JP2016220397A - Electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は蓄電装置を備える電動車両に関し、特に、車両外部の電源による蓄電装置の充電である外部充電をすることができる電動車両に関する。 The present invention relates to an electric vehicle including a power storage device, and more particularly to an electric vehicle capable of external charging, which is charging of the power storage device by a power source external to the vehicle.
特許文献１は、充電ステーションと車両とを備える車両用充電システムを開示する。この車両用充電システムにおいて、車両は、電源ケーブルを介して、充電ステーションからコントロールパイロット信号（パイロット信号ＣＰＬＴ）を受信する。また、この車両は、バッテリの充電状態を監視する充電制御回路を備える。充電制御回路は、パイロット信号ＣＰＬＴの受信の有無により、電源ケーブルが車両のコネクタに接続されているか否かを検出する。充電の終了後に電源ケーブルが接続された状態で所定時間が経過すると、車両からの要求に応じて、充電ステーションは、車両に対して補機バッテリーを追加充電するための電力を供給する。これにより、補機バッテリーあがりが防止される。 Patent Document 1 discloses a vehicle charging system including a charging station and a vehicle. In this vehicle charging system, the vehicle receives a control pilot signal (pilot signal CPLT) from the charging station via the power cable. The vehicle also includes a charge control circuit that monitors the state of charge of the battery. The charge control circuit detects whether or not the power cable is connected to the connector of the vehicle based on whether or not the pilot signal CPLT is received. When a predetermined time elapses with the power cable connected after the charging is completed, the charging station supplies power for additionally charging the auxiliary battery to the vehicle in response to a request from the vehicle. This prevents the auxiliary battery from rising.
上記特許文献１に開示される車両用充電システムにおいて、充電の終了後に電源ケーブル（充電ケーブル）が車両のコネクタ（充電口）に接続されている場合には、充電制御回路（制御装置）は間欠起動する。充電制御回路は、間欠起動中において、休止しているときはほとんど電力を消費しないが、作動しているときは電力を消費する。 In the vehicle charging system disclosed in Patent Document 1, when the power cable (charging cable) is connected to the connector (charging port) of the vehicle after the charging is completed, the charging control circuit (control device) is intermittent. to start. During intermittent activation, the charge control circuit consumes little power when it is at rest, but consumes power when it is operating.
この場合に、消費電力を低減する方法として、充電制御回路を常時休止させるという方法が考えられる。しかしながら、この方法によれば、電源ケーブルがコネクタから取り外されたことを検知することができないので、電源ケーブルがコネクタから取り外されたことに起因する制御を実現することができなくなってしまう。また消費電力を低減する別の方法として、充電制御回路を間欠起動させる場合に、充電制御回路を休止させる期間を一律に長くする方法が考えられる。しかしながら、この方法によれば、電源ケーブルがコネクタから取り外されたことの検知が遅れることで充電制御に悪影響を与える可能性がある。 In this case, as a method of reducing the power consumption, a method of always stopping the charging control circuit is conceivable. However, according to this method, since it cannot be detected that the power cable is removed from the connector, it becomes impossible to realize control due to the power cable being removed from the connector. As another method for reducing the power consumption, a method of uniformly extending the period during which the charge control circuit is suspended when the charge control circuit is intermittently started can be considered. However, according to this method, there is a possibility that the charging control is adversely affected due to a delay in detecting that the power cable is disconnected from the connector.
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、外部充電可能な電動車両において、充電制御に大きな悪影響を与えることなく、充電の終了後に充電ケーブルが充電口に接続されている状態における消費電力を低減することである。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to charge the charging cable after completion of charging in an electric vehicle that can be externally charged without greatly adversely affecting charging control. It is to reduce power consumption in a state connected to the mouth.
この発明のある局面に従う電動車両は、蓄電装置と、電動機と、充電口と、制御装置とを備える。電動機は、蓄電装置に蓄えられた電力を用いて走行駆動力を発生する。充電口は、車両外部の電源による蓄電装置の充電である外部充電に用いられる充電ケーブルが接続される。制御装置は、充電ケーブルの接続の有無を検知する検知機能、および外部充電を実行する外部充電機能が実装される。ここで、検知機能が作動している場合は、検知機能が作動していない場合よりも制御装置の消費電力が大きくなる。制御装置は、充電ケーブルが充電口に接続されており、かつ、外部充電が停止されている場合に、検知機能を所定の間隔で起動させることで充電ケーブルの接続の有無を検知する。また、所定の間隔は、充電ケーブルが取り外されるまでに再び外部充電が開始されることがない状態のときは、充電ケーブルが取り外されるまでに外部充電が開始されるまでに外部充電が再開され、または予定されている状態のときよりも長い。 An electric vehicle according to an aspect of the present invention includes a power storage device, an electric motor, a charging port, and a control device. The electric motor generates traveling driving force using electric power stored in the power storage device. The charging port is connected to a charging cable used for external charging, which is charging of the power storage device by a power source outside the vehicle. The control device is equipped with a detection function for detecting whether or not a charging cable is connected and an external charging function for executing external charging. Here, when the detection function is operating, the power consumption of the control device is larger than when the detection function is not operating. When the charging cable is connected to the charging port and the external charging is stopped, the control device detects whether or not the charging cable is connected by activating the detection function at a predetermined interval. In addition, when the external charging is not started again until the charging cable is removed, the external charging is restarted before the external charging is started before the charging cable is removed. Or longer than planned.
このような構成により、充電ケーブルが取り外されるまでに再び外部充電が開始されることがない状態のとき（例えば、満充電による外部充電終了後）は、充電ケーブルが取り外されるまでに外部充電が再開され、または予定されている状態のとき（例えば、予約された時刻に充電を開始するタイマー充電の待機中）よりも、制御装置が有する検知機能が休止する期間が長くなる。充電ケーブルが取り外されるまでに再び外部充電が開始されることがない場合には、充電ケーブルが取り外されたことを検知するまでに多少のタイムラグがあったとしても特に問題はない。一方、充電ケーブルが取り外されるまでに外部充電が開始されることがある場合には、充電ケーブルが取り外されたことを早期に検知する必要がある。 With such a configuration, when external charging is not started again until the charging cable is removed (for example, after external charging by full charging is completed), external charging is resumed before the charging cable is removed. The period during which the detection function of the control device is paused is longer than when it is in a scheduled state (for example, waiting for timer charging to start charging at a reserved time). If external charging is not started again before the charging cable is removed, there is no particular problem even if there is a slight time lag until it is detected that the charging cable has been removed. On the other hand, when external charging may be started before the charging cable is removed, it is necessary to detect early that the charging cable has been removed.
つまり、制御装置は、再び充電が開始されることがないという、充電ケーブルの接続有無の検知に関して多少のタイムラグを許容することができる場合は、充電が再開され、または予定されているという、充電ケーブルの接続有無を早期に検知する必要がある場合よりも長い期間休止する。したがって、この電動車両においては、充電の終了後に充電ケーブルが充電口に接続されている場合に、充電制御に大きな影響を与えることなく、制御装置の消費電力が削減される。 In other words, if the control device can tolerate a slight time lag regarding the detection of the presence or absence of the connection of the charging cable that charging will not be started again, charging is resumed or scheduled. Pause for a longer period of time than when it is necessary to detect the presence or absence of cable connection early. Therefore, in this electric vehicle, when the charging cable is connected to the charging port after the charging is completed, the power consumption of the control device is reduced without greatly affecting the charging control.
この発明によれば、外部充電可能な電動車両において、充電制御に大きな悪影響を与えることなく、充電の終了後に充電ケーブルが充電口に接続されている状態における消費電力を低減することができる。 According to the present invention, in an electrically chargeable vehicle that can be externally charged, power consumption can be reduced in a state where the charging cable is connected to the charging port after charging is completed without significantly adversely affecting charging control.
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り返さない。 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）
＜１．充電システムの構成＞
図１は、この実施の形態に従う車両１００を含む充電システムの全体構成を示すブロック図である。図１を参照して、車両１００は、蓄電装置１１０と、駆動装置であるＰＣＵ（Power Control Unit）１２０と、モータジェネレータ１３０，１３５と、動力伝達ギア１４０と、駆動輪１５０と、エンジン１５５と、制御装置であるＥＣＵ（Electronic Control Unit）３００とを備える。ＥＣＵ３００は、車両の走行制御および充電制御を実行するためのメインＥＣＵ３１０と、メインＥＣＵ３１０を起動するためのサブＥＣＵ３２０とを含む。
(Embodiment 1)
<1. Configuration of charging system>
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a charging system including a
蓄電装置１１０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１１０は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池あるいは鉛蓄電池などの二次電池や、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。
The
蓄電装置１１０は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１を介してＰＣＵ１２０に接続される。そして、蓄電装置１１０は、車両１００の駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ１２０に供給する。また、蓄電装置１１０は、モータジェネレータ１３０，１３５で発電された電力を蓄電する。
蓄電装置１１０には、いずれも図示しないが、蓄電装置１１０の電圧および入出力電流を検出するための電圧センサや電流センサが設けられる。検出された電圧ＶＢおよび電流ＩＢは、メインＥＣＵ３１０へ出力される。メインＥＣＵ３１０は、これらの検出値に基づいて、蓄電装置１１０の残存容量（以下、ＳＯＣ（State of Charge）とも称する。）を演算する。
Although not shown,
ＰＣＵ１２０は、メインＥＣＵ３１０からの制御信号ＰＷＰに基づいてモータジェネレータ１３０，１３５を駆動するための駆動装置である。ＰＣＵ１２０は、蓄電装置１１０とモータジェネレータ１３０，１３５との間で、直流電圧を交流電圧に変換し、交流電圧を直流電圧に変換する不図示のインバータを含む。また、ＰＣＵ１２０は、蓄電装置１１０とインバータとの間で直流電圧を昇圧または降圧するための不図示のコンバータをさらに含んでもよい。
PCU 120 is a drive device for driving
モータジェネレータ１３０，１３５は交流回転電機である。モータジェネレータ１３０，１３５は、例えば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。モータジェネレータ１３０，１３５の出力トルクは、減速機や動力分割機構によって構成される動力伝達ギア１４０を介して駆動輪１５０に伝達されて、車両１００を走行させる。モータジェネレータ１３０，１３５は、車両１００の回生制動動作時には、駆動輪１５０の回転力によって発電することができる。
また、モータジェネレータ１３０，１３５は、動力伝達ギア１４０を介してエンジン１５５にも結合される。そして、ＥＣＵ３００によってエンジン１５５およびモータジェネレータ１３０，１３５を協調的に動作させることによって、必要な車両駆動力が発生される。この場合、エンジンの回転に起因するモータジェネレータ１３０の発電電力を用いて、蓄電装置１１０を充電することもできる。
車両１００は、さらに低電圧系（補機系）の構成として、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６０と、補機バッテリ１７０と、補機負荷１８０とを含む。
ＤＣ／ＤＣコンバータ１６０は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１に接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ１６０は、メインＥＣＵ３１０からの制御信号ＰＷＤにより制御される。ＤＣ／ＤＣコンバータ１６０は、蓄電装置１１０から供給される直流電圧を降圧する。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６０は、電力線ＰＬ３を介して、補機負荷１８０に電源電圧を供給するとともに、補機バッテリ１７０に充電電流を供給する。
DC /
補機バッテリ１７０は、代表的には鉛蓄電池によって構成される。補機負荷１８０は、補機バッテリ１７０から供給される電力で作動する。電力線ＰＬ３は、サブＥＣＵ３２０に接続されるとともに、電源リレーＭＲＥＬ１９０を介してメインＥＣＵ３１０にも接続される。サブＥＣＵ３２０は、補機バッテリ１７０から電源電圧の供給を受ける。一方、メインＥＣＵ３１０は、ＭＲＥＬ１９０がサブＥＣＵ３２０からの制御信号ＳＥ３によって制御され閉成されることによって、補機バッテリ１７０から電源電圧が供給される。
車両１００は、さらに、インレット２２０と、充電装置２００と、充電リレーＣＨＲ２１０とを含む。このように車両１００の外部の外部電源５００から供給された電力を蓄電装置１１０に充電することを「外部充電」ともいう。インレット２２０は、車両１００の外表面に設けられる。インレット２２０には、充電ケーブル４００の充電コネクタ４１０が接続される。そして、外部電源５００からの電力が、充電ケーブル４００を介して車両１００に伝達される。
充電ケーブル４００は、充電コネクタ４１０に加えて、外部電源５００のコンセント５１０に接続するためのプラグ４２０と、充電コネクタ４１０およびプラグ４２０を電気的に結ぶ電線部４４０とを含む。
In addition to charging
また、電線部４４０には、外部電源５００からの電力の供給および遮断を切換えるための充電回路遮断装置（Charging Circuit Interrupt Device：ＣＣＩＤ）４３０が含まれる。ＣＣＩＤ４３０は、充電ケーブル４００が車両１００および外部電源５００に接続されると、メインＥＣＵ３１０およびサブＥＣＵ３２０に対してパイロット信号ＣＰＬＴを出力する。パイロット信号ＣＰＬＴは、充電ケーブル４００の接続を示すとともに、充電ケーブル４００の電流容量を示す信号である。
In addition, the
充電装置２００は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して、インレット２２０に接続される。また、充電装置２００は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ２によって、充電リレーＣＨＲ２１０を介して電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１に接続される。充電装置２００は、メインＥＣＵ３１０からの制御信号ＰＷＥにより制御され、インレット２２０から供給される交流電力を、蓄電装置１１０の充電電力に変換する。ＣＨＲ２１０は、メインＥＣＵ３１０からの制御指令ＳＥ２によって制御され、外部充電が行なわれるときに閉成される。
Charging device 200 is connected to
メインＥＣＵ３１０およびサブＥＣＵ３２０は、いずれも図１には図示されないがＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置および入出力バッファを含む。メインＥＣＵ３１０は、車両１００の走行制御および充電制御を実行する。この充電制御は、外部充電の制御を含む。サブＥＣＵ３２０は、メインＥＣＵ３１０を起動するための起動制御を実行する。これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。
Each of
メインＥＣＵ３１０は、走行モード、充電モード、およびスリープモードの何れかに設定される。走行モードは、走行制御を実行するためのモードである。充電モードは、外部充電制御を実行するためのモードである。スリープモードは、メインＥＣＵ３１０が有する各種機能を休止させるモードであり、ほとんど電力を消費しない。サブＥＣＵ３２０は、監視モード、スリープモード、および間欠モードの何れかに設定される。監視モードは、車両外部からの入力信号を監視するためのモードである。監視モードにおいては電力が消費される。スリープモードは、サブＥＣＵ３２０が有する各種機能を休止させるモードであり、ほとんど電力を消費しない。スリープモードに設定されている場合でも、サブＥＣＵ３２０は、パイロット信号ＣＰＬＴのパルスエッジ割り込みを受け付けることで起動することができる。間欠モードは、充電ケーブル４００の接続の解除を検知するためのモードであり、起動と停止を交互に実行することにより監視モードとスリープモードとを所定の間隔で切り替えるモードである。間欠モードにおいては、監視モードと同等に作動している場合には電力を消費するが、スリープモードと同等に作動している場合には電力を消費しない。
サブＥＣＵ３２０は、監視モードとして作動している場合に、ユーザの操作によるイグニッション信号ＩＧおよびＣＣＩＤ４３０からのパイロット信号ＣＰＬＴを受ける。サブＥＣＵ３２０は、これらの信号の受信に応答して、制御信号ＳＥ２によってＭＲＥＬ１９０を閉成する。これにより、電力線ＰＬ３を介して、補機バッテリ１７０からメインＥＣＵ３１０に電源電圧が供給される。
When the
サブＥＣＵ３２０は、メインＥＣＵ３１０と信号の授受が可能である。サブＥＣＵ３２０は、イグニッション信号ＩＧを受信すると、メインＥＣＵ３１０に走行起動信号ＩＧＤを送信することによってメインＥＣＵ３１０を起動する。メインＥＣＵ３１０は、サブＥＣＵ３２０から走行起動信号ＩＧＤを受信すると、制御モードを走行モードに設定して走行制御を実行する。
The
また、サブＥＣＵ３２０は、車両１００に充電ケーブル４００が接続されてＣＣＩＤ４３０からのパイロット信号ＣＰＬＴを受けると、メインＥＣＵ３１０に充電起動信号ＩＧＰを送信することによってメインＥＣＵ３１０を起動する。メインＥＣＵ３１０は、サブＥＣＵ３２０から充電起動信号ＩＧＰを受信すると、制御モードを充電モードに設定して外部充電制御を実行する。なお、サブＥＣＵ３２０は、間欠モードに設定されている場合、ＣＣＩＤ４３０からパイロット信号ＣＰＬＴを受信したとしても、充電起動信号ＩＧＰをメインＥＣＵ３１０に送信しない。間欠モードにおけるサブＥＣＵ３２０の目的は、充電ケーブル４００の接続の解除を検知することであり、充電ケーブル４００の接続の解除に起因して、メインＥＣＵ３１０を起動させる必要がないからである。
Further, when charging
また、メインＥＣＵ３１０とサブＥＣＵ３２０とは、連携することでタイマ充電機能を実現する。タイマ充電機能とは、ユーザにより予め予約された時刻に外部電源５００による蓄電装置１１０の充電を開始する機能である。例えば、ユーザは、電気料金が安い深夜の時間帯に蓄電装置１１０の充電を開始するようにタイマを設定することができる。タイマ充電が予約されている状況において、サブＥＣＵ３２０は、予約時刻を不図示の内部メモリに記憶する。予約時刻が到来するまでの間、車両１００が使用されていないような場合には、メインＥＣＵ３１０は、スリープモードとなっている。予約時刻が到来すると、サブＥＣＵ３２０は、制御指令ＳＥ３によってＭＲＥＬを閉成する。これにより、メインＥＣＵ３１０には補機バッテリ１７０から電源電圧が供給される。さらに、サブＥＣＵ３２０は、メインＥＣＵ３１０に対して、制御指令ＴＣＨを送信する。メインＥＣＵ３１０は、制御指令ＴＣＨを受信すると、制御指令ＰＷＥを充電装置２００に送信する。これにより、充電装置２００による蓄電装置１１０の外部充電制御が開始される。このような制御によりタイマ充電機能が実現される。
Further, the
ここで、充電ケーブル４００の充電コネクタ４１０がインレット２２０に接続された状態で、かつ、蓄電装置１１０の充電が停止している場合を考える。このような場合に、サブＥＣＵ３２０が監視モードに設定された状態で作動すると、サブＥＣＵ３２０がスリープモードに設定されているときと比較して、補機バッテリ１７０からサブＥＣＵ３２０に対してより多くの電流が流れる。補機バッテリ１７０からサブＥＣＵ３２０に流れる電流が増加すると、補機バッテリ１７０のバッテリーあがりの原因ともなり得る。
Here, a case where the charging
一方、このような場合において、サブＥＣＵ３２０がスリープモードに設定されているとすると、サブＥＣＵ３２０は、充電ケーブル４００の接続が解除されたとしても、その接続解除を検知することができない。充電ケーブル４００の接続が解除されたことを検知できないことで生じる不都合の例を次に説明する。
On the other hand, in such a case, assuming that the
まず、スリープモードに設定されている状態においては、充電ケーブル４００の接続が解除されたことが検知されないので、サブＥＣＵ３２０は、スリープモードのままとなり、次回充電ケーブル４００が接続されたとしてもそれを検知することができない。
First, in the state where the sleep mode is set, since it is not detected that the connection of the charging
また、仮に、インレット２２０の周辺に照明が設けられており、充電ケーブル４００の接続状態が変化した場合にその照明が点灯するような機能が設けられていたとする。この場合に、充電ケーブル４００の接続が解除されたことが検知されないとすると、充電ケーブル４００の接続状態の変化に応じて照明を点灯させる機能が実現され得ない。
Further, it is assumed that illumination is provided around the
また、仮に、タイマ予約が設定されているとする。この場合において、仮に、充電ケーブルが取り替えられ、充電ケーブルの許容電力が変わったとしても、サブＥＣＵ３２０はそれを検知できない。例えば、当初許容電力が２０Ａの充電ケーブルが取り付けられていたが、途中で許容電力が６Ａの充電ケーブルに取り替えられたとする。許容電力が異なる充電ケーブルに取り替えられた段階で、タイマ充電が予約された時刻が到来したとする。そうすると、現在取り付けられている充電ケーブルの許容電力を上回る電力の充電が要求される恐れがある。
Further, it is assumed that timer reservation is set. In this case, even if the charging cable is replaced and the allowable power of the charging cable changes, the
このように、充電ケーブル４００の充電コネクタ４１０がインレット２２０に接続された状態で、かつ、蓄電装置１１０の充電が停止している場合に、サブＥＣＵ３２０が監視モードに設定された状態で起動しているときは無駄な電流が流れる一方、サブＥＣＵ３２０がスリープモードに設定されているときは上述したような不都合が生じる。
As described above, when the charging
そこで、この実施の形態１に従う車両１００において、ＥＣＵ３００は、充電ケーブル４００がインレット２２０に接続されており、かつ、蓄電装置１１０の外部充電が停止されている場合には、サブＥＣＵ３２０（検知機能）を所定の間隔で起動することで充電ケーブル４００の接続の有無を検知する。そして、その所定の間隔は、充電ケーブル４００がインレット２２０から取り外されるまでに再び外部充電が開始されることがない状態のときは、充電ケーブルがインレット２２０から取り外されるまでに外部充電が再開され、または予定されている状態のときよりも長い。
Therefore, in
このような構成により、充電ケーブル４００がインレット２２０から取り外されるまでに再び外部充電が開始されることがない状態のときは、充電ケーブル４００がインレット２２０から取り外されるまでに外部充電が再開され、または予定されている状態よりも、ＥＣＵ３００が有するサブＥＣＵ３２０（検知機能）が休止する期間が長く設定される。つまり、ＥＣＵ３００は、再び充電が開始されることがないという、充電ケーブル４００の接続有無の検知に関して多少のタイムラグを許容することができる場合は、充電が再開され、または予定されているという、充電ケーブル４００の接続有無を早期に検知する必要がある場合よりも長い期間休止する。したがって、この車両１００においては、充電の終了後に充電ケーブル４００がインレット２２０に接続されている場合に、充電制御に大きな影響を与えることなく、ＥＣＵ３００の消費電力が削減される。
With such a configuration, when the external charging is not started again before the charging
以下、外部電源５００から電力供給を受けて蓄電装置１１０を充電する充電動作について、充電ケーブル４００を接続する段階から充電停止後の段階まで順に説明する。
Hereinafter, the charging operation for receiving power supply from the
＜２．充電ケーブルの接続に伴う動作＞
図２は、充電ケーブル４００の接続に伴う動作を示すフローチャートである。図２を参照して、充電ケーブル４００の充電コネクタ４１０がインレット２２０に接続される前の段階において、ＥＣＵ３００に含まれるメインＥＣＵ３１０およびサブＥＣＵ３２０は、スリープモードに設定されている（ステップＳ１００）。この状態で、充電ケーブル４００の充電コネクタ４１０がインレット２２０に接続されると（ステップＳ１１０）、サブＥＣＵ３２０は、パイロット信号ＣＰＬＴによるパルスエッジ割り込みを受け、監視モードに設定された状態で起動する（ステップＳ１２０）。サブＥＣＵ３２０が監視モードに設定された状態で起動すると、サブＥＣＵ３２０は、制御信号ＳＥ２をＭＲＥＬ１９０に送信し、充電起動信号ＩＧＰをメインＥＣＵ３１０に送信することで、メインＥＣＵ３１０を充電モードに設定された状態で起動する（ステップＳ１３０）。
<2. Operation associated with charging cable connection>
FIG. 2 is a flowchart showing an operation associated with connection of charging
図３は、パイロット信号ＣＰＬＴの出力の推移を示す図である。ＣＣＩＤ４３０によるパイロット信号ＣＰＬＴの出力は、ＥＣＵ３００による外部充電制御と並行して実行される。図３の横軸は時間を示し、縦軸はパイロット信号ＣＰＬＴの電圧を示す。図３を参照して、時刻０から時刻ｔ１までの間は、充電ケーブル４００のプラグ４２０はコンセント５１０に接続されているが、充電コネクタ４１０はインレット２２０に接続されていない。この状態においては、パイロット信号ＣＰＬＴの電圧は電圧Ｖ１を示す。時刻ｔ１において、充電ケーブル４００の充電コネクタ４１０がインレット２２０に接続されると、パイロット信号ＣＰＬＴの電圧は、電圧Ｖ１から電圧Ｖ２へと変化する。これは、ＥＣＵ３００内に含まれる不図示のプルダウン抵抗により電位が下げられるものである。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間は、ＣＣＩＤ４３０は、電圧が電圧Ｖ２であり、かつ、充電ケーブル４００の許容電力を示すデューティー比となるパイロット信号ＣＰＬＴをメインＥＣＵ３１０およびサブＥＣＵ３２０に送信する。電圧が電圧Ｖ２であるパイロット信号ＣＰＬＴのＣＣＩＤ４３０によるＥＣＵ３００に対する送信は、ＥＣＵ３００による蓄電装置１１０の充電準備が完了するまで行われる。時刻ｔ２において、ＥＣＵ３００による蓄電装置１１０の充電準備が完了すると、ＥＣＵ３００は、パイロット信号ＣＰＬＴの電圧を電圧Ｖ２から電圧Ｖ３に変更する。これにより、蓄電装置１１０の充電が開始される。
FIG. 3 is a diagram showing the transition of the output of the pilot signal CPLT. Output of pilot signal CPLT by
＜３．充電準備動作＞
図４は、充電準備状態での動作を示すフローチャートである。図４のフローチャートは、図２のフローチャートに続けて実行される。図４を参照して、ＥＣＵ３００に含まれるメインＥＣＵ３１０が充電モードとして起動されており、ＥＣＵ３００に含まれるサブＥＣＵ３２０が監視モードとして起動されている状態で、サブＥＣＵ３２０は、タイマ充電の予約がされているか否かを判断する（ステップＳ１４０）。具体的には、サブＥＣＵ３２０は、不図示の内部メモリにタイマ充電の予約時刻が記憶されているか否かにより、タイマ充電の予約がされているか否かを判断する。
<3. Charging preparation operation>
FIG. 4 is a flowchart showing the operation in the charge preparation state. The flowchart of FIG. 4 is executed following the flowchart of FIG. Referring to FIG. 4, in a state where
タイマ充電の予約がされていないと判断されると（ステップＳ１４０においてＮＯ）、ＥＣＵ３００は、パイロット信号ＣＰＬＴの電圧を電圧Ｖ２から電圧Ｖ３に変更し、制御信号ＰＷＥを充電装置２００に送信することで、蓄電装置１１０の充電を開始する（ステップＳ２００）。
When it is determined that timer charging is not reserved (NO in step S140),
一方、タイマ充電の予約がされていると判断されると（ステップＳ１４０においてＹＥＳ）、サブＥＣＵ３２０は、不図示の制御信号をメインＥＣＵ３１０に送信することでメインＥＣＵ３１０をスリープモードに設定する。また、サブＥＣＵ３２０は、第１の間隔で起動する間欠モードに設定される（ステップＳ１５０）。
On the other hand, when it is determined that timer charging is reserved (YES in step S140),
メインＥＣＵ３１０およびサブＥＣＵ３２０のモードが設定されると、サブＥＣＵ３２０内に含まれる不図示のタイマが第１の間隔の時間が経過したことを示すまで待機する（ステップＳ１６０）。つまり、この状態において、サブＥＣＵ３２０は、間欠モードにおいてスリープモードと同等の状態となる。第１の間隔の時間が経過すると、サブＥＣＵ３２０は、間欠モードにおいて監視モードと同等の状態となる。この状態で、サブＥＣＵ３２０は、ＣＣＩＤ４３０から送信されるパイロット信号ＣＰＬＴの有無により、充電ケーブル４００の接続が継続されているか否かを判断する（ステップＳ１７０）。
When the modes of
充電ケーブル４００が接続されていないと判断されると（ステップＳ１７０においてＮＯ）、サブＥＣＵ３２０は、スリープモードに設定される。また、メインＥＣＵ３１０は、スリープモードに設定された状態が維持される（ステップＳ１８０）。
If it is determined that charging
充電ケーブル４００が接続されていると判断されると（ステップＳ１７０においてＹＥＳ）、サブＥＣＵ３２０内に含まれる不図示のタイマが示す現在時刻がタイマ充電の予約時刻に達しているか否かで処理が変わる（ステップＳ１９０）。現在時刻がタイマ充電の予約時刻に達していない場合には（ステップＳ１９０においてＮＯ）、サブＥＣＵ３２０は、再び間欠モードにおいてスリープモードと同等の状態となり、処理はステップＳ１６０に戻る。
If it is determined that charging
一方、現在時刻がタイマ充電の予約時刻に達している場合には（ステップＳ１９０においてＹＥＳ）、サブＥＣＵ３２０は、間欠モードから監視モードに遷移し、メインＥＣＵ３１０を充電モードで起動する（ステップＳ１９５）。メインＥＣＵ３１０およびサブＥＣＵ３２０のモードが設定されると、ＥＣＵ３００は、パイロット信号ＣＰＬＴの電圧を電圧Ｖ２から電圧Ｖ３に変更し、制御信号ＰＷＥを充電装置２００に送信することで、蓄電装置１１０の充電を開始する（ステップＳ２００）。
On the other hand, when the current time has reached the timer charging reservation time (YES in step S190),
＜４．充電停止後の動作＞
図５は、図４が示すフローチャートに続くフローチャートであり、特に、蓄電装置１１０の充電停止後の動作を示すフローチャートである。図５を参照して、蓄電装置１１０の充電の開始後、メインＥＣＵ３１０は、不図示の電流センサの出力である電流ＩＢを参照することで、蓄電装置１１０の充電が停止したか否かを判断する（ステップＳ２１０）。蓄電装置１１０の充電が停止していないと判断されると（ステップＳ２１０においてＮＯ）、メインＥＣＵ３１０は、ステップＳ２１０における判断を繰り返す。
<4. Operation after stopping charging>
FIG. 5 is a flowchart subsequent to the flowchart shown in FIG. 4, and in particular, is a flowchart illustrating an operation after charging of
蓄電装置１１０の充電が停止したと判断されると（ステップＳ２１０においてＹＥＳ）、メインＥＣＵ３１０は、蓄電装置１１０が満充電となったことで充電が停止したのか否かを判断する（ステップＳ２２０）。
If it is determined that charging of
蓄電装置１１０が満充電となったことで充電が停止したと判断されると（ステップＳ２２０においてＹＥＳ）、サブＥＣＵ３２０は、不図示の制御信号をメインＥＣＵ３１０に送信することでメインＥＣＵ３１０をスリープモードに設定する。また、サブＥＣＵ３２０は、第１の間隔よりも長い間隔である第２の間隔で起動する間欠モードに設定される（ステップＳ２３０）。
When it is determined that charging has stopped because
メインＥＣＵ３１０およびサブＥＣＵ３２０のモードが設定されると、サブＥＣＵ３２０内に含まれる不図示のタイマが第２の間隔の時間が経過したことを示すまで待機する（ステップＳ２４０）。つまり、この状態において、サブＥＣＵ３２０は、間欠モードにおいてスリープモードと同等の状態となる。第２の間隔の時間が経過すると、サブＥＣＵ３２０は、間欠モードにおいて監視モードと同等の状態となる。この状態で、サブＥＣＵ３２０は、ＣＣＩＤ４３０から送信されるパイロット信号ＣＰＬＴの有無により、充電ケーブル４００の接続が継続されているか否かを判断する（ステップＳ２５０）。
When the modes of
充電ケーブル４００が接続されていないと判断されると（ステップＳ２５０においてＮＯ）、サブＥＣＵ３２０は、スリープモードに設定される。また、メインＥＣＵ３１０は、スリープモードに設定された状態が維持される（ステップＳ２６０）。
If it is determined that charging
一方、充電ケーブル４００が接続されていると判断されると（ステップＳ２５０においてＹＥＳ）、サブＥＣＵ３２０は、再び間欠モードにおいてスリープモードと同等の状態となり、処理はステップＳ２４０に戻る。
On the other hand, when it is determined that charging
一方、ステップＳ２２０において、蓄電装置１１０が満充電となっていない状態で充電が停止したと判断されると（ステップＳ２２０においてＮＯ）、ＥＣＵ３００（例えば、メインＥＣＵ３１０）は、再び充電を開始することが可能な状態か否かを判断する（ステップＳ２７０）。例えば、充電装置２００が故障したことにより充電が停止した場合に、所定時間、外部電源５００からの電力供給が再開されないときは、ＥＣＵ３００は、再び充電を開始することが可能な状態ではないと判断する。一方、例えば、時間帯ごとに異なる電気料金が設定されている地域において、電気料金が高額に設定されている時間帯に蓄電装置１１０の充電をしないようなタイマ充電の設定がされている場合を考える。この場合に、充電途中において、電気料金が高額に設定された時間帯を迎えたので、蓄電装置１１０の充電が停止されたとする。この場合には、電気料金が高額に設定された時間帯が過ぎると、再び蓄電装置１１０の充電が開始され得る。したがって、ＥＣＵ３００は、例えばこのような場合に、再び充電を開始することが可能であると判断する。
On the other hand, when it is determined in step S220 that charging has stopped while
再び充電を開始することが可能でないと判断されると（ステップＳ２７０においてＮＯ）、サブＥＣＵ３２０は、不図示の制御信号をメインＥＣＵ３１０に送信することでメインＥＣＵ３１０をスリープモードに設定する。また、サブＥＣＵ３２０は、第１の間隔よりも長い間隔である第２の間隔で起動する間欠モードに設定される（ステップＳ２３０）。
If it is determined that charging cannot be started again (NO in step S270),
一方、再び充電を開始することが可能であると判断されると（ステップＳ２７０においてＹＥＳ）、サブＥＣＵ３２０は、不図示の制御信号をメインＥＣＵ３１０に送信することでメインＥＣＵ３１０をスリープモードに設定する。また、サブＥＣＵ３２０は、第１の間隔で起動する間欠モードに設定される（ステップＳ２８０）。
On the other hand, when it is determined that charging can be started again (YES in step S270),
メインＥＣＵ３１０およびサブＥＣＵ３２０のモードが設定されると、サブＥＣＵ３２０内に含まれる不図示のタイマが第１の間隔の時間が経過したことを示すまで待機する（ステップＳ２９０）。つまり、この状態において、サブＥＣＵ３２０は、間欠モードにおいてスリープモードと同等の状態となる。第１の間隔の時間が経過すると、サブＥＣＵ３２０は、間欠モードにおいて監視モードと同等の状態となる。この状態で、サブＥＣＵ３２０は、ＣＣＩＤ４３０から送信されるパイロット信号ＣＰＬＴの有無により、充電ケーブル４００の接続が継続されているか否かを判断する（ステップＳ３００）。
When the modes of
充電ケーブル４００が接続されていないと判断されると（ステップＳ３００においてＮＯ）、サブＥＣＵ３２０は、スリープモードに設定される。一方、メインＥＣＵ３１０は、スリープモードに設定された状態が維持される（ステップＳ２６０）。
If it is determined that charging
充電ケーブル４００が接続されていると判断されると（ステップＳ３００においてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は、停止している充電を再開する条件が満たされているか否かを判断する（ステップＳ３１０）。例えば、ＥＣＵ３００は、電気料金が高く設定されている時間帯が過ぎ、電気料金が安く設定されている時間帯を迎えたか否かを判断する。
If it is determined that charging
充電を再開する条件が満たされていると判断されると（ステップＳ３１０においてＹＥＳ）、処理は図４のステップＳ１９５に移り、蓄電装置１１０の充電が再開される。一方、充電を再開する条件が満たされていないと判断されると（ステップＳ３１０においてＮＯ）、サブＥＣＵ３２０は、再び間欠モードにおいてスリープモードと同等の状態となり、処理はステップＳ２９０に戻る。
If it is determined that the condition for resuming charging is satisfied (YES in step S310), the process proceeds to step S195 in FIG. 4, and charging of
＜５．間欠動作における起動間隔の比較＞
図６は、充電が開始される可能性の有無に応じた間欠動作の起動間隔の比較を示す図である。図６を参照して、横軸は時間を示す。上部および下部に示されるパルスは、サブＥＣＵ３２０の消費電流の大きさを示す。上部に示されるパルスは、図４のステップＳ１４０において、タイマ充電の予約がされていると判断された場合、および、図５のステップＳ２７０において、再び充電を開始することが可能であると判断された場合に、サブＥＣＵ３２０が第１の間隔で起動する間欠モードに設定されたときのサブＥＣＵ３２０の消費電流のパルスを示す。一方、下部に示されるパルスは、図５のステップＳ２２０において、蓄電装置１１０が満充電の状態でであると判断された場合、および、図５のステップＳ２７０において、再び充電を開始することが可能でないと判断された場合に、サブＥＣＵ３２０が第２の間隔で起動する間欠モードに設定されたときのサブＥＣＵ３２０の消費電流のパルスを示す。
<5. Comparison of start intervals in intermittent operation>
FIG. 6 is a diagram illustrating comparison of activation intervals of intermittent operations according to the possibility of starting charging. Referring to FIG. 6, the horizontal axis indicates time. The pulses shown in the upper part and the lower part indicate the current consumption of the
蓄電装置１１０の充電中である時間帯において、上部および下部の消費電流は、共に監視モードが要する電流となる。これは、蓄電装置１１０の充電中においては、サブＥＣＵ３２０は監視モードに設定されているからである。蓄電装置１１０の充電が停止されると、上部のパルスおよび下部のパルスにおいて、スリープモードが要する電流と監視モードが要する電流とが、所定間隔おきに、交互に入れ替わる。これは、蓄電装置１１０の充電が停止されると、サブＥＣＵ３２０は間欠モードに遷移するからである。
In the time zone in which the
ここで、スリープモードの消費電流と監視モードの消費電流とで消費電流が切り替わる所定間隔は、上部のパルスと下部のパルスとで異なる。具体的には、蓄電装置１１０が満充電である場合や再び外部充電を開始することが可能でないと判断された場合の所定間隔である第２の間隔は、タイマ充電の予約がされている場合や再び外部充電を開始することが可能である場合の所定間隔である第１の間隔よりも長い。つまり、充電ケーブル４００が取り外されるまでに再び外部充電が開始されることがない状態における第２の間隔は、充電ケーブル４００が取り外されるまでに外部充電が再開され、または予定されている状態における第１の間隔よりも長い。
Here, the predetermined interval at which the current consumption is switched between the current consumption in the sleep mode and the current consumption in the monitoring mode is different between the upper pulse and the lower pulse. Specifically, when the
このような構成により、再び外部充電が開始されることがない状態のときは、外部充電が再開され、または予定されている状態のときよりも、ＥＣＵ３００が有するサブＥＣＵ３２０が休止する期間（スリープモードに設定される期間）が長くなる。したがって、再び充電が開始されることがないという、充電ケーブル４００の接続状態の検知の必要性が比較的低い場合に、ＥＣＵ３００の消費電力はさらに削減される。その結果、この車両１００においては、充電の終了後に充電ケーブル４００がインレット２２０に接続されている状態において消費される電力が低減される。
With such a configuration, when external charging is not started again, external charging is resumed or a period during which
（他の実施の形態）
以上、この発明の実施の形態として実施の形態１を説明した。しかしながら、この発明は、他にも種々の実施の形態に適用することができる。次に、種々の他の実施の形態のうちの一部を説明する。
(Other embodiments)
The first embodiment has been described above as the embodiment of the present invention. However, the present invention can be applied to various other embodiments. Next, a part of various other embodiments will be described.
実施の形態１においては、タイマ充電が予約されている場合と、充電が再開可能な場合とで、サブＥＣＵ３２０の間欠モードにおける起動間隔は同一とした（第１の間隔）。しかしながら、必ずしもこのような構成に限られない。例えば、タイマ充電が予約されている場合と、充電が再開可能な場合とで、サブＥＣＵ３２０の間欠モードにおける起動間隔が異なることとなってもよい。ただし、この場合においても、タイマ充電が予約されている場合の起動間隔と、充電が再開可能な場合の起動間隔とは共に、再び充電が開始されることがない状態における起動間隔（第２の間隔）よりも短く設定される。
In the first embodiment, the start interval in the intermittent mode of the
また、実施の形態１においては、満充電により充電が停止した場合と、充電が再開不可能な場合とで、サブＥＣＵ３２０の間欠モードにおける起動間隔は同一とした（第２の間隔）。しかしながら、必ずしもこのような構成に限られない。例えば、満充電により充電が停止した場合と、充電が再開不可能な場合とで、サブＥＣＵ３２０の間欠モードにおける起動間隔が異なることとなってもよい。ただし、この場合においても、満充電により充電が停止した場合の起動間隔と、充電が再開不可能な場合の起動間隔とは共に、充電が開始される前の状態における起動間隔（第１の間隔）よりも長く設定される。
Further, in the first embodiment, the activation interval in the intermittent mode of the
また、実施の形態１においては、ＥＣＵ３００は、メインＥＣＵ３１０とサブＥＣＵ３２０という物理的に異なる２つのチップで構成されることとした。しかしながら、必ずしもこのような構成に限られない。例えば、ＥＣＵ３００は、メインＥＣＵ３１０が有する機能と、サブＥＣＵ３２０が有する機能とが各々ソフトウェアとして１つのチップ上に実装されてもよい。この場合には、ＥＣＵ３００は、充電ケーブル４００が接続されており、かつ、蓄電装置１１０の充電が停止されている場合に、サブＥＣＵ３２０が有する機能に対応するソフトウェアを起動する間隔を制御することとなる。
In the first embodiment,
また、実施の形態１においては、車両１００は、エンジン１５５およびモータジェネレータ１３０，１３５を含むハイブリッド車両とした。しかしながら、必ずしもこのような構成に限られない。例えば、車両１００は、エンジンを搭載しない電気自動車や燃料電池自動車であってもよい。要するに、車両１００は、車両外部の電源により車両内部の蓄電装置を充電できる車両であればよい。
In the first embodiment,
なお、上記において、蓄電装置１１０は、この発明における「蓄電装置」の一実施例に対応する。また、モータジェネレータ１３０，１３５は、この発明における「電動機」の一実施例に対応する。また、インレット２２０は、この発明における「充電口」の一実施例に対応する。また、ＥＣＵ３００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説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許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 defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
１００ 車両、１１０ 蓄電装置、１２０ ＰＣＵ、１３０，１３５ モータジェネレータ、１４０ 動力伝達ギア、１５０ 駆動輪、１５５ エンジン、１６０ ＤＣ／ＤＣコンバータ、１７０ 補機バッテリ、１８０ 補機負荷、１９０ ＭＲＥＬ、２００ 充電装置、２１０ ＣＨＲ、２２０ インレット、３００ ＥＣＵ、３１０ メインＥＣＵ、３２０ サブＥＣＵ、４００ 充電ケーブル、４１０ 充電コネクタ、４２０ プラグ、４３０ ＣＣＩＤ、４４０ 電線部、５００ 外部電源、５１０ コンセント、ＡＣＬ１，ＡＣＬ２，ＰＬ１〜ＰＬ３ 電力線、ＮＬ１，ＮＬ２ 接地線。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記蓄電装置に蓄えられた電力を用いて走行駆動力を発生する電動機と、
車両外部の電源による前記蓄電装置の充電である外部充電に用いられる充電ケーブルが接続される充電口と、
前記充電ケーブルの接続の有無を検知する検知機能、および前記外部充電を実行する外部充電機能が実装された制御装置とを備え、
前記検知機能が作動している場合は、前記検知機能が作動していない場合よりも前記制御装置の消費電力が大きくなり、
前記制御装置は、前記充電ケーブルが前記充電口に接続されており、かつ、前記外部充電が停止されている場合に、前記検知機能を所定の間隔で起動させることで前記充電ケーブルの接続の有無を検知し、
前記所定の間隔は、前記充電ケーブルが前記充電口から取り外されるまでに再び前記外部充電が開始されることがない状態のときは、前記充電ケーブルが前記充電口から取り外されるまでに前記外部充電が再開され、または予定されている状態のときよりも長い、電動車両。 A power storage device;
An electric motor that generates a driving force using the electric power stored in the power storage device;
A charging port to which a charging cable used for external charging that is charging of the power storage device by a power source external to the vehicle is connected;
A detection function for detecting the presence or absence of connection of the charging cable, and a control device mounted with an external charging function for performing the external charging,
When the detection function is activated, the power consumption of the control device is larger than when the detection function is not activated,
When the charging cable is connected to the charging port and the external charging is stopped, the control device determines whether the charging cable is connected by activating the detection function at a predetermined interval. Detect
When the external charging is not started again before the charging cable is removed from the charging port, the external charging is performed before the charging cable is removed from the charging port. An electric vehicle that is longer than it was in a resumed or scheduled state.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015102910A JP2016220397A (en) | 2015-05-20 | 2015-05-20 | Electric vehicle |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019186975A (en) * | 2018-04-02 | 2019-10-24 | トヨタ自動車株式会社 | Power supply device |
| JP2020509725A (en) * | 2017-02-08 | 2020-03-26 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | Charge control device for charging electric vehicles |
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-
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