JP6819193B2 - 車両の充電システム - Google Patents
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Description
車両に搭載され、外部電源から供給される電力を変換して車載電池を充電する車載充電器と、
前記車載電池に対する充電を制御するコントロールユニットと、
前記車載充電器と前記コントロールユニットとを接続する充電開始信号回路を含み、前記車載充電器に前記外部電源が接続されると前記充電開始信号回路を通電状態とすることで前記コントロールユニットへ充電開始信号を出力し、前記コントロールユニットを起動させる起動回路と、
前記充電開始信号回路の前記コントロールユニット側に直列に接続され、前記充電開始信号回路が常時通電状態となる回路異常が検出された場合に前記充電開始信号回路と前記コントロールユニット間で回路を遮断する回路遮断手段と、を備える。
前記コントロールユニットは、イグニッションスイッチのオフ時に前記回路異常を検出した場合には、前記回路遮断手段により前記充電開始信号回路と前記コントロールユニット間で回路を遮断した後、前記コントロールユニットを停止させる。
前記コントロールユニットは、
前記回路異常を検出するための診断処理を前記コントロールユニットの起動後の診断可能期間において実行する回路異常診断部と、
前記回路異常を検出した場合には、前記回路遮断手段によって回路を遮断する回路遮断実行部と、を備え、
前記回路異常が発生していない正常時には、前記診断可能期間において前記充電開始信号が前記コントロールユニットに入力されないオフ状態となるように構成されており、
前記診断処理は、前記診断可能期間において前記充電開始信号が前記コントロールユニットに入力されるオン状態にある場合に、前記回路異常にあると判定する。
前記コントロールユニットは、前記回路異常が検出された後にイグニッションスイッチがオフからオンに切り替えられたことを検知すると、前記回路遮断手段によって遮断した回路を接続状態に復帰すると共に、前記診断処理を実行する。
上記(4)の構成によれば、充電開始信号回路のいずれかの箇所で充電開始信号回路が常時通電状態となる回路異常が一時的な要因により発生した場合に、回路遮断手段によって回路が遮断された状態が維持される事態を防止することができる。また、外部電源による車載電池の充電が可能な状態に充電システムを復帰させることもできる。
前記コントロールユニットは、前記回路異常が検出されたことを報知する報知部を、さらに含む
上記(5)の構成によれば、充電開始信号回路の回路異常の発生や、急速充電など他の方法により充電が可能であることなどを運転手などに知らせることができ、修理を促すことや、可能な代替方法を提示することができる。
前記回路遮断手段は、前記コントロールユニットの内部に設けられ、前記充電開始信号回路が接続される端子に直列に接続されている。
上記(6)の構成によれば、充電開始信号回路のいずれの個所で充電開始信号が常時通電状態(充電開始信号が常時入力状態)となる回路異常が発生しても、コントロールユニットへの充電開始信号の入力を確実に遮断することが可能となる。このため、意図に反したコントロールユニットの起動や、車両システムの停止不能状態となるのをより確実に解消することができる。
前記回路遮断手段は、前記回路を接続する閉状態と、前記回路を遮断する開状態とで切り替え可能なスイッチで構成されており、前記回路異常が検出された場合に開状態に維持される。
上記(7)の構成によれば、回路遮断手段をスイッチで構成することにより、充電システムに回路遮断手段を容易に設けることができる。
例えば、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
本発明は、図1に示されるような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Pと接続して、車両91に搭載されている車載電池95(走行駆動用バッテリ)を充電する車両91の充電システム9に適用される。図1〜図3に示される実施形態では、図1に示されるように、充電コネクタ92(充電ガン)が一端側に接続された充電ケーブル93の他端側(電源プラグ)を充電用コンセントPiに接続すると共に、充電コネクタ92を車両91に接続することで車載電池95の充電が可能となっている。より詳細には、充電ケーブル93には外部電源Pからの電力の供給および遮断などを行う制御器94(CCID: Charge Circuit Interrupt Device)が設けられており、充電ケーブル93を外部電源Pに接続すると、制御器94からパルス信号が車両側に送られる。また、この制御器94からのパルス信号を車載充電器1が特定回数受信すると、充電コネクタ92(外部電源P)が車両91に接続されたことが車両側で検知されるようになっている。
以下、充電システム9が備える構成の各々について順に説明する。
診断処理Dは、コントロールユニット2が起動された際に、充電開始信号回路3が正常な場合には充電開始信号Sが入力(オン状態)されることがない診断可能期間Tt(図5、図6参照)において実行され、この診断可能期間Ttにおいて充電開始信号Sが出力されているかどうかで回路異常Eを診断する。そして、診断処理Dでは、診断可能期間Ttにおいてコントロールユニット2に充電開始信号Sが入力される(充電開始信号回路3が通電状態となる)場合を、充電開始信号回路3が常時通電状態となる回路異常Eとして検出する。
また、IG−SW7がオンされた場合には、図6に示されるように、IG−SW7のオンによりコントロールユニット2が起動されることでEV電源リレー42がオンされて車載充電器1が起動されるが、ここで、充電開始信号Sは、車載充電器1の起動と同時に所定の出力時間Tpだけ出力(オン状態)された後、オフ状態になるように構成されている。通常、IG−SW7のオン時には、充電開始信号Sを出力する必要は無いが、本実施形態では、回路異常診断部22によって回路接続手段41を作動させて検査用の充電開始信号Sを一時的に出力させるよう制御している。つまり、IG−SW7のオンによりコントロールユニット2と車載充電器1が起動された時に一時的に充電開始信号回路3を通電させて所定の出力時間Tpだけ充電開始信号Sをオン状態にさせている。
ステップS1において、コントロールユニット2は、IG−SW7のオン、オフにかかわらず自身が起動している状態か否かを判定する。幾つかの実施形態では、コントロールユニット2の起動状態は、コントロールユニット2の制御電源電圧が所定値以上でかつ所定時間以上継続するか否かで判定している。コントロールユニット2の起動状態を検知することで、診断可能期間Ttを適切に判定することができ、適切なタイミングで診断処理Dを実行することができる。そして、ステップS1において、コントロールユニット2が起動状態にあると判定すると、ステップS2に進む。
ステップS5において充電開始信号回路3の回路異常Eが発生していると判定されると、コントロールユニット2(回路遮断実行部24)は、ステップS5の後の所定のタイミング(即座や、所定時間経過後など)で回路遮断手段5を開状態に切り替え、充電開始信号回路3とコントロールユニット2との間で回路を遮断する(ステップS6)。
また、他の幾つかの実施形態では、回路異常Eを判定した後(図7のステップS5の後)、回路異常Eを報知し(図7のステップS7の実行)、その後、回路遮断手段5を開状態としても良い(図7のステップS6の実行)。
上述したように、幾つかの実施形態(図6)では、充電システム9は、上記の診断処理Dとは別に、充電開始信号回路3が非通電状態となる回路異常F(充電開始信号Sがコントロールユニット2に入力されなくなる回路異常)を検出するための導通検査Cを行っている。これは、充電コネクタ92を接続しても充電不能となる故障を検知するための検査である。導通検査Cは、IG−SW7のオンによってコントロールユニット2および車載充電器1が起動された時(図6)に、充電開始信号回路3の正常時に充電開始信号S(検査用)がオン状態となる期間(図6の出力時間Tp)に実行される。
上記の構成によれば、回路異常Eを検出した後もIG−SW7のオン毎に診断処理Dを実行することができるので、充電開始信号回路3の回路異常Eが一時的な要因により発生した場合において回路遮断手段5が開状態、すなわち回路が遮断された状態で維持される事態を防止し、外部電源Pによる車載電池95の充電が可能な状態に充電システムを復帰させることができる。
上記の構成によれば、充電開始信号回路3の回路異常Eの発生や、普通充電ができない旨、急速充電など他の方法により充電が可能であることなどを運転手などに知らせることができ、修理を促すことや、可能な代替方法を提示することができる。
例えば、上述した実施形態においては、回路遮断手段5の開閉はコントロールユニット2によって制御されているが、他の幾つかの実施形態では、回路遮断手段5の開閉は運転者による手動によって行われても良い。例えば、充電開始信号回路3の回路異常Eが検出されると、その充電システム9からその旨の報知を受けるなどした後に、回路遮断手段5を手動により開状態としても良い。その他の幾つかの実施形態では、回路遮断手段5の開閉は、コントロールユニット2による制御と手動によるものと、両方により実行可能に構成されても良い。
2 コントロールユニット
22 回路異常診断部
24 回路遮断実行部
26 報知部
3 充電開始信号回路
4 起動回路
41 回路接続手段
42 EV電源リレー
42c コイル
42s リレースイッチ
43 コントロールユニット電源回路
44 第1トランジスタ
44B ベース
44C コレクタ
44E エミッタ
45 第2トランジスタ
45B ベース
45C コレクタ
45E エミッタ
46 モニタ回路
47 バックアップ電源回路
48 スイッチ
5 回路遮断手段
7 イグニッションスイッチ(IG−SW)
8 車載ネットワーク
9 充電システム
91 車両
92 充電コネクタ
93 充電ケーブル
94 制御器(CCID)
95 車載電池
B バッテリ
M 駆動用モータ
P 外部電源
Pi 充電用コンセント
S 充電開始信号
E 回路異常(充電開始信号Sが常時オンとなる異常)
F 回路異常(充電開始信号Sが常時オフとなる異常)
C 導通検査
D 診断処理
T1 第1所定時間
T2 第2所定時間
Tp 出力時間
Tt 診断可能期間
Tw 診断待機期間
t1 診断待機期間の開始時刻
t2 診断待機期間の終了時刻
Claims (7)
- 車両に搭載され、外部電源から供給される電力を変換して車載電池を充電する車載充電器と、
前記車載電池に対する充電を制御するコントロールユニットと、
前記車載充電器と前記コントロールユニットとを接続する充電開始信号回路を含み、前記車載充電器に前記外部電源が接続されると前記充電開始信号回路を通電状態とすることで前記コントロールユニットへ充電開始信号を出力し、前記コントロールユニットを起動させる起動回路と、
前記充電開始信号回路の前記コントロールユニット側に直列に接続され、前記充電開始信号回路が常時通電状態となる回路異常が検出された場合に前記充電開始信号回路と前記コントロールユニット間で回路を遮断する回路遮断手段と、を備えることを特徴とする車両の充電システム。 - 前記コントロールユニットは、イグニッションスイッチのオフ時に前記回路異常を検出した場合には、前記回路遮断手段により前記充電開始信号回路と前記コントロールユニット間で回路を遮断した後、前記コントロールユニットを停止させることを特徴とする請求項1に記載の車両の充電システム。
- 前記コントロールユニットは、
前記回路異常を検出するための診断処理を前記コントロールユニットの起動後の診断可能期間において実行する回路異常診断部と、
前記回路異常を検出した場合には、前記回路遮断手段によって回路を遮断する回路遮断実行部と、を備え、
前記回路異常が発生していない正常時には、前記診断可能期間において前記充電開始信号が前記コントロールユニットに入力されないオフ状態となるように構成されており、
前記診断処理は、前記診断可能期間において前記充電開始信号が前記コントロールユニットに入力されるオン状態にある場合に、前記回路異常にあると判定することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両の充電システム。 - 前記コントロールユニットは、前記回路異常が検出された後にイグニッションスイッチがオフからオンに切り替えられたことを検知すると、前記回路遮断手段によって遮断した回路を接続状態に復帰すると共に、前記診断処理を実行することを特徴とする請求項3に記載の車両の充電システム。
- 前記コントロールユニットは、前記回路異常が検出されたことを報知する報知部を、さらに含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両の充電システム。
- 前記回路遮断手段は、前記コントロールユニットの内部に設けられ、前記充電開始信号回路が接続される端子に直列に接続されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の車両の充電システム。
- 前記回路遮断手段は、前記回路を接続する閉状態と、前記回路を遮断する開状態とで切り替え可能なスイッチで構成されており、前記回路異常が検出された場合に開状態に維持されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の車両の充電システム。
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