JP5625715B2 - 車両の制御装置および制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両の制御に関し、特に、近年、車両外部の電源から供給される外部電力で車両に搭載された蓄電装置を充電する外部充電が可能な車両の制御に関する。

近年、車両外部の電源から供給される外部電力で車両に搭載された蓄電装置を充電する外部充電が可能な車両（いわゆるプラグイン車両）が実用化されている。このようなプラグイン車両に関し、たとえば特開２００９−１７１７３３号公報（特許文献１）には、充電ケーブルが出力するパイロット信号を利用してプラグイン車両の外部充電システムを起動し、蓄電装置の充電完了時に外部充電システムを停止する技術が開示されている。

特開２００９−１７１７３３号公報

上述のように、特許文献１に開示された技術では、蓄電装置の充電完了時に外部充電システムを停止する。そのため、外部充電中にユーザが車内でオーディオ、エアコンディショナ等の補機負荷を継続して使用している状況では、蓄電装置の充電完了後は、外部電力を用いた補機負荷の作動および補機バッテリの充電ができなくなる。そのため、補機バッテリの電力でのみ補機負荷を作動させることになり、最悪の場合、補機バッテリの過放電を招くおそれがある。

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、外部充電が可能な車両において、補機負荷の作動を確保しつつ補機バッテリの過放電を防止することである。

この発明に係る制御装置は、車両の制御装置である。車両は、駆動力を得るための電力を蓄える蓄電装置と、外部電源から供給される外部電力を蓄電装置に充電可能な電力に変換する充電装置と、補機バッテリと、蓄電装置、充電装置および補機バッテリの少なくともいずれかから供給される電力を用いて作動可能な補機負荷とを備える。制御装置は、外部電源が車両に接続されかつ車両に電力供給可能な状態である場合に第１信号が入力され、ユーザが補機負荷を作動させている可能性がある場合に第２信号が入力される入力部と、第１、第２信号に基づいて、充電装置を作動させて外部電力で蓄電装置を充電する外部充電の実行と自身の作動状態とを制御する制御部とを備える。

好ましくは、制御部は、第１信号に応じて外部充電を開始し、蓄電装置の蓄電量が目標値に達した満充電時点で第２信号がない場合は外部充電を停止して自身を停止状態にし、満充電時点で第２信号がある場合は自身を作動状態に維持した状態で外部充電を一時的に停止する。

好ましくは、制御部は、外部充電の一時的な停止中に蓄電量が目標値未満となった場合、外部充電を再開する。

好ましくは、車両は、蓄電装置および充電装置の少なくともいずれかから供給される電圧を補機負荷を作動可能な電圧に変換するコンバータをさらに備える。制御部は、満充電時点で第２信号がある場合は、外部充電を一時的に停止しつつコンバータを作動させて蓄電装置の電力を用いて補機負荷を作動させ、補機負荷の作動によって蓄電量が目標値未満となった場合に外部充電を再開する。

好ましくは、制御部は、外部充電の実行中、第２信号がある場合はコンバータを作動させ、第２信号がない場合はコンバータを停止させる。

好ましくは、車両は、蓄電装置と補機負荷との接続および非接続を切替える切替装置をさらに備える。制御部は、外部充電の実行中は切替装置を接続状態に維持し、満充電時点で第２信号がない場合は切替装置を非接続状態にし、満充電時点で第２信号がある場合は切替装置を接続状態に維持する。

好ましくは、外部電力は、充電ケーブルを介して車両に供給される。第１信号は、充電ケーブルが外部電源および車両に接続されかつ外部電源が車両に電力供給可能な状態であることに応じて生じるパイロット信号である。第２信号は、補機バッテリと補機負荷とが電気的に接続されていることに応じて生じる信号である。

この発明の別の局面に係る制御方法は、車両の制御装置が行なう制御方法である。車両は、駆動力を得るための電力を蓄える蓄電装置と、外部電源から供給される外部電力を蓄電装置に充電可能な電力に変換して蓄電装置に出力する充電装置と、補機バッテリと、蓄電装置、充電装置および補機バッテリの少なくともいずれかから供給される電力を用いて作動可能な補機負荷とを備える。制御方法は、外部電源が車両に接続されかつ車両に電力供給可能な状態であることを示す第１信号およびユーザが補機負荷を作動させている可能性があることを示す第２信号が入力されるか否かを判断するステップと、第１、第２信号に基づいて、充電装置を作動させて外部電力で蓄電装置を充電する外部充電の実行と制御装置の作動状態とを制御するステップとを含む。

本発明によれば、外部充電が可能な車両において、補機負荷の作動を確保しつつ補機バッテリの過放電を防止することができる。

車両の全体ブロック図である。 低電圧系の起動回路の概略図である。 ＩＧスイッチ操作とＩＧ信号との関係を示す。 プラグイン操作、ＩＧＰ信号、ＣＰＬＴ信号の関係を例示した図である。 充電モードが選択された場合のＥＣＵの機能ブロック図である。 充電制御モード中のＥＣＵの処理手順を示すフローチャートである。 ＥＣＵの状態遷移を示す図である。 充電制御中におけるＳＯＣのタイミングチャートである。

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り返さない。

図１は、本実施の形態に従う制御装置を搭載した車両１の全体ブロック図である。車両１は、高圧電源１０と、システムメインリレー（ＳＭＲ）１１と、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）２０と、モータジェネレータ（ＭＧ）３０と、動力伝達ギア４０と、駆動輪５０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０と、低圧電源７０と、補機負荷８０と、制御装置（ＥＣＵ）１００とを備える。

高圧電源１０は、車両１の駆動力を得るための電力を蓄える。高圧電源１０は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池である。なお、高圧電源１０は、電気二重層キャパシタであってもよい。

高圧電源１０は、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１を介してＰＣＵ２０に接続される。そして、高圧電源１０は、車両１の駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ２０に供給する。また、高圧電源１０は、ＭＧ３０で発電された電力を蓄電する。高圧電源１０の出力はたとえば２００Ｖ程度である。

ＳＭＲ１１は、リレーＲ１，Ｒ２を含む。リレーＲ１，Ｒ２は、ＥＣＵ１００からの制御信号Ｓ１によってそれぞれ独立して制御され、高圧電源１０とＰＣＵ２０との間での電力の供給と遮断とを切替える。

コンデンサＣ１は、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１の間に接続され、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１の間の電圧変動を低減する。

ＰＣＵ２０は、コンバータおよびインバータを含んで構成される。ＰＣＵ２０は、ＥＣＵ１００からの制御信号Ｓ２により制御され、高圧電源１０から供給される直流電力をＭＧ３０を駆動可能な交流電力に変換し、ＭＧ３０に出力する。これにより、高圧電源１０の電力でＭＧ３０が駆動される。

ＭＧ３０は交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。

ＭＧ３０の出力トルクは、動力伝達ギア４０を介して駆動輪５０に伝達されて、車両１を走行させる。ＭＧ３０は、車両１の回生制動時には、駆動輪５０の回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、ＰＣＵ２０によって高圧電源１０を充電するための電力に変換される。

なお、図１は、ＭＧ３０を１つ設ける場合を例示しているが、モータジェネレータを複数設けてもよい。また、動力源としてＭＧ３０の他にエンジンを備えてもよい。すなわち、本実施の形態における車両１は、電気自動車、ハイブリッド車両、燃料電池自動車など、電力で駆動力を得る車両全般に適用可能である。

ＤＣ／ＤＣコンバータ６０は、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１に接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ６０は、ＥＣＵ１００からの制御信号Ｓ３に基づいて制御され、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１の間の電圧を降圧する。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０は、正極線ＰＬ３を介して、低圧電源７０、補機負荷８０、およびＥＣＵ１００などに降圧した電圧（１２Ｖ程度）を供給する。

低圧電源７０は、代表的には鉛蓄電池を含んで構成される。低圧電源７０は、補機バッテリとも呼ばれ、補機負荷８０やＥＣＵ１００などを作動させるための電力を蓄える。低圧電源７０の出力電圧は、高圧電源１０の出力電圧よりも低く、たとえば１２Ｖ程度である。以下では、低圧電源７０から供給される電力で作動する機器類を総称して「低電圧系」ともいう。

補機負荷８０は、空調ユニット８１と、オーディオユニット８２とを含む。補機負荷８０には、これらの他、たとえば図示しないランプ類、ワイパー、ヒータなど、他の電気負荷も含まれる。

なお、以下では、補機負荷８０を低電圧系として説明するが、補機負荷８０の一部を高圧電源１０から供給される電力で作動する高電圧系の補機としてもよい。たとえば空調ユニット８１を高電圧系の補機とする場合には、空調ユニット８１をＤＣ／ＤＣコンバータ６０を介さずに正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１に直結すればよい。

補機負荷８０は、低圧電源７０およびＤＣ／ＤＣコンバータ６０の少なくともいずれかから供給される電力で作動される。

さらに、車両１は、外部電源５００からの電力で高圧電源１０を充電する外部充電を行なうための構成として、充電装置２００と、インレット２１０とを含む。

インレット２１０は、外部電源５００からの交流電力を受けるために、車両１のボディに設けられる。インレット２１０には、充電ケーブル４００のコネクタ４１０が接続される。そして、充電ケーブル４００のプラグ４２０が、（たとえば、家庭用電源のような）外部電源５００のコンセント５１０に接続されることによって、外部電源５００の電力を充電ケーブル４００を介して車両１に供給可能な状態となる。

充電ケーブル４００の内部には、パイロット回路４３０が設けられる。パイロット回路４３０は、外部電源５００から供給される電力によって作動し、コントロールパイロット信号（以下、「ＣＰＬＴ信号」という）を発生する。パイロット回路４３０は、コネクタ４１０がインレット２１０に接続されると、所定のデューティサイクル（発振周期に対するパルス幅の比）でＣＰＬＴ信号を発振させる。ＣＰＬＴ信号は、外部電源５００の電力を車両１に供給可能な状態（すなわち、充電ケーブル４００が外部電源５００および車両１の双方に接続され、かつ、停電などによる電力供給遮断がない状態）である場合に、インレット２１０を経由して、ＥＣＵ１００に入力される。

なお、コネクタ４１０がインレット２１０に接続された場合、コネクタ４１０の内部に設けられたリミットスイッチが作動する。これにより、ケーブル接続信号ＰＩＳＷがインレット２１０からＥＣＵ１００に入力される。

充電装置２００は、インレット２１０に接続される。充電装置２００は、ＥＣＵ１００からの制御信号Ｓ４によって制御され、インレット２１０から供給される交流電力を、高圧電源１０に充電可能な電力（直流２００Ｖ程度）に変換し、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１に出力する。これにより、上述した外部充電が行なわれる。

さらに、車両１は、ＩＧスイッチ９１、アクセルペダルポジションセンサ９２、ブレーキペダルストロークセンサ９３、シフトポジションセンサ９４を含む。

ＩＧスイッチ９１は、車両１を走行可能状態（以下「Ｒｅａｄｙ−ＯＮ状態」ともいう）にするための操作をユーザが入力するためのスイッチである。なお、Ｒｅａｄｙ−ＯＮ状態では、後述するように低圧電源７０と補機負荷８０とが電気的に接続されるため、補機負荷８０の作動が可能な状態となる。走行不能状態（以下「Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態」ともいう）でユーザがＩＧスイッチ９１を押すと、ＩＧスイッチ９１は、ユーザがＲｅａｄｙ−ＯＮ状態にすることを要求していることを示すＩＧｒｅｑ信号を、ＥＣＵ１００に出力する。後述するように、ＥＣＵ１００は、このＩＧｒｅｑ信号に応じて起動される。なお、本実施の形態において、「起動」とは、停止状態（スリープ状態）から作動状態に変化することを意味する。

アクセルペダルポジションセンサ９２は、アクセルペダルの操作量ＡＰを検出する。ブレーキペダルストロークセンサ９３は、ブレーキペダルのストローク量ＢＳを検出する。

シフトポジションセンサ９４は、ユーザによって操作されるシフトレバー（図示せず）の位置（シフトポジション）ＳＰを検出する。

これらの各センサは、検出結果をＥＣＵ１００に出力する。
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両１および各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

ＥＣＵ１００は、各センサ等から入力される信号などに応じて上述した制御信号Ｓ１〜Ｓ４を生成し、対応する各機器に出力する。なお、図１においては、ＥＣＵ１００を１つのユニットとしているが、たとえば機能ごとに分割してもよい。

図２は、低電圧系の起動回路の概略図である。この起動回路は、メインリレー（ＭＲ）７１と、プラグインメインリレー（ＰＩＭＲ）７２との２つの電源スイッチを含む。ＭＲ７１およびＰＩＭＲ７２は、それぞれＥＣＵ１００からの制御信号Ｓ５，Ｓ６によって制御される。

ＥＣＵ１００および充電装置２００は、ＭＲ７１を介して低圧電源７０に接続されるとともに、ＰＩＭＲ７２を介しても低圧電源７０と接続される。なお、ＥＣＵ１００は、電力線ＰＬ４を介して低圧電源７０に常時接続されている。一方、補機負荷８０は、ＭＲ７１を介して低圧電源７０に接続されるが、ＰＩＭＲ７２を介しては低圧電源７０に接続されない。

ＥＣＵ１００は、停止状態（スリープ状態）において、電力線ＰＬ４を介して供給される電力を僅かに消費しながら、ＩＧｒｅｑ信号およびＣＰＬＴ信号を監視している。

スリープ状態でユーザがＩＧスイッチ９１を押すと、ＥＣＵ１００にＩＧｒｅｑ信号が入力される。この場合、ＥＣＵ１００は、ＭＲ７１を閉状態にさせる制御信号Ｓ５をＭＲ７１に出力する。これにより、ＭＲ７１が閉状態となり、低圧電源７０の電力がＥＣＵ１００を含む低電圧系に供給される。この状態がＲｅａｄｙ−ＯＮ状態である。以下では、低圧電源７０からＭＲ７１を介してＥＣＵ１００に供給される電力を「ＩＧ信号」という。ＥＣＵ１００は、このＩＧ信号が入力されることによって起動される。また、ＩＧ信号がＥＣＵ１００に入力されている場合には、ＭＲ７１が閉状態であるため、低圧電源７０と補機負荷８０とが電気的に接続され、低圧電源７０の電力で補機負荷８０を作動させることができる。つまり、ＩＧ信号がＥＣＵ１００に入力されている場合には、ユーザが補機負荷８０を作動させている可能性がある。

一方、スリープ状態でユーザが充電ケーブル４００を外部電源５００および車両１に接続する操作（以下「プラグイン操作」という）を行なうと、上述したＣＰＬＴ信号がＥＣＵ１００に入力される。この場合、ＥＣＵ１００は、ＰＩＭＲ７２を閉状態にさせる制御信号Ｓ６をＰＩＭＲ７２に出力する。これにより、ＰＩＭＲ７２が閉状態となり、低圧電源７０の電力が充電装置２００およびＥＣＵ１００に供給される。この際、外部充電に必要のない補機負荷８０（空調ユニット８１やオーディオユニット８２など）は起動されないため、無駄な電力消費が抑制される。以下では、低圧電源７０からＰＩＭＲ７２を介してＥＣＵ１００に供給される電力を「ＩＧＰ信号」という。ＥＣＵ１００は、上述したＩＧ信号だけでなく、このＩＧＰ信号が入力されることによっても起動される。

このように、ＥＣＵ１００は、ＩＧ信号またはＩＧＰ信号が入力されることによって、起動される。なお、以下の説明において、信号について用いる「ＯＮ」は、その信号が活性状態であることを意味し、「ＯＦＦ」は非活性状態であることを意味する。

図３は、ＩＧスイッチ操作（ユーザがＩＧスイッチ９１を押す操作）とＩＧ信号との関係を示す。ＩＧ信号が「ＯＦＦ」（ＩＧ信号がＥＣＵ１００に入力されていない状態）の場合にＩＧスイッチ操作がなされると、ＩＧｒｅｑ信号がＥＣＵ１００に入力され、ＩＧ信号は「ＯＦＦ」から「ＯＮ」（ＩＧ信号がＥＣＵ１００に入力された状態）に変化する。一方、ＩＧ信号が「ＯＮ」の場合にＩＧスイッチ操作がなされると、ＩＧ信号は「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に変化する。このように、ＩＧ信号のＯＮ／ＯＦＦの切替は、ユーザのＩＧスイッチ操作に応じて行なわれ、ＥＣＵ１００の判断では行なわれない。

図４は、プラグイン操作、ＩＧＰ信号、ＣＰＬＴ信号の関係を例示した図である。ＩＧＰ信号が「ＯＦＦ」の場合にプラグイン操作がなされると、ＣＰＬＴ信号がＥＣＵ１００に入力され、ＩＧＰ信号は「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変化する。これにより、ＥＣＵ１００が起動され、外部充電が可能な状態となる。その後、ＥＣＵ１００が自らの判断でＰＩＭＲ７２を開状態にすると、ＩＧＰ信号を「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に変化する。この場合、ユーザが充電ケーブル４００を外部電源５００または車両１から外す操作（以下、「プラグアウト操作」という）を行なうまでは、外部電源５００の停電がない限り、図４に示すように、ＩＧＰ信号のＯＦＦ後もＣＰＬＴ信号の入力は継続される。

ＥＣＵ１００は、起動時以降に、ＩＧ信号、ＩＧＰ信号、ＣＰＬＴ信号などに基づいて、車両１の走行を制御するための走行制御モードおよび充電装置２００を制御して外部充電を行なうための充電制御モードのいずれかの制御モードを選択し、選択した制御モードで車両１の各機器を制御する。

走行制御モードでは、ＥＣＵ１００は、ＳＭＲ１１を閉状態にして高圧電源１０の電力をＰＣＵ２０を経由してＭＧ３０に供給可能な状態とする。そして、ＥＣＵ１００は、アクセルペダルの操作量ＡＰなどの各センサからの情報に基づいてＰＣＵ２０の動作を制御して、高圧電源１０の電力でＭＧ３０を駆動させる。これにより、ユーザの意図に応じて車両１が走行される。なお、走行制御モードでは、充電装置２００の作動が禁止される。したがって、外部充電を行なうことはできない。

走行制御モード中にユーザがシステムを停止させるためにＩＧスイッチ９１を押すと、ＥＣＵ１００は、ＭＲ７１を開状態にする。これに伴ない、ＥＣＵ１００は作動状態からスリープ状態に移行する。

一方、充電制御モードでは、ＥＣＵ１００は、ＳＭＲ１１を閉状態にして充電装置２００と高圧電源１０とを接続する。そして、ＥＣＵ１００は、充電装置２００の動作を制御して、外部電源５００の交流電力を高圧電源１０に充電可能な直流電力に変換する。これにより、外部充電が行なわれる。

また、充電制御モードでは、ＥＣＵ１００は、充電装置２００およびＤＣ／ＤＣコンバータ６０を制御して外部電源５００の電力を用いて補機負荷８０を作動させたり低圧電源７０を充電したりすることを許容する。すなわち、ＥＣＵ１００は、充電制御モード中において、ＩＧ信号が「ＯＮ」の場合はユーザが補機負荷８０を作動させている可能性があるため、充電装置２００を制御して外部電源５００の交流電力を直流電力に変換させるとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０を制御して充電装置２００で変換された電力の電圧を降圧して低圧電源７０および補機負荷８０に供給する。これにより、充電制御モード中であれば、家庭用の外部電源５００の電力で低圧電源７０を充電したり、家庭用の外部電源５００の電力をリアルタイムで車両１の補機負荷８０に供給したりすることができる。以下では、このような目的で充電装置２００およびＤＣ／ＤＣコンバータ６０を作動させることを「マイルーム充電」ともいう。

図５は、充電モードが選択された場合のＥＣＵ１００の機能ブロック図である。図５に示した各機能ブロックは、電子回路等によるハードウェア処理によって実現してもよいし、プログラムの実行等によるソフトウェア処理によって実現してもよい。

ＥＣＵ１００は、入力部１１０と、制御部１２０とを含む。
入力部１１０には、ＩＧ信号、ＣＰＬＴ信号、高圧電源１０の蓄電量を示すＳＯＣ（State Of Charge）が入力される。なお、以下では、ＳＯＣを、高圧電源１０の満充電容量に対する蓄電量の割合（パーセント）で示す。ＳＯＣは、高圧電源１０の電圧および電流に基づいて図示しない他の機能ブロックで算出されて、入力部１１０に入力される。入力部１１０に入力された情報は、制御部１２０に送られる。

制御部１２０は、ＣＰＬＴ信号が「ＯＮ」である場合に、充電制御モードによって外部充電を行なう。なお、充電制御モード中にＣＰＬＴ信号が「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に変化した場合、制御部１２０は、充電装置２００を停止するとともにＳＭＲ１１を開状態として高圧遮断した後、ＰＩＭＲ７２を開状態にする。これに伴ない、外部充電が停止されるとともに、ＥＣＵ１００が作動状態からスリープ状態に移行する。

制御部１２０は、ＩＧ信号が「ＯＦＦ」の場合に外部充電を行なう第１制御部１２０Ａと、ＩＧ信号が「ＯＮ」の場合に外部充電を行なう第２制御部１２０Ｂとを含む。

第１制御部１２０Ａは、ＩＧ信号が「ＯＦＦ」の場合、ユーザが補機負荷８０を作動させている可能性が低いため、補機負荷８０の作動を禁止しつつ外部充電を行なう。以下、このような充電を「通常充電」ともいう。

第１制御部１２０Ａは、通常充電中、ＳＯＣが目標値に達した（高圧電源１０が満充電状態となった）時点でもＩＧ信号が「ＯＦＦ」の場合、制御信号Ｓ４によって充電装置２００を停止させ、制御信号Ｓ１によってＳＭＲ１１を開状態とて高圧遮断し、制御信号Ｓ６によってＰＩＭＲ７２を開状態にする。これに伴ない、ＥＣＵ１００は作動状態からスリープ状態に移行する。

第２制御部１２０Ｂは、ＩＧ信号が「ＯＮ」の場合、ユーザが補機負荷８０を作動させている可能性がある（高い）ため、補機負荷８０の作動を許容しつつ外部充電を行なう。このような充電が上述した「マイルーム充電」である。マイルーム充電では、制御信号Ｓ３によってＤＣ／ＤＣコンバータ６０が作動される。

第２制御部１２０Ｂは、マイルーム充電中、ＳＯＣが目標値に達した時点でもＩＧ信号が「ＯＮ」に維持されている場合、制御信号Ｓ４によって充電装置２００を停止させるが、制御信号Ｓ４によってＳＭＲ１１は閉状態に維持した状態で制御信号Ｓ３によってＤＣ／ＤＣコンバータ６０を作動を継続させる。

図６は、充電制御モード中のＥＣＵ１００の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、充電制御モード中に所定のサイクルタイムで開始される。したがって、この処理の開始時においては、ＳＭＲ１１は閉状態（オン状態）である。このフローチャートの各ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と略す）はハードウェア処理によって実現してもよいしソフトウェア処理によって実現してもよい。

Ｓ１にて、ＥＣＵ１００は、ＣＰＬＴ信号が入力されている（ＣＰＬＴ＝ＯＮである）か否かを判断する。ＣＰＬＴ＝ＯＮであると（Ｓ１にてＹＥＳ）、処理はＳ２に移される。そうでないと（Ｓ１にてＮＯ）、処理はＳ１０に移される。

Ｓ２にて、ＥＣＵ１００は、ＩＧ信号が入力されている（ＩＧ＝ＯＮである）か否かを判断する。ＩＧ＝ＯＮであると（Ｓ２にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、処理をＳ３に移して補機負荷８０の作動を許可する。この際、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０が作動される。一方、ＩＧ＝ＯＦＦである場合（Ｓ２にてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をＳ４に移し、補機負荷８０の作動を禁止する。

Ｓ５にて、ＥＣＵ１００は、高圧電源１０が満充電状態であるか否かを判断する。
高圧電源１０が満充電状態でない場合（Ｓ５にてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をＳ６に移し、充電装置２００を作動させて外部充電を実行する。その後、処理はＳ１に戻され、Ｓ１以降の処理が繰り返される。なお、Ｓ４およびＳ６の処理による外部充電が通常充電であり、Ｓ３およびＳ６の処理による外部充電がマイルーム充電である。

一方、外部充電によって高圧電源１０が満充電状態となった場合（Ｓ５にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、処理をＳ７に移し、ＩＧ信号が入力されている（ＩＧ＝ＯＮである）か否かを判断する。

満充電状態となった時点でＩＧ＝ＯＮである場合（Ｓ７にてＹＥＳ）、ユーザが補機負荷８０を作動させている可能性がある（高い）ため、ＥＣＵ１００は、Ｓ８にてＳＭＲ１１を閉状態に維持したまま充電装置２００の作動を一時的に停止して外部充電を一時的に停止させるとともに、Ｓ９にてＤＣ／ＤＣコンバータの作動を継続させる。

一方、満充電状態となった時点でＩＧ＝ＯＦＦである場合（Ｓ７にてＮＯ）、ユーザが補機負荷８０を作動させている可能性が低いため、ＥＣＵ１００は、Ｓ１０にてＳＭＲ１１を開状態とし充電装置２００の作動を停止させ外部充電を停止させる。さらに、ＥＣＵ１００は、Ｓ１１にて、ＰＩＭＲ７２を開状態に変化させる。これにより、ＥＣＵ１００はスリープ状態となり、この処理は終了される。

図７は、ＥＣＵ１００の状態遷移を示す図である。
充電制御モード中、ＩＧ信号が「ＯＦＦ」の場合は、通常充電が行なわれる。通常充電によって高圧電源１０が満充電状態となった場合あるいはプラグアウト操作が行なわれた場合、通常充電が停止され、ＥＵＣ１００は、矢印ｆ，ｇに示すようにスリープ状態となる。

一方、通常充電中に、ユーザが補機負荷８０を作動させて音楽を聴いたり空調を行なったりするためにＩＧスイッチ操作を行なうと、ＩＧ信号が「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変化する。これにより、矢印ａに示すように、通常充電に代えてマイルーム充電が行なわれる。すなわち、外部電源５００の電力が高圧電源１０に加えてＤＣ／ＤＣコンバータ６０を介して補機負荷８０にも供給される。これにより、外部電源５００の電力を用いて補機負荷８０を作動させることができるので、低圧電源７０の電力消費を抑制することができる。

そして、マイルーム充電によって高圧電源１０が満充電状態となった場合、ＥＣＵ１００は、矢印ｃに示すように、充電装置２００の作動を一時的に停止して外部充電を一時的に停止する。この際、ＥＣＵ１００は、自らの状態をスリープ状態とするのではなく作動状態に維持する。さらに、ＥＣＵ１００は、ＳＭＲ１１を閉状態に維持した状態でＤＣ／ＤＣコンバータ６０の作動を継続する。これにより、高圧電源１０の電力を用いて補機負荷８０を作動させることができるため、低圧電源７０の電力消費を抑制することができる。

そして、外部充電の一時停止中に、補機負荷８０の作動によって高圧電源１０が満充電状態でなくなった場合（ＳＯＣが目標値未満となった場合）は、矢印ｄに示すように、マイルーム充電が再開される。これにより、外部電源５００の電力を用いて補機負荷８０を作動させつつ、低下した高圧電源１０の蓄電量を回復させることができる。

なお、マイルーム充電中にＩＧ信号が「ＯＦＦ」に変化すると、マイルーム充電に代えて通常充電が行なわれる（矢印ｂ）。また、マイルーム充電中にプラグアウト操作が行なわれた場合、マイルーム充電が停止され、スリープ状態となる（矢印ｅ）。

本実施の形態において、最も特徴的な点は、図７の矢印ｃ、ｄに示した状態移行を実現した点である。この点について説明する。

従来においては、充電制御モード中に高圧電源１０が満充電状態となった場合、ＩＧ信号の有無に関わらず、ＥＣＵ１００をスリープ状態に移行させていた。したがって、以降の外部充電ができなくなる。そのため、補機負荷８０を作動させる際、外部電源５００の電力を充電ケーブル４００を介して車両１に供給可能な状態であるにも関わらず、低圧電源７０の電力を消費することを余儀なくされ、最悪の場合には、低圧電源７０の過放電（補機バッテリ上がり）となるおそれがあった。

これに対し、本実施の形態においては、満充電時点でＩＧ＝ＯＮの場合には、外部充電を一時的に停止するが、ＥＣＵ１００を作動状態に維持し、さらに、ＳＭＲ１１を閉状態に維持した状態でＤＣ／ＤＣコンバータ６０の作動を継続させる（矢印ｃ）。これにより、外部充電の再開を可能としつつ、高圧電源１０の電力で補機負荷８０を作動させることができる。すなわち、低圧電源７０の電力消費が抑制される。

そして、補機負荷８０の作動により高圧電源１０が満充電状態でなくなった時点で外部充電を再開する（矢印ｄ）。これにより。低下したＳＯＣを外部電力で回復させることができる。

図８は、充電制御中におけるＳＯＣのタイミングチャートである。なお、図８に示す例では、ヒステリシスを持たせるために、外部充電時のＳＯＣの目標値を、ＳＯＣ増加時の目標値ＳＯＣ２とＳＯＣ減少時の目標値ＳＯＣ１（＜ＳＯＣ２）とに分けている。

時刻ｔ１以前は、ＩＧ＝ＯＦＦであり通常充電が行なわれる。時刻ｔ１にて、ユーザ操作によってＩＧ＝ＯＮとなりかつ補機負荷８０の作動が開始されると、マイルーム充電が開始される。なお、この影響で、時刻ｔ１以降は、ＳＯＣの増加率が緩やかになる。

時刻ｔ２にて、ＳＯＣが目標値ＳＯＣ２を超えると、満充電状態であると判断されて充電装置２００の作動が停止されるが、ＳＭＲ１１が閉状態に維持され、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０の作動は維持される。これにより、ＳＯＣが低下し始め、時刻ｔ３にてＳＯＣが目標値ＳＯＣ１（＜ＳＯＣ２）まで低下すると、満充電状態ではないと判断されて充電装置２００の作動が再開される。

その後の時刻ｔ５でユーザ操作によってＩＧ信号が「ＯＦＦ」となり、補機負荷８０が停止されると、マイルーム充電に代えて通常充電が開始される。

なお、図８に示す例では、下限を目標値ＳＯＣ２、上限を目標値ＳＯＣ３（＞ＳＯＣ２）とする領域αが設けられ、通常充電時のＳＯＣが目標値ＳＯＣ３になるまで外部充電を継続する「押し込み充電」を行なう場合を示している。したがって、ＳＯＣが目標値ＳＯＣ３となった時刻ｔ６にて、通常充電が停止され、ＥＣＵ１００がスリープ状態となる。

以上のように、本実施の形態に従うＥＣＵ１００は、ＣＰＬＴ＝ＯＮの場合に外部充電を実行する。そして、外部充電によって高圧電源１０が満充電状態となった時点でＩＧ＝ＯＮの場合、ＥＣＵ１００は、外部充電を一時的に停止するが、自らを作動状態に維持した状態でＤＣ／ＤＣコンバータ６０の作動を継続させる。そのため、外部充電中の車内で低電圧系の補機負荷を継続して使用している状況等、従来では対応不可能であった状況であっても、充電装置および高圧電源からの補機負荷および低圧電源（補機バッテリ）への電力供給が可能となり、車両の利便性（ユーザの使い勝手および購入インセンティブ）を著しく向上させることができる。

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。

１ 車両、１０ 高圧電源、１１ ＳＭＲ、２０ ＰＣＵ、３０ ＭＧ、４０ 動力伝達ギア、５０ 駆動輪、６０ コンバータ、７０ 低圧電源、８０ 補機負荷、８１ 空調ユニット、８２ オーディオユニット、９１ スイッチ、９２ アクセルペダルポジションセンサ、９３ ブレーキペダルストロークセンサ、９４ シフトポジションセンサ、１００ ＥＣＵ、１１０ 入力部、１２０ 制御部、１２０Ａ 第１制御部、１２０Ｂ 第２制御部、２００ 充電装置、２１０ インレット、４００ 充電ケーブル、４１０ コネクタ、４２０ プラグ、４３０ パイロット回路、５００ 外部電源、５１０ コンセント、Ｃ１ コンデンサ、ＮＬ１ 負極線、ＰＬ１，ＰＬ３ 正極線、ＰＬ４ 電力線、Ｒ１，Ｒ２ リレー。

Claims (6)

1. 車両の制御装置であって、
   前記車両は、
   駆動力を得るための電力を蓄える蓄電装置と、
   外部電源から供給される外部電力を前記蓄電装置に充電可能な電力に変換する充電装置と、
   補機バッテリと、
   前記蓄電装置、前記充電装置および前記補機バッテリの少なくともいずれかから供給される電力を用いて作動可能な補機負荷と、
   前記蓄電装置および前記充電装置の少なくともいずれかから供給される電圧を前記補機負荷を作動可能な電圧に変換するコンバータとを備え、
   前記制御装置は、
   前記外部電源が前記車両に接続されかつ前記車両に電力供給可能な状態である場合に第１信号が入力され、ユーザが前記補機負荷を作動させている可能性がある場合に第２信号が入力される入力部と、
   前記第１、第２信号に基づいて、前記充電装置を作動させて前記外部電力で前記蓄電装置を充電する外部充電の実行と自身の作動状態とを制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記第１信号に応じて前記外部充電を開始し、前記蓄電装置の蓄電量が目標値に達した満充電時点で前記第２信号がない場合は前記外部充電を停止して自身を停止状態にし、前記満充電時点で前記第２信号がある場合は自身を作動状態に維持した状態で前記外部充電を一時的に停止しつつ前記コンバータを作動させて前記蓄電装置の電力を用いて前記補機負荷を作動させる、車両の制御装置。
2. 前記制御部は、前記外部充電を一時的な停止中に前記コンバータを作動させて前記蓄電装置の電力を用いて前記補機負荷を作動させることによって前記蓄電量が前記目標値未満となった場合、前記外部充電を再開する、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記制御部は、前記外部充電の実行中、前記第２信号がある場合は前記コンバータを作動させ、前記第２信号がない場合は前記コンバータを停止させる、請求項１に記載の車両の制御装置。
4. 前記車両は、前記蓄電装置と前記補機負荷との接続および非接続を切替える切替装置をさらに備え、
   前記制御部は、前記外部充電の実行中は前記切替装置を接続状態に維持し、前記満充電時点で前記第２信号がない場合は前記切替装置を非接続状態にし、前記満充電時点で前記第２信号がある場合は前記切替装置を接続状態に維持する、請求項１に記載の車両の制御装置。
5. 前記外部電力は、充電ケーブルを介して前記車両に供給され、
   前記第１信号は、前記充電ケーブルが前記外部電源および前記車両に接続されかつ前記外部電源が前記車両に電力供給可能な状態であることに応じて生じるパイロット信号であり、
   前記第２信号は、前記補機バッテリと前記補機負荷とが電気的に接続されていることに応じて生じる信号である、請求項１に記載の車両の制御装置。
6. 車両の制御装置が行なう制御方法であって、
   前記車両は、
   駆動力を得るための電力を蓄える蓄電装置と、
   外部電源から供給される外部電力を前記蓄電装置に充電可能な電力に変換して前記蓄電装置に出力する充電装置と、
   補機バッテリと、
   前記蓄電装置、前記充電装置および前記補機バッテリの少なくともいずれかから供給される電力を用いて作動可能な補機負荷と、
   前記蓄電装置および前記充電装置の少なくともいずれかから供給される電圧を前記補機負荷を作動可能な電圧に変換するコンバータとを備え、
   前記制御方法は、
   前記外部電源が前記車両に接続されかつ前記車両に電力供給可能な状態であることを示す第１信号およびユーザが前記補機負荷を作動させている可能性があることを示す第２信号が入力されるか否かを判断するステップと、
   前記第１、第２信号に基づいて、前記充電装置を作動させて前記外部電力で前記蓄電装置を充電する外部充電の実行と前記制御装置の作動状態とを制御するステップとを含み、
   前記外部充電の実行と前記制御装置の作動状態とを制御するステップは、前記第１信号に応じて前記外部充電を開始し、前記蓄電装置の蓄電量が目標値に達した満充電時点で前記第２信号がない場合は前記外部充電を停止して自身を停止状態にし、前記満充電時点で前記第２信号がある場合は自身を作動状態に維持した状態で前記外部充電を一時的に停止しつつ前記コンバータを作動させて前記蓄電装置の電力を用いて前記補機負荷を作動させるステップを含む、車両の制御方法。

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