JP2024154119A - 制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の稼働時に蓄電池の電力を用いて所定の機器に電力を出力する機能を有する電力変換装置を用いて、車両の停止時に蓄電池を充電させる際の電力変換装置の出力制限の発生を抑制する技術を提供する。
【解決手段】一実施形態に係るＥＣＵ９０は、車両１の停止時において、車両１の外部のＤＣ電源２００から供給される電力を用いて車両１に搭載されるバッテリ４０を充電させる第１の機能、及び車両１の稼働時において、バッテリ４０の電力を用いて車両１の電動機１０に電力を出力する第２の機能を有するインバータ装置４５の制御を行う。そして、
ＥＣＵ９０は、車両１の稼働時において、車両１の状態に基づき、バッテリ４０の充電が行われる予兆があると判定する場合に、第２の機能におけるインバータ装置の出力を制限する。
【選択図】図２

Description

本開示は、制御装置に関する。

例えば、車両の停止時において、外部の電源からの電力供給を受けて車両の蓄電池を充電させる機能と、車両の稼働時において、蓄電池の電力を用いて所定の機器に電力を出力する機能とを有する電力変換装置が知られている（特許文献１参照）。

特許文献１では、車両の稼働時に車両の蓄電池の電力で電動機を駆動し、車両の停止時に電動機の中性点と車両の外部の電源とが接続され、外部の電源の電力を用いて車両の蓄電池を充電させるインバータが開示されている。

特開２０１６－１４９９２１号公報

ところで、例えば、部品の熱保護等の観点から、電力変換装置は、過熱状態になると、その出力が制限される場合がある。そのため、例えば、電力変換装置の出力が制限される温度条件を満足した状態で、或いは、その温度条件を満足する可能性がある状態で車両が停止すると、車両の蓄電池の充電の際に、電力変換装置の出力が制限される可能性がある。その結果、蓄電池の充電に要する時間が延長され、ユーザの利便性が低下する可能性がある。

そこで、上記課題に鑑み、車両の稼働時に蓄電池の電力を用いて所定の機器に電力を出力する機能を有する電力変換装置を用いて、車両の停止時に蓄電池を充電させる際の電力変換装置の出力制限の発生を抑制することが可能な技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
車両の停止時において、前記車両の外部の電源から供給される電力を用いて前記車両に搭載される蓄電池を充電させる第１の機能、及び前記車両の稼働時において、前記蓄電池の電力を用いて前記車両の所定の機器に電力を出力する第２の機能を有する電力変換装置の制御を行う制御装置であって、
前記車両の稼働時において、前記車両の状態に基づき、前記蓄電池の充電が行われる予兆があると判断する場合に、前記第２の機能における前記電力変換装置の出力を制限する、
制御装置が提供される。

上述の実施形態によれば、車両の稼働時に蓄電池の電力を用いて所定の機器に電力を出力する機能を有する電力変換装置を用いて、車両の停止時に蓄電池を充電させる際の電力変換装置の出力制限の発生を抑制することができる。

車両の第１例の構成を示す図である。 車両の稼働時におけるＥＣＵの処理の第１例を概略的に示すフローチャートである。 車両の第２例の構成を示す図である。 車両の稼働時におけるＥＣＵの処理の第２例を概略的に示すフローチャートである。 冷却システムの水温の時間変化の一例を示す図である。

以下、図面を参照して実施形態について説明する。

［車両の第１例］
図１、図２を参照して、本実施形態に係る車両１の第１例について説明する。

＜構成＞
図１は、車両１の第１例の構成を示す図である。

図１に示すように、車両１は、電動機１０と、トランスアクスル２０と、ドライブシャフト２５と、駆動輪３０と、バッテリ４０と、インバータ装置４５と、充電口５０と、情報取得装置８０と、情報取得装置８５と、ＥＣＵ９０とを含む。また、車両１のバッテリ４０の充電に関する構成要素として、ＤＣ（Direct Current）電源２００がある。

車両１は、電動機１０の動力源とする電動車両である。電動車両は、例えば、ＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）、ＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、レンジエクステンダＥＶ、ＢＥＶ（Battery Electric Vehicle）、燃料電池車等である。

ＤＣ電源２００は、充電ケーブル２１０を通じて車両１の充電口５０と電気的に接続され、車両１にバッテリ４０の電圧よりも高い出力電圧（例えば、３５０ボルト）の直流給電を行う。これにより、ユーザは、ＤＣ電源２００からの直流給電によってバッテリ４０のいわゆる急速充電を行うことができる。ＤＣ電源２００は、例えば、所定の施設や住居等に設置される急速充電スタンドである。

電動機１０は、上述の如く、車両１の原動機である。本例では、電動機１０は、３相交流で駆動される。電動機１０は、電機子巻線１１を含む。

電機子巻線１１は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の３相のそれぞれの巻線１１ｕ，１１ｖ，１１ｗを含む。巻線１１ｕ，１１ｖ，１１ｗは、Ｙ結線によって中性点ＴＮＰで接続されると共に、他端がインバータ装置４５のＵ相、Ｖ相、及びＷ相のそれぞれの出力端に接続される。

トランスアクスル２０は、ドライブシャフト２５に電動機１０の動力を伝達する動力伝達機構部である。具体的には、トランスアクスル２０は、電動機１０の出力を変速（例えば、減速）させる変速機構部と、変速機構部の出力を左右のドライブシャフト２５Ｌ，２５Ｒに分割して出力するディファレンシャル機構部とを含む。

ドライブシャフト２５は、トランスアクスル２０の出力を駆動輪３０に伝達する。ドライブシャフト２５は、左右のドライブシャフト２５Ｌ，２５Ｒを含む。

駆動輪３０は、トランスアクスル２０及びドライブシャフト２５を通じて電動機１０の動力で駆動されることにより、車両１を走行させる。駆動輪３０は、前輪であってもよいし、後輪であってもよいし、その両方であってもよい。駆動輪３０は、左側の駆動輪３０Ｌ、及び右側の駆動輪３０Ｒを含む。

左右の駆動輪３０Ｌ，３０Ｒは、それぞれ、ドライブシャフト２５Ｌ，２５Ｒを通じてトランスアクスル２０に接続される。

バッテリ４０は、車両１の動力源であり、例えば、数百ボルトの比較的高い出力電圧を有する。バッテリ４０は、例えば、液型のリチウムイオンバッテリである。また、バッテリ４０は、全固体バッテリであってもよい。

バッテリ４０は、車両１の稼働時において、インバータ装置４５に電力を出力し、インバータ装置４５を介して電動機１０に駆動電力を供給する。車両１の稼働時とは、車両１の走行可能な状態を意味し、例えば、車両１のＩＧ電源のオン（ＩＧ－ＯＮ）時である。また、バッテリ４０は、車両１の稼働時において、インバータ装置４５を介して供給される、車両１の減速に応じた電動機１０の回生電力で充電される。また、バッテリ４０は、車両１の停止時において、インバータ装置４５を介して外部のＤＣ電源２００から供給される電力によって充電される。車両１の停止時は、車両１が走行不可能な状態を意味し、例えば、車両１のＩＧ電源のＯＦＦ（ＩＧ‐ＯＦＦ）時である。

インバータ装置４５は、バッテリ４０及び電動機１０の双方と電気的に接続される。インバータ装置４５は、車両１の稼働時において、バッテリ４０の出力を所定の電圧及び所定の周波数の３相交流に変換し電動機１０に出力することにより、電動機１０を駆動する。これにより、車両１は、走行することができる。また、インバータ装置４５は、車両１の稼働時において、車両１の減速に応じた電動機１０の回生出力を直流に変換しバッテリ４０に出力する。これにより、車両１は、自身の運動エネルギを電気エネルギとして回生しバッテリ４０を充電させることができる。また、インバータ装置４５は、車両１の停止時において、外部のＤＣ電源２００から供給される直流を電機子巻線１１と協働する形で昇圧しバッテリ４０に出力することにより、バッテリ４０を充電させる。これにより、車両１は、インバータ装置４５を用いて、バッテリ４０を充電させることができる。

例えば、図１に示すように、インバータ装置４５は、平滑回路４５Ａと、インバータ回路４５Ｂとを含む。

平滑回路４５Ａは、インバータ装置４５の直流側（直流リンク）に設けられ、バッテリ４０から出力される直流やインバータ回路４５Ｂから出力される直流の脈動を抑制し、平滑化する。例えば、図１に示すように、平滑回路４５Ａは、直流リンクの正側及び負側の電源線の間に設けられる平滑コンデンサを含む。

インバータ回路４５Ｂは、一端が直流リンクに接続され、他端が３相交流の３本の電源線に接続される。

例えば、図１に示すように、インバータ回路４５Ｂは、６つの半導体スイッチを含む。半導体スイッチは、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）やＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor）等である。半導体スイッチは、例えば、ケイ素（シリコン：Ｓｉ）を主材料として構成される。また、半導体スイッチは、ワイドバンドギャップ半導体材料を主材料として構成されてもよい。ワイドバンドギャップ半導体材料は、例えば、炭化ケイ素（シリコンカーバイド：ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ガリウムナイトライド：ＧａＮ）、酸化ガリウム（ガリウムオキサイド：Ｇａ_２Ｏ_３）、炭素（ダイヤモンド：Ｃ）等である。具体的には、インバータ回路４５Ｂは、上下アームを構成する２つの半導体スイッチが直列接続されたスイッチレグが正側及び負側の電源線の間に３組並列接続されるブリッジ回路を含む。そして、ブリッジ回路の３組の上下アームの中間点からＵ相、Ｖ相、及びＷ相の３相交流の電源線が引き出され、巻線１１ｕ、巻線１１ｖ、及び巻線１１ｗのそれぞれに接続される。また、６つの半導体スイッチには、それぞれ、環流ダイオードが並列接続される。

インバータ回路４５Ｂは、ＥＣＵ９０の制御下での半導体スイッチのスイッチング動作によって、平滑回路４５Ａの出力を３相交流に変換し電動機１０に出力したり、電動機１０の出力を直流に変換し平滑回路４５Ａに出力したりする。

例えば、車両１の走行時において、インバータ回路４５Ｂは、平滑回路４５Ａから出力される直流を所定の周波数や所定の電圧を有する３相交流に変換し電動機１０に出力する。また、車両１の減速時において、インバータ回路４５Ｂは、駆動輪３０側から駆動される電動機１０の回生動作に応じて、電動機１０の発電電力を直流に変換し平滑回路４５Ａに出力する。

また、車両１の停止時において、インバータ回路４５Ｂは、充電ケーブル２１０を通じてＤＣ電源２００から供給される直流を昇圧し出力する。具体的には、インバータ回路４５Ｂは、電機子巻線１１、及び平滑回路の平滑コンデンサと共に昇圧チョッパＣＰとして機能し、ＥＣＵ９０の制御下での半導体スイッチのスイッチング動作によって、ＤＣ電源２００から供給される直流を昇圧し出力する。これにより、インバータ装置４５は、ＤＣ電源２００からの直流給電に応じて、バッテリ４０を充電させることができる。

電動機１０、バッテリ４０、及びインバータ装置４５は、車両１に搭載される図示しない冷却システムにより冷却される。例えば、冷却システムは、電動機１０、バッテリ４０、及びインバータ装置４５のそれぞれの筐体内部の冷媒流路（ウォータジャケット）に所定の順序で冷媒を通流させることが可能な冷媒回路を有する。冷却システムは、車両１の稼働時において、電動機１０、バッテリ４０、及びインバータ装置４５等の冷却を行う。これにより、車両１の走行中の電動機１０、バッテリ４０、及びインバータ装置４５等の発熱による温度上昇を抑制し、構成部品の熱保護を図ることができる。また、冷却システムは、車両１の停止時において、ＤＣ電源２００からの直流給電によるバッテリ４０の急速充電が行われる際に、電動機１０、バッテリ４０、及びインバータ装置４５の冷却を行ってもよい。これにより、バッテリ４０の急速充電時の電動機１０、バッテリ４０、及びインバータ装置４５等の発熱による温度上昇を抑制することができる。

充電口５０には、ＤＣ電源２００から延び出す充電ケーブル２１０の先端のコネクタが接続可能である。また、充電口５０は、車両１の内部において、電機子巻線１１及びインバータ装置４５により構成される昇圧チョッパＣＰと電気的に接続される。具体的には、充電口５０の正極端子は、電機子巻線１１の中性点ＴＮＰと電気的に接続されると共に、充電口５０の負極端子は、インバータ装置４５の直流リンクの負側の電源線と電気的に接続される。これにより、充電口５０に充電ケーブル２１０の先端のコネクタが連結されることによって、ＤＣ電源２００と昇圧チョッパＣＰとの間が電気的に接続され、ＤＣ電源２００からの直流給電によるバッテリ４０の充電が可能になる。

情報取得装置８０は、インバータ装置４５の温度に関する情報を取得する。例えば、情報取得装置８０は、インバータ装置４５の冷却を行う冷却システムの冷媒回路を循環する冷却水の温度（水温）の測定情報を取得するセンサである。また、情報取得装置８０は、インバータ装置４５の内部の基板の温度の測定情報を取得するセンサであってもよい。情報取得装置８０の出力は、１対１の通信線や車載ネットワーク（例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）や車載イーサネット）等の伝送路を通じてＥＣＵ９０に取り込まれる。

情報取得装置８５は、車両１のバッテリ４０の充電が行われる予兆に関する情報を取得する。バッテリ４０の充電が行われる予兆とは、車両１の稼働時において、比較的近いタイミングで車両１が停止されバッテリ４０の充電が行われる可能性が高いことを表す予兆を意味する。情報取得装置８５の出力は、１対１の通信線や車載ネットワーク等の伝送路を通じてＥＣＵ９０に取り込まれる。

例えば、情報取得装置８５は、車両１に搭載されるナビゲーション装置である。これにより、ＥＣＵ９０は、車両１の現在位置と、バッテリ４０の充電が行われる可能性が高い場所との位置関係からバッテリ４０の充電が行われる予兆の有無を判定することができる。例えば、ＥＣＵ９０は、車両１がバッテリ４０の充電が行われる可能性が高い場所に接近しており且つその場所から所定範囲（例えば、数キロメートル）内に進入している場合、バッテリ４０が充電される予兆があると判定する。バッテリ４０の充電が行われる可能性が高い場所とは、例えば、車両１の過去の停止時間、即ち、車両１の過去の駐車時間が所定基準よりも長い場所である。より具体的には、バッテリ４０の充電が行われる可能性が高い場所とは、車両１のユーザの自宅等であってよい。車両１の過去の駐車時間は、過去の車両１の位置情報の時系列の履歴に基づき判断される。また、バッテリ４０の充電が行われる可能性が高い場所とは、ナビゲーション装置で設定されている目的地である。また、情報取得装置８５は、バッテリ４０の蓄電量に関する測定情報を取得するセンサであってもよい。これにより、ＥＣＵ９０は、バッテリ４０の蓄電量からバッテリ４０の充電が行われる予兆の有無を判定することができる。例えば、ＥＣＵ９０は、バッテリ４０の蓄電量が所定基準に対して相対的に少なくなっている場合、バッテリ４０が充電される予兆があると判定する。

ＥＣＵ９０は、車両１に関する制御を行う制御装置である。車両１には、１又は複数のＥＣＵ９０が搭載される。

ＥＣＵ９０の機能は、任意のハードウェア或いは任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせにより実現されてよい。例えば、ＥＣＵ９０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ装置、補助記憶装置、及びインタフェース装置を含むコンピュータを中心に構成される。これにより、ＥＣＵ９０は、補助記憶装置にインストールされるプログラムをメモリ装置にロードしＣＰＵで実行させることにより各種機能を実現することができる。メモリ装置は、例えば、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）である。補助記憶装置は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）やフラッシュメモリ等である。インタフェース装置は、例えば、記録媒体と接続する外部インタフェースや外部と通信を行う通信インタフェースを含む。これにより、例えば、ＥＣＵ９０は、外部インタフェースを通じて処理に必要なプログラムやデータを記録媒体から補助記憶装置にインストールすることができる。また、ＥＣＵ９０は、通信インタフェースを通じて車両１の各種機器（例えば、バッテリ４０やインバータ装置４５等）や車両１の外部の機器（例えば、ＤＣ電源２００）と通信を行うことができる。また、例えば、ＥＣＵ９０は、通信インタフェースを用いて、外部から処理に必要なプログラムやデータをダウンロードして補助記憶装置にインストールすることができる。

例えば、ＥＣＵ９０は、インバータ装置４５の制御を行う。具体的には、車両１の稼働時において、インバータ装置４５を制御することにより、電動機１０の駆動制御を行う。また、ＥＣＵ９０は、車両１の停止時において、インバータ装置４５を制御することにより、ＤＣ電源２００からの直流給電によってバッテリ４０の充電を行わせる。

また、ＥＣＵ９０は、情報取得装置８０の出力に基づき、インバータ装置４５の温度状態を把握し、インバータ装置４５の温度が過熱状態にある場合、インバータ装置４５の出力制限を行う。これにより、ＥＣＵ９０は、インバータ装置４５の過熱状態による内部の部品の劣化の進行や故障の発生を抑制し、インバータ装置４５の熱保護を図ることができる。

また、ＥＣＵ９０は、車両１の稼働時において、情報取得装置８５の出力に基づき、バッテリ４０の充電が行われる予兆の有無を判定し、バッテリ４０の充電が行われる予兆がある場合、インバータ装置４５の出力制限を行う。これにより、ＥＣＵ９０は、例えば、その後の車両１の停止（ＩＧ－ＯＦＦ）のタイミングでインバータ装置４５の温度が過熱状態にあったり、その後の車両１の停止後にインバータ装置４５の温度が過熱状態に移行したりするリスクを低減することができる。そのため、ＥＣＵ９０は、車両１の停止後にＤＣ電源２００からの給電によってバッテリ４０の充電が行われる際に、インバータ装置４５の過熱状態によってインバータ装置４５の出力制限が行われ、バッテリ４０の充電に要する時間が延長されるような事態を抑制できる。

＜処理の具体例＞
図２は、車両１の稼働時におけるＥＣＵ９０の処理の第１例を概略的に示すフローチャートである。本フローチャートは、車両１の稼働時、且つ、インバータ装置４５の出力制限が行われていない状態において、所定の処理周期ごとに繰り返し実行される。

図２に示すように、ステップＳ１０２にて、ＥＣＵ９０は、情報取得装置８０の出力を取得し、インバータ装置４５の冷却システムの水温ＴＰ１を監視する。

ＥＣＵ９０は、ステップＳ１０２の処理が完了すると、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４にて、ＥＣＵ９０は、冷却システムの水温ＴＰ１が閾値ＴＰ１＿ｔｈ２以上であるか否かを判定する。ＥＣＵ９０は、冷却システムの水温ＴＰ１が閾値ＴＰ１＿ｔｈ２以上である場合、インバータ装置４５が熱保護をすべき過熱状態にあると判断し、ステップＳ１１０に進む。一方、ＥＣＵ９０は、冷却システムの水温ＴＰ１が閾値ＴＰ１＿ｔｈ２以上でない場合、インバータ装置４５が過熱状態にないと判断し、ステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６にて、ＥＣＵ９０は、水温ＴＰ１が閾値ＴＰ１＿ｔｈ１（＜ＴＰ１＿ｔｈ２）以上であるか否かを判定する。ＥＣＵ９０は、水温ＴＰ１が閾値ＴＰ１＿ｔｈ１以上である場合、インバータ装置４５が過熱状態に移行する可能性があると判断し、ステップＳ１０８に進む。一方、ＥＣＵ９０は、水温ＴＰ１が閾値ＴＰ１＿ｔｈ１以上でない場合、インバータ装置４５が過熱状態に移行する可能性はないと判断し、今回のフローチャートの処理を終了する。

ステップＳ１０８にて、ＥＣＵ９０は、情報取得装置８５の出力に基づき、バッテリ４０が充電される予兆があるか否かを判定する。ＥＣＵ９０は、バッテリ４０が充電される予兆がある場合、ステップＳ１１０に進み、それ以外の場合、今回のフローチャートの処理を終了する。

ステップＳ１１０にて、ＥＣＵ９０は、インバータ装置４５の最大出力を低下させ、出力制限を行う。これにより、ＥＣＵ９０は、インバータ装置４５の温度上昇を抑制することができる。

このように、ＥＣＵ９０は、インバータ装置４５が過熱状態にある場合、インバータ装置４５の最大出力を制限する。これにより、ＥＣＵ９０は、インバータ装置４５の熱保護を図ることができる。

また、ＥＣＵ９０は、インバータ装置４５が過熱状態に移行する可能性があり、且つ、バッテリ４０の充電が行われる予兆がある場合、インバータ装置４５の出力を制限する。これにより、ＥＣＵ９０は、車両１の停止後にバッテリ４０の充電が行われる際、インバータ装置４５の過熱状態によってインバータ装置４５の出力が制限され、バッテリ４０の急速充電に要する時間の延長が生じるような事態を抑制することができる。そのため、ＥＣＵ９０は、車両１のユーザの利便性の低下を抑制することができる。

［車両の第２例］
次に、図３、図４を参照して、本実施形態に係る車両１の第２例について説明する。

以下、上述の第１例と同じ或いは対応する構成には同一の符号を付し、上述の第１例と異なる部分を中心に説明を行う。

＜構成＞
図３は、車両１の第２例の構成を示す図である。

図３に示すように、本例に係る車両１は、充電口５０に代えて、充電口６０、普通充電器６５、及びアクセサリ給電口７０が設けられる点、並びに、情報取得装置８０に代えて、情報取得装置８２が設けられる点で上述の第１例と異なり、他の点で上述の第１例と同じであってよい。また、本例では、車両１のバッテリ４０の充電に関する構成として、ＤＣ電源２００に代えて、ＡＣ（Alternating Current）電源３００が設けられる点で上述の第１例と異なる。

ＡＣ電源３００は、充電ケーブル３１０を通じて車両１の充電口６０と電気的に接続され、車両１に所定の電圧（例えば、２００ボルト）の交流給電を行う。これにより、ユーザは、ＡＣ電源３００からの交流給電によってバッテリ４０のいわゆる普通充電を行うことができる。ＡＣ電源３００は、例えば、車両１のユーザの自宅やユーザが利用する施設の電源系統であり、充電ケーブル３１０は、その電源系統と接続されるコンセントに接続される。

充電口６０は、ＡＣ電源３００から延び出す充電ケーブル３１０の先端のコネクタが接続可能である。また、充電口５０は、車両１の内部において、普通充電器６５と電気的に接続される。これにより、充電口６０に充電ケーブル３１０の先端のコネクタが接続されることによって、ＡＣ電源３００と普通充電器６５との間が電気的に接続され、ＡＣ電源３００からの交流給電によるバッテリ４０の充電が可能になる。

普通充電器６５は、単相交流を直流に変換したり直流を単相交流に変換したりする電力変換装置である。

普通充電器６５は、車両１の停止時に、充電ケーブル３１０を通じてＡＣ電源３００から供給される単相交流を直流に変換しバッテリ４０に出力する。これにより、普通充電器６５は、ＡＣ電源３００からの交流給電に応じて、バッテリ４０を充電させることができる。

また、普通充電器６５は、車両１の稼働時に、バッテリ４０の出力を単相交流に変換しアクセサリ給電口７０を通じて接続される機器に出力する。これにより、ユーザは、例えば、車両１の室内に持ち込んだ機器を給電ケーブルやその機器に設けられるコネクタを通じてアクセサリ給電口７０に接続させることで、その機器への給電を行うことができる。

普通充電器６５は、車両１に搭載される図示しない冷却システムにより冷却される。例えば、冷却システムは、普通充電器６５の筐体内部の冷媒流路（ウォータジャケット）に冷媒を通流させる冷媒回路を有する。電動機１０、バッテリ４０、及びインバータ装置４５を冷却する冷却システムと、普通充電器６５を冷却する冷却システムとは、共通であってもよいし別であってもよい。

情報取得装置８２は、普通充電器６５の温度に関する情報を取得する。例えば、情報取得装置８２は、普通充電器６５の冷却を行う冷却システムの冷媒回路を循環する冷却水の温度（水温）の測定情報を取得するセンサである。また、情報取得装置８２は、普通充電器６５の内部の基板の温度の測定情報を取得するセンサであってもよい。情報取得装置８２の出力は、１対１の通信線や車載ネットワーク等の伝送路を通じてＥＣＵ９０に取り込まれる。

ＥＣＵ９０は、上述の第１例と同様、車両１に関する制御を行う制御装置である。

例えば、ＥＣＵ９０は、普通充電器６５の制御を行う。具体的には、車両１の稼働時において、普通充電器６５を制御することにより、アクセサリ給電口７０に電気的に接続される機器に交流給電を行わせる。また、ＥＣＵ９０は、車両１の停止時において、普通充電器６５を制御することにより、ＡＣ電源３００からの直流給電によってバッテリ４０の充電を行わせる。

また、ＥＣＵ９０は、情報取得装置８２の出力に基づき、普通充電器６５の温度状態を把握し、普通充電器６５の温度が過熱状態にある場合、普通充電器６５の出力制限を行う。これにより、ＥＣＵ９０は、普通充電器６５の過熱状態による内部の部品の劣化の進行や故障の発生を抑制し、普通充電器６５の熱保護を図ることができる。

また、ＥＣＵ９０は、車両１の稼働時において、情報取得装置８５の出力に基づき、バッテリ４０の充電が行われる予兆の有無を判定し、バッテリ４０の充電が行われる予兆がある場合、普通充電器６５の出力制限を行う。これにより、ＥＣＵ９０は、例えば、その後の車両１の停止（ＩＧ－ＯＦＦ）のタイミングで普通充電器６５の温度が過熱状態にあったり、その後の車両１の停止後に普通充電器６５の温度が過熱状態に移行したりするリスクを低減することができる。そのため、ＥＣＵ９０は、車両１の停止後にＡＣ電源３００からの給電によってバッテリ４０の充電が行われる際に、普通充電器６５の過熱状態によって普通充電器６５の出力制限が行われ、バッテリ４０の充電に要する時間が延長されるような事態を抑制できる。

＜処理の具体例＞
図４は、車両１の稼働時におけるＥＣＵ９０の処理の第２例を概略的に示すフローチャートである。本フローチャートは、車両１の稼働時、且つ、普通充電器６５の出力制限が行われていない状態において、所定の処理周期ごとに繰り返し実行される。

図４に示すように、ステップＳ２０２にて、ＥＣＵ９０は、情報取得装置８２の出力を取得し、普通充電器６５の冷却システムの水温ＴＰ２を監視する。

ＥＣＵ９０は、ステップＳ２０２の処理が完了すると、ステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４にて、ＥＣＵ９０は、冷却システムの水温ＴＰ２が閾値ＴＰ２＿ｔｈ２以上であるか否かを判定する。ＥＣＵ９０は、冷却システムの水温ＴＰ２が閾値ＴＰ２＿ｔｈ２以上である場合、普通充電器６５が熱保護をすべき過熱状態にあると判断し、ステップＳ２１０に進む。一方、ＥＣＵ９０は、冷却システムの水温ＴＰ２が閾値ＴＰ２＿ｔｈ２以上でない場合、普通充電器６５が過熱状態にないと判断し、ステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０６にて、ＥＣＵ９０は、水温ＴＰ２が閾値ＴＰ２＿ｔｈ１（＜ＴＰ２＿ｔｈ２）以上であるか否かを判定する。ＥＣＵ９０は、水温ＴＰ２が閾値ＴＰ２＿ｔｈ１以上である場合、普通充電器６５が過熱状態に移行する可能性があると判断し、ステップＳ２０８に進む。一方、ＥＣＵ９０は、水温ＴＰ２が閾値ＴＰ２＿ｔｈ１以上でない場合、普通充電器６５が過熱状態に移行する可能性はないと判断し、今回のフローチャートの処理を終了する。

ステップＳ２０８にて、ＥＣＵ９０は、情報取得装置８５の出力に基づき、バッテリ４０が充電される予兆があるか否かを判定する。ＥＣＵ９０は、バッテリ４０が充電される予兆がある場合、ステップＳ２１０に進み、それ以外の場合、今回のフローチャートの処理を終了する。

ステップＳ２１０にて、ＥＣＵ９０は、普通充電器６５の最大出力を低下させ、出力制限を行う。これにより、ＥＣＵ９０は、普通充電器６５の温度上昇を抑制することができる。

このように、ＥＣＵ９０は、普通充電器６５が過熱状態にある場合、普通充電器６５の出力を制限する。これにより、ＥＣＵ９０は、普通充電器６５の熱保護を図ることができる。

また、ＥＣＵ９０は、普通充電器６５が過熱状態に移行する可能性があり、且つ、バッテリ４０の充電が行われる予兆がある場合、普通充電器６５の出力を制限する。これにより、ＥＣＵ９０は、車両１の停止後にバッテリ４０の充電が行われる際、普通充電器６５の過熱状態によって普通充電器６５の出力が制限され、バッテリ４０の普通充電に要する時間の延長が生じるような事態を抑制することができる。そのため、ＥＣＵ９０は、車両１のユーザの利便性の低下を抑制することができる。

［充電用の電力変換装置の温度変化の具体例］
次に、図５を参照して、充電用の電力変換装置の温度変化の具体例について説明する。

図５は、冷却システムの水温の時間変化の一例を示す図である。

以下、上述のインバータ装置４５及び普通充電器６５、水温ＴＰ１及び水温ＴＰ２、閾値ＴＰ１＿ｔｈ１及び閾値ＴＰ２＿ｔｈ１、並びに閾値ＴＰ１＿ｔｈ２及び閾値ＴＰ２＿ｔｈ２のそれぞれを包括的に「充電用の電力変換装置」、「水温ＴＰ」、「閾値ＴＰ＿ｔｈ１」、及び「閾値ＴＰ＿ｔｈ２」と称して説明を行う。

図５に示すように、車両１の走行中の時刻ｔ１において、充電用の電力変換装置の冷却システムの水温ＴＰが閾値ＴＰ＿ｔｈ１を超えている（図２のステップＳ１０６のＹＥＳ或いは図４のステップＳ２０６のＹＥＳ）。また、ＥＣＵ９０は、時刻ｔ１において、バッテリ４０の充電が行われる予兆があると判定している（図２のステップＳ１０８のＹＥＳ或いは図４のステップＳ２０８のＹＥＳ）。その結果、車両１の走行中の時刻ｔ１から車両１が停止される時刻ｔ２までの期間において、充電用の電力変換装置の出力制限が行われる（図２のステップＳ１１０或いは図４のステップＳ２１０）。

これにより、ＥＣＵ９０は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間で、充電用の電力変換装置の温度を低下させることができる。その結果、図５に示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間で、充電用の電力変換装置の冷却システムの水温が低下している。そのため、時刻ｔ２以降において、ＥＣＵ９０は、ＤＣ電源２００やＡＣ電源３００からの給電によってバッテリ４０の充電が行われる際に、閾値ＴＰ＿ｔｈ２に対応する温度よりも十分に低い温度域で充電用の電力変換装置を作動させることができる。よって、ＥＣＵ９０は、時刻ｔ２以降の充電の際に、充電用の電力変換装置が過熱状態、即ち、閾値ＴＰ＿ｔｈ２に対応する温度を超える状態となって出力制限され、その結果、バッテリ４０の充電に要する時間が延長されるような事態を抑制できる。

［車両の他の例］
次に、車両１の他の例について説明する。

上述の車両１の第１例、第２例には、適宜、変形や変更が加えられてもよい。

例えば、上述の第１例及び第２例は、組み合わせられてもよい。具体的には、車両１は、上述の第１例の急速充電、及び上述の第２例の普通充電の双方によってバッテリ４０を受電可能な構成を有していてもよい。この場合、ＥＣＵ９０は、車両１の稼働時において、インバータ装置４５及び普通充電器６５の双方の温度状態と、バッテリ４０の充電が行われる予兆の有無とによって、インバータ装置４５及び普通充電器６５の出力制限に関する制御を行ってよい。具体的には、ＥＣＵ９０は、上述の図２及び図４の双方のフローチャートの処理を実行してよい。

また、上述の第１例やその変形例では、車両１の稼働時において、バッテリ４０の充電が行われる予兆がある場合、インバータ装置４５の温度状態に依らず、インバータ装置４５の出力制限が行われてもよい。この場合、図２のフローチャートのステップＳ１０６の処理が省略される。

同様に、上述の第２例やその変形例では、車両１の稼働時において、バッテリ４０の充電が行われる可能性がある場合、普通充電器６５の温度状態に依らず、普通充電器６５の出力制限が行われてもよい。この場合、図４のフローチャートのステップＳ２０６の処理が省略される。

［作用］
次に、本実施形態に係る制御装置の作用について説明する。

本実施形態では、制御装置は、車両の停止時において、車両の外部の電源から供給される電力を用いて車両に搭載される蓄電池を充電させる第１の機能、及び車両の稼働時において、蓄電池の電力を用いて車両の所定の機器に電力を出力する第２の機能を有する電力変換装置の制御を行う。制御装置は、例えば、上述のＥＣＵ９０である。車両は、例えば、上述の車両１である。車両の外部の電源は、例えば、上述のＤＣ電源２００やＡＣ電源３００である。蓄電池は、例えば、上述のバッテリ４０である。所定の機器は、例えば、上述の電動機１０やアクセサリ給電口７０に接続される機器である。電力変換装置は、例えば、上述のインバータ装置４５や普通充電器６５である。そして、制御装置は、車両の稼働時において、車両の状態に基づき、蓄電池の充電が行われる予兆があると判定する場合に、第２の機能における電力変換装置の出力を制限する。車両の状態は、例えば、上述の車両１の位置状態や車両１に搭載されるバッテリ４０の蓄電状態である。

これにより、制御装置は、車両が停止され、蓄電池の充電が行われる予兆がある場合に、電力変換装置の出力を制限し、電力変換装置の温度上昇を抑制することができる。そのため、制御装置は、蓄電池の充電の際に、電力変換装置の過熱状態によって電力変換装置の出力制限が行われ、蓄電池の充電に要する時間が延長されるような事態を抑制でき、その結果、ユーザの利便性の低下を抑制できる。

以上、実施形態について詳述したが、本開示はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において、種々の変形・改良が可能である。

１ 車両
１０ 電動機
１１ 電機子巻線
１１ｕ，１１ｖ，１１ｗ 巻線
４０ バッテリ
４５ インバータ装置
４５Ａ 平滑回路
４５Ｂ インバータ回路
５０ 充電口
６０ 充電口
６５ 普通充電器
７０ アクセサリ給電口
８０ 情報取得装置
８２ 情報取得装置
８５ 情報取得装置
９０ ＥＣＵ
２００ ＤＣ電源
２１０ 充電ケーブル
３００ ＡＣ電源
３１０ 充電ケーブル
ＣＰ 昇圧チョッパ
ＴＮＰ 中性点

Claims (1)

1. 車両の停止時において、前記車両の外部の電源から供給される電力を用いて前記車両に搭載される蓄電池を充電させる第１の機能、及び前記車両の稼働時において、前記蓄電池の電力を用いて前記車両の所定の機器に電力を出力する第２の機能を有する電力変換装置の制御を行う制御装置であって、
   前記車両の稼働時において、前記車両の状態に基づき、前記蓄電池の充電が行われる予兆があると判断する場合に、前記第２の機能における前記電力変換装置の出力を制限する、
   制御装置。

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