(57)【要約】【課題】充電を終了したときの故障診断により故障が生じたときに再度の故障診断を行なう際にユーザに違和感を与えるのを抑制する。【解決手段】電動車両は、蓄電装置と、蓄電装置からの電力ラインに接続された充電ラインに取り付けられた車両側接続部と、充電ラインに取り付けられた充電用リレーと、を備える。外部直流電源装置からの電力による蓄電装置の充電を停止したときに故障診断を実行して充電リレーのオン固着による故障を判定した際、充電の停止がユーザの操作による場合には故障診断を再度実行する旨を報知する。【選択図】図２
2019193401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電装置と、
前記蓄電装置から電力ラインに供給された電力により動力を出力する電動機と、
前記電力ラインに接続された充電ラインに取り付けられ、外部直流電源装置の外部側接続部に接続される車両側接続部と、
前記充電ラインに取り付けられた充電用リレーと、
前記外部直流電源装置からの電力による前記蓄電装置の充電を制御すると共に前記充電リレーのオン固着による故障診断を行なう制御装置と、
を備える電動車両であって、
前記制御装置は、前記外部直流電源装置からの電力による前記蓄電装置の充電を停止したときに前記故障診断を実行して故障と判定した際、前記充電の停止がユーザの操作による場合には前記故障診断を再度実行する旨を報知する、
ことを特徴とする電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両に関し、詳しくは、搭載している蓄電装置と外部直流電源装置に接続して外部充電を行なう電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電動車両としては、外部電源から供給される電力により車載された蓄電装置を充電する充電装置を搭載するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、充電装置から蓄電装置への電力の供給と遮断とを切り替える充電リレーを備え、充電装置によって蓄電装置の充電を行なう場合には、充電リレーにオン固着による故障が生じているか否かを診断する故障診断を行なっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１６０６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
故障診断により充電リレーにオン固着による故障が生じていると診断されたときには、信頼性向上のために、再度の故障診断を行なうことも行なわれる。こうした故障診断は、充電を開始するときだけでなく、充電を終了したときにも行なわれる。充電を終了したときの故障診断により故障が診断されたときに再度の故障診断を行なうと、場合によっては、ユーザに違和感を生じさせる。例えば、ユーザが充電を途中で終了したときに再度の故障診断を行なうと、車両のシステム起動に時間を要し、ユーザに違和感を生じさせてしまう。
【０００５】
本発明の電動車両は、充電を終了したときの故障診断により故障が生じたときに再度の故障診断を行なう際にユーザに違和感を与えるのを抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電動車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の電動車両は、
蓄電装置と、
前記蓄電装置から電力ラインに供給された電力により動力を出力する電動機と、
前記電力ラインに接続された充電ラインに取り付けられ、外部直流電源装置の外部側接続部に接続される車両側接続部と、
前記充電ラインに取り付けられた充電用リレーと、
前記外部直流電源装置からの電力による前記蓄電装置の充電を制御すると共に前記充電リレーのオン固着による故障診断を行なう制御装置と、
を備える電動車両であって、
前記制御装置は、前記外部直流電源装置からの電力による前記蓄電装置の充電を停止したときに前記故障診断を実行して故障と判定した際、前記充電の停止がユーザの操作による場合には前記故障診断を再度実行する旨を報知する、
ことを特徴とする。
【０００８】
本発明の電動車両では、外部直流電源装置からの電力による蓄電装置の充電を停止したときに実行される故障診断により故障と判定された際、充電の停止がユーザの操作による場合には故障診断を再度実行する旨を報知する。これにより、車両のシステム起動に時間を要してもユーザに違和感を与えるのを抑制することができる。
【０００９】
この場合、車両側接続部が外部側接続部と接続されていないときには、車両側接続部と外部側接続部とを接続する旨を報知するものとしてもよい。こうすれば、ユーザに車両側接続部と外部側接続部との接続を促して再度の故障診断の実行をより確実に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例としての電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】電子制御ユニット７０により実行される充電終了時故障診断処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１２】
図１は、本発明の一実施例としての電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車２０は、図示するように、モータ３２と、インバータ３４と、バッテリ３６と、昇圧コンバータ４０と、高電圧側電力ライン４２と、低電圧側電力ライン４４と、システムメインリレー３８と、充電用電力ライン５０と、車両側インレット５４と、電子制御ユニット７０と、を備える。
【００１３】
モータ３２は、同期発電電動機として構成されており、永久磁石が埋め込まれた回転子と、三相コイルが巻回された固定子と、を備える。このモータ３２の回転子は、駆動輪２２ａ，２２ｂにデファレンシャルギヤ２４を介して連結された駆動軸２６に接続されている。
【００１４】
インバータ３４は、モータ３２に接続されると共に高電圧側電力ライン４２に接続されている。このインバータ３４は、６つのトランジスタと、６つのダイオードと、を有する周知のインバータ回路として構成されている。
【００１５】
バッテリ３６は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、低電圧側電力ライン４４に接続されている。
【００１６】
昇圧コンバータ４０は、高電圧側電力ライン４２と低電圧側電力ライン４４とに接続されており、２つのトランジスタと、２つのダイオードと、リアクトルと、を有する周知の昇降圧コンバータ回路として構成されている。
【００１７】
高電圧側電力ライン４２の正極母線と負極母線とには高電圧側コンデンサ４６が接続されており、低電圧側電力ライン４４の正極母線と負極母線とには低電圧側コンデンサ４８が取り付けられている。低電圧側電力ライン４４には、システムメインリレー３８が取り付けられている。このシステムメインリレー３８は、低電圧側電力ライン４４の正極母線に設けられた正極側リレーＳＭＲＢと、低電圧側電力ライン４４の負極母線に設けられた負極側リレーＳＭＲＧと、負極側リレーＳＭＲＧをバイパスするようにプリチャージ用抵抗Ｒとプリチャージ用リレーＳＭＲＰとが直列接続されたプリチャージ回路と、を有する。
【００１８】
充電用電力ライン５０は、一端は低電圧側電力ライン４４のシステムメインリレー３８より昇圧コンバータ４０側（モータ３２側）に接続され、他端は車両側インレット５４に接続されている。充電用電力ライン５０には、充電用リレー５２が取り付けられている。充電用リレー５２は、充電用電力ライン５０の正極側ラインに設けられた正極側リレーＤＣＲＢと、充電用電力ライン５０の負極側ラインに設けられた負極側リレーＤＣＲＢと、を有する。充電用電力ライン５０は、外部直流電源装置１２０の外部側コネクタ１５４を車両側インレット５４に接続することにより、外部直流電源装置１２０からの外部側充電用電力ライン１５０に接続される。外部直流電源装置１２０は、図示しないが、外部の商用電源に接続されており、商用電源からの電力を直流電力に変換して外部側充電用電力ライン１５０から供給する。
【００１９】
車両側インレット５４には、外部側コネクタ１５４を接続したときに、外部側コネクタ１５４を介して外部直流電源装置１２０の外部側接続ライン１５８に接続される接続ライン５８と、外部側コネクタ１５４を介して外部直流電源装置１２０に接続される外部側通信ライン１６０に接続される通信ライン６０と、が接続されている。
【００２０】
電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４やデータを一時的に記憶するＲＡＭ７６，図示しないフラッシュメモリ，図示しない入出力ポート、図示しない通信ポートなどを備える。
【００２１】
電子制御ユニット７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット７０に入力される信号としては、例えば、モータ３２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ（例えばレゾルバ）３２ａからの回転位置θｍ，バッテリ３６の端子間に取り付けられた電圧センサ３６ａからの電圧ＶＢ，バッテリ３６の出力端子に取り付けられた電流センサ３６ｂからの電流ＩＢを挙げることができる。また、高電圧側コンデンサ４６の端子間に取り付けられた電圧センサ４６ａからの高電圧側コンデンサ４６（高電圧側電力ライン４２）の電圧ＶＨ，低電圧側コンデンサ４８の端子間に取り付けられた電圧センサ４８ａからの低電圧側コンデンサ４８（低電圧側電力ライン４４）の電圧ＶＬも挙げることができる。充電用電力ライン５０に取り付けられた電圧センサ５０ａからの充電電圧Ｖｃｈｇも入力されている。また、電子制御ユニット７０の入力ポートには車両側インレット５４に接続された接続ライン５８や、車両側インレット５４に取り付けられたリッドセンサ５６からのリッド信号ライン６２が接続されている。なお、電子制御ユニット７０は、車両の駆動制御装置としても機能するため、走行制御に必要な情報も入力されている。これらの情報としては、例えば、図示しないが、イグニッションスイッチからのイグニッション信号や，シフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサからのシフトポジション，アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサからのアクセル開度，ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサからのブレーキペダルポジション，車速センサからの車速などを挙げることができる。
【００２２】
電子制御ユニット７０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。電子制御ユニット７０から出力される信号としては、例えば、インバータ３４のトランジスタへのスイッチング制御信号，昇圧コンバータ４０のトランジスタへのスイッチング制御信号、システムメインリレー３８への駆動制御信号、充電用リレー５２への駆動制御信号、運転席前方のインストルパネルに配置されたディスプレイ７８への表示信号などを挙げることができる。
【００２３】
電子制御ユニット７０は、通信ポートに接続された通信ライン６０が外部側通信ライン１６０に接続されることにより、外部側直流電源装置１２０と通信を行なう。
【００２４】
次に、こうして構成された実施例の電気自動車２０の動作、特にバッテリ３６を外部直流電源装置１２０からの電力を用いた充電（以下、単に「外部充電」という。）の終了時に充電用リレー５２にオン固着による故障が生じているか否かの診断を行なう際の動作について説明する。図２は、電子制御ユニット７０により実行される充電終了時故障診断処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、外部充電が終了したときに実行される。
【００２５】
図２の充電終了時故障診断処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、まず、充電用リレー５２にオン固着による故障が生じているか否かの診断（故障診断）を行なって（ステップＳ１００）、故障が生じているか否かを判定する（ステップＳ１１０）。故障診断は、例えば、正極側リレーＤＣＲＢや負極側リレーＤＣＲＢをオンオフした際に電圧センサ５０ａにより検出される充電用電力ライン５０の電圧の変化に基づいて行なうことができる。故障が生じていないと判定したときには、正常のシーケンスを実行して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。正常のシーケンスとしては、充電リレー５２をオフする処理や、システムメインリレーをオフする処理、充電を正常に終了した旨をディスプレイ７８に表示する処理などを挙げることができる。
【００２６】
ステップＳ１１０で故障が生じていると判定したときには、充電の終了がユーザによるものであるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。充電の終了としては、バッテリ３６の満充電を判定したことによるものや、予め設定された充電時間が終了したことによるもの、予め設定された電力量による充電が終了したことによるもの、外部直流電源装置１２０の図示しない充電中止ボタンを操作したことによるもの、車両側インレット５４と外部側コネクタ１５４との接続を強制的に解除したことによるもの等を挙げることができる。これらのうちユーザによる充電の終了としては、外部直流電源装置１２０の図示しない充電中止ボタンを操作したことによるものや、車両側インレット５４と外部側コネクタ１５４との接続を強制的に解除したことによるものとすることができる。
【００２７】
ステップＳ１２０で充電の終了がユーザによるものではないと判定したときには、所定時間だけ待機し（ステップＳ１５０）、その後、故障診断を再度実行して（ステップＳ１６０）、故障が生じているか否かを判定する（ステップＳ１７０）。故障が生じていないと判定したときには、正常のシーケンスを実行して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。故障が生じていると判定したときには、充電リレー５２のオン固着による故障を記憶し（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。この充電リレー５２のオン固着による故障が記憶されると、システム起動が禁止される。
【００２８】
ステップＳ１２０で充電の終了がユーザによるものであると判定したときには、故障診断を再度実行する旨をディスプレイ７８に表示することによりユーザに報知すると共に（ステップＳ１３０）、充電可能な状態を促す旨をディスプレイ７８に表示することによりユーザに報知する（ステップＳ１４０）。故障診断を再度実行する旨としては、例えば、「故障診断を実行します。診断が終了するまでお待ち下さい。」などを挙げることができる。充電可能な状態を促す旨としては、「車両側インレット５４と外部側コネクタ１５４との接続を確認して下さい。」などを挙げることができる。こうした報知の後に、故障診断を再度実行して（ステップＳ１６０）、故障が生じているか否かを判定する（ステップＳ１７０）。故障が生じていないと判定したときには、正常のシーケンスを実行して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。故障が生じていると判定したときには、充電リレー５２のオン固着による故障を記憶し（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。
【００２９】
以上説明した実施例の電気自動車２０では、外部直流電源装置１２０からの電力によるバッテリ３６の充電を終了したときの故障診断により充電用リレー５２にオン固着による故障が生じていると判定した際に、充電の終了がユーザの操作によるものであるときには、故障診断を再度実行する旨をユーザに報知する。これにより、システム起動に時間を要する場合でも、ユーザに違和感を与えるのを抑制することができる。しかも、故障診断を再度実行する旨を報知する際に充電可能な状態を促す旨もユーザに報知するから、車両側インレット５４と外部側コネクタ１５４との接続が解除されているときには、ユーザに車両側インレット５４を外部側コネクタ１５４に接続することを促すこととなり、再度の故障診断の実行をより確実にすることができる。
【００３０】
実施例の電気自動車２０では、故障診断を再度実行する旨の報知や充電可能な状態を促す旨の報知についてはディスプレイ７８に表示することにより行なうものとしたが、これらの報知を音声出力により行なうものとしたり、ディスプレイ７８への表示と音声出力とにより行なうものとしてもよい。
【００３１】
実施例の電気自動車２０では、蓄電装置として、バッテリ３６を用いるものとしたが、蓄電可能な装置であればよく、キャパシタなどを用いるものとしてもよい。実施例の電気自動車２０では、昇圧コンバータ４０を備えるものとしたが、昇圧コンバータ４０を備えないものとしてもよい。
【００３２】
実施例では、モータ３２を備える電気自動車２０の形態とした。しかし、モータ３２に加えてエンジンも備えるハイブリッド自動車の形態としてもよい。
【００３３】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、バッテリ３６が「蓄電装置」に相当し、モータ３２が「電動機」に相当し、車両側インレット５４が「車両側接続部」に相当し、充電用リレー５２が「充電用リレー」に相当し、電子制御ユニット７０が「制御装置」に相当する。
【００３４】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００３５】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、電動車両の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
２０  電気自動車、２２ａ，２２ｂ  駆動輪、２４  デファレンシャルギヤ、２６  駆動軸、３２  モータ、３２ａ  回転位置検出センサ、３２ｕ，３２ｖ，３６ｂ  電流センサ、３４  インバータ、３６  バッテリ、３６ａ，４６ａ，４８ａ  電圧センサ、４０  昇圧コンバータ、４２  高電圧側電力ライン、４４  低電圧側電力ライン、４６  高電圧側コンデンサ、４８  低電圧側コンデンサ、５０  充電用電力ライン、５２  充電用リレー、５４  車両側インレット、５６  リッドセンサ、５８  接続ライン、６０  通信ライン、６２  リッド信号ライン、７０  電子制御ユニット、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、７８  ディスプレイ、１２０  外部直流電源装置、１５０  外部側充電用電力ライン、１５４  外部側コネクタ、１５８  外部側接続ライン、１６０  外部側通信ライン、ＤＣＲＢ  正極側リレー、ＤＣＲＧ  負極側リレー、Ｒ  プリチャージ用抵抗、ＳＭＲＢ  正極側リレー、ＳＭＲＧ  負極側リレーＳＭＲＧ、ＳＭＲＰ  プリチャージ用リレー。
【図１】
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【図２】
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