JP4539785B2

JP4539785B2 - 車両のシステム起動装置および車両のシステム起動方法

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Description

この発明は、車両のシステム起動装置および車両のシステム起動方法に関し、特に、車両に搭載された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システム起動装置およびシステム起動方法に関する。

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。

このような車両において、車両に搭載された車両駆動用の蓄電装置を一般家庭の電源から充電可能な車両が知られている。たとえば、家屋に設けられた電源コンセントと車両に設けられた充電口とを充電ケーブルで接続することにより、一般家庭の電源から蓄電装置へ電力が供給される。なお、以下では、このように車両外部に設けられた電源から車両に搭載された蓄電装置を充電可能な車両を「プラグイン車」とも称する。

プラグイン車の規格は、日本においては「電気自動車用コンダクティブ充電システム一般要求事項」（非特許文献１）にて制定され、アメリカ合衆国においては「SAE Electric Vehicle Conductive Charge Coupler」（非特許文献２）にて制定されている。

「電気自動車用コンダクティブ充電システム一般要求事項」および「SAE Electric Vehicle Conductive Charge Coupler」においては、一例として、コントロールパイロットに関する規格が定められている。コントロールパイロットは、構内配線から車両へ電力を供給するＥＶＳＥ（Electric Vehicle Supply Equipment）の制御回路と車両の接地部とを車両側の制御回路を介して接続する制御線と定義されており（非特許文献１）、この制御線を介して通信されるパイロット信号に基づいて、充電ケーブルの接続状態や電源から車両への電力供給の可否、ＥＶＳＥの定格電流などが判断される。

ところで、「電気自動車用コンダクティブ充電システム一般要求事項」および「SAE Electric Vehicle Conductive Charge Coupler」においては、充電中に停電が発生し、停電が復帰したときに車両システムを再起動する手法の詳細については特に制定されていない。

特開平１０−３０４５８２号公報（特許文献１）は、停電が復帰したときに車両システムを再起動する一手法を開示する。充電ケーブルのパドルが車両の充電ポートに挿入されたときのリミットスイッチの動作に応じて電源が起動される車両システムにおいて、充電中に停電が発生すると、車両システムが停止し、かつ、パドルが充電ポートに挿入された状態が発生することによって、インフラ側が停電から復帰しても充電が再開されないという問題がある。そこで、この公報に開示される充電装置では、停電復帰時、インフラ側からの通信信号の受信をもってシステム起動信号を生成し、電池ＥＣＵ（Electronic Control Unit）を起動させ、充電を再開する（特許文献１参照）。
特開平１０−３０４５８２号公報特開平１１−２０５９０９号公報「日本電動車両協会規格電気自動車用コンダクティブ充電システム一般要求事項」、財団法人日本電動車両協会、２００１年３月２９日 SAE Electric Vehicle Conductive Charge Coupler、SAEJ1772、SAE International、２００１年１１月

しかしながら、特開平１０−３０４５８２号公報に記載の充電装置では、リミットスイッチがオンされていることを前提としているので、リミットスイッチの故障やその信号線が断線するなどの異常時は車両システムを起動できない。そして、車両システムを起動できない以上、上記の異常を検出することもできない。

一方、「電気自動車用コンダクティブ充電システム一般要求事項」および「SAE Electric Vehicle Conductive Charge Coupler」で制定されるパイロット信号を車両システムの起動信号として利用できれば、上記異常の発生時においても車両システムを起動でき、さらにインフラ側からシステム起動用の信号線を別途設ける必要もないので望ましい。

しかしながら、上記パイロット信号はパルス信号であり、一方、システム起動信号を受けるＥＣＵ（電源ＥＣＵなど）は待機時の消費電力を抑制するために一般的に制御周期が遅いので、パイロット信号をシステム起動信号にそのまま用いると、システム起動信号を受けるＥＣＵにおいてパイロット信号を認識できない可能性がある。

そこで、この発明は、これらの課題を解決するためになされたものであり、その目的は、車両外部の電源から蓄電装置を充電する際に車両システムを確実に起動可能な車両のシステム起動装置を提供することである。

また、この発明の別の目的は、車両外部の電源から蓄電装置を充電する際に車両システムを確実に起動可能な車両のシステム起動方法を提供することである。

この発明によれば、車両のシステム起動装置は、車両に搭載された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システム起動装置であって、信号生成回路と、ＥＶＳＥ制御装置と、起動制御装置と、信号操作回路とを備える。信号生成回路は、車両外部の電源から車両へ電力を供給するための充電ケーブルと車両との接続を示す接続信号（コネクタ信号ＣＮＣＴ）を生成可能に構成される。ＥＶＳＥ制御装置は、車両の外部に設けられ、充電ケーブルを介して車両へ供給可能な定格電流の大きさに基づきパルス幅変調されるパイロット信号（パイロット信号ＣＰＬＴ）を生成して車両へ送信可能に構成される。起動制御装置は、車両に搭載され、車両走行要求時は、利用者によるシステム起動操作に従って車両のシステムを起動し、車両外部の電源から蓄電装置の充電要求時は、接続信号およびパイロット信号のいずれかに応じてシステムを起動する。信号操作回路は、車両に搭載され、パイロット信号の電位を操作することによって、起動制御装置によりシステムが起動されるまではパイロット信号を非パルス化するようにＥＶＳＥ制御装置へ通知可能に構成される。

好ましくは、パイロット信号のパルス周期は、起動制御装置の動作周期よりも短い。
好ましくは、信号操作回路は、充電ケーブルと車両との接続および車両の状態に応じてパイロット信号の電位を操作することによって、充電ケーブルの接続および車両状態をＥＶＳＥ制御装置へ通知するとともに、起動制御装置によりシステムが起動されるまではパイロット信号を非パルス化するようにＥＶＳＥ制御装置へ通知する。

さらに好ましくは、信号操作回路は、抵抗回路と、切替回路とを含む。抵抗回路は、充電ケーブルと車両との接続および車両状態に応じてパイロット信号の電位を段階的に変更可能に構成される。切替回路は、車両におけるパイロット信号の入力端子と抵抗回路および起動制御装置との間に配設され、起動制御装置によってシステムが起動されるまでは、入力端子から入力されるパイロット信号を抵抗回路を介することなく起動制御装置へ出力し、起動制御装置によってシステムが起動されると、入力端子から入力されるパイロット信号の出力先を抵抗回路へ切替える。

さらに好ましくは、切替回路は、車両外部の電源から蓄電装置の充電が停止すると、入力端子から入力されるパイロット信号の出力先を起動制御装置へ切替える。

好ましくは、車両のシステム起動装置は、異常検出部をさらに備える。異常検出部は、切替回路によってパイロット信号の出力先が抵抗回路へ切替えられた後、パイロット信号が発振せず、かつ、パイロット信号の電位が発生している状態が規定時間継続すると、パイロット信号が異常であると検出する。

好ましくは、車両は、車両外部の電源から供給される電力を蓄電装置の電圧レベルに変換して蓄電装置を充電するための充電器を搭載する。

また、この発明によれば、車両のシステム起動方法は、車両に搭載された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システム起動方法であって、利用者による車両走行要求時のシステム起動操作に従って車両のシステムを起動するステップと、車両外部の電源から蓄電装置の充電要求時、車両外部の電源から車両へ電力を供給するための充電ケーブルと車両との接続を示す接続信号（コネクタ信号ＣＮＣＴ）、および、車両外部に設けられるＥＶＳＥ制御装置によって生成され、充電ケーブルを介して車両へ供給可能な定格電流の大きさに基づきパルス幅変調されるパイロット信号（パイロット信号ＣＰＬＴ）のいずれかに応じてシステムを起動するステップと、車両において、パイロット信号の電位を操作することによって、システムが起動されるまではパイロット信号を非パルス化するようにＥＶＳＥ制御装置へ通知するステップとを備える。

好ましくは、接続信号およびパイロット信号のいずれかに応じてシステムを起動するステップにおいて、接続信号およびパイロット信号は、規定の周期でサンプリングされる。そして、パイロット信号のパルス周期は、規定の周期よりも短い。

好ましくは、車両のシステム起動方法は、システムが起動されると、パイロット信号の電位を操作することによって、パイロット信号の発振許可をＥＶＳＥ制御装置へ通知するステップと、システムの起動後、パイロット信号が発振せず、かつ、パイロット信号の電位が発生している状態が規定時間継続すると、パイロット信号が異常であると検出するステップとをさらに備える。

この発明においては、車両走行要求時は、利用者によるシステム起動操作に従って車両のシステムが起動され、車両外部の電源から蓄電装置の充電要求時は、接続信号（コネクタ信号ＣＮＣＴ）およびパイロット信号（パイロット信号ＣＰＬＴ）のいずれかに応じてシステムが起動されるので、接続信号が異常であったり発生しない状況であってもパイロット信号によりシステムが起動される。ここで、パイロット信号は、充電ケーブルを介して車両へ供給可能な定格電流の大きさに基づきパルス幅変調される信号であるところ、システムが起動されるまではパイロット信号が非パルス化されるので、パイロット信号のサンプリング周期が長くてもパイロット信号を認識可能である。

したがって、この発明によれば、車両外部の電源から蓄電装置を充電する際に車両システムを確実に起動することができる。また、接続信号およびパイロット信号のいずれかによってシステムを起動可能であるので、停電復帰後に接続信号が発生しない状況においてもパイロット信号によりシステムを起動することができる。さらに、接続信号が異常であってもシステムを起動可能であり、かつ、システムが起動されることによって接続信号の異常を検出することができる。

この発明の実施の形態によるシステム起動装置が適用された車両の一例として示されるプラグインハイブリッド車の全体ブロック図である。動力分割機構の共線図を示す図である。図１に示すプラグインハイブリッド車の電気システムの全体構成図である。図３に示す電気システムの充電機構に関する部分の概略構成図である。図４に示すＥＶＳＥ制御装置によって発生されるパイロット信号の波形を示した図である。図４に示す充電機構をより詳細に説明するための図である。図６に示すＣＣＩＤおよびＥＣＵの動作フローチャートである。車両外部の電源からプラグインハイブリッド車への充電開始時における主要な信号のタイミングチャートである。停電復帰後の充電再開時における主要な信号のタイミングチャートである。充電終了時における主要な信号のタイミングチャートである。図３に示す第１および第２インバータおよび第１および第２ＭＧの零相等価回路を示した図である。変形例におけるＥＣＵの動作フローチャートである。電源から蓄電装置を充電するための専用の充電器を搭載したプラグインハイブリッド車の電気システムの全体構成図である。図１３に示す電気システムの充電機構に関する部分の概略構成図である。

符号の説明

１００エンジン、１１０第１ＭＧ、１１２，１２２中性点、１２０第２ＭＧ、１３０動力分割機構、１４０減速機、１５０蓄電装置、１６０前輪、１７０ＥＣＵ、１７１電圧センサ、１７２電流センサ、２００コンバータ、２１０第１インバータ、２１０Ａ，２２０Ａ上アーム、２１０Ｂ，２２０Ｂ下アーム、２２０第２インバータ、２５０ＳＭＲ、２６０ＤＦＲ、２７０充電ポート、２８０ＬＣフィルタ、２９０充電器、３００充電ケーブル、３１０コネクタ、３１２リミットスイッチ、３２０プラグ、３３０ＣＣＩＤ、３３２，５２６リレー、３３４ＥＶＳＥ制御装置、４００電源コンセント、４０２電源、５０６補機電源ノード、５０８，５２２，５２４，６０４抵抗素子、５１０切替回路、５１２，５１４，５１６端子、５１８ＯＲ回路、５２０抵抗回路、５２８接地ノード、５３０電源ＣＰＵ、５３２制御ＣＰＵ、６０２発振器、６０６電磁コイル、６０８漏電検出器。

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。

図１は、この発明の実施の形態によるシステム起動装置が適用された車両の一例として示されるプラグインハイブリッド車の全体ブロック図である。図１を参照して、このプラグインハイブリッド車は、エンジン１００と、第１ＭＧ（Motor Generator）１１０と、第２ＭＧ１２０と、動力分割機構１３０と、減速機１４０と、蓄電装置１５０と、駆動輪１６０と、ＥＣＵ１７０とを備える。

エンジン１００、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０は、動力分割機構１３０に連結される。そして、このプラグインハイブリッド車は、エンジン１００および第２ＭＧ１２０の少なくとも一方からの駆動力によって走行する。エンジン１００が発生する動力は、動力分割機構１３０によって２経路に分割される。すなわち、一方は減速機１４０を介して駆動輪１６０へ伝達される経路であり、もう一方は第１ＭＧ１１０へ伝達される経路である。

第１ＭＧ１１０は、交流回転電機であり、たとえば、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える三相交流同期電動機である。第１ＭＧ１１０は、動力分割機構１３０によって分割されたエンジン１００の動力を用いて発電する。たとえば、蓄電装置１５０の充電状態（以下「ＳＯＣ（State Of Charge）」とも称する。）が予め定められた値よりも低くなると、エンジン１００が始動して第１ＭＧ１１０により発電が行なわれ、第１ＭＧ１１０によって発電された電力は、インバータ（後述）により交流から直流に変換され、コンバータ（後述）により電圧が調整されて蓄電装置１５０に蓄えられる。

第２ＭＧ１２０は、交流回転電機であり、たとえば、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える三相交流同期電動機である。第２ＭＧ１２０は、蓄電装置１５０に蓄えられた電力および第１ＭＧ１１０により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動力を発生する。そして、第２ＭＧ１２０の駆動力は、減速機１４０を介して駆動輪１６０に伝達される。これにより、第２ＭＧ１２０はエンジン１００をアシストしたり、第２ＭＧ１２０からの駆動力によって車両を走行させたりする。なお、図１では、駆動輪１６０は前輪として示されているが、前輪に代えて、または前輪とともに、第２ＭＧ１２０によって後輪を駆動してもよい。

なお、車両の制動時等には、減速機１４０を介して駆動輪１６０により第２ＭＧ１２０が駆動され、第２ＭＧ１２０が発電機として作動する。これにより、第２ＭＧ１２０は、制動エネルギーを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。そして、第２ＭＧ１２０により発電された電力は、蓄電装置１５０に蓄えられる。

動力分割機構１３０は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車から成る。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン１００のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、第１ＭＧ１１０の回転軸に連結される。リングギヤは第２ＭＧ１２０の回転軸および減速機１４０に連結される。

そして、エンジン１００、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０が、遊星歯車から成る動力分割機構１３０を介して連結されることによって、図２に示すように、エンジン１００、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０の回転数は、共線図において直線で結ばれる関係になる。

再び図１を参照して、蓄電装置１５０は、充放電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池から成る。蓄電装置１５０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。蓄電装置１５０には、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０によって発電される電力の他、後述のように、車両外部の電源から供給される電力が蓄えられる。なお、蓄電装置１５０として、大容量のキャパシタも採用可能であり、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０による発電電力や車両外部の電源からの電力を一時的に蓄え、その蓄えた電力を第２ＭＧ１２０へ供給可能な電力バッファであれば如何なるものでもよい。

エンジン１００、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０は、ＥＣＵ１７０によって制御される。なお、ＥＣＵ１７０は、機能ごとに複数のＥＣＵに分割してもよい。なお、ＥＣＵ１７０の構成については後述する。

図３は、図１に示したプラグインハイブリッド車の電気システムの全体構成図である。図３を参照して、この電気システムは、蓄電装置１５０と、ＳＭＲ（System Main Relay）２５０と、コンバータ２００と、第１インバータ２１０と、第２インバータ２２０と、第１ＭＧ１１０と、第２ＭＧ１２０と、ＤＦＲ（Dead Front Relay）２６０と、ＬＣフィルタ２８０と、充電ポート２７０とを備える。

ＳＭＲ２５０は、蓄電装置１５０とコンバータ２００との間に設けられる。ＳＭＲ２５０は、蓄電装置１５０と電気システムとの電気的な接続／遮断を行なうためのリレーであり、ＥＣＵ１７０によってオン／オフ制御される。すなわち、車両走行時および車両外部の電源から蓄電装置１５０の充電時、ＳＭＲ２５０はオンされ、蓄電装置１５０は電気システムに電気的に接続される。一方、車両システムの停止時、ＳＭＲ２５０はオフされ、蓄電装置１５０は電気システムと電気的に遮断される。

コンバータ２００は、リアクトルと、２つのｎｐｎ型トランジスタと、２つダイオードとを含む。リアクトルは、蓄電装置１５０の正極側に一端が接続され、２つのｎｐｎ型トランジスタの接続ノードに他端が接続される。２つのｎｐｎ型トランジスタは、直列に接続され、各ｎｐｎ型トランジスタにダイオードが逆並列に接続される。

なお、ｎｐｎ型トランジスタとして、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を用いることができる。また、ｎｐｎ型トランジスタに代えて、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）等の電力スイッチング素子を用いてもよい。

コンバータ２００は、蓄電装置１５０から第１ＭＧ１１０または第２ＭＧ１２０へ電力が供給される際、ＥＣＵ１７０からの制御信号に基づいて、蓄電装置１５０から放電される電力を昇圧して第１ＭＧ１１０または第２ＭＧ１２０へ供給する。また、コンバータ２００は、第１ＭＧ１１０または第２ＭＧ１２０によって発電された電力を蓄電装置１５０に充電する際、ＥＣＵ１７０からの制御信号に基づいて、第１ＭＧ１１０または第２ＭＧ１２０から供給される電力を降圧して蓄電装置１５０へ出力する。

第１インバータ２１０は、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含む。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは、互いに並列に接続される。各相アームは、直列に接続された２つのｎｐｎ型トランジスタを含み、各ｎｐｎ型トランジスタにはダイオードが逆並列に接続される。各相アームにおける２つのｎｐｎ型トランジスタの接続点は、第１ＭＧ１１０における対応のコイル端であって中性点１１２とは異なる端部に接続される。

そして、第１インバータ２１０は、コンバータ２００から供給される直流電力を交流電力に変換して第１ＭＧ１１０へ供給する。また、第１インバータ２１０は、第１ＭＧ１１０により発電された交流電力を直流電力に変換してコンバータ２００へ供給する。

第２インバータ２２０も、第１インバータ２１０と同様の構成から成り、各相アームにおける２つのｎｐｎ型トランジスタの接続点は、第２ＭＧ１２０における対応のコイル端であって中性点１２２とは異なる端部に接続される。

そして、第２インバータ２２０は、コンバータ２００から供給される直流電力を交流電力に変換して第２ＭＧ１２０へ供給する。また、第２インバータ２２０は、第２ＭＧ１２０により発電された交流電力を直流電流に電力してコンバータ２００へ供給する。

さらに、車両外部の電源から蓄電装置１５０の充電が行なわれるとき、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０は、後述の方法により、車両外部の電源から第１ＭＧ１１０の中性点１１２および第２ＭＧ１２０の中性点１２２に与えられる交流電力をＥＣＵ１７０からの制御信号に基づいて直流電力に変換し、その変換した直流電力をコンバータ２００へ供給する。

ＤＦＲ２６０は、第１ＭＧ１１０の中性点１１２および第２ＭＧ１２０の中性点１２２に接続される電力線対とＬＣフィルタ２８０に接続される電力線対との間に設けられる。ＤＦＲ２６０は、充電ポート２７０と電気システムとの電気的な接続／遮断を行なうためのリレーであり、ＥＣＵ１７０によってオン／オフ制御される。すなわち、車両走行時、ＤＦＲ２６０はオフされ、電気システムと充電ポート２７０とは電気的に切離される。一方、車両外部の電源から蓄電装置１５０の充電時、ＤＦＲ２６０はオンされ、充電ポート２７０が電気システムに電気的に接続される。

ＬＣフィルタ２８０は、ＤＦＲ２６０と充電ポート２７０との間に設けられ、車両外部の電源から蓄電装置１５０の充電時、プラグインハイブリッド車の電気システムから車両外部の電源へ高周波のノイズが出力されるのを防止する。

充電ポート２７０は、車両外部の電源から充電電力を受電するための電力インターフェースであり、車両に設けられた車両インレットである。車両外部の電源から蓄電装置１５０の充電時、充電ポート２７０には、車両外部の電源から車両へ電力を供給するための充電ケーブルのコネクタが挿入される。

ＥＣＵ１７０は、ＳＭＲ２５０、コンバータ２００、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０を駆動するための制御信号を生成し、これら各装置の動作を制御する。

図４は、図３に示した電気システムの充電機構に関する部分の概略構成図である。図４を参照して、プラグインハイブリッド車と車両外部の電源とを連結する充電ケーブル３００は、コネクタ３１０と、プラグ３２０と、ＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupt Device）３３０とを含む。

コネクタ３１０は、車両に設けられた充電ポート２７０に挿入可能に構成される。コネクタ３１０には、リミットスイッチ３１２が設けられている。そして、コネクタ３１０が充電ポート２７０に挿入されると、リミットスイッチ３１２が作動し、コネクタ３１０が充電ポート２７０に挿入されたことを示すコネクタ信号ＣＮＣＴがＥＣＵ１７０に入力される。

プラグ３２０は、たとえば家屋に設けられた電源コンセント４００に接続される。電源コンセント４００には、電源４０２（たとえば系統電源）から交流電力が供給される。

ＣＣＩＤ３３０は、リレー３３２と、ＥＶＳＥ制御装置３３４とを含む。リレー３３２は、電源４０２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。リレー３３２は、ＥＶＳＥ制御装置３３４によってオン／オフ制御され、リレー３３２がオフされているときは、電源４０２からプラグインハイブリッド車へ電力を供給する電路が遮断される。一方、リレー３３２がオンされると、電源４０２からプラグインハイブリッド車へ電力を供給可能になる。

ＥＶＳＥ制御装置３３４は、プラグ３２０が電源コンセント４００に接続されているとき、電源４０２から供給される電力によって動作する。そして、ＥＶＳＥ制御装置３３４は、コントロールパイロット線を介して車両のＥＣＵ１７０へ送信されるパイロット信号ＣＰＬＴを発生し、コネクタ３１０が充電ポート２７０に挿入され、かつ、パイロット信号ＣＰＬＴの電位が規定値に低下すると、規定のデューティーサイクル（発振周期に対するパルス幅の比）でパイロット信号ＣＰＬＴを発振させる。

このデューティーサイクルは、電源４０２から充電ケーブル３００を介して車両へ供給可能な定格電流に基づいて設定される。

図５は、図４に示したＥＶＳＥ制御装置３３４によって発生されるパイロット信号ＣＰＬＴの波形を示した図である。図５を参照して、パイロット信号ＣＰＬＴは、規定の周期Ｔで発振する。ここで、電源４０２から充電ケーブル３００を介して車両へ供給可能な定格電流に基づいてパイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅Ｔｏｎが設定される。そして、周期Ｔに対するパルス幅Ｔｏｎの比で示されるデューティーによって、パイロット信号ＣＰＬＴを用いてＥＶＳＥ制御装置３３４から車両のＥＣＵ１７０へ定格電流が通知される。

なお、定格電流は、充電ケーブル毎に定められており、充電ケーブルの種類が異なれば、定格電流も異なるので、パイロット信号ＣＰＬＴのデューティーも異なる。そして、車両のＥＣＵ１７０は、充電ケーブル３００に設けられたＥＶＳＥ制御装置３３４から送信されるパイロット信号ＣＰＬＴをコントロールパイロット線を介して受信し、その受信したパイロット信号ＣＰＬＴのデューティーを検知することによって、電源４０２から充電ケーブル３００を介して車両へ供給可能な定格電流を検知することができる。

再び図４を参照して、ＥＶＳＥ制御装置３３４は、車両側で充電準備が完了すると、リレー３３２をオンさせる。

図６は、図４に示した充電機構をより詳細に説明するための図である。図６を参照して、ＣＣＩＤ３３０は、リレー３３２およびＥＶＳＥ制御装置３３４の他、電磁コイル６０６と、漏電検出器６０８とを含む。ＥＶＳＥ制御装置３３４は、発振器６０２と、抵抗素子６０４とを含む。

発振器６０２は、電源４０２から供給される電力によって作動する。そして、発振器６０２は、抵抗素子６０４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６０４の出力電位がＶ１から低下すると、規定の周波数（たとえば１ｋＨｚ）およびデューティー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、ＥＶＳＥ制御装置３３４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、ＥＶＳＥ制御装置３３４は、規定の周波数およびデューティーサイクルでパイロット信号ＣＰＬＴを発振させる。なお、パイロット信号ＣＰＬＴの電位は、後述のように、ＥＣＵ１７０側で抵抗値を切替えることによって操作される。また、上述のように、デューティーサイクルは、電源４０２から充電ケーブル３００を介して車両へ供給可能な定格電流に基づいて設定される。

また、ＥＶＳＥ制御装置３３４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６０６へ電流を供給する。電磁コイル６０６は、ＥＶＳＥ制御装置３３４から電流が供給されると電磁力を発生し、リレー３３２をオン状態にする。

漏電検出器６０８は、電源４０２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、漏電の有無を検出する。具体的には、漏電検出器６０８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知する。なお、特に図示しないが、漏電検出器６０８により漏電が検出されると、電磁コイル６０６への給電が遮断され、リレー３３２がオフされる。

一方、ＥＣＵ１７０は、切替回路５１０と、ＯＲ回路５１８と、抵抗回路５２０と、電源ＣＰＵ（Control Processing Unit）５３０と、制御ＣＰＵ５３２と、抵抗素子５０８とを含む。

切替回路５１０は、コネクタ３１０が充電ポート２７０に挿入されているとき、ＥＶＳＥ制御装置３３４からパイロット信号ＣＰＬＴを受ける。そして、切替回路５１０は、制御ＣＰＵ５３２からの切替信号ＳＷ１が非活性化されているとき、端子５１２を端子５１４と電気的に接続することによってパイロット信号ＣＰＬＴをＯＲ回路５１８へ出力する。一方、切替回路５１０は、切替信号ＳＷ１が活性化されると、端子５１２を端子５１６と電気的に接続することによってパイロット信号ＣＰＬＴを抵抗回路５２０へ出力する。なお、車両システムが停止すると、制御ＣＰＵ５３２の停止とともに切替信号ＳＷ１が非活性化され、切替回路５１０は、端子５１２を端子５１４と電気的に接続する。

ＯＲ回路５１８は、切替回路５１０からの出力とコネクタ信号ＣＮＣＴの反転信号とを入力端子に受けて論理和を演算し、その演算結果を電源ＣＰＵ５３０へ出力する。ここで、コネクタ信号ＣＮＣＴを伝送するコネクタ信号線には、補機電源ノード５０６から抵抗素子５０８を介して電圧が印加される。そして、コネクタ３１０が充電ポート２７０が挿入されると、リミットスイッチ３１２がオンし、コネクタ信号線の電位は低下する。

したがって、ＯＲ回路５１８は、コネクタ３１０が充電ポート２７０に挿入されるか、または、パイロット信号ＣＰＬＴを切替回路５１０から受けると、電源ＣＰＵ５３０へ出力される出力信号を活性化する。

電源ＣＰＵ５３０は、利用者によるシステム起動操作（たとえばイグニッションキーのＯＮ位置への回動操作やスタートスイッチのオン操作など）に応じて活性化される信号ＩＧと、ＯＲ回路５１８からの出力信号とを受ける。そして、電源ＣＰＵ５３０は、信号ＩＧおよびＯＲ回路５１８からの出力信号のいずれかが活性化されると起動され、制御ＣＰＵ５３２を含む各機器へ起動信号ＰＷＲを出力する。これによって、車両システムが起動される。

なお、待機時の消費電力を低減するため、電源ＣＰＵ５３０の動作周期は遅く、パイロット信号ＣＰＬＴの発振周期よりも長い。したがって、電源ＣＰＵ５３０は、発振したパイロット信号ＣＰＬＴを検出することはできないが、切替回路５１０によってパイロット信号ＣＰＬＴが電源ＣＰＵ５３０側へ出力されているときは、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ１近傍に維持されるのでパイロット信号ＣＰＬＴは発振しない。したがって、電源ＣＰＵ５３０は、パイロット信号ＣＰＬＴを検出することができる。

抵抗回路５２０は、抵抗素子５２２，５２４と、リレー５２６と、接地ノード５２８とを含む。抵抗素子５２２は、切替回路５１０の端子５１６と制御ＣＰＵ５３２との間に配設される信号線と接地ノード５２８との間に接続される。抵抗素子５２４およびリレー５２６は、上記信号線と接地ノード５２８との間に直列に接続され、抵抗素子５２２に並列に接続される。リレー５２６は、制御ＣＰＵ５３２からの切替信号ＳＷ２が活性化されるとオンされる。

この抵抗回路５２０は、切替回路５１０によってパイロット信号ＣＰＬＴが抵抗回路５２０へ出力されているとき、切替信号ＳＷ２に応じてパイロット信号ＣＰＬＴの電位を切替える。すなわち、パイロット信号ＣＰＬＴが抵抗回路５２０へ出力されているとき、リレー５２６がオフしている場合には、抵抗素子５２２によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位を規定の電位Ｖ２（たとえば９Ｖ）に低下させる。また、リレー５２６がオンしている場合には、さらに抵抗素子５２４によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位を規定の電位Ｖ３（たとえば６Ｖ）に低下させる。

制御ＣＰＵ５３２は、電源ＣＰＵ５３０からの起動信号ＰＷＲによって起動され、車両走行に伴なう各種制御、および電源４０２から蓄電装置１５０の充電に伴なう各種制御を実行する。制御ＣＰＵ５３２は、電源４０２から蓄電装置１５０の充電時、起動信号ＰＷＲによる起動に応じて、切替回路５１０へ出力される切替信号ＳＷ１を活性化する。そして、制御ＣＰＵ５３２は、切替信号ＳＷ１の活性化に伴ない切替回路５１０から受けるパイロット信号ＣＰＬＴに基づいて、電源４０２からプラグインハイブリッド車へ供給可能な定格電流を検出する。

定格電流が検出され、電源４０２から蓄電装置１５０の充電準備が完了すると、制御ＣＰＵ５３２は、抵抗回路５２０のリレー５２６へ出力される切替信号ＳＷ２を活性化する。その後、制御ＣＰＵ５３２は、ＤＦＲ２６０（図示せず）をオンさせ、第１インバータ２１０、第２インバータ２２０およびコンバータ２００（いずれも図示せず）を制御することによって電源４０２から蓄電装置１５０の充電制御を実行する。

このプラグインハイブリッド車においては、電源ＣＰＵ５３０は、信号ＩＧおよびＯＲ回路５１８からの出力信号のいずれかが活性化されると起動される。すなわち、車両走行要求時には、利用者によるシステム起動操作に従って車両システムが起動され、電源４０２から蓄電装置１５０の充電要求時には、コネクタ信号ＣＮＣＴまたはパイロット信号ＣＰＬＴに応じて車両システムが起動される。

ここで、パイロット信号ＣＰＬＴが発振していると、パイロット信号ＣＰＬＴの発振周期は電源ＣＰＵ５３０の動作周期よりも短いので、電源ＣＰＵ５３０においてパイロット信号ＣＰＬＴを起動トリガーとして用いることができない。

一方、ＥＶＳＥ制御装置３３４は、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ１（たとえば１２Ｖ）近傍のときは、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、パイロット信号ＣＰＬＴを発振させる。

ここで、この実施の形態では、車両に搭載された切替回路５１０および抵抗回路５２０によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位を切替可能であり、ＥＶＳＥ制御装置３３４によるパイロット信号ＣＰＬＴの発振／非発振を車両側から遠隔操作可能である。すなわち、切替回路５１０によってパイロット信号ＣＰＬＴの出力先を電源ＣＰＵ５３０側へ切替え、抵抗回路５２０によるパイロット信号ＣＰＬＴの電位低下を回避することによって、パイロット信号ＣＰＬＴを非発振状態に操作できる。一方、切替回路５１０によってパイロット信号ＣＰＬＴの出力先を抵抗回路５２０へ切替え、抵抗回路５２０によりパイロット信号ＣＰＬＴの電位を低下させることによって、パイロット信号ＣＰＬＴを発振状態に操作できる。

そこで、この実施の形態では、車両システムが起動されるまでは、切替回路５１０によりパイロット信号ＣＰＬＴの出力先を電源ＣＰＵ５３０側とすることによって、非発振状態のパイロット信号ＣＰＬＴを車両システムの起動トリガーとして用い、車両システムの起動後は、切替回路５１０によりパイロット信号ＣＰＬＴの出力先を抵抗回路５２０とすることによって、発振状態のパイロット信号ＣＰＬＴに基づいて定格電流を検知することとしたものである。

そして、この実施の形態では、電源４０２から蓄電装置１５０の充電要求時、コネクタ信号ＣＮＣＴまたはパイロット信号ＣＰＬＴに応じて車両システムが起動されるところ、このような構成とすることによって、停電復帰後に車両システムを再起動させることができる（なお、停電中は車両システムが停止することを前提とする。）。

すなわち、コネクタ信号ＣＮＣＴのみを車両システムの起動トリガーとした場合、停電時にはコネクタ３１０は充電ポート２７０に挿入されたままであるから、停電復帰後にコネクタ信号ＣＮＣＴが発生せず、車両システムを再起動させることができない。一方、この実施の形態では、コネクタ信号ＣＮＣＴが発生しなくてもパイロット信号ＣＰＬＴによって車両システムを起動できる。そして、停電復帰とともににＥＶＳＥ制御装置３３４からパイロット信号ＣＰＬＴが出力されると、パイロット信号ＣＰＬＴを起動トリガーとして電源ＣＰＵ５３０が起動し、車両システムが再起動する。

図７は、図６に示したＣＣＩＤ３３０およびＥＣＵ１７０の動作フローチャートである。図７および図６を参照して、ＣＣＩＤ３３０においては、電源４０２からＣＣＩＤ３３０へ電力が供給されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ＥＶＳＥ制御装置３３４は、パイロット信号ＣＰＬＴ（電位Ｖ１）を発生する（ステップＳ２０）。パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ２に低下すると（ステップＳ３０においてＹＥＳ）、ＥＶＳＥ制御装置３３４は、パイロット信号ＣＰＬＴを発振させる（ステップＳ４０）。パイロット信号ＣＰＬＴの電位がさらにＶ３に低下すると（ステップＳ５０においてＹＥＳ）、ＥＶＳＥ制御装置３３４は、電磁コイル６０６へ電流を供給し、リレー３３２がオンされる（ステップＳ６０）。

一方、ステップＳ５０においてパイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ３に低下しなければ（ステップＳ５０においてＮＯ）、ＥＶＳＥ制御装置３３４は、電磁コイル６０６へ電流を供給せず、リレー３３２はオフされる（ステップＳ７０）。また、ステップＳ３０においてパイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ２に低下しないときも（ステップＳ３０においてＮＯ）、リレー３３２はオフされる（ステップＳ７０）。

ＥＣＵ１７０においては、電源ＣＰＵ５３０は、車両システムの起動トリガーを受信したか否かを判定する（ステップＳ１１０）。この起動トリガーは、上述のように、信号ＩＧまたはＯＲ回路５１８の出力信号である。そして、起動トリガーが受信されたと判定されると（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、電源ＣＰＵ５３０は、その起動トリガーの種別を判定する（ステップＳ１２０）。

起動トリガーが信号ＩＧの場合（ステップＳ１２０において「ＩＧ」）、電源ＣＰＵ５３０は、「走行モード」で車両システムを起動する（ステップＳ１３０）。一方、起動トリガーがＯＲ回路５１８の出力信号の場合（ステップＳ１２０において「ＣＮＣＴｏｒＣＰＬＴ」）、電源ＣＰＵ５３０は、「プラグイン充電モード」で車両システムを起動する（ステップＳ１４０）。なお、このステップＳ１３０，Ｓ１４０の処理は、制御ＣＰＵ５３２で行なってもよい。

「プラグイン充電モード」で車両システムが起動されると、制御ＣＰＵ５３２は、切替回路５１０へ出力される切替信号ＳＷ１を活性化し、パイロット信号ＣＰＬＴの出力先を電源ＣＰＵ５３０側（ＯＲ回路５１８）から制御ＣＰＵ５３２側（抵抗回路５２０）へ切替える（ステップＳ１５０）。なお、この切替により、パイロット信号ＣＰＬＴの電位は、抵抗回路５２０の抵抗素子５２２によって電位Ｖ２に低下するので、パイロット信号ＣＰＬＴが発振する（ステップＳ４０）。

次いで、制御ＣＰＵ５３２は、パイロット信号ＣＰＬＴが発振を開始したか否かを判定する（ステップＳ１６０）。パイロット信号ＣＰＬＴの発振が検出されると（ステップＳ１６０においてＹＥＳ）、制御ＣＰＵ５３２は、パイロット信号ＣＰＬＴのデューティーに基づいて、電源４０２から充電ケーブル３００を介してプラグインハイブリッド車へ供給可能な定格電流を検出する。そして、制御ＣＰＵ５３２は、蓄電装置１５０の充電準備が完了すると、切替信号ＳＷ２を活性化し、抵抗回路５２０のリレー５２６をオンさせる（ステップＳ１７０）。そうすると、パイロット信号ＣＰＬＴの電位は、電位Ｖ３にさらに低下し、ＣＣＩＤ３３０においてリレー３３２がオンされる（ステップＳ６０）。

ステップＳ１６０においてパイロット信号ＣＰＬＴが発振していないと判定されると（ステップＳ１６０においてＮＯ）、制御ＣＰＵ５３２は、充電を停止するか否かを判定する（ステップＳ１８０）。充電を停止するか否かは、利用者の指示によるものであってもよいし、非発振状態が規定時間継続したか否かで判定してもよい。

そして、ステップＳ１８０において充電を停止するものと判定されると（ステップＳ１８０においてＹＥＳ）、制御ＣＰＵ５３２は、切替信号ＳＷ２を非活性化し、抵抗回路５２０のリレー５２６をオフさせる（ステップＳ１９０）。そうすると、パイロット信号ＣＰＬＴの電位はＶ２となり、ＣＣＩＤ３３０においてリレー３３２がオフされる。その後、制御ＣＰＵ５３２は、切替信号ＳＷ１を非活性化し、パイロット信号ＣＰＬＴの出力先を制御ＣＰＵ５３２側（抵抗回路５２０）から電源ＣＰＵ５３０側（ＯＲ回路５１８）へ切替える（ステップＳ２００）。

図８は、車両外部の電源４０２からプラグインハイブリッド車への充電開始時における主要な信号のタイミングチャートである。図８および図６を参照して、時刻ｔ０において、充電ケーブル３００のプラグ３２０が電源４０２の電源コンセントに接続されると、電源４０２からの電力を受けてＥＶＳＥ制御装置３３４がパイロット信号ＣＰＬＴを発生する。

なお、この時点では、充電ケーブル３００のコネクタ３１０は車両側の充電ポート２７０に挿入されておらず、パイロット信号ＣＰＬＴの電位はＶ１（たとえば１２Ｖ）であり、パイロット信号ＣＰＬＴは非発振状態である。また、ＥＣＵ１７０の切替回路５１０では、端子５１２と端子５１４とが電気的に接続されている。

時刻ｔ１において、コネクタ３１０が充電ポート２７０に挿入されると、コネクタ信号ＣＮＣＴが発生する。そうすると、このコネクタ信号ＣＮＣＴまたはパイロット信号ＣＰＬＴを起動トリガーとして電源ＣＰＵ５３０が起動される。その後、車両システムが起動すると、時刻ｔ２において、制御ＣＰＵ５３２が切替信号ＳＷ１を活性化する。

時刻ｔ２において切替信号ＳＷ１が活性化されると、切替回路５１０は、端子５１２を端子５１６と電気的に接続することによってパイロット信号ＣＰＬＴを制御ＣＰＵ５３２側（抵抗回路５２０）へ出力する。そうすると、抵抗回路５２０の抵抗素子５２２によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位はＶ２（たとえば９Ｖ）に低下する。

パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ２に低下すると、時刻ｔ３において、ＥＶＳＥ制御装置３３４がパイロット信号ＣＰＬＴを発振させる。そして、制御ＣＰＵ５３２においてパイロット信号ＣＰＬＴのデューティーに基づき定格電流が検出され、充電制御の準備が完了すると、時刻４において、制御ＣＰＵ５３２が切替信号ＳＷ２を活性化する。そうすると、抵抗回路５２０の抵抗素子５２４によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位はＶ３（たとえば６Ｖ）にさらに低下する。

そして、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ３に低下すると、時刻ｔ５において、ＥＶＳＥ制御装置３３４から電磁コイル６０６へ電流が供給され、ＣＣＩＤ３３０のリレー３３２がオンされる。その後、特に図示しないが、ＤＦＲ２６０がオンされ、電源４０２から蓄電装置１５０の充電が実行される。

図９は、停電復帰後の充電再開時における主要な信号のタイミングチャートである。図９および図６を参照して、時刻ｔ１０において停電が復帰したものとする。停電が復帰すると、電源４０２からの電力を受けてＥＶＳＥ制御装置３３４がパイロット信号ＣＰＬＴを発生する。

ここで、図８に示した充電開始時とは異なり、停電中も充電ケーブル３００のコネクタ３１０は車両側の充電ポート２７０に挿入されたままであるので、充電再開時にコネクタ信号ＣＮＣＴは電源ＣＰＵ５３０の起動トリガーになり得ない。しかしながら、停電復帰とともにパイロット信号ＣＰＬＴが発生され、停電に伴ない切替回路５１０では端子５１２と端子５１４とが電気的に接続されているので、パイロット信号ＣＰＬＴを起動トリガーとして電源ＣＰＵ５３０が起動される。その後、車両システムが起動すると、時刻ｔ１１において、制御ＣＰＵ５３２が切替信号ＳＷ１を活性化する。

なお、時刻ｔ１１以降の動作は、図８に示した充電開始時の時刻ｔ２以降の動作と同じである。このように、停電復帰後の充電再開時は、パイロット信号ＣＰＬＴを起動トリガーとして車両システムが起動され、電源４０２から蓄電装置１５０の充電を再開することができる。

図１０は、充電終了時における主要な信号のタイミングチャートである。図１０を参照して、時刻ｔ２０において、充電終了と判断され、制御ＣＰＵ５３２が切替信号ＳＷ２を非活性化する。そうすると、パイロット信号ＣＰＬＴの電位はＶ３からＶ２に上昇し、これに応じて、時刻ｔ２１においてＣＣＩＤ３３０のリレー３３２がオフされる。

その後、時刻ｔ２２において、制御ＣＰＵ５３２が切替信号ＳＷ１を非活性化する。そうすると、次回の充電時のために、切替回路５１０においてパイロット信号ＣＰＬＴの出力先が制御ＣＰＵ５３２側（抵抗回路５２０）から電源ＣＰＵ５３０側（ＯＲ回路５１８）へ切替えられる。これにより、パイロット信号ＣＰＬＴの電位はＶ２からＶ１に上昇する。

以上のようにして、充電開始時および停電復帰後の充電再開時におけるプラグインハイブリッド車のシステム起動が実施される。

次に、電源４０２から蓄電装置１５０の充電実行時における第１インバータ２１０および第２インバータ２２０の動作について説明する。

図１１は、図３に示した第１および第２インバータ２１０，２２０および第１および第２ＭＧ１１０，１２０の零相等価回路を示した図である。第１インバータ２１０および第２インバータ２２０の各々は、図３に示したように三相ブリッジ回路から成り、各インバータにおける６個のスイッチング素子のオン／オフの組合わせは８パターン存在する。その８つのスイッチングパターンのうち２つは相間電圧が零となり、そのような電圧状態は零電圧ベクトルと称される。零電圧ベクトルについては、上アームの３つのスイッチング素子は互いに同じスイッチング状態（全てオンまたはオフ）とみなすことができ、また、下アームの３つのスイッチング素子も互いに同じスイッチング状態とみなすことができる。

車両外部の電源４０２から蓄電装置１５０の充電時、電圧センサ１７１（図３）によって検出される電圧ＶＡＣとパイロット信号ＣＰＬＴによって充電ケーブル３００から通知される定格電流とによって生成される零相電圧指令に基づいて、第１および第２インバータ２１０，２２０の少なくとも一方において零電圧ベクトルが制御される。したがって、この図１１では、第１インバータ２１０の上アームの３つのスイッチング素子は上アーム２１０Ａとしてまとめて示され、第１インバータ２１０の下アームの３つのスイッチング素子は下アーム２１０Ｂとしてまとめて示されている。同様に、第２インバータ２２０の上アームの３つのスイッチング素子は上アーム２２０Ａとしてまとめて示され、第２インバータ２２０の下アームの３つのスイッチング素子は下アーム２２０Ｂとしてまとめて示されている。

そして、図１１に示されるように、この零相等価回路は、電源４０２から第１ＭＧ１１０の中性点１１２および第２ＭＧ１２０の中性点１２２に与えられる単相交流電力を入力とする単相ＰＷＭコンバータとみることができる。そこで、第１および第２インバータ２１０，２２０の少なくとも一方において零相電圧指令に基づいて零電圧ベクトルを変化させ、第１および第２インバータ２１０，２２０を単相ＰＷＭコンバータのアームとして動作するようにスイッチング制御することによって、電源４０２から供給される交流電力を直流電力に変換して蓄電装置１５０を充電することができる。

以上のように、この実施の形態においては、車両走行要求時は、利用者によるシステム起動操作に応じて活性化される信号ＩＧに従って車両システムが起動される。電源４０２から蓄電装置１５０の充電要求時は、コネクタ信号ＣＮＣＴおよびパイロット信号ＣＰＬＴのいずれかに応じて車両システムが起動されるので、コネクタ信号ＣＮＣＴが異常であったり発生しない状況（停電復帰時など）であってもパイロット信号ＣＰＬＴにより車両システムが起動される。ここで、パイロット信号ＣＰＬＴはパルス信号であるところ、車両システムが起動されるまではパイロット信号ＣＰＬＴが非パルス化されるので、電源ＣＰＵ５３０の動作周期がパイロット信号ＣＰＬＴの発振周期より長くても、電源ＣＰＵ５３０はパイロット信号ＣＰＬＴを認識可能である。

したがって、この実施の形態によれば、電源４０２から蓄電装置１５０を充電する際に車両システムを確実に起動することができる。また、コネクタ信号ＣＮＣＴおよびパイロット信号ＣＰＬＴのいずれかによって車両システムを起動可能であるので、停電復帰後にコネクタ信号ＣＮＣＴが発生しない状況においてもパイロット信号ＣＰＬＴにより車両システムを起動可能である。さらに、コネクタ信号ＣＮＣＴが異常であっても車両システムを起動可能であり、かつ、車両システムが起動されることによってコネクタ信号ＣＮＣＴの異常を検知することができる。

［変形例］
この変形例では、充電開始時または停電復帰後の充電再開時におけるシステム起動処理に伴ない、パイロット信号ＣＰＬＴの異常検出が実施される。

図１２は、この変形例におけるＥＣＵ１７０の動作フローチャートである。図１２を参照して、このフローチャートは、図７に示したＥＣＵ１７０の動作フローチャートにおいてステップＳ２１０，Ｓ２２０，Ｓ２３０をさらに含む。

すなわち、ステップＳ１６０においてパイロット信号ＣＰＬＴが発振していないと判定されると、制御ＣＰＵ５３２は、パイロット信号ＣＰＬＴの電位が有るか否かを判定する（ステップＳ２１０）。パイロット信号ＣＰＬＴの電位が有ると判定されると（ステップＳ２１０においてＹＥＳ）、制御ＣＰＵ５３２は、パイロット信号ＣＰＬＴが発振せず、かつ、電位は有る状態が規定時間継続したか否かを判定する（ステップＳ２２０）。

そして、ステップＳ２２０において規定時間継続したものと判定されると（ステップＳ２２０においてＹＥＳ）、制御ＣＰＵ５３２は、パイロット信号ＣＰＬＴを異常（ＯＮ固着）と判定し、そのダイアグが記憶される（ステップＳ２３０）。すなわち、パイロット信号ＣＰＬＴの電位が有るにも拘わらずパイロット信号ＣＰＬＴが発振しない場合には、充電ケーブル３００と電源４０２との非接続または停電時と区別して、パイロット信号ＣＰＬＴ異常として異常検出される。

なお、ステップＳ２１０においてパイロット信号ＣＰＬＴの電位がないと判定された場合（ステップＳ２１０においてＮＯ）、またはステップＳ２２０において規定時間継続していないと判定された場合（ステップＳ２２０においてＮＯ）、制御ＣＰＵ５３２は、ステップＳ１８０へ処理を移行する。

以上のように、この変形例によれば、充電ケーブル３００と電源４０２との非接続または停電時と区別して、パイロット信号ＣＰＬＴの異常を検出することができる。

なお、上記の実施の形態においては、電源４０２から供給される充電電力を第１ＭＧ１１０の中性点１１２および第２ＭＧ１２０の中性点１２２に与え、第１および第２インバータ２１０，２２０を単相ＰＷＭコンバータとして動作させることによって蓄電装置１５０を充電するものとしたが、電源４０２から蓄電装置１５０を充電するための専用の充電器を別途設けてもよい。

図１３は、電源４０２から蓄電装置１５０を充電するための専用の充電器を搭載したプラグインハイブリッド車の電気システムの全体構成図である。図１３を参照して、この電気システムは、図３に示した電気システムにおいて充電器２９０をさらに備える。充電器２９０は、ＳＭＲ２５０とコンバータ２００との間の電力線に接続され、充電器２９０の入力側にＤＦＲ２６０およびＬＣフィルタ２８０を介して充電ポート２７０が接続される。そして、電源４０２から蓄電装置１５０の充電時、充電器２９０は、ＥＣＵ１７０からの制御信号に基づいて、電源４０２から供給される充電電力を蓄電装置１５０の電圧レベルに変換して蓄電装置１５０へ出力し、蓄電装置１５０を充電する。

なお、図１４に示されるように、図１３に示した電気システムの充電機構に関する部分の構成は、図４に示した上記の実施の形態における充電機構の構成と同じである。

なお、上記の実施の形態においては、動力分割機構１３０によりエンジン１００の動力を分割して駆動輪１６０と第１ＭＧ１１０とに伝達可能なシリーズ／パラレル型のハイブリッド車について説明したが、この発明は、その他の形式のハイブリッド車にも適用可能である。すなわち、たとえば、第１ＭＧ１１０を駆動するためにのみエンジン１００を用い、第２ＭＧ１２０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、エンジン１００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この発明は適用可能である。

また、この発明は、コンバータ２００を備えないハイブリッド車にも適用可能である。
また、この発明は、エンジン１００を備えずに電力のみで走行する電気自動車や、電源として蓄電装置に加えて燃料電池をさらに備える燃料電池車にも適用可能である。

なお、上記において、リミットスイッチ３１２、抵抗素子５０８および補機電源ノード５０６は、この発明における「信号生成回路」の一実施例を形成する。また、電源ＣＰＵ５３０は、この発明における「起動制御装置」の一実施例に対応し、切替回路５１０および抵抗回路５２０は、この発明における「信号操作回路」の一実施例を形成する。さらに、制御ＣＰＵ５３２は、この発明における「異常検出部」の一実施例に対応する。

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、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、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。

Claims

車両に搭載された車両駆動用の蓄電装置（１５０）を車両外部の電源（４０２）から充電可能に構成された車両のシステム起動装置であって、
前記電源（４０２）から前記車両へ電力を供給するための充電ケーブル（３００）と前記車両との接続を示す接続信号（ＣＮＣＴ）を生成可能に構成された信号生成回路（３１２，５０８，５０６）と、
前記車両の外部に設けられ、前記充電ケーブル（３００）を介して前記車両へ供給可能な定格電流の大きさに基づきパルス幅変調されるパイロット信号（ＣＰＬＴ）を生成して前記車両へ送信可能に構成されたＥＶＳＥ制御装置（３３４）と、
前記車両に搭載され、車両走行要求時は、利用者によるシステム起動操作に従って前記車両のシステムを起動し、前記電源（４０２）から前記蓄電装置（１５０）の充電要求時は、前記接続信号（ＣＮＣＴ）および前記パイロット信号（ＣＰＬＴ）のいずれかに応じて前記システムを起動する起動制御装置（５３０）と、
前記車両に搭載され、前記パイロット信号（ＣＰＬＴ）の電位を操作することによって、前記起動制御装置（５３０）により前記システムが起動されるまでは前記パイロット信号（ＣＰＬＴ）を非パルス化するように前記ＥＶＳＥ制御装置（３３４）へ通知可能に構成された信号操作回路（５１０，５２０）とを備える、車両のシステム起動装置。
前記パイロット信号（ＣＰＬＴ）のパルス周期は、前記起動制御装置（５３０）の動作周期よりも短い、請求の範囲第１項に記載の車両のシステム起動装置。
前記信号操作回路（５１０，５２０）は、前記充電ケーブル（３００）と前記車両との接続および前記車両の状態に応じて前記パイロット信号（ＣＰＬＴ）の電位を操作することによって、前記接続および前記車両状態を前記ＥＶＳＥ制御装置（３３４）へ通知するとともに、前記起動制御装置（５３０）により前記システムが起動されるまでは前記パイロット信号（ＣＰＬＴ）を非パルス化するように前記ＥＶＳＥ制御装置（３３４）へ通知する、請求の範囲第１項に記載の車両のシステム起動装置。
前記信号操作回路（５１０，５２０）は、
前記充電ケーブル（３００）と前記車両との接続および前記車両状態に応じて前記パイロット信号（ＣＰＬＴ）の電位を段階的に変更可能に構成された抵抗回路（５２０）と、
前記車両における前記パイロット信号（ＣＰＬＴ）の入力端子と前記抵抗回路（５２０）および前記起動制御装置（５３０）との間に配設され、前記起動制御装置（５３０）によって前記システムが起動されるまでは、前記入力端子から入力される前記パイロット信号（ＣＰＬＴ）を前記抵抗回路（５２０）を介することなく前記起動制御装置（５３０）へ出力し、前記起動制御装置（５３０）によって前記システムが起動されると、前記入力端子から入力される前記パイロット信号（ＣＰＬＴ）の出力先を前記抵抗回路（５２０）へ切替える切替回路（５１０）とを含む、請求の範囲第３項に記載の車両のシステム起動装置。
前記切替回路（５１０）は、前記電源（４０２）から前記蓄電装置（１５０）の充電が停止すると、前記入力端子から入力される前記パイロット信号（ＣＰＬＴ）の出力先を前記起動制御装置（５３０）へ切替える、請求の範囲第４項に記載の車両のシステム起動装置。
前記切替回路（５１０）によって前記パイロット信号（ＣＰＬＴ）の出力先が前記抵抗回路（５２０）へ切替えられた後、前記パイロット信号（ＣＰＬＴ）が発振せず、かつ、前記パイロット信号（ＣＰＬＴ）の電位が発生している状態が規定時間継続すると、前記パイロット信号（ＣＰＬＴ）が異常であると検出する異常検出部（５３２）をさらに備える、請求の範囲第４項または第５項に記載の車両のシステム起動装置。
前記車両は、前記電源（４０２）から供給される電力を前記蓄電装置（１５０）の電圧レベルに変換して前記蓄電装置（１５０）を充電するための充電器（２９０）を搭載する、請求の範囲第１項に記載の車両のシステム起動装置。
車両に搭載された車両駆動用の蓄電装置（１５０）を車両外部の電源（４０２）から充電可能に構成された車両のシステム起動方法であって、
利用者による車両走行要求時のシステム起動操作に従って前記車両のシステムを起動するステップと、
前記電源（４０２）から前記蓄電装置（１５０）の充電要求時、前記電源（４０２）から前記車両へ電力を供給するための充電ケーブル（３００）と前記車両との接続を示す接続信号（ＣＮＣＴ）、および、車両外部に設けられるＥＶＳＥ制御装置（３３４）によって生成され、前記充電ケーブル（３００）を介して前記車両へ供給可能な定格電流の大きさに基づきパルス幅変調されるパイロット信号（ＣＰＬＴ）のいずれかに応じて前記システムを起動するステップと、
前記車両において、前記パイロット信号（ＣＰＬＴ）の電位を操作することによって、前記システムが起動されるまでは前記パイロット信号（ＣＰＬＴ）を非パルス化するように前記ＥＶＳＥ制御装置（３３４）へ通知するステップとを備える、車両のシステム起動方法。
前記接続信号（ＣＮＣＴ）および前記パイロット信号（ＣＰＬＴ）のいずれかに応じて前記システムを起動するステップにおいて、前記接続信号（ＣＮＣＴ）および前記パイロット信号（ＣＰＬＴ）は、規定の周期でサンプリングされ、
前記パイロット信号（ＣＰＬＴ）のパルス周期は、前記規定の周期よりも短い、請求の範囲第８項に記載の車両のシステム起動方法。
前記システムが起動されると、前記パイロット信号（ＣＰＬＴ）の電位を操作することによって、前記パイロット信号（ＣＰＬＴ）の発振許可を前記ＥＶＳＥ制御装置（３３４）へ通知するステップと、
前記システムの起動後、前記パイロット信号（ＣＰＬＴ）が発振せず、かつ、前記パイロット信号（ＣＰＬＴ）の電位が発生している状態が規定時間継続すると、前記パイロット信号（ＣＰＬＴ）が異常であると検出するステップとをさらに備える、請求の範囲第８項または第９項に記載の車両のシステム起動方法。