JP4894656B2 - 車両 - Google Patents

Description

この発明は、車両に関し、特に外部から充電可能に構成され、複数の蓄電装置を搭載する車両に関する。

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の中には、複数の電池を搭載するものも検討されている。

特開２００３−２０９９６９号公報（特許文献１）は、複数の電池を搭載するハイブリッド車両を開示する。この車両の電動牽引モータの電源制御システムは、電動牽引モータに調整済みの電力を提供する少なくとも１つのインバータと、それぞれが電池とブースト／バック直流・直流コンバータを有し、並列に配線され、その少なくとも１つのインバータに直流電力を提供する複数の電源ステージとを備える。電源ステージは前記少なくとも１つのインバータへの出力電圧を維持するよう制御される。
特開２００３−２０９９６９号公報 特開２００５−５７８２６号公報

ハイブリッド自動車においては、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。

しかし、家庭等での充電において熱等の発生により充電効率が悪くなってしまう場合もある。総合的なエネルギー効率の改善のためには、外部充電を行なう場合の損失を低く抑える必要がある。

この発明の目的は、外部から充電を行なう際の充電効率が改善された、複数の蓄電装置を搭載する車両を提供することである。

この発明は、要約すると、車両であって、充放電が可能な第１、第２の蓄電装置と、負荷装置と、負荷装置に電力を供給する電力線と、第１、第２の蓄電装置にそれぞれ対応して設けられ、対応の蓄電装置と電力線との間に各々が接続される第１、第２の電圧変換装置と、第１の蓄電装置と第１の電圧変換装置との接続点に、車両外部から与えられる電力を供給するための充電線と、第１、第２の電圧変換装置を制御する制御装置とを備える。制御装置は、充電線を経由した外部充電の開始時において、第１の電圧変換装置には充電線よりも電力線の電圧が低い場合に充電線から電力線に電流を供給する整流動作を実行させ、第２の電圧変換装置には、電力線と第２の蓄電装置とを接続させる。

好ましくは、第１、第２の電圧変換装置の各々は、スイッチング素子と整流素子とが並列接続された上アームを有するチョッパ回路を含む。制御装置は、外部充電の開始時において、第１の電圧変換装置側のスイッチング素子を非導通状態に固定し、第２の電圧変換装置側のスイッチング素子を導通状態に固定する。

より好ましくは、電力線は、正母線と、負母線とを含む。チョッパ回路は、一方端が対応する蓄電装置の正極に接続されるインダクタと、インダクタの他方端と負母線との間に接続される下アームとをさらに有する。上アームは、インダクタの他方端と正母線との間に接続される。整流素子は、インダクタの他方端から正母線に向かう向きを順方向としスイッチング素子と並列に設けられる。

好ましくは、制御装置は、外部充電の開始後に第１の蓄電装置の充電状態を示す状態量が第１の所定値より満充電状態に近くなったときには、第２の蓄電装置の充電状態を示す状態量が増加するように第２の電圧変換装置を作動させる。

より好ましくは、制御装置は、外部充電の開始後に第１、第２の蓄電装置の少なくとも一方の蓄電状態を示す状態量が第２の所定値より満充電状態に近くなったときには、第１、第２の蓄電状態を等しくするように第１、第２の電圧変換装置を共に作動させる。第２の所定値は、第１の所定値よりも満充電状態に近い状態量を示す。

好ましくは、負荷装置は、車両の推進に用いられる電動機を含み、車両は、車両の推進のために電動機と併用される内燃機関をさらに含む。

より好ましくは、車両外部の電源に接続可能に構成され、電源から受けた電力を変換して充電線に充電電圧を発生させる充電器をさらに備える。

本発明によれば、車両の外部から充電を行なう際、損失を抑えつつ複数の蓄電装置に対して充電を行なうことができる。

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。

図１は、本発明の実施の形態に係る車両１の主たる構成を示す図である。
図１を参照して、車両１は、蓄電装置であるバッテリＢ１，Ｂ２と、電力変換器である昇圧コンバータ１２−１，１２−２と、平滑コンデンサＣＨと、電圧センサ１０−１，１０−２，１３と、インバータ１４，２２と、エンジン４と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構３と、制御装置３０とを含む。

この車両に搭載される蓄電装置は外部から充電が可能である。このために、車両１は、さらに、たとえばＡＣ１００Ｖまたは２００Ｖの商用電源８に接続可能なコネクタを有し、充電線ＰＣＬ，ＮＣＬによって正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１にそれぞれ接続される充電器６を含む。充電器６は、交流を直流に変換するとともに電圧を調圧してバッテリに与える。なお、外部充電可能とするために、他にも、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のステータコイルの中性点を交流電源に接続する方式や昇圧コンバータ１２−１，１２−２を合わせて交流直流変換装置として機能させる方式を用いても良い。

平滑コンデンサＣＨは、昇圧コンバータ１２−１，１２−２によって昇圧された電圧を平滑化する。電圧センサ１３は、平滑コンデンサＣＨの端子間電圧Ｖｈを検知して制御装置３０に出力する。

インバータ１４は、昇圧コンバータ１２−１または１２−２から与えられる直流電圧Ｖｈを三相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１に出力する。インバータ２２は、昇圧コンバータ１２−１または１２−２から与えられる直流電圧Ｖｈを三相交流電圧に変
換してモータジェネレータＭＧ２に出力する。

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３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。遊星歯車機構では、３つの回転軸のうち２つの回転軸の回転が定まれば、他の１つの回転軸の回転は強制的に定まる。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。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。

バッテリＢ１は、正極線ＰＬ１に正極が接続され、負極線ＮＬ１に負極が接続されている。電圧センサ１０−１は、バッテリＢ１の正負極間の電圧Ｖｂ１を測定する。電圧センサ１０−１とともにバッテリＢ１の充電状態ＳＯＣ１を監視するために、バッテリＢ１に流れる電流Ｉｂ１を検知する電流センサ１１−１が設けられている。また、バッテリＢ１の充電状態ＳＯＣ１が制御装置３０において検出されている。制御装置３０は、バッテリＢ１の開放電圧とバッテリＢ１に流れる電流Ｉｂ１の積算とに基づいて充電状態ＳＯＣ１を算出する。バッテリＢ１としては、たとえば、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池や、電気二重層コンデンサ等の大容量キャパシタなどを用いることができる。

バッテリＢ２は、正極線ＰＬ２に正極が接続され、負極線ＮＬ２に負極が接続されている。電圧センサ１０−２は、バッテリＢ２の端子間の電圧Ｖｂ２を測定する。電圧センサ１０−２とともにバッテリＢ２の充電状態ＳＯＣ２を監視するために、バッテリＢ２に流れる電流Ｉｂ２を検知する電流センサ１１−２が設けられている。また、バッテリＢ２の充電状態ＳＯＣ２が制御装置３０において検出されている。制御装置３０は、バッテリＢ２の開放電圧とバッテリＢ２に流れる電流Ｉｂ２の積算とに基づいて充電状態ＳＯＣ２を算出する。バッテリＢ２としては、たとえば、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池や、電気二重層コンデンサ等の大容量キャパシタなどを用いることができる。

バッテリＢ２とバッテリＢ１とは、たとえば、同時使用することにより主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間に接続される電気負荷（インバータ２２およびモータジェネレータＭＧ２）に許容された最大パワーを出力可能であるように蓄電可能容量が設定される。これによりエンジンを使用しないＥＶ（Electric Vehicle）走行において最大パワーの走行が可能である。

そしてバッテリＢ２の電力が消費されてしまったら、バッテリＢ１に加えてエンジン４を使用することによって、バッテリＢ２を使用しないでも最大パワーの走行を可能とすることができる。

インバータ１４は、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬに接続されている。インバータ１４は、昇圧コンバータ１２−１および１２−２から昇圧された電圧を受けて、たとえばエンジン４を始動させるために、モータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、インバータ１４は、エンジン４から伝達される動力によってモータジェネレータＭＧ１で発電された電力を昇圧コンバータ１２−１および１２−２に戻す。このとき昇圧コンバータ１２−１および１２−２は、電圧Ｖｈを電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２にそれぞれ変換する電圧変換回路として動作するように、制御装置３０によって制御される。

インバータ２２は、インバータ１４と並列的に、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬに接
続されている。インバータ２２は車輪を駆動するモータジェネレータＭＧ２に対して昇圧コンバータ１２−１および１２−２の出力する直流電圧を三相交流電圧に変換して出力する。またインバータ２２は、回生制動に伴い、モータジェネレータＭＧ２において発電された電力を昇圧コンバータ１２−１および１２−２に戻す。このとき昇圧コンバータ１２−１および１２−２は、電圧Ｖｈを電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２にそれぞれ変換する電圧変換回路として動作するように制御装置３０によって制御される。

制御装置３０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各トルク指令値、モータ電流値および回転速度、電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２，Ｖｈの各値、および起動信号を受ける。そして制御装置３０は、昇圧コンバータ１２−１，１２−２に対して昇圧指示と降圧指示と動作禁止指示とを出力する。

さらに、制御装置３０は、インバータ１４に対して昇圧コンバータ１２−１，１２−２の出力である直流電圧Ｖｈを、モータジェネレータＭＧ１を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示と、モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電圧を直流電圧Ｖｈに変換して昇圧コンバータ１２−１，１２−２側に戻す回生指示とを出力する。

同様に制御装置３０は、インバータ２２に対してモータジェネレータＭＧ２を駆動するための交流電圧に直流電圧を変換する駆動指示と、モータジェネレータＭＧ２で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２−１，１２−２側に戻す回生指示とを出力する。

図２は、図１に示した昇圧コンバータ１２−１，１２−２の構成を示す概略図である。
図２を参照して、昇圧コンバータ１２−１は、チョッパ回路４０−１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４０−１は、トランジスタＱ１Ａ，Ｑ１Ｂと、ダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂと、インダクタＬ１とを含む。トランジスタＱ１ＢおよびダイオードＤ１Ｂによって上アームが構成される。また、トランジスタＱ１ＡおよびダイオードＤ１Ａによって下アームが構成される。

正母線ＬＮ１Ａは、一方端がトランジスタ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。また、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。

トランジスタ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、トランジスタＱ１Ａのエミッタが負母線ＬＮ１Ｃに接続され、トランジスタＱ１ＢのエミッタがトランジスタＱ１Ａのコレクタに接続され、トランジスタＱ１Ｂのコレクタが正母線ＬＮ１Ａに接続される。下アームにおいて、ダイオードＤ１Ａは、トランジスタＱ１Ａに並列に接続される。上アームにおいて、ダイオードＤ１Ｂは、トランジスタＱ１Ｂに並列に接続される。ダイオードＤ１Ａの順方向は、母線ＬＮ１ＣからインダクタＬ１に向かう向きである。また、ダイオードＤ１Ｂの順方向は、インダクタＬ１から母線ＬＮ１Ａに向かう向きである。インダクタＬ１の一方端は、トランジスタＱ１ＡとトランジスタＱ１Ｂとの接続ノードに接続される。

配線ＬＮ１Ｂは、正極線ＰＬ１とインダクタＬ１の他方端との間に接続される。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。

正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１は、システムメインリレーＳＭＲ１によって、バッテリＢ１の正極および負極にそれぞれ接続される。

そして、チョッパ回路４０−１は、図１の制御装置３０から与えられる駆動信号ＰＷＣ１に応じて、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１から受ける直流電力（駆動電力）を昇圧して主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬへ供給し、また、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬの電圧を降圧してバッテリＢ１へ供給することができる。

昇圧コンバータ１２−２は、チョッパ回路４０−２と、正母線ＬＮ２Ａと、負母線ＬＮ２Ｃと、配線ＬＮ２Ｂと、平滑コンデンサＣ２とを含む。チョッパ回路４０−２は、トランジスタＱ２Ａ，Ｑ２Ｂと、ダイオードＤ２Ａ，Ｄ２Ｂと、インダクタＬ２とを含む。トランジスタＱ２ＢおよびダイオードＤ２Ｂによって上アームが構成される。また、トランジスタＱ２ＡおよびダイオードＤ２Ａによって下アームが構成される。

正母線ＬＮ２Ａは、一方端がトランジスタＱ２Ｂ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。また、負母線ＬＮ２Ｃは、一方端が負極線ＮＬ２に接続され、他方端が主負母線ＭＮＬに接続される。

トランジスタＱ２Ａ，Ｑ２Ｂは、負母線ＬＮ２Ｃと正母線ＬＮ２Ａとの間に直列に接続される。具体的には、トランジスタＱ２Ａのエミッタが負母線ＬＮ２Ｃに接続され、トランジスタＱ２ＢのエミッタがトランジスタＱ２Ａのコレクタに接続され、トランジスタＱ２Ｂのコレクタが正母線ＬＮ２Ａに接続される。下アームにおいて、ダイオードＤ２Ａは、トランジスタＱ２Ａに並列に接続される。上アームにおいて、ダイオードＤ２Ｂは、トランジスタＱ２Ｂに並列に接続される。ダイオードＤ２Ａの順方向は、母線ＬＮ２ＣからインダクタＬ２に向かう向きである。また、ダイオードＤ２Ｂの順方向は、インダクタＬ２から母線ＬＮ２Ａに向かう向きである。インダクタＬ２は、トランジスタＱ２ＡとトランジスタＱ２Ｂとの接続ノードに接続される。

なお、トランジスタＱ１Ｂ，Ｑ１Ａ，Ｑ２Ａ，Ｑ２Ｂは、パワースイッチング素子であればよく、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）素子やパワーＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）等を用いることができる。

配線ＬＮ２Ｂは、一方端が正極線ＰＬ２に接続され、他方端がインダクタＬ２に接続される。平滑コンデンサＣ２は、配線ＬＮ２Ｂと負母線ＬＮ２Ｃとの間に接続され、配線ＬＮ２Ｂおよび負母線ＬＮ２Ｃ間の直流電圧に含まれる交流成分を低減する。

正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２は、システムメインリレーＳＭＲ２によって、バッテリＢ２の正極および負極にそれぞれ接続される。

そして、チョッパ回路４０−２は、図１の制御装置３０から与えられる駆動信号ＰＷＣ２に応じて、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２から受ける直流電力（駆動電力）を昇圧して主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬへ供給し、また、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬの電圧を降圧してバッテリＢ２へ供給することができる。

以下、昇圧コンバータ１２−１の電圧変換動作（昇圧動作）について説明する。制御装置３０は、トランジスタＱ１Ａを所定のデューティー比でオン／オフさせる。このとき、トランジスタＱ１Ｂはオフ状態に維持するか、または、トランジスタＱ１Ａと相補的に導通させる。トランジスタＱ１Ａがオン状態であるときには、バッテリＢ１から順次配線ＬＮ１Ｂ、インダクタＬ１、トランジスタＱ１Ａ、および負母線ＬＮ１Ｃを経由して、ポンプ電流が流れる。インダクタＬ１は、このポンプ電流により電磁エネルギーを蓄積する。

そして、トランジスタＱ１Ａがオン状態からオフ状態に遷移すると、インダクタＬ１は、蓄積した電磁エネルギーを放電電流に重畳する。トランジスタＱ１Ａがオフ状態である
ときには、順に、バッテリＢ１から配線ＬＮ１Ｂ、インダクタＬ１、ダイオードＤ１Ｂ、および正母線ＬＮ１Ａを介して、放電電流が主正母線ＭＰＬへ流れる。

その結果、昇圧コンバータ１２−１から主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬへ供給される直流電力の平均電圧は、デューティー比に応じてインダクタＬ１に蓄積される電磁エネルギーに相当する電圧だけ昇圧される。

このような昇圧コンバータ１２−１の電圧変換動作を制御するため、制御装置３０は、トランジスタＱ１Ａのオン／オフを制御するための駆動信号ＰＷＣ１ＡおよびトランジスタＱ１Ｂのオン／オフを制御するための駆動信号ＰＷＣ１Ｂを含む駆動信号ＰＷＣ１を生成する。

なお、昇圧コンバータ１２−２の動作は、昇圧コンバータ１２−１と同様であるので、ここでは説明は繰返さない。

図３は、図１の制御装置３０の昇圧コンバータ１２−１，１２−２に関連する構成を示したブロック図である。

図３を参照して、制御装置３０は、ハイブリッド車両の主制御を行なうＨＶ−ＥＣＵ（Hybrid Electric Unit）３１と、昇圧コンバータ１２−１の制御を行なうコンバータ制御部３２−１と、昇圧コンバータ１２−２の制御を行なうコンバータ制御部３２−２とを含む。なお、図示しないが、制御装置３０は、図１のエンジン４やインバータ１４，２２を制御する構成も含んでいる。

ＨＶ−ＥＣＵ３１は、昇圧指令値Ｖｈ＊と、ゲート遮断指令ＣＳＤＮ１と、上アーム‐オン指令Ｕ−ＯＮ１とをコンバータ制御部３２−１に対して出力する。コンバータ制御部３２−１は、昇圧コンバータ１２−１に駆動信号ＰＷＣ１を出力する。またコンバータ制御部３２−１は、現在の自身の制御状態を示すフラグＦ１を内部で設定しており、ＨＶ−ＥＣＵはフラグＦ１をコンバータ制御部３２−１から読み出すことによって、コンバータ制御部３２−１の動作状態を確認することができる。

ＨＶ−ＥＣＵ３１は、昇圧指令値Ｖｈ＊と、ゲート遮断指令ＣＳＤＮ２と、上アーム‐オン指令Ｕ−ＯＮ２とをコンバータ制御部３２−２に対して出力する。コンバータ制御部３２−２は、昇圧コンバータ１２−２に駆動信号ＰＷＣ２を出力する。またコンバータ制御部３２−２は、現在の自身の制御状態を示すフラグＦ２を内部で設定しており、ＨＶ−ＥＣＵはフラグＦ２をコンバータ制御部３２−２から読み出すことによって、コンバータ制御部３２−２の動作状態を確認することができる。

図４は、図３におけるコンバータ制御部３２−１，３２−２の機能ブロック図である。
図４を参照して、コンバータ制御部３２−１は、減算部５６，６２と、比例積分制御部５８と、除算部６０と、変調部６４と、ゲート処理部６５とを含む。

減算部５６は、ＨＶ−ＥＣＵ３１から出力される目標電圧Ｖｈ＊から電圧Ｖｈを減算し、その演算結果を比例積分制御部５８へ出力する。比例積分制御部５８は、目標電圧Ｖｈ＊と電圧Ｖｈとの偏差を入力として比例積分演算を行ない、その演算結果を減算部６２へ出力する。なお、減算部５６および比例積分制御部５８は、電圧フィードバック制御要素を構成する。

除算部６０は、電圧Ｖｂ１を目標電圧Ｖｈ＊で除算し、その演算結果を減算部６２へ出力する。なお、除算部６０の演算結果である「電圧Ｖｂ１／目標電圧Ｖｈ＊」は、昇圧コ
ンバータ１２−１の理論昇圧比の逆数である。減算部６２は、除算部６０の出力から比例積分制御部５８の出力を減算し、その演算結果をデューティー指令Ｔｏｎ１として変調部６４へ出力する。

そして、変調部６４は、デューティー指令Ｔｏｎ１と図示されない発振部により生成される搬送波（キャリア波）とに基づいて駆動信号ＰＷＣ１の元信号を生成し、ゲート処理部６５がその元信号と、遮断指令ＣＳＤＮ１および上アーム‐オン指令Ｕ−ＯＮ１とに基づいて駆動信号ＰＷＣ１を昇圧コンバータ１２−１のトランジスタＱ１Ａ，Ｑ１Ｂへ出力する。

なお、変調部６４に入力されるデューティー指令Ｔｏｎ１は、昇圧コンバータ１２−１の上アームを構成するトランジスタＱ１Ｂのオンデューティー比に相当し、０から１までの値をとる。そして、昇圧コンバータ１２−１は、デューティー指令Ｔｏｎ１が大きいほど昇圧比が低くなるように制御され、デューティー指令Ｔｏｎ１が小さいほど昇圧比が高くなるように制御される。

コンバータ制御部３２−２は、減算部６７，７２と、比例積分制御部６９と、除算部７０と、変調部７４と、ゲート処理部７５とを含む。

減算部６７は、ＨＶ−ＥＣＵ３１から出力される電流指令値Ｉ＊から電流センサで測定したＩを減算し、その演算結果を比例積分制御部６９へ出力する。比例積分制御部６９は、電流指令値Ｉ＊と測定値Ｉとの偏差を入力として比例積分演算を行ない、その演算結果を減算部７２へ出力する。

除算部７０は、電圧Ｖｂ２を目標電圧Ｖｈ＊で除算し、その演算結果を減算部７２へ出力する。なお、除算部７０の演算結果である「電圧Ｖｂ２／目標電圧Ｖｈ＊」は、昇圧コンバータ１２−２の理論昇圧比の逆数である。減算部７２は、除算部７０の出力から比例積分制御部６８の出力を減算し、その演算結果をデューティー指令Ｔｏｎ２として出力する。

そして、変調部７４は、デューティー指令Ｔｏｎ２と図示されない発振部により生成される搬送波（キャリア波）とに基づいて駆動信号ＰＷＣ２の元信号を生成し、ゲート処理部７５がその元信号と、遮断指令ＣＳＤＮ２および上アーム‐オン指令Ｕ−ＯＮ２とに基づいて駆動信号ＰＷＣ２を昇圧コンバータ１２−２のトランジスタＱ２Ａ，Ｑ２Ｂへ出力する。

なお、変調部７４に入力されるデューティー指令Ｔｏｎ２は、昇圧コンバータ１２−２の上アームを構成するトランジスタＱ２Ｂのオンデューティー比に相当し、０から１までの値をとる。そして、昇圧コンバータ１２−２は、デューティー指令Ｔｏｎ２が大きいほど昇圧比が低くなるように制御され、デューティー指令Ｔｏｎ２が小さいほど昇圧比が高くなるように制御される。

図５は、図４のコンバータ制御部３２−２の動作を説明するための図である。
図４、図５を参照して、コンバータ制御部３２−２は、入力としてＨＶ−ＥＣＵ３１からゲート遮断指令ＣＳＤＮ２、上アームオン指令Ｕ−ＯＮ２、昇圧指令値Ｖｈ＊を受け、昇圧コンバータ１２−２の上アームのトランジスタＱ２Ａのゲートと下アームのトランジスタＱ２Ｂのゲートを制御する。

まず、ゲート遮断指令ＣＳＤＮ２が有効である場合には、上アームオン指令Ｕ−ＯＮ２および昇圧指令値Ｖｈ＊がどのような状態であっても、トランジスタＱ２Ａ，Ｑ２Ｂはオ
フ状態に固定される。この状態をゲート遮断状態と呼ぶことにする。ゲート遮断状態では、ゲート処理部７５の内部に設定されている上アームオンフラグＦ２は０に設定されている。

次に、ゲート遮断指令ＣＳＤＮ２が無効である場合には、上アームオン指令Ｕ−ＯＮ２および昇圧指令値Ｖｈ＊の状態によって、トランジスタＱ２Ａ，Ｑ２Ｂの状態が変更可能となる。このときに、上アームオン指令Ｕ−ＯＮ２が有効であれば、昇圧指令値Ｖｈ＊がどのように設定されていても、トランジスタＱ２Ａはオン状態に固定され、トランジスタＱ２Ｂはオフ状態に固定される。これにより、図１において主正母線ＭＰＬと正極線ＰＬ２とが昇圧コンバータ１２−２内部でインダクタＬ２を介して接続された状態となる。このような状態を上アームオン状態と呼ぶことにする。上アームオン状態では、ゲート処理部７５の内部に設定されている上アームオンフラグＦ２は１に設定されている。

最後に、ゲート遮断指令ＣＳＤＮ２が無効で、かつ上アームオン指令Ｕ−ＯＮ２が無効であるときには、昇圧指令値Ｖｈ＊に応じたデューティー比でトランジスタＱ２Ａ，Ｑ２Ｂがオン／オフスイッチング制御される。この状態では、ゲート処理部７５の内部に設定されている上アームオンフラグＦ２は０に設定されている。

図５に示すような動作が実現されるように、図４のゲート処理部７５が構成されている。なお、ゲート処理部６５についても、同様なことがいえるがここでは詳細な説明は繰返さない。

図６は、図３のＨＶ−ＥＣＵ３１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。なお、このフローチャートに示される処理は、一定時間ごとまたは所定の条件成立時にメインルーチンから呼出されて実行される。

図６に示すように、ＨＶ−ＥＣＵ３１では、ステップＳ１の上アームオン実施制御と、ステップＳ２の上アームオン解除制御と、ステップＳ３バランス充電制御とが順次実行された後、ステップＳ４において、制御がメインルーチンに移される。以降、ステップＳ１〜Ｓ３の各ステップについて、順次詳細に説明していく。

図７は、外部充電が行なわれた場合における、バッテリＢ１、Ｂ２の充電状態ＳＯＣの変化を示した図である。

図７において、時刻ｔ０において、図１の充電器のコネクタに外部から電源プラグが挿入されると、時刻ｔ０〜ｔ１において充電システムの起動が行なわれる。このときバッテリＢ１，Ｂ２の充電状態は、ともにＳＯＣＭＩＮであったとする。そして時刻ｔ１から充電が開始され時刻ｔ４で終了する。時刻ｔ１〜ｔ４の充電期間において、まず時刻ｔ１〜ｔ２の間は、昇圧コンバータ１２−１はゲート遮断状態に制御され、昇圧コンバータ１２−２は上アームオン状態に制御される。

図８は、図７の時刻ｔ１〜ｔ２における充電電力の流れを概念的に示したイメージ図である。

図８に示すように、充電器６からの電力は、バッテリＢ１に与えられるとともに、電圧Ｖｈが充電器６の出力電圧よりも低い間はダイオードＤ１Ｂを介してトランジスタＱ２Ｂに与えられる。トランジスタＱ２Ｂは、上アームオン状態では導通しているので、充電器６からの電力はバッテリＢ２にも与えられる。

このように、昇圧コンバータ１２−１をゲート遮断状態とし、昇圧コンバータ１２−２
を上アームオン状態としていると、昇圧コンバータ１２−１、１２−２におけるパワー素子のスイッチング損失が発生しないので、効率よく充電することができる。

図９は、図７で示した状態をより簡略化して示した図である。
図９に示すように、商用電源等の交流電源から与えられた電力は、充電器６において直流に変換され充電電圧に調節される。ゲート遮断状態に制御された昇圧コンバータ１２−１では、正極線ＰＬ１と主正母線ＭＰＬとがダイオードＤ１Ｂで接続された状態となっている。また上アームオン状態に制御された昇圧コンバータ１２−２では主正母線ＭＰＬと正極線ＰＬ２とが接続された状態になっている。ここで、ダイオードＤ１Ｂが存在するので、図７に示すようにバッテリＢ１のほうがバッテリＢ２よりもわずかに優先して充電され、ＳＯＣ（Ｂ１）＞ＳＯＣ（Ｂ２）の状態を保ちながら、充電状態ＳＯＣ（Ｂ１），ＳＯＣ（Ｂ２）が増加していく。

図１０は、図６のステップＳ１の上アームオン実施制御の詳細を示すフローチャートである。

図１０を参照して、まず、処理が開始されると、ＨＶ−ＥＣＵ３１は、充電器６のコネクタに外部電源からのプラグの接続が有るか否かを検出する。プラグがコネクタに接続されていなければステップＳ２１に処理が進み、制御は図６のフローチャートに戻る。

ステップＳ１１においてプラグがコネクタに接続されていることが検出された場合には、ステップＳ１２において、バッテリＢ１、Ｂ２のＳＯＣの差ΔＳＯＣとバッテリＢ１，Ｂ２の電圧の差ΔＶとが次式（１）、（２）に基づいて算出される。
ΔＳＯＣ＝ＳＯＣ（Ｂ１）−ＳＯＣ（Ｂ２） ・・・（１）
ΔＶ＝Ｖｂ１−Ｖｂ２ ・・・（２）
そして、ステップＳ１３において、ΔＳＯＣが所定値Ｓ０より小、かつΔＶが所定値Ｖ０より小であるか否かが判断される。

ΔＳＯＣが所定値以上であったり、またはΔＶが所定値以上であったりすると、バッテリＢ１からバッテリＢ２に過大な電流が流れる恐れがある。そこで、ステップＳ１３でΔＳＯＣ＜Ｓ０、ΔＶ＜Ｖ０のいずれかの条件が成立していなければ、ステップＳ２１に処理が進み、制御は図６のフローチャートに移される。

ステップＳ１３において、ΔＳＯＣ＜Ｓ０、ΔＶ＜Ｖ０の条件両方が成立した場合には、ステップＳ１４において、ＨＶ−ＥＣＵ３１の内部で設定されている昇圧コンバータ１２−２の上アームオン許可／禁止設定を「許可」にする。なお、この上アームオン許可／禁止設定が「禁止」に設定されていれば、ＨＶ−ＥＣＵ３１は、上アームオン指令Ｕ−ＯＮ２を有効にすることは無い。

そして、ステップＳ１５において、昇圧コンバータ１２−２に対する昇圧指令値をゼロに設定しておく。昇圧指令値をゼロにしておくことで、誤作動などによりその後上アームオン指令Ｕ−ＯＮ２が解除されても、異常な動作を避けることができる。

そして、ステップＳ１６において、昇圧コンバータ１２−１，１２−２の両方に対してゲート遮断指令を有効に設定する。ステップＳ１７では、ＨＶ−ＥＣＵ３１の出力がモニタされて、コンバータ制御部３２−１，３２−２にゲート遮断指令「有効」に対応する信号が実際に発信されたか否かがステップＳ１７において確認されている。ゲート遮断指令「有効」に対応する信号の変化が出力に確認できない間は、再びステップＳ１７が実行され時間待ちが行なわれる。ゲート遮断指令「有効」に対応する信号の変化が出力に確認された場合には、ステップＳ１７からステップＳ１８に処理が進む。

ステップＳ１８では、ＨＶ−ＥＣＵ３１はコンバータ制御部３２−２に上アームオン指令Ｕ−ＯＮ２「有効」を出力する。そして、ステップＳ１９において、ＨＶ−ＥＣＵ３１はコンバータ制御部３２−２から上アームオンフラグＦ２を読み出してその値が“１”になったか否かを確認する。上アームオンフラグＦ２が“１”になっていない場合には、再びステップＳ１８の処理が実行される。

ステップＳ１９において上アームオンフラグＦ２が“１”になっていることが確認された場合には、ステップＳ２０に処理が進み、ＨＶ−ＥＣＵ３１は、昇圧コンバータ１２−２に対してゲート遮断指令ＣＳＤＮ２を解除する。すると、コンバータ制御部３２−２は、図５の上アームオン状態となる。その後、ステップＳ２１に処理が進み制御は図６のフローチャートに移される。

図１１は、図６のステップＳ２の上アームオン解除制御の処理の詳細を示すフローチャートである。

図１１を参照して、まずステップＳ４１において、電圧センサ１３で測定された電圧Ｖｈが所定のしきい値Ｖ１よりも大きくなっていないかが確認される。電圧Ｖｈがしきい値Ｖ１よりも大きい場合には、主正母線の電圧が何らかの理由で異常に高くなっていると考えられるので、ステップＳ４２において上アームオン指令Ｕ−ＯＮ２を無効とし、さらにステップＳ４３において上アームオン許可／禁止設定を「禁止」に設定する。これにより、上アームオン状態が解除されステップＳ５２において、図６のフローチャートに制御が戻される。

ステップＳ４１において、Ｖｈ＞Ｖ１が成立していなければ、ステップＳ４４に処理が進む。ステップＳ４４では、充電の強制終了等のＨＶ−ＥＣＵ３１によって検出可能な理由により、上アームオン許可／禁止設定が「禁止」になっていないかが確認される。ステップＳ４４において、上アームオン許可／禁止設定が「禁止」に設定されていることが判明した場合には、ステップＳ４５において、上アームオン指令Ｕ−ＯＮ２を無効とする。これにより、上アームオン状態が解除されステップＳ５２において、図６のフローチャートに制御が戻される。

ステップＳ４４において、上アームオン許可／禁止設定が「禁止」に設定されていないことが確認された場合には、ステップＳ４６に処理が進む。ステップＳ４６では、コンバータ制御部３２−２内部の上アームオンフラグＦ２が“０”であるか否かが判断される。ステップＳ４６において、上アームオンフラグＦ２が“０”でない（“１”である）ことが確認されたら、上アームオン状態を解除する必要が無いので、特に設定を変更することなくステップＳ５２に処理が進む。

ステップＳ４６において、上アームオンフラグＦ２が“０”であることが確認されたら、上アームオン状態を解除する必要がある。これは、後に図１２で説明する処理によってコンバータ制御部３２−２の内部で電流異常等が検出された場合である。この場合には、ステップＳ４７に処理が進む。ステップＳ４７では誤動作の防止のために時間を計測しているカウント値ＣＯＵＮＴを１だけ増加させる。そして、ステップＳ４８においてカウント値ＣＯＵＮＴが所定値Ｔ（ｍｓ）より大きくなければステップＳ５２に処理が進み、上アームオン指令を解除することなく制御は図６のフローチャートに移る。たとえば、一瞬コンバータ制御部３２−２の内部で異常が検出された場合であっても、しばらく後に異常の検出が無くなって元に戻ってしまう場合もあるからである。

ステップＳ４８において、カウント値ＣＯＵＮＴ＞Ｔであれば、ステップＳ４９に処理
が進む。まずステップＳ４９では、ＨＶ−ＥＣＵ３１内部において、上アームオン許可／禁止設定を「禁止」にする。そしてステップＳ５０に処理が進み、ＨＶ−ＥＣＵ３１からコンバータ制御部３２−２に向けて出力している上アームオン指令Ｕ−ＯＮ２を無効に設定する。そして、ステップＳ５１においてカウント値ＣＯＵＮＴをゼロに設定してリセットする。

図１２は、コンバータ制御部３２−２において上アームオンフラグＦ２を変更する処理を説明するためのフローチャートである。上アームオンフラグＦ２の変更は、図１１のステップＳ４６においてＨＶ−ＥＣＵ３１によって監視されている。コンバータ制御部３２−２において、図１２のフローチャートに示す処理が、一定時間毎または所定の条件が成立するごとにコンバータ制御部３２−２の制御のメインルーチンから呼出されて、繰り返し実行されている。

図１２を参照して、まず、処理が開始されると、ステップＳ７１において、コンバータ制御部３２−２内部の上アームオンフラグＦ２が“１”であるか否かが判断される。上アームオンフラグＦ２が“１”であれば、コンバータ制御部３２−２は昇圧コンバータ１２−２を上アームオン状態に制御中である。

ステップＳ７１において、上アームオンフラグＦ２が“０”であると判断された場合には、ステップＳ７５に処理が進んで、制御はメインルーチンに移される。一方、ステップＳ７１において、上アームオンフラグＦ２が“１”であると判断された場合には、ステップＳ７２に処理が進む。

ステップＳ７２では、バッテリＢ２に対する充電電流Ｉｂ２が正常範囲内であるか否かが判断される。ステップＳ７２では、充放電電流の大きさが大きくなりすぎてバッテリＢ２が発熱したりしないかどうか、また充放電電流が明らかに異常な値になっていないかを確認している。ステップＳ７２で−Ｉｔｈ１＜Ｉｂ２＜Ｉｔｈ２が成立すれば、ステップＳ７３に処理が進み、ＨＶ−ＥＣＵ３１から与えられる上アームオン指令Ｕ−ＯＮ２が無効になっていないかが判断される。ステップＳ７３において、上アームオン指令Ｕ−ＯＮ２が有効のままあれば、特に電流異常も発生しておらず、かつ上位のＥＣＵから上アームオンの解除も指示されていない状態であるので、現状の制御を維持したままステップＳ７５に処理が進み、制御はメインルーチンに移される。

ステップＳ７２で電流値が異常値となって−Ｉｔｈ１＜Ｉｂ２＜Ｉｔｈ２が成立しなかった場合や、ステップＳ７３においてＨＶ−ＥＣＵ３１から与えられる上アームオン指令Ｕ−ＯＮ２が無効にされた場合には、ステップＳ７４に処理が進み、コンバータ制御部３２−２は上アームオンフラグＦ２を“０”に設定する。その後、ステップＳ７５において、制御はメインルーチンに移される。

図１３は、図６のステップＳ３で実行されるバランス充電制御の詳細を示したフローチャートである。バランス充電制御は、図７の時刻ｔ２〜ｔ４で行なわれ、バッテリＢ１とバッテリＢ２の充電状態をほぼ等しい目標値に収束させる。

図１３を参照して、ステップＳ１０１ではバッテリＢ１の充電状態ＳＯＣ１が充電目標値ＳＯＣＭＡＸのほぼ近く（ＳＯＣＭＡＸ−Ａ（％））まで充電されているか否かが判断される。ステップＳ１０１でバッテリＢ１の充電状態がＳＯＣＭＡＸ−Ａ（％）より大きくなければ、さらに、ステップＳ１０２でバッテリＢ２の充電状態ＳＯＣ２が充電目標値ＳＯＣＭＡＸのほぼ近くまで充電されているか否かが判断される。ステップＳ１０２でバッテリＢ２の充電状態がＳＯＣＭＡＸ−Ａ（％）より大きくなければ、処理はステップＳ１０３に進む。なお、ここでステップＳ１０３に処理が進む場合とは、図７においては、
時刻ｔ１〜ｔ２において上アームオン状態で充電が実行されている場合か、または、時刻ｔ２〜ｔ３においてバッテリＢ２の充電状態をバッテリＢ１に近づけている場合である。

ステップＳ１０３では、バッテリＢ１，Ｂ２の充電の段階が図７のステージ１に示す段階であって、かつバッテリＢ１，Ｂ２のそれぞれの充電状態ＳＯＣ１，ＳＯＣ２が等しいか否かが判断される。この条件に当てはまれば、バッテリＢ２の充電状態がバッテリＢ１に近づいたのでバッテリＢ１、Ｂ２を均等に充電を行なえばよい。したがって処理はステップＳ１１０に進む。ステップＳ１０３の条件に当てはまらなければ、バッテリＢ２の充電状態をバッテリＢ１の充電状態にさらに近づける必要があり、バッテリＢ２に充電を行なうためにステップＳ１０４に処理が進む。

ステップＳ１０４では、上アームオン許可／禁止設定が「許可」であるか否かが判断される。ステップＳ１０４で、上アームオン許可／禁止設定が「許可」でない場合すなわち「禁止」であった場合には、ステップＳ１０４からステップＳ１１１に処理が進み、制御は、メインルーチンに戻る。このような場合は、図７の時刻ｔ２〜ｔ３において現在設定されている、後に説明するステップＳ１０９で設定された充電ステージ１が、継続して行なわれる場合である。

ステップＳ１０４において上アームオン許可／禁止設定が「許可」であった場合には、ステップＳ１０５に処理が進み、バッテリＢ１の充電状態ＳＯＣ１が所定値ＳＯＣＭＡＸ−Ｂ（％）よりも大きくなったか否かが判断される。

ＳＯＣ１＞ＳＯＣＭＡＸ−Ｂが成立しなければ、ステップＳ１０５からステップＳ１１１に処理が進み、制御は、メインルーチンに戻る。このような場合は、図７の時刻ｔ１〜ｔ２において現在実行されている、昇圧コンバータ１２−１をゲート遮断状態に設定し、かつ昇圧コンバータ１２−２を上アームオン状態に設定する充電方法が、引き続き継続して行なわれる場合である。

一方、ステップＳ１０５においてＳＯＣ１＞ＳＯＣＭＡＸ−Ｂが成立した場合には、ステップＳ１０６に処理が進む。ステップＳ１０６では、外部から充電器６に接続されたＡＣ電源が１００Ｖであるか２００Ｖであるかが判断される。そして、ＡＣ電源が２００Ｖである場合にはステップＳ１０７に処理が進み、バッテリＢ２に充電する充電電力を−Ｐ１（ｋｗ）に設定する。なお、バッテリに対して電力が入力されるときの符号を負、バッテリから電力が出力されるときの符号を正とする。また、ＡＣ電源が１００Ｖである場合には２００Ｖの場合よりも小さい電力で充電を行なわせるために、ステップＳ１０８に処理が進み、バッテリＢ２に充電する充電電力を−Ｐ２（ｋｗ）に設定する。ここで、Ｐ１＞Ｐ２である。

ステップＳ１０７またはステップＳ１０８でバッテリＢ２に対する充電電力が設定されると、ステップＳ１０９に処理が進む。ステップＳ１０９では、バッテリＢ２に対しては設定された充電電力で充電が実行され、バッテリＢ１に対しては、これ以上充電が進行しない充電停止状態となるように、昇圧コンバータ１２−１，１２−２に対して制御が行なわれる。たとえば、充電器６に対してバッテリＢ２に対する充電したい電力Ｐを出力させ、バッテリＢ１のＳＯＣが増加しないように、その電力Ｐと等しい電力がバッテリＢ２に充電されるように昇圧コンバータ１２−１および１２−３を制御すればよい。具体的には、図４の減算器６７に与える電流指令値Ｉ＊を充電器６からの電力Ｐと電圧センサ１０−２の測定値Ｖｂとに基づいて、Ｉ＊＝Ｐ／Ｖｂの演算によって設定し、減算器６７に与える電流値Ｉを電流センサ１１−２で測定したＩｂ２とすればよい。

ステップＳ１０９からステップＳ１１１に処理が進むと、制御は図６のフローチャート
に戻る。ステップＳ１０９のステージ１の充電は、図７では時刻ｔ２〜ｔ３の間で実行される。

そして、充電がさらに進むと、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０３のいずれかの条件が成立するようになる。図７は、前回の判定ルーチンではＳＯＣ１＞ＳＯＣ２であったが、判定のタイミングの関係上今回はＳＯＣ＜ＳＯＣ２となってステップＳ１０２の条件によりステージ１が終了した場合の一例を示す。するとステップＳ１１０に処理が進みバッテリＢ１，Ｂ２をほぼ均等に充電するステージ２の処理が行なわれる。例えば、図４においては、コンバータ制御部３２−２の電流指令値Ｉ＊を測定値Ｉと同じ値にすれば、Ｔｏｎ２は電圧比で定まるので、昇圧コンバータ１２−１，１２−２ともにほぼ同様な制御を行なうことになる。なお、コンバータ制御部３２−１，３２−２をさらに電圧制御、電流制御、電力制御やこれらの組合せ等も可能に構成して、バッテリＢ１，Ｂ２の充電電流Ｉｂ１，Ｉｂ２を等しくなるように制御したり、電圧や充電電力を等しくなるように制御したりしても良い。

以上説明してきた本実施の形態について、図１等を参照しながら総括的に説明する。車両１は、充放電が可能な第１、第２の蓄電装置（バッテリＢ１，Ｂ２）と、負荷装置（インバータ１４，２２、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２）と、負荷装置に電力を供給する母線（主正母線ＭＰＬ、主負母線ＭＮＬ）と、第１、第２の蓄電装置にそれぞれ対応して設けられ、対応の蓄電装置と母線との間に各々が接続される第１、第２の電圧変換装置（昇圧コンバータ１２−１，１２−２）と、第１の蓄電装置と第１の電圧変換装置との接続点に、車両外部から与えられる電力を供給するための充電線（ＰＣＬ）と、第１、第２の電圧変換装置を制御する制御装置（３０）とを備える。制御装置は、充電線を経由した外部充電の開始時において、第１の電圧変換装置には充電線よりも母線の電圧が低い場合に充電線から母線に電流を供給する整流動作を実行させ、第２の電圧変換装置には、母線と第２の蓄電装置とを接続させる。

図２に示すように、好ましくは、第１、第２の電圧変換装置（昇圧コンバータ１２−１，１２−２）の各々は、スイッチング素子と整流素子とが並列接続された上アームを有するチョッパ回路（４０−１，４０−２）を含む。制御装置（３０）は、外部充電の開始時において、第１の電圧変換装置側のスイッチング素子（Ｑ１Ｂ）を非導通状態に固定し、第２の電圧変換装置側のスイッチング素子（Ｑ２Ｂ）を導通状態に固定する。

より好ましくは、母線は、正母線（ＭＰＬ）と、負母線（ＭＮＬ）とを含む。チョッパ回路（４０−１，４０−２）は、一方端が対応する蓄電装置の正極に接続されるインダクタ（Ｌ１，Ｌ２）と、インダクタの他方端と負母線との間に接続される下アーム（Ｑ１Ａ，Ｄ１Ａ，Ｑ２Ａ，Ｄ２Ａ）とをさらに有する。上アームは、インダクタ（Ｌ１，Ｌ２）の他方端と正母線（ＭＰＬ）との間に接続される。整流素子（Ｄ１Ｂ）は、インダクタの他方端から正母線（ＭＰＬ）に向かう向きを順方向としスイッチング素子（Ｑ１Ｂ）と並列に設けられる。

図７に示すように、好ましくは、制御装置（３０）は、外部充電の開始後に第１の蓄電装置の充電状態を示す状態量（ＳＯＣ（Ｂ１））が第１の所定値（ＳＯＣＭＡＸ−Ｂ）より満充電状態に近くなったときには、第２の蓄電装置の充電状態を示す状態量（ＳＯＣ（Ｂ２））が増加するように第２の電圧変換装置（１２−２）を作動させる。

より好ましくは、制御装置は、外部充電の開始後に第１、第２の蓄電装置の少なくとも一方の蓄電状態を示す状態量が第２の所定値（ＳＯＣＭＡＸ−Ａ）より満充電状態に近くなったときには、第１、第２の蓄電状態を等しくするように第１、第２の電圧変換装置を共に作動させる。第２の所定値（ＳＯＣＭＡＸ−Ａ）は、第１の所定値（ＳＯＣＭＡＸ−
Ｂ）よりも満充電状態に近い状態量を示す。

図１に示すように、好ましくは、負荷装置は、車両の推進に用いられる電動機（ＭＧ１，ＭＧ２）を含み、車両は、車両の推進のために電動機と併用される内燃機関（エンジン４）をさらに含む。

より好ましくは、車両外部の電源（８）に接続可能に構成され、電源から受けた電力を変換して充電線に充電電圧を発生させる充電器（６）をさらに備える。

このような構成および制御を採用することで、外部充電を行なう際に損失を低く抑えることができる。

また、本実施の形態に開示された発明は、他の構成の車両であっても外部充電が可能な蓄電装置を搭載するものであれば適用することができる。たとえば、本実施の形態に開示された発明は、動力分割機構を用いないシリーズハイブリッド自動車やパラレルハイブリッド自動車にも適用することができ、またエンジンを搭載しない電気自動車であっても適用することができる。

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。

本発明の実施の形態に係る車両１の主たる構成を示す図である。 図１に示した昇圧コンバータ１２−１，１２−２の構成を示す概略図である。 図１の制御装置３０の昇圧コンバータ１２−１，１２−２に関連する構成を示したブロック図である。 図３におけるコンバータ制御部３２−１，３２−２の機能ブロック図である。 図４のコンバータ制御部３２−２の動作を説明するための図である。 図３のＨＶ−ＥＣＵ３１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。 外部充電が行なわれた場合における、バッテリＢ１、Ｂ２の充電状態ＳＯＣの変化を示した図である。 図７の時刻ｔ１〜ｔ２における充電電力の流れを概念的に示したイメージ図である。 図７で示した状態をより簡略化して示した図である。 図６のステップＳ１の上アームオン実施制御の詳細を示すフローチャートである。 図６のステップＳ２の上アームオン解除制御の処理の詳細を示すフローチャートである。 コンバータ制御部３２−２において上アームオンフラグＦ２を変更する処理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Ｓ３で実行されるバランス充電制御の詳細を示したフローチャートである。

符号の説明

１ 車両、３ 動力分割機構、４ エンジン、６ 充電器、８ 商用電源、１０，１３
電圧センサ、１１ 電流センサ、１２−１，１２−２ 昇圧コンバータ、１４，２２ インバータ、３０ 制御装置、３２−１，３２−２ コンバータ制御部、４０−１，４０−２ チョッパ回路、５６，６２，６７，７２ 減算部、５８，６９ 比例積分制御部、６０，７０ 除算部、６４，７４ 変調部、６５，７５ ゲート処理部、Ｂ１，Ｂ２ バッテリ、Ｃ１，Ｃ２，ＣＨ 平滑コンデンサ、Ｄ１Ａ，Ｄ１Ｂ，Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂ ダイオード、Ｌ１，Ｌ２ インダクタ、ＬＮ１Ａ，ＬＮ２Ａ 正母線、ＬＮ１Ｂ，ＬＮ２Ｂ 配線、ＬＮ１Ｃ，ＬＮ２Ｃ 負母線、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、ＭＮＬ 主負母線、ＭＰＬ 主正母線、ＮＬ１，ＮＬ２ 負極線、ＰＣＬ，ＮＣＬ 充電線、ＰＬ１，ＰＬ２ 正極線、Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂ，Ｑ２Ａ，Ｑ２Ｂ トランジスタ。

Claims (7)

1. 充放電が可能な第１、第２の蓄電装置と、
   負荷装置と、
   前記負荷装置に電力を供給する電力線と、
   前記第１、第２の蓄電装置にそれぞれ対応して設けられ、対応の蓄電装置と前記電力線との間に各々が接続される第１、第２の電圧変換装置と、
   前記第１の蓄電装置と前記第１の電圧変換装置との接続点に、車両外部から与えられる電力を供給するための充電線と、
   前記第１、第２の電圧変換装置を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記充電線を経由した外部充電の開始時において、前記第１の電圧変換装置には前記充電線よりも前記電力線の電圧が低い場合に前記充電線から前記電力線に電流を供給する整流動作を実行させ、前記第２の電圧変換装置には、前記電力線と前記第２の蓄電装置とを接続させる、車両。
2. 前記第１、第２の電圧変換装置の各々は、
   スイッチング素子と整流素子とが並列接続された上アームを有するチョッパ回路を含み、
   前記制御装置は、前記外部充電の開始時において、前記第１の電圧変換装置側のスイッチング素子を非導通状態に固定し、前記第２の電圧変換装置側のスイッチング素子を導通状態に固定する、請求項１に記載の車両。
3. 前記電力線は、
   正母線と、
   負母線とを含み、
   前記チョッパ回路は、
   一方端が対応する蓄電装置の正極に接続されるインダクタと、
   前記インダクタの前記他方端と前記負母線との間に接続される下アームとをさらに有し、
   前記上アームは、前記インダクタの他方端と前記正母線との間に接続され、
   前記整流素子は、前記インダクタの他方端から前記正母線に向かう向きを順方向とし前記スイッチング素子と並列に設けられる、請求項２に記載の車両。
4. 前記制御装置は、前記外部充電の開始後に前記第１の蓄電装置の充電状態を示す状態量が第１の所定値より満充電状態に近くなったときには、前記第２の蓄電装置の充電状態を示す状態量が増加するように前記第２の電圧変換装置を作動させる、請求項１に記載の車両。
5. 前記制御装置は、前記外部充電の開始後に前記第１、第２の蓄電装置の少なくとも一方の蓄電状態を示す状態量が第２の所定値より満充電状態に近くなったときには、前記第１、第２の蓄電状態を等しくするように前記第１、第２の電圧変換装置を共に作動させ、
   前記第２の所定値は、前記第１の所定値よりも満充電状態に近い状態量を示す、請求項４に記載の車両。
6. 前記負荷装置は、車両の推進に用いられる電動機を含み、
   前記車両は、車両の推進のために前記電動機と併用される内燃機関をさらに含む、請求項１に記載の車両。
7. 車両外部の電源に接続可能に構成され、前記電源から受けた電力を変換して前記充電線に充電電圧を発生させる充電器をさらに備える、請求項６に記載の車両。

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