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JP4254894B1 - 充電システムおよびその作動方法 - Google Patents

充電システムおよびその作動方法 Download PDF

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Abstract

【課題】充電システムが異常であるか否かを速やかに判定する。
【解決手段】ＨＶ＿ＥＣＵは、充電ケーブルが車両のインレットに接続された場合に出力されるコネクタ信号ＣＮＣＴが車両に入力されていると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、充電ケーブルが車両の外部の電源に接続されているか否かを判定するステップ（Ｓ１０２）と、充電ケーブルが電源に接続されていないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、車両に搭載された充電器が異常であるか否かを判定するステップ（Ｓ１３２）とを備える、プログラムを実行する。
【選択図】図７

Description

本発明は、充電システムおよびその作動方法に関し、特に、連結器を介して車両の外部の電源から供給される電力を車両に搭載された蓄電機構に充電する充電システムおよびその作動方法に関する。
従来より、ハイブリッド車、電気自動車、燃料電池車など、電動モータを駆動源として用いる車両が知られている。このような車両には、電動モータに供給する電力を蓄えるバッテリなどの蓄電機構が搭載される。バッテリには、回生制動時に発電された電力、もしくは車両に搭載された発電機が発電した電力が蓄えられる。
ところで、たとえば家屋の電源など、車両の外部の電源から車両に搭載されたバッテリに電力を供給して充電する車両もある。家屋に設けられたコンセントと、車両に設けられたコネクタとをケーブルで連結することにより、家屋の電源から車両のバッテリに電力が供給される。以下、車両の外部に設けられた電源により車両に搭載されたバッテリを充電する車両をプラグイン車とも記載する。
バッテリの充電時において、充電電力などを制御する充電システムに異常があるとバッテリを正常に充電できない。しかしながら、充電システムの異常はユーザにとって確認し難い。そのため、充電システム自体により異常の有無を判定する必要がある。
特開平１１−２０５９０９号公報（特許文献１）は、電気自動車の充電に際して、漏電遮断器の動作を確認する電気自動車用充電装置を開示する。特許文献１に記載の電気自動車用充電装置は、バッテリと、バッテリに接続されたインバータと、インバータに接続された交流モータとを備える電気自動車のバッテリを外部電源を用いて充電するための充電装置であって、電気自動車と外部電源とを接続する充電リレーと、充電リレーと外部電源間に設けられる漏電遮断器と、充電リレーの開閉を制御する制御部と、を有する。漏電遮断器は、充電回路の短絡を検出する検出器と、検出器で短絡が検出された場合に充電回路を遮断する漏電リレーと、充電リレーの閉動作に先だって充電回路を強制的に短絡させる短絡部と、を有する。制御部は、短絡手段により充電回路を短絡させても漏電リレーが遮断しない場合には、充電リレーの閉動作を禁止する。
この公報に記載の充電装置によれば、充電動作に先だって充電回路を強制的に短絡させても漏電リレーが遮断せず、充電回路を遮断できない場合には、充電が禁止される。これにより、充電動作を円滑に行なうことができる。
また、特許文献１には、電気自動車が充電モードに移行した場合、まず漏電リレーを閉制御し、コンセントと車両側のコネクタを接続した後、漏電遮断器が正常に作動するか否かを確認すると記載されている。
特開平１１−２０５９０９号公報
しかしながら、特開平１１−２０５９０９号公報に記載の充電装置のようにコンセントと車両側のコネクタを接続した後に異常を判定する場合、たとえばケーブルの内部が断線しているために、コンセントと車両側のコネクタとが接続された状態にならない場合、ケーブルを修理もしくは交換しない限り、充電システムの異常の有無を判定できない。そのため、ケーブルが異常である場合には、ケーブルを修理もしくは交換した後でなければ、充電システムの異常を検出できない。その結果、充電システムの異常を検出するまでに要する時間が長くなる。
本発明は、上述の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、充電システムが異常であるか否かを速やかに判定することができる充電システムおよびその起動方法を提供することである。
第１の発明に係る充電システムは、連結器を介して車両の外部の電源から供給された電力を車両に搭載された蓄電機構に充電する充電システムである。この充電システムは、連結器が電源に接続されている状態で連結器が車両に接続されると、予め定められた処理を実行するように作動するための第１の作動手段と、連結器が電源に接続されていない状態で連結器が車両に接続されると、連結器が電源に接続される前に予め定められた処理を実行するように作動するための第２の作動手段とを備える。第４の発明に係る充電システムの作動方法は、第１の発明に係る充電システムと同様の要件を備える。
この構成によると、連結器が電源に接続されている状態で連結器が車両に接続されると、予め定められた処理が実行される。連結器が電源に接続されていない状態で連結器が車両に接続されると、連結器が電源に接続される前に予め定められた処理が実行される。これにより、連結器を介して車両と外部の電源とが接続されていなくても、連結機が車両に接続されると、予め定められた処理を実行することができる。そのため、たとえば、連結器の内部において断線がある場合であっても、連結器を修理もしくは交換する前に充電システムが異常であるかを判定する処理を実行することができる。その結果、充電システムが異常であるか否かを速やかに判定することができる充電システムもしくは充電システムの作動方法を提供することができる。
第２の発明に係る充電システムにおいては、第１の発明の構成に加え、連結器には、連結器が車両および車両の外部の電源に接続された場合に第１の信号を発生する機構と、連結器が車両に接続された場合に第２の信号を発生する機構とが設けられる。蓄電機構および充電システムの間には、第２の信号が発生した場合に蓄電機構および充電システムを遮断した状態から連結した状態に切換える機構が設けられる。第１の作動手段は、第１の信号が発生している状態で蓄電機構および充電システムを遮断した状態から連結した状態に切換えられた場合、予め定められた処理を実行するように作動するための手段を含む。第２の作動手段は、第１の信号が発生していない状態で蓄電機構および充電システムを遮断した状態から連結した状態に切換えられた場合、第１の信号が発生する前に予め定められた処理を実行するように作動するための手段を含む。第５の発明に係る充電システムの作動方法は、第２の発明に係る充電システムと同様の要件を備える。
この構成によると、連結器が車両および車両の外部の電源に接続された場合に第１の信号が発生される。連結器が車両に接続された場合に第２の信号が発生される。第２の信号が発生した場合、すなわち連結器が車両に接続された場合、蓄電機構および充電システムが遮断された状態から連結された状態に切換えられる。第１の信号が発生している状態で蓄電機構および充電システムが遮断された状態から連結された状態に切換えられた場合、予め定められた処理が実行される。また、第１の信号が発生していない状態で蓄電機構および充電システムが遮断された状態から連結された状態に切換えられた場合、第１の信号が発生する前に予め定められた処理を実行される。これにより、連結器を介して車両と外部の電源とが接続されていなくても、連結機が車両に接続されると、予め定められた処理を実行することができる。
第３の発明に係る充電システムは、第１または第２の発明の構成に加え、予め定められた処理は、充電システムに異常があるか否かを判定するという処理である。第６の発明に係る充電システムの作動方法は、第３の発明に係る充電システムと同様の要件を備える。
この構成によると、充電システムに異常があるか否かを判定することができる。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る充電システムが用いられるハイブリッド車について説明する。このハイブリッド車には、エンジン１００と、ＭＧ（Motor Generator）２００と、インバータ３００と、コンバータ４００と、バッテリパック５００と、充電器６００と、電源ＥＣＵ１１００と、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００と、充電ＥＣＵ１３００とが搭載される。なお、ＥＣＵの数は３つに限らない。また、電源ＥＣＵ１１００、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００および充電ＥＣＵ１３００を一つのＥＣＵに統合するようにしてもよい。
ハイブリッド車は、エンジン１００およびＭＧ２００の少なくともいずれか一方からの駆動力により走行する。ハイブリッド車の代わりに、ＭＧ２００の駆動力のみにより走行する電気自動車、燃料電池車などを用いるようにしてもよい。
ＭＧ２００は、三相交流モータである。ＭＧ２００は、バッテリパック５００に蓄えられた電力により駆動する。ＭＧ２００には、インバータ３００により直流から交流に変換された電力が供給される。
ＭＧ２００の駆動力は車輪に伝えられる。これにより、ＭＧ２００はエンジン１００をアシストしたり、ＭＧ２００からの駆動力により車両を走行させたりする。一方、ハイブリッド車の回生制動時には、車輪によりＭＧ２００が駆動されることにより、ＭＧ２００が発電機として作動される。これによりＭＧ２００は、制動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。ＭＧ２００により発電された電力は、インバータ３００により交流から直流に変換された後、バッテリパック５００に蓄えられる。
バッテリパック５００は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。バッテリパック５００からの放電電圧およびバッテリパック５００への充電電圧は、コンバータ４００により調整される。
バッテリパック５００の正極端子および負極端子には、充電器６００が接続される。なお、バッテリの代わりに、キャパシタ（コンデンサ）を用いるようにしてもよい。
充電器６００は、バッテリパック５００に供給する電力の電圧および電流を制御する。充電器６００からバッテリパック５００には、直流電流が供給される。すなわち、充電器６００は、交流電流を直流電流に変換する。また、充電器６００は、電圧を昇圧する。
充電器６００は、バッテリパック５００を充電する際、ハイブリッド車の外部から、バッテリパック５００およびに電力を供給する。なお、充電器６００をハイブリッド車の外部に設置するようにしてもよい。
充電器６００の内部には、電圧センサ６０２が設けられる。電圧センサ６０２により検出された電圧値を表わす信号は充電ＥＣＵ１３００に送信される。電圧センサ６０２により、バッテリパック５００の直流電圧、もしくは外部の電源の交流電圧が検出される。なお、バッテリパック５００の直流電圧を検出する電圧センサと、外部の電源の交流電圧を検出する電圧センサとを別々に設けるようにしてもよい。
充電器６００は、インレット６０４に接続される充電ケーブルを介して、外部の電源と接続される。充電器６００を介してバッテリパック５００が外部の電源に接続される。
バッテリパック５００と充電器６００との間には、ＳＭＲ（System Main Relay）５０２が設けられる。ＳＭＲ５０２が開いた場合、バッテリパック５００と充電器６００とが遮断される。ＳＭＲ５０２が閉じた場合、バッテリパック５００と充電器６００とが連結される。
以下、電源ＥＣＵ１１００、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００および充電ＥＣＵ１３００について説明する。電源ＥＣＵ１１００、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００および充電ＥＣＵ１３００は、互いに通信が可能であるように設けられる。電源ＥＣＵ１１００、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００および充電ＥＣＵ１３００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などから構成されるコンピュータである。電源ＥＣＵ１１００、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００および充電ＥＣＵ１３００は、補機バッテリ（図示せず）から供給される電力により作動する。
電源ＥＣＵ１１００は、補機バッテリから電力が供給される間、常に起動している。ＨＶ＿ＥＣＵ１２００は、起動した状態および停止した状態（電力の供給が遮断された状態）を切換えるように電源ＥＣＵ１１００により制御される。充電ＥＣＵ１３００の起動は、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００により制御される。
電源ＥＣＵ１１００は、ＩＧ信号をＨＶ＿ＥＣＵ１２００に送信することにより、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００が起動した状態および停止した状態を切換える。ＩＧ信号を用いてＩＧ＿ＯＮ指令が出力された場合、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００が起動する。ＩＧ信号を用いてＩＧ＿ＯＦＦ指令が出力された場合、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００が停止する。
ＨＶ＿ＥＣＵ１２００には、電圧センサ１０１０，１０１２、および電流センサ１０２０，１０２２から信号が入力される。
電圧センサ１０１０は、バッテリパック５００の電圧値を検出する。電圧センサ１０１２は、システム電圧値（コンバータ４００とインバータ３００との間の区間における電圧値）を検出する。
電流センサ１０２０は、バッテリパック５００から放電される電流値またはバッテリパック５００に充電される電流値を検出する。電流センサ１０２２は、充電器６００からバッテリパック５００に供給される電流値を検出する。
ＨＶ＿ＥＣＵ１２００は、これらのセンサから入力される電圧値および電流値などに基づいて、バッテリパック５００の残存容量（ＳＯＣ：State Of Charge）を算出する。なお、残存容量の算出方法は、周知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は繰返さない。また、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００は、インバータ３００、コンバータ４００およびＳＭＲ５０２などを制御する。
充電ＥＣＵ１３００は、充電器６００を制御する。充電器６００には、電圧センサ６０２により検出された電圧値を表わす信号の他、電流センサ１０２４により検出された電流値を表わす信号が入力される。電流センサ１０２４は、充電ケーブル７００を介してハイブリッド車の外部の電源から供給される電流値（交流電流値）を検出する。
図２を参照して、充電ケーブル７００について説明する。充電ケーブル７００は、コネクタ７１０と、プラグ７２０と、ＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupt Device）７３０とを含む。充電ケーブル７００は、ＥＶＳＥ（Electric Vehicle Supply Equipment）に相当する。
充電ケーブル７００のコネクタ７１０は、ハイブリッド車に設けられたインレット６０４に接続される。コネクタ７１０には、スイッチ７１２が設けられる。充電ケーブル７００のコネクタ７１０が、ハイブリッド車に設けられたインレット６０４に接続された状態でスイッチ７１２が閉じると、充電ケーブル７００のコネクタ７１０が、ハイブリッド車に設けられたインレット６０４に接続された状態であることを表わすコネクタ信号ＣＮＣＴが電源ＥＣＵ１１００およびＨＶ＿ＥＣＵ１２００に入力される。
本実施の形態においては、コネクタ信号ＣＮＣＴが電源ＥＣＵ１１００およびＨＶ＿ＥＣＵ１２００に入力されると、電源ＥＣＵ１１００によりＨＶ＿ＥＣＵ１２００が起動され、その後、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００によりＳＭＲ５０２が閉じた状態になるように制御される。
スイッチ７１２は、充電ケーブル７００のコネクタ７１０をハイブリッド車のインレット６０４に係止する係止金具に連動して開閉する。係止金具は、コネクタ７１０に設けられたボタンを操作者が押すことにより揺動する。
たとえば、充電ケーブル７００のコネクタ７１０がハイブリッド車に設けられたインレット６０４に接続した状態で、操作者が、図３に示すコネクタ７１０のボタン７１４から指を離した場合、係止金具７１６がハイブリッド車に設けられたインレット６０４に係合するとともに、スイッチ７１２が閉じる。操作者がボタン７１４を押すと、係止金具７１６とインレット６０４との係合が解除されるとともに、スイッチ７１２が開く。なお、スイッチ７１２を開閉する方法はこれに限らない。
図２に戻って、充電ケーブル７００のプラグ７２０は、家屋に設けられたコンセント８０２に接続される。コンセント８０２には、ハイブリッド車の外部の電源８００から交流電力が供給される。
ＣＣＩＤ７３０は、リレー７３２およびコントロールパイロット回路７３４を有する。リレー７３２が開いた状態では、ハイブリッド車の外部の電源８００からハイブリッド車へ電力を供給する経路が遮断される。リレー７３２が閉じた状態では、ハイブリッド車の外部の電源８００からハイブリッド車へ電力を供給可能になる。リレー７３２の状態は、充電ケーブル７００のコネクタ７１０がハイブリッド車のインレット６０４に接続された状態でＨＶ＿ＥＣＵ１２００により制御される。ＣＣＩＤ７３０は、充電ケーブル７００のプラグ７２０がコンセント８０２に接続されると起動する。ＣＣＩＤ７３０は、ハイブリッド車の外部の電源８００から供給される電力により作動する。
コントロールパイロット回路７３４は、充電ケーブル７００のプラグ７２０がコンセント８０２、すなわち外部の電源８００に接続され、かつコネクタ７１０がハイブリッド車に設けられたインレット６０４に接続された状態において、コントロールパイロット線にパイロット信号（方形波信号）ＣＰＬＴを送る。
コントロールパイロット回路７３４は、充電ケーブル７００のプラグ７２０がコンセント８０２に接続されると、コネクタ７１０がハイブリッド車に設けられたインレット６０４から外されていても、一定のパイロット信号ＣＰＬＴを出力し得る。ただし、コネクタ７１０がハイブリッド車に設けられたインレット６０４から外された状態で出力されたパイロット信号ＣＰＬＴを、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００は検出できない。
充電ケーブル７００のプラグ７２０がコンセント８０２に接続され、かつコネクタ７１０がハイブリッド車のインレット６０４に接続され、かつパイロット信号ＣＰＬＴの電位が規定値に低下すると、コントロールパイロット回路７３４は、図４に示すように、予め定められたパルス幅（デューティサイクル）のパイロット信号ＣＰＬＴを発振する。
パイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅により、充電ケーブル７００の電流容量（充電ケーブル７００が供給可能な電流値）がハイブリッド車に通知される。パイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅は、外部の電源８００の電圧および電流に依存せずに一定である。
一方、用いられる充電ケーブルの種類が異なれば、パイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅は異なり得る。すなわち、パイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅は、充電ケーブルの種類毎に定められ得る。
図５を参照して、ＣＣＩＤ７３０についてさらに説明する。ＣＣＩＤ７３０は、リレー７３２およびコントロールパイロット回路７３４の他、電磁コイル７３６と、漏電検出器７３８とを含む。コントロールパイロット回路７３４は、発振器７４０と、抵抗素子７４２とを含む。
発振器７４０は、電源８００から供給される電力によって作動する。発振器７４０は、抵抗素子７４２の出力電位が規定の電位Ｖ１（たとえば１２Ｖ）近傍のときは非発振の信号を出力し、抵抗素子７４２の出力電位がＶ１から低下すると、予め定められた周波数（たとえば１ｋＨｚ）およびデューティサイクルで発振する信号を出力する。すなわち、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ１近傍のときは、コントロールパイロット回路７３４は、パイロット信号ＣＰＬＴを発振させず、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ１から低下すると、コントロールパイロット回路７３４は、予め定められた周波数およびデューティサイクルでパイロット信号ＣＰＬＴを発振する。なお、パイロット信号ＣＰＬＴの電位は、後述する抵抗回路９００により抵抗値を切換えることによって操作される。
コントロールパイロット回路７３４は、パイロット信号ＣＰＬＴの電位が規定の電位Ｖ３（たとえば６Ｖ）近傍のとき、電磁コイル７３６へ電流を供給する。電磁コイル７３６は、コントロールパイロット回路７３４から電流が供給されると電磁力を発生し、リレー７３２を閉じた状態にする。
漏電検出器７３８は、電源８００からプラグインハイブリッド車へ充電電力を供給するための電力線対に設けられる。漏電検出器７３８は、漏電の有無を検出する。具体的には、漏電検出器７３８は、電力線対に互いに反対方向に流れる電流の平衡状態を検出し、その平衡状態が破綻すると漏電の発生を検出する。漏電検出器７３８により漏電が検出されると、電磁コイル７３６への給電が遮断され、リレー７３２がオフされる。
以下、抵抗回路９００について説明する。抵抗回路９００は、抵抗素子９０２，９０４と、リレー９０６と、接地ノード９０８とを含む。抵抗素子９０２は、パイロット信号ＣＰＬＴの信号線と接地ノード９０８との間に接続される。抵抗素子９０４およびリレー９０６は、パイロット信号ＣＰＬＴの信号線と接地ノード９０８との間に直列に接続され、抵抗素子９０２に並列に接続される。リレー９０６は、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００からの切換信号により制御される。
抵抗回路９００は、切換信号に応じてパイロット信号ＣＰＬＴの電位を切換える。リレー９０６が開いた状態である場合には、抵抗素子９０２によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位が予め定められた電位Ｖ２（たとえば９Ｖ）に低下される。リレー９０６が閉じた状態である場合には、抵抗素子９０４によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位がさらに電位Ｖ３（たとえば６Ｖ）に低下される。
図６を参照して、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００の機能について説明する。なお、以下に説明する機能はハードウェアにより実現してもよく、ソフトウェアにより実現してもよい。
ＨＶ＿ＥＣＵ１２００は、第１作動部１２０１と、第２作動部１２０２とを備える。
第１作動部１２０１は、充電ケーブル７００のプラグ７２０が電源８００に接続されている状態で充電ケーブル７００のコネクタ７１０が車両のインレット６０４に接続されると、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００と充電ＥＣＵ１３００との間で通信を確立し、さらに、充電器６００が異常であるか否かを判定するように充電ＥＣＵ１３００に対して指令を出力する。すなわち、バッテリパック５００を充電可能である状態になるように充電器６００が起動される。
より具体的には、パイロット信号ＣＰＬＴが発振している状態で、ＳＭＲ５０２が開いた状態から閉じた状態に切換えられると、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００と充電ＥＣＵ１３００との間で通信が確立され、さらに、充電器６００が異常であるか否かが判定される。
たとえば、電圧センサ６０２により検出される電圧がしきい値（たとえば０［Ｖ］）以下であると、充電器６００が異常であると判定される。なお、通信の確立および異常の判定のうちのいずれか一方を実行するようにしてもよい。
第２作動部１２０２は、充電ケーブル７００のプラグ７２０が電源８００に接続されてない状態で充電ケーブル７００のコネクタ７１０が車両のインレット６０４に接続されると、充電ケーブル７００のプラグ７２０が電源８００に接続される前にＨＶ＿ＥＣＵ１２００と充電ＥＣＵ１３００との間で通信を確立し、さらに、充電器６００が異常であるか否かを判定するように充電ＥＣＵ１３００に対して指令を出力する。
より具体的には、パイロット信号ＣＰＬＴが発振していない状態で、ＳＭＲ５０２が開いた状態から閉じた状態に切換えられると、パイロット信号ＣＰＬＴが発振される前にＨＶ＿ＥＣＵ１２００と充電ＥＣＵ１３００との間で通信が確立され、さらに、充電器６００が異常であるか否かが判定される。
図７を参照して、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、以下に説明するプログラムは、たとえば車両の停車中に実行される。充電ＥＣＵ１３００により実行されるプログラムをＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などの記録媒体に記録して市場に流通させてもよい。
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００は、コネクタ信号ＣＮＣＴが車両に入力されているか否かを判定する。コネクタ信号が車両に入力されていると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。
Ｓ１０２にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００は、充電ケーブル７００のプラグ７２０が電源８００に接続されているか否か、すなわちパイロット信号ＣＰＬＴを検出したか否かを判定する。充電ケーブル７００のプラグ７２０が電源８００に接続されていると、すなわちパイロット信号ＣＰＬＴが検出されると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０に移される。もしそうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１３０に移される。
Ｓ１１０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００は、ＳＭＲ５０２を閉じた状態にする。Ｓ１１２にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００は、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００との間で通信を確立し、さらに、充電器６００が異常であるか否かを判定するように充電ＥＣＵ１３００に対して指令を出力する。
Ｓ１１４にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００は、充電器６００が異常であるか否かを判定する。充電器６００が異常であると（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、処理はＳ１２２に移される。もしそうでないと（Ｓ１１４にてＮＯ）、処理はＳ１１６に移される。
Ｓ１１６にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００は、ＣＣＩＤ７３０のリレー７３２を閉じた状態にする。Ｓ１１８にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００は、充電器６００の電圧センサ６０２によりＡＣ（交流）電圧が検出されたか否かを判定する。交流電圧が検出されると（Ｓ１１８にてＹＥＳ）、処理はＳ１２０に移される。もしそうでないと（Ｓ１１８にてＮＯ）、処理はＳ１２２に移される。
Ｓ１２０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００は、バッテリパック５００の充電を開始する。Ｓ１２２にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００は、車両内に設けられた警告ランプ（図示せず）を点灯する。その後、この処理は終了する。
Ｓ１３０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００は、ＳＭＲ５０２を閉じた状態にする。Ｓ１３２にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００は、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００との間で通信を確立し、さらに、充電器６００が異常であるか否かを判定するように充電ＥＣＵ１３００に対して指令を出力する。
Ｓ１３４にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００は、充電器６００が異常であるか否かを判定する。充電器６００が異常であると（Ｓ１３４にてＹＥＳ）、処理はＳ１４４に移される。もしそうでないと（Ｓ１３４にてＮＯ）、処理はＳ１３６に移される。
Ｓ１３６にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００は、充電ケーブル７００のプラグ７２０が電源８００に接続されているか否か、すなわちパイロット信号ＣＰＬＴを検出したか否かを判定する。充電ケーブル７００のプラグ７２０が電源８００に接続されていると（Ｓ１３６にてＹＥＳ）、処理はＳ１３８に移される。もしそうでないと（Ｓ１３６にてＮＯ）、処理はＳ１３６に戻される。
Ｓ１３８にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００は、ＣＣＩＤ７３０のリレー７３２を閉じた状態にする。Ｓ１４０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００は、充電器６００の電圧センサ６０２により交流電圧が検出されたか否かを判定する。交流電圧が検出されると（Ｓ１４０にてＹＥＳ）、処理はＳ１４２に移される。もしそうでないと（Ｓ１４０にてＮＯ）、処理はＳ１４４に移される。
Ｓ１４２にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００は、バッテリパック５００の充電を開始する。Ｓ１４４にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００は、車両内に設けられた警告ランプを点灯する。その後、この処理は終了する。
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る充電システムの作動について説明する。
［充電ケーブル７００を電源８００に接続した後に車両に接続する場合］
ユーザにより充電ケーブル７００のプラグ７２０が電源８００に接続された後、充電ケーブル７００のコネクタ７１０が車両のインレット６０４に接続されると、図８の時間Ｔ１において示すように、コネクタ信号ＣＮＣＴが車両に入力される（Ｓ１００にてＹＥＳ）。また、充電ケーブル７００のプラグ７２０が電源８００に接続されているため、充電ケーブル７００のＣＣＩＤ７３０が起動する。
この状態では、パイロット信号ＣＰＬＴが検出される（Ｓ１０２にてＹＥＳ）。したがって、時間Ｔ２において、ＳＭＲ５０２が閉じた状態にされる（Ｓ１１０）。その後、時間Ｔ３において、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００と充電ＥＣＵ１３００との間で通信が確立され、さらに、充電器６００が異常であるか否かを判定するように充電ＥＣＵ１３００に対して指令が出力される（Ｓ１１２）。これにより、充電器６００が起動する。充電器６００が起動すると、充電器６００の状態を表わす充電器状態信号は、「待機」を示す。
充電器６００が正常であると（Ｓ１１４にてＮＯ）、時間Ｔ４において、ＣＣＩＤ７３０のリレー７３２が閉じた状態にされる（Ｓ１１６）。これにより、車両の外部の電源８００から車両に対して電力を供給可能な状態になる。
充電器６００の電圧センサ６０２により交流電圧が検出されると（Ｓ１１８にてＹＥＳ）、正常に電力を供給可能である。よって、時間Ｔ５において、充電が開始される（Ｓ１２０）。充電が開始されると、充電器状態信号は、「充電開始」を示す。その後、時間Ｔ６において、充電器状態信号は、「充電中」を示す。
充電器６００が異常である場合（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、もしくは交流電圧が検出されなかった場合（Ｓ１１８にてＮＯ）、ユーザに異常を報知するために、警告ランプが点灯される（Ｓ１２２）。
［充電ケーブル７００を電源８００に接続する前に車両に接続する場合］
充電ケーブル７００のプラグ７２０が電源８００に接続される前に、充電ケーブル７００のコネクタ７１０が車両のインレット６０４に接続されると、図９の時間Ｔ１１において、コネクタ信号ＣＮＣＴが車両に入力される（Ｓ１００にてＹＥＳ）。なお、充電ケーブル７００のプラグ７２０が電源８００に接続されていないため、充電ケーブル７００のＣＣＩＤ７３０は起動しない。
この状態では、パイロット信号ＣＰＬＴが検出されない（Ｓ１０２にてＮＯ）。したがって、時間Ｔ１２において、ＳＭＲ５０２が閉じた状態にされる（Ｓ１３０）。その後、時間Ｔ１３において、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００と充電ＥＣＵ１３００との間で通信が確立され、さらに、充電器６００が異常であるか否かを判定するように充電ＥＣＵ１３００に対して指令が出力される（Ｓ１３０）。すなわち、充電ケーブル７００のプラグ７２０が電源８００に接続される前に、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００と充電ＥＣＵ１３００との間で通信が確立され、さらに、充電器６００が異常であるか否かが判定される。
これにより、充電ケーブル７００を介して車両と外部の電源８００とが接続されていなくても、充電ケーブル７００が車両に接続されると、ＨＶ＿ＥＣＵ１２００と充電ＥＣＵ１３００との間で通信を確立し、さらに、充電器６００が異常であるか否かを判定することができる。
充電器６００が正常であると（Ｓ１３４にてＮＯ）、充電ケーブル７００のプラグ７２０が電源８００に接続されたか否か、すなわちパイロット信号ＣＰＬＴを検出したか否かが判定される（Ｓ１３６）。
時間Ｔ１４において、パイロット信号ＣＰＬＴが検出されると（Ｓ１３６にてＹＥＳ）、充電ケーブル７００のＣＣＩＤ７３０が起動する。また、時間Ｔ１５において、ＣＣＩＤ７３０のリレー７３２が閉じた状態にされる（Ｓ１３８）。充電器６００の電圧センサ６０２により交流電圧が検出されると（Ｓ１４０にてＹＥＳ）、時間Ｔ１６において、充電が開始される（Ｓ１４２）。
充電器６００が異常である場合（Ｓ１３４にてＹＥＳ）、もしくは交流電圧が検出されなかった場合（Ｓ１４０にてＮＯ）、警告ランプが点灯される（Ｓ１４４）。
以上のように、本実施の形態に係る充電システムによれば、充電ケーブルのプラグが車両の外部の電源に接続されている状態で充電ケーブルのコネクタが車両のインレットに接続されると、充電器が異常であるか否かが判定される。充電ケーブルのプラグが車両の外部の電源に接続されていない状態で充電ケーブルのコネクタが車両のインレットに接続されると、充電ケーブルのプラグが車両の外部の電源に接続される前に充電器が異常であるか否かが判定される。これにより、充電ケーブルを介して車両と外部の電源とが接続されていなくても、充電ケーブルが車両に接続されると、充電器が異常であるか否かを判定することができる。そのため、たとえば、充電ケーブルの内部において断線がある場合であっても、充電ケーブルを修理もしくは交換する前に、充電器が異常であるか否かを判定することができる。その結果、充電器が異常であるか否かを速やかに判定することができる。
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て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。
ハイブリッド車を示す概略構成図である。 充電ケーブルを示す図である。 充電ケーブルのコネクタを示す図である。 パイロット信号ＣＰＬＴを示す図である。 ＣＣＩＤを示す図である。 ＨＶ＿ＥＣＵの機能ブロック図である。 ＨＶ＿ＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 充電器の状態などを示すタイミングチャート（その１）である。 充電器の状態などを示すタイミングチャート（その２）である。
符号の説明
１００ エンジン、２００ ＭＧ、３００ インバータ、４００ コンバータ、５００ バッテリパック、５０２ ＳＭＲ、６００ 充電器、６０２ 電圧センサ、６０４ インレット、７００ 充電ケーブル、７１０ コネクタ、７１２ スイッチ、７１４ ボタン、７１６ 係止金具、７２０ プラグ、７３２ リレー、７３４ コントロールパイロット回路、７３６ 電磁コイル、７３８ 漏電検出器、７４０ 発振器、７４２ 抵抗素子、８００ 電源、８０２ コンセント、９００ 抵抗回路、９０２，９０４ 抵抗素子、９０６ リレー、９０８ 接地ノード、１０１０，１０１２ 電圧センサ、１０２０，１０２２，１０２４ 電流センサ、１１００ 電源ＥＣＵ、１２００ ＨＶ＿ＥＣＵ、１２０１ 第１作動部、１２０２ 第２作動部、１３００ 充電ＥＣＵ。

Claims (4)

  1. 連結器を介して車両の外部の電源から供給される電力を車両に搭載された蓄電機構に充電する充電システムであって、
    前記連結器が前記電源に接続されている状態で前記連結器が前記車両に接続されると、予め定められた処理を実行するように作動するための第１の作動手段と、
    前記連結器が前記電源に接続されていない状態で前記連結器が前記車両に接続されると、前記連結器が前記電源に接続される前に前記予め定められた処理を実行するように作動するための第２の作動手段とを備え、
    前記予め定められた処理は、前記充電システムに異常があるか否かを判定するという処理である、充電システム。
  2. 前記連結器には、前記連結器が前記車両および前記車両の外部の電源に接続された場合に第１の信号を発生する機構と、前記連結器が前記車両に接続された場合に第２の信号を発生する機構とが設けられ、
    前記蓄電機構および前記充電システムの間には、前記第２の信号が発生した場合に前記蓄電機構および前記充電システムを遮断した状態から連結した状態に切換える機構が設けられ、
    前記第１の作動手段は、前記第１の信号が発生している状態で前記蓄電機構および前記充電システムを遮断した状態から連結した状態に切換えられた場合、前記予め定められた処理を実行するように作動するための手段を含み、
    前記第２の作動手段は、前記第１の信号が発生していない状態で前記蓄電機構および前記充電システムを遮断した状態から連結した状態に切換えられた場合、前記第１の信号が発生する前に前記予め定められた処理を実行するように作動するための手段を含む、請求項１に記載の充電システム。
  3. 連結器を介して車両の外部の電源から供給される電力を車両に搭載された蓄電機構に充電する充電システムの作動方法であって、
    前記連結器が前記電源に接続されている状態で前記連結器が前記車両に接続されると、予め定められた処理を実行するように作動するステップと、
    前記連結器が前記電源に接続されていない状態で前記連結器が前記車両に接続されると、前記連結器が前記電源に接続される前に前記予め定められた処理を実行するように作動するステップとを備え、
    前記予め定められた処理は、前記充電システムに異常があるか否かを判定するという処理である、充電システムの作動方法。
  4. 前記連結器には、前記連結器が前記車両および前記車両の外部の電源に接続された場合に第１の信号を発生する機構と、前記連結器が前記車両に接続された場合に第２の信号を発生する機構とが設けられ、
    前記蓄電機構および前記充電システムの間には、前記第２の信号が発生した場合に前記蓄電機構および前記充電システムを遮断した状態から連結した状態に切換える機構が設けられ、
    前記連結器が前記電源に接続されている状態で前記連結器が前記車両に接続されると、前記予め定められた処理を実行するように作動するステップは、前記第１の信号が発生している状態で前記蓄電機構および前記充電システムを遮断した状態から連結した状態に切換えられた場合、前記予め定められた処理を実行するように作動するステップを含み、
    前記連結器が前記電源に接続されていない状態で前記連結器が前記車両に接続されると、前記連結器が前記電源に接続される前に前記予め定められた処理を実行するように作動するステップは、前記第１の信号が発生していない状態で前記蓄電機構および前記充電システムを遮断した状態から連結した状態に切換えられた場合、前記第１の信号が発生する前に前記予め定められた処理を実行するように作動するステップを含む、請求項３に記載の充電システムの作動方法。
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