された高電圧機器の作動用の電力の確保を指示する指示スイッチを備え、
前記制御装置は、前記イグニッションオン操作が行なわれた後に前記指示スイッチがオンされたときに、前記第１給電処理中のときには、前記操作後電力量が前記所定電力量以下でも前記第２給電処理に切り替える手段である、
自動車。
請求項３記載の自動車であって、
前記制御装置は、前記イグニッションオン操作が行なわれた後において、前記指示スイッチがオフのときには、前記イグニッションオン操作が行なわれてから所定時間が経過したときには、自動イグニッションオフを実行し、前記指示スイッチがオンのときには、前記イグニッションオン操作が行なわれてから前記所定時間が経過しても前記自動イグニッションオフを実行しない手段である、
自動車。
請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載の自動車であって、
前記高電圧系電力ラインに取り付けられたコンデンサと、
前記高電圧系電力ラインにおける、前記モータおよび前記コンデンサおよび前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータと、前記高電圧バッテリおよび前記充電器と、の間に設けられたシステムメインリレーと、
を備える自動車。