(57)【要約】【課題】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に漏電が生じた場合に起こりうる問題を防止可能な車両の充電制御装置を提供する。【解決手段】充電制御装置は、充電器２６０と、充電インレット１８０と、充電インレット１８０を覆う充電リッド１９０と、充電インレット１８０および充電器２６０の少なくとも一方における漏電の可能性を検出する漏電検出部２４０と、漏電検出部２４０の検出結果に基づいて、充電リッド１９０および充電器２６０を制御するＥＣＵ１７０とを備える。ＥＣＵ１７０は、蓄電装置１５０が非充電状態である間に漏電検出部２４０が漏電の可能性を検出した場合には、充電リッド１９０を閉状態に固定する。一方、ＥＣＵ１７０は、蓄電装置１５０の充電中に漏電検出部２４０が漏電の可能性を検出した場合には、充電器２６０を停止させる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動に用いられる蓄電装置を前記車両の外部の電源によって充電するために前記車両に搭載される充電制御装置であって、
前記電源からの電力を受けるために前記車両の外部に露出した電極を含む充電インレットと、
前記電極を介して入力された前記電力により前記蓄電装置を充電する充電回路と、
開閉可能に構成され、前記蓄電装置の充電時には、前記電極を前記車両の外部に露出させるために開状態となり、前記蓄電装置の非充電時には、前記電極の露出を防ぐために閉状態となる電極保護部と、
前記充電インレットおよび前記充電回路の少なくとも一方における漏電の可能性を検出する漏電検出部と、
前記漏電検出部の検出結果に基づいて、前記電極保護部および前記充電回路を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記蓄電装置が非充電状態である間に前記漏電検出部が前記漏電の可能性を検出した場合には、前記電極保護部を前記閉状態に固定する一方、前記蓄電装置の充電中に前記漏電検出部が前記漏電の可能性を検出した場合には、前記充電回路を停止させる、車両の充電制御装置。
【請求項２】
前記充電制御装置は、
前記電極に向けて気体を噴出するブロー装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記電極保護部が前記閉状態から前記開状態に変化したことを検出すると、前記ブロー装置から前記気体を噴出させる、請求項１に記載の車両の充電制御装置。
【請求項３】
前記漏電検出部は、
前記車両の外表面に水滴が付着したことを検出する水滴検出装置を含み、
前記充電制御装置は、
前記車両のユーザに情報を送信するための送信装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記蓄電装置の充電中に前記水滴検出装置によって水滴が検出された場合には、前記送信装置を介して、前記漏電の可能性を示す前記情報を前記ユーザに送信し、前記水滴検出装置が水滴を検出している状態が一定時間継続した場合には、前記漏電検出部によって前記漏電の可能性が検出されたと判断して前記充電回路を停止させる、車両の充電制御装置。
【請求項４】
蓄電装置と、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の充電制御装置とを備える、車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、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充電制御装置およびそれを備える車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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インレット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。
【０００４】
上記車両の充電機構に関し、たとえば特許文献１（登録実用新案第３１３８７０３号公報）は、受電側の受電端子が車室内に設置された構成を開示する。また、たとえば特許文献２（特開平１０−２９０５２９号公報）は、電気自動車の電源装置を開示する。上記文献に記載された電源装置においては、走行モータまたは車載補機に給電するバッテリがインバータ回路を通じて商用電源に給電する。漏電検出回路はバッテリから漏出する地絡電流を検出して電気回路系の漏電を検出する。さらに漏電検出回路は、漏電を検出した場合に商用電源負荷への給電だけをまず遮断する。
【特許文献１】登録実用新案第３１３８７０３号公報
【特許文献２】特開平１０−２９０５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示される給電装置の構成によれば、乗員が車両に乗車した場合に、その受電端子に触れる可能性が考えられる。しかしながら特許文献１には、そのような問題点に対する解決方法については特に説明されてない。
【０００６】
また特許文献２には、商用電源負荷と車両用交流電源とが接続されている場合においては、漏電による問題を避けることが可能であることが記載されている。しかしながら、車両内に高電圧回路が搭載されていることを考慮すると、商用電源負荷と車両用交流電源との非接続時にも車両内の高電圧回路において漏電が生じるという可能性は否定できない。しかし、そのような可能性を考慮した対応が可能かどうかは引例２に明確に記載されていない。
【０００７】
本発明の目的は、車両駆動用の蓄電装置を充電するための充電系統が漏電した場合に起こりうる問題を回避可能な、車両の充電制御装置およびそれを備える車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は要約すれば、車両の駆動に用いられる蓄電装置を車両の外部の電源によって充電するために車両に搭載される充電制御装置である。充電制御装置は、電源からの電力を受けるために車両の外部に露出した電極を含む充電インレットと、電極を介して入力された電力により蓄電装置を充電する充電回路と、開閉可能に構成され、蓄電装置の充電時には、電極を車両の外部に露出させるために開状態となり、蓄電装置の非充電時には、電極の露出を防ぐために閉状態となる電極保護部と、充電インレットおよび充電回路の少なくとも一方における漏電の可能性を検出する漏電検出部と、漏電検出部の検出結果に基づいて、電極保護部および充電回路を制御する制御装置とを備える。制御装置は、蓄電装置が非充電状態である間に漏電検出部が漏電の可能性を検出した場合には、電極保護部を閉状態に固定する一方、蓄電装置の充電中に漏電検出部が漏電の可能性を検出した場合には、充電回路を停止させる。
【０００９】
好ましくは、充電制御装置は、電極に向けて気体を噴出するブロー装置をさらに備える。制御装置は、電極保護部が閉状態から開状態に変化したことを検出すると、ブロー装置から気体を噴出させる。
【００１０】
好ましくは、漏電検出部は、車両の外表面に水滴が付着したことを検出する水滴検出装置を含む。充電制御装置は、車両のユーザに情報を送信するための送信装置をさらに備える。制御装置は、蓄電装置の充電中に水滴検出装置によって水滴が検出された場合には、送信装置を介して、漏電の可能性を示す情報をユーザに送信する。制御装置は、水滴検出装置が水滴を検出している状態が一定時間継続した場合には、漏電検出部によって漏電の可能性が検出されたと判断して充電回路を停止させる。
【００１１】
本発明の他の局面に従うと、車両であって、蓄電装置と、上記いずれかの充電制御装置とを備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、車両駆動用の蓄電装置を充電するための充電系統が漏電した場合に起こりうる問題を未然に回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
【００１４】
また、本実施の形態では「プラグイン車」としてハイブリッド車両を示す。ただし、本発明は、外部電源により車両駆動用の蓄電装置が充電されるよう構成された車両に適用可能である。したがって本発明は、エンジン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。
【００１５】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１による充電制御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、ハイブリッド車両１０００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、ＥＣＵ１７０によって制御される。
【００１６】
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。
【００１７】
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。）を示す値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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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には、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０によって発電される電力の他、車両外部の電源から供給される電力が蓄えられる。
【００２３】
図３は、ハイブリッド車両１０００の一例を示す外観図である。図３を参照して、ハイブリッド車両１０００には、充電インレット１８０、充電リッド１９０、および充電ランプ１９５が設けられる。充電インレット１８０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、充電ケーブルを接続するためのものである。充電リッド１９０は、蓄電装置の非充電時（充電インレット１８０の非使用時）に充電インレット１８０を覆うためのものである。充電ランプ１９５は、蓄電装置が充電されていることを示すためのものであり、蓄電装置が充電される期間、点灯する。なお、充電インレット１８０の位置は図３に示した位置に限定されるものではない。
【００２４】
図４は、充電インレット１８０の一構成例を示す図である。図４を参照して、充電インレット１８０は、車両外表面に形成された凹部である収容部に収容される。充電リッド１９０は支持部１８６によって回転可能に支持される。これにより充電リッド１９０は開閉可能に構成される。スイッチ５１は充電インレット１８０を収容する収容部に設けられる。充電リッド１９０を閉じることによりスイッチ５１が押されてオンし、充電リッド１９０を開くとスイッチ５１がオフする。
【００２５】
充電インレット１８０は、電極１８１〜１８５を有する。電極１８１〜１８３は外部電源からの電力を受けるための電極であり、電極１８４，１８５は、外部からの信号（後述する）の入力のための電極である。ただし電極の数、配置、機能は上記のように限定されるものではない。
【００２６】
充電リッド１９０を閉じることによって電極１８１〜１８５が車両外部に露出することを防止できる。これにより、ユーザがこれらの端子（特に電極１８１〜１８３）に接触することを防止できる。また、水滴あるいは埃等が各電極に付着するのを防止できる。すなわち充電リッド１９０は、本発明の「電極保護部」に対応する。
【００２７】
図５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５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、充電インレット１８０と、ＡＣポート２３０と、漏電検出回路２４０と、充電器２６０と、ランプ駆動回路２７０と、リッド固定装置２８０と、充電リッド検出装置２９０とを備える。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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、蓄電装置１５０を充電する際、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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
ＡＣポート２３０は、充電器２６０に接続される電力線対（電力線ＡＣＬｐ，ＡＣＬｎ）と、充電インレット１８０に接続される電力線対（電力線Ｌｐ，Ｌｎ）との間に設けられ、充電インレット１８０と電気システムとの電気的な接続／遮断を行なう。ＡＣポート２３０はＥＣＵ１７０によって制御され、車両外部の電源から蓄電装置１５０の充電時には充電インレット１８０を電気システムに電気的に接続する。一方、車両が外部の電源と接続されていない場合には、ＡＣポート２３０は電気システムと充電インレット１８０とを電気的に切離す。
【００３７】
漏電検出回路２４０は電力線ＡＣＬｐ，ＡＣＬｎに接続され、漏電の可能性の有無を検出する。漏電検出回路２４０はＥＣＵ１７０からの制御信号に応じて上記の検出動作を実行し、その検出結果をＥＣＵ１７０に送信する。
【００３８】
充電器２６０は、ＥＣＵ１７０からの制御信号に応じて動作する。なお、車両外部の電源を交流電源とする。充電器２６０は電力線ＡＣＬｐ，ＡＣＬｎを介して受けた交流電力を直流電力に変換するとともに電圧を調整して、その直流電力を蓄電装置１５０に供給する。ランプ駆動回路２７０は、ＥＣＵ１７０からの制御信号に応じて充電ランプ１９５を点灯させる。
【００３９】
リッド固定装置２８０は、ＥＣＵ１７０の制御により充電リッド１９０を閉状態に固定する。たとえばリッド固定装置２８０としては図３に示した支持部１８６を正方向および逆方向に回転させることにより充電リッド１９０を回転させるモータを用いてもよい。このような構成においては、充電リッド１９０が閉じたままの状態でモータを動かさないようＥＣＵ１７０が制御すれば充電リッド１９０を閉状態に固定できる。またリッド固定装置２８０として、ＥＣＵ１７０の制御に応じて動作することにより充電リッド１９０をロックする電子ロックを用いることもできる。
【００４０】
充電リッド検出装置２９０は、スイッチ５１のオンオフ状態を検出することにより充電リッド１９０の開閉状態を検出し、その開閉状態を示すリッド信号ＬＩＤをＥＣＵ１７０へ出力する。
【００４１】
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、漏電検出回路２４０、充電器２６０、ランプ駆動回路２７０、およびリッド固定装置２８０を動作させ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。
【００４２】
図６は、充電インレット１８０と充電ケーブル３００との接続部分の概略構成図である。図６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。
【００４３】
コネクタ３１０は、車両に設けられた充電インレット１８０に接続可能に構成される。コネクタ３１０が充電インレット１８０に接続されると、それらの接続を示す信号ＰＩＳＷが信号線Ｌ１を介してＥＣＵ１７０に入力される。
【００４４】
信号線Ｌ１は電極１８４に接続され、電極１８３は車両アース６０に接続される。コネクタ３１０が充電インレット１８０に接続されると、電極１８３，１８４が短絡することによって信号線Ｌ１が車両アース６０に接続される。したがって信号ＰＩＳＷの電位が接地電位となる。一方、コネクタ３１０が充電インレット１８０から外されると信号線Ｌ１が電気的に開放される。よって信号ＰＩＳＷの電位に基づいて、コネクタ３１０が充電インレット１８０との接続の有無を検知することが可能になる。
【００４５】
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から交流電力が供給される。
【００４６】
ＣＣＩＤ３３０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（電力線ＰＳＬｐ，ＰＳＬｎ）に設けられ、電源４０２からハイブリッド車両１０００への電力の伝送経路の接続／遮断を行なう。さらにＣＣＩＤ３３０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してパイロット信号ＣＰＬＴを発生する。パイロット信号ＣＰＬＴは電極１８５に接続された信号線Ｌ２を介してＥＣＵ１７０に入力される。ＣＣＩＤ３３０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、パイロット信号ＣＰＬＴのデューティサイクルを設定する。したがってＥＣＵ１７０はパイロット信号ＣＰＬＴを受けることにより、上記の定格電流を把握できる。
【００４７】
ＡＣポート２３０は、ＤＦＲ（Dead Front Relay）２３１と、電圧センサ２３５と、電流センサ２３６とを含む。ＤＦＲ２３１は、ＥＣＵ１７０からの制御信号によりオンオフ制御され、電力線Ｌｐ，Ｌｎと電力線ＡＣＬｐ，ＡＣＬｎとの接続／遮断を行なう。電圧センサ２３５は、電力線ＡＣＬｐ，ＡＣＬｎ間の電圧を検出する。また、電流センサ２３６は、電力線Ｌｐ，Ｌｎに流れる電流を検出する。
【００４８】
漏電検出回路２４０の構成は特に限定されるものではなく、たとえば図７に示す構成を採用することができる。図７を参照して、漏電検出回路２４０は、絶縁抵抗計２４１と、接続部２４２と、集磁コア２４６と、コイル２４７と、信号発生部２４８とを含む。
【００４９】
絶縁抵抗計２４１は、充電リッド１９０の閉状態（すなわち蓄電装置１５０の非充電時）において、電力線ＡＣＬｐ，ＡＣＬｎの各々が車両アース６０から絶縁されているかどうか、および、電力線ＡＣＬｐ，ＡＣＬｎが互いに絶縁されているかどうかを検出し、その検出結果をＥＣＵ１７０に出力する。
【００５０】
接続部２４２は、絶縁抵抗計２４１を電力線ＡＣＬｐ，ＡＣＬｎに接続したり、電力線ＡＣＬｐ，ＡＣＬｎから切離したりするためのものである。なお接続部２４２は、ＥＣＵ１７０によって制御され、充電リッド１９０が閉じている場合においてオンし、充電リッド１９０が開いている場合にオフする。
【００５１】
集磁コア２４６、コイル２４７および信号発生部２４８は、充電リッド１９０の開状態（すなわち蓄電装置１５０の充電時）において用いられる。集磁コア２４６は、電力線ＡＣＬｐ，ＡＣＬｎに流れる電流に応じて周囲に発生する磁束を集磁する。コイル２４７は集磁コア２４６に巻回される。信号発生部２４８は、コイル２４７の両端と接続される。
【００５２】
漏電が発生した状態では、電力線ＡＣＬｐに流れる電流によって発生する磁束と電力線ＡＣＬｎに流れる電流によって発生する磁束との平衡状態が破綻し、集磁コア２４６に磁束が発生する。その発生した磁束に応じてコイル２４７の両端に電圧差が発生する。コイル２４７の両端の電圧差が所定値を超えると、信号発生部２４８は漏電の可能性を示す信号ＺＣＴを出力する。
【００５３】
ＥＣＵ１７０は、漏電検出回路２４０の検出結果に基づいて漏電の可能性の有無を判定する。さらにＥＣＵ１７０は充電リッド検出装置２９０からの信号ＬＩＤを受けて、充電リッド１９０が閉状態か否かを判定する。充電リッド１９０の閉状態において漏電の可能性が検出された場合、ＥＣＵ１７０は充電リッド１９０を閉状態に固定するようリッド固定装置２８０を制御する。充電リッド１９０の閉状態とは蓄電装置１５０の非充電状態に対応する。一方、充電リッド１９０の開状態において漏電の可能性が検出された場合、ＥＣＵ１７０は、蓄電装置の充電を強制的に停止する。この処理についてさらに詳しく説明する。
【００５４】
図８は、漏電の可能性が生じた場合のＥＣＵ１７０による制御処理を説明する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、一定の時間ごとあるいは所定の条件の成立時にメインルーチンから呼び出されて実行される。
【００５５】
図８および図６を参照して、ＥＣＵ１７０は、充電リッド検出装置２９０からの信号ＬＩＤに基づいて、蓄電装置１５０が充電中か否かを判定する（ステップＳ１）。信号ＬＩＤが充電リッド１９０の閉状態を示す場合、充電インレット１８０に充電ケーブル３００が接続される可能性は低い。したがってこの場合には、ＥＣＵ１７０は、蓄電装置１５０が非充電状態であると判定する。一方、信号ＬＩＤが充電リッド１９０の開状態を示す場合、充電インレット１８０に充電ケーブル３００が接続される可能性が高い。したがってこの場合には、ＥＣＵ１７０は、蓄電装置１５０が充電状態であると判定する。
【００５６】
蓄電装置１５０が充電中である場合（ステップＳ１においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１７０は漏電検出回路２４０の検出結果に基づいて漏電の可能性の有無を判定する（ステップＳ２）。ＥＣＵ１７０が信号発生部２４８から信号ＺＣＴを受けていなければ、漏電の可能性がないと判定する。この場合（ステップＳ２においてＮＯ）、所定の充電完了条件が成立したか否を判定する（ステップＳ３）。充電完了条件は特に限定されず、たとえば蓄電装置１５０の電圧が所定の電圧に達したという条件でもよいし、蓄電装置１５０に供給される電流が所定の電流以下となったという条件でもよい。充電完了条件が成立した場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１７０は充電完了処理を実行する（ステップＳ４）。一方、充電完了条件が成立していない場合（ステップＳ３においてＮＯ）、処理はステップＳ２に戻る。なお充電完了処理は、たとえば充電ランプ１９５を消灯する処理、充電器２６０を停止する処理、ＤＦＲ２３０をオフする処理などであるが、これらに限定されるものではない。
【００５７】
一方、ＥＣＵ１７０は、信号発生部２４８から信号ＺＣＴを受けた場合には漏電の可能性があると判定する。この場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１７０は蓄電装置１５０の充電を強制的に停止する（ステップＳ５）。蓄電装置の充電を強制的に停止させる方法は、たとえば充電器２６０を停止する方法である。
【００５８】
また、ＥＣＵ１７０は、蓄電装置１５０が充電中でない場合（ステップＳ１においてＮＯ）、漏電検出回路２４０の検出結果に基づいて漏電の可能性の有無を判定する（ステップＳ６）。この場合、ＥＣＵ１７０は接続部２４２（図７）をオンするとともに絶縁抵抗計２４１を動作させ、絶縁抵抗計２４１からの検出結果を受けることにより漏電の可能性の有無を判定する。
【００５９】
漏電の可能性が無いと判定された場合（ステップＳ６においてＮＯ）、処理はメインルーチンに戻る。一方、漏電の可能性ありと判定された場合（ステップＳ６においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１７０は、充電リッド１９０が閉状態に固定されるようにリッド固定装置２８０を制御する（ステップＳ７）。
【００６０】
以上の説明の通り、本実施の形態では、蓄電装置１５０が非充電状態である間（充電リッド１９０が閉状態である間）に漏電検出回路２４０が漏電の可能性を検出した場合には、ＥＣＵ１７０は充電リッド１９０を閉状態に固定する。本実施の形態によれば、漏電の可能性がある場合には、ユーザが充電リッド１９０を開けることができなくなるので、ユーザが充電インレット１８０の電極に接触することを回避できる。
【００６１】
一方、本実施の形態では、蓄電装置の充電中に漏電検出回路２４０が漏電の可能性を検出した場合には、充電器２６０を停止させる。これにより、漏電の継続による車両の電気システムへの大きな影響（たとえば電気システムの故障）を回避できる。また、ユーザが充電インレット１８０等に接触する前に漏電を止めることも期待できる。
【００６２】
したがって本実施の形態によれば、車両駆動用の蓄電装置を充電するための充電系統が漏電した場合に起こりうる問題を回避することができる。
【００６３】
［実施の形態２］
実施の形態２による充電制御装置が適用されたプラグインハイブリッド車の全体的な構成および外観は図１および図３に示した実施の形態１と同様である。また、蓄電装置１５０を充電するための電気システムの構成は図５に示した構成と同様である。
【００６４】
実施の形態２による充電制御装置は、充電インレット１８０の電極間の短絡を防止するための構成を有する点において実施の形態１による充電制御装置と異なる。
【００６５】
図９は、実施の形態２によるプラグインハイブリッド車に設けられた充電インレットおよびその周辺の構成を示す図である。図９を参照して、実施の形態２においては、高圧空気を流すためのパイプ１８７が車両に設けられ、パイプ１８７から噴出した高圧空気が充電インレット１８０の電極（特に電極１８１〜１８３）に向けて吹き付けられる。
【００６６】
図１０は、実施の形態２による充電制御装置の構成を示した図である。図１０および図６を参照して、実施の形態２による充電制御装置は、コンプレッサ１９１、タンク１９２および電磁弁１９３をさらに備える点において、実施の形態１による充電制御装置と相違する。コンプレッサ１９１、タンク１９２および電磁弁１９３は、本発明の「ブロー装置」を構成する。
【００６７】
コンプレッサ１９１は空気を圧縮し、その空気をタンク１９２に貯蔵する。ＥＣＵ１７０は、充電リッド検出装置２９０からの信号ＬＩＤにより充電リッド１９０が開いたことを検知すると電磁弁１９３を開く。これによりタンク１９２に貯められた空気はパイプ１８７を通って排出され、充電インレット１８０の電極に向けて吹き付けられる。
【００６８】
実施の形態２によれば、充電インレット１８０の電極に付着した水滴や埃あるいはゴミなどを高圧空気によって除去できる。これにより電力を受けるための電極である電極１８１〜１８３間の短絡を防止できるので、漏電が生じる可能性を小さくすることができる。したがって実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に車両駆動用の蓄電装置を充電するための充電系統が漏電した場合に起こりうる問題を回避することができる。
【００６９】
［実施の形態３］
実施の形態３による充電制御装置が適用されたプラグインハイブリッド車の全体的な構成および外観は図１および図３に示した実施の形態１と同様である。また、蓄電装置１５０を充電するための電気システムの構成は図５に示した構成と同様である。
【００７０】
実施の形態３による充電制御装置は、充電開始後における漏電の可能性を検出するための構成の点において実施の形態１による充電制御装置と異なる。
【００７１】
図１１は、実施の形態３による充電制御装置の構成を示した図である。図１１を参照して、実施の形態３による充電制御装置は漏電検出回路２４０に代えて漏電検出回路２４０Ａを備える点、および、送信装置５１０をさらに備える点において実施の形態１による充電制御装置と異なる。
【００７２】
図１２は、漏電検出回路２４０Ａの構成を示す図である。図１２を参照して、漏電検出回路２４０Ａは、集磁コア２４６、コイル２４７および信号発生部２４８に代えて、レインセンサ２４３を備える点において図７に示す漏電検出回路２４０と異なる。
【００７３】
レインセンサ２４３は、ハイブリッド車両１０００の外表面６００に設置され、その外表面６００に水滴が付着したことを検出する。レインセンサ２４３の検出結果はＥＣＵ１７０に送られる。レインセンサ２４３としては、周知の構成を有するレインセンサを適用することができ、たとえば自身の検出面に水滴が付着したことを光学的あるいは電気的に検出するものを適用できる。
【００７４】
図１１および図１２を参照して、ＥＣＵ１７０は、充電ケーブル３００が充電インレット１８０に接続され、かつレインセンサ２４３により水滴が検知された場合には、送信装置５１０から、充電インレット１８０において漏電する可能性があることを示す情報をユーザに送信する。送信装置５１０から発せられた情報は、たとえばユーザが携帯する情報端末や、家屋に設置された受信装置により受信される。
【００７５】
送信装置５１０は情報機器５００に搭載される。情報機器５００は、たとえばナビゲーション装置であるがこれに限定されるものではない。また、送信装置５１０は情報機器５００に搭載されるものと限定されず、単独で車両に搭載されていてもよい。
【００７６】
図１３は、実施の形態３による充電制御装置の充電処理を説明するフローチャートである。なお、図１３は蓄電装置１５０の充電中における充電制御装置の処理を説明するものである。すなわち図１３は図８のフローチャートのステップＳ１においてＹＥＳと判定された以後の処理を示している。蓄電装置１５０の非充電時における充電制御装置の充電処理は、図８のフローチャートにおけるステップＳ６，Ｓ７の処理と同様であるので以後の説明は繰返さない。
【００７７】
図１３および図８を参照して、実施の形態３では、ステップＳ２の処理に代えてステップＳ２Ａの処理が実行される点、およびステップＳ１１，Ｓ１２の処理が追加される点において実施の形態１と異なる。なお、図１３に示した他のステップの処理は図８のフローチャートにおいて対応するステップの処理と同様であるので、概要のみ説明する。
【００７８】
図１３を参照して、蓄電装置１５０の充電中（図８のステップＳ１においてＹＥＳ）には、ＥＣＵ１７０は、レインセンサ２４３が水滴を検知したか否かをレインセンサ２４３からの信号に基づいて判定する（ステップＳ２Ａ）。レインセンサ２４３が水滴を検知した場合（ステップＳ２ＡにおいてＹＥＳ）、ＥＣＵ１７０は、充電インレット１８０において漏電する可能性があることを示す情報を送信装置５１０から送信して、ユーザに警告する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１の処理の終了後、ＥＣＵ１７０は、レインセンサ２４３が水滴を検知している状態が一定時間継続しているか否かを判定する（ステップＳ１２）。たとえば雨が降り続いている場合には、レインセンサ２４３による検知が一定時間継続する。この場合（ステップＳ１２においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１７０は蓄電装置１５０の充電を強制的に終了する（ステップＳ５）。一方、レインセンサ２４３が水滴を検知している時間が一定時間に達しなかった場合（ステップＳ１２においてＮＯ）、処理はステップＳ２Ａに戻る。
【００７９】
また、レインセンサ２４３が水滴を検知していない場合（ステップＳ２ＡにおいてＮＯ）、ＥＣＵ１７０は、充電完了条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ３）。充電完了条件が成立していなければ（ステップＳ３においてＮＯ）、処理はステップＳ２Ａに戻る。一方、充電完了条件が成立していれば（ステップＳ３においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１７０は充電完了処理を実行する（ステップＳ４）。
【００８０】
たとえばプラグインハイブリッド車両を屋外（屋根のない場所）に駐車して蓄電装置１５０の充電を開始したとする。その充電中に雨が降り出した場合、充電ケーブル３００と充電インレット１８０との隙間に水滴が浸入する可能性がある。また、充電中において、洗車や車両の周囲への散水を行なった場合にも、充電ケーブル３００と充電インレット１８０との隙間から水滴が浸入する可能性がある。これらの場合には、漏電が発生する可能性がある。
【００８１】
実施の形態３によれば、レインセンサ２４３によって水滴が検知された時点でユーザに警告が発せられるので、たとえば充電を中止することによって漏電の発生を未然に防止することができる。さらに実施の形態３によれば、レインセンサ２４３による水滴の検知が一定時間続くと強制的に充電が終了するので、より確実に漏電の発生を回避できる。したがって実施の形態３によれば、実施の形態２と同様に漏電の可能性自体を小さくすることができるので、車両駆動用の蓄電装置を充電するための充電系統が漏電した場合に起こりうる問題を回避することができる。
【００８２】
なお、実施の形態３と実施の形態２とを組み合わせてもよい。すなわち、実施の形態３においても、充電リッド１９０が開いた場合にブロー装置が充電インレットの電極に高圧空気を吹き付けるように構成されていてもよい。
【００８３】
また、上記の説明では、専用の充電器を車両に搭載した構成を示した。しかしながら蓄電装置１５０の充電形態はこのように限定されるものではない。たとえば、図１４に示すように、電力線ＡＣＬｐ，ＡＣＬｎを第１ＭＧ１１０の中性点１１２および第２ＭＧ１２０の中性点１２２にそれぞれ接続してもよい。この構成においては、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０が、車両外部の電源から与えられる交流電力を直流電力に変換して、その変換した直流電力をコンバータ２００に供給する。
【００８４】
図１５は、図１４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１５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。
【００８５】
車両外部の電源４０２から蓄電装置１５０の充電時、たとえばＡＣポート２３０の電圧センサ２３５（図６）によって検出される交流電圧とパイロット信号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１５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。
【００８６】
そして、図１５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。
【００８７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施の形態１による充電制御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２】動力分割機構の共線図を示した図である。
【図３】ハイブリッド車両１０００の一例を示す外観図である。
【図４】充電インレット１８０の一構成例を示す図である。
【図５】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６】充電インレット１８０と充電ケーブル３００との接続部分の概略構成図である。
【図７】漏電検出回路２４０の構成の一例を示した図である。
【図８】漏電の可能性が生じた場合のＥＣＵ１７０による制御処理を説明するフローチャートである。
【図９】実施の形態２によるプラグインハイブリッド車に設けられた充電インレットおよびその周辺の構成を示す図である。
【図１０】実施の形態２による充電制御装置の構成を示した図である。
【図１１】実施の形態３による充電制御装置の構成を示した図である。
【図１２】漏電検出回路２４０Ａの構成を示す図である。
【図１３】実施の形態３による充電制御装置の充電処理を説明するフローチャートである。
【図１４】蓄電装置１５０を外部電源により充電するための他の構成を示した図である。
【図１５】図１４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。
【符号の説明】
【００８９】
５１  スイッチ、６０  車両アース、１００  エンジン、１１０  第１ＭＧ、１２０  第２ＭＧ、１１２，１２２  中性点、１３０  動力分割機構、１４０  減速機、１５０  蓄電装置、１６０  駆動輪、１８０  充電インレット、１８１〜１８５  電極、１８６  支持部、１８７  パイプ、１９０  充電リッド、１９１  コンプレッサ、１９２  タンク、１９３  電磁弁、１９５  充電ランプ、２００  コンバータ、２１０  第１インバータ、２２０  第２インバータ、２１０Ａ，２２０Ａ  上アーム、２１０Ｂ，２２０Ｂ  下アーム、２３０  ＡＣポート、２３５  電圧センサ、２３６  電流センサ、２４０，２４０Ａ  漏電検出回路、２４１  絶縁抵抗計、２４２  接続部、２４３  レインセンサ、２４６  集磁コア、２４７  コイル、２４８  信号発生部、２６０  充電器、２７０  ランプ駆動回路、２８０  リッド固定装置、２９０  充電リッド検出装置、３００  充電ケーブル、３１０  コネクタ、３２０  プラグ、４００  電源コンセント、４０２  電源、５００  情報機器、５１０  送信装置、６００  外表面、１０００  ハイブリッド車両、ＡＣＬｐ，ＡＣＬｎ，Ｌｐ，Ｌｎ，ＰＳＬｐ，ＰＳＬｎ  電力線、Ｌ１，Ｌ２  信号線。
【図１】
2010098845.tif 000003
【図２】
2010098845.tif 000004
【図３】
2010098845.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2010098845.tif 000013
【図１２】
2010098845.tif 000014
【図１３】
2010098845.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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