JP6483581B2 - 充電装置 - Google Patents

Description

本発明は、動力源として電動モータを備える車両に搭載される補機用バッテリを充電する充電装置に関する。

車両は、補機に電力を供給する補機用バッテリを備えており、この補機用バッテリを充電するための充電手段を備えている。特に、動力源として電動モータを備える車両の場合、電動モータに電力を供給する高電圧バッテリの電圧を降圧して補機用バッテリに充電する充電手段も備えているものもある。このように複数の充電手段を備える場合、所定の条件に基づいて充電手段を切り替えている。例えば、特許文献１には、一方のバッテリの蓄電量が所定の基準値を下回った場合、他方のバッテリの蓄電量が一方のバッテリへの充電を行ってもシステム維持の保証ができる場合には他方のバッテリから一方のバッテリにバッテリ間充電を行う複数バッテリシステムが開示されている。

特開２００３−７０１７２号公報

複数の充電手段を備える車両においては、充電手段を切り替えるために切替手段を備えている。この切替手段に異常がある場合、切替手段によって充電手段を切り替えることができない。この場合、補機用バッテリに充電できなくなるので、補機用バッテリがあがり、補機に電力を供給できない虞がある。特許文献１には、このような切替手段に異常がある場合の対処については開示されていない。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、補機用バッテリの充電の切替手段に異常がある場合でも補機用バッテリあがりを抑制できる充電装置を提供することを目的とする。

本発明に係る充電装置は、動力源として電動モータを備える車両に搭載される補機用バッテリを充電する充電装置であって、電動モータに電力を供給する電動モータ用バッテリと、電動モータ用バッテリの電圧を降圧して補機用バッテリに充電する第１充電手段と、第１充電手段と異なる方法で補機用バッテリを充電する第２充電手段と、第１充電手段と第２充電手段とを切り替える切替手段と、電動モータ用バッテリの蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、切替手段の異常を検知する異常検知手段と、蓄電量検出手段が検出した蓄電量が許可蓄電量まで低下した場合に切替手段に対して第１充電手段から第２充電手段に切り替える切替制御を行う制御手段と、を備え、制御手段は、異常検知手段が異常を検知した場合に電動モータ用バッテリの蓄電量が許可蓄電量よりも低い異常時許可蓄電量に低下するまで第１充電手段に充電を行わせることを特徴とする。

本発明に係る充電装置によれば、切替手段が正常の場合、電動モータ用バッテリの蓄電量が許可蓄電量まで低下すると切替手段によって第１充電手段から第２充電手段に切り替えることで、電動モータ用バッテリの電力消費を抑えることができる。これにより、電動モータ用バッテリから電動モータに電力を安定供給できる。また、本発明に係る充電装置によれば、切替手段に異常がある場合、許可蓄電量よりも低い蓄電量まで第１充電手段に充電を行わせることで、切替手段が正常な場合よりも低い蓄電量まで電動モータ用バッテリを使用して補機用バッテリを充電できる。これにより、本発明に係る充電装置によれば、切替手段に異常がある場合でも補機用バッテリあがりを抑制できる。

本発明に係る充電装置では、ジェネレータと、ジェネレータによって充電されるジェネレータ用バッテリと、を備え、第２充電手段は、ジェネレータによって充電されたジェネレータ用バッテリから補機用バッテリに充電する構成としてもよい。このように構成することにより、車両に搭載されたジェネレータを利用して第２充電手段を構成でき、補機用バッテリを充電できる。

本発明に係る充電装置では、ジェネレータ用バッテリの電圧を検出する第１電圧検出手段と、補機用バッテリの電圧を検出する第２電圧検出手段と、を備え、異常検知手段は、切替制御を開始後に第１電圧検出手段が検出した電圧と第２電圧検出手段が検出した電圧とを比較することによって異常を検知する構成としてもよい。このように構成することにより、２個のバッテリの電圧を比較するだけで切替手段の異常を簡単に検知できる。

本発明に係る充電装置では、動力源としてエンジンを備え、ジェネレータは、エンジンのスターター兼用のジェネレータであることが好ましい。このようにすれば、エンジンのスターター兼用のジェネレータを利用して第２充電手段を構成できる。

本発明に係る充電装置では、異常検知手段が異常を検知した場合に電動モータによる駆動力を制限することが好ましい。このようにすれば、切替手段に異常がある場合には電動モータによる駆動力を制限することで、切替手段が正常な場合よりも低い蓄電量まで補機用バッテリの充電に使用される電動モータ用バッテリの電力消費を抑制できる。

本発明に係る充電装置では、異常検知手段が異常を検知した場合には車両の乗員に対して異常に関する情報を提供することが好ましい。このようにすれば、車両の乗員に異常を知らせることで、乗員（特に、運転者）に対して電動モータ用バッテリの電力消費の抑制を促すことができる。

本発明によれば、補機用バッテリの充電の切替手段に異常がある場合でも補機用バッテリあがりを抑制できる。

実施形態に係る充電装置の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る充電装置の動作の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

図１を参照して、実施形態に係る充電装置１について説明する。図１は、実施形態に係る充電装置１の構成を示すブロック図である。この実施形態では、充電装置１を搭載する車両として、１モータのハイブリッド車両（ＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ））に適用した場合を例にして説明する。

充電装置１を搭載するハイブリッド車両は、動力源としてエンジン２と、電動モータ３と、を備えている。エンジン２は、どのような形式のものでもよいが、例えば、水平対向型の４気筒ガソリンエンジンである。電動モータ３は、電動機として機能し、例えば、三相交流タイプの交流同期モータである。電動モータ３は、発電機としても機能するモータジェネレータである。

充電装置１は、電気系統として、ＩＳＧ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｔａｒｔｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）４（特許請求の範囲に記載のジェネレータに相当）と、ＩＳＧ用バッテリ５（特許請求の範囲に記載のジェネレータ用バッテリに相当）と、インバータ６と、高電圧バッテリ７（特許請求の範囲に記載の電動モータ用バッテリに相当）と、ＤＣ−ＤＣコンバータ８と、補機用バッテリ９（特許請求の範囲に記載の補機用バッテリに相当）と、を備えている。

ＩＳＧ４は、エンジン２を始動するスターターであり、電動機として機能する。また、ＩＳＧ４は、エンジン２の回転エネルギーを電気エネルギーとして変換する発電機として機能する。この変換された電気エネルギーは、ＩＳＧ用バッテリ５に蓄えられる。ＩＳＧ４は、エンジンＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）（図示せず）によって制御される。ＩＳＧ４は、直流モータでもよいし、交流モータでもよい。なお、ＩＳＧ４が交流モータの場合、例えば、ＩＳＧ４が電動機として機能するときはＩＳＧ用バッテリ５の直流電力を交流電力に変換し、発電機として機能するときはＩＳＧ４で発電した交流電力を直流電力に変換するＩＳＧ用インバータも備えており、このＩＳＧ用インバータがエンジンＥＣＵによって制御される。

ＩＳＧ用バッテリ５は、ＩＳＧ４に電力を供給するバッテリである。また、ＩＳＧ用バッテリ５は、ＩＳＧ４で発電した電気エネルギーを蓄えるバッテリである。ＩＳＧ用バッテリ５は、１２Ｖのバッテリである。ＩＳＧ用バッテリ５は、例えば、鉛バッテリである。

インバータ６は、高電圧バッテリ７の直流電力を交流電力に変換し、その交流電力を電動モータ３に供給する。また、インバータ６は、電動モータ３で発電した交流電力を直流電力に変換する。この変換される電気エネルギーは、高電圧バッテリ７に蓄えられる。インバータ６は、後述するモータＥＣＵ２６によって制御される。

高電圧バッテリ７は、電動モータ３に電力を供給するバッテリである。また、高電圧バッテリ７は、電動モータ３で発電した電気エネルギーを蓄えるバッテリである。高電圧バッテリ７は、ＩＳＧ用バッテリ５や補機用バッテリ９よりも高電圧のバッテリであり、例えば、数１００Ｖのバッテリである。高電圧バッテリ７は、例えば、リチウムイオンバッテリ、ニッケル水素バッテリである。

ＤＣ−ＤＣコンバータ８は、高電圧バッテリ７の直流の高電圧を降圧する。この降圧された電気エネルギーは、補機用バッテリ９に蓄えられる。ＤＣ−ＤＣコンバータ８は、後述するＨＥＶ−ＥＣＵ２７によって制御される。

補機用バッテリ９は、ハイブリッド車両に搭載される補機に電力を供給するバッテリである。補機用バッテリ９は、１２Ｖのバッテリである。補機用バッテリ９は、例えば、鉛バッテリである。補機用バッテリ９は、以下に示す２つの充電手段１１，１２が所定の条件で切り替えられて充電される。

補機用バッテリ９は、ＤＣ−ＤＣコンバータ８で高電圧バッテリ７の高電圧を降圧した電気エネルギーが供給されることで、充電される。この高電圧バッテリ７とＤＣ−ＤＣコンバータ８により、第１充電手段１１が構成される。また、補機用バッテリ９は、ＩＳＧ４で発電した電気エネルギーを蓄えるＩＳＧ用バッテリ５と電気的に接続されることで、充電される。但し、補機用バッテリ９のほうがＩＳＧ用バッテリ５よりも電圧が高い場合、ＩＳＧ用バッテリ５が補機用バッテリ９により充電される。このＩＳＧ４とＩＳＧ用バッテリ５により、第２充電手段１２が構成される。なお、ＩＳＧ４が交流モータの場合、第２充電手段１２にはＩＳＧ用インバータも含まれる。

充電装置１は、制御系統として、電圧センサ２０（特許請求の範囲に記載の第１電圧検出手段に相当）と、電圧センサ２１（特許請求の範囲に記載の第２電圧検出手段に相当）と、電圧センサ２２と、電流センサ２３と、切替リレー２４（特許請求の範囲に記載の切替手段に相当）と、表示装置２５と、モータＥＣＵ２６と、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７（特許請求の範囲に記載の制御手段に相当）と、ＢＣＵ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２８と、を備えている。なお、各ＥＣＵ２６，２７及びＢＣＵ２８は、例えば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）（図示せず）を介して相互に通信可能に接続されている。

電圧センサ２０は、ＩＳＧ用バッテリ５の電圧を検出するセンサである。電圧センサ２０は、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７に接続されており、検出したＩＳＧ用バッテリ５の電圧をＨＥＶ−ＥＣＵ２７に出力する。

電圧センサ２１は、補機用バッテリ９の電圧を検出するセンサである。電圧センサ２１は、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７に接続されており、検出した補機用バッテリ９の電圧をＨＥＶ−ＥＣＵ２７に出力する。

電圧センサ２２は、高電圧バッテリ７の電圧を検出するセンサである。電圧センサ２２は、ＢＣＵ２８に接続されており、検出した高電圧バッテリ７の電圧をＢＣＵ２８に出力する。電流センサ２３は、高電圧バッテリ７の電流を検出するセンサである。電流センサ２３は、ＢＣＵ２８に接続されており、検出した高電圧バッテリ７の電流をＢＣＵ２８に出力する。なお、この高電圧バッテリ７の電圧と電流を用いて高電圧バッテリ７のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）（蓄電量）が導出され、このＳＯＣがＨＥＶ−ＥＣＵ２７で用いられる。ＳＯＣの導出は、ＢＣＵ２８で行われてもよいし、あるいは、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７で行われてもよい。ＢＣＵ２８でＳＯＣの導出が行われる場合には高電圧バッテリ７のＳＯＣがＢＣＵ２８からＨＥＶ−ＥＣＵ２７に出力され、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７でＳＯＣの導出が行われる場合には高電圧バッテリ７の電圧と電流がＢＣＵ２８からＨＥＶ−ＥＣＵ２７に出力される。したがって、この実施形態では、電圧センサ２２と、電流センサ２３と、ＢＣＵ２８又はＨＥＶ−ＥＣＵ２７とにより、特許請求の範囲に記載の蓄電量検出手段が構成される。

切替リレー２４は、補機用バッテリ９を充電するための第１充電手段１１と第２充電手段１２とを切り替えるリレーである。切替リレー２４は、直流１２Ｖ仕様のリレーである。切替リレー２４は、例えば、電磁式のリレーである。切替リレー２４は、ＩＳＧ用バッテリ５のプラス端子と補機用バッテリ９のプラス端子とを接続するプラス側の接続ライン２４ａに設けられ、この接続ライン２４ａを接続／遮断する。ＩＳＧ用バッテリ５のマイナス端子と補機用バッテリ９のマイナス端子とは、マイナス側の接続ラインで接続されている。切替リレー２４の開閉は、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７によって制御される。

切替リレー２４は、例えば、ノーマルオープンの場合、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７によって電磁式リレーのコイルに通電されると閉じ、通電されないと開く。切替リレー２４が閉じると、ＩＳＧ用バッテリ５と補機用バッテリ９とが電気的に接続される。これにより、ＩＳＧ用バッテリ５の電圧が補機用バッテリ９の電圧よりも高い場合にはＩＳＧ用バッテリ５から補機用バッテリ９に充電し（第２充電手段１２による充電）、補機用バッテリ９の電圧がＩＳＧ用バッテリ５の電圧よりも高い場合には補機用バッテリ９からＩＳＧ用バッテリ５に充電する。そして、ＩＧＳ用バッテリ５の電圧と補機用バッテリ９の電圧とが略同じ電圧になる。切替リレー２４が開くと、ＩＳＧ用バッテリ５と補機用バッテリ９とが電気的に切り離される。この切替リレー２４が開いているときに、第１充電手段１１による充電が行われる。

なお、切替リレー２４に異常がある場合（例えば、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７から通電されているにもかかわらず、切替リレー２４が閉じない場合）、ＩＳＧ用バッテリ５と補機用バッテリ９とを電気的に接続できないので、第２充電手段１２による充電ができない。この場合、補機によって補機用バッテリ９に蓄えられている電力が消費され続けると、補機用バッテリ９があがり、補機に電力を供給できない虞がある。また、この場合、ＩＳＧ用バッテリ５と補機用バッテリ９とが電気的に接続されないので、ＩＧＳ用バッテリ５の電圧と補機用バッテリ９の電圧とが略同じ電圧にならない。なお、切替リレー２４に異常がある場合、フェールセーフとして電動モータ３による駆動力のみで走行する退避走行に移行する。

表示装置２５は、各種情報等を表示する装置である。表示装置２５は、例えば、コンビネーションメーター内に設けられる表示装置、カーナビゲーション用の表示装置である。特に、表示装置２５は、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７から表示信号を受信すると、表示信号に示される画像を表示する。なお、表示装置２５を制御するコントロールユニットが別途にある場合、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７からこのコントロールユニットに表示信号が送信されて、このコントロールユニットによる制御により表示装置２５が画像を表示する。

モータＥＣＵ２６は、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７からの指令に応じて、インバータ６を制御することで電動モータ３を制御するコントロールユニットである。モータＥＣＵ２６は、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ、演算結果等の各種データを記憶するＲＡＭ、その記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、及び入出力Ｉ／Ｆ等を有して構成されている。モータＥＣＵ２６は、例えば、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７から電動モータ３に対するモータ制御信号を受信すると、このモータ制御信号に示される要求トルク等に基づいてインバータ６に対するスイッチング制御を行う。

ＨＥＶ−ＥＣＵ２７は、ハイブリッド車両の動力源であるエンジン２及び電動モータ３等を統括的に制御するコントロールユニットである。ＨＥＶ−ＥＣＵ２７は、モータＥＣＵ２６と同様に、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ、入出力Ｉ／Ｆ等を有して構成されている。ＨＥＶ−ＥＣＵ２７は、例えば、アクセルペダル開度（運転者の要求）、ハイブリッド車両の運転状態、高電圧バッテリ７のＳＯＣ等に基づいてエンジン２に対する要求出力、電動モータ３に対する要求トルク等を求め、エンジンＥＣＵに要求出力等を示すエンジン制御信号を送信し、モータＥＣＵ２６に要求トルク等を示すモータ制御信号を送信する。

特に、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７は、補機用バッテリ９の第１充電手段１１と第２充電手段１２とを切り替える切替制御を行う。具体的には、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７は、ＢＣＵ２８から高電圧バッテリ７のＳＯＣを入力するか、あるいは、ＢＣＵ２８から入力した高電圧バッテリ７の電圧と電流を用いて高電圧バッテリ７のＳＯＣを導出する。そして、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７は、高電圧バッテリ７のＳＯＣが許可ＳＯＣ以下か否かを判定する。許可ＳＯＣは、切替リレー２４が正常の場合に高電圧バッテリ７を補機用バッテリ９の充電に使用できるＳＯＣの下限値である。許可ＳＯＣは、例えば、高電圧バッテリ７、電動モータ３等の仕様に基づいて設定される。

高電圧バッテリ７のＳＯＣが許可ＳＯＣまで低下していない場合、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７は、第１充電手段１１によって補機用バッテリ９を充電するために、切替リレー２４を開く制御を行う（例えば、切替リレー２４のコイルに通電しない）と共に、ＤＣ−ＤＣコンバータ８を作動させる制御を行う。高電圧バッテリ７のＳＯＣが許可ＳＯＣ以下に低下した場合、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７は、第２充電手段１２によって補機用バッテリ９を充電するために、切替リレー２４を閉じる制御を行う（例えば、切替リレー２４のコイルに通電する）と共に、ＤＣ−ＤＣコンバータ８の作動を停止させる制御を行う。なお、補機用バッテリ９が十分に充電されている場合、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７は、第１充電手段１１及び第２充電手段１２の両方の手段で充電を行わないように制御するようにしてもよい。

ＨＥＶ−ＥＣＵ２７は、切替リレー２４の閉制御を開始した後に、電圧センサ２０から取得したＩＳＧ用バッテリ５の電圧と電圧センサ２１から取得した補機用バッテリ９の電圧とを比較する。この比較のタイミングは、閉制御を開始してから所定時間経過後に行うとよい。この所定時間は、例えば、切替リレー２４が正常に閉じた場合に、ＩＳＧ用バッテリ５の電圧と補機用バッテリ９の電圧とが略同じ電圧になるまでに要する十分な時間である。ＨＥＶ−ＥＣＵ２７は、ＩＳＧ用バッテリ５の電圧と補機用バッテリ９の電圧とが異なる電圧の場合には切替リレー２４が異常と判定し、ＩＳＧ用バッテリ５の電圧と補機用バッテリ９の電圧とが略同じ電圧の場合には切替リレー２４が正常と判定する。なお、この実施形態では、電圧センサ２０と、電圧センサ２１と、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７とにより、特許請求の範囲に記載の異常検知手段が構成される。

切替リレー２４が異常と判定した場合（第２充電手段１２による充電ができない場合）、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７は、正常時の許可ＳＯＣを異常時許可ＳＯＣに代え、高電圧バッテリ７のＳＯＣが異常時許可ＳＯＣに低下するまで第１充電手段１１によって補機用バッテリ９を充電させるために、異常時許可ＳＯＣに低下するまでＤＣ−ＤＣコンバータ８を作動させる制御を行う。異常時許可ＳＯＣは、切替リレー２４が異常の場合に高電圧バッテリ７を補機用バッテリ９の充電に使用できるＳＯＣの下限値である。異常時許可ＳＯＣは、許可ＳＯＣよりも低いＳＯＣが設定される。高電圧バッテリ７のＳＯＣが異常時許可ＳＯＣ以下に低下した場合、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７は、ＤＣ−ＤＣコンバータ８の作動を停止させる制御を行う。なお、切替リレー２４が異常と判定した場合、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７は、電動モータ３による駆動力のみで走行する退避走行モードに移行する。

さらに、切替リレー２４が異常と判定した場合、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７は、車両の乗員（特に、運転者）に対して警告するために、警告メッセージを示す画像情報等からなる表示信号を表示装置２５に送信する。この警告メッセージは、例えば、車両に異常（特に、バッテリ関連の異常）があることを知らせるメッセージである。警告メッセージとしては、上述したメッセージに以下に示すメッセージを加えてもよく、例えば、モータのみで走行（ＥＶ走行）することを知らせるメッセージ、電力の消費を抑えることを促すメッセージ、加速を控えることを促すメッセージ、車両を安全な場所に停車させることを促すメッセージである。また、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７は、電動モータ３による駆動力を制限するために、ハイブリッド車両の通常の運転状態のときよりも制限した要求トルク等を示すモータ制御信号をモータＥＣＵ２６に送信する。この駆動力制御制御では、例えば、要求トルクの上限値が設定され、この上限値以下の要求トルクが設定される。なお、切替リレー２４に異常がある場合、正常な場合よりも低いＳＯＣになるまで高電圧バッテリ７が補機用バッテリ９の充電に使用されるので、高電圧バッテリ７の電力消費を抑えるために、これらの警告表示制御や駆動力制限制御が行われる。

図１を参照して、充電装置１の動作の流れについて説明する。特に、切替リレー２４の異常時の動作については図２のフローチャートに沿って説明する。図２は、実施形態に係る充電装置１の動作の流れを示すフローチャートである。

ＨＥＶ−ＥＣＵ２７は、高電圧バッテリ７のＳＯＣが許可ＳＯＣ以下か否かを判定する。高電圧バッテリ７のＳＯＣが許可ＳＯＣより高いと判定した場合、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７は、切替リレー２４の開制御を行うと共に、ＤＣ−ＤＣコンバータ８の作動制御を行う。この制御により、切替リレー２４が開き、ＩＳＧ用バッテリ５と補機用バッテリ９とが電気的に切り離される。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ８は、高電圧バッテリ７の高電圧を降圧して、補機用バッテリ９を充電する。このように、高電圧バッテリ７のＳＯＣが許可ＳＯＣに低下するまで、第１充電手段１１によって補機用バッテリ９が充電される。

一方、高電圧バッテリ７のＳＯＣが許可ＳＯＣ以下と判定した場合、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７は、切替リレー２４の閉制御を行うと共に、ＤＣ−ＤＣコンバータ８の作動停止制御を行う。この制御により、切替リレー２４は閉じ（ただし、切替リレー２４が正常な場合）、ＩＳＧ用バッテリ５と補機用バッテリ９とが電気的に接続される。これにより、補機用バッテリ９の電圧がＩＳＧ用バッテリ５の電圧よりも低い場合、ＩＳＧ用バッテリ５から補機用バッテリ９に充電される。このＩＳＧ用バッテリ５には、ＩＳＧ４によって発電された電気エネルギーが蓄えられている。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ８は、作動停止する。このように、高電圧バッテリ７のＳＯＣが許可ＳＯＣ以下まで低下すると、第１充電手段１１から切り替わった第２充電手段１２によって補機用バッテリ９が充電される。

切替リレー２４の閉制御を開始後、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７は、ＩＳＧ用バッテリ５の電圧と補機用バッテリ９との電圧を比較することで切替リレー２４に異常があるか否かを判定する（Ｓ１０）。Ｓ１０の判定にてＩＳＧ用バッテリ５の電圧と補機用バッテリ９の電圧とが略同じ電圧で、切替リレー２４が正常（Ｎｏ）と判定した場合、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７は、処理を終了する。この場合、切替リレー２４が閉じており、第２充電手段１２によって補機用バッテリ９が充電されている。

Ｓ１０の判定にてＩＳＧ用バッテリ５の電圧と補機用バッテリ９の電圧とが異なる電圧で、切替リレー２４が異常（Ｙｅｓ）と判定した場合（第２充電手段１２による充電ができない場合）、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７は、高電圧バッテリ７を補機用バッテリ９の充電に使用できる許可ＳＯＣを異常時許可ＳＯＣに引き下げ、高電圧バッテリ７のＳＯＣが異常時許可ＳＯＣになるまでＤＣ−ＤＣコンバータ８の作動制御を行う（Ｓ１２）。この制御により、高電圧バッテリ７のＳＯＣが異常時許可ＳＯＣになるまで、ＤＣ−ＤＣコンバータ８は、高電圧バッテリ７の高電圧を降圧して、補機用バッテリ９を充電する（Ｓ１２）。このように、切替リレー２４に異常がある場合には高電圧バッテリ７のＳＯＣが正常な場合よりも低い異常時許可ＳＯＣに低下するまで、第１充電手段１１によって補機用バッテリ９が充電される。なお、高電圧バッテリ７のＳＯＣが異常時許可ＳＯＣ以下まで低下すると、ＤＣ−ＤＣコンバータ８が作動停止され、補機用バッテリ９の充電が停止される。

さらに、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７は、警告メッセージを表示するための表示信号を表示装置２５に送信する（Ｓ１４）。表示装置２５は、この表示信号を受信すると、警告メッセージを表示する（Ｓ１４）。車両の乗員（特に、運転者）は、この警告メッセージを見ることで、例えば、加速を控えたり、安全な場所に停止させたり、ディーラや修理工場等に向かったりする。

また、ＨＥＶ−ＥＣＵ２７は、正常時よりも制限した要求トルク等を示すモータ制御信号をモータＥＣＵ２６に送信する（Ｓ１６）。モータＥＣＵ２６は、このモータ制御信号を受信すると、このモータ制御信号に示される要求トルク等に基づいてインバータ６に対するスイッチング制御を行う（Ｓ１６）。インバータ６では、このスイッチング制御に応じて高電圧バッテリ７の直流電力を交流電力に変換し、電動モータ３に交流電力を供給する（Ｓ１６）。電動モータ３は、正常時よりも制限された駆動力を発生する（Ｓ１６）。これにより、電動モータ３で使われる電力が抑えられるので、高電圧バッテリ７での電力消費が抑えられる。

実施形態に係る充電装置１によれば、切替リレー２４に異常がある場合、正常時の許可ＳＯＣよりも低い異常時許可ＳＯＣまで第１充電手段１１に充電を行わせることで、切替リレー２４が正常な場合よりも低いＳＯＣまで高電圧バッテリ７を使用して補機用バッテリ９を充電できる。これにより、切替リレー２４に異常がある場合（第２充電手段１２による充電ができない場合）でも、補機用バッテリ９のバッテリあがりを抑制でき、バッテリあがりによって車両が走行不能になることを防止できる。

実施形態に係る充電装置１によれば、ＩＳＧ４によって充電されるＩＳＧ用バッテリ５と補機用バッテリ９とを切替リレー２４を介して電気的に接続可能とすることにより、車両に搭載されたＩＳＧ４を利用して第２充電手段１２を構成でき、補機用バッテリ９を充電できる。また、実施形態に係る充電装置１によれば、ＩＳＧ用バッテリ５と補機用バッテリ９の各電圧を検出し、この検出した２つの電圧を比較することにより切替リレー２４の異常を簡単に検知できる。

実施形態に係る充電装置１によれば、切替リレー２４の異常を検知した場合に電動モータ３による駆動力を制限することにより、高電圧バッテリ７の電力消費を抑制できる。また、実施形態に係る充電装置１によれば、切替リレー２４の異常を検知した場合に車両の乗員に対して異常を知らせる警告を行うことにより、乗員（特に、運転者）に対して高電圧バッテリ７の電力消費の抑制を促すことができる。これらにより、切替リレー２４が正常な場合よりも低い異常時許可ＳＯＣまで補機用バッテリ９の充電に使用される高電圧バッテリ７の電力消費を抑えて、電動モータ３による退避走行の走行可能距離を延ばすことができる。

実施形態に係る充電装置１によれば、切替リレー２４が正常の場合、高電圧バッテリ７のＳＯＣが許可ＳＯＣまで低下すると切替リレー２４によって第１充電手段１１から第２充電手段１２に切り替えることで、高電圧バッテリ７の電力消費を抑えることができる。これにより、高電圧バッテリ７から電動モータ３に電力を安定供給できる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では１モータのハイブリッド車に適用したが、２モータのハイブリッド車にも適用可能である。

上記実施形態ではエンジンのスターター兼用のＩＳＧを利用して第２充電手段を構成したが、第２充電手段としてはオルタネータ（ＡＣジェネレータ）等の他のジェネレータを用いる構成としてもよい。

上記実施形態では異常検知手段として補機用バッテリとＩＳＧ用バッテリの各電圧を電圧センサでそれぞれ検出し、この２つのバッテリの電圧を比較する構成としたが、異常検知手段としては切替リレー自体にセンサを設ける等の他の方法で検知してもよい。

上記実施形態では制御手段としてＨＥＶ−ＥＣＵにより各制御を行う構成としたが、バッテリＥＣＵ等の他のコントロールユニットで各制御を行ってもよい。

上記実施形態では切替リレーの異常が検知された場合に車両の乗員への警告表示や電動モータの駆動力制限を行う構成としたが、この警告表示と駆動力制限の少なくとも一方を行わない構成としてもよいし、また、乗員に警告する場合の情報提供方法としては警告灯の点灯、警告メッセージの音声出力等の他の方法で行ってもよい。

１ 充電装置
２ エンジン
３ 電動モータ
４ ＩＳＧ（ジェネレータ）
５ ＩＳＧ用バッテリ（ジェネレータ用バッテリ）
７ 高電圧バッテリ（電動モータ用バッテリ）
８ ＤＣ−ＤＣコンバータ
９ 補機用バッテリ
１１ 第１充電手段
１２ 第２充電手段
２０ 電圧センサ（第１電圧検出手段）
２１ 電圧センサ（第２電圧検出手段）
２２ 電圧センサ
２３ 電流センサ
２４ 切替リレー（切替手段）
２６ モータＥＣＵ
２７ ＨＥＶ−ＥＣＵ（制御手段）
２８ ＢＣＵ

Claims (6)

1. 動力源として電動モータを備える車両に搭載される補機用バッテリを充電する充電装置であって、
   前記電動モータに電力を供給する電動モータ用バッテリと、
   前記電動モータ用バッテリの電圧を降圧して前記補機用バッテリに充電する第１充電手段と、
   前記第１充電手段と異なる方法で前記補機用バッテリを充電する第２充電手段と、
   前記第１充電手段と前記第２充電手段とを切り替える切替手段と、
   前記電動モータ用バッテリの蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、
   前記切替手段の異常を検知する異常検知手段と、
   前記蓄電量検出手段が検出した前記蓄電量が許可蓄電量まで低下した場合に前記切替手段に対して前記第１充電手段から前記第２充電手段に切り替える切替制御を行う制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記異常検知手段が前記異常を検知した場合に前記電動モータ用バッテリの蓄電量が前記許可蓄電量よりも低い異常時許可蓄電量に低下するまで前記第１充電手段に充電を行わせることを特徴とする充電装置。
2. ジェネレータと、
   前記ジェネレータによって充電されるジェネレータ用バッテリと、
   を備え、
   前記第２充電手段は、前記ジェネレータによって充電された前記ジェネレータ用バッテリから前記補機用バッテリに充電することを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
3. 前記ジェネレータ用バッテリの電圧を検出する第１電圧検出手段と、
   前記補機用バッテリの電圧を検出する第２電圧検出手段と、
   を備え、
   前記異常検知手段は、前記切替制御を開始後に前記第１電圧検出手段が検出した電圧と前記第２電圧検出手段が検出した電圧とを比較することによって前記異常を検知することを特徴とする請求項２に記載の充電装置。
4. 前記動力源としてエンジンを備え、
   前記ジェネレータは、前記エンジンのスターター兼用のジェネレータであることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の充電装置。
5. 前記異常検知手段が前記異常を検知した場合に前記電動モータによる駆動力を制限することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の充電装置。
6. 前記異常検知手段が前記異常を検知した場合には前記車両の乗員に対して前記異常に関する情報を提供することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の充電装置。

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