控制装置及控制方法

专利名称：控制装置及控制方法
技术领域：
本发明涉及用于对搭载于车辆中的车辆驱动用的蓄电装置进行充电的控制装置 及控制方法。
背景技术：
作为考虑环境的车辆，近年来电动汽车或混合动力汽车、燃料电池汽车等引人注 目。在这些车辆中，搭载有产生行驶驱动力的电动机，和对提供给该电动机的电力进行储备 的蓄电装置。在混合动力汽车中，作为动力源除了电动机还搭载有内燃机，在燃料电池汽车 中，作为电动机驱动用的直流电源搭载有燃料电池。公知能够从一般家庭的电源对搭载于这样的车辆中的电动机驱动用的蓄电装置 直接进行充电的车辆。例如，通过用充电电缆将设置于房屋的商用电源的插座与设置于车 辆的充电口连接，从一般家庭的电源向蓄电装置供给电力。将这样能够从车辆外部的电源 对搭载于车辆的蓄电装置进行直接充电的车辆称为“插入式汽车(Plug in car)”。插入式汽车的标准，在美国由“电动汽车美国标准”(非专利文献1)来制定，在日 本由“电动汽车用传导充电系统一般要求事项”(非专利文献幻来制定。在“电动汽车美国标准”及“电动汽车用传导充电系统一般要求事项”中，作为一个 示例，确定了与控制先导(control pilot)相关的标准。控制先导定义为经由车辆侧的控制 电路来连接从区域内布线向车辆供给电力的EVSE(Electric Vehicle Supply Equipment) 的控制电路和车辆的接地部的控制线，根据经由该控制线来通信的先导信号，来判断充电 电缆的连接状态或能否从电源向车辆供给电力、EVSE的额定电流等。在充电电缆的连接器中，设置有用于探测该连接器插入到车辆侧的充电入口 (inlet)的连接开关，该连接开关的状态信号即PISW信号，被输入到对搭载于车辆的蓄电 装置进行充电控制的控制装置。车辆侧的控制装置具有作为对车辆系统的控制用的电源进行控制的电源控制部 来发挥功能的CPU ；和作为对蓄电装置进行充电控制的充电控制部来发挥功能的CPU。充电控制部根据从电源控制部输入的充电模式信号来判断是否为能够充电的状 态，而对蓄电装置的充电进行控制，电源控制部根据从充电控制部输入的充电结束信号来 判断是在充电进行中还是已充电结束，而对控制用的电源进行控制。若具体地进行说明，则电源控制部构成为若检测到通过在车辆侧的充电入口插 入充电电缆的连接器而产生的PISW信号的上升沿(以下，记述为“接通沿(on edge)”)， 则判定为在车辆侧连接有充电电缆，将充电模式信号接通(on)来启动充电控制部，若探测 到从充电控制部输出的充电结束信号为接通，则判断为充电结束，而将充电模式信号断开 (off)。与此相对，充电控制部构成为若由电源控制部将充电模式信号接通，则通过经由 充电电缆从外部电源供给的电力对搭载于车辆的蓄电装置进行充电，若充电结束则将充电 结束信号接通。
[专利文献1]JP特开平10-304582号公报[非专利文献 1] “电动汽车美国标准(SAE Electric VehicleConducive Charge Coupler) ”，(美国)，SAE 标准(SAE Standards)，SAE 国际(SAE International), 2001 年 11月[非专利文献2]“电动汽车用传导充电系统一般要求事项”，日本电动汽车协会标 准(日本标准)，2001年3月四日在上述控制装置中，由于通过电源控制部检测出PISW信号的接通沿来开始基于 充电控制部的充电控制，所以存在若电源控制部不能检测出Pisw信号的接通沿，则不能向 蓄电装置进行充电的问题。例如，在与车辆连接充电电缆而开始充电之后，若从外部电源拔去充电电缆的插 头，则控制先导信号断绝而中断充电，但即使插头再度连接到外部电源，控制装置也不能检 测出PISW信号的接通沿。此外，在与车辆连接充电电缆而开始充电之后，若外部电源发生停电，则控制先导 信号断绝而中断充电，但此后，即使停电修复，控制装置也不能检测出Pisw信号的接通沿。此时为了重新开始充电控制，需要暂时从车辆取下充电电缆，再度将充电电缆的 连接器插入车辆侧的充电入口的繁琐的操作。因此，电源控制部构成为替代PISW信号而若检测出控制先导信号从一定时间没 有变化的状态发生了变化时的接通沿，则接通充电模式信号而启动充电控制部，其中，所述 控制先导信号是装入充电电缆的控制电路即从信号生成部输出的控制信号。根据这样的结构，在与车辆连接充电电缆而开始充电之后，即使从外部电源拔去 充电电缆的插头，控制先导信号断绝而充电中断，若再度在外部电源上连接插头，也能够通 过电源控制部检测出控制先导信号的接通沿。此外，在与车辆连接充电电缆而开始充电之后，即使外部电源中发生停电而充电 中断，若此后停电修复，也能够通过电源控制部检测出控制先导信号的接通沿。 由电源控制部启动的充电控制部构成为通过从外部电源供给的电力对蓄电装置 进行充电，若充电结束则接通充电结束信号，并输出给电源控制部，且检测出充电结束信号 的电源控制部断开充电模式信号。而且，构成为若在通过充电控制部对蓄电装置进行充电期间，从车辆拔去充电电 缆的连接器，则充电控制部会在中途结束向蓄电装置的充电，并接通充电结束信号而输出 给电源控制部。并且，从充电控制部输出的该充电结束信号，在充电控制结束之后，一直保持到停 止向充电控制部供电为止。因此，在充电过程中从车辆拔去充电电缆的连接器，此后直到停止向充电控制部 供电为止的期间，当与车辆的充电入口再连接该连接器时，有不能重新开始充电的问题。这是因为即使电源控制部检测出控制先导信号的接通沿，而向充电控制部输出 充电模式信号，若检测出从充电控制部输出的接通状态的充电结束信号，则判断为充电结 束而以断开该充电模式信号的方式进行动作，因此不能重新开始充电。

发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于，提供即使在反复插拔充电电缆的连接器的情 况下，也能够适当重新开始充电的控制装置及控制方法。为了实现上述目的，本发明的控制装置的第一特征结构，是一种控制装置，通过从 车辆外部的电源经由充电电缆供给的电力对搭载于车辆的蓄电装置进行充电，该控制装置 具有电源控制部，其当从所述充电电缆中具有的信号生成部输出的与来自所述电源的电 力供给状态相应的信号，从一定时间无变化的状态发生了变化时，将充电模式信号设置为 接通来启动充电控制部，当检测出由充电控制部所接通的充电结束信号时，将充电模式信 号设置为断开；和充电控制部，其当检测出由电源控制部所接通的充电模式信号时，经由所 述充电电缆对所述蓄电装置进行充电，当充电结束时将充电结束信号设置为接通，此后当 检测出由电源控制部断开了充电模式信号时，将充电结束信号设置为断开。即，通过电源控制部断开充电模式信号，该电源控制部检测出从车辆脱离充电电 缆的连接器的情况等的在充电中停止了来自外部电源的电力供给时，由充电控制部将结束 充电的意思的充电结束信号接通，并将充电结束信号接通。将充电结束信号设置为接通的充电控制部，若检测出由电源控制部断开了充电模 式信号，则将充电结束信号断开。因此，在重复插拔充电电缆的连接器的情况下，电源控制部将充电模式信号再次 设置为接通的时刻，已经由电源控制部复位了充电结束信号，所以能够避免误判定电源控 制部的充电已结束而将充电模式信号复位的不良情况。如上所述可见，根据本发明能够提供一种即使在反复插拔充电电缆的连接器时也 能适当地重新开始充电的控制装置及控制方法。


图1是作为本发明的实施方式的车辆的一个示例所示的插入式混合动力汽车的 整体结构图。图2是动力分割机构的列线图。图3是图1所示的插入式混合动力汽车中所具备的电子控制装置的整体结构图。图4是与蓄电装置的充电控制相关的电子控制装置及被控制装置的概略结构图。图5是用于详细地说明与图4所示的蓄电装置的充电控制相关的电子控制装置的 电路图。图6是与信号线的断线检测控制关联的周边电路的电路图。图7是与蓄电装置的充电控制相关的控制信号和开关的时序图。图8(a)是表示针对充电电缆的电流电容的占空比的说明图，图8(b)是由信号生 成部生成的控制先导信号的波形图。图9是说明电源控制步骤及充电控制步骤的流程图。符号说明1-插入式混合动力汽车，2-HVE⑶(电子控制装置)，3_充电电缆，5_充电被控 制装置，7-充电入口，8-低压蓄电装置，10-沿，11-第一 MG (Motor Generator)，12-第二 MG(Motor Generator)，13-动力分割机构，14-减速机，15-转换器，16-驱动轮，17-第一
5逆变器，18-第二逆变器，21-主CPU，22-子CPU，23-调节器(第一供电系统)，24-调节 器(第三供电系统)，25-0R元件(HVE⑶)，26-第一接口电路(HVE⑶)，27-第二接口电路 (HVECU)，28-断线短路检测电路，29-沿检测电路(HVECU)，31-电力电缆，32-插头，33-连 接器，；35_ 操作部，36-CCID (Charging Circuit Interrupt Device)，50-蓄电装置，51-S0C 检测装置，52-AC/DC转换器，53-LC滤波器，331-连接判定电路(连接器)，332_开关(连 接器)，361-继电器(CCID)，362-信号生成部(CCID)，363-振荡部(信号生成部)，364-电 压探测部(信号生成部)，IGSW-点火开关，L2-信号线(车辆侧)，PISW-电缆连接信号， RY2-电源继电器(第二供电系统)，RY3-电源继电器(第三供电系统)，SMR-系统主继电 器(充电被控制装置)，Sffl-开关(第一降压电路)，SW2-开关(第二降压电路)，SW3-开 关(断线短路检测开关)，WU-中断端子(接通沿信号)。
具体实施例方式以下，针对在插入式汽车中适用基于本发明的控制装置时的实施方式进行说明。0033如图1所示，能够从车辆外部的电源对搭载于车辆的高压蓄电装置50直接进行充 电的插入式汽车的一个示例，即混合动力汽车(以下，记述为“插入式混合动力汽车”)，作 为动力源具有引擎 10 ；第一 MG(MotorGenerator) 11 ；和第二 MG(Motor Generator) I2。插入式混合动力汽车1在动力分割结构13上连结有引擎10、第一 MGll及第二 MG12，以使能通过来自引擎10及第二 MG12的至少一方的驱动力进行行驶。第一 MGll及第二 MG12由交流旋转电机构成，例如，采用具有U相线圈、V相线圈 及W相线圈的三相交流周期旋转电机。动力分割结构13包括太阳齿轮(sun gear)、小齿轮、托架、和齿轮圈，小齿轮由 与太阳齿轮及齿轮圈啮合的行星齿轮机构构成。能够自转地支撑小齿轮的托架连结于引擎10的曲轴(crankshaft)，太阳齿轮连 结于第一 MGll的旋转轴，齿轮圈连结于第二 MG12的旋转轴及减速机14。如图2所示，行星齿轮机构若针对太阳齿轮、齿轮圈、及托架之中的任意两个决定 了旋转数，则剩下的一个的旋转数确定为恒定，引擎10、第一MG11、及第二MG12的旋转数在 列线图上以直线连结的方式建立了关系。如图3所示，插入式混合动力汽车1，对车辆的动力进行统一控制，搭载有作为本 发明的控制装置来发挥功能的混合动力汽车ECU(以下，记述为“HVECU”)2、对引擎10进行 控制的引擎ECU4、对制动机构进行控制的制动器ECU9、实现防盗功能的防盗ECTO等多个电 子控制装置(以下，记述为“ECU”)；及基于来自HVECU2的指令，对蓄电装置50进行充电的 充电被控制装置5。在各E⑶中，组装有具有CPU、ROM、RAM的单一或多个微型计算机。在插入式混合动力汽车1中，为了对各E⑶供给电力，而具备从低压蓄电装置 8(例如，DC12V)供电的第一供电系统81 ；第二供电系统82 ；及第三供电系统83的三个供 电系统。第一供电系统81是即使点火开关IGSW为断开状态也从低压蓄电装置8直接供电 的供电系统。第一供电系统81连接有防盗E⑶6等主体监视系统的E⑶及HVE⑶2。
第二供电系统82是当点火开关IGSW为接通状态时从低压蓄电装置8经由电源继 电器RY2来供电的供电系统。第二供电系统82连接有对引擎ECU4、制动器ECU9等动力传 动系统进行控制的ECU、或对雨刷器或后视镜等主体系统进行控制的ECU。第三供电系统83是从低压蓄电装置8经由电源继电器RY3来供电的供电系统。第 三供电系统83连接有HVECU2、充电被控制装置5等与蓄电装置50的充电控制关联的ECU。动力传动系统ECU及充电系统ECU，以CAN(ControIler AreaNetwork)总线相互 连接，主体系统的ECU以LIN(Local InterconnectNetwork)总线相互连接，而且，CAN总线 与LIN总线经由网关(gateway)相互连接。即，构成为经由这些通信总线，各E⑶能够发 送接收彼此需要的控制信息。各ECU中搭载由从低压蓄电装置8供给的DC12V的直流电压生成规定电平的控制电 压(例如DC5V)的DC调节器，向各ECU中具备的CPU等控制电路供给DC调节器的输出电压。HVE⑶2根据点火开关IGSW的操作，从低压蓄电装置8对经由第二供电系统82及 第三供电系统83的供电状态进行控制。HVECU2具有组装了作为电源控制部来发挥功能的子CUP22的第一微型计算机； 和组装了作为行驶控制部及充电控制部来发挥功能的主CPU21的第二微型计算机。在两个微型计算机中，设置了分别存储有控制程序的R0M221、211 ；和分别用于作 为控制时的工作区域的RAM222、212。而且，第一微型计算机及第二微型计算机，以各CPU22、21能够相互地读取存储在 RAM222.212中的信息的方式设置有DMA控制器，并经由DMA控制器以能够在规定周期(例 如，8msec)内进行通信的DMA通信线来连接。此外，在主CPU21中，设置有用于在电源断开 时从RAM212退避重要的控制数据的非易失性存储器。在RAM212及非易失性存储器中，为了备份而存储由SOC检测装置51检测出的与 蓄电装置50的SOC等充电控制相关的信息、或当异常发生时从各ECU输出的与异常相关的
fn息等。子CPU22从第一供电系统81经由调节器23进行平常供电。子CPU22在断开电源 继电器RY2的状态下，若对点火开关IGSW进行接通操作，则通过对场效应晶体管(以下，记 述为“FET”)FET1进行接通控制，将电源继电器RY2接通，从低压蓄电装置8开始向第二供 电系统82供电，并维持供电状态。若电源继电器RY2被接通，则与第二供电系统82连接的各E⑶启动，分别执行所 希望的控制动作。若开始从第二供电系统82供电，则从第二供电系统82经由二极管D4向OR电路 25的一个输入端子输入高电平的控制信号。此时，通过以从OR电路25输出的高电平信号来接通FET2，从而使电源继电器RY3 接通，并开始从低压蓄电装置8向第三供电系统83供电。因此，若对点火开关IGSW进行接通操作，则主CPU21也从第三供电系统83经由调 节器M被供电而启动。主CPU21向OR电路25的另一个输入端子输出高电平信号，来维持 电源继电器RY3的接通状态。在关闭了电源继电器RY2的状态下，由子CUP22检测对点火开关IGSW进行了断开 操作，若向主CUP21传递该信息，则主CPU21经由CAN总线来发送已断开点火开关IGSW，促使与第二供电系统82连接的各E⑶的关机(shut down)处理。主CPU21经由CAN总线来确认各E⑶的关机处理结束，并且，若结束本身的关机处 理，则向OR电路25的另一个输入端子输出低电平的控制信号，而且通过经由子CPU22使电 源继电器RY2断开，来停止向第二供电系统82及第三供电系统83的供电状态。所谓关机处理，是指伴随点火开关IGSW的断开，驱动中的各种执行机构的停止处 理、或SOC等控制数据的向非易失性存储器的退避处理等，例如，若是引擎ECU4，则指引擎 10的停止处理、包括空燃比等各种学习数据的引擎控制用的数据的向非易失性存储器的退 避处理。子CPU22在将电源继电器RY2断开之后，转移至低耗电模式即待机状态。待机状 态是指子CPU22执行了停止命令或保持命令后停止了动作的状态。若向转移至待机状态的子CPU22的中断端子PIG输入点火开关IGSW信号，则子 CPU22从待机状态恢复到通常的动作状态，将FETl进行导通控制而将电源继电器RY2接通。 即，点火开关IGSW信号成为使转移到待机状态的子CPU22恢复到通常状态的唤醒(wake up)信号。此外，点火开关IGSW可以是瞬时开关或转换开关的任一型式的开关，采用瞬时开 关时，HVECU2将当前的状态作为标志数据保持在RAM222中，可以根据标志数据来判断通过 该开关的操作沿是被接通还是被断开。此外，也可以是在现有的锁芯中插入钥匙进行旋转 操作的开关。以下，针对接通了点火开关IGSW之后，基于HVE⑶2的车辆的行驶控制进行详细描 述。HVE⑶2对点火开关IGSW进行接通操作，将电源继电器RY2、RY3关闭之后，根据驾驶员 的加速器操作等对车辆进行行驶控制。HVE⑶2经由SOC检测装置51 (参照图4)来监视蓄电装置50的充电状态(以下， 记述为“SOCGtate of Charge) ”)，例如，若SOC低于预定的值，则经由引擎ECU4起动引擎 10，并将经由动力分割结构13而被驱动的第一 MGll的发电电力储存在蓄电装置50中。若进行详述，则由第一 MGll发电的电力，经由逆变器从交流转换为直流，在经由 转换器而调整了电压后被储存于蓄电装置50中。此时，由引擎10产生的动力的一部分经 由动力分割机构13及减速机14传递给驱动轮16。此外，当SOC处于规定范围内时，HVE⑶2利用储存于蓄电装置50的电力或由第一 MGll发电的电力的至少一方来驱动第二 MG12，并对引擎10的动力进行辅助。第二 MG12的 驱动力经由减速机传递给驱动轮16。而且，若SOC为预定的值以上，则HVE⑶2经由引擎E⑶4停止引擎10，利用储存于 蓄电装置50的电力来驱动第二 MG12。另一方面，在车辆的制动时等，HVECU2经由减速机14作为发电机来控制由驱动轮 16驱动的第二 MG12，并在蓄电装置50中储存由第二 MG12发电的电力。S卩，第二 MG12被用 为将制动能量转换为电力的再生制动器。S卩，HVECU2根据基于加速器踏板的操作量计算出的车辆的要求扭矩、和蓄电装置 50的SOC等来控制引擎10、第一 MG 11及第二 MG12。在图1中，虽然表示了基于第二MG12的驱动轮16是前轮的情况，但也可以替代前 轮而将后轮作为驱动轮16，也可以将前轮和后轮双方作为驱动轮16。
高压蓄电装置50是能够进行充放电的直流电源，例如，由镍氢或锂离子等充电电 池构成。蓄电装置50的电压，例如是200V左右。在蓄电装置50中构成为除了由第一MGll 及第二 MG12发电的电力，还通过从车辆外部的电源供给的电力来进行充电。作为蓄电装置50，能够采用大电容的电容器。只要是能对基于第一 MGll及第二 MG12的发电电力或来自车辆外部的电源的电力进行暂时储存，并向第二 MG12供给其储存 电力的电力缓冲器，则不限制蓄电装置的种类或结构。如图4所示，构成为高压蓄电装置50经由系统主继电器SMR与转换器15连接， 在由转换器15调整为规定的直流电压的输出电压被第一逆变器17或第二逆变器18转换 为交流电压之后，施加给第一 MGll或第二 MG12。转换器15包括电抗器(reactor)；电力开关元件即两个npn型晶体管；和两个二 极管。电抗器的一端连接于蓄电装置50的正极侧，其另一端连接于两个npn型晶体管的连 接节点。两个npn型晶体管是串联连接的，各npn型晶体管反并联连接有二极管。作为npn型晶体管，例如能够优选使用IGBTansulated Gate BipolorTransistor)。此外，也能够替代npn型晶体管而采用电力MOSFET(MetalOxide Semiconductor Field-Effect Transistor)等电力开关兀件。第一逆变器17具有相互并联连接的U相臂、V相臂及W相臂。各相臂包括串联连 接的两个npn型晶体管，各npn型晶体管上反并联连接有二极管。构成各相臂的两个npn 型晶体管的连接节点连接于与第一 MGll对应的线圈端。第一逆变器17将从转换器15供给的直流电力转换为交流电力而供给第一 MG11， 或者将由第一 MGll发电的交流电力转换为直流电力供给转换器15。第二逆变器18也与第一逆变器17同样地构成，构成各相臂的两个npn型晶体管 的连接节点连接于与第二 MG12对应的线圈端。第二逆变器18将从转换器15供给的直流电力转换为交流电力供给第二 MG12，或 者将由第二 MG12发电的交流电力转换为直流电力供给转换器15。HVECU2若对点火开关IGSW进行接通操作，则根据驾驶员的加速器操作等对第一 MGll或第二 MG12进行控制。例如，HVECU2对转换器15的电力开关元件进行控制来将蓄电装置50的输出电压 升压至规定电平，并对第二逆变器18的各相臂进行控制来驱动第二 MG12。例如，HVECU2对第一逆变器17的各相臂进行控制，将来自第一 MGll的发电电力 转换为直流电力，通过转换器15进行降压，对蓄电装置50进行充电。如图1及图4所示，在插入式混合动力汽车1中具备用于连接用于从车辆外部的 电源向蓄电装置50供给充电电力的充电电缆3的充电入口 7。此外，在图1中，虽然在车体 后部设置了充电入口 7，但也可以设置于车体前部。充电被控制装置5具有S0C检测装置51，其检测蓄电装置50的S0C，向HVE⑶2输 出检测信号；系统主继电器SMR，其将蓄电装置50与负载电路进行连接LC滤波器53，其去 除从车辆外部供给的交流电力的噪声；和AC/DC转换器52，其将从车辆外部供给的交流电 力转换为直流电力。经由充电电缆3从车辆外部供给的电力，经由LC滤波器53由充电电路即AC/DC 转换器52转换为直流电力之后，对高压蓄电装置50进行充电。
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充电电缆3的一端侧设置了外部电源，例如设置于房屋内的与商用电源的电源插 座连接的插头32，其另一端侧设置了具有与充电入口 7连接的连接器33的配件34。如图1及图5所示，充电电缆3由供给来自商用电源的交流电力的电力电缆31和 CCID (Charging Circuit Interrupt Device) 36 构成，在 CCID36 中，装有对经由电力电缆 31的交流电力的供给进行接通/断开的继电器361和信号生成部362。信号生成部362具有振荡部363，其生成表示电力电缆31的额定电流的脉冲信 号(以下，记述为“控制先导信号”或“CPLT信号”)；和电压探测部364等的电路块，其对控 制先导信号的信号电平进行检测。这些电路块装入了由从外部电源供给的电力来进行动作 的 CPU、ROM、RAM 等。从信号生成部362输出的控制先导信号是根据来自外部电源的电力供给状态而 状态发生变化的信号，用于在CCID36与HVE⑶2之间执行一系列充电处理的信号。在连接器33中组装有一端接地的开关332 ；和具有与开关332串联连接的电阻 RlO的连接判定电路331。连接判定电路331的输出，作为电缆连接信号PISW输入给HVE⑶ 2。在配件34中，以插入于充电入口 7的连接器33不脱离的方式设置了机械的锁机 构，且设置了用于解除该锁机构的操作按钮的操作部35。当使充电电缆3的连接器33从充电入口 7脱离时，通过对该操作按钮进行按压操 作，能够解除锁机构使连接器33脱离。若按压操作该操作按钮，则随操作按钮的操作而联 动，使连接判定电路331的开关332处于断开状态，若解除了操作按钮的按压操作，则开关 332恢复到接通状态。如图5所示，在充电电缆3的连接器33中，设置有与电力电缆31连接的一对电 力线的端子针脚；接地端子针脚；输出控制先导信号的信号线Ll的端子针脚；和从连接判 定电路331输出的电缆连接信号的信号线的端子针脚。在充电入口 7设置有分别与连接器33上设置的各端子连接的多个端子针脚；和 与控制先导信号端子短路的断线检测端子针脚。断线检测端子针脚是用于对控制先导信号所通信的车辆侧的信号线L2的断线或 短路进行检测的信号针脚。主CPU21除了上述的车辆行驶控制，还经由充电电缆3执行从车辆外部的电源向 搭载于车辆的蓄电装置50的充电控制。如图5所示，作为主CPU21的周边电路，在HVE⑶2中设置有第一接口电路26、第二 接口电路27和断线短路检测电路28。第一接口电路沈具有缓冲电路，其输入经由二极管Dl被输入的控制先导信号； 第一降压电路，其由使控制先导信号的信号电平降低的电阻R7及开关SWl构成；和第二降 压电路，其由电阻R8及开关SW2构成。主CPU21经由第一接口电路沈的缓冲电路来检测从充电入口 7输出的控制先导 信号的信号电平，并且通过第一降压电路以及/或者第二降压电路使该信号电平变化为两 阶段。第二接口电路27具有若经由二极管D2输入的控制先导信号的信号电平成为负 电平，则向主CPU21输入低电平的控制信号，若控制先导信号的信号电平成为正电平，则向主CPU21输入高电平的控制信号的电阻电路(Rl，R2，R3)和缓冲电路。断线短路检测电路28具有与断线检测端子针脚连接且经由电阻R9将断线检测端 子针脚接地的开关SW3。主CPU21对开关SW3进行控制来检测出车辆两侧的信号线L2的断线或短路。如上所述，若点火开关IGSW被接通，则主CPU21根据上述车辆的要求扭矩和蓄电 装置50的SOC等，对引擎10、第一 MGll及第二 MG12进行控制，并进行车辆的行驶控制。此时，主CPU21构成为对从连接判定电路331输出的电缆连接信号PISW进行探 测，若判断为未连接充电电缆3，则将断线短路检测电路观的开关SW3切换为接通或断开， 来判别车辆侧的信号线L2是否是断线或短路。如图6所示，若信号线L2正常，则当将开关SW3断开时，在从电源经由电阻R1、R2、 R3 ；二极管D2、D1 ；电阻R4、R5流入车辆地线的电路路径中，由电阻R4、R5产生的高电平的 电压被输入给主CPU21。若信号线L2短路，则当将开关SW3断开时，向主CPU21输入低电平的电压。此夕卜，若信号线L2正常，则当将开关SW3接通时，在从电源经由电阻R1、R2、R3 ；二 极管D2 ；电阻R9和开关SW3流入车辆地线的电路路径中，由电阻R9产生的低电平的电压 被输入给主CPU21。若信号线L2断线，则即使将开关SW3接通，也向主CPU21输入高电平电压。主CPU21若将开关SW3断开时信号线L2的电压值是高电平，将开关SW3接通时信 号线L2的电压值是低电平，则判定为信号线L2是正常。而且，主CPU21若将开关SW3断开时信号线L2的电压值是低电平，则判定为信号 线L2短路，若将开关SW3接通时信号线L2的电压值是高电压，则判定为信号线L2断线。若信号线L2正常，则允许后述的插入式充电处理，若信号线L2异常，则禁止插入 式充电处理，将报知异常的监视器点亮。此外，电阻R9是开关SW3的保护电阻，设定为充分小的电阻值。而且，作为子CPU22的周边电路，在HVE⑶2中设置有对控制先导信号的接通沿进 行检测的沿检测电路四。沿检测电路四，具有对控制先导信号的上升沿(以下，记述为“接通沿”)进行检 测的电阻R4、R5、R6，该沿检测电路四的输出连接于子CPU22的唤醒用的中断端子WU。针对由HVE⑶2执行且通过从车辆外部的电源经由充电电缆3供给的电力对搭载 于车辆的蓄电装置50进行充电的充电控制进行说明。本发明的子CPU22构成为从在充电电缆3中具有的信号生成部362输出且与 来自车辆外部的电源的电力供给状态相应的信号，从一定时间没有变化的状态到发生变化 时，将充电模式信号设置为接通来启动主CPU21，当检测出由主CPU21而接通了充电结束信 号时，将充电模式信号设置为断开。本发明的主CPU21构成为当检测出由子CPU22而被接通的充电模式信号时，经由 充电电缆3对蓄电装置50进行充电，当充电结束时将充电结束信号设置为接通，此后，当检 测出由子CPU22断开了充电模式信号时，将充电结束信号设置为断开。以下，进行详细描述。如图7及图9所示，在子CPU22转移至待机状态的状态下， 若在外部电源的插座上连接充电电缆3的插头32，且在充电入口 7装接充电电缆3的插座33，则从信号生成部362输出直流电压Vl (例如，+12V)的控制先导信号(图7的时刻t0)。如图3及图5所示，若在子CPU22的中断端子WU处，经由信号线Li、L2输入直流 电压Vl的控制先导信号，若信号电平从一定时间未变化到变化为电压VI，则子CPU22从待 机状态恢复到通常的动作状态(图9，SAl)。即，子CPU22通过输入到中断端子WU中的控制先导信号的接通沿进行唤醒。如果从待机状态恢复到通常动作状态的子CUP22，向OR电路25的一个输入端子输 出高电平的控制信号，则通过由OR电路25的输出信号而被接通的FET2来接通电源继电器 RY3(图 9，SA2)。若经由电源继电器RY3对连接于第三供电系统83的负载开始供电，则主CPU21启 动(图 9，SBl)。子CPU22若将用于请求执行充电控制的充电模式信号设置为接通而存储于 RAM222中，则该充电模式信号(图9，SA3)向主CPU21进行DMA传送。探测到它的主CPU21 (图9，SB2)，对OR电路25的另一个输入端子输出高电平的 信号，来维持电源继电器CT3的接通状态(图9，SB3)，开始经由充电被控制装置5向高压 蓄电装置50的充电处理即充电控制步骤(图9，SB4)。从主CPU21向子CPU22进行DMA传 送的充电结束信号，在复位为断开的初期状态下被存储于RAM212中。此外，主CPU21也可以构成为将从子CPU22向OR电路输出的控制信号作为充电 模式信号来进行探测。主CPU21若在时刻tl检测出控制先导信号的电压V1(+12V)，则将第二降压电路的 开关SW2接通，将控制先导信号的电压电平从Vl降压到V2(+9V)。信号生成部362若在时刻t2经由电压探测部364探测出控制先导信号的信号电 平从Vl下降到V2，则以由振荡部363产生的规定占空比输出规定频率(例如，IKHz)的脉 冲信号作为控制先导信号。此外，从信号生成部362输出的控制先导信号的信号电平是士VI，但上限电平通 过HVE⑶2中具备的第二降压电路被降压到V2。如图8(a)、(b)所示，控制先导信号的占空比是根据能够从外部电源经由充电电 缆3供给车辆的电流电容来设定的值，且按照每个充电电缆预先被设定。例如，在电流电容 为12A的充电电缆中设定为20%，在电流电容为24A的充电电缆中设定为40%。返回图7，主CPU21对控制先导信号的占空比进行检测，来识别该充电电缆3的电 流电容，并在时刻t3，关闭系统主继电器SMR(参照图4)，在将第二降压电路的开关SW2接 通的状态下，还将第一降压电路的开关SWl接通，将控制先导信号的电压电平从V2降压到 V3(例如，+6V)。信号生成部362，若检测出控制先导信号的信号电平从V2降低到V3，则将继电器 361接通，从电力电缆31向车辆侧供给交流电力。此后，主CPU21根据经由充电被控制装置5中具有的SOC检测装置51所输入的 SOC等，控制AC/DC转换器52来对蓄电装置50进行充电。主CPU21若在时刻t4检测出蓄电装置50的SOC达到规定电平，则将SOC的电平 存储到RAM212及非易失性存储器中，并停止AC/DC转换器52 (图9，SB5)。主CPU21将系统主继电器SMR(参照图4)开放，并将第一降压电路的开关SWl接通，使电压电平从V3升压到V2。信号生成部362若检测出控制先导信号的电平从V3上升到V2，则将继电器361断 开，来停止向车辆侧供给交流电力。主CPU21在时刻t5将第二降压电路的开关SW2断开，将控制先导信号的电平返回 到当初的VI，并将存储于RAM212中的充电结束信号设置为接通(图9，SB6)。信号生成部362若检测出控制先导信号的电平从V2上升到VI，则停止控制先导信 号的振荡，但直到控制先导信号完全停止，振荡需要两秒钟左右。子CPU22若检测出从主CPU21进行DMA传送后的接通状态的充电结束信号，则在 控制先导信号的振荡停止之前待机(图9，SA5)。子CPU22若在时刻t6探测出中断端子WU中所输入的控制先导信号的振荡停止， 并且此状态持续规定时间(例如，2秒钟)，则在时刻t7，将RAM222中存储的充电模式信号 复位为断开(图9，SA6)。接着，子CPU22将低电平的控制信号输出到OR电路25的一个输入端子，将电源继 电器CT3断开(图9，SA7)，返回到待机状态(图9，SA8)。主CPU21若在时刻⑶检测出从子CPU22进行DMA传送后的充电模式信号为断开 状态(图9，SB7)，则将RAM212中存储的充电结束信号复位为断开(图9，SB8)，而且，进行 将存储于RAM212中的SOC等与充电相关的数据存储到非易失性存储器中的关机处理(图 9， SB9)。此后，主CPU21将低电平的控制信号输入到OR电路25的另一个输入端子，将电源 继电器断开(图9，SB10)。即，若检测出充电电缆3中具有的由信号生成部362输出的控制先导信号从一定 时间无变化状态产生了变化，则将充电模式信号设置为接通来启动基于主CPU21的充电控 制步骤，若在充电控制步骤中检测出被接通的充电结束信号，则由子CPU22执行将充电模 式信号设置为断开的电源控制步骤。此外，若在电源控制步骤中检测出断开的充电模式信号，则经由充电电缆通过从 车辆的外部电源供给的电力对搭载于车辆的蓄电装置进行充电，若充电结束则将充电结束 信号设置为接通，若在将充电结束信号设置为接通之后通过电源控制步骤检测出断开了充 电模式信号，则由主CUP21执行将充电结束信号设置为断开的充电控制步骤。而且，在本发明中，主CUP21构成为在上述充电控制步骤的执行中，若检测出从 车辆脱离了充电电缆3的连接器的情况等的来自外部电源的电力供给停止，则将充电结束 信号设置为接通，子CPU22若检测出接通了被DMA传送的充电结束信号，则将充电模式信号 复位为断开。而且，主CPU21构成为与在上述时刻伪的控制相同，当充电结束信号为接通状态 时，若检测出充电模式信号被复位为断开，则将充电结束信号复位为断开。因此，根据本发明，若断开从子CPU22进行DMA传送后的充电模式信号，则由主 CUP21重新断开处于接通状态的充电结束信号，在充电控制结束后向主CPU21的供电被停 止之前，充电结束信号不保持为接通状态。因此，在充电过程中从车辆拔去充电电缆3的连接器，在此后直到停止向主CPU21 供电的期间，即使在车辆的充电入口再次连接了该连接器时，也确实能够重新开始充电。
这是因为当子CUP22检测出控制先导信号的接通沿，向主CPU21输出了接通状态 的充电模式信号时，由于断开了从主CPU21进行DMA传送的充电结束信号，所以不会误判断 为充电结束。此外，若在控制先导信号的振荡未完全停止的状态(图7的时刻t5的状态)下， 根据主CUP21进行DMA传送后的接通状态的充电结束信号，子CPU22重新将充电模式信号 设置为断开而转移至待机状态，则在此后的控制先导信号的接通沿处子CPU22唤醒，有可 能产生将充电模式信号设置为接通的不良情况。因此，在本发明中，子CPU22构成为若在充电控制步骤中检测出接通了充电结束 信号，则在检测出控制先导信号的振荡停止之后，将充电模式信号设置为断开。在上述实施方式中，本发明虽然对适用于通过动力分割结构13将引擎10的动力 进行分割而能够在驱动轮16和第一MGll中进行传递的连续/并行型的插入式混合动力汽 车的情况进行了说明，但本发明也能够适用于其它形式的混合动力汽车。例如，本发明也能够适用于采用仅用于驱动第一MGll的引擎10，且仅在第二MG12 中产生车辆的驱动力的、所谓连续型的混合动力汽车。此外，本发明也能够适用于在由引擎10生成的运动能量之中仅回收再生能量作 为电能量的混合动力汽车、或将引擎作为主动力而根据需要来辅助电动机的电动机辅助型 的混合动力汽车等。而且，能够适用于具有即使是不具备引擎10而通过电力行驶的仅具有电动机的 电动汽车、或搭载了燃料电池的车辆也能通过外部电力来充电的蓄电装置的所有插入式汽车。上述实施方式是一具体示例，各部的具体的电路结构、控制结构在发挥本发明的 作用效果的范围内可以进行适当地变更。
1权利要求
1.一种控制装置，通过从车辆外部的电源经由充电电缆供给的电力对搭载于车辆的蓄 电装置进行充电，该控制装置具有电源控制部，其当从所述充电电缆中具有的信号生成部输出的与来自所述电源的电力 供给状态相应的信号，从一定时间无变化的状态发生了变化时，将充电模式信号设置为接 通而启动充电控制部，当检测出由充电控制部所接通的充电结束信号时，将充电模式信号 设置为断开；和充电控制部，其当检测出由电源控制部所接通的充电模式信号时，经由所述充电电缆 对所述蓄电装置进行充电，当充电结束时将充电结束信号设置为接通，此后当检测出由电 源控制部断开了充电模式信号时，将充电结束信号设置为断开。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，电源控制部，若检测出从充电控制部输出的充电结束信号被接通，则在控制信号的振 荡停止后，将充电模式信号设置为断开。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，充电控制部，若检测出由电源控制部断开了充电模式信号，则将充电结束信号设置为 断开，并且在执行了将与充电相关的数据存储到存储器中的关机处理之后停止动作，若在 关机处理的执行中检测出充电模式信号被接通，则再次对所述蓄电装置进行充电。
4.一种控制方法，通过从车辆外部的电源经由充电电缆供给的电力对搭载于车辆的蓄 电装置进行充电，该控制方法具有电源控制步骤，当从所述充电电缆中具有的信号生成部输出的与来自所述电源的电力 供给状态相应的信号，从一定时间无变化的状态发生了变化时，将充电模式信号设置为接 通而启动充电控制步骤，当检测出由充电控制步骤所接通的充电结束信号时，将充电模式 信号设置为断开；和充电控制步骤，当检测出由电源控制步骤所接通的充电模式信号时，经由所述充电电 缆对所述蓄电装置进行充电，当充电结束时将充电结束信号设置为接通，此后当检测出由 电源控制步骤断开了充电模式信号时，将充电结束信号设置为断开。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，电源控制步骤，若在充电控制步骤中检测出接通了充电结束信号，则在控制信号的振 荡停止之后将充电模式信号设置为断开。
全文摘要
本发明提供一种控制装置，即使重复插拔充电电缆的连接器，也能够适当地重新开始充电。该控制装置具有电源控制部，其当从将车辆外部的电源与车辆进行连接的充电电缆中具有的信号生成部输出的与来自所述电源的电力供给状态相应的信号，从一定时间无变化的状态发生了变化时，将充电模式信号设置为接通来启动充电控制部，当检测出由充电控制部所接通的充电结束信号时，将充电模式信号设置为断开；和充电控制部，其当检测出由电源控制部所接通的充电模式信号时，经由充电电缆对车辆中具备的蓄电装置进行充电，当充电结束时将充电结束信号设置为接通，此后当检测出由电源控制部断开了充电模式信号时，将充电结束信号设置为断开。
文档编号B60W10/26GK102106055SQ20098010065
公开日2011年6月22日 申请日期2009年9月28日 优先权日2008年10月23日
发明者中曾善朗, 釜贺隆市 申请人:丰田自动车株式会社, 富士通天株式会社