(57)【要約】【課題】外部電源装置との通信中であっても、高圧バッテリに必要な残容量を確保可能な車載制御装置を提供する。【解決手段】本車載制御装置は、外部電源装置から電力を受給することにより充電され、駆動動力を発生するモータに作動電力を供給可能な高圧バッテリと、前記外部電源装置と通信を行う通信手段と、前記通信手段と前記外部電源装置とが通信中であるか否かを判別する通信中判別手段と、前記高圧バッテリの残容量が所定値以下であるか否かを判別する残容量判別手段と、前記通信中判別手段が前記通信手段と前記外部電源装置とが通信中であると判別し、かつ、前記残容量検出手段が前記高圧バッテリの残容量が所定値以下であると判別した場合に、前記外部電源装置から電力を受給して前記高圧バッテリを充電する充電制御手段と、を有する。【選択図】図２
2014150635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源装置から電力を受給することにより充電され、駆動動力を発生するモータに作動電力を供給可能な高圧バッテリと、
前記外部電源装置と通信を行う通信手段と、
前記通信手段と前記外部電源装置とが通信中であるか否かを判別する通信中判別手段と、
前記高圧バッテリの残容量が所定値以下であるか否かを判別する残容量判別手段と、
前記通信中判別手段が前記通信手段と前記外部電源装置とが通信中であると判別し、かつ、前記残容量検出手段が前記高圧バッテリの残容量が所定値以下であると判別した場合に、前記外部電源装置から電力を受給して前記高圧バッテリを充電する充電制御手段と、を有する車載制御装置。
【請求項２】
前記充電制御手段は、前記高圧バッテリの充電を開始後、前記残容量検出手段が前記高圧バッテリの残容量が所定値以下であると判別した場合であっても、充電を停止させる所定条件が成立した場合に、前記外部電源装置から前記高圧バッテリへの電力供給を停止して前記高圧バッテリの充電を停止させる請求項１記載の車載制御装置。
【請求項３】
前記通信手段を含む所定の車載機器に前記高圧バッテリよりも低電圧の作動電力を供給可能な補機用バッテリと、
前記高圧バッテリと前記補機用バッテリとの間で電圧変換を行う電圧変換器と、を有し、
前記充電制御手段は、前記通信中判別手段が前記通信手段と前記外部電源装置とが通信中であると判別した場合であって、かつ、前記通信手段と前記外部電源装置との通信の開始から所定時間が経過した場合に、前記高圧バッテリから前記補機用バッテリへ電力供給を行って前記補機用バッテリの充電を行うように前記電圧変換器の制御を行う請求項２記載の車載制御装置。
【請求項４】
前記充電制御手段は、前記高圧バッテリから前記補機用バッテリへの電力供給を開始して前記補機用バッテリの充電を開始した後、充電を停止させる所定条件が成立した場合に、前記高圧バッテリから前記補機用バッテリへの電力供給を停止して前記補機用バッテリの充電を停止させるように前記電圧変換器を作動停止する請求項３記載の車載制御装置。
【請求項５】
前記高圧バッテリの充電を停止させる所定条件は、前記補機用バッテリの充電の完了、又は、前記通信手段と前記外部電源装置との通信の終了である請求項３又は４記載の車載制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載された車両駆動用バッテリや補機用バッテリの充電制御等を行う車載制御装置が提案されている。
【０００３】
具体的には、上記車載制御装置は、車両駆動用バッテリから電源電圧を変換して補機用バッテリに充電可能な電圧変換器を有し、車両駆動用バッテリと外部電源装置（充電スタンド等）を接続する電力線を通信回線として外部電源装置と通信可能に構成されている。そして、上記車載制御装置は、補機用バッテリが充電中でない状態で補機用バッテリの端子電圧が所定値を下回った場合には、電圧変換器を作動させて補機用バッテリを充電する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１１０１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記車載制御装置は、充電スタンドから車両駆動用バッテリを充電し、更に車両駆動用バッテリから補機用バッテリを充電する場合、例えば、充電スタンドを経由して電力会社に最適な充電スケジュールを問い合わせる等の通信を行う。車両と充電スタンドの通信中においては、充電スタンドから車両駆動用バッテリに充電は行われず、又、通信には補機用バッテリの電力が使用される。
【０００６】
充電スケジュールの混み具合等によっては、車両と充電スタンドの通信が長時間に及び、直ぐに充電スタンドから車両駆動用バッテリに充電が行われない場合もある。車両と充電スタンドの通信が長時間に及んだ場合、補機用バッテリの容量が減ってしまう。
【０００７】
補機用バッテリの容量が減っている場合、通信の終了後、車両駆動用バッテリから補機用バッテリへ充電が開始されると、今度は車両駆動用バッテリ（高圧バッテリ）の残容量が減ってしまう。その結果、車両駆動用バッテリから補機用バッテリへの充電ができなくなり、補機用バッテリが上がってしまう。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、外部電源装置との通信中であっても、高圧バッテリに必要な残容量を確保可能な車載制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本車載制御装置は、外部電源装置から電力を受給することにより充電され、駆動動力を発生するモータに作動電力を供給可能な高圧バッテリと、前記外部電源装置と通信を行う通信手段と、前記通信手段と前記外部電源装置とが通信中であるか否かを判別する通信中判別手段と、前記高圧バッテリの残容量が所定値以下であるか否かを判別する残容量判別手段と、前記通信中判別手段が前記通信手段と前記外部電源装置とが通信中であると判別し、かつ、前記残容量検出手段が前記高圧バッテリの残容量が所定値以下であると判別した場合に、前記外部電源装置から電力を受給して前記高圧バッテリを充電する充電制御手段と、を有することを要件とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、外部電源装置との通信中であっても、高圧バッテリに必要な残容量を確保可能な車載制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態に係る車載制御装置を有する充電通信システムを例示する模式図である。
【図２】本実施の形態に係る車載制御装置で実行される処理を例示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１３】
図１は、本実施の形態に係る車載制御装置を有する充電通信システムを例示する模式図である。図１を参照するに、充電通信システム１は、車両１０と、外部電源装置２０と、接続部３０とを有する。車両１０には、車載制御装置４０、高圧バッテリ５０、補機用バッテリ６０等が搭載され、車載制御装置４０や高圧バッテリ５０は接続部３０を介して外部電源装置２０と電気的に接続されている。
【００１４】
車両１０は、モータを駆動動力源として電動走行可能な例えばプラグイン車両や電気自動車、燃料電池車等である。本実施の形態では、車両１０をモータの発生する動力と内燃機関である車載エンジンの発生する動力とにより走行駆動するプラグインハイブリッド車両であるとして以下の説明を行う。
【００１５】
外部電源装置２０は、例えば、ガソリンスタンドやコンビニエンスストア、車両修理工場、一般家庭等に設置されている充電スタンドである。外部電源装置２０としては、例えば、電源コンセントを介して接続された外部電源（例えば商用電源；１００ボルト〜２００ボルトの交流電圧）を用いることができる。
【００１６】
外部電源装置２０は、接続部３０の電力線３１を介して、車両１０に搭載された高圧バッテリ５０と電気的に接続されており、高圧バッテリ５０に電力供給を行う機能を有する。なお、外部電源装置２０から電力線３１を介して供給される電力は、直流電圧（例えば、２００ボルト〜６００ボルト）に変換された後に高圧バッテリ５０に供給され、高圧バッテリ５０が充電される。
【００１７】
高圧バッテリ５０は、駆動動力を発生するモータに作動電力を供給可能な、ニッケル水素やリチウムイオン等の充放電可能な二次電池からなる車両駆動用バッテリである。高圧バッテリ５０の出力電圧は、例えば、２００ボルト〜６００ボルト程度の直流電圧とすることができる。なお、高圧バッテリ５０は、外部電源装置２０から電力線３１を介して電力を受給することにより充電可能であると共に、車載エンジンの回転及び車両減速時の回生によって発電するオルタネータの発電によっても充電可能である。
【００１８】
又、外部電源装置２０は、接続部３０の信号線３２を介して、車両１０に搭載された車載制御装置４０と電気的に接続されており、高圧バッテリ５０に電力供給を行う際等に、車載制御装置４０との間でデータを送受信する機能を有する。なお、接続部３０と車載制御装置４０及び高圧バッテリ５０とは、例えば、図示しないコネクタ等を介して接続することができる。
【００１９】
外部電源装置２０と車載制御装置４０との間で送受信を行うデータは、例えば、外部電源装置２０から車載制御装置４０への電力供給の可否、外部電源装置２０から車載制御装置４０へ充電処理を行う際に必要な外部電源装置２０の定格電流等を示すデータ等である。又、外部電源装置２０から車載制御装置４０への充電内容に関わるデータ（例えば、高圧バッテリ５０を充電する者の入力ＩＤデータ、充電量や充電料金等を示すデータ）等である。
【００２０】
なお、本実施の形態では、上記のように信号線３２を介して外部電源装置２０と車載制御装置４０とが送受信するように構成しているが、信号線３２に代えて、或いは信号線３２と共に、電力線３１を介して送受信するように構成してもよい（電力線通信）。
【００２１】
車載制御装置４０は、充電制御用電子制御ユニット（充電制御ＥＣＵ）４１と、ＤＣ−ＤＣコンバータ（電圧変換器）４２と、通信用電子制御ユニット（通信ＥＣＵ）４３とを有する。充電制御ＥＣＵ４１は、マイクロコンピュータを主体に構成されており、車両１０に搭載された高圧バッテリ５０の充電制御等を行うユニットである。
【００２２】
充電制御ＥＣＵ４１は、例えばＣＡＮ等の車載ＬＡＮを経由して又は直接、通信ＥＣＵ４３及び高圧バッテリ５０と接続されている。又、充電制御ＥＣＵ４１は、車両１０に搭載される図示しない他のＥＣＵと、例えばＣＡＮ等の車載ＬＡＮを介して互いに接続されており、車載ＬＡＮを通じて互いに情報の授受を行うことが可能である。
【００２３】
充電制御ＥＣＵ４１は、外部電源装置２０から高圧バッテリ５０を充電する際に外部電源装置２０と車載制御装置４０との間で信号線３２を介して授受すべきデータ（以下、充電制御用データと称する）を生成して外部電源装置２０側に供給する機能を有する。又、充電制御ＥＣＵ４１は、外部電源装置２０側から信号線３２を介して供給される充電制御用データを受信する機能を有する。
【００２４】
又、充電制御ＥＣＵ４１は、外部電源装置２０と車載制御装置４０との間で信号線３２を介して授受される充電制御用データに基づいて、外部電源装置２０からの電力供給により高圧バッテリ５０の充電を制御する機能を有する。
【００２５】
具体的には、充電制御ＥＣＵ４１は、通信ＥＣＵ４３と外部電源装置２０とが通信中であり、かつ、高圧バッテリ５０の残容量が所定値以下である場合に、外部電源装置２０から電力を受給して高圧バッテリ５０を充電する充電制御機能を有する。
【００２６】
又、充電制御ＥＣＵ４１は、高圧バッテリ５０の充電を開始後、高圧バッテリの残容量が所定値以下である場合であっても、充電を停止させる所定条件が成立した場合に、外部電源装置２０から高圧バッテリ５０への電力供給を停止して高圧バッテリ５０の充電を停止させる機能を有する。なお、高圧バッテリ５０の充電を停止させる所定条件は、例えば、補機用バッテリ６０の充電の完了、又は、通信ＥＣＵ４３と外部電源装置２０との通信の終了である。
【００２７】
又、充電制御ＥＣＵ４１は、高圧バッテリ５０の残容量を算出して所定値と比較し、高圧バッテリ５０の残容量が所定値以下であるか否かを判別する残容量判別機能を有する。高圧バッテリ５０の残容量は、例えば、補機用バッテリ６０の持出し電流から算出できる。又は、通信ＥＣＵ４３が外部電源装置２０と通信した回数をカウントし、既知の値である１回の通信で消費する電力×カウントした回数により算出してもよい。又、高圧バッテリ５０の端子電圧を計測するセンサを設け、そのセンサからの出力値に基づいて算出してもよい。
【００２８】
ＤＣ−ＤＣコンバータ４２は、高圧バッテリ５０と補機用バッテリ６０との間に接続されており、充電制御ＥＣＵ４１の指令に従って、高圧バッテリ５０と補機用バッテリ６０との間で電圧変換を行う機能を有する。補機用バッテリ６０は、高圧バッテリ５０よりも低電圧の作動電力を供給可能な、例えば、ニッケル水素やリチウムイオン等の充放電可能な二次電池である。
【００２９】
補機用バッテリ６０の出力電圧は、例えば、１２ボルト程度の直流電圧とすることができる。補機用バッテリ６０は、車両１０に搭載される所定の車載機器（各種の補機）に作動電力を供給する機能を有する。なお、補機用バッテリ６０は、車載エンジンの回転及び車両減速時の回生によって発電するオルタネータの発電によって充電可能である。
【００３０】
ＤＣ−ＤＣコンバータ４２は、高圧バッテリ５０から補機用バッテリ６０へ電力供給を行う場合、及び、補機用バッテリ６０から高圧バッテリ５０へ電力供給を行う場合に作動する。補機用バッテリ６０は、高圧バッテリ５０からの電力供給により充電可能である。
【００３１】
通信ＥＣＵ４３は、外部電源装置２０と通信を行う通信手段であり、マイクロコンピュータを主体に構成されている。通信ＥＣＵ４３は、充電制御ＥＣＵ４１等から供給されるデータを中継して、信号線３２を介して外部電源装置２０へ供給する機能を有する。又、通信ＥＣＵ４３は、外部電源装置２０から信号線３２を介して供給されるデータを中継して、充電制御ＥＣＵ４１等へ供給する機能を有する。
【００３２】
なお、通信ＥＣＵ４３と外部電源装置２０との間でデータの通信が行われているか否かは（通信ＥＣＵ４３と外部電源装置２０とが通信中であるか否かは）、充電制御ＥＣＵ４１の通信中判別機能により判別可能である。
【００３３】
次に、図２を参照して、車載制御装置の動作について説明する。図２は、本実施の形態に係る車載制御装置で実行される処理を例示するフローチャートである。
【００３４】
まず、ステップＳ１０１では、充電制御ＥＣＵ４１は、車載ＬＡＮを経由して得られる車両１０のイグニション情報と、通信ＥＣＵ４３から得られる外部電源装置２０との間で通信中か否かの情報とに基づいて、車両１０のイグニションオフ中に外部電源装置２０と通信中か否かを判別する。ステップＳ１０１において、充電制御ＥＣＵ４１が車両１０のイグニションオフ中に外部電源装置２０と通信中でないと判別した場合（Ｎの場合）には、以後何ら処理を進めることなく処理を終了する。
【００３５】
一方、ステップＳ１０１において、充電制御ＥＣＵ４１が車両１０のイグニションオフ中に外部電源装置２０と通信中であると判別した場合（Ｙの場合）には、ステップＳ１０２の処理に進む。ステップＳ１０２では、充電制御ＥＣＵ４１の指令により、高圧バッテリ５０から補機用バッテリ６０に充電する。
【００３６】
具体的には、例えば、充電制御ＥＣＵ４１は、イグニションオフ中に外部電源装置２０と通信が開始されてから第１所定時間が経過したか否かを判別し、第１所定時間が経過したと判別した場合に高圧バッテリ５０から補機用バッテリ６０へ充電が行われるよう、ＤＣ−ＤＣコンバータ４２を制御する。なお、第１所定時間は、通信ＥＣＵ４３等に電力を供給する補機用バッテリ６０の充電量が外部電源装置２０との通信の実施によって低下すると予想される電力供給の継続時間であって、予め定められた時間（例えば、１０秒等）に設定されている。
【００３７】
又、第１所定時間は、外部電源装置２０と通信が開始された時点における補機用バッテリ６０の充電量に応じて可変するようにしてもよい。例えば、外部電源装置２０と通信が開始された時点における補機用バッテリ６０の充電量が大きいほど長い時間とし、小さいほど短い時間とすることができる。なお、充電制御ＥＣＵ４１が第１所定時間が経過していないと判別した場合には、高圧バッテリ５０から補機用バッテリ６０へ充電を行わなくてよい。
【００３８】
充電制御ＥＣＵ４１は、補機用バッテリ６０の充電を開始した後は、補機用バッテリ６０の充電を停止させる条件（充電停止条件）が成立するか否かを判別し、充電停止条件が成立した場合にはＤＣ−ＤＣコンバータ４２を制御して（動作を停止させて）補機用バッテリ６０の充電を停止する。
【００３９】
なお、充電停止条件は、例えば、補機用バッテリ６０の充電を開始してから第２所定時間（＞第１所定時間）が経過したこと、補機用バッテリ６０の充電量が所定量を超えたこと等とすることができる。この処理により、車両１０のイグニションオフ中における補機用バッテリ６０の充電が無駄に長時間に亘って継続することを防止でき、補機用バッテリ６０の充電を適切に行うことができる。
【００４０】
車両１０のイグニションオフ中に外部電源装置２０と通信が長時間に亘って継続すると、その通信に必要な電力を通信ＥＣＵ４３等へ供給する補機用バッテリ６０の充電量が低下する。しかしながら、ステップＳ１０２の処理により、車載制御装置４０においては、通信が第１所定時間に亘って継続すると、高圧バッテリ５０から補機用バッテリ６０への充電が行われるため、通信の長時間継続により補機用バッテリ６０の充電量が低下する問題を回避できる。
【００４１】
次に、ステップＳ１０３では、充電制御ＥＣＵ４１は、高圧バッテリ５０の残容量を算出する。高圧バッテリ５０の残容量は、例えば、補機用バッテリ６０の持出し電流から算出できる。又は、通信ＥＣＵ４３が外部電源装置２０と通信した回数をカウントし、既知の値である１回の通信で消費する電力×カウントした回数により算出してもよい。又、高圧バッテリ５０の端子電圧を計測するセンサを設け、そのセンサからの出力値に基づいて算出してもよい。
【００４２】
次に、ステップＳ１０４では、充電制御ＥＣＵ４１は、ステップＳ１０３で算出した高圧バッテリ５０の残容量が所定のしきい値以下であるか否かを判別する。ステップＳ１０４において、充電制御ＥＣＵ４１が高圧バッテリ５０の残容量が所定のしきい値以下であると判別した場合（Ｙの場合）には、ステップＳ１０５の処理に進む。ステップＳ１０５では、充電制御ＥＣＵ４１の指令により、外部電源装置２０から高圧バッテリ５０に充電する。
【００４３】
具体的には、例えば、充電制御ＥＣＵ４１は、外部電源装置２０との間で信号線３２を介して充電制御用データの授受を行い、外部電源装置２０から電力線３１を介して高圧バッテリ５０を充電する。この際、補機用バッテリ６０は充電されているため、補機用バッテリ６０からの電力供給により、充電制御ＥＣＵ４１は動作可能である。
【００４４】
次に、ステップＳ１０６では、充電制御ＥＣＵ４１は、補機用バッテリ６０への充電が完了したか、又は、外部電源装置２０との通信が終了したかを判別する。補機用バッテリ６０への充電が完了したか、又は、外部電源装置２０との通信が終了したかのうち、何れの条件も満足しない場合（Ｎの場合）には、ステップＳ１０４の処理を再び実行する。
【００４５】
ステップＳ１０６において、補機用バッテリ６０への充電が完了したか、又は、外部電源装置２０との通信が終了したかのうち、少なくとも一方の条件を満足する場合（Ｙの場合）には、ステップＳ１０７の処理に進み、充電制御ＥＣＵ４１は、外部電源装置２０から高圧バッテリ５０への充電を停止してもよい。但し、この処理（図２の点線部分の処理）は実行しなくてもよい。何れ、ステップＳ１０４の処理を経由して、高圧バッテリ５０への充電が停止されるからである。
【００４６】
ステップＳ１０４において、充電制御ＥＣＵ４１が高圧バッテリ５０の残容量が所定のしきい値以下ではないと判別した場合（Ｎの場合）には、ステップＳ１０８の処理に進む。ステップＳ１０８では、充電制御ＥＣＵ４１は、外部電源装置２０から高圧バッテリ５０に充電中か否かを判別する。
【００４７】
ステップＳ１０８において、充電制御ＥＣＵ４１が外部電源装置２０から高圧バッテリ５０に充電中であると判別した場合（Ｙの場合）には、ステップＳ１０７の処理に進み、充電制御ＥＣＵ４１は、外部電源装置２０から高圧バッテリ５０への充電を停止する。一方、ステップＳ１０８において、充電制御ＥＣＵ４１が外部電源装置２０から高圧バッテリ５０に充電中でないと判別した場合（Ｎの場合）には、全ての処理が終了する。
【００４８】
このように、本実施の形態に係る車載制御装置４０は、通信ＥＣＵ４３と外部電源装置２０との通信中に高圧バッテリ５０から電力を供給して補機用バッテリ６０を充電すると共に、高圧バッテリ５０の残容量が所定値以下である場合には外部電源装置２０から電力を受給して高圧バッテリ５０を充電する。
【００４９】
これにより、高圧バッテリ５０に必要な残容量を確保可能となり、通信ＥＣＵ４３と外部電源装置２０との通信が長時間化して補機用バッテリ６０の残容量が低下した場合であっても、高圧バッテリ５０から補機用バッテリ６０を充電することができる。
【００５０】
その結果、補機用バッテリ６０に必要な残容量も確保可能となり、通信ＥＣＵ４３と外部電源装置２０との通信が長時間化した場合であっても補機用バッテリ６０の上がりを抑制できる。
【００５１】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳説したが、本発明は、上述した実施の形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００５２】
例えば、上記の実施の形態においては、外部電源装置２０と車載制御装置４０とを繋ぐ接続部３０を外部電源装置２０側に取り付けられるものとしたが、接続部３０を車両１０側に搭載するものとしてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１  充電通信システム
１０  車両
２０  外部電源装置
３０  接続部
３１  電力線
３２  信号線
４０  車載制御装置
４１  充電制御ＥＣＵ
４２  ＤＣ−ＤＣコンバータ
４３  通信ＥＣＵ
５０  高圧バッテリ
６０  補機用バッテリ
【図１】
2014150635.tif 000003
【図２】
2014150635.tif 000004