電気自動車
【課題】外部から充電することのできる電気自動車特有の構成を利用して、バッテリの入出力電流を計測する電流センサに異常が発生していないかチェックする技術を提供する。
【解決手段】電気自動車１００は、バッテリ５と、バッテリ５の入出力電流を計測する第１電流センサ６と、充電器３４の出力電流を計測する第２電流センサ３５と、第１及び第２電流センサの状態をチェックするコントローラ４を備える。コントローラ４は、次の処理を実行する。まず第１電流センサの計測値と第２電流センサの計測値の差分を算出する。次に、既定の時間閾値よりも長い時間、差分が既定の差分閾値よりも大きい場合、第１電流センサと第２電流センサの間に接続されている他の電気デバイスを停止する。その後の計測値の差分が差分閾値よりも大きい場合、電流センサの異常を示すデータを表示装置とメモリの少なくとも一方へ出力する。
【解決手段】電気自動車１００は、バッテリ５と、バッテリ５の入出力電流を計測する第１電流センサ６と、充電器３４の出力電流を計測する第２電流センサ３５と、第１及び第２電流センサの状態をチェックするコントローラ４を備える。コントローラ４は、次の処理を実行する。まず第１電流センサの計測値と第２電流センサの計測値の差分を算出する。次に、既定の時間閾値よりも長い時間、差分が既定の差分閾値よりも大きい場合、第１電流センサと第２電流センサの間に接続されている他の電気デバイスを停止する。その後の計測値の差分が差分閾値よりも大きい場合、電流センサの異常を示すデータを表示装置とメモリの少なくとも一方へ出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行用のモータを備える電気自動車であって外部の電源から充電を受けることができる電気自動車に関する。本明細書における「電気自動車」には、走行用モータとエンジンを共に備えるハイブリッド車も含む。
【背景技術】
【０００２】
近年、走行用のモータとエンジンを共に備えるハイブリッド車の普及が拡大している。近い将来、エンジンを備えずモータだけで走行する電気自動車（いわゆるピュア電気自動車）の普及も拡大すると予想されている。走行用モータに電力を供給するためのバッテリは高出力大容量である。即ち、ハイブリッド車を含む電気自動車は大電流を扱う。そのため、電気自動車に関して、電気系の不具合を検知する様々な技術が提案されている。例えば、特許文献１には、走行用のモータに電力を供給するためのバッテリの充放電の異常を検知する技術が提案されている。特許文献１の技術では、バッテリの充放電電流を計測する２種類の電流センサを備え、その２種類の電流センサのそれぞれでバッテリ充放電電流の積算値を求め、２つの積算値のうち、いずれかの値が設定値よりも大きい場合にバッテリに異常が生じていると判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６９７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
２個のセンサで同一の対象（上記の場合はバッテリ充放電電流）を計測してセンサの信頼性を高める手法は良く採用される手法である。その手法は、外部の電源から充電を受けることができる電気自動車に適用することができる。そのような電気自動車は、バッテリの入出力電流を計測する電流センサ（第１電流センサ）と、外部から供給される電力の電流を計測する電流センサ（第２電流センサ）を備えることが多い。第１電流センサは、走行中にバッテリの入出力電流をチェックするためにも用いられる。第２電流センサは、典型的には、外部の商用交流電力を直流電力に変換する充電器（ＡＣＤＣコンバータ）の出力電流をチェックするのに用いられる。充電する際、外部電源とバッテリの間で第１電流センサと第２電流センサの２個の電流センサで電流を計測することができるので、それら２個の電流センサを使えば、電流計測の信頼性が向上する。
【０００５】
他方、電流センサそのものの異常を検知することができれば好ましい。特許文献１の技術の場合、異なる計測値を示す電流センサのいずれが故障しているのかを判断することはできない。本明細書は、外部から充電することのできる電気自動車特有の構成を利用して電流センサに異常が発生していないかチェックする技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
外部から充電することのできる電気自動車の場合、充電中にもなんらかの電気デバイスが動作しており、電力を消費する。典型的には、充電を制御するコントローラが電力を消費する。第１電流センサは電流経路上でバッテリの近くに配置され、第２電流センサは電流経路上で充電器の近くに配置されるので、両者の間には電流を消費する他の電気デバイスが接続されている。そのため、第１電流センサと第２電流センサが共に正常に動作しているとしても、両者の計測値は一致しないことがある。さらには、両電流センサの計測値の差は、稼働している他の電気デバイスに依存する。本明細書は、充電時に２個の電流センサを使える電気自動車において、その２個の電流センサの計測値の不一致が他の電気デバイスの消費電力によるものであることを利用して、電流センサに異常が生じているか否かをチェックする。
【０００７】
本明細書が開示する技術を具現化した電気自動車の一態様は、走行用モータを駆動する電力を蓄えるためのバッテリと、第１及び第２の電流センサと、それらの電流センサの状態をチェックするコントローラを備える。第１電流センサは、バッテリの入出力電流を計測するために備えられている。従って第１電流センサはバッテリと他のデバイスを結ぶ電流経路上で他の電気デバイスよりもバッテリの近くに配置されている。第２電流センサは、外部から供給される電力の電流を計測する電流センサであり、典型的には充電器の出力電流を計測するために備えられている。外部電源からバッテリまでの電流経路において、第２電流センサは第１電流センサ及び他の少なくとも一つの電気デバイスよりも上流側に配置されている。コントローラは、電流センサチェック処理として、次の処理を実行する。コントローラは、充電中に、第１電流センサの計測値と第２電流センサの計測値の差分を算出する。コントローラは、予め定められた時間閾値よりも長い時間の間、算出された差分が予め定められた差分閾値よりも大きい場合、第１電流センサと第２電流センサの間に接続されている他の電気デバイスを停止する。即ち、電気自動車内での消費電力を削減する。そしてコントローラは、その後に算出した第１電流センサの計測値と第２電流センサの計測値の差分が差分閾値よりも大きい場合、電流センサの異常を示すデータを表示装置とメモリの少なくとも一方へ出力する。なお、第１電流センサの計測値と第２電流センサの計測値の差分が差分閾値よりも小さくなった場合は、電流センサに異常なしと判定する。電流センサに異常なしと判断した場合は、その旨を示すデータを出力してもよいし、しなくともよい。センサが正常であることを示すデータは、記憶しておけばセンサチェック結果の履歴として有用であるし、そのようなデータは無くとも支障はない。
【０００８】
上記の電気自動車は、第１電流センサの計測値と第２電流センサの計測値が不一致であるからといって単純にセンサ異常とは判断しない。前述したように、電気自動車には充電中にも他のデバイスが電力を消費している可能性があるからである。そこで、上記の電気自動車は、第１電流センサの計測値と第２電流センサの計測値の差分（以下、計測値差分と称する）が所定値以上でありその状態が所定時間以上継続した場合、他のデバイスを停止し、車両全体の消費電力を小さくする。それでも計測値差分が小さくならず所定値以上であれば、電流センサに異常が発生していると判断し、その旨を示すデータを表示装置あるいはメモリに出力する。なお、ここでいう「表示装置あるいはメモリ」とは、車載の表示装置あるいはメモリであってもよいし、車両外の表示装置あるいはメモリ、例えば、無線にて車両の状態をモニタするリモートサービスのサービスセンタに備えられたコンピュータであってもよい。車載のメモリあるいはサービスセンタのコンピュータに記録されるデータは、車両メンテナンス時にサービススタッフがチェックする診断データ（ダイアグノシスデータ）として用いられる。
【０００９】
計測値差分が大きい場合に停止するデバイスは、外部から供給される電力の電圧を降圧して小電力デバイスへ供給するＤＣＤＣコンバータであることが好ましい。一般に、電気自動車は、走行用モータのための電力を蓄えるバッテリ（メインバッテリと称する）のほか、通常のガソリン車が有するバッテリに相当するバッテリ（サブバッテリと称する）を備えている。サブバッテリは、カーステレオや車載のコントローラなど、１２［Ｖ］（あるいは２４［Ｖ］）程度で動作するデバイス（小電力デバイス）に電力を供給するために備えられている。ところでメインバッテリの充電中、外部から供給される電力をＤＣＤＣコンバータによって降圧してサブバッテリを充電するとともに小電力デバイスへ電力を供給することが良く行われる。ＤＣＤＣコンバータを停止すると、その分、外部から供給される電力の消費は減る。ただし、小電力デバイスへはサブバッテリから電力が供給されるので、車両のシステムとしての動作に影響はない。計測値差分が所定値よりも大きい場合にＤＣＤＣコンバータを停止してその後の計測値差分をチェックすることは、車両のシステムとしての動作に影響を与えることなく、電流センサのチェックができる点でメリットがある。
【００１０】
本明細書が開示する技術の詳細およびさらなる改良は発明を実施するための形態の欄において詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例の電気自動車の電気系統のブロック図である。
【図２】コントローラが実行する電流センサチェック処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に、実施例の自動車の電気系統のブロック図を示す。本実施例の自動車は、走行用のモータとエンジンを備えるハイブリッド車１００である。なお、図１は、ハイブリッド車１００が本来備える全てのユニットを図示しているのではないことに留意されたい。図１は、実施例の技術の説明に関係するユニットを示している。
【００１３】
ハイブリッド車１００が搭載しているバッテリ５は、例えば、最大出力電圧３００［Ｖ］、最大出力電流２００［Ａ］、即ち、最大出力電力６０［ｋＷ］の高出力高容量のバッテリである。バッテリ５は、例えばリチウムイオンタイプのバッテリである。バッテリ５に要求される最大出力電力は、搭載モータ１２の最大出力によって決まる。本実施例の場合、モータ１２の最大出力が６０［ｋＷ］であり、これに対応して、最大出力電力が６０［ｋＷ］のバッテリ５が採用されている。なお、ハイブリッド車１００は、高出力高容量のバッテリ５のほか、通常のエンジン車が有するバッテリに相当する１２［Ｖ］のバッテリ２４も備える。両者を区別するため、以下、走行用モータ１２を駆動する電力を蓄える高出力高容量のバッテリ５をメインバッテリ５と称し、相対的に低出力である１２［Ｖ］出力のバッテリ２４をサブバッテリ２４と称する。
【００１４】
メインバッテリ５は、システムメインリレー７を介して第１コンバータ８に接続している。システムメインリレー７は、メインバッテリ５と車両の電気系統を接続したり切断したりするリレーであり、コントローラ４によって制御される。メインバッテリ５とシステムメインリレー７の間には、メインバッテリ５の入出力電流を計測する電流センサ（第１電流センサ６）が接続されている。第１コンバータ８は、ＤＣＤＣコンバータであり、メインバッテリ５の直流出力電圧（３００［Ｖ］）を、モータ駆動に適した電圧（例えば６００［Ｖ］）に昇圧するデバイスである。第１コンバータ８によって昇圧された直流電力はインバータ９に入力される。インバータ９は、直流電力を、モータ１２を駆動するための交流電力に変換し、モータ１２へ出力する。第１コンバータ８もインバータ９も電力変換にスイッチング回路を備えている。スイッチング回路は、ＩＧＢＴなどのいわゆるパワートランジスタとダイオード（還流ダイオード）の組み合わせである。コントローラ４が第１コンバータ８とインバータ９の各スイッチング回路へ指令を送る。指令は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号であり、そのデューティ比により、出力電圧（コンバータの場合）や、出力電流の周波数（インバータの場合）が制御される。コンバータとインバータの内部構造は良く知られているので詳しい説明は省略する。なお、インバータ９は、車両の減速エネルギによってモータ１２が発電する電力（回生電力であり交流電力）を直流に変換する機能も有する。また、第１コンバータ８は、直流に変換された回生電力の電圧をメインバッテリ５に適した電圧に降圧する機能も有する。回生時は、モータ１２が発電機として機能し、モータ１２が生成する交流電力をインバータ９が直流に変換し、さらにコンバータ８が、その直流電圧を、メインバッテリ５の充電に適した電圧に変換する。
【００１５】
メインバッテリ５は、また、システムメインリレー７を介して、第２コンバータ２２へも送られる。第２コンバータ２２は、メインバッテリ５の出力電圧（例えば３００［Ｖ］）を、他の電子デバイスを駆動するのに適した電圧（例えば１２［Ｖ］）に降圧する降圧ＤＣＤＣコンバータである。第２コンバータ２２は、１２［Ｖ］の低圧で駆動されるデバイス（小電力デバイス）へ電力を供給する。小電力デバイスには、例えば、ルームライト、カーオーディオ、カーナビゲーションなどがある。また、車載の様々なコントローラの回路も、「小電力デバイス」に含まれる。第１コンバータ８、第２コンバータ２２、及び、インバータ９への指令であるＰＷＭ信号を生成するコントローラ４も、１２［Ｖ］駆動のデバイスの一つである。以下では、１２［Ｖ］駆動のデバイス群をまとめて「補機」と総称する。
【００１６】
第２コンバータ２２の出力先には、１２［Ｖ］のサブバッテリ２４もある。即ち、高出力高容量のメインバッテリ５の電力を使って、サブバッテリ２４の充電と、補機への電力供給が行われる。１２［Ｖ］出力のサブバッテリ２４は、メインバッテリ５からの電力供給を受けられないときに補機へ電力を供給する目的で備えられている。即ち、サブバッテリ２４は、システムメインリレー７が開放されている間、補機へ電力を供給する。
【００１７】
また、モータ１２が回生電力を発生する場合、インバータ９によって直流電力に変換された回生電力は、さらに第２コンバータ２２によって降圧され、サブバッテリ２４の充電に用いられる。
【００１８】
電気自動車１００は、外部の電力（典型的には商用の１００〜２００［Ｖ］）によってメインバッテリ５とサブバッテリ２４を充電することもできる。そのため、電気自動車１００は、外部の交流電力を直流に変換する充電器３４（ＡＣＤＣコンバータ）を備える。充電器３４の出力は第１コンバータ８の低圧側に接続している。別言すれば、充電器３４の出力は第１コンバータ８とメインバッテリ５の間に並列に接続している。充電器３４の出力端には、充電器３４の出力電流を計測する電流センサ（第２電流センサ３５）が備えられている。また、充電器３２の入力端はソケット３３に繋がっている。ソケット３３は、外部商用電源３１（交流電力）を供給するプラグ３２を繋ぐためのデバイスであり、車両のボディに設けられている。なお、図１では、ソケット３３にプラグ３２が接続している様子が描かれているが、プラグ３２が接続されるのは車両が停止している間だけであり、走行する際にはプラグ３２は外される。
【００１９】
ハイブリッド車１００の駆動機構系を説明する。ハイブリッド車１００は、モータ１２とエンジン１９を適宜に使い分ける。モータ１２の出力軸とエンジン１９の出力軸は、動力分配機構１４で合成され、そのトルクは車軸１５へ伝達される。車軸１５はデファレンシャル機構１６を介して駆動輪１７と連動する。大きな駆動力が必要とされる場合にはエンジン１９とともにモータ１２を駆動する。それらの出力トルクは動力分配機構１４にて合成され、車軸１５を介して駆動輪１７に伝達される。さほど大きなトルクが必要とされない場合、例えば一定速度で走行する場合には、エンジン１９を停止し、モータ１２のみで駆動輪１７を駆動する。他方、メインバッテリ５の残容量が少なくなると、エンジン１９を始動し、動力分配機構１４によってエンジン１９のトルクを車軸１５とモータ１２へ振り分ける。エンジン１９の出力トルクによって駆動輪１７を駆動しながら、モータ１２を駆動し発電する。また、運転者がブレーキペダルを踏んだ場合、車軸１５をモータ１２と直結状態とし、車両の運動エネルギによってモータ１２をその出力軸側から逆駆動し、発電する。即ち、ハイブリッド車１００は、車両の運動エネルギを電気エネルギに変換し、その電力（回生電力）によってメインバッテリ５を充電する。また、サブバッテリ２４も回生電力によって充電され得る。
【００２０】
なお、動力分配機構１４はプラネタリギアであり、そのサンギアがモータ１２に連結しており、そのプラネタリキャリアがエンジン１９に連結しており、そのリングギアが車軸１５に連結している。モータ１２とエンジン１９は、コントローラ４によって制御される。
【００２１】
ハイブリッド車１００は、実際には、機能ごとに備えられた多数のコントローラを備えており、それら多数のコントローラが協働することによって、一つの車両システムとして機能する。しかし本明細書では説明を簡略化するため、物理的に複数のコントローラに分かれていても、それらを「コントローラ４」で総称する。
【００２２】
コントローラ４には様々なセンサデータが入力され、コントローラ４はそれらのセンサデータに基づいて車両を制御する。コントローラ４に入力されるセンサデータには例えば、メインバッテリ５とサブバッテリ２４の充電量（ＳＯＣ）を計測するセンサのデータ、モータ１２の回転数を計測する回転数センサ１３のデータ、メインバッテリ５の入出力電流を計測する第１電流センサ６のデータ、充電器３４の出力電流を計測する第２電流センサ３５のデータなどがある。
【００２３】
次に、外部電源からメインバッテリ５を充電する際にコントローラ４が行う電流センサのチェック処理について説明する。メインバッテリ５の入出力電流や充電器３４の出力電流は１００［Ａ］を超える大電流であるので、第１と第２の電流センサ６、３５が正常に動作しているか否かをチェックすることは重要である。このチェック処理は、充電器３４からメインバッテリ５までの電流経路に２個の電流センサ６、３５が接続されているという構造、及び、その２個の電流センサ６、３５の間に、他のデバイス（補機）が接続されているという構造を利用して電流センサの異常を検知するものである。なお、当然にコントローラ４は、チェック処理とともに充電処理も実行する。充電処理は、具体的には、メインバッテリ５の充電量（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）が所定の割合（理想的には１００％）となるように、充電器３４を制御することである。コントローラ４は、初期には充電器３４の出力を最大とし、ＳＯＣが高まったら（例えば８０％を超えたら）、充電器３４の出力を低下させる。過充電を避けるためである。
【００２４】
なお、コントローラ４は、充電開始に先立ち、車両のメインスイッチがＯＦＦになっているか否かをチェックする。車両のメインスイッチとは、運転席に備えられているスイッチであり、いわゆるイグニッションスイッチである。このスイッチがＯＦＦであると、少数の常時稼働のデバイス（セキュリティ関係のデバイス、リモコンキー電波の受信デバイスなど）を除き、電源の供給がカットされる。充電中は、他のデバイス、特に駆動に関係するデバイスが動作することは不適切であるので、コントローラ４は、充電開始前に車両のメインスイッチがＯＦＦであることを確認する。なお、充電のための回路は、例外であり、車両のメインスイッチに関わらず稼働することができる。
【００２５】
また、モータ１２が回転していると、回生電力によってインバータ９から第１コンバータ８、さらには第２コンバータ２２へ電流が流れる。電流センサのチェック処理には、回生電流が流れることは不都合であるが、コントローラ４は、メインスイッチがＯＦＦされていることを確認した後に充電を開始するから、電流チェック処理中にモータ１２から回生電力が供給されることはない。なお、モータ１２が回転していないことは、回転数センサ１３のセンサデータで確認することもできる。
【００２６】
以下の説明では、第１電流センサ６の計測値を第１電流計測値ＩＢと称し、第２電流センサ３５の計測値を第２電流計測値ＩＣＨＧと称し、メインバッテリ５の充電量を充電量ＳＯＣと称する。コントローラ４は、第１電流計測値ＩＢと第２電流計測値ＩＣＨＧに基づいて電流センサをチェックする。なお、第１電流計測値ＩＢと第２電流計測値ＩＣＨＧは、いずれも、電流が充電器３４からメインバッテリ５へ向かう向きを計測値の正値とする。
【００２７】
図２に、電流センサのチェック処理のフローチャートを示す。充電を開始すると、コントローラ４は、第２電流計測値ＩＣＨＧと第１電流計測値ＩＢとの計測値差分ｄＩ（ｄＩは差分の絶対値を表す）を算出し、計測値差分ｄＩが予め定められた差分閾値ｄＩｔｈよりも大きいか否かをチェックする（Ｓ２）。計測値差分ｄＩが差分閾値ｄＩｔｈよりも小さい場合は、電流センサの計測値に異常はないものとして、充電量ＳＯＣが所定の充電量閾値ＳＯＣｔｈになるまで充電を継続する（Ｓ２：ＮＯ、Ｓ４）。
【００２８】
図１に示されているように、第１電流センサ６と第２電流センサ３５は共に充電器３４からメインバッテリ５までの電流経路上に設置されているので、本来は、第１電流計測値ＩＢと第２電流計測値ＩＣＨＧは同じであってよい。しかし、第２電流センサ３５と第１電流センサ６の間には、第２コンバータ２２を介して様々な補機が接続されている。補機の中にはコントローラ４も含まれ、充電中も電力を消費している。より具体的には、第２電流センサ３５から第１電流センサ６へ向かう充電時の送電経路が第２電流センサ３５と第１電流センサ６の間で分岐し、さらに第２コンバータ２２を介して補機へと電力を分流させる。そのため、電流経路の下流側に位置する第１電流センサ６の計測値ＩＢは、上流側に位置する第２電流センサ３５の計測値ＩＣＨＧよりも小さくなることがある。補機の電力消費による見込みの電流減少分が、差分閾値ｄＩｔｈに相当する。即ち、計測値差分ｄＩが差分閾値ｄＩｔｈよりも小さい場合は、コントローラ４は、電流センサは正常であると判断する。
【００２９】
なお、ここで、「電流センサは正常であると判断する」とは、より厳密には、「図２のチェック処理では異常が検知されなかった」ことを意味するのであり、電流センサが正常であることを保証するものではないことに留意されたい。図２の処理の他にも様々な観点による電流センサのチェックが行われる。図２の処理はコントローラ４が実行する複数のチェック処理のうちの一つである。
【００３０】
計測値差分ｄＩが差分閾値ｄＩｔｈよりも大きい場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、電流センサに異常が発生している可能性がある。その場合、ステップＳ３以降へ処理が移る。コントローラ４は、まずタイマをスタートする（Ｓ３）。このタイマは、計測値差分ｄＩが差分閾値ｄＩｔｈよりも大きかった時間（異常検知継続時間ｄＴ）を計測するためのものである。コントローラ４は、異常検知継続時間ｄＴが予め定められた時間閾値ｄＴｔｈに達するまでに計測値差分ｄＩが差分閾値ｄＩｔｈを下回るか否かをチェックする（Ｓ５、Ｓ６）。計測値差分ｄＩが差分閾値ｄＩｔｈを下回った場合（Ｓ６：ＮＯ）、計測値差分ｄＩが差分閾値ｄＩｔｈよりも大きかったことは、一時的なセンサ異常、あるいはノイズによる誤検知であるとして、ステップＳ３で開始したタイマをストップ／リセットし（Ｓ１３）、処理の先頭（Ｓ２）へ戻る。
【００３１】
他方、異常検知継続時間ｄＴが予め定められた時間閾値ｄＴｔｈに達した場合（Ｓ５：ＹＥＳ、Ｓ６：ＹＥＳ）、コントローラ４は、第２コンバータ２２を停止し（Ｓ７）、それでも計測値差分ｄＩが差分閾値ｄＩｔｈよりも大きいか否かをチェックする（Ｓ８）。第２コンバータ２２を停止すると、充電器３４の出力電流を消費するデバイスが減るので、電流センサが正常であれば、計測値差分ｄＩは差分閾値ｄＩｔｈより小さくなるはずである。なお、このときは、第２コンバータ２２を停止する前に計測値差分ｄＩが差分閾値ｄＩｔｈより大きかったことは、何らかの電気デバイスが動作しておりその消費電力が大きかったことが原因であると特定できる。従って、ステップＳ８にて計測値差分ｄＩが差分閾値ｄＩｔｈより小さくなったのであれば（Ｓ８：ＮＯ）、電流センサを含め、充電に関するシステムは正常であると判断し、ステップＳ３で開始したタイマをストップ／リセットし（Ｓ１３）、処理の先頭（Ｓ２）へ戻る。
【００３２】
他方、第２コンバータ２２を停止しても計測値差分ｄＩが差分閾値ｄＩｔｈよりも大きい場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、いずれかの電流センサに異常が発生していると判断できる。その場合、コントローラ４は、電流センサに異常が発生している旨を示すエラーメッセージを車載のモニタ２５に表示するとともに、車両が備える不揮発性メモリ２に、電流センサの異常を示すエラーコードをセットする（Ｓ１２）。なお、この場合、電流センサに異常が生じているために、そのようなセンサを用いて充電を継続するのは好ましくないので、その場合は充電を停止し（Ｓ１４）、処理を終了する。また、不揮発性メモリ２に記憶されたエラーコードは、後の車両メンテナンス時に、サービススタッフが確認する診断データとなる。
【００３３】
以上説明したように、ハイブリッド車１００（電気自動車）は、充電中にメインバッテリ５の入出力電流を計測する電流センサ（第１電流センサ６）が正常であるか否かをチェックする。このチェックは、第１電流センサの計測値と、充電器３４の出力電流を計測する電流センサ（第２電流センサ３５）の計測値の差分（計測値差分）に基づく。コントローラ４は、計測値差分が所定の差分閾値よりも大きい場合、システムに何らかの異常が生じると判断する。
【００３４】
実施例の技術に関する留意点を述べる。計測値差分ｄＩが所定の差分閾値ｄＩｔｈよりも大きい場合に停止する電気デバイスは第２コンバータ２２に限られない。ハイブリッド車１００の全体で消費電力が削減できればよいから、他の補機（電気デバイス）を停止してもよい。ただし、消費電力の削減量は大きいほど良いので、第２コンバータ２２を停止することが好ましい。
【００３５】
図２のフローチャートにおいて、ステップＳ５における差分閾値と、ステップＳ８における差分閾値は、異なる値であってもよい。即ち、第１電流センサ６と第２電流センサ３５の間に接続された補機を停止する前の差分閾値と、補機を停止した後の差分閾値は異なる値であってもよい。なお、差分閾値や時間閾値などは、ハイブリッド車１００の特性に基づいて予め定められ、コントローラ４に記憶される。
【００３６】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３７】
２：メモリ
４：コントローラ
５：メインバッテリ
６：第１電流センサ
７：システムメインリレー
８：第１コンバータ
９：インバータ
１２：モータ
１３：回転数センサ
１９：エンジン
２２：第２コンバータ（ＤＣＤＣコンバータ）
２４：サブバッテリ
２５：モニタ
３１：外部商用電源
３２：充電器
３２：プラグ
３３：ソケット
３４：充電器
３５：電流センサ
１００：ハイブリッド車（電気自動車）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行用のモータを備える電気自動車であって外部の電源から充電を受けることができる電気自動車に関する。本明細書における「電気自動車」には、走行用モータとエンジンを共に備えるハイブリッド車も含む。
【背景技術】
【０００２】
近年、走行用のモータとエンジンを共に備えるハイブリッド車の普及が拡大している。近い将来、エンジンを備えずモータだけで走行する電気自動車（いわゆるピュア電気自動車）の普及も拡大すると予想されている。走行用モータに電力を供給するためのバッテリは高出力大容量である。即ち、ハイブリッド車を含む電気自動車は大電流を扱う。そのため、電気自動車に関して、電気系の不具合を検知する様々な技術が提案されている。例えば、特許文献１には、走行用のモータに電力を供給するためのバッテリの充放電の異常を検知する技術が提案されている。特許文献１の技術では、バッテリの充放電電流を計測する２種類の電流センサを備え、その２種類の電流センサのそれぞれでバッテリ充放電電流の積算値を求め、２つの積算値のうち、いずれかの値が設定値よりも大きい場合にバッテリに異常が生じていると判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６９７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
２個のセンサで同一の対象（上記の場合はバッテリ充放電電流）を計測してセンサの信頼性を高める手法は良く採用される手法である。その手法は、外部の電源から充電を受けることができる電気自動車に適用することができる。そのような電気自動車は、バッテリの入出力電流を計測する電流センサ（第１電流センサ）と、外部から供給される電力の電流を計測する電流センサ（第２電流センサ）を備えることが多い。第１電流センサは、走行中にバッテリの入出力電流をチェックするためにも用いられる。第２電流センサは、典型的には、外部の商用交流電力を直流電力に変換する充電器（ＡＣＤＣコンバータ）の出力電流をチェックするのに用いられる。充電する際、外部電源とバッテリの間で第１電流センサと第２電流センサの２個の電流センサで電流を計測することができるので、それら２個の電流センサを使えば、電流計測の信頼性が向上する。
【０００５】
他方、電流センサそのものの異常を検知することができれば好ましい。特許文献１の技術の場合、異なる計測値を示す電流センサのいずれが故障しているのかを判断することはできない。本明細書は、外部から充電することのできる電気自動車特有の構成を利用して電流センサに異常が発生していないかチェックする技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
外部から充電することのできる電気自動車の場合、充電中にもなんらかの電気デバイスが動作しており、電力を消費する。典型的には、充電を制御するコントローラが電力を消費する。第１電流センサは電流経路上でバッテリの近くに配置され、第２電流センサは電流経路上で充電器の近くに配置されるので、両者の間には電流を消費する他の電気デバイスが接続されている。そのため、第１電流センサと第２電流センサが共に正常に動作しているとしても、両者の計測値は一致しないことがある。さらには、両電流センサの計測値の差は、稼働している他の電気デバイスに依存する。本明細書は、充電時に２個の電流センサを使える電気自動車において、その２個の電流センサの計測値の不一致が他の電気デバイスの消費電力によるものであることを利用して、電流センサに異常が生じているか否かをチェックする。
【０００７】
本明細書が開示する技術を具現化した電気自動車の一態様は、走行用モータを駆動する電力を蓄えるためのバッテリと、第１及び第２の電流センサと、それらの電流センサの状態をチェックするコントローラを備える。第１電流センサは、バッテリの入出力電流を計測するために備えられている。従って第１電流センサはバッテリと他のデバイスを結ぶ電流経路上で他の電気デバイスよりもバッテリの近くに配置されている。第２電流センサは、外部から供給される電力の電流を計測する電流センサであり、典型的には充電器の出力電流を計測するために備えられている。外部電源からバッテリまでの電流経路において、第２電流センサは第１電流センサ及び他の少なくとも一つの電気デバイスよりも上流側に配置されている。コントローラは、電流センサチェック処理として、次の処理を実行する。コントローラは、充電中に、第１電流センサの計測値と第２電流センサの計測値の差分を算出する。コントローラは、予め定められた時間閾値よりも長い時間の間、算出された差分が予め定められた差分閾値よりも大きい場合、第１電流センサと第２電流センサの間に接続されている他の電気デバイスを停止する。即ち、電気自動車内での消費電力を削減する。そしてコントローラは、その後に算出した第１電流センサの計測値と第２電流センサの計測値の差分が差分閾値よりも大きい場合、電流センサの異常を示すデータを表示装置とメモリの少なくとも一方へ出力する。なお、第１電流センサの計測値と第２電流センサの計測値の差分が差分閾値よりも小さくなった場合は、電流センサに異常なしと判定する。電流センサに異常なしと判断した場合は、その旨を示すデータを出力してもよいし、しなくともよい。センサが正常であることを示すデータは、記憶しておけばセンサチェック結果の履歴として有用であるし、そのようなデータは無くとも支障はない。
【０００８】
上記の電気自動車は、第１電流センサの計測値と第２電流センサの計測値が不一致であるからといって単純にセンサ異常とは判断しない。前述したように、電気自動車には充電中にも他のデバイスが電力を消費している可能性があるからである。そこで、上記の電気自動車は、第１電流センサの計測値と第２電流センサの計測値の差分（以下、計測値差分と称する）が所定値以上でありその状態が所定時間以上継続した場合、他のデバイスを停止し、車両全体の消費電力を小さくする。それでも計測値差分が小さくならず所定値以上であれば、電流センサに異常が発生していると判断し、その旨を示すデータを表示装置あるいはメモリに出力する。なお、ここでいう「表示装置あるいはメモリ」とは、車載の表示装置あるいはメモリであってもよいし、車両外の表示装置あるいはメモリ、例えば、無線にて車両の状態をモニタするリモートサービスのサービスセンタに備えられたコンピュータであってもよい。車載のメモリあるいはサービスセンタのコンピュータに記録されるデータは、車両メンテナンス時にサービススタッフがチェックする診断データ（ダイアグノシスデータ）として用いられる。
【０００９】
計測値差分が大きい場合に停止するデバイスは、外部から供給される電力の電圧を降圧して小電力デバイスへ供給するＤＣＤＣコンバータであることが好ましい。一般に、電気自動車は、走行用モータのための電力を蓄えるバッテリ（メインバッテリと称する）のほか、通常のガソリン車が有するバッテリに相当するバッテリ（サブバッテリと称する）を備えている。サブバッテリは、カーステレオや車載のコントローラなど、１２［Ｖ］（あるいは２４［Ｖ］）程度で動作するデバイス（小電力デバイス）に電力を供給するために備えられている。ところでメインバッテリの充電中、外部から供給される電力をＤＣＤＣコンバータによって降圧してサブバッテリを充電するとともに小電力デバイスへ電力を供給することが良く行われる。ＤＣＤＣコンバータを停止すると、その分、外部から供給される電力の消費は減る。ただし、小電力デバイスへはサブバッテリから電力が供給されるので、車両のシステムとしての動作に影響はない。計測値差分が所定値よりも大きい場合にＤＣＤＣコンバータを停止してその後の計測値差分をチェックすることは、車両のシステムとしての動作に影響を与えることなく、電流センサのチェックができる点でメリットがある。
【００１０】
本明細書が開示する技術の詳細およびさらなる改良は発明を実施するための形態の欄において詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例の電気自動車の電気系統のブロック図である。
【図２】コントローラが実行する電流センサチェック処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に、実施例の自動車の電気系統のブロック図を示す。本実施例の自動車は、走行用のモータとエンジンを備えるハイブリッド車１００である。なお、図１は、ハイブリッド車１００が本来備える全てのユニットを図示しているのではないことに留意されたい。図１は、実施例の技術の説明に関係するユニットを示している。
【００１３】
ハイブリッド車１００が搭載しているバッテリ５は、例えば、最大出力電圧３００［Ｖ］、最大出力電流２００［Ａ］、即ち、最大出力電力６０［ｋＷ］の高出力高容量のバッテリである。バッテリ５は、例えばリチウムイオンタイプのバッテリである。バッテリ５に要求される最大出力電力は、搭載モータ１２の最大出力によって決まる。本実施例の場合、モータ１２の最大出力が６０［ｋＷ］であり、これに対応して、最大出力電力が６０［ｋＷ］のバッテリ５が採用されている。なお、ハイブリッド車１００は、高出力高容量のバッテリ５のほか、通常のエンジン車が有するバッテリに相当する１２［Ｖ］のバッテリ２４も備える。両者を区別するため、以下、走行用モータ１２を駆動する電力を蓄える高出力高容量のバッテリ５をメインバッテリ５と称し、相対的に低出力である１２［Ｖ］出力のバッテリ２４をサブバッテリ２４と称する。
【００１４】
メインバッテリ５は、システムメインリレー７を介して第１コンバータ８に接続している。システムメインリレー７は、メインバッテリ５と車両の電気系統を接続したり切断したりするリレーであり、コントローラ４によって制御される。メインバッテリ５とシステムメインリレー７の間には、メインバッテリ５の入出力電流を計測する電流センサ（第１電流センサ６）が接続されている。第１コンバータ８は、ＤＣＤＣコンバータであり、メインバッテリ５の直流出力電圧（３００［Ｖ］）を、モータ駆動に適した電圧（例えば６００［Ｖ］）に昇圧するデバイスである。第１コンバータ８によって昇圧された直流電力はインバータ９に入力される。インバータ９は、直流電力を、モータ１２を駆動するための交流電力に変換し、モータ１２へ出力する。第１コンバータ８もインバータ９も電力変換にスイッチング回路を備えている。スイッチング回路は、ＩＧＢＴなどのいわゆるパワートランジスタとダイオード（還流ダイオード）の組み合わせである。コントローラ４が第１コンバータ８とインバータ９の各スイッチング回路へ指令を送る。指令は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号であり、そのデューティ比により、出力電圧（コンバータの場合）や、出力電流の周波数（インバータの場合）が制御される。コンバータとインバータの内部構造は良く知られているので詳しい説明は省略する。なお、インバータ９は、車両の減速エネルギによってモータ１２が発電する電力（回生電力であり交流電力）を直流に変換する機能も有する。また、第１コンバータ８は、直流に変換された回生電力の電圧をメインバッテリ５に適した電圧に降圧する機能も有する。回生時は、モータ１２が発電機として機能し、モータ１２が生成する交流電力をインバータ９が直流に変換し、さらにコンバータ８が、その直流電圧を、メインバッテリ５の充電に適した電圧に変換する。
【００１５】
メインバッテリ５は、また、システムメインリレー７を介して、第２コンバータ２２へも送られる。第２コンバータ２２は、メインバッテリ５の出力電圧（例えば３００［Ｖ］）を、他の電子デバイスを駆動するのに適した電圧（例えば１２［Ｖ］）に降圧する降圧ＤＣＤＣコンバータである。第２コンバータ２２は、１２［Ｖ］の低圧で駆動されるデバイス（小電力デバイス）へ電力を供給する。小電力デバイスには、例えば、ルームライト、カーオーディオ、カーナビゲーションなどがある。また、車載の様々なコントローラの回路も、「小電力デバイス」に含まれる。第１コンバータ８、第２コンバータ２２、及び、インバータ９への指令であるＰＷＭ信号を生成するコントローラ４も、１２［Ｖ］駆動のデバイスの一つである。以下では、１２［Ｖ］駆動のデバイス群をまとめて「補機」と総称する。
【００１６】
第２コンバータ２２の出力先には、１２［Ｖ］のサブバッテリ２４もある。即ち、高出力高容量のメインバッテリ５の電力を使って、サブバッテリ２４の充電と、補機への電力供給が行われる。１２［Ｖ］出力のサブバッテリ２４は、メインバッテリ５からの電力供給を受けられないときに補機へ電力を供給する目的で備えられている。即ち、サブバッテリ２４は、システムメインリレー７が開放されている間、補機へ電力を供給する。
【００１７】
また、モータ１２が回生電力を発生する場合、インバータ９によって直流電力に変換された回生電力は、さらに第２コンバータ２２によって降圧され、サブバッテリ２４の充電に用いられる。
【００１８】
電気自動車１００は、外部の電力（典型的には商用の１００〜２００［Ｖ］）によってメインバッテリ５とサブバッテリ２４を充電することもできる。そのため、電気自動車１００は、外部の交流電力を直流に変換する充電器３４（ＡＣＤＣコンバータ）を備える。充電器３４の出力は第１コンバータ８の低圧側に接続している。別言すれば、充電器３４の出力は第１コンバータ８とメインバッテリ５の間に並列に接続している。充電器３４の出力端には、充電器３４の出力電流を計測する電流センサ（第２電流センサ３５）が備えられている。また、充電器３２の入力端はソケット３３に繋がっている。ソケット３３は、外部商用電源３１（交流電力）を供給するプラグ３２を繋ぐためのデバイスであり、車両のボディに設けられている。なお、図１では、ソケット３３にプラグ３２が接続している様子が描かれているが、プラグ３２が接続されるのは車両が停止している間だけであり、走行する際にはプラグ３２は外される。
【００１９】
ハイブリッド車１００の駆動機構系を説明する。ハイブリッド車１００は、モータ１２とエンジン１９を適宜に使い分ける。モータ１２の出力軸とエンジン１９の出力軸は、動力分配機構１４で合成され、そのトルクは車軸１５へ伝達される。車軸１５はデファレンシャル機構１６を介して駆動輪１７と連動する。大きな駆動力が必要とされる場合にはエンジン１９とともにモータ１２を駆動する。それらの出力トルクは動力分配機構１４にて合成され、車軸１５を介して駆動輪１７に伝達される。さほど大きなトルクが必要とされない場合、例えば一定速度で走行する場合には、エンジン１９を停止し、モータ１２のみで駆動輪１７を駆動する。他方、メインバッテリ５の残容量が少なくなると、エンジン１９を始動し、動力分配機構１４によってエンジン１９のトルクを車軸１５とモータ１２へ振り分ける。エンジン１９の出力トルクによって駆動輪１７を駆動しながら、モータ１２を駆動し発電する。また、運転者がブレーキペダルを踏んだ場合、車軸１５をモータ１２と直結状態とし、車両の運動エネルギによってモータ１２をその出力軸側から逆駆動し、発電する。即ち、ハイブリッド車１００は、車両の運動エネルギを電気エネルギに変換し、その電力（回生電力）によってメインバッテリ５を充電する。また、サブバッテリ２４も回生電力によって充電され得る。
【００２０】
なお、動力分配機構１４はプラネタリギアであり、そのサンギアがモータ１２に連結しており、そのプラネタリキャリアがエンジン１９に連結しており、そのリングギアが車軸１５に連結している。モータ１２とエンジン１９は、コントローラ４によって制御される。
【００２１】
ハイブリッド車１００は、実際には、機能ごとに備えられた多数のコントローラを備えており、それら多数のコントローラが協働することによって、一つの車両システムとして機能する。しかし本明細書では説明を簡略化するため、物理的に複数のコントローラに分かれていても、それらを「コントローラ４」で総称する。
【００２２】
コントローラ４には様々なセンサデータが入力され、コントローラ４はそれらのセンサデータに基づいて車両を制御する。コントローラ４に入力されるセンサデータには例えば、メインバッテリ５とサブバッテリ２４の充電量（ＳＯＣ）を計測するセンサのデータ、モータ１２の回転数を計測する回転数センサ１３のデータ、メインバッテリ５の入出力電流を計測する第１電流センサ６のデータ、充電器３４の出力電流を計測する第２電流センサ３５のデータなどがある。
【００２３】
次に、外部電源からメインバッテリ５を充電する際にコントローラ４が行う電流センサのチェック処理について説明する。メインバッテリ５の入出力電流や充電器３４の出力電流は１００［Ａ］を超える大電流であるので、第１と第２の電流センサ６、３５が正常に動作しているか否かをチェックすることは重要である。このチェック処理は、充電器３４からメインバッテリ５までの電流経路に２個の電流センサ６、３５が接続されているという構造、及び、その２個の電流センサ６、３５の間に、他のデバイス（補機）が接続されているという構造を利用して電流センサの異常を検知するものである。なお、当然にコントローラ４は、チェック処理とともに充電処理も実行する。充電処理は、具体的には、メインバッテリ５の充電量（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）が所定の割合（理想的には１００％）となるように、充電器３４を制御することである。コントローラ４は、初期には充電器３４の出力を最大とし、ＳＯＣが高まったら（例えば８０％を超えたら）、充電器３４の出力を低下させる。過充電を避けるためである。
【００２４】
なお、コントローラ４は、充電開始に先立ち、車両のメインスイッチがＯＦＦになっているか否かをチェックする。車両のメインスイッチとは、運転席に備えられているスイッチであり、いわゆるイグニッションスイッチである。このスイッチがＯＦＦであると、少数の常時稼働のデバイス（セキュリティ関係のデバイス、リモコンキー電波の受信デバイスなど）を除き、電源の供給がカットされる。充電中は、他のデバイス、特に駆動に関係するデバイスが動作することは不適切であるので、コントローラ４は、充電開始前に車両のメインスイッチがＯＦＦであることを確認する。なお、充電のための回路は、例外であり、車両のメインスイッチに関わらず稼働することができる。
【００２５】
また、モータ１２が回転していると、回生電力によってインバータ９から第１コンバータ８、さらには第２コンバータ２２へ電流が流れる。電流センサのチェック処理には、回生電流が流れることは不都合であるが、コントローラ４は、メインスイッチがＯＦＦされていることを確認した後に充電を開始するから、電流チェック処理中にモータ１２から回生電力が供給されることはない。なお、モータ１２が回転していないことは、回転数センサ１３のセンサデータで確認することもできる。
【００２６】
以下の説明では、第１電流センサ６の計測値を第１電流計測値ＩＢと称し、第２電流センサ３５の計測値を第２電流計測値ＩＣＨＧと称し、メインバッテリ５の充電量を充電量ＳＯＣと称する。コントローラ４は、第１電流計測値ＩＢと第２電流計測値ＩＣＨＧに基づいて電流センサをチェックする。なお、第１電流計測値ＩＢと第２電流計測値ＩＣＨＧは、いずれも、電流が充電器３４からメインバッテリ５へ向かう向きを計測値の正値とする。
【００２７】
図２に、電流センサのチェック処理のフローチャートを示す。充電を開始すると、コントローラ４は、第２電流計測値ＩＣＨＧと第１電流計測値ＩＢとの計測値差分ｄＩ（ｄＩは差分の絶対値を表す）を算出し、計測値差分ｄＩが予め定められた差分閾値ｄＩｔｈよりも大きいか否かをチェックする（Ｓ２）。計測値差分ｄＩが差分閾値ｄＩｔｈよりも小さい場合は、電流センサの計測値に異常はないものとして、充電量ＳＯＣが所定の充電量閾値ＳＯＣｔｈになるまで充電を継続する（Ｓ２：ＮＯ、Ｓ４）。
【００２８】
図１に示されているように、第１電流センサ６と第２電流センサ３５は共に充電器３４からメインバッテリ５までの電流経路上に設置されているので、本来は、第１電流計測値ＩＢと第２電流計測値ＩＣＨＧは同じであってよい。しかし、第２電流センサ３５と第１電流センサ６の間には、第２コンバータ２２を介して様々な補機が接続されている。補機の中にはコントローラ４も含まれ、充電中も電力を消費している。より具体的には、第２電流センサ３５から第１電流センサ６へ向かう充電時の送電経路が第２電流センサ３５と第１電流センサ６の間で分岐し、さらに第２コンバータ２２を介して補機へと電力を分流させる。そのため、電流経路の下流側に位置する第１電流センサ６の計測値ＩＢは、上流側に位置する第２電流センサ３５の計測値ＩＣＨＧよりも小さくなることがある。補機の電力消費による見込みの電流減少分が、差分閾値ｄＩｔｈに相当する。即ち、計測値差分ｄＩが差分閾値ｄＩｔｈよりも小さい場合は、コントローラ４は、電流センサは正常であると判断する。
【００２９】
なお、ここで、「電流センサは正常であると判断する」とは、より厳密には、「図２のチェック処理では異常が検知されなかった」ことを意味するのであり、電流センサが正常であることを保証するものではないことに留意されたい。図２の処理の他にも様々な観点による電流センサのチェックが行われる。図２の処理はコントローラ４が実行する複数のチェック処理のうちの一つである。
【００３０】
計測値差分ｄＩが差分閾値ｄＩｔｈよりも大きい場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、電流センサに異常が発生している可能性がある。その場合、ステップＳ３以降へ処理が移る。コントローラ４は、まずタイマをスタートする（Ｓ３）。このタイマは、計測値差分ｄＩが差分閾値ｄＩｔｈよりも大きかった時間（異常検知継続時間ｄＴ）を計測するためのものである。コントローラ４は、異常検知継続時間ｄＴが予め定められた時間閾値ｄＴｔｈに達するまでに計測値差分ｄＩが差分閾値ｄＩｔｈを下回るか否かをチェックする（Ｓ５、Ｓ６）。計測値差分ｄＩが差分閾値ｄＩｔｈを下回った場合（Ｓ６：ＮＯ）、計測値差分ｄＩが差分閾値ｄＩｔｈよりも大きかったことは、一時的なセンサ異常、あるいはノイズによる誤検知であるとして、ステップＳ３で開始したタイマをストップ／リセットし（Ｓ１３）、処理の先頭（Ｓ２）へ戻る。
【００３１】
他方、異常検知継続時間ｄＴが予め定められた時間閾値ｄＴｔｈに達した場合（Ｓ５：ＹＥＳ、Ｓ６：ＹＥＳ）、コントローラ４は、第２コンバータ２２を停止し（Ｓ７）、それでも計測値差分ｄＩが差分閾値ｄＩｔｈよりも大きいか否かをチェックする（Ｓ８）。第２コンバータ２２を停止すると、充電器３４の出力電流を消費するデバイスが減るので、電流センサが正常であれば、計測値差分ｄＩは差分閾値ｄＩｔｈより小さくなるはずである。なお、このときは、第２コンバータ２２を停止する前に計測値差分ｄＩが差分閾値ｄＩｔｈより大きかったことは、何らかの電気デバイスが動作しておりその消費電力が大きかったことが原因であると特定できる。従って、ステップＳ８にて計測値差分ｄＩが差分閾値ｄＩｔｈより小さくなったのであれば（Ｓ８：ＮＯ）、電流センサを含め、充電に関するシステムは正常であると判断し、ステップＳ３で開始したタイマをストップ／リセットし（Ｓ１３）、処理の先頭（Ｓ２）へ戻る。
【００３２】
他方、第２コンバータ２２を停止しても計測値差分ｄＩが差分閾値ｄＩｔｈよりも大きい場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、いずれかの電流センサに異常が発生していると判断できる。その場合、コントローラ４は、電流センサに異常が発生している旨を示すエラーメッセージを車載のモニタ２５に表示するとともに、車両が備える不揮発性メモリ２に、電流センサの異常を示すエラーコードをセットする（Ｓ１２）。なお、この場合、電流センサに異常が生じているために、そのようなセンサを用いて充電を継続するのは好ましくないので、その場合は充電を停止し（Ｓ１４）、処理を終了する。また、不揮発性メモリ２に記憶されたエラーコードは、後の車両メンテナンス時に、サービススタッフが確認する診断データとなる。
【００３３】
以上説明したように、ハイブリッド車１００（電気自動車）は、充電中にメインバッテリ５の入出力電流を計測する電流センサ（第１電流センサ６）が正常であるか否かをチェックする。このチェックは、第１電流センサの計測値と、充電器３４の出力電流を計測する電流センサ（第２電流センサ３５）の計測値の差分（計測値差分）に基づく。コントローラ４は、計測値差分が所定の差分閾値よりも大きい場合、システムに何らかの異常が生じると判断する。
【００３４】
実施例の技術に関する留意点を述べる。計測値差分ｄＩが所定の差分閾値ｄＩｔｈよりも大きい場合に停止する電気デバイスは第２コンバータ２２に限られない。ハイブリッド車１００の全体で消費電力が削減できればよいから、他の補機（電気デバイス）を停止してもよい。ただし、消費電力の削減量は大きいほど良いので、第２コンバータ２２を停止することが好ましい。
【００３５】
図２のフローチャートにおいて、ステップＳ５における差分閾値と、ステップＳ８における差分閾値は、異なる値であってもよい。即ち、第１電流センサ６と第２電流センサ３５の間に接続された補機を停止する前の差分閾値と、補機を停止した後の差分閾値は異なる値であってもよい。なお、差分閾値や時間閾値などは、ハイブリッド車１００の特性に基づいて予め定められ、コントローラ４に記憶される。
【００３６】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３７】
２：メモリ
４：コントローラ
５：メインバッテリ
６：第１電流センサ
７：システムメインリレー
８：第１コンバータ
９：インバータ
１２：モータ
１３：回転数センサ
１９：エンジン
２２：第２コンバータ（ＤＣＤＣコンバータ）
２４：サブバッテリ
２５：モニタ
３１：外部商用電源
３２：充電器
３２：プラグ
３３：ソケット
３４：充電器
３５：電流センサ
１００：ハイブリッド車（電気自動車）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の外部の電源から充電を受けることができる電気自動車であり、
走行用モータに供給する電力を蓄えるためのバッテリと、
バッテリの入出力電流を計測する第１電流センサと、
外部から供給される電力の電流を計測する電流センサであり、第１電流センサと他の少なくとも一つの電気デバイスよりも外部から供給される電力の電流経路の上流側に配置されている第２電流センサと、
第１及び第２電流センサの状態をチェックするコントローラと、
を備えており、
コントローラは、
第１電流センサの計測値と第２電流センサの計測値の差分を算出し、
予め定められた時間閾値よりも長い時間、前記差分が予め定められた差分閾値よりも大きい場合、第１電流センサと第２電流センサの間に接続されている他の電気デバイスを停止し、
その後の計測値の差分が前記差分閾値よりも大きい場合、電流センサの異常を示すデータを表示装置とメモリの少なくとも一方へ出力する、
ことを特徴とする電気自動車。
【請求項２】
前記電気デバイスは、外部から供給される電力の電圧を降圧して小電力デバイスへ供給するＤＣＤＣコンバータであることを特徴とする請求項１に記載の電気自動車。
【請求項１】
車両の外部の電源から充電を受けることができる電気自動車であり、
走行用モータに供給する電力を蓄えるためのバッテリと、
バッテリの入出力電流を計測する第１電流センサと、
外部から供給される電力の電流を計測する電流センサであり、第１電流センサと他の少なくとも一つの電気デバイスよりも外部から供給される電力の電流経路の上流側に配置されている第２電流センサと、
第１及び第２電流センサの状態をチェックするコントローラと、
を備えており、
コントローラは、
第１電流センサの計測値と第２電流センサの計測値の差分を算出し、
予め定められた時間閾値よりも長い時間、前記差分が予め定められた差分閾値よりも大きい場合、第１電流センサと第２電流センサの間に接続されている他の電気デバイスを停止し、
その後の計測値の差分が前記差分閾値よりも大きい場合、電流センサの異常を示すデータを表示装置とメモリの少なくとも一方へ出力する、
ことを特徴とする電気自動車。
【請求項２】
前記電気デバイスは、外部から供給される電力の電圧を降圧して小電力デバイスへ供給するＤＣＤＣコンバータであることを特徴とする請求項１に記載の電気自動車。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−１０３６６０（Ｐ２０１３−１０３６６０Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５００３３（Ｐ２０１１−２５００３３）
【出願日】平成２３年１１月１５日（２０１１．１１．１５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１５日（２０１１．１１．１５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
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