(57)【要約】【課題】充電ケーブルを介して外部充電が可能な車両において、専用の検出回路を設けることなく、充電システムの異常原因を切り分ける。【解決手段】車両は、外部電源４０２から充電ケーブル３００を介して車載の蓄電装置１１０の充電が可能である。充電ケーブル３００は、パイロット信号を車両１０へ出力するためのコントロールパイロット回路３３４と、外部電源４０２から車両１０への電力の供給と遮断とを切替えるように構成されたＣＣＩＤリレー３３２とを含む。車両ＥＣＵ１７０は、コントロールパイロット回路３３４からのコントロールパイロット線Ｌ１に接続され、パイロット信号の電位を変更できるように構成された抵抗回路５０２と、パイロット信号および外部電源４０２から伝達された電源電圧に基づいて、ＣＣＩＤリレー３３２に関する異常と抵抗回路５０２に関する異常とを切り分けて検出する異常検出部５２０とを備える。【選択図】図７
2011200071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源から充電ケーブルを介して伝達された電力を用いて充電が可能な車両の制御装置であって、
前記充電ケーブルは、
前記車両へ供給可能な定格電流に応じた発振信号を含むパイロット信号を前記車両へ出力するための信号発生回路と、
前記外部電源から前記車両への電力の供給と遮断とを切替えるように構成された切替部とを含み、
前記制御装置は、
前記信号発生回路からの前記パイロット信号が通信される制御線に接続され、前記パイロット信号の電位を変更できるように構成された抵抗回路と、
前記外部電源から伝達された電源電圧と前記パイロット信号とに基づいて、前記切替部に関する異常と前記抵抗回路に関する異常とを切り分けて検出するための異常検出部とを備える、車両の制御装置。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記パイロット信号の電位を、第１の電位と、前記第１の電位より低い第２の電位と、前記第２の電位よりさらに低い第３の電位とに切替えるように、前記抵抗回路を制御するための切替制御部をさらに備え、
前記異常検出部は、前記パイロット信号の電位が前記第１の電位であり、かつ前記パイロット信号の発振が停止しており、かつ前記外部電源から伝達された電源電圧が基準値より大きい場合は、前記切替部に関する異常が発生していると判定する、請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記パイロット信号の電位を、第１の電位と、前記第１の電位より低い第２の電位と、前記第２の電位よりさらに低い第３の電位とに切替えるように、前記抵抗回路を制御するための切替制御部をさらに備え、
前記異常検出部は、前記パイロット信号の電位が前記第１の電位であり、かつ前記パイロット信号が発振している場合は、前記抵抗回路に関する異常が発生していると判定する、請求項１または２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記パイロット信号の電位を、第１の電位と、前記第１の電位より低い第２の電位と、前記第２の電位よりさらに低い第３の電位とに切替えるように、前記抵抗回路を制御するための切替制御部をさらに備え、
前記異常検出部は、前記パイロット信号の電位が、前記第２の電位であり、かつ前記外部電源から伝達された電源電圧が基準値より大きい場合は、前記切替部に関する異常および前記抵抗回路に関する異常のうちの少なくとも一方が発生していると判定する、請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記切替制御部は、異常が発生していると判定した場合は、前記パイロット信号の電位が前記第１の電位となるように前記抵抗回路を制御し、
前記異常検出部は、前記パイロット信号の電位が前記第１の電位であり、かつ前記パイロット信号の発振が停止しており、かつ前記外部電源から伝達された電源電圧が基準値より大きい場合は、前記切替部に関する異常が発生していると判定し、前記パイロット信号の電位が前記第１の電位であり、かつ前記パイロット信号が発振している場合は、前記抵抗回路に関する異常が発生していると判定する、請求項４に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
前記充電ケーブルは、
前記車両との接続を示す接続信号を出力するように構成された信号出力部をさらに含み、
前記異常検出部は、異常の発生を判定した後に、前記パイロット信号の電位がほぼゼロの場合、および、前記接続信号が非接続を示している場合の少なくともいずれか一方の場合は、前記切替部に関する異常と前記抵抗回路に関する異常との切り分けを中止する、請求項５に記載の車両の制御装置。
【請求項７】
前記抵抗回路は、
第１の抵抗器および第２の抵抗器と、
前記制御線とアースとの間に、前記第１の抵抗器と直列に接続された第１のスイッチと、
前記制御線と前記アースとの間に、前記第２の抵抗器と直列に接続された第２のスイッチとを含み、
直列接続された前記第２の抵抗器および前記第２のスイッチは、直列接続された前記第１の抵抗器および前記第１のスイッチに並列に接続され、
前記制御装置は、
前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチを制御することによって、前記パイロット信号の電位を変更するように構成された切替制御部をさらに備える、請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項８】
前記抵抗回路は、
一方端がアースに接続された第１の抵抗器と、
一方端が前記アースに接続された第２の抵抗器と、
前記制御線と、前記第１の抵抗器の他方端との間に接続された第１のスイッチと、
前記第１の抵抗器の他方端と、前記第２の抵抗器の他方端との間に接続された第２のスイッチとを含み、
前記制御装置は、
前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチを制御することによって、前記パイロット信号の電位を変更するように構成された切替制御部をさらに備える、請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項９】
前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチは、前記充電ケーブルが、前記外部電源および前記車両の両方に接続された後、予め定められた時間が経過するまでは開放状態が維持される、請求項７または８に記載の車両の制御装置。
【請求項１０】
前記切替制御部は、前記パイロット信号の電位を、前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチの両方を開放することによって発生する第１の電位と、前記第１のスイッチを閉成するとともに前記第２のスイッチを開放することによって発生する、前記第１の電位より低い第２の電位と、前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチの両方を閉成することによって発生する、前記第２の電位よりさらに低い第３の電位とに切替える、請求項７または８に記載の車両の制御装置。
【請求項１１】
外部電源から充電ケーブルを介して伝達された電力を用いて充電が可能な車両であって、
前記充電ケーブルは、
前記車両へ供給可能な定格電流に応じた発振信号を含むパイロット信号を前記車両へ出力するための信号発生回路と、
前記外部電源から前記車両への電力の供給と遮断とを切替えるように構成された切替部とを含み、
前記車両は、
充電が可能な蓄電装置と、
前記外部電源からの電力を変換して前記蓄電装置の充電電力を供給するための充電装置と、
前記蓄電装置からの電力を用いて、前記車両を走行するための駆動力を発生するための駆動装置と、
前記充電装置を制御するための制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記信号発生回路からの前記パイロット信号が通信される制御線に接続され、前記パイロット信号の電位を変更できるように構成された抵抗回路と、
前記外部電源から伝達された電源電圧と前記パイロット信号とに基づいて、前記切替部に関する異常と前記抵抗回路に関する異常とを切り分けて検出するための異常検出部とを備える、車両。
【請求項１２】
前記異常検出部において異常が検出された場合に、異常の発生を操作者に通知するための警告装置をさらに備える、請求項１１に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御装置およびそれを搭載する車両に関し、より特定的には、充電ケーブルを介して外部電源から伝達される電力を用いて充電が可能な車両の充電制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境に配慮した車両として、蓄電装置（たとえば二次電池やキャパシタなど）を搭載し、蓄電装置に蓄えられた電力から生じる駆動力を用いて走行する車両が注目されている。このような車両には、たとえば電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車などが含まれる。そして、これらの車両に搭載される蓄電装置を発電効率の高い商用電源により充電する技術が提案されている。
【０００３】
ハイブリッド車においても、電気自動車と同様に、車両外部の電源（以下、単に「外部電源」とも称する。）から車載の蓄電装置の充電（以下、単に「外部充電」とも称する。）が可能な車両が知られている。たとえば、家屋に設けられた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の充電が可能ないわゆる「プラグイン・ハイブリッド車」が知られている。これにより、ハイブリッド自動車の燃料消費効率を高めることが期待できる。
【０００４】
特開２００９−０７１９００号公報（制御文献１）は、充電ケーブルを介して外部電源から伝達される電力を用いて充電が可能な車両において、充電ケーブルのケーブル接続信号ＣＮＣＴとパイロット信号ＣＰＬＴとの状態に応じて充電を中断するとともに、充電中断後、ケーブル接続信号ＣＮＣＴおよびパイロット信号ＣＰＬＴの出力状態の組み合わせに応じて定められた待機時間経過した場合に、バッテリと電気システムとの間に設けられたリレーを開放する構成が開示される。特開２００９−０７１９００号公報（制御文献１）によれば、操作者の誤操作や停電など、充電が中断した後に再度充電が再開される可能性が高い場合に、中断の理由が解消されたときに速やかに充電を再開することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−０７１９００号公報
【特許文献２】特開２００９−０７１９８９号公報
【特許文献３】特開２００９−１７１７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
充電ケーブルを介して外部電源から伝達される電力を用いて充電が可能な車両においては、充電システムの異常に起因して外部充電時に発生し得る機器等の損傷などを防止するために、充電経路に設けられたリレーや、充電を制御する制御装置などの異常を検出することが重要である。
【０００７】
特開２００９−０７１９００号公報（制御文献１）に開示されるような車両においては、充電ケーブルから出力される発振信号であるパイロット信号ＣＰＬＴの出力状態によって、充電ケーブルの定格電流を車両に通知したり、充電ケーブルに設けられたリレーを車両から遠隔操作したりすることができる。そして、特開２００９−０７１９８９号公報（特許文献２）などに開示されるように、これらの信号を用いて充電システムの異常を検出する技術が検討されている。
【０００８】
このような異常検出技術においては、充電システムの異常を検出した場合に、その異常となった原因を切り分けることが、異常状態からの復旧の迅速化や修理の際における故障部位の特定のために必要とされている。
【０００９】
また、このような異常原因の切り分けのために専用の検出回路を設けることもできるが、その場合コストアップにつながるおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記のような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、充電ケーブルを介して外部電源から伝達される電力を用いて充電が可能な車両において、専用の検出回路を設けることなく、充電システムの異常原因を切り分けることができる制御装置、およびそれを搭載した車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による車両の制御装置は、外部電源から充電ケーブルを介して伝達された電力を用いて充電が可能な車両を制御する。充電ケーブルは、車両へ供給可能な定格電流に応じた発振信号を含むパイロット信号を車両へ出力するための信号発生回路と、外部電源から車両への電力の供給と遮断とを切替えるように構成された切替部とを含む。そして、制御装置は、信号発生回路からのパイロット信号が通信される制御線に接続されパイロット信号の電位を変更できるように構成された抵抗回路と、外部電源から伝達された電源電圧とパイロット信号とに基づいて切替部に関する異常と抵抗回路に関する異常とを切り分けて検出するための異常検出部とを備える。
【００１２】
好ましくは、制御装置は、パイロット信号の電位を、第１の電位と、第１の電位より低い第２の電位と、第２の電位よりさらに低い第３の電位とに切替えるように、抵抗回路を制御するための切替制御部をさらに備える。そして、異常検出部は、パイロット信号の電位が第１の電位であり、かつパイロット信号の発振が停止しており、かつ外部電源から伝達された電源電圧が基準値より大きい場合は、切替部に関する異常が発生していると判定する。
【００１３】
好ましくは、制御装置は、パイロット信号の電位を、第１の電位と、第１の電位より低い第２の電位と、第２の電位よりさらに低い第３の電位とに切替えるように、抵抗回路を制御するための切替制御部をさらに備える。そして、異常検出部は、パイロット信号の電位が第１の電位であり、かつパイロット信号が発振している場合は、抵抗回路に関する異常が発生していると判定する。
【００１４】
好ましくは、制御装置は、パイロット信号の電位を、第１の電位と、第１の電位より低い第２の電位と、第２の電位よりさらに低い第３の電位とに切替えるように、抵抗回路を制御するための切替制御部をさらに備える。そして、異常検出部は、パイロット信号の電位が、第２の電位であり、かつ外部電源から伝達された電源電圧が基準値より大きい場合は、切替部に関する異常および抵抗回路に関する異常のうちの少なくとも一方が発生していると判定する。
【００１５】
好ましくは、切替制御部は、異常が発生していると判定した場合は、パイロット信号の電位が第１の電位となるように抵抗回路を制御する。そして、異常検出部は、パイロット信号の電位が第１の電位であり、かつパイロット信号の発振が停止しており、かつ外部電源から伝達された電源電圧が基準値より大きい場合は、切替部に関する異常が発生していると判定する。また、異常検出部は、パイロット信号の電位が第１の電位であり、かつパイロット信号が発振している場合は、抵抗回路に関する異常が発生していると判定する。
【００１６】
好ましくは、充電ケーブルは、車両との接続を示す接続信号を出力するように構成された信号出力部をさらに含む。そして、異常検出部は、異常の発生を判定した後に、パイロット信号の電位がほぼゼロの場合、および、接続信号が非接続を示している場合の少なくともいずれか一方の場合は、切替部に関する異常と抵抗回路に関する異常との切り分けを中止する。
【００１７】
好ましくは、抵抗回路は、第１の抵抗器および第２の抵抗器と、制御線とアースとの間に第１の抵抗器と直列に接続された第１のスイッチと、制御線とアースとの間に第２の抵抗器と直列に接続された第２のスイッチとを含む。直列接続された第２の抵抗器および第２のスイッチは、直列接続された第１の抵抗器および第１のスイッチに並列に接続される。そして、制御装置は、第１のスイッチおよび第２のスイッチを制御することによって、パイロット信号の電位を変更するように構成された切替制御部をさらに備える。
【００１８】
好ましくは、抵抗回路は、一方端がアースに接続された第１の抵抗器と、一方端がアースに接続された第２の抵抗器と、制御線と第１の抵抗器の他方端との間に接続された第１のスイッチと、第１の抵抗器の他方端と第２の抵抗器の他方端との間に接続された第２のスイッチとを含む。そして、制御装置は、第１のスイッチおよび第２のスイッチを制御することによって、パイロット信号の電位を変更するように構成された切替制御部をさらに備える。
【００１９】
好ましくは、第１のスイッチおよび第２のスイッチは、充電ケーブルが、外部電源および車両の両方に接続された後、予め定められた時間が経過するまでは開放状態が維持される。
【００２０】
好ましくは、切替制御部は、パイロット信号の電位を、第１のスイッチおよび第２のスイッチの両方を開放することによって発生する第１の電位と、第１のスイッチを閉成するとともに第２のスイッチを開放することによって発生する、第１の電位より低い第２の電位と、第１のスイッチおよび第２のスイッチの両方を閉成することによって発生する、第２の電位よりさらに低い第３の電位とに切替える。
【００２１】
本発明による車両は、外部電源から充電ケーブルを介して伝達された電力を用いて充電が可能である。充電ケーブルは、車両へ供給可能な定格電流に応じた発振信号を含むパイロット信号を車両へ出力するための信号発生回路と、外部電源から車両への電力の供給と遮断とを切替えるように構成された切替部とを含む。車両は、充電が可能な蓄電装置と、外部電源からの電力を変換して蓄電装置の充電電力を供給するための充電装置と、蓄電装置からの電力を用いて車両を走行するための駆動力を発生するための駆動装置と、充電装置を制御するための制御装置とを備える。制御装置は、信号発生回路からのパイロット信号が通信される制御線に接続され、パイロット信号の電位を変更できるように構成された抵抗回路と、外部電源から伝達された電源電圧とパイロット信号とに基づいて、切替部に関する異常と抵抗回路に関する異常とを切り分けて検出するための異常検出部とを備える。
【００２２】
好ましくは、異常検出部において異常が検出された場合に、異常の発生を操作者に通知するための警告装置をさらに備える。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、充電ケーブルを介して外部電源から伝達される電力を用いて充電が可能な車両において、専用の検出回路を設けることなく、充電システムの異常原因を切り分けることができる制御装置、およびそれを搭載した車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施の形態１に従う、充電ケーブルを用いた車両の充電システムの概略図である。
【図２】図１に示した充電回路をより詳細に説明するための図である。
【図３】実施の形態１における、正常時の充電制御動作を説明するためのタイムチャートである。
【図４】実施の形態１における、異常時の充電制御動作の第１の例を説明するためのタイムチャートである。
【図５】実施の形態１における、異常時の充電制御動作の第２の例を説明するためのタイムチャートである。
【図６】実施の形態１における、異常時の充電制御動作の第３の例を説明するためのタイムチャートである。
【図７】本実施の形態において、車両ＥＣＵで実行される異常検出制御を説明するための機能ブロック図である。
【図８】本実施の形態において、車両ＥＣＵで実行される異常検出制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図９】実施の形態２に従う、充電ケーブルを用いた車両の充電システムの概略図である。
【図１０】実施の形態２における、異常時の充電制御動作の第１の例を説明するためのタイムチャートである。
【図１１】実施の形態２における、異常時の充電制御動作の第２の例を説明するためのタイムチャートである。
【図１２】実施の形態２における、異常時の充電制御動作の第３の例を説明するためのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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。
【００２６】
［実施の形態１］
図１は、本実施の形態に従う、車両１０の充電システムの概略図である。なお、車両１０は、外部電源により充電可能な蓄電装置からの電力によって走行可能であれば、その構成は特に限定されるものではない。車両１０には、たとえばハイブリッド自動車，電気自動車および燃料電池自動車などが含まれる。また、充電可能な蓄電装置が搭載された車両であれば、たとえば内燃機関によって走行する車両にも適用可能である。
【００２７】
図１を参照して、車両１０は、インレット２７０と、充電装置１６０と、リレー１５５と、蓄電装置１５０と、モータ駆動装置１８０と、モータジュネレータ（以下「ＭＧ（Motor  Generator）」とも称する。）１２０と、駆動輪１３０とを備える。また、車両１０は、車両ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）１７０と、電圧センサ１８２と、警告装置１９０とをさらに備える。
【００２８】
インレット２７０には、充電ケーブル３００のコネクタ３１０が接続される。
充電装置１６０は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２によってインレット２７０と接続される。さらに、充電装置１６０は、リレー１５５を介して蓄電装置１５０と接続される。そして、充電装置１６０は、車両ＥＣＵ１７０からの制御信号ＰＷＥに基づいて、車両の外部電源４０２から供給される交流電力を、蓄電装置１５０が充電可能な直流電力に変換して、蓄電装置１５０に供給する。
【００２９】
蓄電装置１５０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１５０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池あるいは鉛蓄電池などの二次電池や、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。
【００３０】
蓄電装置１５０は、充電装置１６０から供給される直流電力を蓄える。蓄電装置１５０は、ＭＧ１２０を駆動するモータ駆動装置１８０に接続され、車両を走行するための駆動力の発生に用いられる直流電力をモータ駆動装置１８０へ供給する。また蓄電装置１５０は、ＭＧ１２０で発電された電力を蓄電する。
【００３１】
また、蓄電装置１５０は、いずれも図示しないが、蓄電装置１５０の電圧を検出するための電圧センサ、および、蓄電装置１５０に入出力される電流を検出するための電流センサをさらに含み、これらのセンサによって検出された電圧，電流の検出値を車両ＥＣＵ１７０へ出力する。
【００３２】
モータ駆動装置１８０は、蓄電装置１５０およびＭＧ１２０に接続される。そして、モータ駆動装置１８０は、車両ＥＣＵ１７０によって制御されて、蓄電装置１５０から供給される電力を、ＭＧ１２０を駆動するための電力に変換する。モータ駆動装置１８０は、たとえば三相インバータを含んで構成される。
【００３３】
ＭＧ１２０は、モータ駆動装置１８０と、図示しない動力分割機構や減速機等を介して駆動輪１３０とに接続される。そして、ＭＧ１２０は、モータ駆動装置１８０から供給される電力を受けて、車両１０を走行させるための駆動力を発生する。また、ＭＧ１２０は、駆動輪１３０からの回転力を受けて交流電力を発生するとともに、車両ＥＣＵ１７０からの回生トルク指令によって回生制動力を発生する。ＭＧ１２０は、たとえば、永久磁石が埋設されたロータとＹ結線された三相コイルを有するステータとを備える三相交流電動発電機を含んで構成される。なお、本実施の形態においては、モータ駆動装置１８０、ＭＧ１２０および駆動輪１３０により、車両１０の駆動装置が形成される。
【００３４】
また、ＭＧ１２０の他にエンジン（図示しない）が搭載されたハイブリッド自動車では、車両ＥＣＵ１７０により、エンジンおよびＭＧ１２０の駆動力が最適な比率となるように制御が実行される。
【００３５】
電圧センサ１８２は、電力線ＡＣＬ１とＡＣＬ２との間に設置され、外部電源４０２から供給される電力の電圧を検出する。そして、電圧センサ１８２は、その電圧の検出値ＶＡＣを車両ＥＣＵ１７０に出力する。
【００３６】
リレー１５５は、充電装置１６０と蓄電装置１５０とを結ぶ経路に設置される。そしてリレー１５５は、車両ＥＣＵ１７０からの制御信号ＳＥによって制御され、充電装置１６０から蓄電装置１５０への電力の供給と遮断とを切替える。なお、本実施の形態においては、リレー１５５は個別に設けられる構成としているが、蓄電装置１５０または充電装置１６０の内部にリレー１５５が含まれる構成としてもよい。
【００３７】
警告装置１９０は、後述する異常検出制御において異常が検出された場合に、車両ＥＣＵ１７０からの制御信号ＡＬＭに基づいて、異常を検出したことを操作者へ通知する。警告装置１９０は、たとえば、ブザーやチャイムのように聴覚を通じて通知するもの、あるいは、表示灯や液晶などの表示画面のように視覚を通じて通知するものが含まれる。
【００３８】
車両ＥＣＵ１７０は、いずれも図１には図示しないがＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の受信や各機器への制御指令の出力を行なうとともに、車両１０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）で構築して処理することも可能である。
【００３９】
車両ＥＣＵ１７０は、充電ケーブル３００から、インレット２７０を介して、ケーブル接続信号ＣＮＣＴおよびパイロット信号ＣＰＬＴを受ける。また、車両ＥＣＵ１７０は、電圧センサ１８２から受電電力の電圧検出値ＶＡＣを受ける。
【００４０】
また、車両ＥＣＵ１７０は、蓄電装置１５０内に設置されたセンサ（図示せず）から電流、電圧、温度に関する検出値の入力を受け、蓄電装置１５０の充電状態を示す状態量（以下「ＳＯＣ（State  of  Charge）」とも称する。）の算出を行なう。
【００４１】
そして、車両ＥＣＵ１７０は、これらの情報に基づいて、蓄電装置１５０を充電するために、充電装置１６０およびリレー１５５などを制御する。
【００４２】
充電ケーブル３００は、車両側の端部に設けられたコネクタ３１０と、外部電源側の端部に設けられたプラグ３２０と、充電回路遮断装置（以下「ＣＣＩＤ（Charging  Circuit  Interrupt  Device）」とも称する。）３３０と、それぞれの機器間を接続して電力および制御信号を入出力する電線部３４０とを備える。
【００４３】
電線部３４０は、プラグ３２０とＣＣＩＤ３３０との間を接続する電線部３４０Ａとコネクタ３１０とＣＣＩＤ３３０との間を接続する電線部３４０Ｂとを含む。また、電線部３４０は、外部電源４０２からの電力を伝達するための電力線３４１を含む。
【００４４】
充電ケーブル３００は、外部電源４０２（たとえば商用電源）のコンセント４００と充電ケーブル３００のプラグ３２０によって接続される。また、車両１０のボディーに設けられたインレット２７０と充電ケーブル３００のコネクタ３１０とが接続され、車両の外部電源４０２からの電力が車両１０へ伝達される。充電ケーブル３００は、外部電源４０２および車両１０に着脱可能である。
【００４５】
コネクタ３１０の内部には、コネクタ３１０の接続を検知する接続検知回路３１２が設けられ、インレット２７０とコネクタ３１０との接続状態を検知する。そして、接続検知回路３１２は接続状態を表わすケーブル接続信号ＣＮＣＴを、インレット２７０を経由して、車両１０の車両ＥＣＵ１７０へ出力する。
【００４６】
接続検知回路３１２については、図１に示すようなリミットスイッチとする構成として、コネクタ３１０をインレット２７０に接続したときに、ケーブル接続信号ＣＮＣＴの電位が０Ｖとなるようにしてもよい。また、接続検知回路３１２を所定の抵抗値の抵抗器（図示しない）とする構成として、接続時にケーブル接続信号ＣＮＣＴの電位を所定の電位に低下させるようにしてもよい。いずれの場合においても、車両ＥＣＵ１７０がケーブル接続信号ＣＮＣＴの電位を検出することによって、コネクタ３１０がインレット２７０に接続されたことが検出される。
【００４７】
ＣＣＩＤ３３０は、ＣＣＩＤリレー３３２と、コントロールパイロット回路３３４とを含む。ＣＣＩＤリレー３３２は、充電ケーブル３００内の電力線３４１に介挿される。ＣＣＩＤリレー３３２は、コントロールパイロット回路３３４によって制御される。そして、ＣＣＩＤリレー３３２が開放されているときは、充電ケーブル３００内で電路が遮断される。一方、ＣＣＩＤリレー３３２が閉成されると、外部電源４０２から車両１０へ電力が供給される。
【００４８】
コントロールパイロット回路３３４は、コネクタ３１０およびインレット２７０を介して車両ＥＣＵ１７０へパイロット信号ＣＰＬＴを出力する。このパイロット信号ＣＰＬＴは、コントロールパイロット回路３３４から車両ＥＣＵ１７０へ充電ケーブル３００の定格電流を通知するための信号である。また、パイロット信号ＣＰＬＴは、車両ＥＣＵ１７０によって操作されるパイロット信号ＣＰＬＴの電位に基づいて、車両ＥＣＵ１７０からＣＣＩＤリレー３３２を遠隔操作するための信号としても使用される。そして、コントロールパイロット回路３３４は、パイロット信号ＣＰＬＴの電位変化に基づいてＣＣＩＤリレー３３２を制御する。
【００４９】
図２は、図１に示した充電回路をより詳細に説明するための図である。なお、図２において、図１と同じ参照符号が付された重複する要素についての説明は繰り返さない。
【００５０】
図２を参照して、ＣＣＩＤ３３０は、ＣＣＩＤリレー３３２およびコントロールパイロット回路３３４に加えて、電磁コイル６０６と、漏電検出器６０８と、ＣＣＩＤ制御部６１０と、電圧センサ６５０と、電流センサ６６０とをさらに含む。また、コントロールパイロット回路３３４は、発振装置６０２と、抵抗Ｒ１と、電圧センサ６０４とを含む。
【００５１】
ＣＣＩＤ制御部６１０は、いずれも図示しないが、ＣＰＵと、記憶装置と、入出力バッファとを含み、各センサおよびコントロールパイロット回路３３４の信号の入出力を行なうとともに、充電ケーブル３００の充電動作の制御を行なう。
【００５２】
発振装置６０２は、電圧センサ６０４によって検出されるパイロット信号ＣＰＬＴの電位が規定の電位のときは非発振の信号を出力し、パイロット信号ＣＰＬＴの電位が上記の規定の電位から低下したときは、ＣＣＩＤ制御部６１０により制御されて、規定の周波数（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。
【００５３】
なお、パイロット信号ＣＰＬＴの電位は、図３で後述するように、車両ＥＣＵ１７０によって操作される。また、デューティサイクルは、外部電源４０２から充電ケーブル３００を介して車両１０へ供給可能な定格電流に基づいて設定される。
【００５４】
パイロット信号ＣＰＬＴは、上述のようにパイロット信号ＣＰＬＴの電位が規定の電位から低下すると、規定の周期で発振する。ここで、外部電源４０２から充電ケーブル３００を介して車両１０へ供給可能な定格電流に基づいてパイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅が設定される。すなわち、この発振周期に対するパルス幅の比で示されるデューティによって、パイロット信号ＣＰＬＴを用いてコントロールパイロット回路３３４から車両１０の車両ＥＣＵ１７０へ定格電流が通知される。
【００５５】
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３００の種類が異なれば定格電流も異なる。したがって、充電ケーブル３００毎にパイロット信号ＣＰＬＴのデューティも異なることになる。
【００５６】
車両ＥＣＵ１７０は、コントロールパイロット線Ｌ１を介して受信したパイロット信号ＣＰＬＴのデューティに基づいて、外部電源４０２から充電ケーブル３００を介して車両１０へ供給可能な定格電流を検知することができる。
【００５７】
車両ＥＣＵ１７０によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位がさらに低下されると、コントロールパイロット回路３３４は、電磁コイル６０６へ電流を供給する。電磁コイル６０６は、コントロールパイロット回路３３４から電流が供給されると電磁力を発生し、ＣＣＩＤリレー３３２の接点を閉じて導通状態にする。
【００５８】
漏電検出器６０８は、ＣＣＩＤ３３０内部において充電ケーブル３００の電力線３４１の途中に設けられ、漏電の有無を検出する。具体的には、漏電検出器６０８は、対となる電力線３４１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、ＣＣＩＤリレー３３２の接点が開放されて非導通状態となる。
【００５９】
電圧センサ６５０は、充電ケーブル３００のプラグ３２０がコンセント４００に差し込まれると、外部電源４０２から伝達される電源電圧を検知し、その検出値をＣＣＩＤ制御部６１０に通知する。また、電流センサ６６０は、電力線３４１に流れる充電電流を検知し、その検出値をＣＣＩＤ制御部６１０に通知する。
【００６０】
コネクタ３１０内に含まれる接続検知回路３１２は、上述のように、たとえばリミットスイッチであり、コネクタ３１０がインレット２７０に接続された状態で接点が閉じられる一方で、コネクタ３１０がインレット２７０から切り離された状態で接点が開放される。
【００６１】
コネクタ３１０がインレット２７０から切り離された状態では、車両ＥＣＵ１７０に含まれる電源ノード５１１の電圧およびプルアップ抵抗Ｒ１０によって定まる電圧信号がケーブル接続信号ＣＮＣＴとして接続信号線Ｌ３に発生する。また、コネクタ３１０がインレット２７０に接続された状態では、接続信号線Ｌ３が接地線Ｌ２と短絡されるため、接続信号線Ｌ３の電位は０Ｖとなる。
【００６２】
なお、接続検知回路３１２はプルダウン抵抗（図示せず）とすることも可能である。この場合には、コネクタ３１０がインレット２７０に接続された状態では、電源ノード５１１の電圧およびプルアップ抵抗Ｒ１０と、このプルダウン抵抗とによって定まる電圧信号が、接続信号線Ｌ３に発生する。
【００６３】
接続検知回路３１２が、上記のようにリミットスイッチ，プルダウン抵抗のいずれの場合であっても、コネクタ３１０がインレット２７０に接続されたときと、切り離されたときとで、接続信号線Ｌ３に発生する電位（すなわち、ケーブル接続信号ＣＮＣＴの電位）が変化する。したがって、接続信号線Ｌ３の電位を検出することによって、車両ＥＣＵ１７０は、コネクタ３１０の接続状態を検出することができる。
【００６４】
車両１０においては、車両ＥＣＵ１７０は、上記の電源ノード５１１およびプルアップ抵抗Ｒ１０に加えて、抵抗回路５０２と、入力バッファ５０４，５０６と、ＣＰＵ５０８とをさらに含む。抵抗回路５０２は、プルダウン抵抗Ｒ２，Ｒ３と、スイッチＳＷ１，ＳＷ２とを含む。プルダウン抵抗Ｒ２およびスイッチＳＷ１は、パイロット信号ＣＰＬＴが通信されるコントロールパイロット線Ｌ１と車両アース５１２との間に直列に接続される。プルダウン抵抗Ｒ３およびスイッチＳＷ２も、コントロールパイロット線Ｌ１と車両アース５１２との間に直列に接続される。そして、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、それぞれＣＰＵ５０８からの制御信号Ｓ１，Ｓ２に応じて導通または非導通に制御される。
【００６５】
この抵抗回路５０２は、車両１０側からパイロット信号ＣＰＬＴの電位を操作するための回路である。
【００６６】
入力バッファ５０４は、コントロールパイロット線Ｌ１のパイロット信号ＣＰＬＴを受け、その受けたパイロット信号ＣＰＬＴをＣＰＵ５０８へ出力する。入力バッファ５０６は、コネクタ３１０の接続検知回路３１２に接続される接続信号線Ｌ３からケーブル接続信号ＣＮＣＴを受け、その受けたケーブル接続信号ＣＮＣＴをＣＰＵ５０８へ出力する。なお、接続信号線Ｌ３には上記で説明したように車両ＥＣＵ１７０から電圧がかけられており、コネクタ３１０のインレット２７０への接続によって、ケーブル接続信号ＣＮＣＴの電位が変化する。したがって、このケーブル接続信号ＣＮＣＴの電位を検出することによって、ＣＰＵ５０８は、コネクタ３１０の接続状態を検出することができる。
【００６７】
ＣＰＵ５０８は、入力バッファ５０４，５０６から、パイロット信号ＣＰＬＴおよびケーブル接続信号ＣＮＣＴをそれぞれ受ける。
【００６８】
ＣＰＵ５０８は、ケーブル接続信号ＣＮＣＴの電位を検出し、コネクタ３１０の接続状態を検出する。
【００６９】
また、ＣＰＵ５０８は、パイロット信号ＣＰＬＴの発振状態およびデューティサイクルを検知することによって、上述のように充電ケーブル３００の定格電流を検出する。
【００７０】
そして、ＣＰＵ５０８は、ケーブル接続信号ＣＮＣＴの電位およびパイロット信号ＣＰＬＴの発振状態に基づいて、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の制御信号Ｓ１，Ｓ２を制御することによって、パイロット信号ＣＰＬＴの電位を操作する。これによって、ＣＰＵ５０８は、ＣＣＩＤリレー３３２を遠隔操作することができる。そして、充電ケーブル３００を介して外部電源４０２から車両１０への電力の伝達が行なわれる。
【００７１】
図１および図２を参照して、ＣＣＩＤリレー３３２の接点が閉じられると、充電装置１６０に外部電源４０２からの交流電力が与えられ、外部電源４０２から蓄電装置１５０への充電準備が完了する。ＣＰＵ５０８は、充電装置１６０に対し制御信号ＰＷＥを出力することによって電力変換を行なう。そして、ＣＰＵ５０８は、制御信号ＳＥを出力してリレー１５５の接点を閉じることにより、蓄電装置１５０への充電を実行する。
【００７２】
次に、このような充電システムにおいて実行される充電動作について、図３を用いて説明する。
【００７３】
図３は、実施の形態１における、正常時の充電制御動作を説明するためのタイムチャートである。図３においては、横軸に時間が示され、縦軸には、プラグ３２０の接続状態、電圧センサ１８２で検出された電圧ＶＡＣ、パイロット信号ＣＰＬＴの電位、ケーブル接続信号ＣＮＣＴの状態、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の状態、ＣＣＩＤリレー３３２の動作指令、および充電装置１６０による充電処理の実行状態が示される。
【００７４】
図２および図３を参照して、時刻ｔ１１になるまでは、充電ケーブル３００は、車両１０および外部電源４０２のいずれにも接続されていない状態である。この状態においては、スイッチＳＷ１，ＳＷ２およびＣＣＣＩＤリレー３３２は非導通の状態であり、パイロット信号ＣＰＬＴの電位は０Ｖである。また、ケーブル接続信号ＣＮＣＴの電位は、Ｖ１１（＞０Ｖ）である。
【００７５】
時刻ｔ１１において、充電ケーブル３００のプラグ３２０が外部電源４０２のコンセント４００に接続されると、外部電源４０２からの電力を受けてコントロールパイロット回路３３４がパイロット信号ＣＰＬＴを発生する。
【００７６】
なお、この時刻ｔ１１から時刻ｔ１２の間では、充電ケーブル３００のコネクタ３１０はインレット２７０に接続されていない。また、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。
【００７７】
時刻ｔ１２において、コネクタ３１０がインレット２７０に接続されると、接続検知回路３１２によって、ケーブル接続信号ＣＮＣＴの電位が低下する。
【００７８】
そして、ＣＰＵ５０８は、ケーブル接続信号ＣＮＣＴの電位が低下したことを検出することによって、コネクタ３１０とインレット２７０とが接続されたと判定する。それに応じて、ＣＰＵ５０８によって制御信号Ｓ１が活性化されて、スイッチＳＷ１が導通状態にされる。そうすると、抵抗回路５０２のプルダウン抵抗Ｒ２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。
【００７９】
時刻ｔ１３において、ＣＣＩＤ制御部６１０によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ２に低下したことが検出される。これに応じて、ＣＣＩＤ制御部６１０は、パイロット信号ＣＰＬＴを発振させる。
【００８０】
ＣＰＵ５０８は、パイロット信号ＣＰＬＴが発振されたことを検出すると、上述のようにパイロット信号ＣＰＬＴのデューティによって、充電ケーブル３００の定格電流を検出する。
【００８１】
そして、ＣＰＵ５０８は充電動作を開始するために制御信号Ｓ２を活性化させてスイッチＳＷ２を導通状態にする。これにともなって、プルダウン抵抗Ｒ３によって、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ３（たとえば６Ｖ）に低下する（図３中の時刻ｔ１４）。
【００８２】
このパイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ３に低下したことを、ＣＣＩＤ制御部６１０が検出すると、時刻ｔ１５において、ＣＣＩＤ制御部６１０によってＣＣＩＤリレー３３２の接点が閉じられて、外部電源４０２からの電力が充電ケーブル３００を介して車両１０に伝達される。これによって電圧センサ１８２によって電圧ＶＡＣが検出される。
【００８３】
車両１０において、電圧ＶＡＣが検出されると、ＣＰＵ５０８によってリレー１５５（図１）の接点が閉じられ、かつ充電装置１６０（図１）が制御されることによって、蓄電装置１５０（図１）の充電が開始される（図３中の時刻ｔ１６）。
【００８４】
蓄電装置１５０の充電が進み、蓄電装置１５０が満充電となったことが判定されると、ＣＰＵ５０８は、制御信号Ｓ２を非活性化してスイッチＳＷ２を非導通状態とする（図３中の時刻ｔ１７）。これによって、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ２となり、それに応じて充電処理が停止されるとともにＣＣＩＤリレー３３２が非導通状態とされて、充電動作が終了する。その後、ＣＰＵ５０８が、制御信号Ｓ１を非活性化してスイッチＳＷ１を非導通状態とすることによって、システムが遮断される。
【００８５】
このような、充電ケーブルを用いて外部電源からの電力によって、車載の蓄電装置の充電が可能な車両においては、充電動作が終了すると、上述のように充電ケーブルのＣＣＩＤリレーを遮断することで外部電源から車両への電力を遮断する。
【００８６】
このとき、ＣＣＩＤリレーの接点の溶着や、ＣＣＩＤリレーを制御する制御装置に異常が発生してＣＣＩＤリレーが指令通りに駆動できないような故障が発生すると、外部電源からの電力が遮断できない状態となってしまう場合がある。そうすると、コネクタの挿抜時に、コネクタの端子部が外部電源の電圧が印加されたままの状態となる可能性がある。そうすると、端子間の短絡や地絡などの原因になり得、これによって周囲へ影響をおよぼすおそれがある。そのため、このような異常を検出することが必要となる。
【００８７】
この対策として、パイロット信号ＣＰＬＴや外部電源の電圧ＶＡＣなどに基づいて、これらの異常の有無を検出する場合もあるが、さらに、異常原因の追究および修理などを迅速に行なうために、異常発生部位を容易に特定することが望まれている。このような異常部位の特定のための専用の回路を別途追加することも可能であるが、部品追加等によるコストアップを招くおそれもある。
【００８８】
そこで、本実施の形態においては、充電ケーブルを介して外部電源から伝達される電力を用いて充電が可能な車両において、専用の検出回路を設けることなく、充電システムの異常原因を切り分けることができる制御装置、およびそれを搭載した車両について説明する。
【００８９】
図４および図５は、実施の形態１において、車両ＥＣＵ１７０あるいは充電ケーブル３００のＣＣＩＤ制御部６１０などの制御回路に異常が発生した場合の充電制御動作のいくつかの例を説明するためのタイムチャートである。
【００９０】
図４を参照して、時刻ｔ２３までは、正常時である図３における時刻ｔ１３までの動作と同じである。すなわち、充電ケーブル３００が、外部電源４０２および車両１０に接続され、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ２に低下するとともにスイッチＳＷ１が導通状態にされる。そして、これに応じて、パイロット信号ＣＰＬＴの発振が開始される。
【００９１】
図４においては、時刻ｔ２３でパイロット信号ＣＰＬＴが発振を開始すると、交流電圧ＶＡＣが増加を始めている。すなわち、何らかの原因によってＣＣＩＤリレー３３２の接点が閉となり、外部電源４０２からの電源電圧が車両１０に伝達されていることを示している。そして、時刻ｔ２４において、電圧ＶＡＣがしきい値α１に到達した時点で、ＣＰＵ５０８は異常があると判定し、フェールセーフ処理としてシステムを強制的に遮断する（図４中の時刻ｔ２４）。具体的には、制御信号Ｓ１を非活性化してスイッチＳＷ１を非導通状態とし、パイロット信号ＣＰＬＴの電位をＶ１とする。
【００９２】
図４では、システム遮断に伴って、電圧ＶＡＣはゼロになっているが、パイロット信号ＣＰＬＴが発振したままの状態である。上述のように、パイロット信号ＣＰＬＴの発振は、図２の抵抗回路５０２におけるスイッチＳＷ１，ＳＷ２の切替えと、ＣＣＩＤ３３０におけるパイロット信号ＣＰＬＴの電位検出および発振装置６０２の制御とによって実行される。したがって、図４に示すように、システム遮断後もパイロット信号ＣＰＬＴの発振常態が継続するような状態となる場合には、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の導通異常やプルダウン抵抗Ｒ２，Ｒ３の調整不良、あるいは、ＣＣＩＤ制御部６１０での電圧検出異常や発振回路の制御異常など、制御回路に関連するの異常が発生している可能性があると判断できる。
【００９３】
一方、図５では、システムを強制的に遮断した後に、図４と同様にパイロット信号ＣＰＬＴの発振状態が継続しているとともに、電圧ＶＡＣがゼロとならない状態の場合が示される。この場合も、図５中の時刻ｔ３４以降においても、パイロット信号ＣＰＬＴが発振状態のままであるので、図４と同様に、制御回路の異常の可能性があると判断できる。また、電圧ＶＡＣがゼロとなっていないが、これについては、図６で後述するようにＣＣＩＤリレー３３２の接点が導通状態のままで溶着している場合、もしくは、ＣＣＩＤリレー３３２は正常であるが制御回路の異常によってＣＣＩＤリレー３３２への誤った制御指令が出力されている場合が考えられる。
【００９４】
いずれの場合でも、図４および図５のように、システム遮断後であっても、パイロット信号ＣＰＬＴの発振状態が継続している場合は、制御回路に関連する異常が発生している可能性が高いと判断することができる。
【００９５】
図６は、ＣＣＩＤリレー３３２の溶着が生じている場合のタイムチャートを示す図である。図６においては、異常検出によるシステムの強制遮断（図６の時刻ｔ４４）の後は、図４，図５とは異なり、パイロット信号ＣＰＬＴは、その電位がＶ１でかつ非発振状態である。しかしながら、電圧センサ１８２による検出電圧ＶＡＣが、図５と同様にゼロとなっていない。この場合には、パイロット信号ＣＰＬＴの電位変化には異常が見られないので、ＣＣＩＤリレー３３２が溶着している可能性が高いと判断することができる。
【００９６】
このように、実施の形態１においては、外部電源４０２から車両１０へ電源電圧がまだ伝達されるべきでない場合に、電圧ＶＡＣが検出されたときに、システムを強制的に遮断するとともに、遮断後のパイロット信号ＣＰＬＴおよび電圧ＶＡＣの状態に基づいて、ＣＣＩＤリレー３３２に発生する異常および制御回路に関する異常とを切り分けることができる。
【００９７】
図７は、本実施の形態において、車両ＥＣＵ１７０のＣＰＵ５０８で実行される、上述のような、外部充電時の異常検出制御を説明するための機能ブロック図である。図７で説明される機能ブロック図に記載された各機能ブロックは、ＣＰＵ５０８によるハードウェア的あるいはソフトウェア的な処理によって実現される。
【００９８】
図２および図７を参照して、ＣＰＵ５０８は、異常検出部５２０と、切替制御部５２１と、警報出力部５２２と、充電制御部５２３とを含む。
【００９９】
異常検出部５２０は、電圧センサ１８２からの電圧ＶＡＣと、パイロット信号ＣＰＬＴに関する情報を受ける。異常検出部５２０は、この電圧ＶＡＣとパイロット信号ＣＰＬＴの電位および発振状態に基づいて、異常状態の有無、具体的には制御回路に関する異常、およびＣＣＩＤリレー３３２の溶着異常の有無を判定する。そして、異常検出部５２０は、その判定結果である異常判定信号ＦＬＴを切替制御部５２１および警報出力部５２２へ出力する。
【０１００】
切替制御部５２１は、異常検出部５２０からの異常判定信号ＦＬＴと、パイロット信号ＣＰＬＴに関する情報と、ケーブル接続信号ＣＮＣＴとを受ける。切替制御部５２１は、通常は、パイロット信号ＣＰＬＴの電位および発振状態と、ケーブル接続信号ＣＮＣＴとに基づいて、図３で説明したように、抵抗回路５０２内のスイッチＳＷ１，ＳＷ２を切替えるための制御信号Ｓ１，Ｓ２を生成して出力する。
【０１０１】
また、切替制御部５２１は、異常検出部５２０からの異常判定信号ＦＬＴによって異常の発生が示されている場合には、充電動作を停止するために、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を強制的に非導通（オフ）とするように制御信号Ｓ１，Ｓ２を生成する。
【０１０２】
警報出力部５２２は、異常検出部５２０からの異常判定信号ＦＬＴを受け、異常が発生している場合には、警告装置１９０に対して制御信号ＡＬＭを出力して、異常が発生していることを操作者に通知する。
【０１０３】
充電制御部５２３は、異常検出部５２０からの異常判定信号ＦＬＴと、パイロット信号ＣＰＬＴに関する情報と、ケーブル接続信号ＣＮＣＴと、蓄電装置１５０の充電状態ＳＯＣとを受ける。充電制御部５２３は、通常は、パイロット信号ＣＰＬＴの電位および発振状態と、ケーブル接続信号ＣＮＣＴと、ＳＯＣとに基づいて、充電装置１６０を制御するための制御信号ＰＷＥおよびリレー１５５を制御するための制御信号ＳＥを生成して出力することによって、蓄電装置１５０の充電を実行する。
【０１０４】
また、充電制御部５２３は、異常検出部５２０からの異常判定信号ＦＬＴによって異常の発生が示されている場合には、充電動作を停止するような制御信号ＰＷＥ，ＳＥを生成して出力して、充電装置１６０を停止するとともに、リレー１５５を開放する。
【０１０５】
図８は、本実施の形態において、車両ＥＣＵ１７０のＣＰＵ５０８で実行される異常検出制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。図８に示すフローチャートは、ＣＰＵ５０８に予め格納されたプログラムがメインルーチンから呼び出されて、所定周期で実行されることによって処理が実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。
【０１０６】
図２および図８を参照して、ＣＰＵ５０８は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、パイロット信号ＣＰＬＴの入力の有無を判定する。
【０１０７】
パイロット信号ＣＰＬＴの入力がない場合（Ｓ１００にてＮＯ）は、充電ケーブル３００が未接続であるので、ＣＰＵ５０８は、以降の処理を行なわずメインルーチンに処理を戻す。
【０１０８】
パイロット信号ＣＰＬＴの入力がある場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）は、次に処理がＳ１１０に進められて、ＣＰＵ５０８は、パイロット信号ＣＰＬＴの電位の指令がＶ１であるか否か、すなわちスイッチＳＷ１，ＳＷ２とも非導通（オフ）となるような指令であるか否かを判定する。
【０１０９】
パイロット信号ＣＰＬＴの電位の指令がＶ１でない場合（Ｓ１１０にてＮＯ）は、処理がＳ１７０に進められ、ＣＰＵ５０８は、パイロット信号ＣＰＬＴの電位の指令がＶ２であるか否か、すなわちスイッチＳＷ１が導通（オン）、かつスイッチＳＷ２が非導通（オフ）となるような指令であるか否かを判定する。
【０１１０】
パイロット信号ＣＰＬＴの電位の指令がＶ２である場合（Ｓ１７０にてＹＥＳ）は、次にＳ１８０にて、ＣＰＵ５０８は、電圧ＶＡＣが所定のしきい値α１より大きいか否かを判定する。
【０１１１】
電圧ＶＡＣが所定のしきい値α１より大きい場合（Ｓ１８０にてＹＥＳ）は、ＣＰＵ５０８は、Ｓ１８５にて、制御回路あるいはＣＣＩＤリレー３３２の異常が発生している可能性があると判定する。そして、ＣＰＵ５０８は、Ｓ１９０にて、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を強制的に非導通に設定し充電動作を停止する。制御回路が正常であれば、これによって、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ１となるとともに、発振が停止した状態となる。
【０１１２】
そして、ＣＰＵ５０８は、Ｓ１９５にて、警告装置１９０にアラームを出力する。
パイロット信号ＣＰＬＴの電位の指令がＶ２でない場合（Ｓ１７０にてＮＯ）、および電圧ＶＡＣが所定のしきい値α１以下の場合（Ｓ１８０にてＮＯ）は、ＣＰＵ５０８は、異常の可能性は少ないと判断し、メインルーチンに処理を戻す。
【０１１３】
なお、Ｓ１９０においては、制御回路あるいはＣＣＩＤリレー３３２のいずれに異常が発生しているかが切り分けられない場合もある。そのため、Ｓ１９０にて一旦異常が検出された場合には、Ｓ１９０での強制遮断後に、再度この異常検出処理を実行する。
【０１１４】
一方、パイロット信号ＣＰＬＴの電位の指令がＶ１である場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）は、次に処理がＳ１２０に進められ、ＣＰＵ５０８は、パイロット信号ＣＰＬＴが発振状態であるか否かを判定する。上述のＳ１９０において一旦異常が検出された後の再度の処理においては、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の両方が非導通とされているので、Ｓ１１０ではＹＥＳが選択されることになる。
【０１１５】
制御回路が正常であれば、パイロット信号ＣＰＬＴの電位の指令がＶ１のときには非発振の状態となる。そのため、パイロット信号ＣＰＬＴが発振状態である場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１５０に進められ、ＣＰＵ５０８は、制御回路に異常が発生している可能性が高いと判断する。そして、ＣＰＵ５０８は、Ｓ１５５にて、警告装置１９０によりアラームを出力する。
【０１１６】
パイロット信号ＣＰＬＴが発振状態でない場合（Ｓ１２０にてＮＯ）は、処理がＳ１３０に進められ、ＣＰＵ５０８は、電圧ＶＡＣが所定のしきい値α１より大きいか否かを判定する。
【０１１７】
電圧ＶＡＣが所定のしきい値α１より大きい場合（Ｓ１３０にてＹＥＳ）は、ＣＰＵ５０８は、ＣＣＩＤリレー３３２の接点が溶着している可能性が高いと判断する。そして、ＣＰＵ５０８は、Ｓ１４５にて、警告装置１９０によりアラームを出力する。
【０１１８】
電圧ＶＡＣが所定のしきい値α１以下の場合（Ｓ１３０にてＮＯ）は、ＣＰＵ５０８は、異常の可能性は少ないと判断し、メインルーチンに処理を戻す。
【０１１９】
異常のような処理に従って制御を行なうことによって、異常検出用の専用の検出回路を別途設けることなく、外部充電における充電システムの制御回路異常およびＣＣＩＤリレー３３２の異常を切り分けて検出することが可能となる。これにより、コストアップを抑制しつつ異常個所の特定が容易とできるので、異常修理の際の誤診断や不要な部品交換等を防止することが可能となる。
【０１２０】
なお、図８のステップＳ１８５で異常が有ると判定された後に、充電ケーブル３００のプラグ３２０やコネクタ３１０が取り外される場合がある。このように、パイロット信号ＣＰＬＴが０Ｖ、またはケーブル接続信号ＣＮＣＴがオフとなった場合に、Ｓ１１０〜Ｓ１５５の処理を行なうと、異常部位の切り分けを誤ることとなる可能性がある。したがって、このように、異常発生時に充電ケーブル３００が取り外された場合にはＳ１１０〜Ｓ１５５の切り分けの処理を中止するようにしてもよい。
【０１２１】
［実施の形態２］
実施の形態１においては、抵抗回路５０２のスイッチＳＷ１，ＳＷ２は、コントロールパイロット線Ｌ１と車両アース５１２との間に並列に接続される構成について説明した。この場合、スイッチＳＷ１，ＳＷ２のいずれかが異常となった場合に、どちらが異常であるのかを切り分けることが困難な場合が起こり得る。
【０１２２】
そこで、実施の形態２においては、実施の形態１における抵抗回路の接続構成を変更し、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の異常の切り分けを容易にした充電システムについて説明する。
【０１２３】
図９は、実施の形態２に従う、充電ケーブルを用いた車両１０の充電システムの概略図である。図９では、図１における抵抗回路５０２が、抵抗回路５０２Ａに置き換わった物となっている。図９において、図１と重複する要素の説明は繰り返さない。
【０１２４】
図９を参照して、抵抗回路５０２Ａは、抵抗回路５０２と同様にプルダウン抵抗Ｒ２，Ｒ３と、スイッチＳＷ１，ＳＷ２とを含む。スイッチＳＷ１のエミッタはコントロールパイロット線Ｌ１に接続され、スイッチＳＷ１のコレクタはプルダウン抵抗Ｒ２の一方端に接続される。プルダウン抵抗Ｒ２の他方端は、車両アース５１２接続される。スイッチＳＷ２およびプルダウン抵抗Ｒ３は、直列に接続された状態で、プルダウン抵抗Ｒ２に並列に接続される。そして、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、それぞれＣＰＵ５０８からの制御信号Ｓ１，Ｓ２に応じて導通または非導通に制御される。
【０１２５】
プルダウン抵抗Ｒ２，Ｒ３およびスイッチＳＷ１，ＳＷ２をこのような接続とすることによっても、抵抗回路５０２と同様に、スイッチＳＷ１のみを導通状態とすることによってパイロット信号ＣＰＬＴの電位をＶ２とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の両方を導通状態とすることによってパイロット信号ＣＰＬＴの電位をＶ３とすることができる。しかし、この接続構成においては、スイッチＳＷ２が単独で異常となった場合であっても、スイッチＳＷ１が非導通であればパイロット信号ＣＰＬＴの電位は変化しない。これによって、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を駆動するための制御信号Ｓ１，Ｓ２の指令状態と、パイロット信号ＣＰＬＴの状態とを比較することによって、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の異常を切り分けることが可能となる。
【０１２６】
次に、図１０〜図１２を用いて、実施の形態２における異常検出制御の概要を説明する。
【０１２７】
図１０は、ＣＣＩＤリレー３３２の接点が溶着した場合のタイムチャートである。
図９および図１０を参照して、時刻ｔ５１において、プラグ３２０が外部電源４０２のコンセント４００に接続され、時刻ｔ５２において、コネクタ３１０が車両１０のインレット２７０に接続される。
【０１２８】
実施の形態１においては、充電ケーブル３００が、外部電源４０２および車両１０に接続されると、スイッチＳＷ１が導通状態とされたが、実施の形態２においては、異常検出処理のために車両ＥＣＵ１７０は、時刻ｔ５４まで制御信号Ｓ１を活性化することを待機する。
【０１２９】
この時刻ｔ５２から時刻ｔ５４までの間に異常が検出されなければ、図１０中の破線Ｗ５１のように。時刻ｔ５４においてスイッチＳＷ１が導通状態とされ、それに応じて破線Ｗ５０にようにパイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ２に低下するとともに発振状態とされる。
【０１３０】
図１０においては、ＣＣＩＤリレー３３２の接点が溶着している場合であるので、時刻ｔ５２から時刻ｔ５３までの間、すなわちスイッチＳＷ１，ＳＷ２の両方が非導通となるように制御信号Ｓ１，Ｓ２が設定されている間に電圧ＶＡＣが上昇する。そして、時刻ｔ５３において、電圧ＶＡＣが所定のしきい値α１に到達し異常が検出される。
【０１３１】
なお、このような状態となる他の例としては、ＣＣＩＤ制御部６１０が異常となって、ＣＣＩＤリレー３３２を閉成するような、意図しない指令が出力される場合がある。いずれの場合であっても、図１０のような状態が検出された場合には、ＣＣＩＤ３３０内部の異常であると判断することができる。異常が検出されると、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は強制的に非導通とされる。
【０１３２】
次に図１１を用いて、スイッチＳＷ１が異常となった場合について説明する。なお、スイッチＳＷ１が非導通状態のままとなる異常については、制御信号Ｓ１を活性化してもパイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ２に低下しないことで判定ができるので、図１１においては、スイッチＳＷ１が導通状態のままとなる異常について説明する。
【０１３３】
図１１を参照して、時刻ｔ６１でプラグ３２０がコンセント４００に接続され、時刻ｔ６２でコネクタ３１０がインレット２７０に接続される。異常のない場合であれば、図１０での説明と同様に、所定期間経過後の時刻ｔ６３においてスイッチＳＷ１が導通状態とされる（図１１中の破線Ｗ６０）。
【０１３４】
しかしながら、図１１ではスイッチＳＷ１が導通状態のままとなる異常が発生しているので、時刻ｔ６２でコネクタ３１０が接続されると、制御信号Ｓ１が非活性化であるにもかかわらず、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ２に低下する。そして、これに応答して、ＣＣＩＤ３３０によってパイロット信号ＣＰＬＴ発振状態とされる。
【０１３５】
したがって、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の両方を非導通とする制御信号が出力されている間に、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ２に低下すること、および発振状態となることを検出することによって、スイッチＳＷ１が導通状態のままとなる異常が発生していると判断することができる。
【０１３６】
図１２は、スイッチＳＷ２が異常となった場合を説明するための図である。図１２についても、スイッチＳＷ２が導通状態のままとなる異常について説明する。
【０１３７】
図１２を参照して、時刻ｔ７１でプラグ３２０がコンセント４００に接続され、時刻ｔ７２でコネクタ３１０がインレット２７０に接続される。図１２においては、この状態では異常は検出されず、時刻ｔ７３にて制御信号Ｓ１が活性化されて、スイッチＳＷ１が導通状態とされる。スイッチＳＷ２が導通状態のままとなる異常が発生しているため、時刻ｔ７３でスイッチＳＷ１が導通状態となったときに、プルダウン抵抗Ｒ２，Ｒ３によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位は、Ｖ２ではなくＶ３まで低下する。そして、ＣＣＩＤ３３０において、これに応答してパイロット信号ＣＰＬＴが発振されるとともに、ＣＣＩＤリレー３３２が閉成されて、電圧ＶＡＣが上昇する。その後、制御信号Ｓ２が非活性の状態で電圧ＶＡＣが所定のしきい値α１に到達する時刻ｔ７５において異常が検出され、スイッチＳＷ１が非導通状態とされる。
【０１３８】
このように、スイッチＳＷ１を導通状態としたときの、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ３に低下すること、発振状態となること、または電圧ＶＡＣがしきい値以上となったことを検出することによって、スイッチＳＷ２が導通状態のままとなる異常が発生していると判断することができる。
【０１３９】
なお、図１１および図１２のように、スイッチＳＷ１，ＳＷ２が異常となる場合については、スイッチＳＷ１，ＳＷ２自体が異常となる場合のほかに、ＣＰＵ５０８から出力される制御信号Ｓ１，Ｓ２が異常となる場合もある。いずれの場合であっても、図１１および図１２のような状態の場合には、車両ＥＣＵ１７０における異常であると判断することができる。
【０１４０】
また、実施の形態２において、ＣＰＵ５０８で実行される異常検出制御処理については、図８のフローチャートと同様の処理を適用することが可能である。そして、図８のＳ１５０の処理において、パイロット信号ＣＰＬＴの電位を判定することによってスイッチＳＷ１，ＳＷ２のいずれの異常であるかを切り分けることができる。
【０１４１】
上述のように、図９で示した抵抗回路５０２Ａのような接続構成とすることによって、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の異常を切り分けることが可能となる。
【０１４２】
さらに、充電ケーブル３００が外部電源４０２および車両１０に接続された時点から、スイッチＳＷ１を導通状態とするまでに所定の期間を待機させるとともに、その期間において異常検出処理を行なうことによって、フェールセーフによる強制停止後の状態で再度異常検出を行なう必要がなくなる。そのため、車両ＥＣＵ１７０による制御時間の短縮およびスイッチの駆動低減によって、車両ＥＣＵ１７０に電源電圧を供給する補機バッテリ（図示せず）の電力消費を削減することができる。なお、スイッチＳＷ１の動作を待機する手法については、実施の形態１の図２の回路においても適用可能である。
【０１４３】
なお、本実施の形態における「ＣＣＩＤリレー３３２」は、本発明の「切替部」の一例である。本実施の形態における「車両ＥＣＵ１７０」は、本発明の「制御装置」の一例である。また、本実施の形態における「コントロールパイロット回路３３４」は、本発明の「信号発生回路」の一例である。
【０１４４】
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。
【符号の説明】
【０１４５】
１０  車両、１２０  モータジェネレータ、１３０  駆動輪、１５０  蓄電装置、１５５  リレー、１６０  充電装置、１７０  車両ＥＣＵ、１８０  モータ駆動装置、１８２，６０４，６５０  電圧センサ、１９０  警告装置、２７０  インレット、３００  充電ケーブル、３１０  コネクタ、３１２  接続検知回路、３２０  プラグ、３３０  ＣＣＩＤ、３３２  ＣＣＩＤリレー、３３４  コントロールパイロット回路、３４０，３４０Ａ，３４０Ｂ  電線部、３４１  電力線、４００  コンセント、４０２  外部電源、５０２，５０２Ａ  抵抗回路、５０４，５０６  入力バッファ、５０８  ＣＰＵ、５１１  電源ノード、５１２  車両アース、５２０  異常検出部、５２１  切替制御部、５２２  警報出力部、５２３  充電制御部、６０２  発振装置、６０６  電磁コイル、６０８  漏電検出器、６１０  ＣＣＩＤ制御部、６６０  電流センサ、ＡＣＬ１，ＡＣＬ２  電力線、Ｌ１  コントロールパイロット線、Ｌ２  接地線、Ｌ３  接続信号線、Ｒ１〜Ｒ３，Ｒ１０  抵抗、ＳＷ１，ＳＷ２  スイッチ。
【図１】
2011200071.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【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】
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【図１２】
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