JP4816628B2 - 車両の充電制御装置 - Google Patents

Description

本発明は車両の充電制御装置に関し、特に、車両駆動用の蓄電装置を車両外部の電源から充電可能に構成された車両の充電制御装置に関する。

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、燃料電池車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、その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り、燃料電池車は、車両駆動用の直流電源として燃料電池を搭載した車両である。

このような車両に搭載された蓄電装置およびその蓄電装置に対して電力を入出力する装置には高電圧が印加されている。たとえば蓄電装置の充電作業の際には、高電圧が印加されている装置が露出する可能性がある。このため、感電等を防ぐことを可能にするための装置がこれまでに提案されている。

たとえば特開平７−３１０５１０号公報（特許文献１）には、車両に搭載されたバッテリに接続されたコネクタと、そのコネクタが配置された収容室と、その収容室を開閉する蓋体と、その蓋体が開いたことを検知する手段と、検知手段が蓋体の開いた状態を検知したときに、コネクタとバッテリとを結ぶ配線を開路する開放回路とを備える感電防止装置が開示される。
特開平７−３１０５１０号公報 特開平６−９８４０３号公報

車両に搭載されたバッテリを充電するための充電回路に異常が生じた場合、ユーザはできるだけコネクタに触れないほうが好ましい。その理由は、ユーザが感電する可能性が考えられるためである。しかしながら特開平７−３１０５１０号公報には、充電回路の異常が生じた場合の感電防止装置の動作については具体的に示されていない。

本発明の目的は、車両に搭載された蓄電装置を充電するための充電回路に異常が生じた場合にも、ユーザを保護することが可能な車両の制御装置を提供することである。

本発明は要約すれば、車両駆動用の蓄電装置と、車両外部の電源から供給される電力を受けるための充電口を含みかつ蓄電装置を電力により充電する充電回路と、を搭載した車両の充電制御装置である。充電制御装置は、充電口を覆い、かつ開閉可能な蓋体と、蓋体を閉状態に固定するためのロック装置と、制御部とを備える。制御部は、蓋体が閉状態である場合に充電回路の異常の有無を判定して、充電回路が異常であると判定した場合に蓋体が閉状態に固定されるようロック装置を制御する。

好ましくは、充電回路は、充電口から蓄電装置に電力を伝達するための給電経路を含む。制御部は、給電経路の異常を検知した場合に充電回路が異常であると判定する。

より好ましくは、充電回路は、給電経路を遮断するためのリレーをさらに含む。制御部は、リレーの異常を検知した場合に充電回路が異常であると判定する。

さらに好ましくは、リレーの異常は、リレーの溶着を含む。
より好ましくは、給電経路は、充電口と蓄電装置とを電気的に接続する電力線を含む。制御部は、電力線の断線を検知した場合に充電回路が異常であると判定する。

好ましくは、充電制御装置は、制御部の指示に応じて、充電回路の異常をユーザに通知する通知部をさらに備える。制御部は、充電回路が異常であると判定した場合に、通知部に指示を出力する。

より好ましくは、通知部は、制御部の指示に応じて、点灯および消灯を行なう点灯回路を含む。

さらに好ましくは、制御部は、充電回路の異常の種類に応じて点灯回路の点灯パターンを異ならせるための指示を出力する。

本発明によれば、車両に搭載された蓄電装置を充電するための充電回路に異常が生じた場合にも、ユーザを保護することが可能になる。

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。

本発明の実施の形態に従う車両１００は、内燃機関（エンジン）と、蓄電装置からの電力によって回転駆動する電動機とを搭載し、それぞれから発生する駆動力を最適に配分することで、高い燃料消費効率を実現する。さらに、車両１００に搭載された蓄電装置は、外部電源（一例として、商用電源）の電力によって充電可能である。

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に従う車両１００の側面図である。図１を参照して、車両本体（ボデー）３００には、外部電源から供給される電力を受けるための充電口２００が形成されている。なお、図１には、充電口２００が車両本体３００の後方側面に形成された例を示す。ただし、充電口２００を形成する位置は特に限定されず、たとえば、前方側面や後面もしくは前面であってもよい。

充電口２００は、充電装置が接続されるコネクタ（図示せず）を含む。なお、コネクタは、車両１００の側面に形成された空間に収納される。さらに、コネクタを覆うための蓋２０４が回動可能に設けられている。蓋２０４が回動することにより、充電口２００は閉塞され、もしくは開放される。

図２は、充電口２００の外観図である。なお、図２は蓋２０４の開放状態を示した図である。図２を参照して、充電口２００は車両本体３００の外表面に形成された凹部である収容部２０８を含む。収容部２０８にはコネクタ２５が収容される。後述するように、コネクタ２５は充電装置のコネクタと接続される。なおコネクタ２５が充電装置側のコネクタに接続された場合、コネクタ２５に設けられたスイッチ５１がオンし、充電装置側のコネクタがコネクタ２５からはずされるとスイッチ５１がオフする。

蓋２０４は、支持部２０６によって回転可能に支持され、その回動動作によって、収容部２０８の開口部を閉塞し、もしくは開放する。

蓋２０４にはロック装置５２が設けられる。ロック装置５２は、蓋２０４を閉状態に固定する（ロックする）ためのものである。

図３は、図１に示した車両１００の主要部分の構成図である。図３を参照して、車両１００はパラレル／シリーズ式のハイブリッド自動車である。

車両１００は、制御部２と、蓄電装置（ＢＡＴ）４と、内燃機関ＥＮＧと、第１モータジェネレータＭＧ１と、第２モータジェネレータＭＧ２と、動力分割機構２２と、駆動輪２４とを備える。

蓄電装置４は、車両１００の駆動力を発生させるための電力を蓄える。蓄電装置４は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素であり、一例としてリチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池、もしくは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子で構成される。

なお蓄電装置の個数は１つに限定されるものではない。蓄電装置の個数は走行性能などに応じて適切に設定することができる。したがって、より多くの電力を蓄えるために複数の蓄電装置が車両１００に搭載されていてもよい。

内燃機関ＥＮＧは、燃料（たとえばガソリン）の燃焼によって動力を発生させる。第１モータジェネレータＭＧ１は、内燃機関ＥＮＧからの動力の一部を受けることにより発電する。第２モータジェネレータＭＧ２は、少なくとも蓄電装置４からの電力により電動機として作動する。なお、図示しないが、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の各々は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルがＹ結線（星型結線）されたステータを備える。

内燃機関ＥＮＧ、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２は、動力分割機構２２を介して、互いに機械的に連結されている。本実施の形態では、動力分割機構２２は遊星歯車機構を備える。

車両１００の走行時（すなわち、非外部充電時）において、動力分割機構２２は、内燃機関ＥＮＧの作動によって発生する駆動力を２分割し、一方の駆動力を第１モータジェネレータＭＧ１へ配分するとともに、他方を第２モータジェネレータＭＧ２へ配分する。動力分割機構２２から第１モータジェネレータＭＧ１へ配分された駆動力は発電動作に用いられる一方、第２モータジェネレータＭＧ２へ配分された駆動力は、第２モータジェネレータＭＧ２で発生した駆動力と合成されて、駆動輪２４を駆動する。なお、車両１００は、内燃機関ＥＮＧを停止状態に維持したまま、第２モータジェネレータＭＧ２で発生する駆動力のみを用いて走行してもよい。

車両１００は、さらに、昇降圧コンバータ（ＣＯＮＶ）６と、コンデンサＣと、主正母線ＭＰＬと、主負母線ＭＮＬと、第１インバータ（ＩＮＶ１）８−１と、第２インバータ（ＩＮＶ２）８−２とを備える。

昇降圧コンバータ（ＣＯＮＶ）６は、蓄電装置４の入出力電圧と、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間の線間電圧とを相互に変換する。昇降圧コンバータ６における昇降圧動作は、制御部２からのスイッチング指令ＰＷＣに従って制御される。

コンデンサＣは、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間の電圧を平滑化する。
インバータ８−１，８−２は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２にそれぞれ対応して設けられる。インバータ８−１，８−２の各々は、直流電力と交流電力とを相互に変換する。

車両１００の走行時（すなわち、非外部充電時）において、第１インバータ８−１は、主として、制御部２からのスイッチング指令ＰＷＭ１に応じて第１モータジェネレータＭＧ１で発生する交流電力を直流電力に変換し、変換後の直流電力を主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬへ供給する。一方、第２インバータ８−２は、主として、制御部２からのスイッチング指令ＰＷＭ２に応じて、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬを介して供給される直流電力を交流電力に変換して、変換後の交流電力を第２モータジェネレータＭＧ２へ供給する。

車両１００は、さらに、接続部２１を備える。接続部２１は、制御部２からの制御信号ＭＣＮＴに応じて、蓄電装置４と昇降圧コンバータ６との電気的接続、および、その接続の遮断を行なう。たとえば制御信号ＭＣＮＴがＨ（論理ハイ）レベルの場合に、接続部２１は蓄電装置４と昇降圧コンバータ６とを接続し、制御信号ＭＣＮＴがＬ（論理ロー）レベルの場合に、接続部２１は蓄電装置４と昇降圧コンバータ６との接続を切り離す。接続部２１は、制御信号ＭＣＮＴに応じてオン／オフするシステムメインリレー２１−１，２１−２を含む。

車両１００は、さらに、電流センサ１０，１４と、電圧センサ１２，１６とを含む。電流センサ１０は、正線ＰＬに流れる電流、すなわち、蓄電装置４に入出力される電流Ｉｂａｔを検知する。電圧センサ１２は、正線ＰＬと負線ＮＬとの間の電圧Ｖｂａｔを検知する。電流センサ１４は、主正母線ＭＰＬに流れる電流、すなわち昇降圧コンバータ６に入出力される電流ＩＤＣを検知する。電圧センサ１６は、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間の電圧ＶＤＣを検知する。

車両１００は、さらに、電力線ＰＬ１，ＮＬ１，ＰＬ２，ＮＬ２と、コネクタ２５と、接続部２０とを備える。接続部２０は、リレー２０−１，２０−２を含む。

電力線ＰＬ１は、コネクタ２５とリレー２０−１の一方の端子とを接続する。電力線ＰＬ２は正線ＰＬとリレー２０−１の他方の端子とを接続する。電力線ＮＬ１は、コネクタ２５とリレー２０−２の一方の端子とを接続する。電力線ＮＬ２は負線ＮＬとリレー２０−２の他方の端子とを接続する。

リレー２０−１，２０−２は、制御部２からの制御信号ＳＣＮＴに応じてオンおよびオフする。たとえば制御信号ＳＣＮＴがＨレベルの場合には、リレー２０−１，２０−２がオンする。これにより、電力線ＰＬ１，ＮＬ１が電力線ＰＬ２，ＮＬ２にそれぞれ接続される。よって蓄電装置４とコネクタ２５との間に、電力線ＰＬ１，ＮＬ１、接続部２０、電力線ＰＬ２，ＮＬ２、正線ＰＬおよび負線ＮＬから構成される給電経路が形成される。一方、制御信号ＳＣＮＴがＬレベルの場合には、リレー２０−１，２０−２がオフする。これにより電力線ＰＬ１，ＮＬ１はそれぞれ電力線ＰＬ２，ＮＬ２から切り離される。よって、蓄電装置４とコネクタ２５との間の給電経路が遮断される。

制御部２は、代表的に、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）などの記憶部と、入出力インターフェイス部とを主体とするＥＣＵ（Electronic Control Unit）を含む。

制御部２は、上述した各種センサからの情報に基づいて、昇降圧コンバータ６を制御するためのスイッチング指令ＰＷＣ、インバータ８−１を制御するためのスイッチング指令ＰＷＣ１、およびインバータ８−２を制御するためのスイッチング指令ＰＷＣ２を生成する。そして制御部２は、スイッチング指令ＰＷＣ，ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を昇降圧コンバータ６、インバータ８−１およびインバータ８−２にそれぞれ出力する。

制御部２は、さらに制御信号ＭＣＮＴ，ＳＣＮＴを生成し、接続部２１，２０に制御信号ＭＣＮＴ，ＳＣＮＴをそれぞれ送る。

次に車両１００に搭載された蓄電装置４が外部電源２４０により充電される場合について説明する。なお、本実施の形態では外部電源２４０は各家庭に供給される商用電源である。

本実施の形態では、蓄電装置４を充電するために充電装置２５０が用いられる。充電装置２５０は、車両１００（コネクタ２５）と外部電源２４０とに接続される。

充電装置２５０は、電力線ＰＳＬｐ，ＰＳＬｎと、プラグ２６０と、充電コネクタ２６１と、電力変換装置２６２とを含む。

電力線ＰＳＬｐ，ＰＳＬｎはプラグ２６０と充電コネクタ２６１との間に接続される。電力変換装置２６２は、電力線ＰＳＬｐ，ＰＳＬｎの途中に設けられ、外部電源２４０からの交流電力を直流電力に変換する。なお電力変換装置２６２は、直流電力の電圧値が蓄電装置４の充電に適した電圧値となるように交流電力から直流電力への変換を行なう。

プラグ２６０は外部電源２４０に電気的に結合されたコネクタ２４１に接続される。一方、充電コネクタ２６１は車両側のコネクタ２５に接続される。充電コネクタ２６１がコネクタ２５に接続されると、スイッチ５１がオンしたことを示す信号ＰＩＳＷがスイッチ５１から制御部２に送信される。制御部２は、信号ＰＩＳＷに応じてＨレベルの制御信号ＳＣＮＴを接続部２０に送信する。接続部２０は、Ｈレベルの制御信号ＳＣＮＴに応じて正線ＰＬおよび負線ＮＬを電力線ＰＬ１，ＮＬ１にそれぞれ接続する。これにより外部電源２４０と蓄電装置４との間の給電経路が形成され、蓄電装置４が充電される。

なお、制御部２は、Ｈレベルの制御信号ＳＣＮＴを接続部２０に送信するとともにＬレベルの制御信号ＭＣＮＴを接続部２１に送信する。これにより、昇降圧コンバータ６には蓄電装置４からの直流電圧、およびコネクタ２５からの直流電圧が入力されない。

外部電源は、その電圧値や直流および交流の種別を問わず、いずれの電源であってもよい。たとえば外部電源は各家庭の屋根等に配置された太陽光発電パネルであってもよい。なお、この場合には、充電装置２５０は、電力変換装置２６２に代えて、太陽光発電パネルからの直流電圧を蓄電装置４の充電に適した電圧に変換するための電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣコンバータ）を備えていてもよい。

本実施の形態では、制御部２は、車両に搭載された充電回路の異常を判定した場合に、蓋２０４（図２参照）が閉状態に固定されるようにロック装置５２（図２参照）を制御する。以下、制御部２が実行する異常検知とロック装置５２の制御とについて図を参照しながら説明する。なお、本実施の形態において「充電回路」とは、蓄電装置４に電力を供給するための給電経路を含むものであり、具体的には、正線ＰＬ、負線ＮＬ、電力線ＰＬ１，ＮＬ１，ＰＬ２，ＮＬ２，接続部２０、およびコネクタ２５を含む。

図４は、車両に搭載される充電回路の異常を検知するための一構成例を示す図である。図４を参照して、電圧センサ１２は、正線ＰＬと負線ＮＬとの間の電圧Ｖｂａｔを検知して、その検知結果を制御部２に出力する。

電力線ＰＬ１と電力線ＮＬ１との間には電圧センサ１５が設けられる。電圧センサ１５は、電力線ＰＬ１と電力線ＮＬ１との間の電圧Ｖ１を検知して、その検知結果を制御部２に出力する。

電力線ＰＬ２と電力線ＮＬ２との間には電圧センサ１７が設けられる。電圧センサ１７は、電力線ＰＬ２と電力線ＮＬ２との間の電圧Ｖ２を検知して、その検知結果を制御部２に出力する。

制御部２は、電圧センサ１２から正線ＰＬと負線ＮＬとの間の電圧Ｖｂａｔを受け、電圧センサ１５から電圧Ｖ１を受け、電圧センサ１７から電圧Ｖ２を受ける。

制御部２は、接続部２０に制御信号ＳＣＮＴを送信することにより接続部２０を接続状態（リレー２０−１，２０−２がともにオン状態）、および非接続状態（リレー２０−１，２０−２の少なくとも１つがオフ状態）のいずれかに設定する。

制御部２は、スイッチ５１から信号ＰＩＳＷを受けることにより、蓋２０４が閉じていることを検知する。そして制御部２は、蓋２０４が閉じている場合には、電圧Ｖｂａｔ，Ｖ１，Ｖ２に基づいて、充電回路の異常の有無を判定する。

なお、制御部２が充電回路の異常の有無を判定するときには、接続部２１（システムメインリレー２１−１，２１−２）は非接続状態にある。したがって、昇降圧コンバータ６には蓄電装置４の電圧Ｖｂａｔは印加されない。また、制御部２によって昇降圧コンバータ６は停止している。

制御部２は充電回路が異常であると判定すると、蓋２０４に設けられたロック装置５２にロック信号ＬＫを送信する。ロック装置５２はロック信号ＬＫに応じて蓋２０４を閉状態に固定する。蓋２０４が閉状態である場合、ユーザが車両側のコネクタ２５に触れることができなくなる。また、蓋２０４が閉状態である場合には充電装置２５０の充電コネクタ２６１が、車両側のコネクタ２５と接続できなくなる。

充電回路の異常としては、たとえばリレー２０−１，２０−２の各々の接点が溶着することが考えられる。この場合、コネクタ２５の端子には蓄電装置４の端子間電圧（すなわちＶｂａｔ）が印加される。しかしながら本実施の形態では、蓋２０４が閉状態に固定されているので、ユーザがコネクタ２５の端子に触ることを防ぐことができる。これによりリレー２０−１，２０−２の各々の接点が溶着していても、ユーザの感電を防ぐことが可能になる。

リレーの溶着に限らず、充電回路の異常としては、各種のものが考えられる。一例を示すと、たとえば、電力線の断線、リレーがオンしない故障、リレーが一旦オンしたもののオフできない故障、などである。これらの異常により、ユーザがコネクタ２５に接触した場合、あるいは、コネクタ２５に充電コネクタ２６１が接続された場合には、ユーザの感電、あるいは、電力変換装置２６２の故障などの影響が生じることが考えられる。しかしながら、上述したように、本実施の形態では、充電回路の異常が発生した場合には、制御部２がロック装置５２を制御することによって、蓋２０４が閉状態に固定される。したがって、上述したような影響が生じるのを防ぐことができる。

図５は、制御部２により実行される充電回路の異常時の処理を説明するためのフローチャートである。なおこのフローチャートに示す処理は、たとえば一定の時間ごとまたは所定の条件の成立時にメインルーチンから呼び出されて実行される。

図５および図４を参照して、処理が開始されると、まずステップＳ１において制御部２は、蓋２０４が閉じているか否かを判定する。制御部２はスイッチ５１から信号ＰＩＳＷを受けていない場合、蓋が開いていると判定する。この場合（ステップＳ１においてＮＯ）、処理はメインルーチンに戻る。

一方、制御部２はスイッチ５１から信号ＰＩＳＷを受けた場合、蓋が閉じていると判定する。この場合（ステップＳ１においてＹＥＳ）、処理はステップＳ２に進む。

ステップＳ２において、制御部２は充電回路の異常を判定する異常判定処理を実行する。なお異常判定処理については後述する。

ステップＳ３において制御部２は、異常判定処理の結果に基づいて充電回路の異常の有無を判定する。充電回路に異常がある場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）、制御部２はロック装置５２にロック信号ＬＫを送信し、ロック装置５２を作動させる。これにより、制御部２は蓋２０４を閉状態に固定する（ステップＳ４）。ステップＳ４の処理が終了すると、全体の処理はメインルーチンに戻る。充電回路に異常がない場合（ステップＳ３においてＮＯ）、全体の処理はメインルーチンに戻る。

図６は、図５のステップＳ２において実行される異常判定処理の一例を示すフローチャートである。

図６および図４を参照して、処理が開始されると、ステップＳ１１において制御部２は、電圧センサ１２が検知した電圧Ｖｂａｔがしきい電圧Ｖｔｈ１以上であるか否かを判定する。しきい電圧Ｖｔｈ１は、たとえば正線ＰＬおよび負線ＮＬの少なくとも一方が蓄電装置４に接続されていないときの電圧Ｖｂａｔの値として予め求められた値（たとえば約０Ｖ）である。

電圧Ｖｂａｔがしきい電圧Ｖｔｈ１未満である場合（ステップＳ１１においてＮＯ）、制御部２は、正線ＰＬまたは負線ＮＬが断線していると判定する（ステップＳ１２）。

電圧Ｖｂａｔがしきい電圧Ｖｔｈ１以上である場合（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、正線ＰＬおよび負線ＮＬのいずれも断線していないと考えられる。この場合、制御部２は、電圧センサ１７が検知した電圧Ｖ２がしきい電圧Ｖｔｈ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。

電力線ＰＬ２，ＮＬ２がともに断線していなければ、電力線ＰＬ２，ＮＬ２は正線ＰＬおよび負線ＮＬにそれぞれ接続されているので、電力線ＰＬ２，ＮＬ２の間の電圧はＶｂａｔ（ある高電圧）に等しくなると考えられる。一方、電力線ＰＬ２，ＮＬ２のいずれかが断線した場合には、正線ＰＬおよび負線ＮＬのいずれかが断線した状態と同じ状態になると考えられる。したがって、ステップＳ１３において、電力線ＰＬ２，ＮＬ２のいずれかの断線を判定するために、電圧Ｖ２がしきい電圧Ｖｔｈ１以上であるか否かが判定される。

電圧Ｖ２がしきい電圧Ｖｔｈ１未満である場合（ステップＳ１３においてＮＯ）、制御部２は、電力線ＰＬ２または電力線ＮＬ２が断線していると判定する（ステップＳ１４）。

一方、電圧Ｖ２がしきい電圧Ｖｔｈ１以上である場合（ステップＳ１３においてＹＥＳ）、制御部２は、電圧Ｖ１がしきい電圧Ｖｔｈ２以下か否かを判定する（ステップＳ１５）。

しきい電圧Ｖｔｈ２は、たとえば蓄電装置４の最低出力電圧として予め定められた値に設定される（なおＶｔｈ２＞Ｖｔｈ１である）。したがって、電力線ＰＬ１，ＮＬ１が接続部２０を介して電力線ＰＬ２，ＮＬ２にそれぞれ接続され、かつ、電力線ＰＬ２，ＮＬ２、正線ＰＬおよび負線ＮＬがいずれも断線していないときには、電圧Ｖ１は、しきい電圧Ｖｔｈ２より大きくなる。

ただし、ステップＳ１５の段階では、制御部２は接続部２０に対してリレー２０−１，２０−２をオンさせるための制御信号ＳＣＮＴを出力していない。したがって、リレー２０−１，２０−２が正常であれば接続部２０は非接続状態であり、電圧Ｖ１は、しきい電圧Ｖｔｈ２以下となる。

電圧Ｖ１がしきい電圧Ｖｔｈ２より大きい場合（ステップＳ１５においてＮＯ）、接続部２０が接続状態になっている。したがって制御部２は、リレー２０−１，２０−２が溶着していると判定する（ステップＳ１６）。

一方、電圧Ｖ１がしきい電圧Ｖｔｈ２以下の場合（ステップＳ１５においてＹＥＳ）、制御部２は、リレー２０−１，２０−２をオンさせるための制御信号ＳＣＮＴを出力する（ステップＳ１７）。そして、制御部２は、電圧Ｖ１がしきい電圧Ｖｔｈ２より大きいか否かを判定する（ステップＳ１８）。

電圧Ｖ１がしきい電圧Ｖｔｈ２以下の場合（ステップＳ１８においてＮＯ）、制御部２は、リレー２０−１，２０−２のオン故障が生じたか、または、電力線ＰＬ１，ＮＬ１の少なくとも一方が断線したと判定する（ステップＳ１９）。ここで、「オン故障」とは、リレーがオンできないという故障を示す。

電圧Ｖ１がしきい電圧Ｖｔｈ２より大きい場合（ステップＳ１８においてＹＥＳ）、制御部２は、リレー２０−１（図６において「リレー（＋側）」と示す）をオンし、かつリレー２０−２（図６において「リレー（−側）」と示す）をオフするための制御信号ＳＣＮＴを出力する（ステップＳ２０）。

制御部２は、電圧Ｖ１が低下したか否かを判定する（ステップＳ２１）。たとえば制御部２は、電圧Ｖ１がしきい電圧Ｖｔｈ１である場合には、電圧Ｖ１が低下したと判定する。このことはリレー２０−２が正常に動作した（オン状態からオフ状態に切り替わった）ことを示す。電圧Ｖ１が低下した場合（ステップＳ２１においてＹＥＳ）、処理はステップＳ２３に進む。

一方、電圧Ｖ１が低下しない場合（ステップＳ２１においてＮＯ）、制御部２はリレー２０−２のオフ故障が生じたと判定する（ステップＳ２２）。「オフ故障」とは、接点が溶着していないものの異物等によりリレーがオフできない故障を示す。

ステップＳ２３において、制御部２は、リレー２０−１（リレー（＋側））をオフし、かつリレー２０−２（リレー（−側））をオンするための制御信号ＳＣＮＴを出力する。

ステップＳ２４において、制御部２は、電圧Ｖ１が低下したか否かを判定する。ステップＳ２４の判定処理はステップＳ２１の判定処理と同様である。制御部２は電圧Ｖ１がしきい電圧Ｖｔｈ１である場合には、電圧Ｖ１が低下したと判定する。このことはリレー２０−１が正常に動作した（オン状態からオフ状態に切り替わった）ことを示す。電圧Ｖ１が低下した場合（ステップＳ２４においてＹＥＳ）、処理はステップＳ２６に進む。

一方、電圧Ｖ１が低下しない場合（ステップＳ２４においてＮＯ）、制御部２はリレー２０−１のオフ故障が生じたと判定する（ステップＳ２５）。

ステップＳ２６において、制御部２は、充電回路が正常であると判定する。ステップＳ２６の処理が終了すると、全体の処理が終了する。

一方、ステップＳ１２，Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１９，Ｓ２２，Ｓ２５のいずれかのステップの処理が終わると、ステップＳ２７の処理が行なわれる。ステップＳ２７において、制御部２は、充電回路が異常であると判定する。ステップＳ２７の処理が終了すると、全体の処理が終了する。

なお、制御部２は、ステップＳ２６またはステップＳ２７での判定結果に基づいて、図５のフローチャートに示されたステップＳ３の処理を実行する。

本実施の形態では、充電制御装置は、充電口２００を覆い、かつ開閉可能な蓋２０４と、蓋２０４を閉状態に固定するためのロック装置５２と、充電回路の異常の有無を判定して、充電回路が異常であると判定した場合に蓋２０４が閉状態に保たれるようロック装置５２を制御する制御部２とを備える。実施の形態１によれば、充電回路に異常が生じた場合、蓋が閉状態に固定される。したがって、ユーザをたとえば感電等から保護することが可能になる。

［実施の形態２］
図７は、本発明の実施の形態２に従う車両１００Ａの側面図である。図７および図１を参照して、車両１００Ａは、点灯ランプ２０２をさらに備える点で車両１００と異なる。なお、車両１００Ａの他の部分の構成は車両１００の対応する部分の構成と同様であるので以後の説明は繰返さない。

点灯ランプ２０２は、車両１００Ａに搭載された充電回路の異常が検知された場合に点滅する。これによりユーザは充電回路に異常が生じたことを検知することできる。したがって、ユーザが高電圧部分に触れないようユーザに注意を促すことができる。さらに、本実施の形態では、実施の形態２と同様に、充電回路の異常時には蓋２０４が閉状態に固定される。よって本実施の形態では、実施の形態１と同様に、充電回路の異常時にユーザが感電する可能性を低くすることができる。

点灯ランプ２０２の種類は特に限定されるものではない。たとえば点灯ランプとしてＬＥＤ（発光ダイオード）を挙げることができる。一般的にＬＥＤの消費電力は小さいので、点灯ランプ２０２にＬＥＤを用いることにより蓄電装置４に蓄積された電力の消費を抑えることができる。

なお、充電回路の異常時にその異常をユーザに通知するための通知部としては、点灯ランプを含む点灯装置に限定されるものではない。たとえば、通知部は音声出力装置であってもよい。ただし、ユーザに異常発生を容易に気づかせるためには、点灯装置を用いることが好ましい。

図８は、図７に示した車両１００Ａの主要部分の構成図である。図８および図３を参照して、車両１００Ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５と、補機バッテリＳＢと、点灯ランプ２０２と、点灯回路３６をさらに備える点において車両１００と異なる。なお、車両１００Ａの他の部分の構成は車両１００の対応する部分の構成と同様であるので以後の説明は繰返さない。

ＤＣ／ＤＣコンバータ３５は、蓄電装置４から出力される直流電圧を降圧して補機電力を生成する。補機電力の電圧は、蓄電装置４の充放電電圧（たとえば、２８８Ｖ）に比較して低く設定される（たとえば、１２Ｖもしくは２４Ｖ）。ＤＣ／ＤＣコンバータ３５で生成された補機電力は、車両１００Ａの図示しないさまざまな補機へ供給されるとともに、その一部は補機バッテリＳＢに供給される。補機バッテリＳＢは、補機電力を蓄える充放電可能な電力貯蔵要素である。この補機バッテリＳＢにより、車両１００Ａが休止状態（イグニッションオフ状態）であっても、各補機に補機電力を供給できる。点灯回路３６は、補機バッテリＳＢに蓄積された電力によって動作するとともに点灯ランプ２０２を点灯させる。

制御部２は、点灯回路３６を制御するための信号ＬＨＴを生成して、点灯回路３６に送信する。点灯回路３６は、たとえばＨレベルの信号ＬＨＴに応じて点灯ランプ２０２を点灯させ、Ｌレベルの信号ＬＨＴに応じて点灯ランプ２０２を消灯する。

図９は、実施の形態２における充電回路の異常時の処理を説明するためのフローチャートである。なおこのフローチャートに示す処理は、たとえば一定の時間ごとまたは所定の条件の成立時にメインルーチンから呼び出されて実行される。

図９および図５を参照して、図９のフローチャートの処理はステップＳ４の後にステップＳ５の処理が追加される点で図５のフローチャートと異なる。ステップＳ５において、制御部２は、点灯ランプ２０２を点滅させるための信号ＬＨＴを生成し、点灯回路３６にその信号ＬＨＴを送る。これにより点灯回路３６は、点灯ランプ２０２を点滅させる。なお、図９のフローチャートの他のステップの処理は図５のフローチャートの対応するステップの処理と同様である。また、制御部２が実行する異常判定処理は、たとえば図６のフローチャートに示す処理と同様である。

なお、点灯ランプ２０２を点滅させるためのタイミングは特に限定されない。たとえば制御部２は、充電回路の異常を検出すると同時に、点灯ランプ２０２を点滅させるための信号ＬＨＴを点灯回路３６に送信してもよい。また、制御部２は、ユーザが蓋２０４に触れたことを検知したときに点灯ランプ２０２を点滅させるための信号ＬＨＴを点灯回路３６に送信してもよい。ユーザが蓋２０４に触れるまで点灯ランプ２０２を消灯させることにより、蓄電装置４に蓄積された電力の消費を抑えることができる。また、ユーザが蓋２０４に触れるときにはユーザは車両のすぐそばにいる。したがって、ユーザが点灯ランプ２０２の点滅（すなわち、充電回路の異常発生）に気づく可能性を高めることができる。

ここで、制御部２は、異常の種類に応じて点灯ランプ２０２の点灯パターンが変化するように信号ＬＨＴを生成する。これにより、ユーザが充電回路の異常の内容を知ることができる。

図１０は、制御部２から点灯回路３６に送信される信号ＬＨＴの一例を示す図である。図１０を参照して、信号ＬＨＴがＨレベルの状態ではランプが点灯し、信号ＬＨＴがＬレベルの状態ではランプが消灯する。たとえば図１０に示すように、制御部２はリレー溶着時と電力線の断線時とで、信号ＬＨＴの周期を異ならせる。したがってランプの点滅間隔もリレー溶着時と電力線の断線時とで変化する。なお、図１０に示した例は、充電回路の異常の内容に応じて信号ＬＨＴの周期を変えた例であるが、たとえば制御部２は、充電回路の異常の内容に応じて信号ＬＨＴのデューティ比（周期に対するＨレベルの期間の比）を変化させてもよい。

以上のように実施の形態２によれば、車両は充電回路の異常をユーザに通知する通知部をさらに備えるので、ユーザが高電圧部分に触れないようユーザに注意を促すことができる。よってユーザが感電する可能性を低くすることができる。

（本実施の形態の変形例）
車両に搭載された蓄電装置を充電するための構成は図３および図８に示した構成に限定されるものではない。

図１１は、本実施の形態の車両に搭載された蓄電装置を充電するための別の構成例を示す図である。図１１を参照して、車両１００Ｂは、電力線ＰＬ１，ＮＬ１，ＰＬ２，ＮＬ２に代えてモータジェネレータＭＧ１の中性点Ｎ１、モータジェネレータＭＧ２の中性点Ｎ２にそれぞれ接続される受電線ＡＣＬｐ，ＡＣＬｎを含む。受電線ＡＣＬｐ，ＡＣＬｎは接続部２０を介してコネクタ２５に接続される。接続部２０とコネクタ２５との間には、コネクタ２５の端子間の電圧を検知するための電圧センサ１５が設けられる。

車両１００Ｂは、モータジェネレータＭＧ１の中性点Ｎ１とモータジェネレータＭＧ２のＮ２とを介して商用電源（その電圧値が１００Ｖもしくは２００Ｖ）からの単相交流をその内部に受入れて、蓄電装置４を充電する。

充電コネクタ２６１が車両１００Ｂのコネクタ２５に結合されると、信号ＰＩＳＷが制御部２に送られる。制御部２は信号ＰＩＳＷに応じて制御信号ＳＣＮＴを接続部２０に送信し、接続部２０を接続状態に設定する。さらに、充電装置２５０のプラグ２６０がコネクタ２４１に接続されると、外部電源２４０からの交流電力を伝達する電力線ＰＳＬｐおよびＰＳＬｎは、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の中性点Ｎ１およびＮ２と電気的に接続される。

モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２は、それぞれ三相分のコイルがＹ結線（星型結線）されたステータを備え、このＹ結線において各コイルが互いに接続される点がモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２に相当する。

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２に外部電源が供給されることにより、第１インバータ８−１の交流側の各相には電力線ＰＳＬｐの電位が印加されるとともに、第２インバータ８−２の交流側の各相には電力線ＰＳＬｎの電位が印加される。制御部２は、インバータ８−１および８−２を適切にスイッチング動作させて、インバータ８−１，８−２から主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬへ所定の電圧値をもつ直流電力を供給する。この直流電力によって、蓄電装置４を充電することが可能になる。

この変形例においては、充電口２００の構成は、図１、図２に示した構成と同様である。制御部２は、蓋２０４（図２参照）が閉じた状態で、電圧センサ１５から電圧Ｖ１を取得する。この状態で電圧Ｖ１があるしきい電圧を超えた場合に制御部２は、充電回路が異常であると判定する。そして制御部２は、ロック装置５２（図２参照）にロック信号を送信することによりロック装置５２を作動させる。これにより蓋２０４が閉状態に保たれる。よって、ユーザがコネクタ２５に触れることを防ぐことができる。

なお、本発明は、走行駆動力を発生する電動機と、その電動機に供給される電力を蓄える蓄電装置とを搭載し、かつ、その蓄電装置が外部電源によって充電可能に構成された車両に対して適用可能である。本実施の形態においては、このような車両の一例として、内燃機関とモータジェネレータとを搭載したハイブリッド自動車を示した。ただし、ハイブリッド自動車に限定されず、たとえば電気自動車にも本発明は適用可能である。

また、本実施の形態において示したハイブリッド自動車は、動力分割機構によりエンジンの動力を分割して駆動輪２４とモータジェネレータＭＧ１とに伝達可能なシリーズ／パラレル型のハイブリッド車である。ただし本発明はその他の形式のハイブリッド車にも適用可能である。たとえば、モータジェネレータＭＧ１を駆動するためにのみ内燃機関ＥＮＧを用い、モータジェネレータＭＧ２でのみ車両の駆動力を発生する、いわゆるシリーズ型のハイブリッド車や、内燃機関ＥＮＧが生成した運動エネルギーのうち回生エネルギーのみが電気エネルギーとして回収されるハイブリッド車、エンジンを主動力として必要に応じてモータがアシストするモータアシスト型のハイブリッド車などにも本発明は適用可能である。

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。

本発明の実施の形態１に従う車両１００の側面図である。 充電口２００の外観図である。 図１に示した車両１００の主要部分の構成図である。 車両に搭載される充電回路の異常を検知するための一構成例を示す図である。 制御部２により実行される充電回路の異常時の処理を説明するためのフローチャートである。 図５のステップＳ２において実行される異常判定処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に従う車両１００Ａの側面図である。 図７に示した車両１００Ａの主要部分の構成図である。 実施の形態２における充電回路の異常時の処理を説明するためのフローチャートである。 制御部２から点灯回路３６に送信される信号ＬＨＴの一例を示す図である。 本実施の形態の車両に搭載された蓄電装置を充電するための別の構成例を示す図である。

符号の説明

２ 制御部、４ 蓄電装置、６ 昇降圧コンバータ、８−１，８−２ インバータ、１０，１４ 電流センサ、１２，１５〜１７ 電圧センサ、２０，２１ 接続部、２０−１，２０−２ リレー、２１−１，２１−２ システムメインリレー、２２ 動力分割機構、２４ 駆動輪、２５ コネクタ、３５ ＤＣ／ＤＣコンバータ、３６ 点灯回路、５１ スイッチ、５２ ロック装置、１００，１００Ａ，１００Ｂ 車両、２００ 充電口、２０２ 点灯ランプ、２０４ 蓋、２０６ 支持部、２０８ 収容部、２４０ 外部電源、２４１ コネクタ、２５０ 充電装置、２６０ プラグ、２６１ 充電コネクタ、２６２ 電力変換装置、３００ 車両本体、ＡＣＬｐ，ＡＣＬｎ 受電線、Ｃ コンデンサ、ＥＮＧ 内燃機関、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、ＭＮＬ 主負母線、ＭＰＬ 主正母線、Ｎ１，Ｎ２ 中性点、ＮＬ 負線、ＮＬ１，ＮＬ２ 電力線、ＰＬ 正線、ＰＬ１，ＮＬ１，ＰＬ２，ＮＬ２，ＰＳＬｐ，ＰＳＬｎ 電力線、ＳＢ 補機バッテリ。

Claims (8)

1. 車両駆動用の蓄電装置と、車両外部の電源から供給される電力を受けるための充電口を含みかつ前記蓄電装置を前記電力により充電する充電回路と、を搭載した車両の充電制御装置であって、
   前記充電口を覆い、かつ開閉可能な蓋体と、
   前記蓋体を閉状態に固定するためのロック装置と、
   前記蓋体が前記閉状態である場合に前記充電回路の異常の有無を判定して、前記充電回路が異常であると判定した場合に前記蓋体が閉状態に固定されるよう前記ロック装置を制御する制御部とを備える、車両の充電制御装置。
2. 前記充電回路は、
   前記充電口から前記蓄電装置に前記電力を伝達するための給電経路を含み、
   前記制御部は、前記給電経路の異常を検知した場合に前記充電回路が異常であると判定する、請求項１に記載の車両の充電制御装置。
3. 前記充電回路は、
   前記給電経路を遮断するためのリレーをさらに含み、
   前記制御部は、前記リレーの異常を検知した場合に前記充電回路が異常であると判定する、請求項２に記載の車両の充電制御装置。
4. 前記リレーの異常は、前記リレーの溶着を含む、請求項３に記載の車両の充電制御装置。
5. 前記給電経路は、
   前記充電口と前記蓄電装置とを電気的に接続する電力線を含み、
   前記制御部は、前記電力線の断線を検知した場合に前記充電回路が異常であると判定する、請求項２に記載の車両の充電制御装置。
6. 前記充電制御装置は、
   前記制御部の指示に応じて、前記充電回路の異常をユーザに通知する通知部をさらに備え、
   前記制御部は、前記充電回路が異常であると判定した場合に、前記通知部に前記指示を出力する、請求項１から５のいずれか１項に記載の車両の充電制御装置。
7. 前記通知部は、
   前記制御部の前記指示に応じて、点灯および消灯を行なう点灯回路を含む、請求項６に記載の車両の充電制御装置。
8. 前記制御部は、前記充電回路の異常の種類に応じて前記点灯回路の点灯パターンを異ならせるための前記指示を出力する、請求項７に記載の車両の充電制御装置。

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