JP4780180B2 - 車両の充電システム - Google Patents

Description

この発明は、車両の充電システムに関し、特に、車両外部の電源から電力が供給されるように構成され、車載の蓄電装置を充電する充電器を備えた車両の充電システムに関する。

電気自動車やハイブリッド自動車において、複数の蓄電装置を搭載してエンジンを作動させずに走行可能な距離（ＥＶ走行距離）を伸ばすことが検討されている。このように複数の蓄電装置を搭載する場合には、各蓄電装置に対してどのように電力を分配するかが問題となる。

特開２００８−１０９８４０号公報は、複数の蓄電装置を搭載する車両の電源システムを開示する。この電源システムにおいて、放電分配率算出部は、許容放電電力が制限される充電状態（ＳＯＣ）までの残存電力量を各蓄電装置について算出し、残存電力量の比率に応じて蓄電装置の放電電力分配率を算出する。

充電分配率算出部は、許容充電電力が制限されるＳＯＣまでの充電許容量を各蓄電装置について算出し、充電許容量の比率に応じて蓄電装置の充電電力分配率を算出する。そして、電源システムから駆動力発生部への給電時は、放電電力分配率に従って複数のコンバータが制御され、駆動力発生部から電源システムへの給電時は、充電電力分配率に従って複数のコンバータが制御される。
特開２００８−１０９８４０号公報 特開平６−２５３４６１号公報 特開平５−２０７６６８号公報

近年、ハイブリッド自動車において、搭載する蓄電装置を外部からも充電可能に構成することが検討されている。以下、このような車両をプラグイン車両とも称する。

プラグイン車両を実現するには、蓄電装置の容量を大きくし、外部から充電可能な電力量を増やすことが望ましい。そして、特開２００８−１０９８４０号公報に開示されたような電源システム（車両の運転時の力行および回生時の充放電を行なうシステム）に追加して、外部から充電する際の充電器を搭載するのが簡単である。このような追加の充電器をアドオン（ａｄｄ−ｏｎ）充電器とも称する。

一般に、バッテリなどの蓄電装置への充電器は、過大電流などが流れて過熱状態に陥ることのないように、過熱状態に陥るおそれがあることを事前に察知して充電電力を制限するようなパワーセーブ機能を有する場合が多い。しかしながら、パワーセーブ機能によって充電電力が制限されたアドオン充電器が通常状態に復帰する際には、過大電力が流れたり、充電電力がハンチングなどして不安定な状態になったりしないように注意する必要がある。上記の特開２００８−１０９８４０号公報には、このような問題点についての開示はない。

この発明の目的は、パワーセーブ機能を有するアドオン充電器を搭載する車両の充電システムにおいて、セーブ運転から通常運転に復帰する際の挙動を安定化させることが可能な車両の充電システムを提供することである。

この発明は、要約すると、車載の蓄電装置を充電する車両の充電システムであって、蓄電装置を充電するために車両外部の電源から電力が供給されるように構成され、通常モードでは与えられる電力指令値に出力電力が一致するように動作可能であり、セーブモードでは電力指令値が制限値を超える場合には制限値に出力電力を制限する充電器と、蓄電装置に供給される充電電力を検知する充電電力検知部と、電力指令値を生成して充電器へ出力する充電制御装置とを備える。充電制御装置は、充電電力検知部により検知された充電電力が目標値に一致するように、充電電力検知部により検知された充電電力に基づいて電力指令値を補償するフィードバック制御を実行すると共に、電力指令値と目標値が離れ過ぎないように電力指令値の増加を制限する。

好ましくは、充電制御装置は、検知された充電電力が目標値付近から制限値付近に所定期間内に変化したことを検出した場合には、検知された充電電力が制限値付近である間は電力指令値を増加させないように制限する。

好ましくは、充電器は、充電器が過熱状態に至る恐れがあるというセーブ運転条件が成立しているか否かを検出するセンサと、センサの出力に基づいて、セーブモードと通常モードの間で動作モードの変更を決定する制御部と、制御部の制御の下で電源からの電力を制限して充電電力として蓄電装置に供給する電力制限部とを含む。充電制御装置は、検知された充電電力が目標値付近から制限値付近に所定期間内に変化したことを検出した場合には、充電器の動作モードが通常モードからセーブモードに移行したと判断し、その後検知された充電電力が制限値付近から目標値付近に向けて増加開始したときに動作モードがセーブモードから通常モードに復帰したと認識する。

より好ましくは、制御部は、セーブモードにおいては電力指令値が制限値より大きい場合には制限値を内部電力指令値として扱い電力制限部に充電電力の制限を行なわせ、セーブモードから通常モードへの復帰時において、内部電力指令値を電力指令値に一致させる際に内部電力指令値の増加の度合を制限する。

好ましくは、充電制御装置は、検知された充電電力が制限値付近であり、かつ電力指令値が検知された充電電力と第１しきい値以上離れている状態が第１期間継続したことを検出した場合には、充電器の動作モードがセーブモードであると判断する。充電制御装置は、検知された充電電力が制限値付近でなく、かつ電力指令値が目標値から第２しきい値以上離れている状態が第２期間継続したことを検出した場合には、充電器に故障が発生したと判断する。

より好ましくは、充電制御装置は、充電器の動作モードがセーブモードであると判断した場合には、電力指令値を目標値付近に戻し、充電器に故障が発生したと判断した場合には、電力指令値を零として充電を停止する。

本発明によれば、アドオン充電器がパワーセーブ運転から通常運転に復帰する際に過大な充電電力が流れたり不安定な挙動となったりすることを防止することができる。

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。

［車両の全体構成］
図１は、この発明による電動車両の一例として示されるハイブリッド自動車の全体ブロック図である。

図１を参照して、ハイブリッド自動車１００は、蓄電装置１０−１〜１０−３と、システムメインリレー（System Main Relay）１１−１〜１１−３と、コンバータ１２−１，１２−２と、主正母線ＭＰＬと、主負母線ＭＮＬと、平滑コンデンサＣと、補機２２とを備える。また、ハイブリッド自動車１００は、インバータ３０−１，３０−２と、モータジェネレータ（Motor Generator）３２−１，３２−２と、動力分割装置３４と、エンジン３６と、駆動輪３８とをさらに備える。さらに、ハイブリッド自動車１００は、電圧センサ１４−１〜１４−３，１８−１，１８−２，２０と、電流センサ１６−１〜１６−３，１９と、ＭＧ−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４０とを備える。さらに、ハイブリッド自動車１００は、充電器４２と、車両インレット４４と、充電ＥＣＵ４６とを備える。

蓄電装置１０−１〜１０−３の各々は、再充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や、大容量のキャパシタ等を含む。蓄電装置１０−１は、システムメインリレー１１−１を介してコンバータ１２−１に接続され、蓄電装置１０−２，１０−３は、それぞれシステムメインリレー１１−２，１１−３を介してコンバータ１２−２に接続される。

システムメインリレー１１−１は、蓄電装置１０−１とコンバータ１２−１との間に設けられる。システムメインリレー１１−２は、蓄電装置１０−２とコンバータ１２−２との間に設けられ、システムメインリレー１１−３は、蓄電装置１０−３とコンバータ１２−２との間に設けられる。なお、蓄電装置１０−２と蓄電装置１０−３との短絡を避けるため、システムメインリレー１１−２，１１−３は、選択的にオンされ、同時にオンされることはない。

コンバータ１２−１，１２−２は、互いに並列して主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに接続される。コンバータ１２−１は、ＭＧ−ＥＣＵ４０からの信号ＰＷＣ１に基づいて、蓄電装置１０−１と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で電圧変換を行なう。コンバータ１２−２は、ＭＧ−ＥＣＵ４０からの信号ＰＷＣ２に基づいて、コンバータ１２−２に電気的に接続された蓄電装置１０−２および蓄電装置１０−３のいずれかと主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で電圧変換を行なう。

補機２２は、システムメインリレー１１−１とコンバータ１２−１との間に配設される正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１に接続される。平滑コンデンサＣは、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間に接続され、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに含まれる電力変動成分を低減する。

インバータ３０−１，３０−２は、互いに並列して主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに接続される。インバータ３０−１は、ＭＧ−ＥＣＵ４０からの信号ＰＷＩ１に基づいてモータジェネレータ３２−１を駆動する。インバータ３０−２は、ＭＧ−ＥＣＵ４０からの信号ＰＷＩ２に基づいてモータジェネレータ３２−２を駆動する。

モータジェネレータ３２−１，３２−２は、交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。モータジェネレータ３２−１，３２−２は、動力分割装置３４に連結される。動力分割装置３４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を含む。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３６のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、モータジェネレータ３２−１の回転軸に連結される。リングギヤは、モータジェネレータ３２−２の回転軸および駆動輪３８に連結される。この動力分割装置３４によって、エンジン３６が発生する動力は、駆動輪３８へ伝達される経路と、モータジェネレータ３２−１へ伝達される経路とに分割される。

そして、モータジェネレータ３２−１は、動力分割装置３４によって分割されたエンジン３６の動力を用いて発電する。たとえば、蓄電装置１０−１〜１０−３のＳＯＣが低下すると、エンジン３６が始動してモータジェネレータ３２−１により発電が行なわれ、その発電された電力が蓄電装置へ供給される。

一方、モータジェネレータ３２−２は、蓄電装置１０−１〜１０−３の少なくとも１つから供給される電力およびモータジェネレータ３２−１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。モータジェネレータ３２−２の駆動力は、駆動輪３８に伝達される。なお、車両の制動時には、車両の運動エネルギーが駆動輪３８からモータジェネレータ３２−２に伝達されてモータジェネレータ３２−２が駆動され、モータジェネレータ３２−２が発電機として作動する。これにより、モータジェネレータ３２−２は、車両の運動エネルギーを電力に変換して回収する回生ブレーキとして作動する。

ＭＧ−ＥＣＵ４０は、コンバータ１２−１，１２−２をそれぞれ駆動するための信号ＰＷＣ１，ＰＷＣ２を生成し、その生成した信号ＰＷＣ１，ＰＷＣ２をそれぞれコンバータ１２−１，１２−２へ出力する。また、ＭＧ−ＥＣＵ４０は、モータジェネレータ３２−１，３２−２をそれぞれ駆動するための信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２をそれぞれインバータ３０−１，３０−２へ出力する。

また、ＭＧ−ＥＣＵ４０は、充電器４２によって蓄電装置１０−１の充電が行なわれるとき、充電ＥＣＵ４６から受ける信号ＣＨ１が活性化されると、充電器４２からコンバータ１２−２、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬならびにコンバータ１２−１を順次介して蓄電装置１０−１へ充電電力が供給されるように信号ＰＷＣ１，ＰＷＣ２を生成してコンバータ１２−１，１２−２へそれぞれ出力する。

充電器４２は、車両インレット４４に入力端が接続され、システムメインリレー１１−２，１１−３とコンバータ１２−２との間に配設される正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２に出力端が接続される。充電器４２は、車両外部の電源（以下「外部電源」とも称する。）４８から供給される電力を車両インレット４４から受ける。そして、充電器４２は、充電ＥＣＵ４６から電力指令値ＣＨＰＷを受け、充電器４２の出力電圧を所定の直流電圧に制御しつつ、充電器４２の出力電力が電力指令値ＣＨＰＷに一致するように出力電力を制御する。車両インレット４４は、外部電源４８から電力を受けるための電力インターフェースである。

電圧センサ１４−１〜１４−３は、蓄電装置１０−１の電圧ＶＢ１、蓄電装置１０−２の電圧ＶＢ２および蓄電装置１０−３の電圧ＶＢ３をそれぞれ検出し、その検出値を充電ＥＣＵ４６へ出力する。電流センサ１６−１〜１６−３は、蓄電装置１０−１に対して入出力される電流ＩＢ１、蓄電装置１０−２に対して入出力される電流ＩＢ２および蓄電装置１０−３に対して入出力される電流ＩＢ３をそれぞれ検出し、その検出値を充電ＥＣＵ４６へ出力する。

電圧センサ１８−１，１８−２は、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬ１との間の電圧ＶＬ１、および正極線ＰＬ２と負極線ＮＬ２との間の電圧ＶＬ２をそれぞれ検出し、その検出値を充電ＥＣＵ４６へ出力する。電流センサ１９は、コンバータ１２−２に対して入出力される正極線ＰＬ２の電流ＩＬを検出し、その検出値を充電ＥＣＵ４６へ出力する。なお、この電流センサ１９は、充電器４２によって蓄電装置１０−１の充電が行なわれるとき、充電器４２からコンバータ１２−２へ流れる電流を検出可能である。電圧センサ２０は、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間の電圧ＶＨを検出し、その検出値を充電ＥＣＵ４６へ出力する。

充電ＥＣＵ４６は、車両インレット４４に接続される外部電源４８による蓄電装置１０−１〜１０−３の充電時、蓄電装置１０−１〜１０−３の充電電力（ｋＷ／ｈ）の目標値ＰＲを図示されない車両ＥＣＵから受ける。また、充電ＥＣＵ４６は、充電器４２によって蓄電装置１０−１〜１０−３のいずれの充電が行なわれるかを示す信号ＳＥＬを上記の車両ＥＣＵから受ける。すなわち、この実施の形態１においては、蓄電装置１０−１〜１０−３は、予め定められた順序で順次充電される。

なお、蓄電装置１０−１の充電が行なわれるときは、充電ＥＣＵ４６からＭＧ−ＥＣＵ４０へ信号ＣＨ１が出力され、充電器４２からコンバータ１２−２およびコンバータ１２−１を順次介して蓄電装置１０−１へ電力が流れるようにコンバータ１２−１，１２−２が動作する。ここで、蓄電装置１０−１とコンバータ１２−１との間に接続されている補機２２は、蓄電装置１０−１の充電が行なわれるときは、充電器４２から供給される電力によって動作する。一方、蓄電装置１０−２または蓄電装置１０−３の充電が行なわれるときは、補機２２は、蓄電装置１０−１から電力の供給を受ける。

そして、充電ＥＣＵ４６は、外部電源４８による蓄電装置１０−１〜１０−３の充電時、充電器４２の出力電力の目標値を示す電力指令値ＣＨＰＷを生成し、その生成した電力指令値ＣＨＰＷを充電器４２へ出力する。

ここで、充電ＥＣＵ４６は、電圧ＶＢ１〜ＶＢ３，ＶＬ１，ＶＬ２，ＶＨおよび電流ＩＢ１〜ＩＢ３，ＩＬの各検出値を受け、蓄電装置１０−１〜１０−３に実際に供給される充電電力が目標値ＰＲに一致するように、充電器４２の電力指令値ＣＨＰＷを上記各検出値に基づいてフィードバック補正する。すなわち、この実施の形態においては、充電器４２の出力電力が目標値に一致するように充電器４２を制御するだけでなく、蓄電装置の実際の充電電力が目標値に一致するように、蓄電装置の状態に基づいて電力指令値ＣＨＰＷがフィードバック補正される。これにより、蓄電装置１０−１〜１０−３の充電電力を目標値ＰＲに確実に一致させることができる。

図２は、図１に示したコンバータ１２−１，１２−２の概略構成図である。なお、各コンバータの構成および動作は同様であるので、以下ではコンバータ１２−１の構成および動作について代表として説明する。

図２を参照して、コンバータ１２−１は、チョッパ回路１３−１と、正母線ＬＮ１Ａと、負母線ＬＮ１Ｃと、配線ＬＮ１Ｂと、平滑コンデンサＣ１とを含む。チョッパ回路１３−１は、スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂと、ダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂと、インダクタＬ１とを含む。

正母線ＬＮ１Ａは、一方端がスイッチング素子Ｑ１Ｂのコレクタに接続され、他方端が主正母線ＭＰＬに接続される。負母線ＬＮ１Ｃは、一方端が負極線ＮＬ１に接続され、他方端が主負母線ＭＮＬに接続される。

スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂは、負母線ＬＮ１Ｃと正母線ＬＮ１Ａとの間に直列に接続される。具体的には、スイッチング素子Ｑ１Ａのエミッタが負母線ＬＮ１Ｃに接続され、スイッチング素子Ｑ１Ｂのコレクタが正母線ＬＮ１Ａに接続される。ダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂは、それぞれスイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂに逆並列に接続される。インダクタＬ１は、スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂの接続ノードと配線ＬＮ１Ｂとの間に接続される。

配線ＬＮ１Ｂは、一方端が正極線ＰＬ１に接続され、他方端がインダクタＬ１に接続される。平滑コンデンサＣ１は、配線ＬＮ１Ｂと負母線ＬＮ１Ｃとの間に接続され、配線ＬＮ１Ｂおよび負母線ＬＮ１Ｃ間の直流電圧に含まれる交流成分を低減する。

チョッパ回路１３−１は、ＭＧ−ＥＣＵ４０（図１）からの信号ＰＷＣ１に応じて、蓄電装置１０−１（図１）と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で双方向の直流電圧変換を行なう。信号ＰＷＣ１は、下アーム素子を構成するスイッチング素子Ｑ１Ａのオン／オフを制御する信号ＰＷＣ１Ａと、上アーム素子を構成するスイッチング素子Ｑ１Ｂのオン／オフを制御する信号ＰＷＣ１Ｂとを含む。そして、一定のデューティーサイクル（オン期間およびオフ期間の和）内でのスイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂのデューティー比（オン／オフ期間比率）がＭＧ−ＥＣＵ４０によって制御される。

スイッチング素子Ｑ１Ａのオンデューティーが大きくなるようにスイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂが制御されると（スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂはデッドタイム期間を除いて相補的にオン／オフ制御されるので、スイッチング素子Ｑ１Ｂのオンデューティーは小さくなる。）、蓄電装置１０−１からインダクタＬ１に流れるポンプ電流量が増大し、インダクタＬ１に蓄積される電磁エネルギーが大きくなる。その結果、スイッチング素子Ｑ１Ａがオン状態からオフ状態に遷移したタイミングでインダクタＬ１からダイオードＤ１Ｂを介して主正母線ＭＰＬへ放出される電流量が増大し、主正母線ＭＰＬの電圧が上昇する。

一方、スイッチング素子Ｑ１Ｂのオンデューティーが大きくなるようにスイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂが制御されると（スイッチング素子Ｑ１Ａのオンデューティーは小さくなる。）、主正母線ＭＰＬからスイッチング素子Ｑ１ＢおよびインダクタＬ１を介して蓄電装置１０−１へ流れる電流量が増大するので、主正母線ＭＰＬの電圧は下降する。

このように、スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂのデューティー比を制御することによって、主正母線ＭＰＬの電圧を制御することができるとともに、蓄電装置１０−１と主正母線ＭＰＬとの間に流す電流（電力）の方向および電流量（電力量）を制御することができる。

図３は、図１に示した充電器４２の概略構成図である。
図３を参照して、充電器４２は、フィルタ８１と、電力制限部８０と、温度センサ８７と、電圧センサ９１，９３，９４と、電流センサ９２，９５と、マイコン（マイクロコンピュータ）８８とを含む。

電力制限部８０は、ＡＣ／ＤＣ変換部８２と、平滑コンデンサ８３と、ＤＣ／ＡＣ変換部８４と、絶縁トランス８５と、整流部８６とを含む。

フィルタ８１は、車両インレット４４（図１）とＡＣ／ＤＣ変換部８２との間に設けられ、外部電源４８（図１）による蓄電装置１０−１〜１０−３の充電時、車両インレット４４から外部電源４８へ高周波のノイズが出力されるのを防止する。ＡＣ／ＤＣ変換部８２は、単相ブリッジ回路を含む。ＡＣ／ＤＣ変換部８２は、マイコン８８からの駆動信号に基づいて、外部電源４８から供給される交流電力を直流電力に変換して正極線ＰＬＣおよび負極線ＮＬＣへ出力する。平滑コンデンサ８３は、正極線ＰＬＣと負極線ＮＬＣとの間に接続され、正極線ＰＬＣおよび負極線ＮＬＣ間に含まれる電力変動成分を低減する。

ＤＣ／ＡＣ変換部８４は、単相ブリッジ回路を含む。ＤＣ／ＡＣ変換部８４は、マイコン８８からの駆動信号に基づいて、正極線ＰＬＣおよび負極線ＮＬＣから供給される直流電力を高周波の交流電力に変換して絶縁トランス８５へ出力する。絶縁トランス８５は、磁性材を含むコアと、コアに巻回された一次コイルおよび二次コイルを含む。一次コイルおよび二次コイルは、電気的に絶縁されており、それぞれＤＣ／ＡＣ変換部８４および整流部８６に接続される。そして、絶縁トランス８５は、ＤＣ／ＡＣ変換部８４から受ける高周波の交流電力を一次コイルおよび二次コイルの巻数比に応じた電圧レベルに変換して整流部８６へ出力する。整流部８６は、絶縁トランス８５から出力される交流電力を直流電力に整流して正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２へ出力する。

電圧センサ９１は、フィルタ８１後の外部電源４８の電圧を検出し、その検出値をマイコン８８へ出力する。電流センサ９２は、外部電源４８から供給される電流を検出し、その検出値をマイコン８８へ出力する。電圧センサ９３は、正極線ＰＬＣと負極線ＮＬＣとの間の電圧を検出し、その検出値をマイコン８８へ出力する。電圧センサ９４は、整流部８６の出力側の電圧を検出し、その検出値をマイコン８８へ出力する。電流センサ９５は、整流部８６から出力される電流を検出し、その検出値をマイコン８８へ出力する。

マイコン８８は、電圧センサ９４および電流センサ９５の検出値に基づいて算出される充電器４２の出力電力が電力指令値ＣＨＰＷに一致するように、電圧センサ９１，９３，９４および電流センサ９２，９５の各検出値に基づいて、ＡＣ／ＤＣ変換部８２およびＤＣ／ＡＣ変換部８４を駆動するための駆動信号を生成する。そして、マイコン８８は、その生成した駆動信号をＡＣ／ＤＣ変換部８２およびＤＣ／ＡＣ変換部８４へ出力する。

温度センサ８７は、充電器４２が過熱状態に至るおそれがあるというセーブ運転条件が成立しているか否かを検出する。具体的には、温度センサ８７は、充電器４２の温度ＴＣを検出しマイコン８８に送信する。マイコン８８は、温度センサ８７の出力する温度ＴＣに基づいて、セーブモードと通常モードとの間で充電器４２の動作モードを変更する。電力制限部８０は、マイコン８８の制御の下で車両外部の電源からの電力を制限して蓄電装置１０−１〜１０−３への充電電力として供給する。

図４は、図３のマイコン８８によって決定される充電電力の制限値の変化を示した図である。

図４において、縦軸には充電電力である充電器４２からの出力電力が示される。横軸には温度センサ８７で検出される温度ＴＣが示される。マイコン８８は、温度が低い状態からしきい値温度Ｔ２に至るまでは、定格出力ＰＳ１を充電器４２の出力制限値として設定する。この場合の動作モードは通常モードである。そして温度ＴＣがしきい値温度Ｔ２を超えると、セーブモードに移行し、出力制限運転を電力制限部８０に実行させる。この場合の出力制限値はＰＳ１からＰＳ２に低下する。

そして温度ＴＣがしきい値温度Ｔ２からしきい値温度Ｔ３である間はセーブモードで充電器４２を運転させる。さらに温度ＴＣがしきい値温度Ｔ３を超えると、マイコン８８は、電力制限部８０の動作を停止させ充電を停止させる。

一方、充電を停止させることにより温度ＴＣがしきい値温度Ｔ３よりも低下すると、再びセーブモードで充電器を運転させしきい値温度Ｔ１に低下するまではセーブモードを維持する。そして温度ＴＣがしきい値温度Ｔ１よりもさらに低下した場合に、通常モードに充電器４２の動作モードを復帰させる。

図５は、図１に示した充電ＥＣＵ４６の機能ブロック図である。
図５を参照して、充電ＥＣＵ４６は、電力算出部５２と、減算部５３と、フィードバック（ＦＢ）制御部５４と、出力制限部６５と、加算部６２とを含む。

電力算出部５２は、充電器４２によって蓄電装置１０−１の充電が行なわれるとき、電圧ＶＢ１および電流ＩＢ１の検出値に基づいて蓄電装置１０−１の充電電力を算出し、その演算結果をモニタ値ＰＭとして減算部５３へ出力する。なお、充電器４２によって蓄電装置１０−１の充電が行なわれることは、図示されない車両ＥＣＵから受ける信号ＳＥＬによって判断される。また、充電器４２によって蓄電装置１０−２の充電が行なわれるとき、電力算出部５２は、電圧ＶＢ２および電流ＩＢ２の検出値に基づいて蓄電装置１０−２の充電電力を算出し、その演算結果をモニタ値ＰＭとして減算部５３へ出力する。また、充電器４２によって蓄電装置１０−３の充電が行なわれるとき、電力算出部５２は、電圧ＶＢ３および電流ＩＢ３の検出値に基づいて蓄電装置１０−３の充電電力を算出し、その演算結果をモニタ値ＰＭとして減算部５３へ出力する。

減算部５３は、上記の図示されない車両ＥＣＵから受ける蓄電装置１０−１〜１０−３の充電電力（ｋＷ／ｈ）の目標値ＰＲから、電力算出部５２によって算出されたモニタ値ＰＭを減算し、その演算結果をフィードバック制御部５４へ出力する。なお、目標値ＰＲは、蓄電装置１０−１〜１０−３ごとに異なってもよいし同じでもよい。

フィードバック制御部５４は、減算部５３から受ける充電電力（ｋＷ／ｈ）の目標値ＰＲとモニタ値との偏差を制御入力として比例積分演算を行ない（ＰＩ制御）、その演算結果をフィードバック補正値ＰＣ０として出力制限部６５へ出力する。

出力制限部６５は、目標値ＰＲに対して電力指令値ＣＨＰＷがあまり離れすぎないように制限を与える。フィードバック制御部５４から出力された制限前の補正値ＰＣ０を制限してあまり０から大きく離れた値とならないようにし補正値ＰＣを出力する。加算部６２は、出力制限部６５から受ける補正値ＰＣを目標値ＰＲに加算し、その演算結果を電力指令値ＣＨＰＷとして出力する。

この充電ＥＣＵ４６においては、フィードバック制御部５４によって、蓄電装置１０−１〜１０−３の充電電力（ｋＷ／ｈ）が所定の目標値ＰＲに一致するようにフィードバック制御される。

［実施の形態１］
実施の形態１は、上記に説明したハイブリッド車両の構成において充電ＥＣＵ４６が出力する電力指令値ＣＨＰＷの設定を以下に説明する制御方法に基づいて実行することで実現される。

図６は、図１に示した充電ＥＣＵ４６による充電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に示す制御は、充電ＥＣＵ４６に含まれるコンピュータによって実行される。なお、このフローチャートの処理は、一定時間ごと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読出されて実行される。

図１、図６を参照して、まずこの処理が開始されると、ステップＳ１において、供給電力のモニタ値ＰＭが取得される。この供給電力のモニタ値ＰＭは、図１における電流センサ１６−１〜１６−３、電圧センサ１４−１〜１４−３の出力値同士の積や、電流センサ１９と電圧センサ１８−２の出力の積を求めることによって取得することができる。

続いてステップＳ２において増加側フィードバック禁止判定条件が成立するか否か判断される。

この増加側フィードバック禁止判定条件は、充電器４２がセーブモードで動作している場合に対応させて成立する条件である。

しかし、先に説明したように、充電器４２は、内蔵する温度センサによって、自身でセーブモードか通常モードかの動作モードを決定して運転を行なっている。充電器４２が決定した動作モードを充電ＥＣＵ４６に伝達しようとすると、余分な信号線が必要となる。そこで、充電ＥＣＵ４６は、充電器４２の動作モードを電力の目標値ＰＲとモニタ値ＰＭによって判断する。

図７は、図６のステップＳ２で判定される条件を説明するための図である。
図７を参照して、縦軸に供給電力モニタ値（ＰＭ）が示され、横軸に制限前の電力指令値（ＣＨＰＷ０）が示されている。そして、充電ＥＣＵ４６は、領域ＡＳ内部に供給電力モニタ値ＰＭと電力指令値ＣＨＰＷ０の組合せで示される座標が位置する場合には、充電器４２がセーブモードで動作していると判断する。

なお、領域ＡＳは、充電器４２がセーブモードで出力を制限する制限値ＰＳに対して±ＤＰの幅を有する領域であって、かつ、電力指令値ＣＨＰＷ０が所定値ＰＬ以上である点である。この所定値ＰＬは、電力モニタ値ＰＭに比べてしきい値ＰＴ以上大きくなっている領域である。このような状態では、電力目標値に対しモニタ値ＰＭが低いため、制限前の電力指令値ＣＨＰＷ０がどんどん増加する。このような場合に、制限なく電力指令値ＣＨＰＷを増加させてしまうと、セーブモードから復帰した際に、充電電力が一時的に過大となってしまう可能性がある。

再び図６を参照して、ステップＳ２において増加側フィードバック禁止判定条件が成立しない場合には、ステップＳ３を実行せずにステップＳ４に処理が進む。一方ステップＳ２において増加側フィードバック禁止判定条件が成立している場合には、ステップＳ３においてフィードバック補正値の変化量が０以下となるように補正値ＰＣをガード処理する。この処理は、図５の出力制限部６５に対応する処理である。

そしてステップＳ４において、指令値の更新が行なわれる。ステップＳ４では、目標値ＰＲに補正値ＰＣを加えたものが指令値ＣＨＰＷに設定される。この処理は、図５の加算部６２に対応する処理である。

図８は、図６のフローチャートに基づいて電力指令値が出力された状態を説明するための動作波形図である。

図８を参照して、縦軸には電力が示され、横軸には時間の経過が示される。また図８において、電力指令値ＣＨＰＷは、充電ＥＣＵ４６からアドオン充電器４２へ与えられる電力指令値である。目標値ＰＲは、必要な充電を行なうために計算上算出される電力であり図示しないＥＣＵから与えられる。モニタ値ＰＭは、検出電流と検出電圧の積によって算出される充電電力である。また補正値ＰＣは、目標値ＰＲを補正して電力指令値ＣＨＰＷを出力するための値であり、（目標値ＰＲ＋補正値ＰＣ）＝指令値ＣＨＰＷの関係が成り立つ。制限値ＰＳは、セーブ運転時にアドオン充電器４２が出力を制限する時のアドオン充電器４２の出力電力である。

時刻ｔ０〜ｔ１の間では、電力指令値ＣＨＰＷが増加する一方で、モニタ値ＰＭは低下している。時刻ｔ０〜ｔ１の間では、目標値と電力指令値ＣＨＰＷの差である補正値ＰＣは次第に増加している。一方、モニタ値ＰＭは制限値ＰＳに次第に近づいている。

時刻ｔ１において、モニタ値ＰＭが図７の領域ＡＳの上限であるＰＳ＋ＤＰまで低下すると、充電ＥＣＵ４６は、充電器４２がセーブモードで運転中であると判断する（ステップＳ２でＹＥＳ）。そして、充電ＥＣＵは、図６のステップＳ３に示すように、フィードバック補正値ＰＣの変化量が０以下となるように補正値ＰＣをガード処理する。これにより、電力指令値ＣＨＰＷは破線で示すように増加し過大な値となることは無い。そして電力指令値ＣＨＰＷは、実線で示すように増加が制限される。時刻ｔ２〜ｔ３においては、セーブモードで動作していることにより、モニタ値ＰＭは制限値ＰＳとほぼ一致した状態となっている。

時刻ｔ３において充電器４２は、温度が低下したことなどに応じてセーブモードから通常モードに復帰し、モニタ値ＰＭは目標値ＰＲに近づくように変化を開始する。そして時刻ｔ４においてモニタ値ＰＭが（ＰＳ＋ＤＰ）よりも大きくなったことに対応して動作点が図７の領域ＡＳから外れる。そこで、充電ＥＣＵ４６は、充電器４２の動作モードがセーブモードから通常モードに復帰したと判断し、補正値ＰＣが増加することを許可する。そして時刻ｔ４以降は、通常のＰＩ制御によってモニタ値ＰＭが目標値ＰＲに近づくような制御が実行される。

このようにセーブモードにおいて電力指令値ＣＨＰＷが過大に目標値ＰＲから離れないように制限することにより、充電器４２がセーブモードから通常モードに復帰した際に充電器４２の出力電流の挙動が不安定になったり充電器に過大な電力が流れたりすることについて防止することが可能となる。

［実施の形態２］
実施の形態１では、電力指令値に対するフィードバック時の補正量を増加させないように制限することにより、セーブモードで充電器４２が動作している際に電力指令値ＣＨＰＷがどんどん増加してしまうことを防止した。

しかし、実施の形態１では、目標値ＰＲがセーブ制限値ＰＳに近い場合には、セーブモードで充電器４２が動作していても充電ＥＣＵ４６は充電器４２がセーブモードで運転していることを認識できない。したがって、このような場合に不安定な挙動とならないように、実施の形態２ではさらに補正値ＰＣを別のやり方で制限する。

実施の形態２では、実施の形態１の制御に加えて、またはこれに代えて補正値ＰＣに別の制限を加える。

図９は、実施の形態２において図１の充電ＥＣＵ４６で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。このフローチャートに示す制御は、充電ＥＣＵ４６に含まれるコンピュータによって実行される。なお、このフローチャートの処理は、一定時間ごと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読出されて実行される。

図９を参照して、まずステップＳ１１においてフィードバック補正値ＰＣ０の算出が行なわれる。これは、図５のフィードバック制御部５４での処理に対応する。

続いてステップＳ１２においてモニタ値ＰＭ≧セーブ制限値ＰＳが成立するか否かが判断される。

ステップＳ１２においてモニタ値ＰＭ≧セーブ制限値ＰＳが成立しない場合にはステップＳ１３の制限を実行せずにステップＳ１４に処理が進む。一方ステップＳ１２においてモニタ値ＰＭ≧セーブ制限値ＰＳが成立する場合にはステップＳ１３の補正値ＰＣの制限が実行される。

ステップＳ１３では制限がかけられる前の補正値ＰＣ０をガード値β１でガードして補正値ＰＣに設定する。なおステップＳ１２からステップＳ１４に直接処理が進む場合には、フィードバック補正値ＰＣ０がそのまま補正値ＰＣに設定される。

ステップＳ１４においては、目標値ＰＲ＋補正値ＰＣ≧セーブ制限値ＰＳ＋α１が成立するか否かが判断される。なお、α１は、電力指令値ＣＨＰＷがセーブ制限値ＰＳから離れすぎているか否かを判断するためのしきい値である。

ステップＳ１４において、目標値ＰＲ＋補正値ＰＣ≧セーブ制限値ＰＳ＋α１が成立する場合にはステップＳ１５の補正値ＰＣの制限が実行される。一方ステップＳ１４の条件が成立しない場合には、ステップＳ１５の補正値ＰＣの制限が実行されずにステップＳ１６に処理が進む。

ステップＳ１５では、補正値ＰＣを前回のサイクルで設定された補正値ＰＣの値でガードをかけて補正値ＰＣが増加しないようにする。これにより、電力指令値ＣＨＰＷが無制限に増加してしまうことが制限される。続いてステップＳ１６において指令値ＣＨＰＷの更新が行なわれる。この更新は、目標値ＰＲに対して上記で決定された補正値ＰＣを加えることにより、電力指令値ＣＨＰＷを算出する。ステップＳ１６において電力指令値ＣＨＰＷが決定されると、ステップＳ１７に処理が進み制御はメインルーチンに移される。

図１０は、実施の形態２の処理による制限を加えない場合の動作波形図である。
図１１は、実施の形態２の処理により電力指令値の制限が行なわれた場合の動作波形図である。

まず図１０を参照して、時刻ｔ０〜ｔ１においては、モニタ値ＰＭが目標値ＰＲに収束するように電力指令値ＣＨＰＷが変化している。

時刻ｔ１〜ｔ２においては、モニタ値ＰＭが目標値ＰＲと一致した状態で安定した動作が行なわれている。ここで時刻ｔ２において図１の充電器４２がセーブモードで動作を開始した結果モニタ値ＰＭがセーブ制限値ＰＳに近づいている。すると時刻ｔ２〜ｔ３の間は実施の形態１で説明した処理が行なわれるので、破線で示すように電力指令値ＣＨＰＷが増加することはない。

そして時刻ｔ３で充電器４２がセーブモードから通常モードに復帰した場合にも、時刻ｔ２において出力されていた電力指令値ＣＨＰＷの値が出力され、そこから通常モードの制御が開始される。

一方図１１に示すように、目標値ＰＲに対してセーブ制限値ＰＳが近い場合には、図７のしきい値ＰＴを超えないので実施の形態１で説明した制限が実行されない。このため図１１においては、時刻ｔ０〜ｔ１においても充電器４２がセーブ運転中であるにもかかわらず電力指令値ＣＨＰＷが増加している。そこで図９のステップＳ１２，Ｓ１３で示したように、目標値ＰＲからガード値β１を超えて電力指令値ＣＨＰＷが増加することのないように制限をかける。

その結果時刻ｔ１〜ｔ２においては、電力指令値ＣＨＰＷが増加するのが抑制されている。時刻ｔ２において充電器４２がセーブモードから通常モードに復帰すると、モニタ値ＰＭはセーブ制限値ＰＳから目標値ＰＲ付近まで増加してその状態で充電システムが動作する。

また図１１では制限された様子は示されていないが、同様に、ステップＳ１４，Ｓ１５では、セーブ制限値ＰＳを起点としてしきい値α１よりも電力指令値ＣＨＰＷが増加しようとした場合に前回値よりも増加しないように電力指令値が制限される。

実施の形態２によれば、目標値ＰＲがセーブ制限値ＰＳに近い値であるときであっても、電力指令値ＣＨＰＷが無制限に増大することが無いので、充電器４２の不安定な挙動を防止することができる。

［実施の形態３］
実施の形態１、実施の形態２では、図１の充電ＥＣＵ４６が充電器４２に出力する電力指令値ＣＨＰＷを制限することにより、充電器４２がセーブモードから通常モードに復帰する場合の不安定な挙動を防止した。実施の形態３では、実施の形態１、実施の形態２の制御に代えてまたはこれらと組合せて、与えられた電力指令値ＣＨＰＷを充電器４２側で制限して適用することにより、セーブモードから通常モードに復帰した際の不安定な動作を解消するものである。

図１２は、図３のマイコン８８の内部で実行される電力指令値の処理の説明を行なう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、一定時間ごと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読出されて実行される。

図１２を参照して、まず処理が開始されると、ステップＳ３０において、マイコン８８は、温度センサ８７の出力に基づきセーブ運転条件が成立中であるか否かを判断する。この判断は、たとえば図４に示したようなしきい値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３で判断される。

ステップＳ３０においてセーブ運転条件が成立した場合には、ステップＳ３１においてマイコン８８の内部の記憶領域に保持されているセーブ中フラグをＯＮ状態に設定し、セーブ後処理が未完了であると判定する。ここでセーブ後処理というのは、セーブ運転から通常運転に充電器４２の状態が完全に復帰するまでの処理をいう。

そしてステップＳ３１からステップＳ３２に処理が進み、充電器内指令値ＩＣＨＰＷをセーブ制限値ＰＳでガード処理する。これにより、電力制限部８０は、セーブ制限値ＰＳで制限された電力を充電対象の蓄電装置に送ることになる。そしてステップＳ３８に処理が進み制御はメインルーチンに移される。

一方ステップＳ３０においてセーブ運転条件が成立中ではないと判断された場合にはステップＳ３０からステップＳ３３に処理が進む。ステップＳ３３では、セーブ中フラグがＯＮ状態であるか否かが判断される。これにより充電器４２がセーブ運転から通常運転に復帰が完了しているか（セーブ後処理が完了しているか）否かが判断される。

ステップＳ３３においてセーブ中フラグがＯＮ状態であった場合にはステップＳ３４に処理が進む。ステップＳ３４では、充電ＥＣＵ４６から与えられる電力指令値ＣＨＰＷが充電器内指令値ＩＣＨＰＷとして充電器４２の内部でそのまま適用され、マイコン８８による電力制限部８０の制御が実行される。そしてステップＳ３８に処理が進み制御はメインルーチンに移される。

一方ステップＳ３３においてセーブ中フラグがＯＮ状態でない場合にはステップＳ３５に処理が進む。この場合には、セーブ運転条件は成立していないもののまだ充電器４２が完全に通常動作モードに復帰していない状態である。この場合ステップＳ３５において、充電ＥＣＵ４６から与えられる電力指令値ＣＨＰＷと前回の充電器内指令値ＩＣＨＰＷに所定の増加量α２を加えた値とのいずれか小さい方が、充電器内指令値ＩＣＨＰＷに設定される。

そしてステップＳ３６に処理が進み充電器内指令値ＩＣＨＰＷと充電ＥＣＵ４６から与えられる電力指令値ＣＨＰＷとの差の絶対値がしきい値β２より小さくなったか否かが判断される。この差がしきい値β２よりもまだ小さくない場合にはセーブ運転後の後処理がまだ完了していないと判断されそのままステップＳ３８に処理が進み制御はメインルーチンに移される。一方ステップＳ３６において充電器内指令値ＩＣＨＰＷと電力指令値ＣＨＰＷとの差の絶対値がしきい値β２よりも小さくなった場合には、ステップＳ３７に処理は進みセーブ中フラグをＯＦＦ状態に設定する。これによりセーブ運転後の後処理が完了したと判定される。ステップＳ３７においてセーブ中フラグの変更が完了するとステップＳ３８に処理が進み制御はメインルーチンに移される。

図１３は、図１２のフローチャートの処理が実行された場合の動作を説明するための動作波形図である。

図１３を参照して、時刻ｔ０〜ｔ１では、通常モードで充電器４２が動作し、この場合充電ＥＣＵ４６から与えられる電力指令値ＣＨＰＷと充電器４２の内部で設定されている電力指令値ＩＣＨＰＷとは、ほぼ同じ値に設定され目標値ＰＲ付近に設定されている。

時刻ｔ１においてセーブ運転の条件が成立したことに応じて充電器内部の電力指令値ＩＣＨＰＷは制限値ＰＳに制限される。時刻ｔ１〜ｔ２の間は充電器４２の内部の電力指令値ＩＣＨＰＷは制限値ＰＳに制限されている。一方、実施の形態１と組合せて実行されていない場合や、実施の形態１と組合せて実行されている場合においても目標値ＰＲと制限値ＰＳが近い場合には、時刻ｔ１〜ｔ２において電力指令値ＣＨＰＷは増加する。

ここで時刻ｔ２において充電器４２の温度が下がるなどして、充電器４２のセーブ運転条件が成立しなくなった場合に図１２の制御が適用されないと、充電器内部の電力指令値ＩＣＨＰＷが充電ＥＣＵ４６から与えられる電力指令値ＣＨＰＷまで急激に変化するのでこれに伴い充電電力が過大となったり不安定な挙動を示したりするおそれがある。

そこで、時刻ｔ２〜ｔ３の間は図１２のステップＳ３５の制限が与えられることにより、単位時間当たりの増加量がα２に制限されるので充電量が急激に増加したりすることが防止できる。

そして時刻ｔ３において充電器内部の指令値ＩＣＨＰＷと充電ＥＣＵ４６から与えられる電力指令値ＣＨＰＷの差がしきい値β２よりも小さくなったことに応じてステップＳ３７においてセーブ中フラグがＯＦＦ状態に設定されその後ステップＳ３４の処理により充電器内指令値ＩＣＨＰＷと充電ＥＣＵ４６から送られる電力指令値ＣＨＰＷとが一致するようになる。

［実施の形態４］
実施の形態４では、充電器４２が決定する充電電力が低下したときに、充電器４２がセーブモードに移行したことによるものか、充電器４２に故障が発生したことによるのかが充電ＥＣＵ４６で判別することが可能となるものである。

図１４は、実施の形態４において充電ＥＣＵ４６が実行する処理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に示す制御は、充電ＥＣＵ４６に含まれるコンピュータによって実行される。なお、このフローチャートの処理は、一定時間ごと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読出されて実行される。

図１４を参照して、まず処理が開始されると、ステップＳ５０において、充電ＥＣＵ４６は、電流センサと電圧センサの出力値の積で求められるモニタ値ＰＭが目標値ＰＲよりも小でかつ偏差がしきい値ＰＴより大であるか否かが判断される。続いてステップＳ５０の条件が成立した場合にはステップＳ５１の条件がさらに判定される。ステップＳ５１では、モニタ値ＰＭとセーブ制限値ＰＳとの差の絶対値がしきい値ＤＰよりも小さいか否かが判断される。

このステップＳ５０，Ｓ５１の判断により、図７の領域ＡＳの中に充電器４２の動作点があるか否かが判断される。ステップＳ５１の条件が成立しなかった場合には、ステップＳ５２に処理が進み、電力指令値ＣＨＰＷと目標値ＰＲとの差がダイアグしきい値Ｘ１よりも大きいか否かが判断され、その状態がダイアグ確定時間ＴＦ継続しているか否かが判断される。

図１５は、図１４のステップＳ５２で判断される条件が成立した場合の動作を説明するための動作波形図である。

図１５を参照して、時刻ｔ０〜ｔ１においては、指令値ＣＨＰＷとモニタ値ＰＭが目標値ＰＲ付近に制御されており、充電器４２が正常動作している。

時刻ｔ１において、モニタ値ＰＭが低下し、それに応じて指令値ＣＨＰＷが増加していく。時刻ｔ２〜ｔ３においては、電力指令値ＣＨＰＷと目標値ＰＲの差がダイアグしきい値Ｘ１よりも大きくなっている状態がダイアグ確定時間ＴＦの間連続している。この間モニタ値ＰＭはセーブ制限値ＰＳよりも判定範囲ＤＰ以上離れているので充電器４２がセーブ運転を行なっているとは判定されていない。したがって、充電器４２は故障している可能性が高くなる。

再び図１４を参照して、ステップＳ５２の条件が成立した場合には、ステップＳ５３に処理が進み、充電器４２が故障であるという診断が確定し、ステップＳ５４において充電が停止される。

一方、ステップＳ５１において｜モニタ値ＰＭ−セーブ制限値ＰＳ｜＜ＤＰという条件が成立した場合には、ステップＳ５５に処理が進む。ステップＳ５５では、電力指令値ＣＨＰＷとモニタ値ＰＭの差がしきい値α３以上であることが判定時間γ以上継続しているか否かが判断される。ステップＳ５５の条件が成立した場合には、ステップＳ５６に処理が進む。ステップＳ５６では、充電器４２の動作モードがセーブモードであると判定され、電力指令値ＣＨＰＷが増大しつづけて目標値ＰＲから離れすぎるのを防ぐために、電力指令値ＣＨＰＷが目標値ＰＲに設定される。一方、ステップＳ５５の条件が成立しない場合には、ステップＳ５６の処理は実行されずにステップＳ５７に処理が進む。ステップＳ５７では、制御がメインルーチンに移される。

図１６は、図１４のステップＳ５５，Ｓ５６の処理が実行された様子を説明するための動作波形図である。

図１、図１６を参照して、時刻ｔ０〜ｔ１においては、充電器４２が通常モードで動作しており、指令値ＣＨＰＷとモニタ値ＰＭは近い値に制御されている。

時刻ｔ１において充電器４２がセーブモードに移行することに応じてモニタ値ＰＭはセーブ制限値ＰＳ付近となり目標値ＰＲとの差が開いたことに応じて充電ＥＣＵ４６は電力指令値ＣＨＰＷを増加させる。

電力指令値ＣＨＰＷが増加することにより、時刻ｔ２では電力指令値ＣＨＰＷとモニタ値ＰＭとの差がしきい値α３を超える。そして時刻ｔ３においてこの状態が判定時間γだけ継続したことに応答し、ステップＳ５６の処理が実行されて増加し続けていた電力指令値ＣＨＰＷは、目標値ＰＲに変化する。そして時刻ｔ３〜ｔ４では、ステップＳ５６の処理が実行され続ける結果指令値ＣＨＰＷは目標値ＰＲと一致した状態が継続される。

そして時刻ｔ４において充電器４２の温度が低下したことなどに応じて充電器４２がセーブモードから通常モードに移行しモニタ値ＰＭも目標値ＰＲ近くに制御されるようになる。

以上説明したように、実施の形態４では、故障が発生した場合にセーブモードと区別して検出することが可能となる。

最後に、実施の形態１〜４について再度図１等を参照しながら総括する。車載の蓄電装置１０−１〜１０−３を充電する車両の充電システムは、蓄電装置を充電するために車両外部の電源から電力が供給されるように構成され、通常モードでは与えられる電力指令値ＣＨＰＷに出力電力が一致するように動作可能であり、セーブモードでは電力指令値ＣＨＰＷが制限値ＰＳを超える場合には制限値ＰＳに出力電力を制限する充電器４２と、蓄電装置に供給される充電電力を検知する充電電力検知部（電圧センサ１４−１〜１４−３、電流センサ１６−１〜１６−３など）と、電力指令値ＣＨＰＷを生成して充電器４２へ出力する充電ＥＣＵ４６とを備える。充電ＥＣＵ４６は、充電電力検知部（電圧センサ１４−１〜１４−３、電流センサ１６−１〜１６−３など）により検知された充電電力モニタ値ＰＭが目標値ＰＲに一致するように、充電電力検知部（電圧センサ１４−１〜１４−３、電流センサ１６−１〜１６−３など）により検知された充電電力モニタ値ＰＭに基づいて電力指令値ＣＨＰＷを補償するフィードバック制御を実行すると共に、電力指令値ＣＨＰＷと目標値ＰＲが離れ過ぎないように電力指令値ＣＨＰＷの増加を制限する。

好ましくは、図１０に示すように、充電ＥＣＵ４６は、検知された充電電力モニタ値ＰＭが目標値ＰＲ付近から制限値ＰＳ付近に所定期間内（時刻ｔ２前後の短時間）に変化したことを検出した場合には、検知された充電電力モニタ値ＰＭが制限値ＰＳ付近である間は電力指令値ＣＨＰＷを増加させないように制限する。

好ましくは、図３に示すように、充電器４２は、充電器４２が過熱状態に至る恐れがあるというセーブ運転条件が成立しているか否かを検出する温度センサ８７と、温度センサ８７の出力に基づいて、セーブモードと通常モードの間で動作モードの変更を決定するマイコン８８と、マイコン８８の制御の下で電源からの電力を制限して充電電力として蓄電装置に供給する電力制限部８０とを含む。充電ＥＣＵ４６は、検知された充電電力モニタ値ＰＭが目標値ＰＲ付近から制限値ＰＳ付近に所定期間内に変化したことを検出した場合には、充電器４２の動作モードが通常モードからセーブモードに移行したと判断し、その後検知された充電電力モニタ値ＰＭが制限値ＰＳ付近から目標値ＰＲ付近に向けて増加開始したときに動作モードがセーブモードから通常モードに復帰したと認識する。

より好ましくは、図１２および図１３に示すように、マイコン８８は、セーブモードにおいては電力指令値ＣＨＰＷが制限値ＰＳより大きい場合には制限値ＰＳを内部電力指令値ＩＣＨＰＷとして扱い電力制限部８０に充電電力の制限を行なわせ、セーブモードから通常モードへの復帰時において、内部電力指令値ＩＣＨＰＷを電力指令値ＣＨＰＷに一致させる際に内部電力指令値ＩＣＨＰＷの増加の度合をα２に示すように制限する。

好ましくは、図１５，図１６に示すように充電ＥＣＵ４６は、検知された充電電力モニタ値ＰＭが制限値ＰＳ付近であり、かつ電力指令値ＣＨＰＷが検知された充電電力モニタ値ＰＭと第１しきい値（α３）以上離れている状態が第１期間（γ）継続したことを検出した場合には、充電器４２の動作モードがセーブモードであると判断する。充電ＥＣＵ４６は、検知された充電電力モニタ値ＰＭが制限値ＰＳ付近でなく、かつ電力指令値ＣＨＰＷが目標値ＰＲから第２しきい値（Ｘ１）以上離れている状態が第２期間（ＴＦ）継続したことを検出した場合には、充電器４２に故障が発生したと判断する。

より好ましくは、充電ＥＣＵ４６は、充電器４２の動作モードがセーブモードであると判断した場合には、電力指令値ＣＨＰＷを目標値ＰＲ付近に戻し、充電器４２に故障が発生したと判断した場合には、電力指令値ＣＨＰＷを零として充電を停止する。

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。

この発明による電動車両の一例として示されるハイブリッド自動車の全体ブロック図である。 図１に示したコンバータ１２−１，１２−２の概略構成図である。 図１に示した充電器４２の概略構成図である。 図３のマイコン８８によって決定される充電電力の制限値の変化を示した図である。 図１に示した充電ＥＣＵ４６の機能ブロック図である。 図１に示した充電ＥＣＵ４６による充電制御を説明するためのフローチャートである。 図６のステップＳ２で判定される条件を説明するための図である。 図６のフローチャートに基づいて電力指令値が出力された状態を説明するための動作波形図である。 実施の形態２において図１の充電ＥＣＵ４６で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。 実施の形態２の処理による制限を加えない場合の動作波形図である。 実施の形態２の処理により電力指令値の制限が行なわれた場合の動作波形図である。 図３のマイコン８８の内部で実行される電力指令値の処理の説明を行なうためのフローチャートである。 図１２のフローチャートの処理が実行された場合の動作を説明するための動作波形図である。 実施の形態４において充電ＥＣＵ４６が実行する処理を説明するためのフローチャートである。 図１４のステップＳ５２で判断される条件が成立した場合の動作を説明するための動作波形図である。 図１４のステップＳ５５，Ｓ５６の処理が実行された様子を説明するための動作波形図である。

符号の説明

１０−１〜１０−３ 蓄電装置、１１−１〜１１−３ システムメインリレー、１２−１，１２−２ コンバータ、１３−１ チョッパ回路、１４−１〜１４−３，１８−１〜１８−２，２０，９１，９３，９４ 電圧センサ、１６−１〜１６−３，１９，９２，９５ 電流センサ、２２ 補機、３０−１，３０−２ インバータ、３２−１，３２−２ モータジェネレータ、３４ 動力分割装置、３６ エンジン、３８ 駆動輪、４２ 充電器、４４ 車両インレット、４６ 充電ＥＣＵ、４８ 外部電源、５２ 電力算出部、５３ 減算部、５４ フィードバック制御部、６２ 加算部、６５ 出力制限部、８０ 電力制限部、８１ フィルタ、８２ ＡＣ／ＤＣ変換部、８３，Ｃ，Ｃ１ 平滑コンデンサ、８４ ＤＣ／ＡＣ変換部、８５ 絶縁トランス、８６ 整流部、８７ 温度センサ、８８ マイコン、１００ ハイブリッド自動車、Ｄ１Ａ，Ｄ１Ｂ ダイオード、Ｌ１ インダクタ、ＬＮ１Ａ 正母線、ＬＮ１Ｂ 配線、ＬＮ１Ｃ 負母線、ＭＮＬ 主負母線、ＭＰＬ 主正母線、ＮＬ１，ＮＬ２，ＮＬＣ 負極線、ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬＣ 正極線、Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂ スイッチング素子。

Claims (4)

1. 車載の蓄電装置を充電する車両の充電システムであって、
   前記蓄電装置を充電するために車両外部の電源から電力が供給されるように構成され、通常モードでは与えられる電力指令値に出力電力が一致するように動作可能であり、セーブモードでは前記電力指令値が制限値を超える場合には前記制限値に出力電力を制限する充電器と、
   前記蓄電装置に供給される充電電力を検知する充電電力検知部と、
   前記電力指令値を生成して前記充電器へ出力する充電制御装置とを備え、
   前記充電制御装置は、前記充電電力検知部により検知された充電電力が目標値に一致するように、前記充電電力検知部により検知された充電電力に基づいて前記電力指令値を補償するフィードバック制御を実行すると共に、前記電力指令値と前記目標値が離れ過ぎないように前記電力指令値の増加を制限し、
   前記充電器は、
   前記充電器が過熱状態に至る恐れがあるというセーブ運転条件が成立しているか否かを検出するセンサと、
   前記センサの出力に基づいて、前記セーブモードと前記通常モードの間で動作モードの変更を決定する制御部と、
   前記制御部の制御の下で前記電源からの電力を制限して前記充電電力として前記蓄電装置に供給する電力制限部とを含み、
   前記充電制御装置は、前記検知された充電電力が前記目標値付近から前記制限値付近に所定期間内に変化したことを検出した場合には、前記充電器の動作モードが前記通常モードから前記セーブモードに移行したと判断し、その後前記検知された充電電力が前記制限値付近から前記目標値付近に向けて増加開始したときに前記動作モードが前記セーブモードから前記通常モードに復帰したと認識し、
   前記制御部は、前記セーブモードにおいては前記電力指令値が前記制限値より大きい場合には前記制限値を内部電力指令値として扱い前記電力制限部に充電電力の制限を行なわせ、前記セーブモードから前記通常モードへの復帰時において、前記内部電力指令値を前記電力指令値に一致させる際に前記内部電力指令値の増加の度合を制限する、車両の充電システム。
2. 前記充電制御装置は、前記検知された充電電力が前記目標値付近から前記制限値付近に所定期間内に変化したことを検出した場合には、前記検知された充電電力が前記制限値付近である間は前記電力指令値を増加させないように制限する、請求項１に記載の車両の充電システム。
3. 前記充電制御装置は、前記検知された充電電力が前記制限値付近であり、かつ前記電力指令値が前記検知された充電電力と第１しきい値以上離れている状態が第１期間継続したことを検出した場合には、前記充電器の動作モードが前記セーブモードであると判断し、
   前記充電制御装置は、前記検知された充電電力が前記制限値付近でなく、かつ前記電力指令値が前記目標値から第２しきい値以上離れている状態が第２期間継続したことを検出した場合には、前記充電器に故障が発生したと判断する、請求項１または２に記載の車両の充電システム。
4. 前記充電制御装置は、前記充電器の動作モードが前記セーブモードであると判断した場合には、前記電力指令値を前記目標値付近に戻し、前記充電器に故障が発生したと判断した場合には、前記電力指令値を零として充電を停止する、請求項３に記載の車両の充電システム。

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