JPWO2013054387A1 - VEHICLE CHARGE CONTROL DEVICE AND VEHICLE HAVING THE SAME - Google Patents
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Abstract
充電器(24)は、蓄電装置(12)を充電するように構成される。ECU(28)は、充電器による蓄電装置の充電を制御するように構成される。そして、ECUは、蓄電装置の充電の非実行時、パイロット信号(CPLT)が検知される前は、充電制御実行中のウェイクアップモードに比べて消費電力が抑制されるスリープモードで動作し、蓄電装置の充電の終了後、パイロット信号の発振停止が検知されるまでは、ウェイトモードとウェイクアップモードとが定期的に切替わる間欠起動モードで動作する。 The charger (24) is configured to charge the power storage device (12). The ECU (28) is configured to control charging of the power storage device by the charger. The ECU operates in the sleep mode in which power consumption is suppressed compared to the wake-up mode in which charge control is being executed before the pilot signal (CPLT) is detected when the power storage device is not being charged. After the charging of the device is completed, the operation is performed in the intermittent activation mode in which the wait mode and the wake-up mode are periodically switched until it is detected that the pilot signal oscillation is stopped.
Description
この発明は、車両の充電制御装置およびそれを備える車両に関し、特に、車両に搭載された蓄電装置を車両外部の電源によって充電可能に構成された車両の充電制御装置およびそれを備える車両に関する。 The present invention relates to a vehicle charge control device and a vehicle including the same, and more particularly, to a vehicle charge control device configured to be able to charge a power storage device mounted on the vehicle by a power supply external to the vehicle and a vehicle including the same.
環境に配慮した車両として、電気自動車やハイブリッド車両などが近年注目されている。これらの車両は、走行駆動力を発生する電動機と、電動機に供給される電力を蓄える蓄電装置とを搭載する。ハイブリッド車両は、電動機とともに内燃機関をさらに動力源として搭載した車両である。 In recent years, electric vehicles and hybrid vehicles have attracted attention as environmentally friendly vehicles. These vehicles are equipped with an electric motor that generates a driving force for driving and a power storage device that stores electric power supplied to the electric motor. A hybrid vehicle is a vehicle in which an internal combustion engine is further mounted as a power source together with an electric motor.
このような車両において、車両外部の電源(以下「外部電源」とも称し、外部電源による蓄電装置の充電を「外部充電」とも称する。)によって蓄電装置を充電可能な車両が知られている。たとえば、家屋に設けられた電源コンセントと車両に設けられた充電口とを充電ケーブルで接続することにより、一般家庭の電源から蓄電装置へ電力が供給される。なお、以下では、このように車両に搭載された蓄電装置を車両外部の電源によって充電可能な車両を「プラグイン車両」とも称する。 In such a vehicle, a vehicle is known in which the power storage device can be charged by a power source external to the vehicle (hereinafter also referred to as “external power source”, and charging of the power storage device by the external power source is also referred to as “external charging”). For example, by connecting a power outlet provided in a house and a charging port provided in a vehicle with a charging cable, electric power is supplied from the power supply of a general household to the power storage device. In the following, a vehicle that can charge the power storage device mounted on the vehicle by a power supply outside the vehicle is also referred to as a “plug-in vehicle”.
特開2009−171733号公報(特許文献1)は、そのようなプラグイン車両において、充電ケーブルに設けられるコントロールパイロット回路において生成されるパイロット信号CPLTを、車両の充電システムの起動信号として利用する充電制御装置を開示する。このパイロット信号CPLTは、本来的には、充電ケーブルの接続状態や外部電源から車両への電力供給の可否、充電電流の定格等を車両側で判断するために利用されるものであるところ、この充電制御装置は、このパイロット信号CPLTを充電システムの起動信号として利用するというものである(特許文献1参照)。 Japanese Patent Laying-Open No. 2009-171733 (Patent Document 1) discloses such a plug-in vehicle that uses a pilot signal CPLT generated in a control pilot circuit provided in a charging cable as an activation signal for a vehicle charging system. A control device is disclosed. This pilot signal CPLT is originally used for judging on the vehicle side the connection state of the charging cable, the possibility of power supply from the external power source to the vehicle, the rating of the charging current, etc. The charging control device uses the pilot signal CPLT as a starting signal for the charging system (see Patent Document 1).
パイロット信号CPLTを外部充電時のシステム起動信号として利用する場合、パイロット信号CPLTの入力を検知するために車両において暗電流が増加する。暗電流とは、車両システムの停止中に消費される待機電流である。暗電流が増加すると、車両システムの停止中にバッテリの電圧が低下し、種々のシステム動作に悪影響を及ぼす。 When pilot signal CPLT is used as a system activation signal at the time of external charging, dark current increases in the vehicle in order to detect the input of pilot signal CPLT. Dark current is standby current consumed while the vehicle system is stopped. When the dark current increases, the voltage of the battery decreases while the vehicle system is stopped, which adversely affects various system operations.
特許文献1に記載の充電制御装置は、充電ケーブルにおいて生成されるパイロット信号CPLTを充電システムの起動信号として利用できる点で有用であるが、パイロット信号CPLTの入力を検知するために増加し得る暗電流を低減する手法については、特に検討されていない。
The charging control device described in
それゆえに、この発明の目的は、車両に搭載された蓄電装置を外部充電可能に構成された車両の充電制御装置において、外部充電に伴なう暗電流を低減することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to reduce dark current associated with external charging in a vehicle charging control apparatus configured to be capable of external charging of a power storage device mounted on the vehicle.
この発明によれば、車両の充電制御装置は、車両に搭載された蓄電装置を外部電源によって充電可能に構成された車両の充電制御装置であって、充電装置と、制御装置とを備える。充電装置は、蓄電装置を充電するように構成される。制御装置は、充電装置による蓄電装置の充電を制御するように構成される。そして、制御装置は、蓄電装置の充電の非実行時、利用者による充電要求の意思を示す予め定められた第1の信号が検知される前は、充電制御実行中の通常モードに比べて消費電力が抑制される休止モードで動作し、蓄電装置の充電の終了後、利用者による充電終了の意思を示す予め定められた第2の信号が検知されるまでは、休止モードと通常モードとが切替わる間欠起動モードで動作する。 According to the present invention, a vehicle charge control device is a vehicle charge control device configured to be able to charge a power storage device mounted on a vehicle with an external power source, and includes the charge device and the control device. The charging device is configured to charge the power storage device. The control device is configured to control charging of the power storage device by the charging device. The control device consumes compared to the normal mode during the execution of the charge control before the predetermined first signal indicating the intention of the charge request by the user is detected when the power storage device is not charged. The sleep mode and the normal mode are operated until a predetermined second signal indicating that the user intends to end the charging is detected after the charging of the power storage device is completed and the battery is operated. Operates in switched intermittent start mode.
好ましくは、制御装置は、第1の信号が検知される前は、メインクロックを停止させて第1の信号をハード割込みとして受付ける第1の休止モード(スリープモード)で動作し、間欠起動モードにおいては、メインクロックを動作させた第2の休止モード(ウェイトモード)と通常モード(ウェイクアップモード)とを定期的に切替える。 Preferably, before the first signal is detected, the control device operates in the first sleep mode (sleep mode) in which the main clock is stopped and the first signal is accepted as a hardware interrupt, and in the intermittent activation mode. Periodically switches between the second sleep mode (wait mode) in which the main clock is operated and the normal mode (wake-up mode).
さらに好ましくは、制御装置は、第1の休止モード中に第1の信号が検知されると、通常モードへ移行し、蓄電装置の充電が終了すると、間欠起動モードへ移行し、第2の信号が検知されると、第1の休止モードへ移行する。 More preferably, when the first signal is detected during the first pause mode, the control device shifts to the normal mode, and when charging of the power storage device is completed, the control device shifts to the intermittent activation mode, and the second signal Is detected, the first sleep mode is entered.
好ましくは、第1の信号は、外部電源から車両へ送電するための充電ケーブルが車両に接続されると車両に入力されるパイロット信号(CPLT,S1)である。 Preferably, the first signal is a pilot signal (CPLT, S1) input to the vehicle when a charging cable for transmitting power from an external power source to the vehicle is connected to the vehicle.
また、好ましくは、第1の信号は、外部電源から車両へ送電するための充電ケーブルが車両と接続されていることを示す信号(PISW,C)である。 Preferably, the first signal is a signal (PISW, C) indicating that a charging cable for transmitting power from an external power source to the vehicle is connected to the vehicle.
また、好ましくは、第1の信号は、外部電源から車両へ送電するための充電ケーブルが接続される車両のリッドが開状態となったことを示す信号である。 Preferably, the first signal is a signal indicating that the lid of the vehicle to which the charging cable for transmitting power from the external power source to the vehicle is connected has been opened.
好ましくは、外部電源から車両へ送電するための充電ケーブルが車両に接続されると車両にパイロット信号が入力される。そして、第2の信号は、非発振または非入力となったパイロット信号(CPLT,S1)である。 Preferably, when a charging cable for transmitting power from an external power source to the vehicle is connected to the vehicle, a pilot signal is input to the vehicle. The second signal is a non-oscillating or non-input pilot signal (CPLT, S1).
また、好ましくは、第2の信号は、外部電源から車両へ送電するための充電ケーブルが車両と非接続であることを示す信号(PISW,C)である。 Preferably, the second signal is a signal (PISW, C) indicating that a charging cable for transmitting power from an external power source to the vehicle is not connected to the vehicle.
また、好ましくは、第2の信号は、外部電源から車両へ送電するための充電ケーブルが接続される車両のリッドが閉状態となったことを示す信号である。 Preferably, the second signal is a signal indicating that the lid of the vehicle to which the charging cable for transmitting power from the external power source to the vehicle is connected is in a closed state.
また、この発明によれば、車両は、上述したいずれかの車両の充電制御装置と、充電制御装置によって充電される蓄電装置とを備える。 According to the invention, the vehicle includes any of the above-described charging control device for the vehicle and a power storage device that is charged by the charging control device.
この発明においては、蓄電装置の充電の非実行時、利用者による充電要求の意思を示す予め定められた第1の信号が検知される前は、制御装置は、充電制御実行中の通常モードに比べて消費電力が抑制される休止モードで動作する。一方、蓄電装置の充電の終了後、利用者による充電終了の意思を示す予め定められた第2の信号が検知されるまでは、制御装置は、休止モードと通常モードとが切替わる間欠起動モードで動作する。これにより、上記第1の信号が検知される前の状態と、充電終了後に上記第2の信号が検知されるまでの状態とを区別して、制御装置が適切な省電力モードで動作する。 In the present invention, when charging of the power storage device is not executed, before the first predetermined signal indicating the intention of the user to request charging is detected, the control device enters the normal mode during execution of charging control. It operates in a sleep mode in which power consumption is suppressed as compared with it. On the other hand, after the charging of the power storage device is completed, the control device is in an intermittent start mode in which the sleep mode and the normal mode are switched until a predetermined second signal indicating the user's intention to end the charging is detected. Works with. Thus, the control device operates in an appropriate power saving mode by distinguishing between a state before the first signal is detected and a state before the second signal is detected after the end of charging.
したがって、この発明によれば、車両に搭載された蓄電装置を外部充電可能に構成された車両の充電制御装置において、外部充電に伴なう暗電流を低減することができる。 Therefore, according to the present invention, dark current associated with external charging can be reduced in a vehicle charge control device configured to be able to externally charge a power storage device mounted on the vehicle.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1による充電制御装置が適用される車両の全体ブロック図である。図1を参照して、車両10は、蓄電装置12と、システムメインリレー(以下「SMR(System Main Relay)」と称する。)14と、パワーコントロールユニット(以下「PCU(Power Control Unit)」と称する。)16と、動力出力装置18と、駆動輪20とを備える。また、車両10は、インレット22と、充電器24と、充電リレー26と、電子制御装置(以下「ECU(Electronic Control Unit)」と称する。)28とをさらに備える。[Embodiment 1]
1 is an overall block diagram of a vehicle to which a charging control apparatus according to
なお、車両10の外部には、外部電源30と、EVSE(Electric Vehicle Supply Equipment)32と、コネクタ38とが設けられる。EVSE32は、CCID(Charging Circuit Interrupt Device)34と、CPLT制御回路36とを含む。
An
蓄電装置12は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池によって構成される。蓄電装置12には、外部電源30から供給される電力の他、動力出力装置18において発電された電力が蓄えられる。なお、蓄電装置12として、大容量のキャパシタも採用可能である。SMR14は、蓄電装置12とPCU16との間に設けられる。SMR14は、蓄電装置12とPCU16との電気的な接続/切離を行なうためのリレーである。
The
PCU16は、蓄電装置12から電力を受けて動力出力装置18を駆動するための電力変換装置を総括して示したものである。たとえば、PCU16は、動力出力装置18に含まれるモータを駆動するためのインバータや、蓄電装置12から出力される電力を昇圧するコンバータ等を含む。動力出力装置18は、駆動輪20を駆動するための装置を総括して示したものである。たとえば、動力出力装置18は、駆動輪20を駆動するモータやエンジン等を含む。また、動力出力装置18は、駆動輪20を駆動するモータによって車両の制動時等に発電し、その発電された電力をPCU16へ出力する。
The PCU 16 collectively represents a power conversion device that receives power from the
外部電源30は、たとえば商用系統電源によって構成される。EVSE32は、外部電源30から車両10へ電力を供給するための電路を遮断可能に構成される。EVSE32は、たとえば、外部電源30から車両10へ電力を供給するための充電ケーブルや、充電ケーブルを介して車両10へ電力を供給するための充電スタンド内に設けられる。CCID34は、外部電源30から車両10への給電経路に設けられる遮断器であり、CPLT制御回路36によって制御される。
The
CPLT制御回路36は、外部充電時にEVSE32と車両10との間で所定の情報をやり取りするためのパイロット信号CPLTを生成し、コントロールパイロット線を介して車両10へ出力する。パイロット信号CPLTは、車両10において電位が操作され、CPLT制御回路36は、パイロット信号CPLTの電位に基づいてCCID34を制御する。すなわち、車両10においてパイロット信号CPLTの電位を操作することによって、車両10からCCID34を遠隔操作することができる。なお、このパイロット信号CPLTは、たとえば、アメリカ合衆国の「SAE J1772(SAE Electric Vehicle Conductive Charge Coupler)」に準拠するものである。
The
インレット22は、外部電源30から車両10へ電力を供給するための充電ケーブルのコネクタ38と接続可能に構成される。そして、外部電源30による蓄電装置12の外部充電時、インレット22は、外部電源30から供給される電力を受ける。
The
充電器24は、SMR14とPCU16との間に配設される正極線PLおよび負極線NLに充電リレー26を介して接続される。充電器24は、電力変換用のスイッチング素子を含み、ECU28からの制御信号に基づいて、外部電源30から供給される電力を所定の充電電圧(直流)に変換する。充電器24によって電圧変換された電力は充電リレー26を介して蓄電装置12へ供給され、蓄電装置12が充電される。充電リレー26は、充電器24と蓄電装置12との間に設けられ、ECU28からの信号ENに基づいて、充電器24と蓄電装置12との電気的な接続/切離を行なう。
The
ECU28は、予め記憶されたプログラムをCPU(Central Processing Unit)で実行することによるソフトウェア処理および/または専用の電子回路によるハードウェア処理により、充電器24および充電リレー26を制御する。ECU28は、外部充電時、EVSE32のCCID34のオン/オフ操作を実行する。具体的には、ECU28は、EVSE32から受けるパイロット信号CPLTの電位を操作することによってCCID34を遠隔操作する。そして、ECU28は、充電器24の起動/停止指令や充電電力の目標値を示す電力指令等を生成して充電器24へ出力する。
The
ここで、ECU28は、以下の3つの動作モード、すなわち、ウェイクアップモード、スリープモード、および間欠起動モードで動作可能である。ウェイクアップモードは、ECU28が完全に起動した状態であり、外部充電の起動時および実行中は、ECU28はウェイクアップモードとなる。スリープモードは、外部充電の非実行時においてECU28が休止した状態であり、スリープモード時は、ECU28内のメインクロックも停止し、ウェイクアップモードに比べて消費電力が抑制される。間欠起動モードは、外部充電の終了後に充電ケーブルがまだ接続されているときの動作モードである。間欠起動モードでは、ウェイトモードとウェイクアップモードとが定期的に交互に切替わる。ウェイトモードは、スリープモードと同様にECU28が休止した状態ではあるけれども、ECU28内のメインクロックは動作する。これにより、定期的にウェイクアップモードに切替えることができる。なお、スリープモードとウェイトモードとでは、メインクロックが停止している分、スリープモードの方が消費電力は小さい。
Here, the
パイロット信号CPLTの入力が検知される前は、ECU28は、スリープモードとなる。そして、スリープモード時にパイロット信号CPLTの入力が検知されると、ECU28は、ウェイクアップモードとなる。詳しくは、スリープモード時はECU28のメインクロックは停止しており、ECU28は、パイロット信号CPLTをハード割込みとして受付ける。そして、パイロット信号CPLTの立上がり(立下がりでもよい。)が検知されると、動作モードがスリープモードからウェイクアップモードに移行し、ECU28が起動する。なお、パイロット信号CPLTは、インレット22に充電ケーブルのコネクタ38が接続されると車両10に入力される信号であり、利用者による充電要求の意思を示す信号としてとらえることができる。
Before the input of pilot signal CPLT is detected,
外部充電が終了すると(充電ケーブルはまだ接続状態)、ECU28は、間欠起動モードとなる。間欠起動モードでは、休止状態のウェイトモード中もメインクロックが動作しており、定期的にECU28が起動され、外部充電の再開や充電ケーブルの切離し等を検知するためにパイロット信号CPLTが監視される。
When the external charging is completed (the charging cable is still connected), the
充電ケーブルの接続中、後述のようにパイロット信号CPLTは発振する。そして、パイロット信号CPLTの発振停止が検知されると、充電ケーブルが車両10から切離された(または外部電源30の停電)と判定され、ECU28はスリープモードとなる。これにより、ECU28の起動条件(ウェイクアップモード移行条件)が、定期的な間欠起動からパイロット信号CPLTの割込み検知に切替わる。なお、充電ケーブルが車両10から切離されるとパイロット信号CPLTの発振が停止することから、非発振のパイロット信号CPLTは、利用者による充電終了の意思を示す信号としてとらえることができる。
During the connection of the charging cable, the pilot signal CPLT oscillates as described later. When the oscillation stop of pilot signal CPLT is detected, it is determined that the charging cable is disconnected from vehicle 10 (or the power failure of external power supply 30), and
図2は、図1に示したECU28の機能ブロック図である。図2とともに図1を参照して、ECU28は、充電制御部52と、動作モード制御部54と、メインクロック56とを含む。充電制御部52は、パイロット信号CPLTと、ケーブル接続信号PISWと、外部電源30から供給される電力の電圧VACおよび電流IACの各検出値とを受ける。電圧VACおよび電流IACは、それぞれ図示されない電圧センサおよび電流センサによって検出される。また、充電制御部52は、メインクロック56からクロック信号を受ける。そして、充電制御部52は、これらの各信号に基づいて、充電リレー26を駆動するための信号EN、および充電器24を駆動するための信号DRVを生成し、その生成された信号EN,DRVをそれぞれ充電リレー26および充電器24へ出力する。また、充電制御部52は、外部充電の実行状況(少なくとも外部充電の実行中/非実行)を動作モード制御部54へ通知する。
FIG. 2 is a functional block diagram of
動作モード制御部54は、パイロット信号CPLTと、ケーブル接続信号PISWとを受ける。また、動作モード制御部54は、充電制御部52から外部充電の実行状況を受け、メインクロック56からクロック信号を受ける。そして、動作モード制御部54は、これらの各信号に基づいて、ECU28の動作モードを制御する。
Operation
図3は、ECU28の動作モードの推移を示した図である。図3とともに図2を参照して、最初、動作モードはスリープモードであるものとする。スリープモード時は、動作モード制御部54からメインクロック56へ動作指令は出力されず、メインクロック56は停止する。動作モード制御部54は、パイロット信号CPLTのハード割込み待ち状態である。
FIG. 3 is a diagram showing the transition of the operation mode of the
インレット22に充電ケーブルのコネクタ38が接続され、EVSE32から出力されるパイロット信号CPLTのハード割込みが検知されると、動作モード制御部54は、動作モードをウェイクアップモードに移行し、メインクロック56へ動作指令を出力する。
When the charging
充電制御部52により外部充電が開始され、その後、外部充電の終了が充電制御部52から動作モード制御部54へ通知されると、動作モード制御部54は、ウェイトモードとウェイクアップモードとが定期的に交互に切替わる間欠起動モードに動作モードを移行する。これにより、ECU28は、定期的に間欠起動され、パイロット信号CPLTの状態が定期的に監視される。
When the external charging is started by the charging
その後、充電ケーブルのコネクタ38がインレット22から外されるか、あるいは外部電源30の停電により、パイロット信号CPLTの発振が停止すると、動作モード制御部54は、ECU28の動作モードをスリープモードに移行する。これにより、メインクロック56も停止し、動作モード制御部54は、再びパイロット信号CPLTのハード割込み待ち状態となる。
Thereafter, when the
このように、この実施の形態1では、外部充電の非実行時、EVSE32のCPLT制御回路36において生成されるパイロット信号CPLTの入力が検知される前は、ECU28はスリープモードとなり、消費電力が抑制される。
As described above, in the first embodiment, when external charging is not performed, the
インレット22に充電ケーブルのコネクタ38が接続され、パイロット信号CPLTのハード割込みが検知されると、ECU28は、ウェイクアップモードとなり、所定の充電実行条件の成立後、外部充電が実行される。外部充電の終了後は、充電ケーブルが外されるか、あるいは外部電源30の停電により、パイロット信号CPLTの発振停止が検知されるまでは、ECU28は、間欠起動モードとなり、パイロット信号CPLTの状態を定期的に監視しつつ消費電力が抑制される。
When charging
そして、パイロット信号CPLTの発振停止が検知されると、充電ケーブルが外されたか、あるいは外部電源30の停電と判断され、ECU28は、スリープモードとなる。
When it is detected that the pilot signal CPLT has stopped oscillating, it is determined that the charging cable has been disconnected or that the
図4は、CPLT制御回路36とECU28とによって形成されるコントロールパイロット回路の等価回路図である。図4を参照して、CPLT制御回路36は、コネクタ38およびインレット22を介して車両のECU28へパイロット信号CPLTを出力する。パイロット信号CPLTは、本来的には、充電ケーブルの電流許容値(定格電流)を車両のECU28へ通知するとともに、ECU28によって操作されるパイロット信号CPLTの電位に基づいてECU28からCCID34(図1)を遠隔操作するための信号である。そして、CPLT制御回路36は、パイロット信号CPLTの電位変化に基づいてCCID34を制御する。
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of a control pilot circuit formed by the
CPLT制御回路36は、発振器70と、抵抗素子R1と、電圧センサ72とを含む。発振器70は、規定の周波数(たとえば1kHz)および所定のデューティー比で発振するパイロット信号CPLTを生成する。電圧センサ72は、パイロット信号CPLTの電位を検出する。
The
そして、発振器70は、電圧センサ72によって検出されるパイロット信号CPLTの電位が規定の電位V1(たとえば12V)近傍のとき、非発振のパイロット信号CPLTを生成する。また、発振器70は、パイロット信号CPLTの電位がV1から低下すると、規定の周波数および所定のデューティー比で発振するパイロット信号CPLTを生成する。
なお、パイロット信号CPLTの電位は、後述のように、ECU28の抵抗回路80で抵抗値を切替えることによって操作される。また、デューティー比は、予め定められる充電ケーブルの許容電流値に基づいて設定される。そして、パイロット信号CPLTの電位が規定の電位V3(たとえば6V)近傍に低下すると、CPLT制御回路36は、CCID34をオンさせる。なお、CPLT制御回路36は、外部電源30(図1)から供給される電力を受けて動作する。
The potential of pilot signal CPLT is manipulated by switching the resistance value in
一方、車両側において、ECU28は、抵抗回路80と、CPU(Control Processing Unit)82と、電源84とを含む。抵抗回路80は、プルダウン抵抗R2,R3と、スイッチSWとを含む。プルダウン抵抗R2は、パイロット信号CPLTが通信されるコントロールパイロット線L1と車両アースとの間に接続される。プルダウン抵抗R3およびスイッチSWは、直列接続され、プルダウン抵抗R2に並列に接続される。スイッチSWは、CPU82からの制御信号に応じてオン/オフされる。
On the other hand, on the vehicle side,
この抵抗回路80によってパイロット信号CPLTの電位が操作される。具体的には、コネクタ38がインレット22に接続されると、抵抗回路80は、プルダウン抵抗R2によってパイロット信号CPLTの電位を規定の電位V2(たとえば9V)に低下させる。そして、車両において充電準備が完了すると、CPU82によりスイッチSWがオンされ、抵抗回路80は、プルダウン抵抗R2,R3によってパイロット信号CPLTの電位を規定の電位V3に低下させる。このように、抵抗回路80を用いてパイロット信号CPLTの電位を操作することにより、ECU28からCCID34を遠隔操作することができる。
コネクタ38にはリミットスイッチ74が設けられ、インレット22とコネクタ38との接続時、リミットスイッチ74の両端に信号線L3と接地線L2とが接続される。信号線L3には電源84から電圧がかけられており、コネクタ38がインレット22に接続されると、リミットスイッチ74がオンすることによって信号線L3の電位は接地レベルとなる。そして、ケーブル接続信号PISWは、信号線L3の電圧レベルに応じて論理状態が変化する信号である。
The
CPU82は、スリープモード中にパイロット信号CPLTをハード割込みとして受け付けると、ウェイクアップモードとなる。コネクタ38がインレット22に接続されると、パイロット信号CPLTの電位がV1からV2に低下し、パイロット信号CPLTが発振する。そして、CPU82は、パイロット信号CPLTのデューティー比に基づいて、充電ケーブルの電流許容値を検知する。
When the
充電ケーブルの電流許容値が検知され、蓄電装置12(図1)の充電準備が完了すると、CPU82は、スイッチSWをオンする。これにより、パイロット信号CPLTの電位がV3まで低下し、EVSE32においてCCID34がオンされる。その後、CPU82は、充電リレー26(図1)をオンにし、充電器24を駆動する。
When the allowable current value of the charging cable is detected and the power storage device 12 (FIG. 1) is ready for charging, the
図5は、パイロット信号CPLTの波形図である。図5とともに図4を参照して、時刻t1以前においては、インレット22にコネクタ38が接続されていないものとする。このとき、CPU82(ECU28)はスリープモードであり、パイロット信号CPLTは電位V1で非発振状態である。
FIG. 5 is a waveform diagram of pilot signal CPLT. Referring to FIG. 4 together with FIG. 5, it is assumed that
時刻t1において、インレット22にコネクタ38が接続されると、パイロット信号CPLTがCPU82に入力される。CPU82は、パイロット信号CPLTのハード割込みを検知すると、ウェイクアップモードとなる。パイロット信号CPLTの電位は、プルダウン抵抗R2によってV1からV2に低下し、パイロット信号CPLTは発振する。
When
時刻t2において、外部充電のための準備が完了すると、CPU82によって抵抗回路80のスイッチSWがオンされる。そうすると、パイロット信号CPLTの電位は、プルダウン抵抗R2,R3によってV2からV3へさらに低下する。パイロット信号CPLTの電位がV3になると、EVSE32において、CPLT制御回路36によりCCID34がオンされる。
When preparation for external charging is completed at time t2, the
以上のように、この実施の形態1においては、外部充電の非実行時、パイロット信号CPLTが検知される前は、ECU28は、ウェイクアップモードに比べて消費電力が抑制されるスリープモードで動作する。一方、外部充電の終了後、パイロット信号CPLTの非発振が検知されるまでは、ECU28は、間欠起動モードで動作する。これにより、パイロット信号CPLTが検知される前の状態と、充電終了後にパイロット信号CPLTの非発振が検知されるまでの状態とを区別して、ECU28が適切な省電力モードで動作する。したがって、この実施の形態1によれば、外部充電に伴なう暗電流を低減することができる。
As described above, in the first embodiment, when external charging is not performed, before the pilot signal CPLT is detected, the
[変形例1]
上記の実施の形態1においては、パイロット信号CPLTの発振停止が検知されると、ECU28の動作モードを間欠起動モードからスリープモードに移行するものとしたが、パイロット信号CPLTの発振停止に代えて、パイロット信号CPLTの非入力(電圧0V)が検知されるとスリープモードに移行するようにしてもよい。パイロット信号CPLTが非入力であることも、利用者による充電終了の意思を示すものとしてとらえることができる。[Modification 1]
In the first embodiment, when the oscillation stop of the pilot signal CPLT is detected, the operation mode of the
これにより、外部電源30や充電ケーブルの異常によりパイロット信号CPLTの発振が不安定な場合であっても、動作モードを的確に切替えることができる。
As a result, even when the oscillation of the pilot signal CPLT is unstable due to an abnormality in the
[変形例2]
間欠起動モードからスリープモードへの移行について、パイロット信号CPLTに代えて、ケーブル接続信号PISWを用いてもよい。すなわち、ケーブル接続信号PISWによってインレット22と充電ケーブルのコネクタ38との非接続が検知されると、スリープモードに移行するようにしてもよい。このケーブル接続信号PISWも、利用者による充電終了の意思を示す信号としてとらえることができる。[Modification 2]
Regarding the transition from the intermittent activation mode to the sleep mode, the cable connection signal PISW may be used instead of the pilot signal CPLT. That is, when the disconnection between the
なお、ケーブル接続信号PISWでは、外部電源30の停電や充電ケーブルと外部電源30との非接続を検知できないので、外部電源30の停電時等にもスリープモードへ移行させるには、パイロット信号CPLTを別途監視する必要がある。
Since the cable connection signal PISW cannot detect a power failure of the
[変形例3]
上記の実施の形態1においては、パイロット信号CPLTのハード割込みが検知されると、ECU28の動作モードをスリープモードからウェイクアップモードに移行するものとしたが、この場合についても、パイロット信号CPLTに代えて、ケーブル接続信号PISWを用いてもよい。すなわち、ケーブル接続信号PISWの電圧変動(電源電圧から0Vへの変化)が検知されると、スリープモードからウェイクアップモードに移行するようにしてもよい。このケーブル接続信号PISWも、利用者による充電要求の意思を示す信号としてとらえることができる。[Modification 3]
In the first embodiment, when the hard interrupt of the pilot signal CPLT is detected, the operation mode of the
なお、上述のように、ケーブル接続信号PISWでは、外部電源30の停電や充電ケーブルと外部電源30との非接続を検知できないので、パイロット信号CPLTの入力が検知されるまでは、ECU28を間欠起動モードで動作させるのが好ましい。
As described above, the cable connection signal PISW cannot detect a power failure of the
[変形例4]
スリープモードからウェイクアップモードへの移行について、パイロット信号CPLTのハード割込みに代えて、インレット22のリッドの開状態が検知されると動作モードをスリープモードからウェイクアップモードへ移行するようにしてもよい。[Modification 4]
Regarding the transition from the sleep mode to the wake-up mode, instead of the hard interrupt of the pilot signal CPLT, the operation mode may be shifted from the sleep mode to the wake-up mode when the open state of the lid of the
図6は、インレット22のリッドの開閉検出回路を示した図である。図6を参照して、この検出回路は、CPU82と、電源84と、リレー86とを含む。リレー86は、インレット22のリッドの開閉に応じてオン/オフ動作する。一例として、リッドが開状態になると、それに連動してリレー86がオンになり、信号LDの電圧が上昇する。これにより、CPU82においてリッドの開状態が検出され、それに応じてECU28の動作モードがウェイクアップモードへ移行する。この信号LDも、利用者による充電要求の意思を示す信号としてとらえることができる。
FIG. 6 is a diagram showing a lid open / close detection circuit of the
[変形例5]
間欠起動モードからスリープモードへの移行についても、パイロット信号CPLTのハード割込みに代えて、インレット22のリッド開閉状態を用いてもよい。すなわち、インレット22のリッドの閉状態が検知されると、動作モードを間欠起動モードからスリープモードへ移行するようにしてもよい。[Modification 5]
Regarding the transition from the intermittent activation mode to the sleep mode, the lid open / close state of the
図6を参照して、リッドが閉状態になると、それに連動してリレー86がオフになり、信号LDの電圧が低下する。これにより、CPU82においてリッドの閉状態が検出され、それに応じてECU28の動作モードがスリープモードへ移行する。なお、この信号LDは、利用者による充電終了の意思を示す信号としてもとらえることができる。
Referring to FIG. 6, when the lid is closed,
[変形例6]
外部充電の開始や終了を利用者が指示するための充電スイッチを設け、スリープモードからウェイクアップモードへの移行、および間欠起動モードからスリープモードへの移行について、パイロット信号CPLTに代えてその充電スイッチのオン/オフを用いてもよい。[Modification 6]
A charge switch is provided for the user to instruct the start and end of external charging, and the charge switch is used instead of the pilot signal CPLT for the transition from the sleep mode to the wake-up mode and the transition from the intermittent activation mode to the sleep mode. ON / OFF may be used.
図7は、外部充電の開始や終了を利用者が指示するための充電スイッチを示した図である。図7を参照して、充電スイッチ88は、利用者が操作可能であり、外部充電を実行するときにオンされ、外部充電が終了するとオフされる。充電ケーブルの接続状態やパイロット信号CPLTとは関係なく、充電スイッチ88は、利用者の意思でオン/オフされる。
FIG. 7 is a diagram showing a charge switch for the user to instruct the start and end of external charging. Referring to FIG. 7, charging
そして、充電スイッチ88が利用者によりオンされると、それに応じてECU28の動作モードがスリープモードからウェイクアップモードへ移行する。また、充電スイッチ88が利用者によりオフされると、それに応じてECU28の動作モードが間欠起動モードからスリープモードへ移行する。なお、この充電スイッチ88により生成される信号も、利用者による充電要求および充電終了の意思を示す信号としてとらえることができる。
Then, when charging
[実施の形態2]
この発明は、急速DC(Direct Current)充電スタンドによって外部充電を行なう充電制御装置にも適用可能である。[Embodiment 2]
The present invention is also applicable to a charging control device that performs external charging by a rapid DC (Direct Current) charging stand.
図8は、実施の形態2による充電制御装置が適用される車両の全体ブロック図である。図8を参照して、車両10Aは、図1に示した車両10の構成において、充電器24を備えず、ECU28に代えてECU28Aを備える。
FIG. 8 is an overall block diagram of a vehicle to which the charging control apparatus according to the second embodiment is applied. Referring to FIG. 8,
急速DC充電スタンド40は、車両外部に設けられる。急速DC充電スタンド40は、外部充電を行なうための種々の制御信号を生成し、代表的には、外部充電の開始を示す充電開始信号S1や、外部充電の停止を示す充電停止信号S2等を生成する。また、ケーブル接続信号Cは、急速DC充電スタンド40側のコネクタ38と車両10Aのインレット22との接続状態を検知するための信号であり、インレット22にコネクタ38が接続されると、非接続時に対して電圧状態が変化する。なお、充電開始信号S1および充電停止信号S2は、実施の形態1におけるパイロット信号CPLTに相当し、ケーブル接続信号Cは、実施の形態1におけるケーブル接続信号PISWに相当するものである。
The rapid DC charging stand 40 is provided outside the vehicle. The rapid DC charging stand 40 generates various control signals for external charging, and typically includes a charging start signal S1 indicating the start of external charging, a charging stop signal S2 indicating the stop of external charging, and the like. Generate. The cable connection signal C is a signal for detecting the connection state between the
ECU28Aは、予め記憶されたプログラムをCPU(Central Processing Unit)で実行することによるソフトウェア処理および/または専用の電子回路によるハードウェア処理により、外部充電の管理(充電起動/停止処理や充電量の管理等)や、動作モードの制御を行なう。
The
動作モードについて、このECU28Aも、実施の形態1におけるECU28と同様に、ウェイクアップモード、スリープモード、および間欠起動モードの3つのモードで動作可能である。そして、スリープモード時に充電開始信号S1の入力が検知されると、ECU28Aは、ウェイクアップモードとなる。詳しくは、スリープモード時はECU28Aのメインクロックは停止しており、ECU28Aは、充電開始信号S1をハード割込みとして受付ける。そして、充電開始信号S1の立上がり(立下がりでもよい。)が検知されると、動作モードがスリープモードからウェイクアップモードに移行し、ECU28Aが起動する。なお、充電開始信号S1は、利用者による充電要求の意思を示す信号としてとらえることができる。
Regarding the operation mode, the
外部充電が終了すると(充電ケーブルはまだ接続状態)、ECU28Aは、間欠起動モードとなる。間欠起動モードでは、休止状態のウェイトモード中もメインクロックが動作しており、定期的にECU28Aが起動され、外部充電の再開や充電ケーブルの切離し等を検知するために充電開始信号S1が監視される。
When the external charging is completed (the charging cable is still connected), the
そして、たとえばケーブル接続信号Cにより、インレット22と急速DC充電スタンド40のコネクタ38との非接続が検知されると、ECU28Aはスリープモードとなる。これにより、ECU28Aの起動条件(ウェイクアップモード移行条件)が、定期的な間欠起動から充電開始信号S1の割込み検知に切替わる。なお、ケーブル接続信号Cは、利用者による充電終了の意思を示す信号としてとらえることができる。
For example, when the disconnection between the
なお、間欠起動モードからスリープモードへの移行について、ケーブル接続信号Cに代えて、充電開始信号S1の立下がりや、充電停止信号S2の立上がりを採用してもよく、リッドの閉状態検知を用いてもよい。また、スリープモードからウェイクアップモードへの移行についても、充電開始信号S1に代えて、ケーブル接続信号Cや、リッドの開状態検知を採用してもよい。 For the transition from the intermittent start mode to the sleep mode, instead of the cable connection signal C, the fall of the charge start signal S1 or the rise of the charge stop signal S2 may be adopted, and the lid closed state detection is used. May be. Further, regarding the transition from the sleep mode to the wake-up mode, the cable connection signal C or the detection of the open state of the lid may be employed instead of the charging start signal S1.
図9は、図8に示したECU28Aの機能ブロック図である。図9を参照して、ECU28Aは、充電管理部58と、動作モード制御部54Aと、メインクロック56とを含む。充電管理部58は、充電開始信号S1と、ケーブル接続信号Cと、急速DC充電スタンド40から供給される電力の電圧VDCおよび電流IDCの各検出値とを受ける。電圧VDCおよび電流IDCは、それぞれ図示されない電圧センサおよび電流センサによって検出される。また、充電管理部58は、メインクロック56からクロック信号を受ける。そして、充電管理部58は、これらの各信号に基づいて、充電起動/停止処理(充電リレー26のオン/オフ制御等)や蓄電装置12の充電量の管理等を行なう。また、充電管理部58は、外部充電の実行状況(少なくとも外部充電の実行中/非実行)を動作モード制御部54Aへ通知する。
FIG. 9 is a functional block diagram of
動作モード制御部54Aは、充電開始信号S1と、ケーブル接続信号Cとを受ける。また、動作モード制御部54Aは、充電管理部58から外部充電の実行状況を受ける。そして、動作モード制御部54Aは、これらの各信号に基づいて、ECU28Aの動作モードを制御する。
Operation
具体的には、スリープモード時に充電開始信号S1のハード割込みが検知されると、動作モード制御部54Aは、ECU28Aの動作モードをウェイクアップモードに移行し、メインクロック56へ動作指令を出力する。
Specifically, when a hardware interrupt of the charge start signal S1 is detected in the sleep mode, the operation
外部充電が開始され、その後、外部充電の終了が充電管理部58から動作モード制御部54Aへ通知されると、動作モード制御部54Aは、動作モードを間欠起動モードに移行する。これにより、ECU28Aは、定期的に間欠起動され、充電開始信号S1の状態が定期的に監視される。
When external charging is started and then the end of external charging is notified from the
その後、ケーブル接続信号Cにより、インレット22と急速DC充電スタンド40のコネクタ38との非接続が検知されると、動作モード制御部54Aは、ECU28Aの動作モードをスリープモードに移行する。これにより、メインクロック56も停止し、動作モード制御部54Aは、再び充電開始信号S1のハード割込み待ちの状態となる。
Thereafter, when the disconnection between the
以上のように、急速DC充電スタンド40を用いて外部充電が実行される実施の形態2においても、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。 As described above, also in the second embodiment in which external charging is performed using the rapid DC charging stand 40, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
なお、上記の実施の形態1においては、充電器24は、蓄電装置12とSMR14との間に接続されるものとしたが、SMR14とPCU16との間に充電器24を接続してもよい。同様に、上記の実施の形態2においては、インレット22は、蓄電装置12とSMR14との間に接続されるものとしたが、SMR14とPCU16との間にインレット22を接続してもよい。
In
なお、上記において、充電器24は、この発明における「充電装置」の一実施例に対応し、急速DC充電スタンド40も、この発明における「充電装置」の一実施例に対応する。また、ECU28,28Aは、この発明における「制御装置」の一実施例に対応する。
In the above,
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
10,10A 車両、12 蓄電装置、14 SMR、16 PCU、18 動力出力装置、20 駆動輪、22 インレット、24 充電器、26 充電リレー、28,28A ECU、30 外部電源、32 EVSE、34 CCID、36 CPLT制御回路、38 コネクタ、40 急速DC充電スタンド、52 充電制御部、54,54A 動作モード制御部、56 メインクロック、58 充電管理部、70 発振器、72 電圧センサ、74 リミットスイッチ、80 抵抗回路、82 CPU、84 電源、86 リレー、88 充電スイッチ、R1 抵抗素子、R2,R3 プルダウン抵抗、SW スイッチ、L1 コントロールパイロット線、L2 接地線、L3 信号線。 10, 10A vehicle, 12 power storage device, 14 SMR, 16 PCU, 18 power output device, 20 drive wheel, 22 inlet, 24 charger, 26 charging relay, 28, 28A ECU, 30 external power supply, 32 EVSE, 34 CCID, 36 CPLT control circuit, 38 connector, 40 quick DC charging stand, 52 charge control unit, 54, 54A operation mode control unit, 56 main clock, 58 charge management unit, 70 oscillator, 72 voltage sensor, 74 limit switch, 80 resistance circuit , 82 CPU, 84 power supply, 86 relay, 88 charge switch, R1 resistance element, R2, R3 pull-down resistor, SW switch, L1 control pilot line, L2 ground line, L3 signal line.
Claims (10)
前記蓄電装置を充電するように構成された充電装置(24,40)と、
前記充電装置による前記蓄電装置の充電を制御するように構成された制御装置(28,28A)とを備え、
前記制御装置は、前記蓄電装置の充電の非実行時、利用者による充電要求の意思を示す予め定められた第1の信号が検知される前は、充電制御実行中の通常モードに比べて消費電力が抑制される休止モードで動作し、前記蓄電装置の充電の終了後、利用者による充電終了の意思を示す予め定められた第2の信号が検知されるまでは、前記休止モードと前記通常モードとが切替わる間欠起動モードで動作する、車両の充電制御装置。A vehicle charge control device configured to be able to charge a power storage device (12) mounted on a vehicle (10) by a power source external to the vehicle,
A charging device (24, 40) configured to charge the power storage device;
A control device (28, 28A) configured to control charging of the power storage device by the charging device;
The control device consumes compared to the normal mode in which the charge control is executed before the predetermined first signal indicating the intention of the charge request by the user is detected when the power storage device is not charged. The operation is performed in a sleep mode in which power is suppressed, and after the charging of the power storage device is completed, the suspension mode and the normal operation are performed until a predetermined second signal indicating a user's intention to end the charging is detected. A charge control device for a vehicle that operates in an intermittent start mode in which a mode is switched.
前記第2の信号は、非発振または非入力となった前記パイロット信号である、請求項1から3のいずれか1項に記載の車両の充電制御装置。When a charging cable for transmitting power from the power source to the vehicle is connected to the vehicle, a pilot signal (CPLT, S1) is input to the vehicle,
4. The vehicle charge control device according to claim 1, wherein the second signal is the pilot signal that is not oscillated or not input. 5.
前記充電制御装置によって充電される蓄電装置(12)とを備える車両。A charging control device for a vehicle according to any one of claims 1 to 3,
A vehicle comprising a power storage device (12) charged by the charge control device.
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