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JP2002374604A - 自動車およびその電力系統制御装置 - Google Patents

自動車およびその電力系統制御装置

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JP2002374604A
JP2002374604A JP2001260353A JP2001260353A JP2002374604A JP 2002374604 A JP2002374604 A JP 2002374604A JP 2001260353 A JP2001260353 A JP 2001260353A JP 2001260353 A JP2001260353 A JP 2001260353A JP 2002374604 A JP2002374604 A JP 2002374604A
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power
power conversion
system control
control device
power system
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Koichi Mizutani
浩市 水谷
Hiroshi Nakayama
寛 中山
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の良好な駆動制御を確保すると共に二次
電池からの電力を用いてＡＣ１００Ｖ出力を行なう。 【解決手段】 ＡＣ１００Ｖインバータや車両制御シス
テム，ＡＣコンセント５０の状態や駆動用のモータと電
力のやり取りを行なうバッテリの温度や端子間電圧，残
容量ＳＯＣなどに代表される状態に基づいてＡＣ１００
ＶインバータによるＡＣ１００Ｖ出力の停止を決定する
（Ｓ１００〜Ｓ１０９，Ｓ１１４）。また、バッテリの
充放電電流や充放電積算量などから充放電状態を判定し
てＡＣ１００ＶインバータによるＡＣ１００Ｖ出力を制
限する（Ｓ１０８，Ｓ１１０，Ｓ１１６）。こうした制
限や停止により、バッテリからの電力によりモータ２６
を良好に駆動制御できるから、車両の良好な駆動制御を
確保することができると共にバッテリからの電力を用い
てＡＣ１００Ｖ出力を行なうことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車およびその
電力系統制御装置に関し、詳しくは、動力源としての内
燃機関や電動機を駆動制御する駆動制御手段を備える自
動車および充放電可能な二次電池を搭載した自動車の電
力系統を制御する電力系統制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の自動車の電力系統制御装
置としては、ハイブリッド自動車に搭載された駆動用の
発電電動機と電力のやり取りを行なう二次電池からの電
力をＡＣ１００Ｖ電力に変換してコンセントに供給する
ものが提案されている（例えば、特開平９−５６００７
号公報など）。この装置では、インバータにより、二次
電池からの直流電力をＡＣ１００Ｖ電力に変換してコン
セントに供給すると共にコンセントが商用電源に接続さ
れたときに商用電源からのＡＣ１００Ｖ電力を直流電力
に変換して二次電池を充電することができるようになっ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た自動車の電力系統制御装置では、二次電池からの直流
電力をＡＣ１００Ｖ電力に変換するインバータの制御に
ついて二次電池の状態や車両の状態を考慮していないか
ら、二次電池を過放電させたり、車両の駆動制御を良好
に行なえない場合を生じる。
【０００４】本発明の自動車の電力系統制御装置は、二
次電池の状態に応じて二次電池からの電力の所定の交流
電力への変換をより適正に制限することを目的の一つと
する。また、本発明の自動車の電力系統制御装置は、所
定の交流電力の使用状態に応じて二次電池からの電力の
所定の交流電力への変換をより適正に制限することを目
的の一つとする。本発明の自動車は、車両の良好な駆動
制御を確保した上で二次電池からの電力の所定の交流電
力への変換を行なうことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の自動車およびその電力系統制御装置は、上述の目
的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採っ
た。
【０００６】本発明の第１の自動車の電力系統制御装置
は、充放電可能な二次電池を搭載した自動車の電力系統
を制御する電力系統制御装置であって、前記二次電池か
らの電力を所定の交流電力に変換する電力変換手段と、
前記二次電池の状態を検出する状態検出手段と、該検出
された二次電池の状態に基づいて前記電力変換手段によ
る電力の変換を制限する電力変換制限手段とを備えるこ
とを要旨とする。
【０００７】この本発明の第１の自動車の電力系統制御
装置では、二次電池の状態に基づいて電力変換手段によ
る二次電池からの電力の所定の交流電力への変換を制限
するから、二次電池を良好な状態に保つことができる。
この結果、二次電池からの電力の供給を受ける車載用電
気機器の駆動やその制御を確保することができる。
【０００８】こうした本発明の第１の自動車の電力系統
制御装置において、前記状態検出手段は、前記二次電池
の残容量，温度，端子間電圧，充放電電流，充放電積算
量のうちの少なくとも一つを前記二次電池の状態として
検出する手段であるものとすることもできる。
【０００９】また、本発明の第１の自動車の電力系統制
御装置において、前記電力変換制限手段は、前記電力変
換手段による電力の変換に対して電力，最大電流，過熱
保護設定温度のうちの少なくとも一つに制限を加える手
段であるものとすることもできる。
【００１０】本発明の第２の自動車の電力系統制御装置
は、充放電可能な二次電池を搭載した自動車の電力系統
を制御する電力系統制御装置であって、前記二次電池か
らの電力を所定の交流電力に変換する電力変換手段と、
前記二次電池から交流出力端までの電力系統の状態を検
出する状態検出手段と、該検出された電力系統の状態に
基づいて前記電力変換手段による電力の変換を制限する
電力変換制限手段とを備えることを要旨とする。
【００１１】この本発明の第２の自動車の電力系統制御
装置では、二次電池から交流出力端までの電力系統の状
態に基づいて電力変換手段による二次電池からの電力の
所定の交流電力への変換を制限するから、二次電池から
交流出力端までを良好な状態に保つことができる。この
結果、二次電池からの電力の供給を受ける車載用電気機
器の駆動やその制御を確保することができる。
【００１２】こうした本発明の第２の自動車の電力系統
制御装置において、前記電力変換制限手段は、前記電力
変換手段による電力の変換に対して電力，最大電流，過
熱保護設定温度のうちの少なくとも一つに制限を加える
手段であるものとすることもできる。
【００１３】また、本発明の第２の自動車の電力系統制
御装置において、前記交流出力端の異常を判定する出力
端異常判定手段を備え、前記電力変換制限手段は、該出
力端異常判定手段により交流出力端の異常が判定された
とき、前記電力変換手段による電力の変換を停止する手
段であるものとすることもできる。この態様の本発明の
第２の自動車の電力系統制御装置において、前記出力端
異常判定手段は、前記交流出力端の端子間電圧，電流，
該端子間電圧と該電流との位相差，温度のうちの少なく
とも一つに基づいて交流出力端の異常を判定する手段で
あるものとすることもできる。また、出力端異常判定手
段を備える態様の本発明の第２の自動車の電力系統制御
装置において、前記交流出力端の異常は、前記交流出力
端における出力端子の短絡であるものとすることもでき
る。
【００１４】また、本発明の第１または第２の自動車の
電力系統制御装置において、前記電力変換手段の異常を
判定する異常判定手段を備え、前記電力変換制限手段
は、前記異常判定手段による前記電力変換手段の異常の
判定結果に基づいて該電力変換手段による電力の変換を
制限する手段であるものとすることもできる。この態様
の本発明の第１または第２の自動車の電力系統制御装置
において、前記電力変換制限手段は、前記異常判定手段
により前記電力変換手段の異常が判定されたとき、該電
力変換手段による電力の変換を停止する手段であるもの
とすることもできる。
【００１５】さらに、本発明の第１または第２の自動車
の電力系統制御装置において、前記所定の交流電力の使
用状態を検出する電力使用状態検出手段を備え、前記電
力変換制限手段は、前記電力使用状態検出手段により検
出された前記所定の交流電力の使用状態に基づいて前記
電力変換手段による電力の変換を制限する手段であるも
のとすることもできる。こうすれば、電力の変換の制限
により所定の交流電力を使用している電気機器の誤動作
などを抑止することができる。
【００１６】本発明の第３の自動車の電力系統制御装置
は、充放電可能な二次電池を搭載し、該二次電池からの
電力を用いて走行可能な自動車の電力系統制御装置であ
って、前記二次電池からの電力を所定の交流電力に変換
する電力変換手段と、前記自動車の走行状態を検出する
状態検出手段と、該検出された自動車の走行状態に基づ
いて前記電力変換手段による電力の変換を制限する電力
変換制限手段とを備えることを要旨とする。
【００１７】この本発明の第３の自動車の電力系統制御
装置では、自動車の走行状態に基づいて電力変換手段の
所定の交流電力への変換を制限するから、二次電池から
の電力の供給を受けて走行可能な自動車の走行状態を良
好に維持することができる。
【００１８】こうした本発明の第３の自動車の電力系統
制御装置において、前記状態検出手段は、前記自動車の
走行の有無を検出する手段であるものとすることもでき
る。この態様の本発明の第３の自動車の電力系統制御装
置において、前記状態検出手段は、車速またはパーキン
グブレーキの作動状態により前記自動車の走行の有無を
検出する手段であるものとすることもできる。
【００１９】また、本発明の第３の自動車の電力系統制
御装置において、前記電力変換制限手段は、前記電力変
換手段による電力の変換に対して電力，最大電流，加熱
保護設定温度にうちの少なくとも一つに制限を加える手
段であるものとすることもできる。
【００２０】あるいは、本発明の第１、第２または第３
の自動車の電力系統制御装置において、前記所定の交流
電力は、ＡＣ１００Ｖ，ＡＣ１１５Ｖ，ＡＣ２２０Ｖ，
ＡＣ２３０Ｖのいずれかの電力であるものとすることも
できる。
【００２１】また、本発明の第１、第２または第３の自
動車の電力系統制御装置において、前記二次電池は、前
記所定の交流電力の実効値より高い電圧の電力を供給可
能な電池であるものとすることもできる。この態様の本
発明の第１または第２の自動車の電力系統制御装置にお
いて、前記自動車は走行用の電動機を備え、前記二次電
池は前記電動機に電力を供給する電池であるものとする
こともできる。
【００２２】本発明の自動車は、動力源としての内燃機
関および／または電動機を駆動制御する駆動制御手段を
備える自動車であって、各態様のいずれかの本発明の第
１、第２または第３の自動車の電力系統制御装置を備
え、前記駆動制御手段は、前記電力変換制限手段を兼ね
ると共に前記電力変換手段を制御する手段であることを
要旨とする。
【００２３】この本発明の自動車では、動力源としての
内燃機関や電動機を駆動制御する駆動制御手段が電力系
統制御装置の電力変換制限手段を兼ねると共に電力変換
手段を制御するから、自動車の状態に応じて電力変換手
段による二次電池からの電力の所定の交流電力への変換
を制御することができる。この結果、二次電池からの電
力の供給を受ける電動機などの車載用電気機器の駆動や
その制御をより適正に確保することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である
ハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であ
る。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するよう
に、スタータインバータ２２により駆動制御されるスタ
ーターモータ２４によって始動されエンジン用電子制御
ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２６により運
転制御されるエンジン２８と、エンジン２８の出力軸と
サンギヤ接続された遊星歯車３０にキャリア接続されフ
ロント駆動インバータ３２により駆動制御されるフロン
ト駆動用モータ３４と、遊星歯車３０のキャリアにＣ１
クラッチを介して接続されると共にリングギヤにＢ１ク
ラッチとＣ２クラッチとを介して接続され入力軸の回転
数を無段階変速して前輪１２の回転軸に出力するＣＶＴ
３６と、オイルポンプインバータ３８により駆動制御さ
れるオイルポンプモータ４０の回転駆動により駆動して
潤滑オイルをＣＶＴ３６に供給するオイルポンプ４２
と、リア駆動インバータ４４により駆動制御され後輪１
４の回転軸にトルクを出力するリア駆動モータ４６と、
各インバータ２２，３２，３８，４４に接続されバッテ
リ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）
４７により管理されるバッテリ４８からの電力をＡＣ１
００Ｖ電力に変換してＡＣコンセント５０に供給するＡ
Ｃ１００Ｖインバータ５２と、バッテリ４８からの電力
を低電圧直流電力変換して補機駆動用の１２Ｖバッテリ
５４に供給するＤＣ−ＤＣコンバータ５６と、車輪速セ
ンサ５８からの車輪速や舵角センサ６０からの操舵角，
加速度センサ６２からの加速度に基づいてスリップ制御
やブレーキ制御を行なうブレーキ用電子制御ユニット
（以下、ブレーキＥＣＵという）６４と、ハイブリッド
自動車２０全体をコントロールするハイブリッド用電子
制御ユニット（以下、ＨＶＥＣＵという）７０とを備え
る。
【００２５】バッテリ４８は、リチウムイオン電池やニ
ッケル水素電池などの充放電可能な単電池を直列に複数
接続して１００Ｖより高い電圧（例えば、２００Ｖや４
００Ｖなど）とした組電池として構成されており、走行
用のフロント駆動用モータ３４やリア駆動モータ４６に
電力を供給する。
【００２６】ＡＣ１００Ｖインバータ５２は、図示しな
いが、４個のトランジスタと４個のダイオードからなる
インバータ回路と４個のトランジスタのスイッチング制
御を行なうと共にインバータ回路の異常を検出するイン
バータ制御回路とを主要な構成として構成されており、
バッテリ４８からの直流電力を商用電力と同様のＡＣ１
００Ｖ電力に変換する。
【００２７】ＨＶＥＣＵ７０は、ＣＰＵ７２を中心とす
るマイクロプロセッサとして構成されており、処理プロ
グラムを記憶したＲＯＭ７４と、一時的にデータを記憶
するＲＡＭ７６と、入出力ポート（図示せず）と、通信
ポート（図示せず）を備える。このＨＶＥＣＵ７０は、
エンジンＥＣＵ２６やバッテリＥＣＵ４７，ブレーキＥ
ＣＵ６４と通信ポートを介して通信しており、エンジン
ＥＣＵ２６に向けて出力されるエンジン２８の出力指令
に基づいてエンジンＥＣＵ２６によるエンジン２８の運
転制御がなされるようになっている。また、ＨＶＥＣＵ
７０は、電圧計８０により検出されるバッテリ４８の端
子間電圧Ｖｂや電流計８２により検出されるバッテリ４
８の充放電電流ｉ，温度センサ８４により検出されるバ
ッテリ４８の温度ＴｂをバッテリＥＣＵ４７から入力す
ると共にバッテリ４８の端子間電圧Ｖｂや充放電電流ｉ
に基づいてバッテリＥＣＵ４７により演算される残容量
ＳＯＣや充放電積算量ＱなどもバッテリＥＣＵ４７から
入力することができるようになっている。ＨＶＥＣＵ７
０の入力ポートには、ＡＣ１００Ｖインバータ５２のイ
ンバータ制御回路からの異常判定信号や電力計８６によ
り検出されるＡＣ１００Ｖ電力の消費電力Ｐ，シフトポ
ジションセンサ８８からのシフトレバーのポジション，
アクセル開度センサ９０からのアクセル開度などが入力
されている。また、図２に示すように、ＨＶＥＣＵ７０
の入力ポートには、電圧計９４により検出されるＡＣ１
００Ｖ電力の出力端としてのＡＣコンセント５０の出力
端子間の電圧Ｖｏや電流計９６，９８により検出される
ＡＣコンセント５０の各出力端子に流れる電流Ｉｏ、温
度センサ１００により検出されるＡＣコンセント５０の
温度Ｔｏ（出力端子や配線などの温度）なども入力され
ている。ＨＶＥＣＵ７０の出力ポートからは、ＡＣ１０
０Ｖインバータ５２のインバータ制御回路への制御信号
やウォーニングランプ９２への点灯信号などが出力され
ている。
【００２８】なお、エンジンＥＣＵ２６やバッテリＥＣ
Ｕ４７，ブレーキＥＣＵ６４は、図示しないが、ＨＶＥ
ＣＵ７０と同様に、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセ
ッサとして構成されている。
【００２９】次に、こうして構成された実施例のハイブ
リッド自動車２０の制御、特にＡＣ１００Ｖ電力の出力
制御について説明する。図３は、実施例のハイブリッド
自動車２０のＨＶＥＣＵ７０で実行されるＡＣ１００Ｖ
出力制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
このルーチンは、ＡＣ１００Ｖインバータ５２による電
力の変換の開始指示がなされたときから所定時間毎に繰
り返し実行される。
【００３０】ＡＣ１００Ｖ出力制御ルーチンが実行され
ると、実施例のＨＶＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、まず、
ＡＣ１００Ｖインバータ５２や車両制御システムの状態
を入力し（ステップＳ１００）、ＡＣ１００Ｖインバー
タ５２や車両制御システムが正常か否かを判定する（ス
テップＳ１０２）。ＡＣ１００Ｖインバータ５２の状態
の入力は、具体的にはＡＣ１００Ｖインバータ５２のイ
ンバータ制御回路からの異常判定信号の入力であり、車
両制御システムの状態の入力は、エンジンＥＣＵ２６や
バッテリ４８，ブレーキＥＣＵ６４との通信による各機
器の制御状態の入力や各機器から直接ＨＶＥＣＵ７０に
入力される信号による入力である。ＡＣ１００Ｖインバ
ータ５２や車両制御システムが正常と判定されると、バ
ッテリ４８の状態を入力し（ステップＳ１０４）、バッ
テリ４８の状態が良好か否かを判定する（ステップＳ１
０６）。バッテリ４８の状態としては、例えばバッテリ
４８の温度Ｔｂや端子間電圧Ｖｂ，残容量ＳＯＣなどが
該当する。バッテリ４８の状態の判定は、例えばバッテ
リ４８の温度Ｔｂが閾値Ｔ１と閾値Ｔ２とにより設定さ
れる良好温度範囲内にあるか否かの判定や残容量ＳＯＣ
が閾値Ｓ１以上の良好ＳＯＣ範囲内にあるか否かの判
定，端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｒ以上の良好電圧範囲内に
あるか否かの判定などにより行なう。なお、実施例で
は、バッテリ４８の温度Ｔｂの良好温度範囲や残容量Ｓ
ＯＣの良好ＳＯＣ範囲，端子間電圧Ｖｂの良好電圧範囲
は、バッテリ４８からの電力によりスターターモータ２
４やフロント駆動用モータ３４，リア駆動モータ４６な
どが良好に駆動制御できる範囲として設定されている。
【００３１】バッテリ４８の状態が良好と判定される
と、ＡＣコンセント５０の状態を入力し（ステップＳ１
０７）、ＡＣコンセント５０の状態が正常であるか否か
を判定する（ステップＳ１０８）。ＡＣコンセント５０
の状態としては、例えば電圧計９４からの出力端子間の
電圧Ｖｏや電流計９６，９８からの各出力端子に流れる
電流Ｉｏ、電圧Ｖｏと電流ｉｏとの位相差φ、温度セン
サ１００からの温度Ｔｏなどが該当する。なお、電流計
９６，９８は、いずれか一方だけ設けるものとしてもよ
い。ＡＣコンセント５０の状態が正常であるか否かの判
定としては、例えば出力端子間の電圧Ｖｏの実効値が閾
値Ｖｏｒ以上の正常電圧範囲内にあるか否かの判定や各
出力端子の電流Ｉｏの実効値が閾値Ｉｏｒ以下の正常電
流範囲内にあるか否かの判定、ＡＣコンセント５０の温
度Ｔｏの上昇温度ΔＴｏ（所定時間における上昇温度）
が閾値ΔＴｏｒ以下の正常上昇温度範囲内にあるか否か
の判定、電圧Ｖｏと電流Ｉｏとの位相差φが閾値φｒ以
上の正常位相差範囲内にあるか否かの判定などにより行
ない、これら各項目（電圧Ｖｏの実効値や電流Ｉｏの実
効値、位相差φ、上昇温度ΔＴｏ）のうちの一つあるい
は複数が正常範囲内にないときに異常の判定を行なう。
これは、ＡＣコンセント５０の異常としてＡＣコンセン
ト５０の出力端子間で短絡が生じている場合には、電圧
計９４により検出される端子間電圧Ｖｏの実効値は小さ
くなると共に電流計９６，９８により検出される電流Ｉ
ｏの実効値は大きくなり、温度計１００により検出され
る温度Ｔｏの上昇温度ΔＴｏは大きくなることに基づ
き、ＡＣコンセント５０へ供給するＡＣ１００Ｖ電圧の
ノイズ（高周波成分）を除去するためのノイズフィルタ
を構成するコンデンサやリアクトルに短絡が生じている
場合には、電圧Ｖｏと電流Ｉｏとの位相差が小さくなる
ことに基づいている。なお、閾値Ｖｏｒや閾値Ｉｏｒ、
閾値Ｔｏｒ、閾値φの具体的な値は、ＡＣコンセント５
０の異常によりＡＣコンセント５０に接続された電気機
器の使用の安全性を損なうおそれや車両制御システムの
動作に不具合が生じるおそれがある値として設定され
る。また、電圧Ｖｏと電流Ｉｏとの位相差の算出は、例
えば電流Ｉｏを電圧Ｖｏと同様のＰＷＭ波形に変換した
後、ＰＷＭ波形に変換された電流Ｉｏと電圧Ｖｏとを比
較することにより行なうことができる。
【００３２】ＡＣコンセント５０の状態が正常と判定さ
れると、バッテリ４８の充放電状態を入力し（ステップ
Ｓ１０９）、バッテリ４８の充放電状態が良好であるか
否かを判定する（ステップＳ１１０）。バッテリ４８の
充放電状態としては、例えば充放電電流ｉや充放電積算
量Ｑなどが該当する。バッテリ４８の充放電状態の判定
は、充放電電流ｉが閾値ｉ１と閾値ｉ２とにより設定さ
れる良好電流範囲内にあるか否かの判定や充放電積算量
Ｑが閾値Ｑｒ以上の良好積算量範囲内にあるか否かの判
定などにより行なう。実施例では、充放電電流ｉの良好
電流範囲や充放電積算量Ｑの良好積算量範囲は、バッテ
リ４８からの電力によりスターターモータ２４やフロン
ト駆動用モータ３４，リア駆動モータ４６などが良好に
駆動制御できる範囲として設定されている。
【００３３】バッテリ４８の充放電状態が良好と判定さ
れると、ＡＣ１００Ｖインバータ５２が通常の出力制御
を行なう旨の制御信号をＡＣ１００Ｖインバータ５２の
インバータ制御回路に出力して（ステップＳ１１２）、
本ルーチンを終了する。これによりＡＣコンセント５０
にＡＣ１００Ｖ電力が供給され、ＡＣコンセント５０に
接続された電気機器を作動させることができる。
【００３４】ステップＳ１０２でＡＣ１００Ｖインバー
タ５２や車両制御システムの状態が異常と判定された
り、ステップＳ１０６でバッテリ４８の状態が良好でな
いと判定されたり、ステップＳ１０８でＡＣコンセント
５０の状態が異常と判定されたときには、車両制御シス
テムに異常が生じているときにはＨＶＥＣＵ７０によ
り、ＡＣ１００Ｖインバータ５２に異常が生じていると
きにはＨＶＥＣＵ７０またはＡＣ１００Ｖインバータ５
２自体により、ＡＣ１００Ｖインバータ５２による電力
の変換を停止して（ステップＳ１１４）、本ルーチンを
終了する。これにより、ＡＣ１００Ｖインバータ５２や
車両制御システム、ＡＣコンセント５０の異常時におけ
る電力の変換や、バッテリ４８の良好でない状態におけ
る放電を回避することができる。
【００３５】ステップＳ１１０でバッテリ４８の充放電
状態が良好と判定されなかったときには、ＡＣ１００Ｖ
出力を制限するＡＣ１００Ｖ出力制限処理を実行して
（ステップＳ１１６）、本ルーチンを終了する。ＡＣ１
００Ｖ出力制限処理は、例えば図４に例示するＡＣ１０
０Ｖ出力制限制御ルーチンにより実行される。ＡＣ１０
０Ｖ出力制限処理は、電力計８６により検出されるＡＣ
コンセント５０に接続された電気機器の消費電力Ｐを読
み込み（ステップＳ１２０）、読み込んだ消費電力Ｐに
基づいて制限レベルを設定し（ステップＳ１２２）、設
定した制限レベルに基づいてＡＣ１００Ｖインバータ５
２によるＡＣ１００Ｖ出力を制限する（ステップＳ１２
４）。制限レベルの設定は、例えば消費電力Ｐが大きい
ときほど制限レベルが大きくなるよう設定することによ
り行なう。ＡＣ１００Ｖ出力の制限は、供給電力を小さ
く設定したり、最大電流を低く設定したり、過熱保護設
定温度を低く設定することなどにより行なう。
【００３６】以上説明した実施例のハイブリッド自動車
２０によれば、ＡＣ１００Ｖインバータ５２や車両制御
システムの状態に基づいてＡＣ１００Ｖインバータ５２
によるＡＣ１００Ｖ出力を停止するから、ＡＣ１００Ｖ
インバータ５２や車両制御システムの異常時における電
力の変換などを回避することができる。また、実施例の
ハイブリッド自動車２０によれば、ＡＣコンセント５０
に異常が生じたときにはＡＣ１００Ｖ出力を停止するか
ら、ＡＣコンセント５０の異常時における電力の変換な
どを回避することができ、ＡＣコンセント５０に接続さ
れた電気機器を使用する際の安全性を確保することがで
きる。また、実施例のハイブリッド自動車２０によれ
ば、バッテリ４８の状態に基づいてＡＣ１００Ｖインバ
ータ５２によるＡＣ１００Ｖ出力を停止するから、バッ
テリ４８の過放電や異常状態における放電を回避するこ
とができる。しかもバッテリ４８の温度Ｔｂの良好温度
範囲や残容量ＳＯＣの良好ＳＯＣ範囲，端子間電圧Ｖｂ
の良好電圧範囲は、バッテリ４８からの電力によりスタ
ーターモータ２４やフロント駆動用モータ３４，リア駆
動モータ４６などが良好に駆動制御できる範囲として設
定されているから、ハイブリッド自動車２０の駆動制御
を損なうことがない。さらに、実施例のハイブリッド自
動車２０によれば、バッテリ４８の充放電状態に基づい
てＡＣ１００Ｖ出力の制限を決定すると共にＡＣコンセ
ント５０に接続された電気機器の消費電力Ｐに基づいて
ＡＣ１００Ｖ出力を制限するから、ハイブリッド自動車
２０の駆動制御を損なうことがなく、ＡＣ１００Ｖイン
バータ５２による電気機器に必要な電力の変換を行なう
ことができる。
【００３７】また、実施例のハイブリッド自動車２０で
は、ＡＣ１００Ｖインバータ５２の電力の変換の制御、
特に出力の制限や停止をハイブリッド自動車２０全体を
コントロールするＨＶＥＣＵ７０により行なうから、ハ
イブリッド自動車２０の良好な駆動制御を確保した上で
ＡＣ１００Ｖ出力を行なうことができる。
【００３８】実施例のハイブリッド自動車２０では、バ
ッテリ４８の充放電状態が良好でないときにはＡＣコン
セント５０に接続された電気機器の消費電力Ｐに基づい
て制限レベルを設定してＡＣ１００Ｖ出力を制限するも
のとしたが、ＡＣコンセント５０に接続された電気機器
の消費電力Ｐに拘わらず、一律に制限するものとしても
よい。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、バ
ッテリ４８の充放電状態が良好でないときにはＡＣ１０
０Ｖ出力を制限するものとしたが、ＡＣ１００Ｖ出力を
停止するものとしてもよい。
【００３９】実施例では、エンジン２８からの動力とフ
ロント駆動用モータ３４からの動力とリア駆動モータ４
６からの動力とにより駆動するハイブリッド自動車にお
けるフロント駆動用モータ３４やリア駆動モータ４６な
どと電力のやり取りを行なうバッテリ４８からの電力を
用いてＡＣ１００Ｖ出力する際の制限や停止の制御とし
て説明したが、ハイブリッド型の自動車に限られず、動
力源としてのエンジンかモータのいずれかを備える自動
車に搭載された充放電可能なバッテリからの電力を用い
てＡＣ１００Ｖ出力する際の制限や停止の制御に適用す
るものとしてもよい。
【００４０】次に、本発明の第２実施例のハイブリッド
自動車１２０について説明する。第２実施例のハイブリ
ッド自動車１２０は、ＨＶＥＣＵ７０におけるＡＣ１０
０Ｖ出力の制御が異なる点を除いて実施例のハイブリッ
ド自動車２０と同様の構成をしている。したがって、実
施例のハイブリッド自動車２０と同一の部分については
同一の符号を付し、その説明を省略する。図５は、第２
実施例のハイブリッド自動車１２０のＨＶＥＣＵ７０に
より実行されるＡＣ１００Ｖ出力制御ルーチンの一例を
示すフローチャートである。このルーチンは、ＡＣ１０
０Ｖインバータ５２による電力変換の開始指示がなされ
たときから所定時間毎に繰り返し実行される。
【００４１】ＡＣ１００Ｖ出力制御ルーチンが実行され
ると、ＨＶＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、まず、ハイブリ
ッド自動車１２０、即ち車輌の走行状態を入力し（ステ
ップＳ２００）、車輌が停止しているか否かを判定する
（ステップＳ２０２）。車輌の走行状態の入力は、例え
ば、車輪速センサ５８からの車輪速やパーキングブレー
キ（ＰＫＢ）の作動状態を検出するＰＫＢセンサ５９か
らの状態信号などを入力することにより行なわれる。判
定の結果、車輌が停止していると判定（例えば、車輪速
が零である場合やパーキングブレーキが作動状態である
場合）されたときには、ＡＣ１００Ｖインバータ５２が
通常の出力制御を行なう旨の制御信号をＡＣ１００Ｖイ
ンバータ５２のインバータ制御回路に出力して（ステッ
プＳ２０４）、本ルーチンを終了する。これにより、Ａ
Ｃコンセント５０にＡＣ１００Ｖ電力が供給され、ＡＣ
コンセント５０に接続された電気機器を作動させること
ができる。一方、車輌が走行していると判定されたとき
には、ＡＣ１００Ｖ出力を制限するＡＣ１００Ｖ出力制
限処理を実行して（ステップＳ２０６）本ルーチンを終
了する。ＡＣ１００Ｖ出力制御処理は、例えば、前述の
図４のルーチンと同様の処理により実行される。ここ
で、車輌が走行しているときにＡＣ１００Ｖ出力を制限
するのは、バッテリ４８の蓄電電力が多く消費される可
能性がある車輌走行中にＡＣ１００Ｖインバータ５２が
通常の出力を行なうと、フロント駆動用モータ３４やリ
ア駆動用モータ４６の駆動に必要な電力をバッテリ４８
から確保できなくなる場合があることに基づいている。
【００４２】以上説明した第２実施例のハイブリッド自
動車１２０によれば、ハイブリッド自動車１２０の走行
状態に基づいてＡＣ１００Ｖインバータ５２によるＡＣ
１００Ｖ出力を制限するから、バッテリ４８の電力が多
く消費される可能性がある車輌走行中におけるＡＣ１０
０Ｖインバータ５２の過度の電力変換を回避してフロン
ト駆動用モータ３４やリア駆動用モータ４６の駆動に必
要な電力を確保することができる。この結果、車輌の走
行性能を十分に発揮させることができる。また、ＡＣ１
００Ｖインバータ５２の電力の変換の制御、特に出力の
制限をハイブリッド自動車１２０全体をコントロールす
るＨＶＥＣＵ７０により行なうから、ハイブリッド自動
車１２０の良好な駆動制御を確保した上でＡＣ１００Ｖ
出力を行なうことができる。
【００４３】第２実施例のハイブリッド自動車１２０で
は、車輌が走行しているときにＡＣ１００Ｖインバータ
５２の出力の制限を行なうものとしたが、その他の車輌
の走行状態、例えば、車輌が坂道を走行しているときや
車輌が一定以上の加速をしているときなどバッテリ４８
から多くの電力が消費されると予想される場合にＡＣ１
００Ｖインバータ５２の出力の制限を行なうものとして
も構わない。
【００４４】第２実施例のハイブリッド自動車１２０で
は、エンジン２８からの動力とフロント駆動用モータ３
４からの動力とリア駆動用モータ４６からの動力とによ
り駆動するハイブリッド自動車におけるフロント駆動用
モータ３４やリア駆動用モータ４６などと電力のやり取
りを行なうバッテリ４８からの電力を用いてＡＣ１００
Ｖ出力する際の制限として説明したが、動力源としてエ
ンジンとモータを備えるその他のハイブリッド型の自動
車や、動力源としてモータを備える自動車におけるモー
タなどと電力のやり取りを行なう充放電可能なバッテリ
からの電力を用いてＡＣ１００Ｖ出力する際の制限とし
て適用するものとしてもよい。
【００４５】以上、本発明の実施の形態について実施例
を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例であるハイブリッド自動車
２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】 実施例のハイブリッド自動車２０のＡＣコン
セント５０の状態を検出するための回路の一例を示す図
である。
【図３】 実施例のハイブリッド自動車２０のＨＶＥＣ
Ｕ７０で実行されるＡＣ１００Ｖ出力制御ルーチンの一
例を示すフローチャートである。
【図４】 実施例のハイブリッド自動車２０のＨＶＥＣ
Ｕ７０で実行されるＡＣ１００Ｖ出力制限制御ルーチン
の一例を示すフローチャートである。
【図５】 第２実施例のハイブリッド自動車１２０のＨ
ＶＥＣＵ７０で実行されるＡＣ１００Ｖ出力制御ルーチ
ンの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２０，１２０ ハイブリッド自動車、２２ スタータイ
ンバータ、２４ スターターモータ、２６ エンジンＥ
ＣＵ、２８ エンジン、３０ 遊星歯車、３２フロント
駆動インバータ、３４ フロント駆動用モータ、３６
ＣＶＴ、３８オイルポンプインバータ、４０ オイルポ
ンプモータ、４２ オイルポンプ、４４ リア駆動イン
バータ、４６ リア駆動モータ、４７ バッテリＥＣ
Ｕ、４８ バッテリ、５０ ＡＣコンセント、５２ Ａ
Ｃ１００Ｖインバータ、５４１２Ｖバッテリ、５６ Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ、５８ 車輪速センサ、５９ ＰＫ
Ｂセンサ、６０ 舵角センサ、６２ 加速度センサ、６
４ ブレーキＥＣＵ、７０ ＨＶＥＣＵ、７２ ＣＰ
Ｕ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ 電圧計、８２
電流計、８４ 温度センサ、８６ 電力計、８８ シ
フトポジションセンサ、９０ アクセル開度センサ、９
２ ウォーニングランプ、９４ 電圧計、９６，９８
電流計、１００ 温度センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 10/48 ３０１ Ｈ０２Ｊ 7/00 ３０２Ｄ Ｈ０２Ｊ 7/00 ３０２ ＺＨＶＰ ＺＨＶ Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｅ Ｆターム(参考） 5G003 AA07 BA01 CA01 CA11 CB01 DA13 DA16 FA06 GC05 5H030 AA04 AA06 AS08 FF22 FF41 FF42 FF44 5H115 PA08 PA11 PG04 PI04 PI16 PO06 PO14 PU01 PU25 PV07 PV09 QN03 SE06 TI01 TI02 TI05 TI06 TO05 TR19 TU16 TU17 UI35

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 充放電可能な二次電池を搭載した自動車
    の電力系統を制御する電力系統制御装置であって、 前記二次電池からの電力を所定の交流電力に変換する電
    力変換手段と、 前記二次電池の状態を検出する状態検出手段と、 該検出された二次電池の状態に基づいて前記電力変換手
    段による電力の変換を制限する電力変換制限手段とを備
    える自動車の電力系統制御装置。
  2. 【請求項２】 前記状態検出手段は、前記二次電池の残
    容量，温度，端子間電圧，充放電電流，充放電積算量の
    うちの少なくとも一つを前記二次電池の状態として検出
    する手段である請求項１記載の自動車の電力系統制御装
    置。
  3. 【請求項３】 前記電力変換制限手段は、前記電力変換
    手段による電力の変換に対して電力，最大電流，加熱保
    護設定温度のうちの少なくとも一つに制限を加える手段
    である請求項１または２記載の自動車の電力系統制御装
    置。
  4. 【請求項４】 充放電可能な二次電池を搭載した自動車
    の電力系統を制御する電力系統制御装置であって、 前記二次電池からの電力を所定の交流電力に変換する電
    力変換手段と、 前記二次電池から交流出力端までの電力系統の状態を検
    出する状態検出手段と、 該検出された電力系統の状態に基づいて前記電力変換手
    段による電力の変換を制限する電力変換制限手段とを備
    える自動車の電力系統制御装置。
  5. 【請求項５】 前記電力変換制限手段は、前記電力変換
    手段による電力の変換に対して電力，最大電流，過熱保
    護設定温度のうちの少なくとも一つに制限を加える手段
    である請求項４記載の自動車の電力系統制御装置。
  6. 【請求項６】 請求項４または５記載の自動車の電力系
    統制御装置であって、 前記交流出力端の異常を判定する出力端異常判定手段を
    備え、 前記電力変換制限手段は、該出力端異常判定手段により
    交流出力端の異常が判定されたとき、前記電力変換手段
    による電力の変換を停止する手段である自動車の電力系
    統制御装置。
  7. 【請求項７】 前記出力端異常判定手段は、前記交流出
    力端の端子間電圧，電流，該端子間電圧と該電流との位
    相差，温度のうちの少なくとも一つに基づいて交流出力
    端の異常を判定する手段である請求項６記載の自動車の
    電力系統制御装置。
  8. 【請求項８】 前記交流出力端の異常は、前記交流出力
    端における出力端子の短絡である請求項６または７記載
    の自動車の電力系統制御装置。
  9. 【請求項９】 請求項１ないし８いずれか記載の自動車
    の電力系統制御装置であって、 前記電力変換手段の異常を判定する異常判定手段を備
    え、 前記電力変換制限手段は、前記異常判定手段による前記
    電力変換手段の異常の判定結果に基づいて該電力変換手
    段による電力の変換を制限する手段である自動車の電力
    系統制御装置。
  10. 【請求項１０】 前記電力変換制限手段は、前記異常判
    定手段により前記電力変換手段の異常が判定されたと
    き、該電力変換手段による電力の変換を停止する手段で
    ある請求項９記載の自動車の電力系統制御装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１ないし１０いずれか記載の自
    動車の電力系統制御装置であって、 前記所定の交流電力の使用状態を検出する電力使用状態
    検出手段を備え、 前記電力変換制限手段は、前記電力使用状態検出手段に
    より検出された前記所定の交流電力の使用状態に基づい
    て前記電力変換手段による電力の変換を制限する手段で
    ある自動車の電力系統制御装置。
  12. 【請求項１２】 充放電可能な二次電池を搭載し、該二
    次電池からの電力を用いて走行可能な自動車の電力系統
    を制御する電力系統制御装置であって、 前記二次電池からの電力を所定の交流電力に変換する電
    力変換手段と、 前記自動車の走行状態を検出する状態検出手段と、 該検出された走行状態に基づいて前記電力変換手段によ
    る電力の変換を制限する電力変換制限手段とを備える自
    動車の電力系統制御装置。
  13. 【請求項１３】 前記状態検出手段は、前記自動車の走
    行の有無を検出する手段である請求項１２記載の自動車
    の電力系統制御装置。
  14. 【請求項１４】 前記状態検出手段は、車速またはパー
    キングブレーキの作動状態により前記自動車の走行の有
    無を検出する手段である請求項１３記載の自動車の電力
    系統制御装置。
  15. 【請求項１５】 前記電力変換制限手段は、前記電力変
    換手段による電力の変換に対して電力，最大電流，加熱
    保護設定温度のうちの少なくとも一つに制限を加える手
    段である請求項１２または１３記載の自動車の電力系統
    制御装置。
  16. 【請求項１６】 前記所定の交流電力は、ＡＣ１００
    Ｖ，ＡＣ１１５Ｖ，ＡＣ２２０Ｖ，ＡＣ２３０Ｖのいず
    れかの電力である請求項１ないし１５いずれか記載の自
    動車の電力系統制御装置。
  17. 【請求項１７】 前記二次電池は、前記所定の交流電力
    の実効値より高い電圧の電力を供給可能な電池である請
    求項１ないし１６いずれか記載の自動車の電力系統制御
    装置。
  18. 【請求項１８】 請求項１７記載の自動車の電力系統制
    御装置であって、 前記自動車は、走行用の電動機を備え、 前記二次電池は、前記電動機に電力を供給する電池であ
    る自動車の電力系統制御装置。
  19. 【請求項１９】 動力源としての内燃機関および／また
    は電動機を駆動制御する駆動制御手段を備える自動車で
    あって、 請求項１ないし１７いずれか記載の自動車の電力系統制
    御装置を備え、 前記駆動制御手段は、前記電力変換制限手段を兼ねると
    共に前記電力変換手段を制御する手段である自動車。
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