JP7035571B2

JP7035571B2 - 電動車両

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Publication number: JP7035571B2
Application number: JP2018014857A
Authority: JP
Inventors: 優木村; 雄介古橋; 英統山田; 祐典服部
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-01-31
Filing date: 2018-01-31
Publication date: 2022-03-15
Anticipated expiration: 2038-01-31
Also published as: US11014452B2; CN110091730B; CN110091730A; JP2019134589A; US20190232788A1

Description

本発明は、電動車両に関し、詳しくは、走行用の電動機に電力を供給する蓄電装置を外部電源からの電力を用いて充電する充電装置を備える電動車両に関する。

従来、この種の電動車両としては、走行用のモータに電力を供給するバッテリと、バッテリからモータへの電力ラインに接続されて補機に電力を供給するメインＤＣ／ＤＣコンバータと、外部電源からの電力を用いてバッテリを充電する充電装置と、充電装置に接続されて補機に電力を供給するサブＤＣ／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）。この車両では、外部充電中に起動要求がなされたときには、補機の消費電力が所定値未満のときにはサブＤＣ／ＤＣコンバータのみを駆動し、補機の消費電力が所定値以上のときにはメインＤＣ／ＤＣコンバータのみを駆動する。

特開２０１７－１７５７２３号公報

外部電源からの電力を用いてバッテリを充電する際には、充電効率を計算し、充電効率が低下しているか否かを検出したい場合がある。充電効率は、例えば、外部電源から充電装置に入力される入力電力とバッテリを充電する充電電力とを計算し、入力電力に対する充電電力の比として計算することができる。上述の電動車両の場合、サブＤＣ／ＤＣコンバータを作動すると、サブＤＣ／ＤＣコンバータは入力電力の一部を補機に供給するものとなるから、適正な充電効率を計算することができず、充電効率の低下異常の判定を適正にすることができない。

本発明の電動車両は、充電効率の低下異常をより適正に判定することを主目的とする。

本発明の電動車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の電動車両は、
走行用の動力を入出力する電動機と、
前記電動機と電力のやりとりを行なう蓄電装置と、
前記蓄電装置と前記電動機とが接続された駆動系電力ラインに接続され、前記駆動系電力ラインからの電力を変換して車載された補機に供給する第１電力供給装置と、
外部電源からの電力を用いて前記蓄電装置を充電する充電装置と、
前記外部電源からの電力の一部を前記充電装置を介して前記補機に供給する第２電力供給装置と、
前記充電装置に入力される入力電力に対する前記蓄電装置を充電する充電電力の比として充電効率を演算すると共に前記充電効率が所定効率未満であるか否かを判定する充電効率判定処理を実行する制御装置と、
を備える電動車両であって、
前記制御装置は、前記充電効率判定処理により前記充電効率が前記所定効率未満のときには、前記第２電力供給装置を停止した状態として前記充電効率判定処理を実行する、
ことを特徴とする。

この本発明の電動車両は、走行用の動力を入出力する電動機と、電動機と電力のやりとりを行なう蓄電装置と、蓄電装置と電動機とが接続された駆動系電力ラインに接続されて補機に電力供給する第１電力供給装置と、外部電源からの電力を用いて蓄電装置を充電する充電装置と、外部電源からの電力の一部を充電装置を介して補機に供給する第２電力供給装置と、を備える。本発明の電動車両は、充電装置に入力される入力電力に対する蓄電装置を充電する充電電力の比として充電効率を演算し、演算した充電効率が所定効率未満であるか否かを判定する充電効率判定処理を実行する。そして、充電効率判定処理により充電効率が所定効率未満のときには、第２電力供給装置を停止した状態として充電効率判定処理を再度実行する。これにより、より適正に充電効率の低下異常を判定することができる。

本発明の電動車両において、前記駆動系電力ラインの前記第１電力供給装置の接続部より前記蓄電装置側に取り付けられたシステムメインリレーを備え、前記制御装置は、前記補機による不都合または前記第２電力供給装置による不都合により前記システムメインリレーをオンとして前記第１電力供給装置により前記補機に電力供給を行なう所定不都合時には、所定待機時間が経過するまでは前記システムメインリレーをオフとして前記充電効率判定処理の実行を許可し、前記所定待機時間が経過したときに前記システムメインリレーをオンとして前記充電効率判定処理における判定を不可するものとしてもよい。こうすれば、所定不都合時でも所定待機時間のうちに充電効率の低下異常を判定することができる。もとより、所定待機時間のうちに充電効率の低下異常を判定することができない場合でも、所定待機時間が経過したときに補機による不都合や第２電力供給装置による不都合に対処することができる。

この場合、前記補機は補機バッテリを含み、前記制御装置は、前記補機バッテリの不都合による前記所定不都合時には、前記所定待機時間の経過を待つことなく直ちに前記システムメインリレーをオンとして前記充電効率判定処理における判定を不可するものとしてもよい。補機バッテリに不都合が生じたときには、補機バッテリから他の補機に電力供給が行なわれないため、直ちにシステムメインリレーをオンとして第１電力供給装置から補機に電力の供給を行なう必要があるからである。

また、前記制御装置は、前記所定不都合時に前記所定待機時間が経過する前に前記補機が接続された補機系電力ラインの電圧が所定電圧未満に至ったときには、前記所定待機時間の経過を待つことなく直ちに前記システムメインリレーをオンとして前記充電効率判定処理における判定を不可するものとしてもよい。こうすれば、補機系電力ラインの電圧が所定電圧未満の電圧不足となるのを抑制することができる。

本発明の電動車両において、前記蓄電装置と前記電動機とが接続された前記駆動系電力ラインに取り付けられた前記システムメインリレーを備え、前記制御装置は、前記蓄電装置の昇温要求がなされたときには、前記所定待機時間が経過するまでは前記システムメインリレーをオフとして前記充電効率判定処理の実行を許可し、前記所定待機時間が経過したときに前記システムメインリレーをオンとして前記充電効率判定処理における判定を不可するものとしてもよい。こうすれば、蓄電装置の昇温要求がなされたときでも所定待機時間のうちに充電効率の低下異常を判定することができる。もとより、所定待機時間のうちに充電効率の低下異常を判定することができない場合でも、所定待機時間が経過したときにシステムメインリレーをオンとして蓄電装置の昇温を行なうことができる。この場合、前記制御装置は、前記蓄電装置の昇温要求がなされたときに前記充電効率判定処理の実行条件が成立していないときには、前記所定待機時間の経過を待つことなく直ちに前記システムメインリレーをオンとして前記充電効率判定処理の実行を禁止し、前記蓄電装置を昇温する昇温制御を実行するものとしてもよい。充電効率判定処理の実行条件が成立していないときには充電効率判定処理を実行する必要がないからである。こうすれば、不必要に所定待機時間の経過を待たずに蓄電装置を昇温することができる。

本発明の電動車両において、前記蓄電装置と前記電動機とが接続された前記駆動系電力ラインに取り付けられた前記システムメインリレーと、前記駆動系電力ラインの前記システムメインリレーより前記電動機側に接続され、前記駆動系電力ラインの電力を用いて駆動する駆動系補機と、を備え、前記制御装置は、運転者等により前記駆動系補機の駆動が要求されたときには、直ちに前記システムメインリレーをオンとして前記充電効率判定処理の実行を禁止し、前記駆動系補機を駆動するものとしてもよい。運転者等の要求を優先させるのである。これにより、運転者等の要求に対して駆動系補機の作動の遅れによる違和感を運転者等に生じさせるのを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。実施例の電子制御ユニット８０によって実行される充電効率低下異常判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。実施例の電子制御ユニット８０により実行される低電圧バッテリによる要求時処理の一例を示すフローチャートである。実施例の電子制御ユニット８０により実行されるサブＤＣ／ＤＣコンバータの異常による要求時処理の一例を示すフローチャートである。実施例の電子制御ユニット８０により実行される高電圧バッテリの昇温要求時処理の一例を示すフローチャートである。実施例の電子制御ユニット８０により実行される運転者等による要求時処理の一例を示すフローチャートである。

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、充電装置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、電子制御ユニット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が取り付けられている。モータ３２は、電子制御ユニット８０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、電子制御ユニット８０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。

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。

充電装置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。例えば、充電装置５０は、外部電源９０の交流電力を直流電力に変換する電力変換部や直流電力を所望の電圧の直流電圧に変換する電圧変換部などを備える。この充電装置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、電子制御ユニット８０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側に供給する。

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、高電圧バッテリ４０の昇温用のヒータ６２，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，シートヒータなどの複数の補機や、電子制御ユニット８０などの電子制御ユニットも接続されている。

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、電子制御ユニット８０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、充電装置５０の直流電力系（例えば、充電装置５０の電力変換部と電圧変換部の間や電圧変換部と充電用リレーＣＨＲの間など）に接続されている。このサブＤＣ／ＤＣコンバータ７２は、電子制御ユニット８０によって制御されることにより、外部電源９０からの電力の一部を充電装置５０を介して電圧を変換し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やメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０との間に設けられており、電子制御ユニット８０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と充電装置５０やサブＤＣ／ＤＣコンバータ７２との間に設けられており、電子制御ユニット８０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側と充電装置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。

電子制御ユニット８０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，入出力ポートなどを備える。電子制御ユニット８０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。

電子制御ユニット８０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の端子間に取り付けられた電圧センサ４０ａからの電池電圧ＶＢ，高電圧バッテリ４０の出力端子に取り付けられた電流センサ４０ｂからの電池電流ＩＢなどを挙げることができる。また、充電装置５０のコネクタ５２の直ぐ下流側に取り付けられた電圧センサ５３ａからの入力電圧Ｖｉｎや、電流センサ５３ｂからの入力電流Ｉｉｎなども挙げることができる。さらに、低電圧バッテリ６０の端子間に取り付けられた電圧センサ６０ａからの補機電圧Ｖｈ，低電圧バッテリ６０の出力端子に取り付けられた電流センサ６０ｂからの補機電流Ｉｈなども挙げることができる。加えて、図示しないが、イグニッションスイッチからのイグニッション信号，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。

電子制御ユニット８０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。電子制御ユニット８０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，充電装置５０への制御信号，高電圧バッテリ４０の昇温用のヒータ６２などの補機への制御信号，メインＤＣ／ＤＣコンバータ７０への制御信号，サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２への制御信号，システムメインリレーＳＭＲへの制御信号，充電用リレーＣＨＲへの制御信号などを挙げることができる。

電子制御ユニット８０は、電流センサ４０ｂからの高電圧バッテリ４０の電流Ｉｂ１の積算値に基づいて高電圧バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣ１を演算したり、電流センサ６０ｂからの低電圧バッテリ６０の電流Ｉｂ２の積算値に基づいて低電圧バッテリ６０の蓄電割合ＳＯＣ２を演算したりしている。

こうして構成された実施例の電気自動車２０では、電子制御ユニット８０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装置５０を制御する。以下、こうした外部電源９０からの電力を用いた充電装置５０による高電圧バッテリ４０の充電を「外部充電」という。

この外部充電の際において、電子制御ユニット８０は、サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２を駆動して低電圧系電力ライン６４に給電するサブ側給電処理を行なったり、システムメインリレーＳＭＲをオンとすると共にメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０を駆動して低電圧系電力ライン６４に給電するメイン側給電処理を行なったりする。実施例では、サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２の定格出力がメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０の定格出力よりも小さいことを考慮して、低電圧系電力ライン６４にそれほど大きい電力を供給する必要がないときには、サブ側給電処理を行ない、低電圧系電力ライン６４に比較的大きい電力を供給する必要があるときには、メイン側給電処理を行なう。低電圧系電力ライン６４に比較的大きい電力を供給する必要があるときとしては、低電圧バッテリ６０を充電する必要があるとき（低電圧バッテリ６０の電圧Ｖｂ２や蓄電割合ＳＯＣ２が閾値未満に低下したとき）を挙げることができる。

また、外部充電を行なっているときには、高電圧バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣが目標割合ＳＯＣ＊に至ったとき、および、高電圧バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣが目標ＳＯＣ＊に至る前で且つ高電圧バッテリ４０の充電電力Ｐｃｈが閾値Ｐｃｈｒｅｆ以下のときに、外部充電を終了する。ここで、高電圧バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣは、電流センサ４０ｂからの高電圧バッテリ４０の電流Ｉｂの積算値に基づいて演算された値を用いることができる。目標割合ＳＯＣ＊は、例えば、８０％，８５％，９０％などを用いることができる。高電圧バッテリ４０の充電電力Ｐｃｈは、電圧センサ４０ａからの高電圧バッテリ４０の電圧Ｖｂ１と電流センサ４０ｂからの高電圧バッテリ４０の電流Ｉｂ１との積（高電圧バッテリ４０を充電するときが正の値）を用いることができる。閾値Ｐｃｈｒｅｆは、例えば、２００Ｗ，２５０Ｗ，３００Ｗなどを用いることができる。

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、外部充電しているときに充電効率の低下異常を判定する際の動作について説明する。図２は、実施例の電子制御ユニット８０によって実行される充電効率低下異常判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。外部充電中に充電効率の低下異常を判定する必要が生じたとき、例えば、外部充電を開始してから所定時間経過毎に実行される。

充電効率低下異常判定処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット８０は、まず、充電効率の低下異常を判定する処理を実行するのに必要な実行条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１００）。実行条件としては、電圧センサ４０ａ，５３ａや電流センサ４０ｂ，５３ｂなどの全てのセンサが正常に作動していることや、電池電流ＩＢを検出する電流センサ４０ｂの零点学習（オフセット誤差の補正学習）が完了していること、電子制御ユニット８０に電力供給している電源の電圧が低下していないこと、外部電源の電圧が低下していないこと、充電装置５０の起動要求が行なわれていること（充電中は起動要求が行なわれていると判定）、充電用リレーＣＨＲがオンであること、システムメインリレーＳＭＲがオフであること、充電装置５０への入力電力が所定入力電力以上であること、充電電力指令が所定充電電力以上であること、などを挙げることができる。これらの条件充電効率を適正に計算するのに必要な事項であるから、これら以外の条件を実行条件に加えるものとしてもよい。実行条件は、上述した条件のいずれかが成立していないときには不成立であり、全ての条件が成立しているときにだけ成立とされる。実行条件が成立していないと判定したときには、充電効率の低下異常の判定は行なうことができない（不可）と判断し（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１００で実行条件が成立していると判定したときには、入力電力Ｐｉｎと充電電力Ｐｃｈｇとを計算すると共に（ステップＳ１１０）、充電電力Ｐｃｈｇを入力電力Ｐｉｎで除して充電効率ηｃｈｇを計算する（ステップＳ１２０）。入力電力Ｐｉｎは、充電装置５０のコネクタ５２より下流側に取り付けられた電圧センサ５３ａにより検出される入力電圧Ｖｉｎと電流センサ５３ｂにより検出される入力電流Ｉｉｎの積として計算することができる。なお、入力電力Ｐｉｎは交流電力であるから、入力電流Ｉｉｎとしては実効値を用いるものとした。充電電力Ｐｃｈｇは、高電圧バッテリ４０の端子間に取り付けられた電圧センサ４０ａにより検出される電池電圧ＶＢと電流センサ４０ｂにより検出される電池電流ＩＢとの積として計算することができる。

次に、計算した充電効率ηｃｈｇが閾値ηｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ここで、閾値ηｒｅｆは、充電効率の観点から正常であると判定することができる下限値として予め設定されるものであり、例えば５０％や５５％などを用いることができる。充電効率ηｃｈｇが閾値ηｒｅｆ以上であると判定したときには、充電効率の観点から外部充電は正常であると判断し（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１３０で充電効率ηｃｈｇが閾値ηｒｅｆ未満であると判定したときには、所定要求がなされていないか否かを判定する（ステップＳ１４０）。所定要求としては、低電圧バッテリ６０の異常などによりサブＤＣ／ＤＣコンバータ７２からメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０に切り替えてメイン側給電処理を行なう要求（低電圧バッテリによる要求）や、サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２の異常などによりサブＤＣ／ＤＣコンバータ７２からメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０に切り替えてメイン側給電処理を行なう要求（サブＤＣ／ＤＣコンバータの異常による要求）、高電圧バッテリ４０の昇温要求、運転者等による空調装置３６の駆動要求（運転者等による要求）などを挙げることができる。これらの要求は、基本的には、サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２からメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０に切り替えてメイン側給電処理を行なう要求となる。所定要求がなされていると判定したときには、図３～図６の各要求における処理を実行する。これらの処理については後述する。

ステップＳ１４０で所定要求はなされていないと判定したときには、充電効率の低下異常を判定する処理を実行するのに必要な実行条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１５０）。実行条件については上述した。実行条件が成立していないと判定したときには、充電効率の低下異常の判定は行なうことができない（不可）と判断し（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１５０で実行条件が成立していると判定したときには、補機電圧Ｖｈが閾値Ｖｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。閾値Ｖｒｅｆは、補機駆動に必要な下限電圧やこの下限電圧より若干高い電圧として予め定められる。補機電圧Ｖｈが閾値Ｖｒｅｆ未満であると判定したときには、サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２を停止することができないために充電効率の低下異常の判定は行なうことができない（不可）と判断し（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１６０で補機電圧Ｖｈが閾値Ｖｒｅｆ以上であると判定したときには、サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２を停止する（ステップＳ１７０）。そして、再度の充電効率ηｃｈｇの計算を開始し（ステップＳ１８０）、所定待機時間が経過するか、その前に充電効率ηｃｈｇの計算が終了するか、その間に補機電圧Ｖｈが閾値Ｖｒｅｆ未満になるか、を判定する（ステップＳ１９０～Ｓ２１０）。再度の充電効率ηｃｈｇの計算は、上述したステップＳ１１０，Ｓ１２０の処理であるが、上述したように入力電流Ｉｉｎの実効値を得る必要があること、充電電力Ｐｃｈｇもある程度の時間に亘ったものである必要があることから、ある程度の時間を要する。所定待機時間は、充電効率ηｃｈｇの計算に必要な時間より若干長い時間であり、実験などにより予め定められるものである。

再度の充電効率ηｃｈｇの計算を開始してから所定待機時間を経過する前に充電効率ηｃｈｇの計算を終了したときには、サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２を作動し（ステップＳ２２０）、計算した充電効率ηｃｈｇが閾値ηｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２３０）。充電効率ηｃｈｇが閾値ηｒｅｆ以上であると判定したときには、充電効率の観点から外部充電は正常であると判断し（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。充電効率ηｃｈｇが閾値ηｒｅｆ未満であると判定したときには、充電効率低下異常と判断し（ステップＳ２５０）、本ルーチンを終了する。これにより、充電効率の低下異常をより適正に判定することができる。

再度の充電効率ηｃｈｇの計算を開始してから所定待機時間を経過する前に補機電圧Ｖｈが閾値Ｖｒｅｆ未満になったときには、補機電圧Ｖｈを回復するためにサブＤＣ／ＤＣコンバータ７２を作動し（ステップＳ２２５）、充電効率の低下異常の判定は行なうことができない（不可）と判断し（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。これにより、補機駆動に不都合が生じるのを抑制することができる。

再度の充電効率ηｃｈｇの計算を開始してから充電効率ηｃｈｇの計算を終了することなく所定待機時間を経過したときには、サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２を作動し（ステップＳ２２５）、充電効率の低下異常の判定は行なうことができない（不可）と判断し（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。これにより、サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２を長時間に亘って停止することを回避することができる。

図３は、所定要求として低電圧バッテリ６０の異常などによりサブＤＣ／ＤＣコンバータ７２からメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０に切り替えてメイン側給電処理を行なう要求（低電圧バッテリによる要求）がなされているときに電子制御ユニット８０により実行される低電圧バッテリによる要求時処理の一例を示すフローチャートである。低電圧バッテリによる要求時処理では、低電圧バッテリ６０から補機に電力供給することができない場合を想定し、補機の全てに必要な電力を供給する必要がある。このため、充電効率の低下異常の判定は行なうことができない（不可）と判断し（ステップＳ３００）、直ちにサブＤＣ／ＤＣコンバータ７２を停止すると共に（ステップＳ３１０）、システムメインリレーＳＭＲをオンとし（ステップＳ３２０）、メインＤＣ／ＤＣコンバータ７０を作動させて（ステップＳ３３０）、本処理を終了する。これにより、補機の全てに必要な電力を供給することができる。

図４は、所定要求としてサブＤＣ／ＤＣコンバータ７２の異常などによりサブＤＣ／ＤＣコンバータ７２からメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０に切り替えてメイン側給電処理を行なう要求（サブＤＣ／ＤＣコンバータの異常による要求）がなされているときに電子制御ユニット８０により実行されるサブＤＣ／ＤＣコンバータの異常による要求時処理の一例を示すフローチャートである。

サブＤＣ／ＤＣコンバータの異常による要求時処理では、まず、直ちにサブＤＣ／ＤＣコンバータ７２を停止する（ステップＳ４００）。続いて、補機電圧Ｖｈが閾値Ｖｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ４１０）。補機電圧Ｖｈが閾値Ｖｒｅｆ未満であると判定したときには、直ちにメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０を作動する必要があると判断し、充電効率の低下異常の判定は行なうことができない（不可）と判断して（ステップＳ５００）、システムメインリレーＳＭＲをオンとし（ステップＳ５１０）、メインＤＣ／ＤＣコンバータ７０を作動させて（ステップＳ５２０）、本処理を終了する。これにより、直ちに補機に電力を供給することができると共に低電圧バッテリ６０を充電することができる。

ステップＳ４１０で補機電圧Ｖｈが閾値Ｖｒｅｆ以上であると判定したときには、システムメインリレーＳＭＲをオフした状態で待機し（ステップＳ４２０）、再度の充電効率ηｃｈｇの計算を開始し（ステップＳ４３０）、所定待機時間が経過するか、その前に充電効率ηｃｈｇの計算が終了するか、その間に補機電圧Ｖｈが閾値Ｖｒｅｆ未満になるか、を判定する（ステップＳ４４０～Ｓ４６０）。

再度の充電効率ηｃｈｇの計算を開始してから所定待機時間を経過する前に充電効率ηｃｈｇの計算を終了したときには、計算した充電効率ηｃｈｇが閾値ηｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ４７０）。充電効率ηｃｈｇが閾値ηｒｅｆ以上であると判定したときには、充電効率の観点から外部充電は正常であると判断し（ステップＳ４８０）、充電効率ηｃｈｇが閾値ηｒｅｆ未満であると判定したときには、充電効率低下異常と判断する（ステップＳ４９０）。そして、システムメインリレーＳＭＲをオンとし（ステップＳ５１０）、メインＤＣ／ＤＣコンバータ７０を作動させて（ステップＳ５２０）、本処理を終了する。これにより、充電効率の低下異常の判定をより適正に行なうことができる。

再度の充電効率ηｃｈｇの計算を開始してから所定待機時間を経過する前に補機電圧Ｖｈが閾値Ｖｒｅｆ未満になったときには、充電効率の低下異常の判定は行なうことができない（不可）と判断し（ステップＳ５００）、直ちにシステムメインリレーＳＭＲをオンとすると共に（ステップＳ５１０）、メインＤＣ／ＤＣコンバータ７０を作動させて（ステップＳ５２０）、本処理を終了する。これにより、直ちに補機に電力を供給することができると共に低電圧バッテリ６０を充電することができる。

再度の充電効率ηｃｈｇの計算を開始してから充電効率ηｃｈｇの計算を終了することなく所定待機時間を経過したときには、充電効率の低下異常の判定は行なうことができない（不可）と判断し（ステップＳ５００）、直ちにシステムメインリレーＳＭＲをオンとすると共に（ステップＳ５１０）、メインＤＣ／ＤＣコンバータ７０を作動させて（ステップＳ５２０）、本処理を終了する。これにより、不必要にメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０の作動を遅らせることを回避することができる。

図５は、高電圧バッテリ４０の昇温要求がなされたときに電子制御ユニット８０により実行される高電圧バッテリの昇温要求時処理の一例を示すフローチャートである。高電圧バッテリの昇温要求時処理では、まず、充電効率の低下異常を判定する処理を実行するのに必要な実行条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ６００）。実行条件については上述した。実行条件が成立していないと判定したときには、充電効率の低下異常の判定は行なうことができない（不可）と判断し（ステップＳ７００）、直ちにシステムメインリレーＳＭＲをオンとすると共に（ステップＳ７１０）、メインＤＣ／ＤＣコンバータ７０を作動させて（ステップＳ７２０）、本処理を終了する。これにより、直ちに補機としてのヒータ６２による高電圧バッテリ４０の昇温を行なうことができる。

ステップＳ６００で実行条件が成立していると判定したときには、サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２を停止する（ステップＳ６１０）。そして、システムメインリレーＳＭＲをオフした状態で待機し（ステップＳ６２０）、所定待機時間が経過するか、その前に充電効率ηｃｈｇの計算が終了するか、その間に補機電圧Ｖｈが閾値Ｖｒｅｆ未満になるか、を判定する（ステップＳ６４０～Ｓ６６０）。

再度の充電効率ηｃｈｇの計算を開始してから所定待機時間を経過する前に充電効率ηｃｈｇの計算を終了したときには、計算した充電効率ηｃｈｇが閾値ηｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ６７０）。充電効率ηｃｈｇが閾値ηｒｅｆ以上であると判定したときには、充電効率の観点から外部充電は正常であると判断し（ステップＳ６８０）、充電効率ηｃｈｇが閾値ηｒｅｆ未満であると判定したときには、充電効率低下異常と判断する（ステップＳ６９０）。そして、システムメインリレーＳＭＲをオンとし（ステップＳ７１０）、メインＤＣ／ＤＣコンバータ７０を作動させて（ステップＳ７２０）、本処理を終了する。これにより、充電効率の低下異常の判定をより適正に行なうことができる。

再度の充電効率ηｃｈｇの計算を開始してから所定待機時間を経過する前に補機電圧Ｖｈが閾値Ｖｒｅｆ未満になったときには、充電効率の低下異常の判定は行なうことができない（不可）と判断し（ステップＳ７００）、直ちにシステムメインリレーＳＭＲをオンとすると共に（ステップＳ７１０）、メインＤＣ／ＤＣコンバータ７０を作動させて（ステップＳ７２０）、本処理を終了する。これにより、直ちに補機に電力を供給することができると共に低電圧バッテリ６０を充電し、より迅速にヒータ６２による高電圧バッテリ４０を昇温することができる。

再度の充電効率ηｃｈｇの計算を開始してから充電効率ηｃｈｇの計算を終了することなく所定待機時間を経過したときには、充電効率の低下異常の判定は行なうことができない（不可）と判断し（ステップＳ７００）、直ちにシステムメインリレーＳＭＲをオンとすると共に（ステップＳ７１０）、メインＤＣ／ＤＣコンバータ７０を作動させて（ステップＳ７２０）、本処理を終了する。これにより、不必要にメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０の作動を遅らせて高電圧バッテリ４０の昇温を遅らせることを回避することができる。

図６は、運転者等による空調装置３６の駆動要求がなされたときに電子制御ユニット８０により実行される運転者等による要求時処理の一例を示すフローチャートである。運転者等による要求時処理では、運転者等の要求を優先するため、充電効率の低下異常の判定は行なうことができない（不可）と判断し（ステップＳ８００）、直ちにサブＤＣ／ＤＣコンバータ７２を停止すると共に（ステップＳ８１０）、システムメインリレーＳＭＲをオンとし（ステップＳ８２０）、メインＤＣ／ＤＣコンバータ７０を作動させて（ステップＳ８３０）、本処理を終了する。これにより、直ちに空調装置３６への電力供給を開始し、運転者等の要求を満たすことができる。

以上説明した実施例の電気自動車２０では、実行条件が成立して計算した充電効率ηｃｈｇが閾値ηｒｅｆ未満であると判定したときには、サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２を停止した状態で充電効率ηｃｈｇを再計算し、充電効率ηｃｈｇが閾値ηｒｅｆ以上であるか否かを判定する。これにより、充電効率の低下異常をより適正に判定することができる。

実施例の電気自動車２０では、実行条件が成立して計算した充電効率ηｃｈｇが閾値ηｒｅｆ未満であると判定したときでも、補機電圧Ｖｈが閾値Ｖｒｅｆ未満のときには、充電効率の低下異常の判定は行なうことができない（不可）と判断し、再度の充電効率ηｃｈｇの計算は行なわない。これにより、補機電圧Ｖｈが閾値Ｖｒｅｆ未満に低下するのを抑制することができ、補機の正常に駆動させることができる。

実施例の電気自動車２０では、再度の充電効率ηｃｈｇの計算を開始してから所定待機時間が経過するまでに充電効率ηｃｈｇの再度の計算が終了しないときには、サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２を作動して充電効率の低下異常の判定は行なうことができない（不可）と判断する。これにより、サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２を長時間に亘って停止することを回避することができる。

実施例の電気自動車２０では、再度の充電効率ηｃｈｇの計算を開始してから所定待機時間が経過する前に補機電圧Ｖｈが閾値Ｖｒｅｆ未満になったときには、サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２を作動して充電効率の低下異常の判定は行なうことができない（不可）と判断する。これにより、補機電圧Ｖｈが閾値Ｖｒｅｆ未満に低下するのを抑制することができ、補機の正常に駆動させることができる。

実施例の電気自動車２０では、実行条件が成立して計算した充電効率ηｃｈｇが閾値ηｒｅｆ未満であると判定したときに、所定要求として低電圧バッテリによる要求がなされているときには、充電効率の低下異常の判定は行なうことができない（不可）と判断し、直ちにサブＤＣ／ＤＣコンバータ７２からメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０に切り替える。これにより、補機の全てに必要な電力を供給することができる。

実施例の電気自動車２０では、実行条件が成立して計算した充電効率ηｃｈｇが閾値ηｒｅｆ未満であると判定したときに、所定要求としてサブＤＣ／ＤＣコンバータの異常による要求がなされているときには、サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２を停止し、所定待機時間だけシステムメインリレーＳＭＲのオンを待機し、充電効率ηｃｈｇを再計算する。これにより、充電効率の低下異常をより適正に判定することができる。この場合、再度の充電効率ηｃｈｇの計算を開始してから所定待機時間が経過するまでに充電効率ηｃｈｇの再度の計算が終了しないときには、充電効率の低下異常の判定は行なうことができない（不可）と判断し、システムメインリレーＳＭＲのオンとしてメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０を作動させる。これにより、必要以上にメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０への切り替えに時間を要するのを回避することができる。また、再度の充電効率ηｃｈｇの計算を開始してから所定待機時間が経過するまでに充電効率ηｃｈｇの再度の計算が終了しないときには、充電効率の低下異常の判定は行なうことができない（不可）と判断し、直ちにシステムメインリレーＳＭＲのオンとしてメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０を作動させる。これにより、補機電圧Ｖｈが閾値Ｖｒｅｆ未満に低下するのを抑制することができ、補機の正常に駆動させることができる。

実施例の電気自動車２０では、実行条件が成立して計算した充電効率ηｃｈｇが閾値ηｒｅｆ未満であると判定したときに、所定要求として高電圧バッテリの昇温要求がなされているときには、実行条件が成立しているのを条件に、サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２を停止し、所定待機時間だけシステムメインリレーＳＭＲのオンを待機し、充電効率ηｃｈｇを再計算する。これにより、充電効率の低下異常をより適正に判定することができる。この場合、実行条件が成立していないときには、直ちにシステムメインリレーＳＭＲのオンとしてメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０を作動させる。これにより、直ちに高電圧バッテリ４０の昇温を行なうことができる。また、再度の充電効率ηｃｈｇの計算を開始してから所定待機時間が経過するまでに充電効率ηｃｈｇの再度の計算が終了しないときには、充電効率の低下異常の判定は行なうことができない（不可）と判断し、システムメインリレーＳＭＲのオンとしてメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０を作動させる。これにより、必要以上に高電圧バッテリ４０の昇温を遅らせるのを回避することができる。さらに、再度の充電効率ηｃｈｇの計算を開始してから所定待機時間が経過するまでに充電効率ηｃｈｇの再度の計算が終了しないときには、充電効率の低下異常の判定は行なうことができない（不可）と判断し、直ちにシステムメインリレーＳＭＲのオンとしてメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０を作動させる。これにより、補機電圧Ｖｈが閾値Ｖｒｅｆ未満に低下するのを抑制することができ、迅速に高電圧バッテリ４０の昇温を行なうことができる。

実施例の電気自動車２０では、実行条件が成立して計算した充電効率ηｃｈｇが閾値ηｒｅｆ未満であると判定したときに、所定要求として運転者等による要求がなされているときには、充電効率の低下異常の判定は行なうことができない（不可）と判断し、直ちにサブＤＣ／ＤＣコンバータ７２からメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０に切り替える。これにより、直ちに空調装置３６への電力供給を開始し、運転者等の要求を満たすことができる。

実施例の電気自動車２０では、所定待機時間が経過する前に再度の充電効率ηｃｈｇの計算を終了したときには、充電効率の低下異常の判断を行なってから、システムメインリレーＳＭＲをオンとしてメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０を作動するものとした。しかし、所定待機時間が経過する前に再度の充電効率ηｃｈｇの計算を終了したときには、システムメインリレーＳＭＲをオンとしてメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０を作動してから、充電効率の低下異常の判断を行なうものとしてもよいし、充電効率の低下異常の判断とメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０を作動する処理とを同時に並行して行なってもよい。

実施例の電気自動車２０では、実行条件が成立して計算した充電効率ηｃｈｇが閾値ηｒｅｆ未満であると判定したときに、所定要求として運転者等による要求がなされているときには、充電効率の低下異常の判定は行なうことができない（不可）と判断するものとした。しかし、この要求の場合でも所定待機時間だけシステムメインリレーＳＭＲのオンを待機し、充電効率ηｃｈｇを再計算するものとしてもよい。

実施例の電気自動車２０では、実行条件が成立して計算した充電効率ηｃｈｇが閾値ηｒｅｆ未満であると判定したときに、所定要求として高電圧バッテリの昇温要求がなされているときには、実行条件が成立しているのを条件に、サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２を停止し、所定待機時間だけシステムメインリレーＳＭＲのオンを待機し、充電効率ηｃｈｇを再計算するものとした。しかし、実行条件が成立しているか否かに拘わらずに、サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２を停止し、所定待機時間だけシステムメインリレーＳＭＲのオンを待機し、充電効率ηｃｈｇを再計算するものとしてもよい。

実施例の電気自動車２０では、実行条件が成立して計算した充電効率ηｃｈｇが閾値ηｒｅｆ未満であると判定し、所定要求として高電圧バッテリの昇温要求がなされているときに、所定待機時間が経過する前に再度の充電効率ηｃｈｇの計算を終了したときには、充電効率の低下異常の判断を行なってメインＤＣ／ＤＣコンバータ７０を作動するものとした。しかし、メインＤＣ／ＤＣコンバータ７０の作動だけでなく停止したサブＤＣ／ＤＣコンバータ７２も作動するものとしてもよい。

実施例の電気自動車２０では、充電装置５０のコネクタ５２を交流電力の外部電源９０の電源側コネクタ９２に接続して高電圧バッテリ４０を充電するものとしたが、充電装置５０のコネクタ５２を直流電力の外部電源の電源側コネクタに接続して高電圧バッテリ４０を充電するものとしてもよい。この場合、充電装置５０は、外部電源の直流電力を所望の電力に変換する電力変換部を備えればよく、サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２は、充電装置の電力変換部と充電用リレーとの間に接続されるものとすればよい。

実施例の電気自動車２０では、蓄電装置として、高電圧バッテリ４０を用いるものとしたが、蓄電可能な装置であればよく、キャパシタなどを用いるものとしてもよい。

実施例では、モータ３２を備える電気自動車２０の形態とした。しかし、モータ３２に加えてエンジンも備えるハイブリッド自動車の形態としてもよい。

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「電動機」に相当し、高電圧バッテリ４０が「蓄電装置」に相当し、メインＤＣ／ＤＣコンバータ７０が「第１電力供給装置」に相当し、充電装置６０が「充電装置」に相当し、サブＤＣ／ＤＣコンバータ７２が「第２電力供給装置」に相当し、電子制御ユニット８０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、電動車両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、４０ａ，５３ａ，６０ａ電圧センサ、４０ｂ，５３ｂ，６０ｂ電流センサ、４４高電圧系電力ライン、５０充電装置、５２車両側コネクタ、６０低電圧バッテリ、６２ヒータ、６４低電圧系電力ライン、７０メインＤＣ／ＤＣコンバータ、７２サブＤＣ／ＤＣコンバータ、８０電子制御ユニット、９０外部電源、９２電源側コネクタ、ＣＨＲ充電用リレー、ＳＭＲシステムメインリレー。

Claims

走行用の動力を入出力する電動機と、
前記電動機と電力のやりとりを行なう蓄電装置と、
前記蓄電装置と前記電動機とが接続された駆動系電力ラインに接続され、前記駆動系電力ラインからの電力を変換して車載された補機に供給する第１電力供給装置と、
外部電源からの電力を用いて前記蓄電装置を充電する充電装置と、
前記外部電源からの電力の一部を前記充電装置を介して前記補機に供給する第２電力供給装置と、
前記充電装置に入力される入力電力に対する前記蓄電装置を充電する充電電力の比として充電効率を演算すると共に前記充電効率が所定効率未満であるか否かを判定する充電効率判定処理を実行する制御装置と、
を備える電動車両であって、
前記制御装置は、前記充電効率判定処理により前記充電効率が前記所定効率未満のときには、前記第２電力供給装置を停止した状態として前記充電効率判定処理を実行する、
ことを特徴とする電動車両。
請求項１記載の電動車両であって、
前記駆動系電力ラインの前記第１電力供給装置の接続部より前記蓄電装置側に取り付けられたシステムメインリレーを備え、
前記制御装置は、前記補機による不都合または前記第２電力供給装置による不都合により前記システムメインリレーをオンとして前記第１電力供給装置により前記補機に電力供給を行なう所定不都合時には、所定待機時間が経過するまでは前記システムメインリレーをオフとして前記充電効率判定処理の実行を許可し、前記所定待機時間が経過したときに前記システムメインリレーをオンとして前記充電効率判定処理における判定を不可する、
電動車両。
請求項２記載の電動車両であって、
前記補機は、補機バッテリを含み、
前記制御装置は、前記補機バッテリの不都合による前記所定不都合時には、前記所定待機時間の経過を待つことなく直ちに前記システムメインリレーをオンとして前記充電効率判定処理における判定を不可する、
電動車両。
請求項２記載の電動車両であって、
前記制御装置は、前記所定不都合時に前記所定待機時間が経過する前に前記補機が接続された補機系電力ラインの電圧が所定電圧未満に至ったときには、前記所定待機時間の経過を待つことなく直ちに前記システムメインリレーをオンとして前記充電効率判定処理のにおける判定を不可する、
電動車両。
請求項１記載の電動車両であって、
前記蓄電装置と前記電動機とが接続された前記駆動系電力ラインに取り付けられたシステムメインリレーを備え、
前記制御装置は、前記蓄電装置の昇温要求がなされたときには、所定待機時間が経過するまでは前記システムメインリレーをオフとして前記充電効率判定処理の実行を許可し、前記所定待機時間が経過したときに前記システムメインリレーをオンとして前記充電効率判定処理における判定を不可する、
電動車両。
請求項５記載の電動車両であって、
前記制御装置は、前記蓄電装置の昇温要求がなされたときに前記充電効率判定処理の実行条件が成立していないときには、前記所定待機時間の経過を待つことなく直ちに前記システムメインリレーをオンとして前記充電効率判定処理の実行を禁止し、前記蓄電装置を昇温する昇温制御を実行する、
電動車両。
請求項１記載の電動車両であって、
前記蓄電装置と前記電動機とが接続された前記駆動系電力ラインに取り付けられたシステムメインリレーと、
前記駆動系電力ラインの前記システムメインリレーより前記電動機側に接続され、前記駆動系電力ラインの電力を用いて駆動する駆動系補機と、
を備え、
前記制御装置は、運転者等により前記駆動系補機の駆動が要求されたときには、直ちに前記システムメインリレーをオンとして前記充電効率判定処理の実行を禁止し、前記駆動系補機を駆動する、
電動車両。