(57)【要約】【課題】走行続行可能距離を低減させずに故障が早期に発見できる、外部からの充電が可能な車両および車両の故障診断方法を提供する。【解決手段】車両１００は、バッテリＢ１，Ｂ２と、バッテリＢ１に蓄えられた電力により駆動されるモータジェネレータＭＧ２と、バッテリＢ１，Ｂ２を外部商用電源５５と電気的に結合する結合部４１と、結合部４１を作動させることによって車両と外部電源とが電気的に結合可能な状態にある場合に、電気部品４３を作動させ電気部品４３の故障診断を実行する制御装置６０とを備える。【選択図】図１
2008285075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電装置と、
前記蓄電装置に蓄えられた電力により駆動されるモータと、
前記蓄電装置を外部電源と電気的に結合する結合部と、
前記結合部を作動させることによって車両と前記外部電源とが電気的に結合可能な状態にある場合に、電気部品を作動させ前記電気部品の故障診断を実行する制御部とを備える、車両。
【請求項２】
前記制御部は、外部から前記結合部を介して供給された電力を使用して前記蓄電装置に充電が行なわれているときに、外部から前記結合部を介して供給された電力または前記蓄電装置に充電された電力を使用して、前記故障診断を充電と並行して行なう、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
蓄電装置と、
前記蓄電装置に蓄えられた電力により駆動されるモータと、
前記蓄電装置を外部電源と電気的に結合する結合部と、
前記結合部と前記外部電源とが物理的に接続されている状態において、前記蓄電装置と前記外部電源の少なくともいずれか一方から供給された電力を使用して電気部品を作動させ、前記電気部品の故障診断を実行する制御部とを備える、車両。
【請求項４】
前記制御部は、前記蓄電装置の充電状態を判定し、前記充電状態が所定値以上であると判定されたときに前記電気部品の故障診断を実行する、請求項３に記載の車両。
【請求項５】
前記制御部は、前記外部電源から前記蓄電装置に対して充電を行なう場合の充電コストが基準値よりも低いときに、前記電気部品の故障診断を実行する、請求項３または４に記載の車両。
【請求項６】
前記結合部は、
前記外部電源と前記車両とを電気的に接続するためのコネクタを含み、
前記車両は、
前記コネクタと前記外部電源との間に接続されるケーブルを介して前記故障診断に関する情報を車両外部に送信する送信部をさらに備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両。
【請求項７】
前記結合部は、
前記外部電源と前記車両とを電気的に接続するためのコネクタを含み、
前記車両は、
前記コネクタと前記外部電源との間に接続されるケーブルを介して前記電気部品の制御プログラムを車両外部から受信する受信部をさらに備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両。
【請求項８】
前記車両は、
内燃機関をさらに備え、
前記電気部品は、前記内燃機関の吸気、排気の少なくとも一つに関係する部品である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両。
【請求項９】
蓄電装置と、前記蓄電装置に蓄えられた電力により駆動されるモータと、前記蓄電装置を外部電源と電気的に結合する結合部とを有する車両の故障診断方法であって、
車両と前記外部電源とが前記結合部を作動させることによって電気的に結合可能な状態にあることを判断するステップと、
車両が前記状態にある場合に、電気部品を作動させ前記電気部品の故障診断を実行するステップとを備える、車両の故障診断方法。
【請求項１０】
外部から前記結合部を介して供給された電力を使用して前記蓄電装置に充電を行なうステップをさらに備え、
前記故障診断を実行するステップは、充電と並行して、外部から前記結合部を介して供給された電力または前記蓄電装置に充電された電力を使用して前記故障診断を行なう、請求項９に記載の車両の故障診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両および車両の故障診断方法に関し、特に外部から充電することが可能に構成された車両およびその車両の故障診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、環境に配慮した自動車として、車輪の駆動にモータとエンジンとを併用するハイブリッド自動車が注目されている。このようなハイブリッド自動車において外部から充電可能な構成にすることも検討されている。このようにすれば、家庭等において充電を行なうことにより燃料補給にガソリンスタンドに出向く回数が減り運転者にとって便利になるとともに、安価な深夜電力等の利用によりコスト面でも見合うことも考えられる。また、車両からの排出ガスも低減させることができる。
【０００３】
特開平８−１９１１４号公報（特許文献１）には、外部充電手段により充電しうるバッテリを搭載したハイブリッド電気自動車が開示されている。
【特許文献１】特開平８−１９１１４号公報
【特許文献２】特開２００２−３１５１９３号公報
【特許文献３】特開平１１−２０５９０９号公報
【特許文献４】特開平６−４６５０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ハイブリッド自動車を外部充電可能に構成した場合、電気自動車として走行させるＥＶ走行が主体となり、エンジンの稼働率が極端に低くなる場合も考えられる。そのような使用態様では、エンジンに関連する部品を故障診断する機会も少なくなり、故障を発見しにくくなる。
【０００５】
また、車両の走行中に電気部品の故障診断のために電力を消費すると、ＥＶ走行続行可能距離に影響を与える。
【０００６】
この発明の目的は、走行続行可能距離を低減させずに故障が早期に発見できる、外部からの充電が可能な車両および車両の故障診断方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、要約すると、車両であって、蓄電装置と、蓄電装置に蓄えられた電力により駆動されるモータと、蓄電装置を外部電源と電気的に結合する結合部と、結合部を作動させることによって車両と外部電源とが電気的に結合可能な状態にある場合に、電気部品を作動させ電気部品の故障診断を実行する制御部とを備える。
【０００８】
好ましくは、制御部は、外部から結合部を介して供給された電力を使用して蓄電装置に充電が行なわれているときに、外部から結合部を介して供給された電力または蓄電装置に充電された電力を使用して、故障診断を充電と並行して行なう。
【０００９】
この発明の他の局面に従うと、車両であって、蓄電装置と、蓄電装置に蓄えられた電力により駆動されるモータと、蓄電装置を外部電源と電気的に結合する結合部と、結合部と外部電源とが物理的に接続されている状態において、蓄電装置と外部電源の少なくともいずれか一方から供給された電力を使用して電気部品を作動させ、電気部品の故障診断を実行する制御部とを備える。
【００１０】
好ましくは、制御部は、蓄電装置の充電状態を判定し、充電状態が所定値以上であると判定されたときに電気部品の故障診断を実行する。
【００１１】
好ましくは、制御部は、外部電源から蓄電装置に対して充電を行なう場合の充電コストが基準値よりも低いときに、電気部品の故障診断を実行する。
【００１２】
好ましくは、結合部は、外部電源と車両とを電気的に接続するためのコネクタを含む。車両は、コネクタと外部電源との間に接続されるケーブルを介して故障診断に関する情報を車両外部に送信する送信部をさらに備える。
【００１３】
好ましくは、結合部は、外部電源と車両とを電気的に接続するためのコネクタを含み、車両は、コネクタと外部電源との間に接続されるケーブルを介して電気部品の制御プログラムを車両外部から受信する受信部をさらに備える。
【００１４】
好ましくは、車両は、内燃機関をさらに備える。電気部品は、内燃機関の吸気、排気の少なくとも一つに関係する部品である。
【００１５】
この発明のさらに他の局面に従うと、蓄電装置と、蓄電装置に蓄えられた電力により駆動されるモータと、蓄電装置を外部電源と電気的に結合する結合部とを有する車両の故障診断方法であって、車両と外部電源とが結合部を作動させることによって電気的に結合可能な状態にあることを判断するステップと、車両がその状態にある場合に、電気部品を作動させ電気部品の故障診断を実行するステップとを備える。
【００１６】
好ましくは、車両の故障診断方法は、外部から結合部を介して供給された電力を使用して蓄電装置に充電を行なうステップをさらに備える。故障診断を実行するステップは、充電と並行して、外部から結合部を介して供給された電力または蓄電装置に充電された電力を使用して故障診断を行なう。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、走行続行可能距離を低減させずに故障が早期に発見できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。
【００１９】
［実施の形態１］
図１は、本実施の形態に係る車両１００の概略ブロック図である。
【００２０】
図１を参照して、この車両１００は、バッテリユニットＢＵと、昇圧コンバータ１０と、インバータ２０，３０と、電源ラインＰＬ１，ＰＬ２と、接地ラインＳＬと、Ｕ相ラインＵＬ１，ＵＬ２と、Ｖ相ラインＶＬ１，ＶＬ２と、Ｗ相ラインＷＬ１，ＷＬ２と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、エンジン４と、動力分割機構３と、車輪２とを含む。
【００２１】
この車両１００は、車輪の駆動にモータとエンジンとを併用するハイブリッド自動車（Hybrid Vehicle）である。
【００２２】
動力分割機構３は、エンジン４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に結合されてこれらの間で動力を分配する機構である。たとえば動力分割機構としてはサンギヤ、プラネタリキャリヤ、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。この３つの回転軸がエンジン４、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各回転軸にそれぞれ接続される。たとえば、モータジェネレータＭＧ１のロータを中空としてその中心にエンジン４のクランク軸を通すことで動力分割機構３にエンジン４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とを機械的に接続することができる。
【００２３】
なお、モータジェネレータＭＧ２の回転軸は、図示しない減速ギヤや差動ギヤによって車輪２に結合されている。また動力分割機構３の内部にモータジェネレータＭＧ２の回転軸に対する減速機をさらに組み込んでもよい。
【００２４】
そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジンによって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン始動を行ない得る電動機として動作するものとしてハイブリッド自動車に組み込まれ、モータジェネレータＭＧ２は、ハイブリッド自動車の駆動輪を駆動する電動機としてハイブリッド自動車に組み込まれる。
【００２５】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、たとえば、三相交流同期電動機である。モータジェネレータＭＧ１はＵ相コイルＵ１、Ｖ相コイルＶ１、Ｗ相コイルＷ１からなる三相コイルをステータコイルとして含む。モータジェネレータＭＧ２はＵ相コイルＵ２、Ｖ相コイルＶ２、Ｗ相コイルＷ２からなる三相コイルをステータコイルとして含む。
【００２６】
そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン出力を用いて三相交流電圧を発生し、その発生した三相交流電圧をインバータ２０へ出力する。また、モータジェネレータＭＧ１は、インバータ２０から受ける三相交流電圧によって駆動力を発生し、エンジンの始動を行なう。
【００２７】
モータジェネレータＭＧ２は、インバータ３０から受ける三相交流電圧によって車両の駆動トルクを発生する。また、モータジェネレータＭＧ２は、車両の回生制動時、三相交流電圧を発生してインバータ３０へ出力する。
【００２８】
バッテリユニットＢＵは、負極が接地ラインＳＬに接続された蓄電装置であるバッテリＢ１と、バッテリＢ１の電圧ＶＢ１を測定する電圧センサ７０と、バッテリＢ１の電流ＩＢ１を測定する電流センサ８４とを含む。車両負荷は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ２０，３０と、インバータ２０，３０に昇圧した電圧を供給する昇圧コンバータ１０とを含む。
【００２９】
バッテリＢ１は、たとえば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、鉛蓄電池等の二次電池を用いることができる。また、バッテリＢ１に代えて大容量の電気二重層コンデンサを用いることもできる。
【００３０】
バッテリユニットＢＵは、バッテリＢ１から出力される直流電圧を昇圧コンバータ１０へ出力する。また、昇圧コンバータ１０から出力される直流電圧によってバッテリユニットＢＵ内部のバッテリＢ１が充電される。
【００３１】
昇圧コンバータ１０は、リアクトルＬと、ｎｐｎ型トランジスタＱ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。リアクトルＬは、電源ラインＰＬ１に一端が接続され、ｎｐｎ型トランジスタＱ１，Ｑ２の接続点に他端が接続される。ｎｐｎ型トランジスタＱ１，Ｑ２は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列に接続され、制御装置６０からの信号ＰＷＣをベースに受ける。そして、各ｎｐｎ型トランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにダイオードＤ１，Ｄ２がそれぞれ接続される。
【００３２】
なお、上記のｎｐｎ型トランジスタおよび以下の本明細書中の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、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ることができる。
【００３３】
インバータ２０は、Ｕ相アーム２２、Ｖ相アーム２４およびＷ相アーム２６を含む。Ｕ相アーム２２、Ｖ相アーム２４およびＷ相アーム２６は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に並列に接続される。
【００３４】
Ｕ相アーム２２は、直列に接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ１１，Ｑ１２を含み、Ｖ相アーム２４は、直列に接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ１３，Ｑ１４を含み、Ｗ相アーム２６は、直列に接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ１５，Ｑ１６を含む。各ｎｐｎ型トランジスタＱ１１〜Ｑ１６のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１１〜Ｄ１６がそれぞれ接続される。そして、各相アームにおける各ｎｐｎ型トランジスタの接続点は、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相ラインＵＬ１，ＶＬ１，ＷＬ１を介してモータジェネレータＭＧ１の各相コイルの中性点Ｎ１と異なるコイル端にそれぞれ接続される。
【００３５】
インバータ３０は、Ｕ相アーム３２、Ｖ相アーム３４およびＷ相アーム３６を含む。Ｕ相アーム３２、Ｖ相アーム３４およびＷ相アーム３６は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に並列に接続される。
【００３６】
Ｕ相アーム３２は、直列に接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ２１，Ｑ２２を含み、Ｖ相アーム３４は、直列に接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ２３，Ｑ２４を含み、Ｗ相アーム３６は、直列に接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ２５，Ｑ２６を含む。各ｎｐｎ型トランジスタＱ２１〜Ｑ２６のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ２１〜Ｄ２６がそれぞれ接続される。そして、インバータ３０においても、各相アームにおける各ｎｐｎ型トランジスタの接続点は、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相ラインＵＬ２，ＶＬ２，ＷＬ２を介してモータジェネレータＭＧ２の各相コイルの中性点Ｎ２と異なるコイル端にそれぞれ接続される。
【００３７】
車両１００は、さらに、コンデンサＣ１，Ｃ２と、制御装置６０と、ＡＣラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２と、電圧センサ７２，７３と、電流センサ８０，８２と、車両を外部の商用電源５５に結合するための結合部４１とを含む。
【００３８】
コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬとの間に接続され、電圧変動に起因するバッテリＢ１および昇圧コンバータ１０への影響を低減する。電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬとの間の電圧ＶＬは、電圧センサ７３で測定される。
【００３９】
コンデンサＣ２は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に接続され、電圧変動に起因するインバータ２０，３０および昇圧コンバータ１０への影響を低減する。電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間の電圧ＶＨは、電圧センサ７２で測定される。
【００４０】
昇圧コンバータ１０は、バッテリユニットＢＵから電源ラインＰＬ１を介して供給される直流電圧を昇圧して電源ラインＰＬ２へ出力する。より具体的には、昇圧コンバータ１０は、制御装置６０からの信号ＰＷＣに基づいて、ｎｐｎ型トランジスタＱ２のスイッチング動作に応じて電流を流す。その電流によってリアクトルＬに磁場エネルギが蓄積される。そして、ｎｐｎ型トランジスタＱ２がＯＦＦされたタイミングに同期してダイオードＤ１を介して電源ラインＰＬ２へ電流を流すことによってその蓄積されたエネルギを放出することにより昇圧動作を行なう。
【００４１】
また、昇圧コンバータ１０は、制御装置６０からの信号ＰＷＣに基づいて、電源ラインＰＬ２を介してインバータ２０および３０のいずれか一方または両方から受ける直流電圧をバッテリユニットＢＵの電圧レベルに降圧してバッテリユニットＢＵ内部のバッテリを充電する。
【００４２】
インバータ２０は、制御装置６０からの信号ＰＷＭ１に基づいて、電源ラインＰＬ２から供給される直流電圧を三相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１を駆動する。
【００４３】
これにより、モータジェネレータＭＧ１は、トルク指令値ＴＲ１によって指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ２０は、エンジンからの出力を受けてモータジェネレータＭＧ１が発電した三相交流電圧を制御装置６０からの信号ＰＷＭ１に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を電源ラインＰＬ２へ出力する。
【００４４】
インバータ３０は、制御装置６０からの信号ＰＷＭ２に基づいて、電源ラインＰＬ２から供給される直流電圧を三相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２を駆動する。
【００４５】
これにより、モータジェネレータＭＧ２は、トルク指令値ＴＲ２によって指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ３０は、車両１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、駆動軸からの回転力を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電した三相交流電圧を制御装置６０からの信号ＰＷＭ２に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を電源ラインＰＬ２へ出力する。
【００４６】
なお、ここで言う回生制動とは、ハイブリッド自動車を運転するドライバーによるフットブレーキ操作があった場合の回生発電を伴う制動や、フットブレーキを操作しないものの、走行中にアクセルペダルをＯＦＦすることで回生発電をさせながら車両を減速（または加速の中止）させることを含む。
【００４７】
車両を外部の商用電源５５に結合するための結合部４１は、リレー回路４０と、コネクタ５０と、電圧センサ７４とを含む。
【００４８】
リレー回路４０は、リレーＲＹ１，ＲＹ２を含む。リレーＲＹ１，ＲＹ２としては、たとえば、機械的な接点リレーを用いることができるが、半導体リレーを用いてもよい。リレーＲＹ１は、ＡＣラインＡＣＬ１とコネクタ５０との間に設けられ、制御装置６０からの制御信号ＣＮＴＬに応じてＯＮ／ＯＦＦされる。リレーＲＹ２は、ＡＣラインＡＣＬ２とコネクタ５０との間に設けられ、制御装置６０からの制御信号ＣＮＴＬに応じてＯＮ／ＯＦＦされる。
【００４９】
このリレー回路４０は、制御装置６０からの制御信号ＣＮＴＬに応じて、ＡＣラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２とコネクタ５０との接続／切離しを行なう。すなわち、リレー回路４０は、制御装置６０からＨ（論理ハイ）レベルの制御信号ＣＮＴＬを受けると、ＡＣラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２をコネクタ５０と電気的に接続し、制御装置６０からＬ（論理ロー）レベルの制御信号ＣＮＴＬを受けると、ＡＣラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２をコネクタ５０から電気的に切離す。
【００５０】
コネクタ５０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２間に外部の商用電源５５から交流電圧を入力するための端子である。この交流電圧としては、たとえば、家庭用商用電力線から交流１００Ｖを入力することができる。コネクタ５０に入力される電圧は、電圧センサ７４で測定され測定値が制御装置６０に送信される。
【００５１】
なお、車両を外部の商用電源５５に結合するための結合部４１は、非接触で電力授受を行なうものであってもよい。この場合は、リレー回路４０やコネクタ５０の代わりに、電磁誘導やマイクロ波などで起電力を発生させるためのコイルなどが設けられる。
【００５２】
電圧センサ７０は、バッテリＢ１のバッテリ電圧ＶＢ１を検出し、その検出したバッテリ電圧ＶＢ１を制御装置６０へ出力する。電圧センサ７３は、コンデンサＣ１の両端の電圧、すなわち、昇圧コンバータ１０の入力電圧ＶＬを検出し、その検出した電圧ＶＬを制御装置６０へ出力する。電圧センサ７２は、コンデンサＣ２の両端の電圧、すなわち、昇圧コンバータ１０の出力電圧ＶＨ（インバータ２０，３０の入力電圧に相当する。以下同じ。）を検出し、その検出した電圧ＶＨを制御装置６０へ出力する。
【００５３】
電流センサ８０は、モータジェネレータＭＧ１に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ１を制御装置６０へ出力する。電流センサ８２は、モータジェネレータＭＧ２に流れるモータ電流ＭＣＲＴ２を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ２を制御装置６０へ出力する。
【００５４】
制御装置６０は、外部に設けられるＥＣＵ（Electronic Control Unit）から出力されたモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２、電圧センサ７３からの電圧ＶＬ、ならびに電圧センサ７２からの電圧ＶＨに基づいて、昇圧コンバータ１０を駆動するための信号ＰＷＣを生成し、その生成した信号ＰＷＣを昇圧コンバータ１０へ出力する。
【００５５】
また、制御装置６０は、電圧ＶＨならびにモータジェネレータＭＧ１のモータ電流ＭＣＲＴ１およびトルク指令値ＴＲ１に基づいて、モータジェネレータＭＧ１を駆動するための信号ＰＷＭ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭ１をインバータ２０へ出力する。さらに、制御装置６０は、電圧ＶＨならびにモータジェネレータＭＧ２のモータ電流ＭＣＲＴ２およびトルク指令値ＴＲ２に基づいて、モータジェネレータＭＧ２を駆動するための信号ＰＷＭ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭ２をインバータ３０へ出力する。
【００５６】
ここで、制御装置６０は、イグニッションスイッチ（またはイグニッションキー）からの信号ＩＧおよびバッテリＢ１の充電状態ＳＯＣに基づいて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２間に商用電源から与えられる交流電圧からバッテリＢ１に対する充電が行なわれるようにインバータ２０，３０を制御するための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成する。
【００５７】
さらに、制御装置６０は、バッテリＢ１の充電状態ＳＯＣに基づいて、外部から充電可能かを判断し、充電可能と判断したときは、Ｈレベルの制御信号ＣＮＴＬをリレー回路４０へ出力する。一方、制御装置６０は、バッテリＢ１がほぼ満充電状態であり、充電可能でないと判断したときは、Ｌレベルの制御信号ＣＮＴＬをリレー回路４０へ出力し、信号ＩＧが停止状態を示す場合にはインバータ２０および３０を停止させる。
【００５８】
車両１００は、さらに、ＥＶドライブスイッチ５２を含む。ＥＶドライブスイッチ５２は、ＥＶドライブモードに設定するためのスイッチであり、深夜や早朝の住宅密集地での低騒音化や、屋内駐車場や車庫内での排気ガス低減化を目的としてエンジン作動を低減しモータのみで走行可能なＥＶドライブモードに設定するためのスイッチである。
【００５９】
このＥＶドライブモードは、ＥＶドライブスイッチ５２がオフ状態にセットされるか、バッテリの充電状態が規定値以下か、車速が所定速度以上かまたはアクセル開度が規定値以上となった場合に自動的に解除される。
【００６０】
外部充電が可能な車両であれば、運転者は、走行エネルギ源として燃料よりも充電しておいた電力を優先させて使用したい場合にＥＶドライブスイッチ５２をオン状態にセットする。すなわち、外部の商用電源５５から充電しておいた電力を積極的に使っておきたい場合には、ＥＶドライブスイッチ５２によって車両の動作モードを通常のＨＶモードからＥＶドライブモードに切換えるように設定すればよい。
【００６１】
車両１００は、さらに、車両の状況を表示するとともにカーナビゲーションシステム等に対する入力装置としても機能するタッチディスプレイを含む。
【００６２】
また、制御装置６０は、データの読み出し・書き込みが可能なメモリ５７を内蔵している。なお、制御装置６０は、電動パワーステアリングコンピュータ、ハイブリッドコントロールコンピュータ、パーキングアシストコンピュータ等の複数のコンピュータによって実現されるものであっても良い。
【００６３】
［車両外部からの充電についての説明］
次に、車両１００において商用電源５５の交流電圧ＶＡＣから直流の充電電圧を発生する方法について説明する。
【００６４】
制御装置６０は、車外から充電を行なう場合には、インバータ２０（または３０）のＵ相アーム２２（または３２）、Ｖ相アーム２４（または３４）およびＷ相アーム２６（または３６）に同位相の交流電流を流すようにｎｐｎ型トランジスタＱ１１〜Ｑ１６（またはＱ２１〜Ｑ２６）をＯＮ／ＯＦＦする。
【００６５】
Ｕ，Ｖ，Ｗの各相コイルに同位相の交流電流が流れる場合には、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２には回転トルクは発生しない。そしてインバータ２０および３０が協調制御されることにより交流の電圧ＶＡＣが直流の充電電圧に変換される。
【００６６】
図２は、図１に示したインバータ２０，３０およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の等価回路を示す回路図である。
【００６７】
図２では、インバータ２０のｎｐｎ型トランジスタＱ１１，Ｑ１３，Ｑ１５は上アーム２０Ａとしてまとめて示され、インバータ２０のｎｐｎ型トランジスタＱ１２，Ｑ１４，Ｑ１６は下アーム２０Ｂとしてまとめて示されている。同様に、インバータ３０のｎｐｎ型トランジスタＱ２１，Ｑ２３，Ｑ２５は上アーム３０Ａとしてまとめて示され、インバータ３０のｎｐｎ型トランジスタＱ２２，Ｑ２４，Ｑ２６は下アーム３０Ｂとしてまとめて示されている。
【００６８】
図２に示されるように、この等価回路は、図１のリレー回路４０およびコネクタ５０を介して中性点Ｎ１，Ｎ２に電気的に接続された単相の商用電源５５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、インバータ２０，３０をそれぞれ単相ＰＷＭコンバータの各相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、商用電源５５からの単相交流電力を直流電力に変換して電源ラインＰＬ２へ供給することができる。
【００６９】
以上図１〜図２で説明した制御装置６０は、ハードウエアで実現することも可能であるが、コンピュータを用いてソフトウエアで実現することも可能である。
【００７０】
図３は、制御装置６０としてコンピュータを用いた場合の一般的な構成を示した図である。
【００７１】
図３を参照して、制御装置６０であるコンピュータは、ＣＰＵ９０と、Ａ／Ｄ変換器９１と、ＲＯＭ９２と、ＲＡＭ９３と、インターフェース部９４とを含む。
【００７２】
Ａ／Ｄ変換器９１は、各種センサの出力等のアナログ信号ＡＩＮをディジタル信号に変換してＣＰＵ９０に出力する。またＣＰＵ９０はデータバスやアドレスバス等のバス９６でＲＯＭ９２と、ＲＡＭ９３と、インターフェース部９４に接続されデータ授受を行なう。
【００７３】
ＲＯＭ９２には、たとえばＣＰＵ９０で実行されるプログラムや参照されるマップ等のデータが格納されている。ＲＡＭ９３は、たとえばＣＰＵ９０がデータ処理を行なう場合の作業領域であり、各種変数を一時的に記憶する。
【００７４】
インターフェース部９４は、たとえば他のＥＣＵとの通信を行なったり、ＲＯＭ９２として電気的に書換可能なフラッシュメモリ等を使用した場合の書換データの入力などを行なったり、メモリカードやＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読取可能な記録媒体からのデータ信号ＳＩＧの読込みを行なったりする。
【００７５】
なお、ＣＰＵ９０は、入出力ポートからデータ入力信号ＤＩＮやデータ出力信号ＤＯＵＴを授受する。
【００７６】
また、制御装置６０は、このような構成に限られるものでなく、複数のＣＰＵを含んで実現されるものであっても良い。
【００７７】
［充電時における制御］
図４は、図１に示した制御装置６０による充電開始の判断に関するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、一定時間毎または所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。
【００７８】
図４を参照して、制御装置６０は、イグニッションキーからの信号ＩＧに基づいて、イグニッションキーがオフ位置に設定されているか否かを判定する（ステップＳ１）。制御装置６０は、イグニッションキーがオフ位置に設定されていないと判定すると（ステップＳ１においてＮＯ）、商用電源５５をコネクタ５０に接続してバッテリＢ１の充電を行なうのは不適切であると判断して、ステップＳ６へ処理を進めてメインルーチンに制御を戻す。
【００７９】
ステップＳ１においてイグニッションキーがオフ位置に設定されていると判定されると（ステップＳ１においてＹＥＳ）、制御装置６０は、電圧センサ７４からの電圧ＶＡＣに基づいて、充電用プラグが接続され商用電源５５からの交流電力がコネクタ５０に入力されているか否かを判定する（ステップＳ２）。制御装置６０は、電圧ＶＡＣが観測されないときは、交流電力がコネクタ５０に入力されていないものと判断し（ステップＳ２においてＮＯ）、ステップＳ６へ処理を進めてメインルーチンに制御を戻す。
【００８０】
一方、電圧ＶＡＣが検出されると、制御装置６０は、商用電源５５からの交流電力がコネクタ５０に入力されていると判定する（ステップＳ２においてＹＥＳ）。そうすると、制御装置６０は、バッテリＢ１のＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ（Ｆ）を下回っているか否かを判定する（ステップＳ３）。ここで、しきい値Ｓｔｈ（Ｆ）は、バッテリＢ１のＳＯＣが十分であるか否かを判定するための判定値である。
【００８１】
制御装置６０は、バッテリＢ１のＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ（Ｆ）を下回っていると判定すると（ステップＳ３においてＹＥＳ）、リレー回路４０へ出力する入力許可信号ＥＮを活性化する。そして、制御装置６０は、２つのインバータ２０，３０の各々の各相アーム
を同じスイッチング状態で動作させつつ、２つのインバータ２０，３０をそれぞれ単相ＰＷＭコンバータの各相アームと考えてスイッチング制御し、バッテリＢ１の充電を実行する（ステップＳ４）。その後、ステップＳ６へ処理を進めてメインルーチンに制御を戻す。
【００８２】
一方、ステップＳ３において、バッテリＢ１のＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ（Ｆ）以上であると判定されると（ステップＳ３においてＮＯ）、制御装置６０は、バッテリＢ１の充電を行なう必要はないものと判断し、充電停止処理を実行する（ステップＳ５）。具体的には、制御装置６０は、インバータ２０，３０を停止するとともに、リレー回路４０へ出力している入力許可信号ＥＮを非活性化する。その後、ステップＳ６へ処理を進めてメインルーチンに制御を戻す。
【００８３】
［エンジン関連の部品についての説明］
以上、外部から充電が可能なハイブリッド車両について説明した。このような外部から充電可能なハイブリッド自動車においては、電気自動車走行（ＥＶ走行）の領域が広がり、エンジン始動時間が減ることが予想される。したがって、エンジン運転時に異常発生を検出する故障診断の機会が減ることになる。たとえば、エンジン関連部品に故障が発生していたとしてもエンジンを使用しないので気が付かず長期間故障状態のまま放置される可能性がある。そこで、まずこのハイブリッド車両のエンジンの稼動に関連する構成について説明する。
【００８４】
図５は、車両１００のエンジン４の周辺について説明するための概略図である。
図５を参照して、エンジン４は、シリンダヘッドに吸気を導入するための吸気通路１１１と、シリンダヘッドから排気を行なうための排気通路１１３とを含む。
【００８５】
吸気通路１１１の上流から順にエアクリーナ１０２、エアフローメータ１０４、吸気温センサ１０６、スロットル弁１０７が設けられる。スロットル弁１０７は、電子制御スロットル１０８によってその開度が制御される。吸気通路１１１の吸気弁の近くには燃料を噴射するインジェクタ１１０が設けられる。
【００８６】
排気通路１１３には排気弁側から順に空燃比センサ１４５、触媒装置１２７、酸素センサ１４６、触媒装置１２８が配置される。エンジン４は、さらに、シリンダブロックに設けられたシリンダを上下するピストン１１４と、ピストン１１４の上下に応じて回転するクランクシャフトの回転を検知するクランクポジションセンサ１４３と、シリンダブロックの振動を検知してノッキングの発生を検出するノックセンサ１４４と、シリンダブロックの冷却水路に取付けられている水温センサ１４８と、開弁タイミングを微調整するためのＶＶＴ（Variable Valve Timing）機構１８０とを含む。
【００８７】
制御装置６０は、アクセルポジションセンサ１５０の出力に応じて電子制御スロットル１０８を制御して吸気量を変化させ、またクランクポジションセンサ１４３から得られるクランク角に応じてイグニッションコイル１１２に点火指示を出力し、インジェクタ１１０に燃料噴射時期を出力する。また吸気温センサ１０６、ノックセンサ１４４、空燃比センサ１４５、酸素センサ１４６の出力に応じて燃料噴射量や空気量および点火タイミングを補正する。
【００８８】
このように、エンジン４を運転するために、多くのセンサやモータ等の電気部品が使用されている。たとえば、モータを含む機構として、電子制御スロットル１０８や、電動式のＶＶＴ機構１８０などが挙げられる。また図示しないが、電動ウォータポンプ、電動オイルポンプ、電動ターボチャージャーなどにもモータが使用されている。電気部品が故障していても、エンジン４を運転する機会があれば、制御装置６０が異常を検出することができる。しかし、エンジン４を運転する機会がなくてもＥＶ走行を行なうと、車両に振動等の故障原因要素が加わるので、できれば定期的に故障診断をしておくことが望ましい。
【００８９】
図６は、故障診断を実行する制御を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、一定時間毎または所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。
【００９０】
図１、図６を参照して、まず処理が開始されると、ステップＳ１１において制御装置６０は、コネクタ５０に充電プラグが接続されているか否かを判断する。制御装置６０は、電圧センサ７４にＡＣ１００Ｖの電圧が検出されるか否かで充電プラグの接続の有無を検出することができる。なお、物理的にプラグの挿入を検出する別のセンサやスイッチを設けても良い。
【００９１】
ステップＳ１１において、充電プラグの接続が検出されなかったらステップＳ１８に処理が進み、制御はメインルーチンに移される。
【００９２】
ステップＳ１１において、充電プラグの接続が検出された場合にはステップＳ１２に処理が進む。ステップＳ１２では、断線、ショートの検出が実行される。
【００９３】
具体的には、リレー回路４０の導通により、ＡＣ１００Ｖの商用電源からの電圧が中性点Ｎ１，Ｎ２に印加されインバータ２０，３０を協調運転させて電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直流電圧ＶＨが発生するかを電圧センサ７２で検出したり、その時の電流の向きを電流センサ８０，８２で検出したりして、正常に充電が可能かを確認する。
【００９４】
そして、さらに、充電とは直接関係無い各種センサの信号線に断線やショートが発生していないかをチェックする。これは、センサの出力が本来示す範囲より外である場合に検出が可能である。例えば、図５のアクセルポジションセンサの値が通常範囲外であれば、アクセルポジションセンサの異常が検出される。また、信号線を高抵抗で電源電位、接地電位やそれらの中間電位に結合しておけば、センサ自体を動作させていなくても信号線のショートオープンチェックを行なうことができる。
【００９５】
正常に充電が可能であれば、以降の故障診断は、商用電源５５から供給された電力で実行される。高電圧系の電源電圧としては、インバータ２０，３０を協調運転させて商用電源電圧から変換された電圧ＶＨが用いられ、また低電圧系の電源電圧としては、昇圧コンバータの上アームであるトランジスタＱ１を導通させることによりＤＣ／ＤＣ変換器１１で電圧ＶＨを電圧ＶＢ２に変換して使用することが可能である。電圧ＶＢ２は、補機バッテリＢ２に接続されている。電圧ＶＢ２は、制御装置６０の電源電圧や、電気部品４３の一部の部品（たとえば、図５の電子制御スロットル１０８に含まれるモータやセンサなど）の電源電圧に用いられている。
【００９６】
したがって、充電プラグが挿入された状態であれば、直接商用電源から故障診断用の電力が供給されるか、またはバッテリから故障診断用の電力が供給されたとしてもすぐに商用電源から充電されるので、故障診断を実行することによりバッテリＢ１，Ｂ２の放電が進むことは基本的には無くなる。
【００９７】
続いて、ステップＳ１３において、システムメインリレーＳＭＲが導通状態に設定されて、充電が開始される。そしてステップＳ１４において、バッテリＢ１の充電量が基準値以上であるか否かが判断される。故障診断と充電の優先順位をどのように定めるかは、いろいろな考えられるが、実施の形態１では、バッテリＢ１の充電量（または充電状態：ＳＯＣ（State Of Charge））をまず基準値以上に充電してから、電力消費が大きいアクティブテストを実行する。
【００９８】
バッテリＢ１の充電状態については種々の求め方があるが、例えば、定期的に開放端電圧を計測し、開放端電圧と充電状態との関係を示すマップから充電状態を求めても良い。また、たとえば、初期状態における開放端電圧とその初期状態からの充電量との積算で充電状態を求めても良い。さらに、これらを組み合わせて、定期的な開放端電圧の計測と充電量の積算とで充電状態を求めても良い。
【００９９】
なお、充電とは直接関係無い各種センサの信号線に断線やショートが発生していないかのチェックについては、ステップＳ１３の充電開始後に実行しても良い。そうすれば、これらの故障診断についてもバッテリの電力が消費されることは無くなる。
【０１００】
ステップＳ１４でバッテリの充電量（充電状態）が基準値以上で無かった場合には、ステップＳ１５に処理が進み充電が継続され、再びステップＳ１４の判断が実行される。ステップＳ１４でバッテリの充電量が基準値以上となったときにはステップＳ１６に処理が進みアクティブテストが実行される。
【０１０１】
なお、充電量の基準値を満充電状態におけば、ステップＳ１６のアクティブテストは充電が完了してから実行されることになる。また、充電量の基準値をある程度の距離を走行可能な値に設定しておけば、ステップＳ１６のアクティブテストは、バッテリの充電と並行して実行されることになる。
【０１０２】
ステップＳ１６のアクティブテストは、モータ、アクチュエータ等の消費電力が比較的大きい電気部品を作動させる必要があるテストである。具体的には、図５の電子制御スロットル１０８のモータを動作させ、スロットルセンサで予定の動作が検出されるか否か等がテストされる。他にも、電動式のＶＶＴ機構１８０、電動ウォータポンプ、電動オイルポンプ、電動ターボチャージャーなどのモータを動作させるテストを実行しても良い。
【０１０３】
ステップＳ１６で、故障診断のためのアクティブテストの結果が判明するとステップＳ１７に処理が進む。ステップＳ１７では、ステップＳ１２およびＳ１６で異常と診断された結果をメモリ５７に記憶する。この記憶されたデータは、販売店や修理工場で故障の種類を判断するために読み出されて用いられる。
【０１０４】
ステップＳ１７における異常結果の記憶が終了するとステップＳ１８に処理が進み制御はメインルーチンに移される。
【０１０５】
ここで、主として再度図１を使用して本実施の形態の発明について総括的に説明する。
車両１００は、バッテリＢ１，Ｂ２と、バッテリＢ１に蓄えられた電力により駆動されるモータジェネレータＭＧ２と、バッテリＢ１，Ｂ２を外部商用電源５５と電気的に結合する結合部４１と、結合部４１を作動させることによって車両と外部電源とが電気的に結合可能な状態にある場合に、電気部品４３を作動させ電気部品４３の故障診断を実行する制御装置６０とを備える。
【０１０６】
なお、ここで「作動させ」とは、モータ等の機械的動きを伴う状態のみならず、ランプの点灯やトランジスタの導通等の機械的動きを伴わない電気的な活性化状態に対象電気部品を置くことをも意味する。
【０１０７】
好ましくは、制御装置６０は、外部から結合部４１を介して供給された電力を使用してバッテリＢ１またはＢ２に充電が行なわれているときに、外部から結合部４１を介して供給された電力またはバッテリＢ１またはＢ２に充電された電力を使用して、故障診断を充電と並行して行なう。
【０１０８】
この発明の他の局面に従うと、車両であって、バッテリＢ１，Ｂ２と、バッテリＢ１に蓄えられた電力により駆動されるモータジェネレータＭＧ２と、バッテリＢ１またはＢ２を外部電源と電気的に結合する結合部４１と、結合部４１と外部電源とが物理的に接続されている状態において、バッテリＢ１またはＢ２と外部電源の少なくともいずれか一方から供給された電力を使用して電気部品を作動させ、電気部品の故障診断を実行する制御装置６０とを備える。
【０１０９】
なお、ここで「物理的に接続されている状態」とは、たとえば充電ケーブルなどで外部電源と車両が接続されている状態を含み、車両に充電プラグが挿入されている状態を含む。
【０１１０】
好ましくは、制御装置６０は、バッテリＢ１またはＢ２の充電状態（ＳＯＣ）を判定し、充電状態が所定値以上であると判定されたときに電気部品４３の故障診断を実行する。
【０１１１】
好ましくは、車両１００は、エンジン４をさらに備える。電気部品は、エンジン４の吸気、排気の少なくとも一つに関係する電子制御スロットル１０８、電動ＶＶＴ１８０等の部品である。
【０１１２】
このような構成とすることにより、ＥＶ走行距離が長いことが要望される外部からの充電が可能な車両において、バッテリの蓄電電力を減らすことがないので走行続行可能距離を低減させずに故障が早期に発見できる。
【０１１３】
［実施の形態２］
実施の形態１では、充電プラグが挿入されると、まず充電を優先して基準量の充電量が確保された場合にアクティブテストを実行する場合を説明した。実施の形態２では、アクティブテスト実行後に充電が開始される例を説明する。
【０１１４】
図７は、実施の形態２において実行される制御を説明するためのフローチャートである。
【０１１５】
図７を参照して、ステップＳ２１の充電プラグの接続確認と、ステップＳ２２の断線・ショートの検出の実行については、図６のステップＳ１１、Ｓ１２とそれぞれ同様であるので説明は繰返さない。
【０１１６】
ステップＳ２２の処理が終了すると、図６の場合と異なり、ステップＳ２３においてはアクティブテストが実行される。具体的には、図５の電子制御スロットル１０８のモータを動作させてスロットルセンサで予定の動作が検出されるか否か等がテストされる。他にも、電動式のＶＶＴ機構１８０、電動ウォータポンプ、電動オイルポンプ、電動ターボチャージャーなどのモータを動作させるテストや、シリンダ内に設けられた点火装置や蒸発燃料を処理するためのエバポレータの故障診断などを実行しても良い。
【０１１７】
ステップＳ２３で、故障診断のためのアクティブテストの結果が判明するとステップＳ２４に処理が進む。ステップＳ２４では、ステップＳ２２およびＳ２３で異常と診断された結果をメモリ５７に記憶する。この記憶されたデータは、販売店や修理工場で故障の種類を判断するために読み出されて用いられる。
【０１１８】
ステップＳ２４における異常結果の記憶が終了するとステップＳ２５に処理が進み、現在充電すると充電コストが低いか否かを判断する。具体的には、現在の時刻が、充電コストが低い時間帯か否かが判断される。昼間の電力料金よりも深夜の電力料金が安いことは周知のとおりである。したがって、まだ現在の時刻が、深夜電力料金が適用される時間帯ではない場合には、ステップＳ２５からステップＳ２６に処理が進み、充電開始までの時間待ちが行なわれる。
【０１１９】
ステップＳ２５において、現在の時刻が受電コストの低い時間帯になったことに応じて処理はステップＳ２７に進み、外部商用電力からバッテリへの充電が実行される。そして、バッテリの充電が完了するとステップＳ２８に処理が進み、制御はメインルーチンに移される。
【０１２０】
実施の形態２では、制御装置６０は、外部商用電源５５からバッテリＢ１またはＢ２に対して充電を行なう場合の充電コストが基準値よりも低いときに、電気部品４３の故障診断を実行する。
【０１２１】
したがって、実施の形態２では、バッテリ電力を低減させずにアクティブテストなどの車両故障診断を実行させることができる。さらに、充電よりもアクティブテストを優先させ、充電はその後実行されるので、深夜電力を使用して充電を行なう場合などに特に有効である。
【０１２２】
［実施の形態３］
図８は、本発明の実施の形態３について概要を説明するための図である。
【０１２３】
図８を参照して、車両１００Ａは、蓄電装置を搭載し、蓄電装置の電力を使用して走行するハイブリッド車両であり、蓄電装置に対して外部から充電が可能な構成を有している。
【０１２４】
たとえば、車両１００Ａは、充電を外出先から帰宅した住宅において行なう。充電装置２００と車両１００Ａとは充電ケーブルによって接続される。
【０１２５】
充電のために充電ケーブルによって接続されているときに、車両は必要な情報を送信したり取得したりする。この情報は、車載機器で再生、実行、解釈等使用される情報である。たとえば、このような情報の例として、故障診断した結果や車両制御ＥＣＵの更新されたプログラムや車両制御ＥＣＵが使用するデータなどがあげられる。なお、このような情報として、たとえば、カーナビゲーションで使用する情報や音楽データ等を授受してもよい。情報の取得は、充電ケーブルを利用する電力線通信で行なっても良いし、また充電ケーブルを接続すると同時に接続される通信専用線を用いて行なっても良い。
【０１２６】
充電装置２００は、車両側からのリクエストに応じて外部のサーバ３００から必要な情報をダウンロードする。たとえば、充電装置２００と外部のサーバ３００とはＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）回線や光ファイバ回線等の高速な通信回線で結ばれている。サーバ３００は、家庭外部の車両販売店２５０や修理工場等に配置される。
【０１２７】
充電しながら通信を行なうので、無線装置によるデータ通信とは違って、バッテリ上がりなどの心配が無いという利点がある。また、バッテリの電力を消費せずにすむので、ＥＶ走行続行可能距離を伸ばすことができる。
【０１２８】
図９は、車両と充電装置の構成をより詳細に示したブロック図である。
図８、図９を参照して、車両１００Ａは、車輪３０８と、車輪３０８を駆動するモータ３０６と、モータ３０６に三相交流電力を与えるインバータ３０４とインバータ３０４に直流電力を供給するメインバッテリ３０２とを含む。
【０１２９】
車両１００Ａは、さらに、エンジン３０９と、エンジン３０９から機械的動力を受けて発電する発電機３０７と、発電機３０７から出力される三相交流を直流に変換するインバータ３０５と、インバータ３０４，３０５の制御を行なう主制御部３１４とを含む。すなわち車両１００Ａは、駆動用にモータとエンジンとを併用するハイブリッド自動車であるが、電気自動車等にも本発明を適用することができる。
【０１３０】
車両１００Ａは、メインバッテリ３０２に外部から充電可能な構成を有する。すなわち車両１００Ａは、さらに、外部からたとえば交流１００Ｖなどの商用電源を与える端子が設けられたコネクタ３２４と、コネクタ３２４に与えられた交流電力を直流電力に変換してメインバッテリ３０２に与える充電用ＡＣ／ＤＣ変換部３１０と、コネクタ３２４と充電用ＡＣ／ＤＣ変換部３１０とを接続するスイッチ３２２と、コネクタ３２４に充電装置２００の充電プラグ２０６が接続されたことを検知するコネクタ接続検知部３２０と、電力線通信部３１６とを含む。
【０１３１】
なお、スイッチ３２２とコネクタ３２４とは、車両１００Ａを外部の電源装置と電気的に結合するための結合部としての役割を果たす。スイッチ３２２を作動させることによって車両と前記外部電源とが電気的に結合される。
【０１３２】
主制御部３１４は、メインバッテリ３０２の充電状態ＳＯＣ（State Of Charge）を監視し、かつ、コネクタ接続検知部３２０によってコネクタ接続を検知する。主制御部３１４は、コネクタ３２４に充電プラグ２０６が接続された場合に充電状態ＳＯＣが所定値より低いときには、スイッチ３２２を開放状態から接続状態に遷移させ、充電用ＡＣ／ＤＣ変換部３１０を動作させてメインバッテリ３０２の充電を行なう。
【０１３３】
充電装置２００は、車両１００Ａ側から充電状態ＳＯＣや給電要求などの情報を受ける電力線通信部２１０と、交流電源２０２と、充電ケーブル２１８と、充電ケーブル２１８の端部に設けられた充電プラグ２０６と、充電ケーブル２１８に対して交流電源２０２を接続するスイッチ２０４と、スイッチ２０４の開閉を制御する主制御ＥＣＵ２０８とを含む。
【０１３４】
主制御部３１４は、コネクタ接続検知部３２０で接続が確認され、メインバッテリ３０２に対し充電を行なう場合には、電力線通信部３１６を介して充電装置２００に対して給電の要求を行なう。または、主制御部３１４から電力線通信部３１６を経由して充電状態ＳＯＣを充電装置２００側に伝え、充電装置２００側において充電状態ＳＯＣに基づいて給電の開始を決定するようにしてもよい。
【０１３５】
車両１００Ａ側から充電装置２００側に給電要求があった場合には、主制御ＥＣＵ２０８はスイッチ２０４を閉じて給電を開始し、主制御部３１４は充電用ＡＣ／ＤＣ変換部３１０を動作させてメインバッテリ３０２に対する充電を行なう。
【０１３６】
充電が完了するとメインバッテリ３０２の充電状態ＳＯＣが所定値よりも高くなり、これに応じて主制御部３１４は充電用ＡＣ／ＤＣ変換部３１０を停止させスイッチ３２２を閉状態から開状態に変化させる。そして電力線通信部３１６を経由して給電停止を充電装置２００に対して要求する。すると主制御ＥＣＵ２０８はスイッチ２０４を閉状態から開状態に変化させる。
【０１３７】
車両１００Ａは、さらに、センサ、アクチュエータ、モータ等の電気部品３３２と、電気部品３３２と信号を授受する部品制御部３３４とを含む。部品制御部３３４は、故障診断結果やプログラムを記憶しておく不揮発メモリを含む。
【０１３８】
車両１００Ａの主制御部３１４は、コネクタ３２４に充電プラグ２０６が接続されたことを検出すると、電力線通信部３１６を介して、診断結果や搭載プログラムのバージョンを連絡する。電力線通信部２１０を介して診断結果や搭載プログラムのバージョンなどの情報を受けた主制御ＥＣＵ２０８は、送信・受信部２３２にサーバ３００と通信を行なわせて、診断結果や搭載プログラムのバージョンを送る。
【０１３９】
このような送信を実行可能とするために、好ましくは、図１に示した結合部４１は、図９の場合は外部の交流電源２０２と車両１００Ａとを電気的に接続するためのコネクタ３２４を含む。車両１００Ａは、コネクタ３２４と外部の交流電源２０２との間に接続されるケーブル２１８を介して故障診断に関する情報を車両外部に送信する送信部として動作する電力線通信部を備える。
【０１４０】
サーバ３００は、診断結果を車両のデータベースに登録する。プログラムのバージョンが最新でなかった場合には、サーバ３００は最新のバージョンのプログラムを送信・受信部２３２に対して送出する。送出されたプログラムは、ケーブルを介して電力線通信部３１６で受信され、主制御部３１４の内部プログラムや、部品制御部３３４の不揮発メモリに記憶されているプログラムと置換される。
【０１４１】
このようなプログラム等の受信を実行可能とするために、好ましくは、図１に示した結合部４１は、図９の場合は外部の交流電源２０２と車両１００Ａとを電気的に接続するためのコネクタ３２４を含む。車両１００Ａは、コネクタ３２４と外部の交流電源２０２との間に接続されるケーブル２１８を介して電気部品３３２の制御プログラムを車両外部から受信する受信部として動作する電力線通信部３１６を備える。
【０１４２】
図１０は、車両１００Ａにおいて実行される充電及び故障診断に関する制御を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間毎または所定の条件が成立する毎に呼び出されて実行される。
【０１４３】
図９、図１０を参照して、まず処理が開始されると、ステップＳ５１において主制御部３１４は、コネクタ３２４に充電プラグ２０６が接続されているか否かを判断する。主制御部３１４は、物理的にプラグの挿入を検出するコネクタ接続検知部３２０の出力によって充電プラグ２０６の接続の有無を検出することができる。
【０１４４】
ステップＳ５１において、充電プラグ２０６の接続が検出されなかったらステップＳ６０に処理が進み、制御はメインルーチンに移される。
【０１４５】
ステップＳ５１において、充電プラグ２０６の接続が検出された場合にはステップＳ５２に処理が進む。ステップＳ５２では、断線、ショートの検出が実行され、まず正常に充電が可能かを確認する。そして、さらにステップＳ５２において主制御部３１４は、充電とは直接関係無い各種センサの信号線に断線やショートが発生していないかをチェックする。
【０１４６】
正常に充電が可能であれば、以降の故障診断は商用電源である外部の交流電源２０２から供給された電力で実行される。したがって、充電プラグが挿入された状態であれば、故障診断を実行することによりメインバッテリ３０２の放電が進むことは基本的には無くなる。
【０１４７】
ステップＳ５２の基本的な故障診断が終了し、充電可能な状態であればステップＳ５３に処理が進み充電が開始される。スイッチ３２２が導通状態に設定され、充電用ＡＣ／ＤＣ変換部３１０が作動する。そしてステップＳ５４において、メインバッテリ３０２の充電量が基準値以上であるか否かが判断される。故障診断と充電の優先順位をどのように定めるかは、いろいろな考えられるが、実施の形態３では、バッテリＢ１の充電量（または充電状態：ＳＯＣ（State Of Charge））をまず基準値以上に充電してから、電力消費が大きいアクティブテストを実行する。
【０１４８】
ステップＳ５６で実行されるアクティブテストは、モータ、アクチュエータ等の消費電力が比較的大きい電気部品を作動させる必要があるテストである。具体的には、主制御部３１４は、部品制御部３３４に対して故障診断を実行するように指令を発する。アクティブテストでは、たとえば、電子制御スロットルのモータを動作させてスロットルセンサで予定の動作が検出されるか否か等がテストされる。他にも、電動式のＶＶＴ機構、電動ウォータポンプ、電動オイルポンプ、電動ターボチャージャーなどのモータを動作させるテストを実行しても良い。
【０１４９】
ステップＳ５６で、故障診断のためのアクティブテストの結果が判明するとステップＳ５７に処理が進む。ステップＳ５７では、ステップＳ５２およびＳ５６で異常と診断された結果を内部メモリに記憶する。
【０１５０】
以上、スタートからステップＳ５１〜Ｓ５７については、基本的には図６で説明したＳ１１〜Ｓ１７とそれぞれ同じ制御である。
【０１５１】
ステップＳ５７で記憶されたデータは、販売店や修理工場で故障の種類を判断するために読み出されて用いられるために、ステップＳ５８において電力線通信部３１６、電力ケーブル２１８、電力線通信部２１０を経由した電力線通信によって、主制御ＥＣＵ２０８に転送される。そして、主制御ＥＣＵ２０８からモデムなどの送信・受信部２３２を経由して車両販売店２５０のサーバ３００に転送される。なお、結果を一時的に蓄積しておく一時蓄積部２３４を充電装置２００に設けておいても良い。
【０１５２】
続いてステップＳ５９ではさらに、現在の車両ＥＣＵのプログラムや制御パラメータデータのバージョン等がサーバ３００に転送される。サーバ３００は、故障診断結果のデータやプログラムのバージョンなどから、車両ＥＣＵのプログラムや制御パラメータデータを更新したほうが良いと判断した場合には、新しいプログラムや制御パラメータデータを家庭の送信・受信部２３２に向けて送信する。このプログラムや制御パラメータデータは、ステップＳ５９において主制御ＥＣＵ２０８、電力線通信部２１０、電力ケーブル２１８、電力線通信部３１６を経由して主制御部３１４に転送されて必要なメモリ中のプログラムやデータの書換えが実行される。
【０１５３】
ステップＳ５９の処理が終了すると、ステップＳ６０に処理が進み、制御はメインルーチンに移される。
【０１５４】
実施の形態３では、実施の形態１，２と同様に、故障診断をバッテリの充電状態を低減させることなく実行することができる。さらに、実施の形態３では、故障診断の結果を車両に接続されている充電ケーブルを経由して家庭や販売店のサーバに転送するので、故障診断の結果を詳細に解析したり、修理の必要性をアナウンスしたりする種々のサービスに故障診断の結果を役立てることができる。
【０１５５】
なお、以上の実施の形態では、主としてハイブリッド車両で稼働率が低くなる可能性があるエンジン関連部品についてアクティブテストによる故障診断を実行することについて説明してきた。しかし、エンジン関連部品でなくても、電動ブレーキ、インバータ、モータジェネレータ、電動式サスペンション、電動式ディファレンシャルギヤなどを充電時に作動させて故障診断することにも本実施の形態で開示された技術は適用可能である。
【０１５６】
また、以上の実施の形態で開示された制御方法は、コンピュータを用いてソフトウエアで実行可能である。この制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体（ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリカードなど）から車両の制御装置中のコンピュータに読み込ませたり、また通信回線を通じて提供したりしても良い。
【０１５７】
また、外部からの充電については、物理的にコネクタを車両に挿入して充電するものを例として挙げたが、電磁誘導やマイクロ波などの非接触で充電するものであっても良い。
【０１５８】
さらに、本実施の形態では動力分割機構によりエンジンの動力を車軸と発電機とに分割して伝達可能なシリーズ／パラレル型ハイブリッドシステムに適用した例を示した。しかし本発明は、発電機を駆動するためにのみエンジンを用い、発電機により発電された電力を使うモータでのみ車軸の駆動力を発生させるシリーズ型ハイブリッド自動車や、モータのみで走行する電気自動車にも適用できる。
【０１５９】
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】
【０１６０】
【図１】本実施の形態に係る車両１００の概略ブロック図である。
【図２】図１に示したインバータ２０，３０およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の等価回路を示す回路図である。
【図３】制御装置６０としてコンピュータを用いた場合の一般的な構成を示した図である。
【図４】図１に示した制御装置６０による充電開始の判断に関するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図５】車両１００のエンジン４の周辺について説明するための概略図である。
【図６】故障診断を実行する制御を説明するためのフローチャートである。
【図７】実施の形態２において実行される制御を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態３について概要を説明するための図である。
【図９】車両と充電装置の構成をより詳細に示したブロック図である。
【図１０】車両１００Ａにおいて実行される充電及び故障診断に関する制御を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１６１】
２，３０８  車輪、３  動力分割機構、４，３０９  エンジン、１０  昇圧コンバータ、１１  ＤＣ／ＤＣ変換器、２０，３０，３０４，３０５  インバータ、２０Ａ，３０Ａ  上アーム、２０Ｂ，３０Ｂ  下アーム、２２，３２  Ｕ相アーム、２４，３４  Ｖ相アーム、２６，３６  Ｗ相アーム、４０  リレー回路、４１  結合部、４３  電気部品、５０，３２４  コネクタ、５２  ＥＶドライブスイッチ、５５  商用電源、５７  メモリ、６０  制御装置、７０，７２〜７４  電圧センサ、８０，８２  電流センサ、９１  Ａ／Ｄ変換器、９４  インターフェース部、９６  バス、１００，１００Ａ  車両、１０２  エアクリーナ、１０４  エアフローメータ、１０６  吸気温センサ、１０７  スロットル弁、１０８  電子制御スロットル、１１０  インジェクタ、１１１  吸気通路、１１２  イグニッションコイル、１１３  排気通路、１１４  ピストン、１２７，１２８  触媒装置、１４３  クランクポジションセンサ、１４４  ノックセンサ、１４５  空燃比センサ、１４６  酸素センサ、１４８  水温センサ、１５０  アクセルポジションセンサ、１８０  ＶＶＴ機構、２００  充電装置、２０２  交流電源、２０４，３２２  スイッチ、２０６  充電プラグ、２０８  主制御ＥＣＵ、２１０  電力線通信部、２１８  ケーブル、２３２  送信・受信部、２３４  一時蓄積部、２５０  車両販売店、３００  サーバ、３０２  メインバッテリ、３０６  モータ、３０７  発電機、３１０  充電用ＡＣ／ＤＣ変換部、３１４  主制御部、３１６  電力線通信部、３２０  コネクタ接続検知部、３３２  電気部品、３３４  部品制御部、ＡＣＬ１，ＡＣＬ２  ＡＣライン、Ｂ１，Ｂ２  バッテリ、ＢＵ  バッテリユニット、Ｃ１，Ｃ２  コンデンサ、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ１１-Ｄ１６，Ｄ２１-Ｄ２６  ダイオード、Ｌ  リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、Ｎ１，Ｎ２  中性点、ＰＬ１，ＰＬ２  電源ライン、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ１１〜Ｑ１６，Ｑ２１〜Ｑ２６  トランジスタ、ＲＹ１，ＲＹ２  リレー、ＳＭＲ  システムメインリレー、ＳＬ  接地ライン、Ｕ１，Ｕ２  Ｕ相コイル、Ｖ１，Ｖ２  Ｖ相コイル、Ｗ１，Ｗ２  Ｗ相コイル、ＵＬ１，ＵＬ２  Ｕ相ライン、ＶＬ１，ＶＬ２  Ｖ相ライン、ＷＬ１，ＷＬ２  Ｗ相ライン。
【図１】
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【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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