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CN101803142B - 车辆的充电控制装置以及车辆 - Google Patents

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CN101803142B
CN101803142B CN2008801067815A CN200880106781A CN101803142B CN 101803142 B CN101803142 B CN 101803142B CN 2008801067815 A CN2008801067815 A CN 2008801067815A CN 200880106781 A CN200880106781 A CN 200880106781A CN 101803142 B CN101803142 B CN 101803142B
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唐见昌宏
福井诚志
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Toyota Motor Corp
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Denso Ten Ltd
Toyota Motor Corp
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Abstract

连接电路(504)的开关(SW3)，连接在从充电接入口(270)中的导频信号(CPLT)的输入端子(T1)分支出的信号线(L2)、与连接于车辆地线(518)的接地线(L3)之间，根据来自CPU(512)的控制信号来接通/断开。CPU(512)，在连接器(310)与充电接入口(270)非连接时，使开关(SW3)接通，通过此时导频信号(CPLT)的电位有无变化来进行控制导频线(L1)的断线检测。

Description

车辆的充电控制装置以及车辆
技术领域
本发明涉及车辆的充电控制装置以及车辆，特别涉及被构成为能够从车辆外部的电源对车辆驱动用的蓄电装置充电的车辆的充电控制装置以及车辆。
背景技术
作为有益于环境的车辆，近年来电动汽车、混合动力车、燃料电池车等受到注目。这些车辆搭载产生行驶驱动力的电动机和储存向该电动机供给的电力的蓄电装置。混合动力车是搭载有电动机和内燃机作为动力源的车辆，燃料电池车是搭载有燃料电池作为车辆驱动用的直流电源的车辆。
在这样的车辆中，已知能够从一般家庭的电源对搭载于车辆的车辆驱动用的蓄电装置进行充电的车辆。例如，通过由充电电缆连接设置于房屋的电源插座与设置于车辆的充电口，从而从一般家庭的电源向蓄电装置供给电力。以下，将如此能够从车辆外部的电源对搭载于车辆的蓄电装置进行充电的车辆也称为“插电式车”。
插电式车的标准，在美利坚合众国由“SAE电动车辆传导充电耦合器(SAE Electric Vehicle Conductive Charge Coupler)”(非专利文献1)来制定，在日本由“电动汽车用传导充电系统一般要求事项(電気自動車用コンダクテイブ充電システム一般要求事項)”(非专利文献2)来制定。
在“SAE电动车辆传导充电耦合器(SAE Electric Vehicle ConductiveCharge Coupler)”和电动汽车用传导充电系统一般要求事项(電気自動車用コンダクテイブ充電システム一般要求事項)”中，作为一例规定了关于控制导频的规格。控制导频被定义为经由车辆侧的控制电路而连接从内部配线向车辆供给电力的EVSE(Electric Vehicle Supply Equipment：电动车辆供电设备)的控制电路与车辆的接地部的控制线，基于经由该控制线通信的导频信号，判断充电电缆的连接状态和/或可否从电源向车辆供给电力、EVSE的额定电流等。
专利文献1：日本特开平9-161882号公报
非专利文献1：“SAE电动车辆传导充电耦合器(SAE Electric VehicleConductive Charge Coupler)”，美利坚合众国，SAE标准(SAEStandards)，国际汽车工程师学会(SAE International)，2001年11月
非专利文献2：“电动汽车用传导充电系统一般要求事项(電気自動車用コンダクテイブ充電システム一般要求事項)”，日本电动车辆协会规格(日本電動車両協会規格)(日本电动车辆规格(日本電動車両規格))、2001年3月29日
发明内容
然而，在“SAE电动车辆传导充电耦合器(SAE Electric VehicleConductive Charge Coupler)”和/或“电动汽车用传导充电系统一般要求事项(電気自動車用コンダクテイブ充電システム一般要求事項)”中，关于检测对导频信号进行通信的控制线的断线的方法的详细说明，没有特别制定。例如，仅仅通过单纯地控制线的电位为接地电平，不能区别是控制线断线、还是电源停电、还是充电电缆从插座脱离。
如上所述，导频信号是在插电式车的充电控制中必须的信号，导频信号的异常检测、特别是对导频信号进行通信的控制线的断线检测，在插电式车中极其重要。
于是，本发明是为了解决相关课题而做出的，其目的在于提供一种能够检测对导频信号进行通信的控制线的断线的车辆的充电控制装置。
另外，本发明的另外的目的在于提供一种能够检测对导频信号进行通信的控制线的断线的车辆。
根据本发明，是一种车辆的充电控制装置，所述车辆被构成为能够从车辆外部的电源对搭载于车辆的车辆驱动用的蓄电装置充电，所述充电控制装置具备EVSE控制装置、电阻电路和连接电路。EVSE控制装置设置在车辆的外部，被构成为能够生成导频信号(导频信号CPLT)并向车辆发送，所述导频信号基于能够通过充电电缆向车辆供给的额定电流的大小来进行脉冲宽度调制，所述充电电缆用于从车辆外部的电源向车辆供给电力。电阻电路搭载于车辆，与对来自EVSE控制装置的导频信号进行通信的控制导频线连接来阶段性地改变导频信号的电位。连接电路搭载于所述车辆，被构成为能够将控制导频线电连接于车辆地线。
优选的是，车辆的充电控制装置还具备车辆接入口。车辆接入口设置于车辆，被构成为能够连接充电电缆。并且，连接电路被构成为能够将在车辆接入口接收来自EVSE控制装置的导频信号的端子电连接于车辆地线。
更优选的是，连接电路包括分支线和开关。分支线在车辆接入口从端子与控制导频线的连接部分支。开关连接在分支线与车辆地线之间。
优选的是，车辆的充电控制装置还具备车辆接入口、电压产生电路和断线检测电路。车辆接入口设置于车辆，被构成为能够连接充电电缆。电压产生电路被构成为能够在控制导频线上产生电压。断线检测装置在充电电缆没有连接于车辆接入口时，根据在由连接电路将控制导频线已电连接于车辆地线时的控制导频线的电位有无变化，进行控制导频线的断线检测。
更优选的是，车辆的充电控制装置还具备连接信号生成电路、开闭检测装置和车辆速度检测装置。连接信号生成电路被构成为能够生成表示充电电缆与车辆的连接的连接信号(电缆连接信号PISW)。开闭检测装置检测车辆接入口的盖的开闭状态。车辆速度检测装置检测车辆的速度。并且，断线检测装置，基于连接信号以及来自开闭检测装置和车辆速度检测装置的各检测信号的至少一个，判定充电电缆是否连接于车辆接入口，当判定为充电电缆没有连接于车辆接入口时，进行控制导频线的断线检测。
此外，根据本发明，是一种被构成为能够从车辆外部的电源对车辆驱动用的蓄电装置充电的车辆，该车辆具备控制导频线、电阻电路和连接电路。控制导频线被构成为能够传送导频信号(导频信号CPLT)，该导频信号基于能够通过充电电缆向该车辆供给的额定电流的大小来进行脉冲宽度调制，所述充电电缆用于从电源向该车辆供给电力。电阻电路连接于控制导频线，被构成为能够阶段性地改变导频信号的电位。连接电路被构成为能够将控制导频线电连接于车辆地线。
优选的是，车辆还具备车辆接入口。车辆接入口被构成为能够连接充电电缆。并且，连接电路被构成为能够将在车辆接入口从车辆外部接收导频信号的端子电连接于车辆地线。
更优选的是，连接电路包括分支线和开关。分支线在车辆接入口从端子与控制导频线的连接部分支。开关连接在分支线与车辆地线之间。
优选的是，车辆还具备车辆接入口、电压产生电路和断线检测装置。车辆接入口被构成为能够连接充电电缆。电压产生电路被构成为能够在控制导频线上产生电压。断线检测装置，在充电电缆没有连接于车辆接入口时，根据在由连接电路将控制导频线已电连接于车辆地线时的控制导频线的电位有无变化，进行控制导频线的断线检测。
更优选的是，车辆还具备开闭检测装置和车辆速度检测装置。开闭检测装置检测车辆接入口的盖的开闭状态。车辆速度检测装置检测该车辆的速度。并且。断线检测装置，基于表示充电电缆与该车辆的连接的连接信号(电缆连接信号PISW)以及来自开闭检测装置和车辆速度检测装置的各检测信号的至少一个，判定充电电缆是否连接于车辆接入口，当判定为充电电缆没有连接于车辆接入口时，进行控制导频线的断线检测。
优选的是，车辆还具备充电器，该充电器用于将从车辆外部的电源供给的电力变换为蓄电装置的电压等级来对蓄电装置充电。
根据本发明，连接电路被构成为能够将对导频信号进行通信的控制导频线电连接于车辆地线，所以通过由连接电路将控制导频线电连接于车辆地线，根据此时的控制导频线的电位有无变化，由此能够检测控制导频线的断线。
此外，根据本发明，在从车辆外部的电源对蓄电装置的充电期间，使连接电路为非连接状态从而不对导频信号的电压等级施加影响，在充电电缆没有连接于车辆接入口时使连接电路为连接状态，由此能够检测控制导频线的断线。
附图说明
图1是作为适用了本发明的实施方式的系统起动装置的车辆的一例而示出的插电式混合动力车的整体框图。
图2是示出了动力分配机构的列线图的图。
图3是图1所示的插电式混合动力车的电气系统的整体结构图。
图4是与图3所示的电气系统的充电机构相关的部分的概略结构图。
图5是示出了由图4所示的EVSE控制装置产生的导频信号的波形的图。
图6是用于更详细地说明图4所示的充电机构的图。
图7是示出了图6所示的充电接入口中的导频信号的输入端子的结构的图。
图8是充电开始时的导频信号和开关的时序图。
图9是检测出控制导频线的断线时的导频信号和开关的时序图。
图10是示出了图3所示的第一和第二变换器以及第一和第二MG的零相等效电路的图。
图11是搭载有用于从电源对蓄电装置充电的专用的充电器的插电式混合动力车的电气系统的整体结构图。
图12是与图11所示的电气系统的充电机构相关的部分的概略结构图。
符号的说明
100发动机；110第一MG；112、122中性点；120第二MG；130动力分配机构；140减速器；150蓄电装置；160前轮；170ECU；171、604电压传感器；172电流传感器；200转换器；210第一变换器；210A、220A上臂；210B、220B下臂；220第二变换器；250SMR；260DFR；270充电接入口；280LC滤波器；290充电盖检测装置；292车速检测装置；294充电器；300充电电缆；310连接器；312限位开关；320插头；330CCID；332继电器；334EVSE控制装置；400电源插座；402电源；502电阻电路；504连接电路；506电压产生电路；508、510输入缓冲器；512、514CPU；516电源节点；518车辆地线；602振荡器；606电磁线圈；608漏电检测器；R1电阻元件；R2、R3、R7下拉电阻；R4～R6上拉电阻；SW1～SW3开关；D1～D3二极管；L1控制导频线；L2、L4信号线；L3接地线；T1输入端子。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。对图中相同或相当部分标记相同符号而不重复其说明。
图1是作为适用了本发明的实施方式的充电控制装置的车辆的一例而示出的插电式混合动力车的整体框图。参照图1，该插电式混合动力车具备发动机100、第一MG(Motor Generator：电动发电机)110、第二MG120、动力分配机构130、减速器140、蓄电装置150、驱动轮160和ECU170。
发动机100、第一MG110以及第二MG120连结于动力分配机构130。并且，该插电式混合动力车利用来自发动机100和第二MG120的至少一方的驱动力来行驶。发动机100产生的动力通过动力分配机构130被分配到两条路径。也即是，一方是经由减速器140向驱动轮160传递的路径，另一方是向第一MG110传递的路径。
第一MG110是交流旋转电机，例如是具有U相线圈、V相线圈和W相线圈的三相交流同步电动机。第一MG110使用通过动力分配机构130分配来的发动机100的动力进行发电。例如，当蓄电装置150的充电状态(以下也称为“SOC(State Of Charge)”)变得低于预先确定的值时，启动发动机100来由第一MG100进行发电，由第一MG110发电产生的电力，由变换器(后述)从交流变换为直流，由转换器(后述)对电压进行调整并将其储存于蓄电装置150。
第二MG120是交流旋转电机，例如是具有U相线圈、V相线圈和W相线圈的三相交流同步电动机。第二MG120利用蓄电装置150中储存的电力和由第一MG110发电产生的电力中的至少一方来产生驱动力。并且，第二MG120的驱动力经由减速器140传递至驱动轮160。由此，第二MG120辅助发动机100，或利用来自第二MG120的驱动力使车辆行驶。在图1中，驱动轮160是作为前轮示出的，但也可以代替前轮、或者与前轮一起，由第二MG120驱动后轮。
在车辆制动时等，经由减速器140由驱动轮160驱动第二MG120，第二MG120作为发电机进行工作。由此第二MG120作为将制动能量变换为电力的再生制动器进行工作。并且，由第二MG120发电产生的电力被储存到蓄电装置150中。
动力分配机构130由包括太阳轮、小齿轮、行星架、齿圈的行星齿轮构成。小齿轮与太阳轮和齿圈接合。行星架将小齿轮以能够自转的方式支撑，并且被连结于发动机100的曲轴。太阳轮连结于第一MG110的旋转轴。齿圈连结于第二MG120的旋转轴和减速器140。
并且，发动机100、第一MG110和第二MG120经由由行星齿轮构成的动力分配机构130而连结，由此如图2所示，发动机100、第一MG110和第二MG120的转速成为在列线图中以直线连结的关系。
再次参照图1，蓄电装置150是能够充放电的直流电源，例如由镍氢和/或锂离子等二次电池构成。蓄电装置150的电压例如是200V左右。在蓄电装置150中，除了由第一MG110和第二MG120发电产生的电力之外，如后所述，还储存从车辆外部的电源供给的电力。作为蓄电装置150，也能够采用大容量的电容器，只要是能够暂时储存由第一MG110和第二MG120产生的发电电力和/或来自车辆外部的电源的电力，能够向第二MG120供给该储存的电力的电力缓冲器，则可以是任何形式。
发动机100、第一MG110和第二MG120，由ECU170来控制。ECU170可以按功能分割为多个ECU。关于ECU170的构成后面进行描述。
图3是图1中示出的插电式混合动力车的电气系统的整体结构图。参照图3，该电气系统具备蓄电装置150、SMR(System Main Relay：系统主继电器)250、转换器200、第一变换器210、第二变换器220、第一MG110、第二MG120、DFR(Dead Front Relay：固定面板式继电器)260、LC滤波器280、充电接入口270、充电盖检测装置290和车速检测装置292。
SMR250被设置在蓄电装置150与转换器200之间。SMR250是用于进行蓄电装置150与电气系统的电连接/电切断的继电器，由ECU170进行接通/断开控制。也即是，在车辆行驶时和从车辆外部的电源向蓄电装置150充电时，SMR250被接通，蓄电装置150被电连接于电气系统。另一方面，在车辆系统停止时，SMR250被断开，蓄电装置150与电气系统电切断。
转换器200包括电抗器、两个npn型晶体管和两个二极管。电抗器的一端连接于蓄电装置150的正极侧，另一端连接于两个npn型晶体管的连接节点。两个npn型晶体管串联连接，二极管与各npn型晶体管反向并联连接。
作为npn型晶体管，能够使用例如IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)。并且，也可以使用功率MOSFET(MetalOxide Semiconductor Field-Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应管)等电力开关元件来代替npn型晶体管。
在从蓄电装置150向第一MG110或第二MG120供给电力时，转换器200基于来自ECU170的控制信号，对从蓄电装置150放电的电压进行升压并向第一MG110或第二MG120供给。另外，在对蓄电装置150充电时，转换器200对从第一MG110或第二MG120供给的电压进行降压并向蓄电装置150输出。
第一变换器210包括U相臂、V相臂和W相臂。U相臂、V相臂和W相臂相互并联连接。各相臂包括串联连接的两个npn型晶体管，在各npn型晶体管上反向并联连接有二极管。各相臂的两个npn型晶体管的连接点被连接到第一MG110中的对应的线圈端即与中性点112不同的端部。
并且，第一变换器210将从发动机200供给的直流电流变换为交流电流并向第一MG110供给。另外，第一变换器210将由第一MG110发电产生的交流电力变换为直流电力并向转换器200供给。
第二变换器220也由与第一变换器210同样的结构构成，各相臂的两个npn型晶体管的连接点被连接到第二MG120中的对应的线圈端即与中性点122不同的端部。
并且，第二变换器220将从转换器200供给的直流电力变换为交流电力并向第二MG120供给。另外，第二变换器220将由第二MG120发电产生的交流电力变换为直流电力并向转换器200供给。
而且，在从车辆外部的电源进行蓄电装置150的充电时，第一变换器210和第二变换器220，通过后述的方法，基于来自ECU170的控制信号将从车辆外部的电源提供到第一MG110的中性点112和第二MG120的中性点122的交流电力变换为直流电力，将该变换后的直流电力供给到转换器200。
DFR260被设置在连接于中性点112、122的电力线对与连接于LC滤波器280的电力线对之间。DFR260是用于进行充电接入口270与电气系统的电连接/电切断的继电器，由ECU170进行接通/断开控制。也即是，在车辆行驶时，DFR260被断开，电气系统与充电接入口270电切断。另一方面，在从车辆外部的电源向蓄电装置150充电时，DFR260被接通，充电接入口270被电连接于电气系统。
LC滤波器280被设置在DFR260与充电接入口270之间，在从车辆外部的电源向蓄电装置150充电时，防止从插电式混合动力车的电气系统向车辆外部的电源输出高频率的噪声。
充电接入口270是用于从车辆外部的电源接受充电电力的电力接口，是设置于车辆的车辆接入口。在从车辆外部的电源向蓄电装置150充电时，在充电接入口270上连接用于从车辆外部的电源向车辆供给电力的充电电缆的连接器。
ECU170生成用于驱动SMR250、转换器200、第一变换器210以及第二变换器220的控制信号，控制该各装置的动作。
充电盖检测装置290检测容纳充电接入口270的开口部的盖(充电盖)的开闭状态，将表示其开闭状态的盖信号LID输出至ECU170。车速检测装置292检测该插电式混合动力车的车辆速度SV，将其检测值输出至ECU170。
图4是与图3中示出的电气系统的充电机构相关部分的概略结构图。参照图4，连结插电式混合动力车与车辆外部的电源的充电电缆300包括连接器310、插头320、和CCID(Charging Circuit Interrupt Device，充电电路中断设备)330。
连接器310被构成为能够连接于设于车辆的充电接入口270。在连接器310上设有限位开关312。并且，当连接器310连接于充电接入口270时，限位开关312工作，将表示连接器310已连接于充电接入口270的电缆连接信号PISW输入至ECU170。
插头320连接于例如设置在房屋的电源插座400。从电源402(例如系统电源)向电源插座400供给交流电力。
CCID330包括继电器332和EVSE控制装置334。继电器332被设置于用于从电源402向插电式混合动力车供给充电电力的电力线对。继电器332由EVSE控制装置334进行接通/断开控制，在继电器332断开时，从电源402向插电式混合动力车供给电力的电路被切断。另一方面，在继电器332接通时，能够从电源402向插电式混合动力车供给电力。
EVSE控制装置334，在插头320连接于电源插座400时，通过从电源402供给的电力来动作。并且，EVSE控制装置334，产生经由控制导频线向车辆的ECU170发送的导频信号CPLT，当连接器310连接于充电接入口270、且导频信号CPLT的电位降低至规定值时，按规定的占空因数(脉冲宽度对振荡周期的比)使导频信号CPLT振荡。
该占空因数基于能够从电源402经由充电电缆300向车辆供给的额定电流来设定。
图5是示出了由图4中示出的EVSE控制装置334产生的导频信号CPLT的波形的图。参照图5，导频信号CPLT按规定的周期振荡。在此，基于能够从电源402经由充电电缆300向车辆供给的额定电流来设定导频信号CPLT的脉冲宽度Ton。并且，通过以脉冲宽度Ton对周期T的比表示的占空比，使用导频信号CPLT从EVSE控制装置334向车辆的ECU170通知额定电流。
额定电流按每种充电电缆来确定，如果充电电缆的种类不同，则额定电流也不同，所以导频信号CPLT的占空比也不同。并且，车辆的ECU170，经由控制导频线接收从设置于充电电缆300的EVSE控制装置334发送的导频信号CPLT，检测其接收到的导频信号CPLT的占空比，由此能够检测能够从电源402经由充电电缆300向车辆供给的额定电流。
再次参照图4，当在车辆侧充电准备结束时，EVSE控制装置334使继电器332接通。
在车辆侧设有电压传感器171和电流传感器172。电压传感器171检测充电接入口270与LC滤波280之间的电力线对间的电压VAC，将其检测值输出至ECU170。电流传感器172检测流向DFR260与第一MG110的中性点112的电力线的电流IAC，将其检测值输出至ECU170。电流传感器172也可以设置于DFR260与第二MG120的中性点122的电力线。
图6是用于更详细地说明图4中示出的充电机构的图。参照图6，CCID330，除了继电器332和EVSE控制装置334以外，还包括电磁线圈606和漏电检测器608。EVSE控制装置334包括振荡器602和电阻元件R1和电压传感器604。
振荡器602利用从电源402供给的电力来工作。并且，振荡器602，在由电压传感器604检测出的导频信号CPLT的电位处于规定的电位V1(例如12V)附近时输出非振荡的信号，当导频信号CPLT的电位从V1降低时，输出以规定的频率(例如1kHz)和占空因数而振荡的信号。导频信号CPLT的电位，如后所述，通过切换ECU170的电阻电路502的电阻值来进行操作。此外，如上所述，占空因数基于能够从电源402经由充电电缆向车辆供给的额定电流来设定。
此外，EVSE控制装置334，当导频信号CPLT的电位处于规定的电位V3(例如6V)附近时，向电磁线圈606供给电流。电磁线圈606，在从EVSE控制装置334供给电流时产生电磁力，将继电器332设为接通状态。
漏电检测器608被设置于用于从电源402向插电式混合动力车供给充电电力的电力线对，检测有无漏电。具体而言，漏电检测器608检测在电力线对中彼此相对方向上流动的电流的平衡状态，当该平衡状态打破时检测到发生漏电。虽然没有特别图示，但当由漏电检测器608检测到漏电时，切断向电磁线圈606的供电，断开继电器332。
另一方面，ECU170包括电阻电路502、连接电路504、电压产生电路506、输入缓冲器508、510和CPU(Control Processing Unit：控制处理单元)512、514。
电阻电路502包括下拉电阻R2、R3和开关SW1、SW2。下拉电阻R2和开关SW1串联连接在对导频信号CPLT进行通信的控制导频线L1与车辆地线518之间。下拉电阻R3和开关SW2串联连接在控制导频线L1与车辆地线518之间，与串联连接的下拉电阻R2和开关SW1并联连接。开关SW1、SW2根据来自CPU512的控制信号来接通/断开。
该电阻电路502根据来自CPU512的控制信号使开关SW1、SW2接通/断开从而切换导频信号CPLT的电位。也即是，当根据来自CPU512的控制信号使开关SW2接通时，通过下拉电阻R3使导频信号CPLT的电位降低至规定的电位V2(例如9V)。此外，当根据来自CPU512的控制信号还使开关SW1接通时，通过下拉电阻R2、R3使导频信号CPLT的电位降低至规定的电位V3(例如6V)。
连接电路504包括开关SW3。开关SW3连接在从充电接入口270中的导频信号CPLT的输入端子T1分支出的信号线L2、与连接于车辆地线518的接地线L3之间。并且，开关SW3根据来自CPU512的控制信号来接通/断开。
该连接电路504是为了检测对导频信号CPLT进行通信的控制导频线L1的断线而设置的。也即是，当连接器310没有连接于充电接入口270时，在控制导频线L1上产生通过电压产生电路506内的上拉电阻R4～R6和连接于车辆地线518的下拉电阻R7被分压的电压。并且，如果在连接电路504的开关SW3已接通时控制导频线L1的电位下降到接地电平，则能够判断为控制导频线L1正常。另一方面，如果即使接通开关SW3控制导频线L1的电位也没有下降到接地电平，则能够判断为在车辆内控制导频线L1断线。
当连接器310已连接于充电接入口270时，即从电源402对蓄电装置150(图2)充电时，通过使开关SW3断开，从而不对控制导频线L1的电位(导频信号CPLT的电位)施加影响，而能够进行使用了导频信号CPLT的充电控制。也即是，开关SW3，当连接器310已连接于充电接入口270时，根据来自CPU512的控制信号而断开，当连接器310没有连接于充电接入口270时，根据来自CPU512的控制信号而接通。
与开关SW3连接的信号线L2，在充电接入口270中被连接于控制导频线L1，连接于充电接入口270的连接器310的结构是规格化的，所以难以为了在充电接入口270中将断线检测用的信号线L2连接于控制导频线L1而改变充电接入口270的结构和/或与控制导频线L1连接的输入端子T1的形状。于是，在本实施方式中，如图7所示，使信号线L2从控制导频线L1与输入端子的连接部分支，不改变充电接入口270的结构和/或输入端子T1的形状，而在充电接入口270中将信号线L2连接于控制导频线L1。
电压产生电路506包括电源节点516、上拉电阻R4～R6和二极管D3。该电压产生电路506，当连接器310没有连接于充电接入口270时，在控制导频线L1上产生由电源节点506的电压(例如12V)、上拉电阻R4～R6和连接于车辆地线518的下拉电阻R7确定的电压。
输入缓冲器508接收控制导频线L1的导频信号CPLT，将其接收到的导频信号CPLT输出至CPU512。输入缓冲器510从连接于连接器310的限位开关312的信号线L4接收电缆连接信号PISW，将其接收到的电缆连接信号PISW输出至CPU514。
在信号线L4上从ECU170施与电压，当连接器310连接于充电接入口270时，通过接通限位开关312，信号线L4的电位变为接地电平。也即是，电缆连接信号PISW是如下信号：当连接器310连接于充电接入口270时为L(逻辑低)电平，当连接器310没有连接于充电接入口270时为H(逻辑高)电平。
CPU514从输入缓冲器510接收电缆连接信号PISW，基于接收到的电缆连接信号PISW来进行连接器310与充电接入口270的连接判定。并且，CPU514将其判定结果输出至CPU512。
CPU512从输入缓冲器508接收导频信号CPLT，从CPU514接受连接器310与充电接入口270的连接判定结果。并且，CPU512，当接收到连接器310已连接于充电接入口270的判定结果时，激活向开关SW2输出的控制信号。然后，CPU512，基于与开关SW2的接通相应而开始振荡的导频信号CPLT，检测能够从电源402向插电式混合动力车供给的额定电流。
当检测到额定电流、从电源402向蓄电装置150的充电准备结束时，CPU512还激活向开关SW1输出的控制信号，进而使DFR260(未图示)接通。由此，将来自电源402的交流电力提供到第一MG110的中性点112和第二MG120的中性点122(都未图示)，执行蓄电装置150的充电控制。
此外，CPU512还接收来自充电盖检测装置290的盖信号LID和来自车速检测装置292的车辆速度SV的检测值。并且，CPU512基于来自CPU514的连接器310与充电接入口270的连接判定结果、盖信号LID以及车辆速度SV，判定连接器310与充电接入口270是否处于非连接，当判定为处于非连接时，激活向开关SW3输出的控制信号。也即是，CPU512，在基于电缆连接信号PISW的来自CPU514的连接判定结果为非连接、充电盖被关闭、车辆速度不为零时，判定为连接器310与充电接入口270处于非连接，使断线检测用的开关SW3接通。
并且，CPU512基于此时导频信号CPLT的电位有无变化来进行控制导频线L1的断线检测。也即是，如果导频信号CPLT的电位随着开关SW3的激活而降低，则CPU512判定为控制导频线L1正常(无断线)。另一方面，如果导频信号CPLT的电位没有随着开关SW3的激活而降低，则CPU512判定为控制导频线L1断线。
在上述中，在判定连接器310与充电接入口270是否为非连接时，不仅是基于电缆连接信号PISW的来自CPU的连接判定结果，还将盖信号LID和车辆速度SV添加到条件中，是因为这样可以更可靠地判定连接器310与充电接入口270是否为非连接。
也即是，将控制导频线L1电连接于车辆地线518，基于此时导频信号CPLT的电位有无变化来进行的上述的断线检测，在将导频信号CPLT用于控制的充电期间不能进行，需要在能够可靠地确认为处于非充电时的时间才能进行。于是，在本实施方式中，使控制导频线L1的断线检测在车辆行驶期间(即非充电时)进行，作为进行断线检测的条件，除了基于电缆连接信号PISW判定连接器310与充电接入口270的非连接，还添加了充电盖关闭和车辆速度不为零。
图8、9是导频信号CPLT和开关SW1～SW3的时序图。
图8是充电开始时的导频信号CPLT和开关SW1、SW2的时序图。参照图8和图6，在时刻t1，当充电电缆300的插头320被连接于电源402的电源插座400时，EVSE控制装置334接受来自电源402的电力来产生导频信号CPLT。
在该时刻，充电电缆300的连接器310没有连接于车辆侧的充电接入口270，导频信号CPLT的电位为V1(例如12V)，导频信号CPLT处于非振荡状态。
在时刻t2，当连接器310被连接于充电接入口270后，基于电缆连接信号PISW检测出连接器310与充电接入口270的连接，据此使开关SW2接通。于是，导频信号CPLT的电位由于电阻电路502的下拉电阻R3而降低至V2(例如9V)。
当导频信号CPLT的电位降低至V2时，在时刻t3，EVSE控制装置使导频信号CPLT振荡。然后，在CPU512中基于导频信号CPLT的占空比来检测额定电流，当充电控制的准备结束时，在时刻t4使开关SW1接通。于是，导频信号CPLT的电位由于电阻电路502的下拉电阻R2而进一步降低至V3(例如6V)。
然后，当导频信号CPLT的电位降低至V3时，从EVSE控制装置334向电磁线圈606供给电流，CCID330的继电器332被接通。然后，虽然没有特别图示，但DFR被接通，执行从电源402向蓄电装置150的充电。
图9是控制导频线L1的断线检测时的导频信号CPLT和开关SW3的时序图。参照图9和图6，在时刻t11以前，充电电缆300的连接器310从车辆侧的充电接入口270脱离，充电盖也关闭。然后，在时刻t11开始行驶，当车辆速度SV不为零时，连接电路504的开关SW3被接通。
在此，如果控制导频线L1没有断线，则导频信号CPLT的电位随着开关SW3的接通而降低至接地电平(约0V)。另一方面，当控制导频线L1发生断线时，导频信号CPLT的电位不会随着开关SW3的接通而降低。因此，通过检测尽管开关SW3已接通，但导频信号CPLT的电位没有降低至接地电平，从而能够检测控制导频线L1的断线。
如上所述，使用导频信号CPLT来执行从车辆外部的电源402向蓄电装置150的充电，并且在从电源402向蓄电装置150非充电时，实施对导频信号CPLT进行通信的控制导频线L1的断线检测。
接着，对执行从电源402向蓄电装置150充电时的第一变换器210和第二变换器220的动作进行说明。
图10是示出了图3中示出的第一和第二变换器210、220以及第一和第二MG110、120的零相等效电路的图。各个第一变换器210和第二变换器220，如图3所示由三相桥式电路构成，各变换器中的六个开关元件的接通/断开的组合存在八种模式。该八种开关模式之中的两种，其相间电压为零，这样的电压状态称为零电压矢量。关于零电压矢量，能够将上臂的三个开关元件看作彼此相同的开关状态(全部接通或者断开)，也能够将下臂的三个开关元件看作彼此相同的开关状态。
在从车辆外部的电源402向蓄电装置150充电时，基于通过由电压传感器171(图4)检测的电压VAC和由导频信号CPLT从充电电缆300通知的额定电流而生成的零相电压指令，在第一和第二变换器210、220的至少一方中控制零电压矢量。因此，在该图10中，第一变换器210的上臂的三个开关元件作为上臂210A来统一表示，第一变换器210的下臂的三个开关元件作为下臂210B来统一表示。同样，第二变换器220的上臂的三个开关元件作为上臂220A来统一表示，第二变换器220的下臂的三个开关元件作为下臂220B来统一表示。
并且，如图10所示，该零相等效电路能够看作将从电源402提供到第一MG110的中性点112和第二MG120的中性点122的单相交流电力作为输入的单相PWM转换器。于是，在第一和第二变换器210、220的至少一方中基于零相电压指令使零电压矢量改变，以将第一和第二变换器210、220作为单相PWM转换器的臂来动作的方式进行开关控制，由此能够将从电源402供给的交流电力变换为直流电力并对蓄电装置150充电。
如上所述，在本实施方式中设置开关SW3，该开关SW3将在充电接入口270中接收导频信号CPLT的输入端子T1电连接于车辆地线518。并且，在检测出控制导频线L1的断线时，开关SW3接通，通过此时导频信号CPLT的电位有无变化来进行控制导频线L1的断线检测。因此，根据本实施方式，能够检测对导频信号CPLT进行通信的控制导频线L1的断线。
此外，根据本实施方式，在从车辆外部的电源402向蓄电装置150充电期间，通过断开开关SW3不对导频信号CPLT的电压等级施加影响，在充电电缆300的连接器310没有连接于充电接入口270时，能够通过接通开关SW3来检测控制导频线L1的断线。
此外，根据本实施方式，使断线检测用的信号线L2从充电接入口270中接收导频信号CPLT的输入端子T1与控制导频线L1的连接部分支，所以能够不改变充电接入口270的结构和/或输入端子T1的形状而对信号线L1进行配线。
此外，根据本实施方式，与基于电缆连接信号PISW的非连接判定一起，还将充电盖关闭且车辆速度SV不为零作为条件来实施断线检测，所以能够可靠地防止在将导频信号CPLT用于控制的充电时实施断线检测。
此外，根据本实施方式，在ECU170内的CPU512中进行断线检测，所以关于控制导频线L1，不仅是车辆内的配线还能够检测直到ECU170内的CPU512的断线。
在上述的实施方式中，设为基于电缆连接信号PISW、盖信号LID以及车辆速度SV来进行可否执行断线检测的判定，但也能够基于这些条件的至少一个来进行可否执行断线检测的判定。
此外，在上述中，设置了两个CPU512、514，但CPU512、514的数量并不限于此，CPU512、514的功能可以由一个CPU来实现，也可以按更细的功能分割CPU来构成。
在上述的实施方式中，将从电源402供给的充电电力提供到第一MG110的中性点112和第二MG120的中性点122，使第一和第二变换器210、220作为单相PWM转换器进行动作，由此对蓄电装置150进行充电，但也可以另外设置用于从电源402对蓄电装置150充电的专用的充电器。
图11是搭载有用于从电源402对蓄电装置150充电的专用的充电器的插电式混合动力车的电气系统的整体结构图。参照图11，该电气系统，在图3中示出的电气系统中还具备充电器294。充电器294连接于SMR250与转换器200之间的电力线，在充电器294的输入侧经由DFR260和LC滤波器280连接有充电口270。并且，在从电源402向蓄电装置150充电时，充电器294基于来自ECU170的控制信号，将从电源402供给的充电电力变换到蓄电装置150的电压等级并向蓄电装置150输出，对蓄电装置150充电。
如图12所示，与图11中示出的电气系统的充电机构相关的部分的结构，与图4中示出的上述的实施方式中的充电机构的结构相同。
在充电器294包括变压器，通过该变压器使充电器294的输入侧和输出侧绝缘的情况下，DFR260可以省略。
此外，在上述的实施方式中，对能够利用动力分配机构300将发动机100的动力分配并传递至驱动轮160和第一MG110的串联型/并联型的混合动力车辆进行了说明，但本发明也能够适用于其他形式的混合动力车辆。也就是说，例如，本发明能够适用于如下车辆等：仅为了驱动第一MG110而使用发动机100、仅以第二MG120来产生车辆的驱动力的所谓的串联型的混合动力车；在发动机100生成的动能中仅回收再生能量来作为电能的混合动力车；将发动机作为主动力、电机根据需要进行辅助的电机辅助型的混合动力车等。
此外，在上述中，将来自电源402的交流电力提供到中性点112、122，使第一和第二变换器210、220以及第一和第二MG110、120作为单相PWM转换器进行动作，由此对蓄电装置150充电，但也可以将用于从电源402对蓄电装置150充电的专用的电压变换器和整流器另外并列地连接于蓄电装置150。
此外，本发明也能够适用于不具备转换器200的混合动力车。
此外，本发明也能够适用于不具备发动机100而仅利用电力来行驶的电动汽车和/或除了蓄电装置还具备燃料电池作为电源的燃料电池车。
在上述中，充电接入口270对应于本发明中的“车辆接入口”的一个实施例，输入端子T1对应于本发明中的“接收导频信号的端子”的一个实施例。此外，信号线L2对应于本发明中的“分支线”的一个实施例，开关SW3对应于本发明中的“开关”的一个实施例。而且，CPU512对应于本发明中的“断线检测装置”的一个实施例，限位开关312对应于本发明中的“连接信号生成电路”的一个实施例。此外，而且，充电盖检测装置290对应于本发明中的“开闭检测装置”的一个实施例，车速检测装置292对应于本发明中的“车辆速度检测装置”的一个实施例。
应该认为，本次所公开的实施方式在所有的方面都是例示而不是限制性的内容。本发明的范围不是由上述的实施方式的说明而是由权利要求表示，包括与权利要求等同的意思以及范围内的所有的变更。

Claims (9)

1.一种车辆的充电控制装置，所述车辆被构成为能够从车辆外部的电源(402)对搭载于车辆的车辆驱动用的蓄电装置(150)充电，所述充电控制装置具备：
EVSE控制装置(334)，其设置在所述车辆的外部，被构成为能够生成导频信号(CPLT)并向所述车辆发送，所述导频信号(CPLT)基于能够通过充电电缆(300)向所述车辆供给的额定电流的大小来进行脉冲宽度调制，所述充电电缆(300)用于从所述电源(402)向所述车辆供给电力；
电阻电路(502)，其搭载于所述车辆，与对来自所述EVSE控制装置(334)的所述导频信号(CPLT)进行通信的控制导频线(L1)连接，被构成为能够阶段性地改变所述导频信号(CPLT)的电位；以及
连接电路(504)，其搭载于所述车辆，被构成为能够将所述控制导频线(L1)电连接于车辆地线(518)，
所述连接电路包括根据来自控制部的控制信号来接通/断开的开关，
所述充电控制装置还具备：
车辆接入口(270)，其设置于所述车辆，被构成为能够连接所述充电电缆(300)；
电压产生电路(506)，其被构成为能够在所述控制导频线(L1)上产生电压；以及
断线检测装置(512)，其在所述充电电缆(300)没有连接于所述车辆接入口(270)时，根据在由所述连接电路(504)将所述控制导频线(L1)已电连接于所述车辆地线(518)时的所述控制导频线(L1)的电位有无变化，进行所述控制导频线(L1)的断线检测。
2.根据权利要求1所述的车辆的充电控制装置，其中，
还具备车辆接入口(270)，该车辆接入口(270)设置于所述车辆，被构成为能够连接所述充电电缆(300)，
所述连接电路(504)被构成为能够将在所述车辆接入口(270)接收来自所述EVSE控制装置(334)的所述导频信号(CPLT)的端子(T1)电连接于所述车辆地线(518)。
3.根据权利要求2所述的车辆的充电控制装置，其中，
所述连接电路(504)包括分支线(L2)，该分支线(L2)在所述车辆接入口(270)从所述端子(T1)与所述控制导频线(L1)的连接部分支，
所述开关(SW3)连接在所述分支线(L2)与所述车辆地线(518)之间。
4.根据权利要求1所述的车辆的充电控制装置，其中，还具备：
连接信号生成电路(312)，其被构成为能够生成表示所述充电电缆(300)与所述车辆的连接的连接信号(PISW)；
开闭检测装置(290)，其检测所述车辆接入口(270)的盖的开闭状态；以及
检测所述车辆的速度的车辆速度检测装置(292)，
所述断线检测装置(512)，基于所述连接信号(PISW)以及来自所述开闭检测装置(290)和所述车辆速度检测装置(292)的各检测信号的至少一个，判定所述充电电缆(300)是否连接于所述车辆接入口(270)，当判定为所述充电电缆(300)没有连接于所述车辆接入口(270)时，进行所述控制导频线(L1)的断线检测。
5.一种车辆，该车辆被构成为能够从车辆外部的电源(402)对车辆驱动用的蓄电装置(150)充电，具备：
控制导频线(L1)，其被构成为能够传送导频信号(CPLT)，该导频信号(CPLT)基于能够通过充电电缆(300)向该车辆供给的额定电流的大小来进行脉冲宽度调制，所述充电电缆(300)用于从所述电源(402)向该车辆供给电力；
电阻电路(502)，其连接于所述控制导频线(L1)，被构成为能够阶段性地改变所述导频信号(CPLT)的电位；以及
连接电路(504)，其被构成为能够将所述控制导频线(L1)电连接于车辆地线(518)，
所述连接电路包括根据来自控制部的控制信号来接通/断开的开关，
所述车辆还具备：
车辆接入口(270)，其被构成为能够连接所述充电电缆(300)；
电压产生电路(506)，其被构成为能够在所述控制导频线(L1)上产生电压；以及
断线检测装置(512)，其在所述充电电缆(300)没有连接于所述车辆接入口(270)时，根据在由所述连接电路(504)将所述控制导频线(L1)已电连接于所述车辆地线(518)时的所述控制导频线(L1)的电位有无变化，进行所述控制导频线(L1)的断线检测。
6.根据权利要求5所述的车辆，其中，
还具备车辆接入口(270)，该车辆接入口(270)被构成为能够连接所述充电电缆(300)，
所述连接电路(504)被构成为能够将在所述车辆接入口(270)从车辆外部接收所述导频信号(CPLT)的端子(T1)电连接于所述车辆地线(518)。
7.根据权利要求6所述的车辆，其中，
所述连接电路(504)包括分支线(L2)，该分支线(L2)在所述车辆接入口(270)从所述端子(T1)与所述控制导频线(L1)的连接部分支，
所述开关(SW3)连接在所述分支线(L2)与所述车辆地线(518)之间。
8.根据权利要求5所述的车辆，其中，还具备：
开闭检测装置(290)，其检测所述车辆接入口(270)的盖的开闭状态；和
检测该车辆的速度的车辆速度检测装置(292)，
所述断线检测装置(512)，基于表示所述充电电缆(300)与该车辆的连接的连接信号(PISW)以及来自所述开闭检测装置(290)和所述车辆速度检测装置(292)的各检测信号的至少一个，判定所述充电电缆(300)是否连接于所述车辆接入口(270)，当判定为所述充电电缆(300)没有连接于所述车辆接入口(270)时，进行所述控制导频线(L1)的断线检测。
9.根据权利要求5所述的车辆，其中，
还具备充电器(294)，该充电器(294)用于将从所述电源(402)供给的电力变换为所述蓄电装置(150)的电压等级来对所述蓄电装置(150)充电。
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