JP7115272B2

JP7115272B2 - 車両

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Publication number: JP7115272B2
Application number: JP2018230326A
Authority: JP
Inventors: 裕也安藤; 慎介岩崎; 美樹杉田; 有康浅野; 健明鈴木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-12-07
Filing date: 2018-12-07
Publication date: 2022-08-09
Anticipated expiration: 2038-12-07
Also published as: CN111361417A; US11208000B2; JP2020090261A; US20200180462A1; CN111361417B

Description

本発明は、車両に関する。

従来、この種の車両としては、補機電池と、救援車両（外部電源）に接続されるブースターケーブルを接続可能な入出力端子と、補機電池と入出力端子とを接続する通電経路に配置されるリレーと、リレーを制御する補機電池制御部と、入出力端子と補機電池制御部とを接続する通電経路に入出力端子から補機電池制御部の方向が順方向となるように配置されるダイオードと、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、入出力端子に外部電源が接続されると、外部電源からの電力がダイオードを介して補機電池制御部に供給され、補機電池制御部が起動する。そして、その後にユーザにより始動動作が行なわれると、外部電源からの電力を用いて車両を始動する。

特開２０１８－５２１７６号公報

上述の車両では、外部電源からの電力を用いて車両を始動するから、車両を始動する際に外部電源からの電圧等の影響を受けたり、車両を始動する際に生じるノイズが外部電源に伝達されたりする場合がある。

本発明の車両は、車両を始動する際に外部電源からの電圧等の影響を受けたり、車両を始動する際に生じるノイズが外部電源に伝達されたりするのを抑制することを主目的とする。

本発明の車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両は、
蓄電装置と、
外部電源を接続可能な接続部と、
前記接続部と前記蓄電装置とに接続されるコンバータと、
前記コンバータを制御する制御装置と、
を備える車両であって、
前記制御装置は、前記接続部に前記外部電源が接続されると、前記外部電源からの電力が電圧変換を伴って前記蓄電装置に供給されるように前記コンバータを制御し、前記蓄電装置の充電を終了すると、前記コンバータと前記外部電源との遮断後に、前記蓄電装置からの電力を用いてシステム起動を行なう、
ことを要旨とする。

この本発明の車両では、接続部に外部電源が接続されると、外部電源からの電力が電圧変換を伴って蓄電装置に供給されるようにコンバータを制御する。これにより、蓄電装置と外部電源との電圧がある程度異なるときでも、蓄電装置に過電圧や過電流などが生じるのを抑制しつつ、蓄電装置を充電することができる。そして、蓄電装置の充電を終了すると、コンバータと外部電源との遮断後に、蓄電装置からの電力を用いてシステム起動を行なう。これにより、外部電源からの電圧等の影響を受けることなくシステム起動を行なうことができると共に、システム起動の際に生じるノイズが外部電源に伝達されるのを回避することができる。

こうした本発明の車両において、オンオフにより前記接続部と前記コンバータとの接続および遮断を行なうリレーを更に備え、前記制御装置は、前記蓄電装置の充電を終了すると、前記リレーをオフにした後に、前記蓄電装置からの電力を用いてシステム起動を行なうものとしてもよい。この場合、リレーをオフにすることにより、コンバータと接続部に接続されている外部電源とを遮断することができる。

リレーを備える態様の本発明の車両において、前記制御装置は、前記コンバータと前記外部電源とを遮断すると、システム起動が可能である旨を報知するものとしてもよい。こうすれば、システム起動が可能である旨（システム起動指示を行なってよい旨）をユーザに認識させることができる。

リレーを備える態様の本発明の車両において、オンオフにより補機と前記コンバータおよび前記リレーとの接続および遮断を行なう第２リレーを更に備え、前記制御装置は、前記接続部に前記外部電源が接続されると、前記第２リレーをオフにして、前記外部電源からの電力が電圧変換を伴って前記蓄電装置に供給されるように前記コンバータを制御するものとしてもよい。こうすれば、補機をより十分に保護することができる。

本発明の車両において、前記制御装置は、前記蓄電装置の充電を終了すると、前記接続部から前記外部電源を外すようにユーザに要求し、前記接続部から前記外部電源が外された後に、前記蓄電装置からの電力を用いてシステム起動を行なうものとしてもよい。この場合、ユーザが接続部から外部電源を外すことにより、コンバータと外部電源とを遮断することになるから、上述のリレーを設けなくてよい。これにより、部品点数の削減を図ることができる。

本発明の車両において、前記制御装置は、前記コンバータと前記接続部と走行用の駆動部とを接続する電力ラインからの給電を受けて作動するものとしてもよい。

本発明の第１実施例としての自動車２０の構成の概略を示す構成図である。処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。自動車２０が長期間に亘って放置された後に自動車２０のシステム起動を行なう際の様子の一例を示す説明図である。変形例の自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。変形例の自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。本発明の第２実施例としての自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。自動車３２０が長期間に亘って放置された後に自動車２０のシステム起動を行なう際の様子の一例を示す説明図である。変形例の自動車４２０の構成の概略を示す構成図である。変形例の自動車５２０の構成の概略を示す構成図である。本発明の第３実施例としての自動車６２０の構成の概略を示す構成図である。処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。自動車６２０が長期間に亘って放置された後に自動車６２０のシステム起動を行なう際の様子の一例を示す説明図である。第４実施例としての自動車７２０の構成の概略を示す構成図である。処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。自動車７２０が長期間に亘って放置された後に自動車７２０のシステム起動を行なう際の様子の一例を示す説明図である。変形例の自動車８２０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、本発明の第１実施例としての自動車２０の構成の概略を示す構成図である。第１実施例の自動車２０は、電気自動車やハイブリッド自動車として構成されており、図示するように、駆動部２１と、蓄電装置としての補機バッテリ４０と、補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２と、ダイオード４４と、リレー４６と、補機４８と、被救援用端子５０と、リレー５２と、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）６０とを備える。

駆動部２１は、モータ２２と、インバータ２３と、高電圧バッテリ２４と、メインＤＣ／ＤＣコンバータ２６と、システムメインリレー２８とを備える。モータ２２は、例えば回転子および固定子を有する同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動輪（図示省略）に連結された駆動軸（図示省略）に接続されている。インバータ２３は、モータ２２の駆動に用いられると共に電力ラインＬ１の正極ラインＬ１ｐおよび負極ラインＬ１ｎに接続されている。モータ２２は、ＥＣＵ６０によってインバータ２３の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。高電圧バッテリ２４は、例えば定格電圧が数百Ｖ程度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いる。

メインＤＣ／ＤＣコンバータ２６は、一方側の正極端子および負極端子が電力ラインＬ１の正極ラインＬ１ｐおよび負極ラインＬ１ｎに接続されており、他方側の正極端子が電力ラインＬ２の正極ラインＬ２ｐに接続されており、他方側の負極端子が金属製の車体に接地されている。第１実施例では、車体が電力ラインＬ２の負極ラインＬ２ｎや後述の電力ラインＬ３の負極ラインＬ３ｎとして用いられる。したがって、「車体に接地されている」ことと「電力ラインＬ２の負極ラインＬ２ｎ」や後述の「電力ラインＬ３の負極ラインＬ３ｎ」に接続されていることとは同義である。このメインＤＣ／ＤＣコンバータ２６は、電力ラインＬ１の電力を降圧して電力ラインＬ２に供給する。

システムメインリレー２８は、正極リレー２９および負極リレー３０を有する。正極リレー２９は、オンオフにより、高電圧バッテリ２４の正極端子と電力ラインＬ１の正極ラインＬ１ｐとの接続および遮断を行なう。この正極リレー２９は、ノーマルオープンタイプの電磁リレーとして構成されており、コイル２９ａおよび作動部２９ｂを有する。コイル２９ａは、一端がＥＣＵ６０に接続されていると共に他端が車体に接地されている。作動部２９ｂは、コイル２９ａが通電状態のときには、高電圧バッテリ２４の正極端子と電力ラインＬ１の正極ラインＬ１ｐとを接続する接続状態になり、コイル２９ａが非通電状態のときには、高電圧バッテリ２４の正極端子と電力ラインＬ１の正極ラインＬ１ｐとを遮断する遮断状態になる。

負極リレー３０は、オンオフにより、高電圧バッテリ２４の負極端子と電力ラインＬ１の負極ラインＬ１ｎとの接続および遮断を行なう。この負極リレー３０は、ノーマルオープンタイプの電磁リレーとして構成されており、コイル３０ａおよび作動部３０ｂを有する。コイル３０ａは、一端がＥＣＵ６０に接続されていると共に他端が車体に接地されている。作動部３０ｂは、コイル３０ａが通電状態のときには、高電圧バッテリ２４の負極端子と電力ラインＬ１の負極ラインＬ１ｎとを接続する接続状態になり、コイル３０ａが非通電状態のときには、高電圧バッテリ２４の負極端子と電力ラインＬ１の負極ラインＬ１ｎとを遮断する遮断状態になる。

補機バッテリ４０は、例えば定格電圧が１２Ｖ～１６Ｖ程度のリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池、鉛蓄電池として構成されており、正極端子が電力ラインＬ３の正極ラインＬ３ｐに接続されていると共に負極端子が車体に接地されている。

補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２は、一方側の正極端子が電力ラインＬ２の正極ラインＬ２ｐに接続されており、他方側の正極端子が電力ラインＬ３の正極ラインＬ３ｐに接続されており、負極端子が車体に接地されている。この補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２は、電力ラインＬ２と電力ラインＬ３との間で電圧変換を伴って電力のやりとりを行なう。

ダイオード４４は、電力ラインＬ３の正極ラインＬ３ｐと電力ラインＬ２の正極ラインＬ２ｐとに、電力ラインＬ３の正極ラインＬ３ｐから電力ラインＬ２の正極ラインＬ２ｐの方向が順方向となるように且つ補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２に並列に接続されている。

リレー４６は、オンオフにより、補機バッテリ４０の正極端子と電力ラインＬ３の正極ラインＬ３ｐとの接続および遮断を行なう。このリレー４６は、オンとオフとの切替に電流を必要とすると共にオンまたはオフの保持に電流を必要としないラチェット電磁リレーとして構成されており、コイル４６ａおよび作動部４６ｂを有する。コイル４６ａは、一端がＥＣＵ６０に接続されていると共に他端が車体に接地されている。作動部４６ｂは、補機バッテリ４０の正極端子と電力ラインＬ３の正極ラインＬ３ｐとを遮断する遮断状態で、コイル４６ａが非通電状態から通電状態になると、補機バッテリ４０の正極端子と電力ラインＬ３の正極ラインＬ３ｐとを接続する接続状態になり、コイル４６ａが通電状態から非通電状態になってもその接続状態を保持する。また、作動部４６ｂは、接続状態で、コイル４６ａが非通電状態から通電状態になると、遮断状態になり、コイル４６ａが通電状態から非通電状態になってもその遮断状態を保持する。

補機４８は、正極端子が電力ラインＬ２の正極ラインＬ２ｐに接続されていると共に負極端子が車体に接地されている。この補機４８は、補機バッテリ４０の電圧と同程度の電圧により作動するように構成されている。補機４８としては、例えば、オーディオシステムやパワーウィンドウ、ナビゲーション装置などを挙げることができる。

被救援用端子５０は、正極端子および負極端子を有し、負極端子は、車体に接地されている。この被救援用端子５０には、救援用の外部電源（例えば、救援車両の補機バッテリ）の正極端子および負極端子をケーブル（ブースターケーブル）を介して接続することができる。

リレー５２は、オンオフにより、被救援用端子５０と電力ラインＬ２の正極ラインＬ２ｐとの接続および遮断を行なう。このリレー５２は、ラチェット電磁リレーとして構成されており、コイル５２ａおよび作動部５２ｂを有する。コイル５２ａは、一端がＥＣＵ６０に接続されていると共に他端が車体に接地されている。作動部５２ｂは、被救援用端子５０の正極端子と電力ラインＬ２の正極ラインＬ２ｐとを遮断する遮断状態で、コイル５２ａが非通電状態から通電状態になると、被救援用端子５０の正極端子と電力ラインＬ２の正極ラインＬ２ｐとを接続する接続状態になり、コイル５２ａが通電状態から非通電状態になってもその接続状態を保持する。また、作動部５２ｂは、接続状態で、コイル５２ａが非通電状態から通電状態になると、遮断状態になり、コイル５２ａが通電状態から非通電状態になってもその遮断状態を保持する。

ＥＣＵ６０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や、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。このＥＣＵ６０は、正極端子が電力ラインＬ２の正極ラインＬ２ｐに接続されていると共に負極端子が車体に接地されており、電力ラインＬ２からの給電を受けて作動する。

ＥＣＵ６０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る。ＥＣＵ６０に入力される信号としては、例えば、モータ２２の回転子の回転位置を検出する回転位置センサからの回転位置θｍや、モータ２２の各相の電流を検出する電流センサからの相電流Ｉｕ，Ｉｖ、高電圧バッテリ２４の電圧を検出する電圧センサからの電圧Ｖｈ、高電圧バッテリ２４の電流を検出する電流センサからの電流Ｉｈを挙げることができる。また、電力ラインＬ１の電圧を検出するセンサからの電圧ＶＬ１や、電力ラインＬ２の電圧を検出する電圧センサからの電圧ＶＬ２、電力ラインＬ３の電圧を検出する電圧センサからの電圧ＶＬ３も挙げることができる。さらに、補機バッテリ４０の電圧を検出する電圧センサからの電圧Ｖａや、補機バッテリ４０の電流を検出する電流センサからの電流Ｉａも挙げることができる。加えて、スタートスイッチ６１からのオンオフ信号も挙げることができる。

ＥＣＵ６０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力される。ＥＣＵ６０から出力される信号としては、例えば、インバータ２３やメインＤＣ／ＤＣコンバータ２６、補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２、補機４８、ディスプレイ６２などへの制御信号を挙げることができる。ＥＣＵ６０は、コイル２９ａ，３０ａを通電状態または非通電状態にすることにより、正極リレー２９および負極リレー３０のオンオフを制御する。また、コイル４６ａを非通電状態から通電状態にすることにより、リレー４６のオンオフの切替を制御する。さらに、コイル５２ａを非通電状態から通電状態にすることにより、リレー５２のオンオフの切替を制御する。

ＥＣＵ６０は、電流センサからの高電圧バッテリ２４の電流Ｉｈに基づいて高電圧バッテリ２４の蓄電割合ＳＯＣｈを演算したり、電流センサからの補機バッテリ４０の電流に基づいて補機バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣａを演算したりする。

次に、こうして構成された第１実施例の自動車２０の動作、特に、自動車２０が長期間に亘って放置された後に自動車２０のシステム起動を行なう際の動作について説明する。図２は、処理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、自動車２０が駐車されてシステム停止状態になると実行が開始され、ステップＳ１４０の処理を除いてＥＣＵ６０により実行される。

図２の処理ルーチンでは、ＥＣＵ６０は、最初に、補機バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣａを入力し（ステップＳ１００）、入力した補機バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣａを閾値ＳＯＣａ１と比較する（ステップＳ１１０）。ここで、閾値ＳＯＣａ１は、自動車２０が長期間に亘って放置されて、補機バッテリ４０からＥＣＵ６０や補機４８などに供給される暗電流により補機バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣａが十分に小さくなったか否かを判定するのに用いられる閾値であり、例えば、１５％や２０％、２５％などが用いられる。補機バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣａを閾値ＳＯＣａ１よりも高いときには、ステップＳ１００に戻る。

ステップＳ１１０で補機バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣａが閾値ＳＯＣａ１以下に至ると、ＥＣＵ６０は、リレー５２をオンにしてから（ステップＳ１２０）、リレー４６をオフにする（ステップＳ１３０）。リレー４６，５２が何れもラチェット電磁リレーとして構成されているから、リレー５２のオンおよびリレー４６のオフは、それぞれＥＣＵ６０がコイル５２ａ，４６ａを非通電状態から通電状態にすることにより行なわれる。

こうしてリレー４６がオフになると、補機バッテリ４０から電力ラインＬ３や補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２、電力ラインＬ２などに給電されなくなり、ＥＣＵ６０が停止する。リレー４６，５２が何れもラチェット電磁リレーとして構成されているから、ＥＣＵ６０が停止してリレー４６，５２のコイル４６ａ，５２ａが非通電状態になっても、リレー５２がオンで保持されると共にリレー４６がオフで保持される。リレー５２がオンで保持されるから、被救援用端子５０と電力ラインＬ２とが接続されている。

その後に被救援用端子５０に救援用の外部電源（例えば、救援車両の補機圧バッテリ）がケーブルを介して接続されて被救援用端子５０に電圧が印加されると（ステップＳ１４０）、被救援用端子５０から電力ラインＬ２を介してＥＣＵ６０に給電され、ＥＣＵ６０が起動する。そして、ＥＣＵ６０は、リレー４６をオンにする（ステップＳ１５０）。ここで、リレー４６のオンは、ＥＣＵ６０がコイル４６ａを非通電状態から通電状態にすることにより行なわれる。

続いて、ＥＣＵ６０は、電力ラインＬ２の電力（外部電源からの電力）が電圧変換を伴って電力ラインＬ３（補機バッテリ４０）に供給されるように補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を制御する（ステップＳ１６０）。これにより、補機バッテリ４０と外部電源との電圧がある程度（例えば、数Ｖ程度）異なるときでも、補機バッテリ４０に過電圧や過電流などが生じるのを抑制することができる。なお、このとき、駆動部２１や補機４８については停止状態を保持する。

そして、補機バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣａを入力し（ステップＳ１７０）、入力した補機バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣａを上述の閾値ＳＯＣａ１よりも大きい閾値ＳＯＣａ２と比較する（ステップＳ１８０）。ここで、閾値ＳＯＣａ２は、システム起動に必要な電力量（充電量）を確保できたか否かを判定するのに用いられる閾値であり、例えば、閾値ＳＯＣａ１よりも５％や１０％、１５％など大きい値が用いられる。補機バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣａが閾値ＳＯＣａ２未満のときには、ステップＳ１６０に戻る。

こうしてステップＳ１６０～Ｓ１８０の処理を繰り返し実行して、ステップＳ１８０で補機バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣａが閾値ＳＯＣａ２以上に至ると、補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を駆動停止し（ステップＳ１９０）、リレー５２をオフにする（ステップＳ２００）。ここで、リレー５２のオフは、ＥＣＵ６０がコイル５２ａを非通電状態から通電状態にすることにより行なわれる。こうしてリレー５２がオフになると、電力ラインＬ２と外部電源が接続された被救援用端子５０とが遮断される。リレー５２がオフになっても、補機バッテリ４０から電力ラインＬ３、ダイオード４４、電力ラインＬ２を介してＥＣＵ６０に給電されるから、ＥＣＵ６０は作動状態で保持される。

続いて、システム起動が可能である旨をユーザに報知する（ステップＳ２１０）。この処理は、例えば、「システム起動が可能です。」などのメッセージを、ディスプレイ６２に表示したり、スピーカ（図示省略）から音声出力したりすることにより行なわれる。これにより、システム起動が可能である旨（システム起動指示を行なってよい旨）をユーザに認識させることができる。

そして、ユーザによりシステム起動指示が行なわれるのを待って（ステップＳ２２０）、補機バッテリ４０からの電力を用いてシステム起動を行なって（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。ここで、システム起動指示は、例えば、ユーザによりスタートスイッチ６１がオンされることにより行なわれる。システム起動では、例えば、ＥＣＵ６０は、システムメインリレー２８（正極リレー２９および負極リレー３０）をオンにする。システムメインリレー２８のオンは、ＥＣＵ６０がコイル２９ａ，３０ａを通電状態にすることにより行なわれる。ＥＣＵ６０には、補機バッテリ４０から電力ラインＬ３、ダイオード４４、電力ラインＬ２を介して給電されているから、システムメインリレー２８のオンは、補機バッテリ４０からの電力を用いて行なわれると言える。リレー５２をオフにした後に、即ち、電力ラインＬ２と外部電源が接続された被救援用端子５０とを遮断した後に、補機バッテリ４０からの電力を用いてシステム起動を行なうことにより、外部電源からの電圧等の影響を受けることなくシステム起動を行なうことができると共に、システム起動の際に生じるノイズが外部電源に伝達されるのを回避することができる。

こうしてシステム起動を完了すると、ＥＣＵ６０は、電力ラインＬ１の電力が電圧変換を伴って電力ラインＬ２に供給されるようにメインＤＣ／ＤＣコンバータ２６を制御すると共に電力ラインＬ２の電力が電圧変換を伴って電力ラインＬ３に供給されるように補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を制御する。これにより、高電圧バッテリ２４の電力が電力ラインＬ１、メインＤＣ／ＤＣコンバータ２６、電力ラインＬ２、補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２、電力ラインＬ３を介して補機バッテリ４０に供給され、補機バッテリ４０が充電される。

図３は、自動車２０が長期間に亘って放置された後に自動車２０のシステム起動を行なう際の様子の一例を示す説明図である。図示するように、ＥＣＵ６０は、補機バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣａが閾値ＳＯＣａ１以下に至ると（時刻ｔ１１）、リレー５２をオンにしてからリレー４６をオフにする。こうしてリレー４６がオフになると、ＥＣＵ６０が停止する。その後に、被救援用端子５０に救援用の外部電源が接続されて被救援用端子５０に電圧が印加されると（時刻ｔ１２）、ＥＣＵ６０が起動する。そして、ＥＣＵ６０は、リレー４６をオンにし、電力ラインＬ２の電力が電圧変換を伴って電力ラインＬ３に供給されるように補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を制御する。これにより、外部電源からの電力を用いて補機バッテリ４０を充電することができる。

そして、補機バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣａが閾値ＳＯＣａ２以上に至ると（時刻ｔ１３）、補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を駆動停止してリレー５２をオフにし、システム起動が可能である旨を報知する。その後にユーザによりシステム起動指示が行なわれると（時刻ｔ１４）、補機バッテリ４０からの電力を用いてシステム起動を行なう。そして、システム起動を完了すると、電力ラインＬ１の電力が電圧変換を伴って電力ラインＬ２に供給されるようにメインＤＣ／ＤＣコンバータ２６を制御すると共に電力ラインＬ２の電力が電圧変換を伴って電力ラインＬ３に供給されるように補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を制御する。これにより、高電圧バッテリ２４からの電力を用いて補機バッテリ４０を充電することができる。なお、リレー５２をオフにした後に、ユーザにより被救援用端子５０から外部電源が外される。

以上説明した第１実施例の自動車２０では、リレー５２がオンで且つリレー４６がオフで且つＥＣＵ６０の停止中に、被救援用端子５０に救援用の外部電源が接続されて被救援用端子５０に電圧が印加されると、ＥＣＵ６０が起動する。そして、ＥＣＵ６０は、リレー４６をオンにして、電力ラインＬ２の電力（外部電源からの電力）が電圧変換を伴って電力ラインＬ３（補機バッテリ４０）に供給されるように補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を制御する。これにより、補機バッテリ４０と外部電源との電圧がある程度異なるときでも、補機バッテリ４０に過電圧や過電流などが生じるのを抑制しつつ、補機バッテリ４０を充電することができる。そして、補機バッテリ４０の充電を終了すると、リレー５２をオフにした後に、ユーザによるシステム起動指示に応じて補機バッテリ４０からの電力を用いてシステム起動を行なう。これにより、外部電源からの電圧等の影響を受けることなくシステム起動を行なうことができると共に、システム起動の際に生じるノイズが外部電源に伝達されるのを回避することができる。

第１実施例の自動車２０では、補機バッテリ４０の充電を終了してリレー５２をオフにした後に、システム起動が可能である旨をユーザに報知し、ユーザによりシステム起動指示が行なわれると、補機バッテリ４０からの電力を用いてシステム起動を行なうものとした。しかし、補機バッテリ４０の充電を終了してリレー５２をオフにすると、自動的にシステム起動を行なうものとしてもよい。

第１実施例の自動車２０では、図１に示した構成としたが、図４の変形例の自動車１２０の構成としたり、図５の変形例の自動車２２０の構成としたりしてもよい。以下、順に説明する。

図４の自動車１２０について説明する。図４の自動車１２０は、駆動部２１に代えて、駆動部１２１を備える点を除いて、図１の自動車２０と同一のハード構成をしている。したがって、自動車１２０のうち自動車２０と同一のハード構成については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

駆動部１２１は、エンジン１２２と、スタータ１２４と、オルタネータ１２６とを備える。スタータ１２４は、エンジン１２２のクランクシャフトに例えばワンウェイクラッチを介して接続されており、正極端子が電力ラインＬ２の正極ラインＬ２ｐに接続されていると共に負極端子が車体に接地されている。オルタネータ１２６は、エンジン１２２のクランクシャフトにベルト機構１２８を介して接続されており、正極端子が電力ラインＬ２の正極ラインＬ２ｐに接続されていると共に負極端子が車体に接地されている。

この自動車１２０では、ＥＣＵ６０には、自動車２０と同様の各種信号に加えて、エンジン１２２のクランク角を検出するクランク角センサからのクランク角θｃｒなどが入力ポートを介して入力される。また、ＥＣＵ６０からは、自動車２０と同様の各種制御信号に加えて、エンジン１２２やスタータ１２４、オルタネータ１２６への制御信号などが出力ポートを介して出力される。

この自動車１２０でも、ＥＣＵ６０は、図２の処理ルーチンを実行する。そして、図２の処理ルーチンのステップＳ２３０のシステム起動では、スタータ１２４によりエンジン１２２がクランキングされて始動されるようにエンジン１２２およびスタータ１２４を制御する。このとき、スタータ１２４には、補機バッテリ４０から電力ラインＬ３、ダイオード４４、電力ラインＬ２を介して給電される。こうした制御により、自動車２０と同様の効果を奏することができる。

図５の自動車２２０について説明する。図５の自動車２２０は、駆動部２１に代えて、駆動部２２１を備える点を除いて、図１の自動車２０と同一のハード構成をしている。したがって、自動車２２０のうち自動車２０と同一のハード構成については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

駆動部２２１は、エンジン２２２と、モータジェネレータ２２４と、バッテリ２２８と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０とを備える。モータジェネレータ２２４は、エンジン２２２のクランクシャフトにベルト機構２２６を介して接続されており、正極端子が電力ラインＬ４の正極ラインＬ４ｐに接続されていると共に負極端子が車体に接地されている。なお、「車体に接地されている」ことと「電力ラインＬ２の負極ラインＬ２ｎ」や「電力ラインＬ３の負極ラインＬ３ｎ」、「電力ラインＬ４の負極ラインＬ４ｎ」に接続されていることとは同義である。

バッテリ２２８は、例えば定格電圧が４０Ｖ～５０Ｖ程度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、正極端子が電力ラインＬ４の正極ラインＬ４ｐに接続されていると共に負極端子が車体に接地されている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０は、一方側の正極端子が電力ラインＬ４の正極ラインＬ４ｐに接続されており、他方側の正極端子が電力ラインＬ２の正極ラインＬ２ｐに接続されており、負極端子が車体に接地されている。このＤＣ／ＤＣコンバータ２３０は、電力ラインＬ４の電力を降圧して電力ラインＬ２に供給したり、電力ラインＬ２の電力を昇圧して電力ラインＬ４に供給したりする。

この自動車２２０では、ＥＣＵ６０には、自動車２０と同様の各種信号に加えて、エンジン２２２のクランク角を検出するクランク角センサからのクランク角θｃｒや、電力ラインＬ４の電圧を検出する電圧センサからの電圧ＶＬ４、バッテリ２２８の電圧を検出する電圧センサからの電圧Ｖｈ２、バッテリ２２８の電流を検出する電流センサからの電流Ｉｈ２などが入力ポートを介して入力される。また、ＥＣＵ６０からは、自動車２０と同様の各種制御信号に加えて、エンジン２２２やモータジェネレータ２２４、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０への制御信号などが出力ポートを介して出力される。ＥＣＵ６０は、電流センサからのバッテリ２２８の電流Ｉｈ２に基づいてバッテリ２２８の蓄電割合ＳＯＣｈ２を演算する。

この自動車２２０でも、ＥＣＵ６０は、図２の処理ルーチンを実行する。そして、図２の処理ルーチンのステップＳ２３０のシステム起動では、モータジェネレータ２２４によりエンジン２２２がクランキングされて始動されるようにエンジン２２２およびモータジェネレータ２２４を制御する。このとき、モータジェネレータ２２４には、補機バッテリ４０から電力ラインＬ３、ダイオード４４、電力ラインＬ２を介して給電される。こうした制御により、自動車２０と同様の効果を奏することができる。

図６は、本発明の第２実施例としての自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。図６の自動車３２０は、リレー３２２やダイオード３３０，３３２を備える点や、リレー４６のコイル４６ａの接続先やＥＣＵ６０の接続先が異なる点を除いて、図１に示した第１実施例の自動車２０と同一のハード構成をしている。したがって、自動車３２０のうち自動車２０と同一のハード構成については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

リレー３２２は、電力ラインＬ２の正極ラインＬ２ｐにおけるメインＤＣ／ＤＣコンバータ２６や補機４８側と補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２やダイオード４４、リレー５２（被救援用端子５０）側との間に設けられており、オンオフにより、メインＤＣ／ＤＣコンバータ２６や補機４８側と補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２やダイオード４４、リレー５２側との接続および遮断を行なう。このリレー３２２は、ラチェット電磁リレーとして構成されており、コイル３２２ａおよび作動部３２２ｂを有する。コイル３２２ａは、一端がＥＣＵ６０に接続されていると共に他端が車体に接地されている。作動部３２２ｂは、メインＤＣ／ＤＣコンバータ２６や補機４８側と補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２やダイオード４４、リレー５２側とを遮断する遮断状態で、コイル３２２ａが非通電状態から通電状態になると、メインＤＣ／ＤＣコンバータ２６や補機４８側と補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２やダイオード４４、リレー５２側とを接続する接続状態になり、コイル３２２ａが通電状態から非通電状態になってもその接続状態を保持する。また、作動部３２２ｂは、接続状態で、コイル４６ａが非通電状態から通電状態になると、遮断状態になり、コイル３２２ａが通電状態から非通電状態になってもその遮断状態を保持する。

リレー４６のコイル４６ａの一端は、ダイオード３３０を介してＥＣＵ６０に接続されていると共にダイオード３３２を介して被救援用端子５０に接続されており、コイル４６ａの他端は、車体に接地されている。ダイオード３３０は、ＥＣＵ６０からコイル４６ａの方向が順方向となるように配置されており、ダイオード３３２は、被救援用端子５０からコイル４６ａの方向が順方向となるように配置されている。したがって、コイル４６ａには、ＥＣＵ６０の電圧と被救援用端子５０の電圧とのうち高い方の電圧が印加される。

ＥＣＵ６０は、正極端子が電力ラインＬ３の正極ラインに接続されていると共に負極端子が車体に接地されている。ＥＣＵ６０は、コイル３２２ａを非通電状態から通電状態にすることにより、リレー３２２のオンオフの切替を制御する。

次に、こうして構成された第２実施例の自動車３２０の動作、特に、自動車３２０が長期間に亘って放置された後に自動車３２０のシステム起動を行なう際の動作について説明する。図７は、処理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、自動車３２０が駐車されてシステム停止状態になると実行が開始され、ステップＳ１４０，Ｓ１５０ｂの処理を除いてＥＣＵ６０により実行される。また、このルーチンは、ステップＳ１１５，Ｓ２０５の処理を追加した点や、ＥＣＵ６０によるステップＳ１５０の処理に代えてＥＣＵ６０による処理でないステップＳ１５０ｂの処理を有する点を除いて、図２の処理ルーチンと同一である。したがって、図７の処理ルーチンのうち図２の処理ルーチンと同一の処理については、同一のステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。

図７の処理ルーチンでは、ＥＣＵ６０は、補機バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣａが閾値ＳＯＣａ１以下に至ると（ステップＳ１１０）、リレー３２２をオフにすると共に（ステップＳ１１５）、リレー５２をオンにしてから（ステップＳ１２０）、リレー４６をオフにする（ステップＳ１３０）。リレー３２２はラチェット電磁リレーとして構成されているから、リレー３２２のオフは、ＥＣＵ６０がコイル３２２ａを非通電状態から通電状態にすることにより行なわれる。上述したように、リレー４６がオフになると、ＥＣＵ６０が停止する。ＥＣＵ６０が停止してリレー３２２のコイル３２２ａが非通電状態になっても、リレー３２２はオフで保持される。

その後に被救援用端子５０に救援用の外部電源が接続されて被救援用端子５０に電圧が印加されると（ステップＳ１４０）、被救援用端子５０からダイオード３３２を介してリレー４６のコイル４６ａに給電されてコイル４６ａが非通電状態から通電状態になり、リレー４６がオンになる（ステップＳ１５０ｂ）。リレー４６がオンになると、補機バッテリ４０から電力ラインＬ３を介してＥＣＵ６０に給電され、ＥＣＵ６０が起動する。

続いて、ＥＣＵ６０は、補機バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣａが閾値ＳＯＣａ２以上に至るまで、電力ラインＬ２の電力（外部電源からの電力）が電圧変換を伴って電力ラインＬ３（補機バッテリ４０）に供給されるように補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を制御する（ステップＳ１６０～Ｓ１８０）。これにより、補機バッテリ４０と外部電源との電圧がある程度異なるときでも、補機バッテリ４０に過電圧や過電流などが生じるのを抑制することができる。また、このときには、リレー３２２がオフであるから、比較的高い電圧（例えば、バッテリ２２８の定格電圧と同程度の電圧）の外部電源が被救援用端子５０に接続されたときでも、補機４８に比較的高い電圧が印加されるのを回避することができ、補機４８をより十分に保護することができる。なお、このとき、駆動部２１や補機４８については停止状態を保持する。

そして、補機バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣａが閾値ＳＯＣａ２以上に至ると（ステップＳ１８０）、補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を駆動停止し（ステップＳ１９０）、リレー５２をオフにすると共に（ステップＳ２００）、リレー３２２をオンにする（ステップＳ２０５）。ここで、リレー３２２のオンは、ＥＣＵ６０がコイル３２２ａを非通電状態から通電状態にすることにより行なわれる。

そして、システム起動が可能である旨をユーザに報知し（ステップＳ２１０）、ユーザによりシステム起動指示が行なわれるのを待って（ステップＳ２２０）、補機バッテリ４０からの電力を用いてシステム起動を行なって（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。リレー５２をオフにした後に、即ち、電力ラインＬ２と外部電源が接続された被救援用端子５０とを遮断した後に、補機バッテリ４０からの電力を用いてシステム起動を行なうことにより、外部電源からの電圧等の影響を受けることなくシステム起動を行なうことができると共に、システム起動の際に生じるノイズが外部電源に伝達されるのを回避することができる。

図８は、自動車３２０が長期間に亘って放置された後に自動車２０のシステム起動を行なう際の様子の一例を示す説明図である。図示するように、ＥＣＵ６０は、補機バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣａが閾値ＳＯＣａ１以下に至ると（時刻ｔ２１）、リレー３２２をオフにすると共にリレー５２をオンにしてからリレー４６をオフにする。こうしてリレー４６がオフになると、ＥＣＵ６０が停止する。その後に、被救援用端子５０に救援用の外部電源が接続されて被救援用端子５０に電圧が印加されると（時刻ｔ２２）、リレー４６がオンになり、これによってＥＣＵ６０が起動する。そして、ＥＣＵ６０は、電力ラインＬ２の電力が電圧変換を伴って電力ラインＬ３に供給されるように補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を制御する。これにより、外部電源からの電力を用いて補機バッテリ４０を充電することができる。

そして、補機バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣａが閾値ＳＯＣａ２以上に至ると（時刻ｔ２３）、補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を駆動停止し、リレー５２をオフにすると共にリレー３２２をオンにし、システム起動が可能である旨を報知する。その後にユーザによりシステム起動指示が行なわれると（時刻ｔ２４）、補機バッテリ４０からの電力を用いてシステム起動を行なう。そして、システム起動を完了すると、電力ラインＬ１の電力が電圧変換を伴って電力ラインＬ２に供給されるようにメインＤＣ／ＤＣコンバータ２６を制御すると共に電力ラインＬ２の電力が電圧変換を伴って電力ラインＬ３に供給されるように補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を制御する。これにより、高電圧バッテリ２４からの電力を用いて補機バッテリ４０を充電することができる。なお、リレー５２をオフにした後に、ユーザにより被救援用端子５０から外部電源が外される。

以上説明した第２実施例の自動車３２０では、リレー３２２がオフで且つリレー５２がオンで且つリレー４６がオフで且つＥＣＵ６０の停止中に、被救援用端子５０に救援用の外部電源が接続されて被救援用端子５０に電圧が印加されると、リレー４６がオンになり、これによってＥＣＵ６０が起動する。そして、ＥＣＵ６０は、電力ラインＬ２の電力（外部電源からの電力）が電圧変換を伴って電力ラインＬ３（補機バッテリ４０）に供給されるように補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を制御する。これにより、補機バッテリ４０と外部電源との電圧がある程度異なるときでも、補機バッテリ４０に過電圧や過電流などが生じるのを抑制しつつ、補機バッテリ４０を充電することができる。また、このときには、リレー３２２がオフであるから、比較的高い電圧の外部電源が被救援用端子５０に接続されたときでも、補機４８に比較的高い電圧が印加されるのを回避することができ、補機４８をより十分に保護することができる。そして、補機バッテリ４０の充電を終了すると、リレー５２をオフにすると共にリレー３２２をオンにした後に、ユーザによるシステム起動指示に応じて補機バッテリ４０からの電力を用いてシステム起動を行なう。これにより、外部電源からの電圧等の影響を受けることなくシステム起動を行なうことができると共に、システム起動の際に生じるノイズが外部電源に伝達されるのを回避することができる。

第２実施例の自動車３２０では、補機バッテリ４０の充電を終了してリレー５２をオフにすると共にリレー３２２をオンにした後に、システム起動が可能である旨をユーザに報知し、ユーザによりシステム起動指示が行なわれると、補機バッテリ４０からの電力を用いてシステム起動を行なうものとした。しかし、補機バッテリ４０の充電を終了してリレー５２をオフにすると共にリレー３２２をオンにすると、自動的にシステム起動を行なうものとしてもよい。

第２実施例の自動車３２０では、図６に示した構成としたが、図９の変形例の自動車４２０の構成としたり、図１０の変形例の自動車５２０の構成としたりしてもよい。以下、順に説明する。

図９の自動車４２０について説明する。図９の自動車４２０は、駆動部２１に代えて図４の自動車１２０と同様の駆動部１２１を備える点を除いて、図６の自動車３２０と同一のハード構成をしている。この自動車４２０では、リレー３２２は、電力ラインＬ２の正極ラインＬ２ｐにおけるスタータ１２４やオルタネータ１２６、補機４８側と補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２やダイオード４４、リレー５２（被救援用端子５０）側との間に設けられており、オンオフにより、スタータ１２４やオルタネータ１２６、補機４８側と補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２やダイオード４４、リレー５２側との接続および遮断を行なう。この自動車４２０でも、ＥＣＵ６０は、図７の処理ルーチンを実行する。これにより、自動車３２０と同様の効果を奏することができる。

図１０の自動車５２０について説明する。図１０の自動車５２０は、駆動部２１に代えて図５の自動車２２０と同様の駆動部２２１を備える点を除いて、図６の自動車３２０と同一のハード構成をしている。この自動車５２０では、リレー３２２は、電力ラインＬ２の正極ラインＬ２ｐにおける補機４８側とＤＣ／ＤＣコンバータ２３０や補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２、ダイオード４４、リレー５２（被救援用端子５０）側との間に設けられており、オンオフにより、補機４８側とＤＣ／ＤＣコンバータ２３０や補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２、ダイオード４４、リレー５２側との接続および遮断を行なう。この自動車５２０でも、ＥＣＵ６０は、図７の処理ルーチンを実行する。これにより、自動車３２０と同様の効果を奏することができる。

図１１は、本発明の第３実施例としての自動車６２０の構成の概略を示す構成図である。図１１の自動車６２０は、キャパシタ６２２を備える点や、ダイオード４４を備えない点、補機４８の正極端子の接続先やＥＣＵ６０の正極端子の接続先が異なる点、リレー５２の位置が異なる点を除いて、図４に示した第１実施例の変形例の自動車１２０と同一のハード構成をしている。したがって、自動車６２０のうち自動車１２０と同一のハード構成については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

キャパシタ６２２は、例えば定格電圧が１２Ｖ～１６Ｖ程度（補機バッテリ４０と同程度）のキャパシタとして構成されており、一方の端子が電力ラインＬ２の正極ラインＬ２ｐに接続されていると共に他方の端子が車体に接地されている。補機４８は、正極端子が電力ラインＬ３の正極ラインＬ３ｐに接続されていると共に負極端子が車体に接地されている。リレー５２は、オンオフにより、被救援用端子５０と電力ラインＬ３の正極ラインＬ３ｐとの接続および遮断を行なう。

ＥＣＵ６０は、正極端子が電力ラインＬ３の正極ラインＬ３ｐに接続されていると共に負極端子が車体に接地されており、電力ラインＬ３からの給電を受けて作動する。ＥＣＵ６０には、自動車１２０と同様の各種信号に加えて、キャパシタ６２２の電圧を検出する電圧センサからの電圧Ｖｃや、キャパシタ６２２の電流を検出する電流センサからの電流Ｉｃなどが入力ポートを介して入力される。ＥＣＵ６０は、電流センサからのキャパシタ６２２の電流Ｉｃに基づいてキャパシタ６２２の蓄電割合ＳＯＣｃを演算する。

次に、こうして構成された第３実施例の自動車６２０の動作、特に、自動車６２０が長期間に亘って放置された後に自動車６２０のシステム起動を行なう際の動作について説明する。図１２は、処理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、自動車６２０が駐車されてシステム停止状態になると実行が開始され、ステップＳ１４０の処理を除いてＥＣＵ６０により実行される。また、このルーチンは、ステップＳ１６０～Ｓ１８０，Ｓ２３０の処理に代えてステップＳ１６０ｃ～Ｓ１８０ｃ，２３０ｃの処理を有する点や、ステップＳ１５０の処理をステップＳ２３０ｃの処理の後に有する点を除いて、図２の処理ルーチンと同一である。したがって、図１２の処理ルーチンのうち図２の処理ルーチンと同一の処理については、同一のステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。

図１２の処理ルーチンでは、ＥＣＵ６０は、補機バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣａが閾値ＳＯＣａ１以下に至ると（ステップＳ１１０）、リレー５２をオンにしてから（ステップＳ１２０）、リレー４６をオフにする（ステップＳ１３０）。上述したように、リレー４６がオフになると、ＥＣＵ６０が停止する。その後に被救援用端子５０に救援用の外部電源が接続されて被救援用端子５０に電圧が印加されると（ステップＳ１４０）、被救援用端子５０から電力ラインＬ３を介してＥＣＵ６０に給電され、ＥＣＵ６０が起動する。

そして、ＥＣＵ６０は、電力ラインＬ３の電力（外部電源からの電力）が電圧変換を伴って電力ラインＬ２（キャパシタ６２２）に供給されるように補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を制御する（ステップＳ１６０ｃ）。これにより、キャパシタ６２２と外部電源との電圧がある程度異なるときでも、キャパシタ６２２に過電圧や過電流などが生じるのを抑制することができる。なお、このとき、駆動部１２１や補機４８については停止状態を保持する。

続いて、キャパシタ６２２の蓄電割合ＳＯＣｃを入力し（ステップＳ１７０ｃ）、入力したキャパシタ６２２の蓄電割合ＳＯＣｃを閾値ＳＯＣｃ１と比較する（ステップＳ１８０ｃ）。ここで、閾値ＳＯＣｃ１は、システム起動に必要な電力量（充電量）を確保できたか否かを判定するのに用いられる閾値であり、例えば、２５％や３０％、３５％などが用いられる。キャパシタ６２２の蓄電割合ＳＯＣｃが閾値ＳＯＣｃ１未満のときには、ステップＳ１６０ｃに戻る。

こうしてステップＳ１６０ｃ～Ｓ１８０ｃの処理を繰り返し実行して、ステップＳ１８０ｃでキャパシタ６２２の蓄電割合ＳＯＣｃが閾値ＳＯＣｃ１以上に至ると、補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を駆動停止し（ステップＳ１９０）、リレー５２をオフにする（ステップＳ２００）。そして、システム起動が可能である旨をユーザに報知し（ステップＳ２１０）、ユーザによりシステム起動指示が行なわれるのを待って（ステップＳ２２０）、キャパシタ６２２からの電力を用いてシステム起動を行なう（ステップＳ２３０ｃ）。システム起動でのエンジン１２２の始動で、スタータ１２４には、キャパシタ６２２から電力ラインＬ２を介して給電される。リレー５２をオフにした後に、即ち、電力ラインＬ３と外部電源が接続された被救援用端子５０とを遮断した後に、キャパシタ６２２からの電力を用いてシステム起動を行なうことにより、外部電源からの電圧等の影響を受けることなくシステム起動を行なうことができると共に、システム起動の際に生じるノイズが外部電源に伝達されるのを回避することができる。

システム起動すると、リレー４６をオンにして（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。リレー４６をオンにすると、ＥＣＵ６０は、電力ラインＬ２の電力が電圧変換を伴って電力ラインＬ３に供給されるように補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を制御する。これにより、キャパシタ６２２からの電力や、エンジン１２２からの動力を用いてオルタネータ１２６により発電した電力が、電力ラインＬ２、補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２、電力ラインＬ３を介して補機バッテリ４０に供給され、補機バッテリ４０が充電される。

図１３は、自動車６２０が長期間に亘って放置された後に自動車６２０のシステム起動を行なう際の様子の一例を示す説明図である。図示するように、ＥＣＵ６０は、補機バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣａが閾値ＳＯＣａ１以下に至ると（時刻ｔ３１）、リレー５２をオンにしてからリレー４６をオフにする。こうしてリレー４６がオフになると、ＥＣＵ６０が停止する。その後に、被救援用端子５０に救援用の外部電源が接続されて被救援用端子５０に電圧が印加されると（時刻ｔ３２）、ＥＣＵ６０が起動する。そして、ＥＣＵ６０は、電力ラインＬ３の電力が電圧変換を伴って電力ラインＬ２に供給されるように補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を制御する。これにより、外部電源からの電力を用いてキャパシタ６２２を充電することができる。

そして、キャパシタ６２２の蓄電割合ＳＯＣｃが閾値ＳＯＣｃ１以上に至ると（時刻ｔ３３）、補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を駆動停止してリレー５２をオフにし、システム起動が可能である旨を報知する。その後にユーザによりシステム起動指示が行なわれると（時刻ｔ３４）、キャパシタ６２２からの電力を用いてシステム起動を行なう。そして、システム起動を完了すると、リレー４６をオンにし、電力ラインＬ２の電力が電圧変換を伴って電力ラインＬ３に供給されるように補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を制御する。これにより、キャパシタ６２２からの電力やオルタネータ１２６により発電した電力を用いて補機バッテリ４０を充電することができる。なお、リレー５２をオフにした後に、ユーザにより被救援用端子５０から外部電源が外される。

以上説明した第３実施例の自動車６２０では、リレー５２がオンで且つリレー４６がオフで且つＥＣＵ６０の停止中に、被救援用端子５０に救援用の外部電源が接続されて被救援用端子５０に電圧が印加されると、ＥＣＵ６０が起動する。そして、ＥＣＵ６０は、電力ラインＬ３の電力（外部電源からの電力）が電圧変換を伴って電力ラインＬ２（キャパシタ６２２）に供給されるように補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を制御する。これにより、キャパシタ６２２と外部電源との電圧がある程度異なるときでも、キャパシタ６２２に過電圧や過電流などが生じるのを抑制しつつ、キャパシタ６２２を充電することができる。そして、補機バッテリ４０の充電を終了すると、リレー５２をオフにした後に、ユーザによるシステム起動指示に応じてキャパシタ６２２からの電力を用いてシステム起動を行なう。これにより、外部電源からの電圧等の影響を受けることなくシステム起動を行なうことができると共に、システム起動の際に生じるノイズが外部電源に伝達されるのを回避することができる。

第３実施例の自動車６２０では、補機バッテリ４０の充電を終了してリレー５２をオフにした後に、システム起動が可能である旨をユーザに報知し、ユーザによりシステム起動指示が行なわれると、補機バッテリ４０からの電力を用いてシステム起動を行なうものとした。しかし、補機バッテリ４０の充電を終了してリレー５２をオフにすると、自動的にシステム起動を行なうものとしてもよい。

図１４は、第４実施例としての自動車７２０の構成の概略を示す構成図である。図１４の自動車７２０は、リレー５２を備えない点を除いて、図１に示した第１実施例の自動車２０と同一のハード構成をしている。したがって、自動車７２０のうち自動車２０と同一のハード構成については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

次に、こうして構成された第４実施例の自動車７２０の動作、特に、自動車７２０が長期間に亘って放置された後に自動車７２０のシステム起動を行なう際の動作について説明する。図１５は、処理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、自動車７２０が駐車されてシステム停止状態になると実行が開始され、ステップＳ１４０の処理を除いてＥＣＵ６０により実行される。また、このルーチンは、ステップＳ１４０，Ｓ２００の処理を有しない点や、ステップＳ１９２，Ｓ１９４の処理を追加した点を除いて、図２の処理ルーチンと同一である。したがって、図１２の処理ルーチンのうち図２の処理ルーチンと同一の処理については、同一のステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。

図１５の処理ルーチンでは、ＥＣＵ６０は、補機バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣａが閾値ＳＯＣａ１以下に至ると（ステップＳ１１０）、リレー４６をオフにする（ステップＳ１３０）。上述したように、リレー４６がオフになると、ＥＣＵ６０が停止する。その後に被救援用端子５０に救援用の外部電源が接続されて被救援用端子５０に電圧が印加されると（ステップＳ１４０）、ＥＣＵ６０が起動する。そして、ＥＣＵ６０は、リレー４６をオンにし（ステップＳ１５０）、補機バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣａが閾値ＳＯＣａ２以上に至るまで、電力ラインＬ２の電力（外部電源からの電力）が電圧変換を伴って電力ラインＬ３（補機バッテリ４０）に供給されるように補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を制御する（ステップＳ１６０～Ｓ１８０）。これにより、補機バッテリ４０と外部電源との電圧がある程度異なるときでも、補機バッテリ４０に過電圧や過電流などが生じるのを抑制することができる。なお、このとき、駆動部２１や補機４８については停止状態を保持する。そして、補機バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣａが閾値ＳＯＣａ２以上に至ると（ステップＳ１８０）、補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を駆動停止する（ステップＳ１９０）。

続いて、被救援用端子５０から外部電源を外すようにユーザに要求し（ステップＳ１９２）、被救援用端子５０から外部電源が外されるのを待つ（ステップＳ１９４）。ステップＳ１９２の処理は、例えば、「被救援用端子からケーブルを外してください。」などのメッセージをディスプレイ６２に表示したり、スピーカ（図示省略）から音声出力したりすることにより行なわれる。これにより、被救援用端子５０から外部電源を外す必要がある旨をユーザに認識させることができる。ステップＳ１９４の処理は、例えば、電力ラインＬ２の電圧を調べることにより行なうことができる。これは、被救援用端子５０から外部電源が外されると、電力ラインＬ２の電圧が外部電源の電圧から補機バッテリ４０の開放電圧に略等しい電圧まで低下することに基づくものである。

そして、被救援用端子５０から外部電源が外されると、システム起動が可能である旨をユーザに報知し（ステップＳ２１０）、ユーザによりシステム起動指示が行なわれるのを待って（ステップＳ２２０）、補機バッテリ４０からの電力を用いてシステム起動を行なって（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。被救援用端子５０から外部電源が外された後に、補機バッテリ４０からの電力を用いてシステム起動を行なうことにより、外部電源からの電圧等の影響を受けることなくシステム起動を行なうことができると共に、システム起動の際に生じるノイズが外部電源に伝達されるのを回避することができる。

図１６は、自動車７２０が長期間に亘って放置された後に自動車７２０のシステム起動を行なう際の様子の一例を示す説明図である。図示するように、ＥＣＵ６０は、補機バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣａが閾値ＳＯＣａ１以下に至ると（時刻ｔ４１）、リレー４６をオフにする。こうしてリレー４６がオフになると、ＥＣＵ６０が停止する。その後に、被救援用端子５０に救援用の外部電源が接続されて被救援用端子５０に電圧が印加されると（時刻ｔ４２）、ＥＣＵ６０が起動する。そして、ＥＣＵ６０は、リレー４６をオンにし、電力ラインＬ２の電力が電圧変換を伴って電力ラインＬ３に供給されるように補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を制御する。これにより、外部電源からの電力を用いて補機バッテリ４０を充電することができる。

そして、補機バッテリ４０の蓄電割合ＳＯＣａが閾値ＳＯＣａ２以上に至ると（時刻ｔ４３）、補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を駆動停止し、被救援用端子５０から外部電源を外すようにユーザに要求する。そして、ユーザにより被救援用端子５０から外部電源が外されると（時刻ｔ４４）、システム起動が可能である旨を報知する。その後にユーザによりシステム起動指示が行なわれると（時刻ｔ４５）、補機バッテリ４０からの電力を用いてシステム起動を行なう。そして、システム起動を完了すると、電力ラインＬ１の電力が電圧変換を伴って電力ラインＬ２に供給されるようにメインＤＣ／ＤＣコンバータ２６を制御すると共に電力ラインＬ２の電力が電圧変換を伴って電力ラインＬ３に供給されるように補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を制御する。これにより、高電圧バッテリ２４からの電力を用いて補機バッテリ４０を充電することができる。

以上説明した第４実施例の自動車７２０では、リレー４６がオフで且つＥＣＵ６０の停止中に、被救援用端子５０に救援用の外部電源が接続されて被救援用端子５０に電圧が印加されると、ＥＣＵ６０が起動する。そして、ＥＣＵ６０は、リレー４６をオンにして、電力ラインＬ２の電力（外部電源からの電力）が電圧変換を伴って電力ラインＬ３（補機バッテリ４０）に供給されるように補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を制御する。これにより、補機バッテリ４０と外部電源との電圧がある程度異なるときでも、補機バッテリ４０に過電圧や過電流などが生じるのを抑制しつつ、補機バッテリ４０を充電することができる。そして、補機バッテリ４０の充電を終了すると、被救援用端子５０から外部電源を外すようにユーザに要求し、ユーザにより被救援用端子５０から外部電源が外されると、ユーザによるシステム起動指示に応じて補機バッテリ４０からの電力を用いてシステム起動を行なう。これにより、外部電源からの電圧等の影響を受けることなくシステム起動を行なうことができると共に、システム起動の際に生じるノイズが外部電源に伝達されるのを回避することができる。また、ユーザが被救援用端子５０から外部電源を外すから、第１～第３実施例の自動車２０，１２０，２２０，３２０，４２０，５２０，６２０のようにリレー５２を設けなくてよい。これにより、部品点数の削減を図ることができる。

第４実施例の自動車７２０では、補機バッテリ４０の充電を終了し、その後にユーザにより被救援用端子５０から外部電源が外されると、システム起動が可能である旨をユーザに報知するものとしたが、この旨をユーザに報知しないものとしてもよい。

第４実施例の自動車７２０では、補機バッテリ４０の充電を終了し、その後にユーザにより被救援用端子５０から外部電源が外されると、システム起動が可能である旨をユーザに報知し、ユーザによりシステム起動指示が行なわれると、補機バッテリ４０からの電力を用いてシステム起動を行なうものとした。しかし、ユーザにより被救援用端子５０から外部電源が外されると、自動的にシステム起動を行なうものとしてもよい。

第４実施例の自動車７２０では、図１４に示した構成としたが、図１７の変形例の自動車８２０の構成としてもよい。図１７の自動車８２０は、リレー５２を備えない点を除いて、図４に示した第１実施例の変形例の自動車１２０と同一のハード構成をしている。この自動車８２０でも、ＥＣＵ６０は、図１５の処理ルーチンを実行する。これにより、自動車７２０と同様の効果を奏することができる。

第１～第４実施例やそれらの変形例の自動車２０，１２０，２２０，３２０，４２０，５２０，６２０，７２０，８２０では、リレー４６は、ラチェット電磁リレーとして構成されるものとしたが、ノーマルオープンタイプの電磁リレーとして構成されるものとしてもよい。また、第２実施例やその変形例の自動車３２０，４２０，５２０では、リレー３２２は、ラチェット電磁リレーとして構成されるものとしたが、ノーマルオープンタイプの電磁リレーとして構成されるものとしてもよい。

第１、第３、第４実施例や変形例の自動車２０，１２０，２２０，６２０，７２０，８２０では、リレー４６を備えるものとしたが、リレー４６を備えないものとしてもよい。これに対して、第２実施例や変形例の自動車３２０，４２０，５２０では、リレー４６がオフで且つＥＣＵ６０の停止中に、被救援用端子５０に救援用の外部電源が接続されて被救援用端子５０に電圧が印加されると、リレー４６がオンになり、補機バッテリ４０から電力ラインＬ３を介してＥＣＵ６０に給電されてＥＣＵ６０が起動するから、補機バッテリ４０から放電できなくなる前にリレー４６をオフにしておく必要がある。

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。第１、第２、第４実施例では、補機バッテリ４０が「蓄電装置」に相当し、補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２が「コンバータ」に相当し、ＥＣＵ６０が「制御装置」に相当する。第３実施例では、キャパシタ６２２が「蓄電装置」に相当し、補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４２が「コンバータ」に相当し、ＥＣＵ６０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、車両の製造産業などに利用可能である。

２０，１２０，２２０，３２０，４２０，５２０，６２０，７２０，８２０自動車、２１，１２１，２２１駆動部、２２モータ、２３インバータ、２４高電圧バッテリ、２６メインＤＣ／ＤＣコンバータ、２８システムメインリレー、２９正極リレー、２９ａ，３０ａ，４６ａ，５２ａ，３２２ａコイル、２９ｂ，３０ｂ，４６ｂ，５２ｂ，３２２ｂ作動部、３０負極リレー、４０補機バッテリ、４２補機ＤＣ／ＤＣコンバータ、４４ダイオード、４６，５２，３２２リレー、４８補機、５０被救援用端子、６０電子制御ユニット（ＥＣＵ）、６１スタートスイッチ、６２ディスプレイ、１２２，２２２エンジン、１２４スタータ、１２６オルタネータ、１２８，２２６ベルト機構、２２４モータジェネレータ、２２８バッテリ、２３０ＤＣ／ＤＣコンバータ、３３０，３３２ダイオード、６２２キャパシタ、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４電力ライン、Ｌ１ｎ，Ｌ２ｎ，Ｌ３ｎ，Ｌ４ｎ負極ライン、Ｌ１ｐ，Ｌ２ｐ，Ｌ３ｐ，Ｌ４ｐ正極ライン。

Claims

蓄電装置と、
外部電源を接続可能な接続部と、
前記接続部と前記蓄電装置とに接続されるコンバータと、
オンオフにより前記接続部と前記コンバータとの接続および遮断を行なう第１リレーと、
オンオフにより前記蓄電装置と前記コンバータとの接続および遮断を行なう第２リレーと、
前記コンバータと前記第１リレーと前記第２リレーとを制御する制御装置と、
を備える車両であって、
前記制御装置は、システム停止状態で前記蓄電装置の蓄電割合が閾値以下に至ると、前記第１リレーをオンにすると共に前記第２リレーをオフにし、その後に前記接続部に前記外部電源が接続されると、前記第２リレーをオンにし、前記外部電源からの電力が電圧変換を伴って前記蓄電装置に供給されるように前記コンバータを制御し、前記蓄電装置の充電を終了すると、前記第１リレーをオフにした後に、前記蓄電装置からの電力を用いてシステム起動を行なう、
車両。
請求項１記載の車両であって、
前記制御装置は、前記コンバータと前記外部電源とを遮断すると、システム起動が可能である旨を報知する、
車両。
請求項１または２記載の車両であって、
オンオフにより補機と前記コンバータおよび前記リレーとの接続および遮断を行なう第３リレーを更に備え、
前記制御装置は、前記接続部に前記外部電源が接続されると、前記第３リレーをオフにして、前記外部電源からの電力が電圧変換を伴って前記蓄電装置に供給されるように前記コンバータを制御する、
車両。