DE102020132153A1

DE102020132153A1 - Fahrzeug und verriegelungssteuersystem

Info

Publication number: DE102020132153A1
Application number: DE102020132153.8A
Authority: DE
Inventors: Toru Ando
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-12-04
Filing date: 2020-12-03
Publication date: 2021-06-10
Also published as: CN112895929A; US20210170898A1; CN112895929B; JP2021090279A; JP7255467B2

Abstract

Eine ECU eines Fahrzeugs hat einen ersten Modus und einen zweiten Modus als Betriebsmodi einer Verriegelungsvorrichtung. Der erste Modus ist ein Modus, in dem die Verriegelungsvorrichtung in einen Verriegelungszustand gebracht wird, wenn ein Ladestecker mit einem Einlass verbunden ist. Der zweite Modus ist ein Modus, in dem die Verriegelungsvorrichtung in einem Entriegelungszustand gehalten wird, wenn der Ladestecker mit dem Einlass verbunden ist. Die ECU des Fahrzeugs bestimmt, ob der Ladestecker mit dem Einlass verbunden ist oder nicht. Die ECU lässt eine Einstellungsänderung des Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung nicht zu, wenn der Ladestecker mit dem Einlass verbunden ist.

Description

Diese nicht vorläufige Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung JP 2019-219613 A , die am 4. Dezember 2019 beim japanischen Patentamt eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
HINTERGRUND
Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Fahrzeug, das eine in dem Fahrzeug angebrachte Energiespeichervorrichtung unter Verwendung von elektrischer Energie aus einer Energieversorgung außerhalb des Fahrzeugs auflädt.
Beschreibung des Stands der Technik
Die JP 2015-023747 A offenbart ein Fahrzeug, das eine Wechselstromladung (AC-Ladung) durchführt, um eine am Fahrzeug angebrachte Energiespeichervorrichtung unter Verwendung elektrischer Energie, die von einer AC-Energieversorgung außerhalb des Fahrzeugs über ein Ladekabel zugeführt wird, aufzuladen. Das Fahrzeug umfasst einen Einlass, der mit einem an einer Spitze des Ladekabels vorgesehenen Stecker verbindbar ist, und eine Verriegelungsvorrichtung, die zwischen einem Verriegelungszustand, in dem der mit dem Einlass verbundene Stecker nicht vom Einlass entfernt werden kann, und einem Entriegelungszustand, in dem der mit dem Einlass verbundene Stecker vom Einlass entfernt werden kann, umschaltet. Im Fahrzeug wird die Verriegelungsvorrichtung in den Verriegelungszustand gebracht, wenn der Stecker mit dem Einlass verbunden ist, so dass ein Entfernen des Steckers vom Einlass unmöglich wird. Das heißt, dass zum Zeitpunkt der Wechselstromladung die Verriegelungsvorrichtung in den Verriegelungszustand gebracht wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Je nach Situation oder Präferenzen kann es erforderlich sein, den Zustand (Verriegelungszustand, Entriegelungszustand) der Verriegelungsvorrichtung während des Ladevorgangs auszuwählen. Daher ist es denkbar, als Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung einen ersten Modus vorzusehen, in dem die Verriegelungsvorrichtung in den Verriegelungszustand gebracht wird, wenn der Stecker mit dem Einlass verbunden ist, und einen zweiten Modus, in dem die Verriegelungsvorrichtung im Entriegelungszustand gehalten wird, wenn der Stecker mit dem Einlass verbunden ist, wobei eine Einstellungsänderung zwischen diesen beiden Betriebsmodi vorgenommen wird.
In der oben beschriebenen Konfiguration kann ein Fall auftreten, in dem der Betriebsmodus in einem Zustand umgeschaltet bzw. gewechselt wird, in dem der Stecker mit dem Einlass verbunden ist (im Verriegelungszustand oder im Entriegelungszustand). Abhängig von den Spezifikationen des Fahrzeugs wechselt der Zustand der Verriegelungsvorrichtung auch dann nicht entsprechend der Einstellungsänderung des Betriebsmodus, wenn die Einstellungsänderung des Betriebsmodus vorgenommen wird.
Bei einem Fahrzeug, das gemäß der oben beschriebenen Spezifikation konfiguriert ist, tritt beim Umschalten des Betriebsmodus in dem Zustand, in dem der Stecker mit dem Einlass verbunden ist, eine Nichtübereinstimmung (Inkonsistenz) zwischen dem Betriebsmodus und dem Zustand der Verriegelungsvorrichtung auf. Wenn beispielsweise der Stecker im ersten Modus mit dem Einlass verbunden ist, wird die Verriegelungsvorrichtung in den Verriegelungszustand gebracht. Wenn in diesem Fall der Betriebsmodus vom ersten Modus in den zweiten Modus geschaltet wird, tritt eine Nichtübereinstimmung auf, bei der sich die Verriegelungsvorrichtung im Verriegelungszustand befindet, obwohl der Betriebsmodus der zweite Modus ist (Entriegelungszustand). Wenn der Stecker beispielsweise im zweiten Modus mit dem Einlass verbunden ist, bleibt die Verriegelungsvorrichtung im Entriegelungszustand. Wenn der Betriebsmodus in diesem Fall vom zweiten Modus in den ersten Modus umgeschaltet wird, tritt eine Nichtübereinstimmung auf, bei der sich die Verriegelungsvorrichtung im Entriegelungszustand befindet, obwohl der Betriebsmodus der erste Modus ist.
Die vorliegende Offenbarung wurde gemacht, um das oben beschriebene Problem zu lösen, und es ist Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, das Auftreten einer Nichtübereinstimmung zwischen einem Betriebsmodus und einem Zustand einer Verriegelungsvorrichtung in einem Fahrzeug zu unterdrücken, das die Verriegelungsvorrichtung mit einer Mehrzahl von Betriebsmodi aufweist.
(1) Ein Fahrzeug gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrzeug, das ein Aufladen einer an dem Fahrzeug angebrachten bzw. montierten Energiespeichervorrichtung unter Verwendung von elektrischer Energie bzw. Strom durchführt, die über ein Ladekabel von einer Energieversorgung bzw. Stromversorgung außerhalb des Fahrzeugs zugeführt wird. Das Fahrzeug umfasst: einen Einlass, mit dem ein am Ladekabel vorgesehener Stecker verbindbar ist; eine Verriegelungsvorrichtung, die zwischen einem Verriegelungszustand und einem Entriegelungszustand des mit dem Einlass verbundenen Steckers und des Einlasses umschaltet; und ein Steuergerät, das die Verriegelungsvorrichtung steuert. Das Steuergerät stellt einen Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung auf einen ersten Modus oder einen zweiten Modus ein, wobei der erste Modus ein Modus ist, in dem die Verriegelungsvorrichtung in den Verriegelungszustand gebracht wird, wenn der Stecker mit dem Einlass verbunden ist, und der zweite Modus ein Modus ist, in dem die Verriegelungsvorrichtung im Entriegelungszustand gehalten wird, wenn der Stecker mit dem Einlass verbunden ist. Das Steuergerät lässt eine Einstellungsänderung des Betriebsmodus nicht zu, wenn der Stecker mit dem Einlass verbunden ist.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration ist die Einstellungsänderung des Betriebsmodus nicht zugelassen, wenn der Stecker mit dem Einlass verbunden ist. Das heißt, dass in einer Situation, in der der Stecker mit dem Einlass verbunden ist, die Einstellungsänderung des Betriebsmodus niemals vorgenommen wird. Daher kann das Auftreten einer Nichtübereinstimmung zwischen dem Betriebsmodus und dem Zustand der Verriegelungsvorrichtung unterdrückt werden.
(2) In einer Ausführungsform lässt das Steuergerät die Einstellungsänderung des Betriebsmodus zu, wenn der Stecker nicht mit dem Einlass verbunden ist.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration wird die Einstellungsänderung des Betriebsmodus zugelassen, wenn der Stecker nicht mit dem Einlass verbunden ist. Daher kann der Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung beispielsweise entsprechend von Fahrzeugsituationen und den Präferenzen des Benutzers ausgewählt werden.
(3) In einer Ausführungsform empfängt das Steuergerät basierend auf einer Benutzerbetätigung ein Signal für die Einstellungsänderung des Betriebsmodus. Das Steuergerät ändert basierend auf dem Signal eine Einstellung des Betriebsmodus, wenn das Steuergerät die Einstellungsänderung des Betriebsmodus zulässt.
Gemäß der oben in (3) beschriebenen Konfiguration kann der Benutzer die Einstellung des Betriebsmodus ändern, wenn die Einstellungsänderung des Betriebsmodus zugelassen ist, d.h. wenn der Stecker nicht mit dem Einlass verbunden ist.
(4) In einer Ausführungsform umfasst das Fahrzeug zusätzlich eine Einstellvorrichtung, die von einem Benutzer zur Erzeugung des Signals betätigt wird. Die Einstellvorrichtung gibt das Signal basierend auf der Benutzerbetätigung aus.
Gemäß der oben in (4) beschriebenen Konfiguration kann der Benutzer die Einstellung des Betriebsmodus durch Betätigung der Einstellvorrichtung ändern, wenn die Einstellungsänderung des Betriebsmodus zugelassen ist, d.h. wenn der Stecker nicht mit dem Einlass verbunden ist.
(5) Ein Verriegelungssteuersystem gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Verriegelungsvorrichtung und ein Steuergerät, das die Verriegelungsvorrichtung steuert. Die Verriegelungsvorrichtung schaltet zwischen einem Verriegelungszustand eines Steckers und eines Einlasses eines Fahrzeugs und einem Entriegelungszustand des Steckers und des Einlasses um, wobei das Fahrzeug ein Laden einer an dem Fahrzeug angebrachten bzw. montierten Energiespeichervorrichtung unter Verwendung von elektrischer Energie bzw. Strom durchführt, die über ein Ladekabel von einer Energieversorgung bzw. Stromversorgung außerhalb des Fahrzeugs zugeführt wird, wobei der Stecker in dem Ladekabel vorgesehen und mit dem Einlass verbunden ist. Das Steuergerät stellt einen
Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung auf einen ersten Modus oder einen zweiten Modus ein, wobei der erste Modus ein Modus ist, in dem die Verriegelungsvorrichtung in den Verriegelungszustand gebracht wird, wenn der Stecker mit dem Einlass verbunden ist, und der zweite Modus ein Modus ist, in dem die Verriegelungsvorrichtung im Entriegelungszustand gehalten wird, wenn der Stecker mit dem Einlass verbunden ist. Das Steuergerät lässt eine Einstellungsänderung des Betriebsmodus nicht zu, wenn der Stecker mit dem Einlass verbunden ist.
Die vorstehenden und anderen Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Offenbarung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher hervorgehen.
Figurenliste

1 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm eines Ladesystems eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform.
2 zeigt eine Beispielschaltungskonfiguration des Ladesystems.
3 zeigt eine Korrespondenzbeziehung zwischen den Zuständen von Schaltern SW1 und SW2, einem Potential eines Pilotsignals CPLT und einem Zustand eines CCID-Relais.
4 zeigt die Struktur eines Einlasses und eine Struktur um den Einlass herum.
5 ist eine Querschnittsansicht (Nr. 1) entlang V-V in 4.
6 ist eine Querschnittsansicht (Nr. 2) entlang V-V in 4.
7 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf eines von einer ECU (einem Steuergerät) ausgeführten Prozesses zeigt.
8 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Einstellungsänderung eines Betriebsmodus einer Verriegelungsvorrichtung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung anhand der Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche oder entsprechende Abschnitte durch dieselben Bezugszeichen gekennzeichnet sind und deren Beschreibung nicht wiederholt wird.
<Gesamtkonfiguration>
1 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm eines Ladesystems eines Fahrzeugs 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Das Ladesystem ist ein System zur Durchführung einer externen Ladung bzw. Außenaufladung zum Laden einer an dem Fahrzeug 1 angebrachten Batterie 100 unter Verwendung von elektrischer Energie, die von einer Ladeeinrichtung außerhalb des Fahrzeugs 1 zugeführt wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Fall beschrieben, in dem eine Wechselstromladung (AC-Ladung) zum Laden einer am Fahrzeug 1 angebrachten Batterie 100 unter Verwendung von Wechselstrom aus einer Ladeeinrichtung 500, die z.B. zu Hause vorgesehen ist, als Außenaufladung durchgeführt wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird als Beispiel für die Wechselstromladung der Fall beschrieben, in dem der Wechselstrom von einer Ladeeinrichtung 500, die z.B. zu Hause oder dergleichen vorgesehen ist, verwendet wird. Es kann jedoch auch Wechselstrom verwendet werden, der z.B. von einer öffentlichen Ladeeinrichtung (Ladestation) zugeführt wird.
Wie in 1 gezeigt, umfasst das Ladesystem das Fahrzeug 1, ein Ladekabel 400 und die Ladeeinrichtung 500.
Die Ladeeinrichtung 500 umfasst eine Wechselstromquelle 510 und eine Steckdose 520. Die Steckdose 520 ist z.B. eine Wechselstromsteckdose für den allgemeinen Hausgebrauch.
Während der Wechselstromladung sind die Ladeeinrichtung 500 und das Fahrzeug 1 über das Ladekabel 400 verbunden. Das Ladekabel 400 umfasst eine Wechselstromleitung 440, einen Ladestecker 410, der an einem Ende der Wechselstromleitung 440 vorgesehen ist, einen Stecker 420, der am anderen Ende der Wechselstromleitung 440 vorgesehen ist, und eine Ladeschaltungsunterbrechungsvorrichtung (nachfolgend auch als „CCID“ bezeichnet) 430, die in der Wechselstromleitung 440 vorgesehen ist. Der Ladestecker 410 ist mit einem Einlass 220 des Fahrzeugs 1 verbindbar. Der Stecker 420 ist mit der Steckdose 520 der Ladeeinrichtung 500 verbindbar. Die CCID 430 ist eine Schaltung zum Umschalten zwischen Zufuhr und Trennung von elektrischer Energie von der Ladeeinrichtung 500 zum Fahrzeug 1.
Das Fahrzeug 1 ist ein Elektrofahrzeug, das durch den Antrieb eines nicht gezeigten Fahrmotors unter Verwendung von in der Batterie 100 gespeicherter elektrischer Energie fährt. Das Fahrzeug 1 kann ein beliebiges Fahrzeug sein, solange es die Außenaufladung der Batterie 100 durchführt, wobei das Fahrzeug 1 z.B. ein Brennstoffzellenfahrzeug oder ein Plug-in-Hybridfahrzeug sein kann.
Das Fahrzeug 1 umfasst die Batterie 100 und eine elektronische Steuereinheit (ECU) 300. Des Weiteren umfasst das Fahrzeug 1 einen Ladedeckel 2, ein Ladegerät 200 und den Einlass 220 als eine Konfiguration zur Durchführung der Wechselstromladung.
Die Batterie 100 ist am Fahrzeug 1 als Antriebsstromquelle (d.h. als Antriebskraftquelle) für das Fahrzeug 1 angebracht. Die Batterie 100 umfasst eine Vielzahl von gestapelten Zellen. Jede Zelle ist z.B. eine Sekundärzelle wie eine Nickel-Metallhydrid-Zelle oder eine Lithium-Ionen-Zelle. Jede Zelle kann eine Zelle mit einem flüssigen Elektrolyten zwischen einer positiven Elektrode und einer negativen Elektrode oder eine Zelle mit einem festen Elektrolyten (Festkörperzelle) sein. Die Batterie 100 kann eine beliebige Batterie sein, solange es sich um eine wiederaufladbare Gleichstromversorgungseinheit handelt, wobei auch ein Kondensator mit großer Kapazität verwendet werden kann.
Die ECU 300 umfasst eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU) 310 (siehe 2), einen (nicht gezeigten) Speicher und einen (nicht gezeigten) Eingangs- und Ausgangspuffer. Die ECU 300 empfängt die Signale von Sensoren und dergleichen und gibt Steuersignale an die jeweiligen Vorrichtungen aus und steuert die jeweiligen Vorrichtungen. Die Steuerung kann nicht nur durch Software, sondern auch durch dedizierte Hardware (elektrische Schaltung) umgesetzt werden.
Der Ladestecker 410 des Ladekabels 400 ist mit dem Einlass 220 verbindbar.
Der Einlass 220 ist während der normalen Zeit mit dem Ladedeckel 2 abgedeckt. Wenn der Ladedeckel 2 geöffnet wird, kann der Benutzer den Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbinden. Während des Wechselstromladens ist der Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden.
Das Ladegerät 200 wandelt den am Einlass 220 erhaltenen Wechselstrom in Gleichstrom um, der in die Batterie 100 geladen werden kann, und gibt den Gleichstrom an die Batterie 100 aus. Das Ladegerät 200 wird von der ECU 300 gesteuert.
Eine Verriegelungsvorrichtung 50 ist in der Nähe des Einlasses 220 vorgesehen. Die Verriegelungsvorrichtung 50 schaltet zwischen einem Verriegelungszustand, in dem das Einführen und Entfernen des mit dem Einlass 220 verbundenen Ladesteckers 410 (Ladekabels 400) in den und aus dem Einlass 220 eingeschränkt ist, und einem Entriegelungszustand um, in dem der mit dem Einlass 220 verbundene Ladestecker 410 in den Einlass 220 eingeführt und aus diesem entfernt werden kann. Eine Konfiguration der Verriegelungsvorrichtung 50 wird anhand der 4 bis 6 unten beschrieben.
2 zeigt eine Beispielschaltungskonfiguration des Ladesystems. In 2 ist der Ladestecker 410 des Ladekabels 400 mit dem Einlass 220 verbunden.
Die ECU 300 des Fahrzeugs 1 empfängt ein Verbindungssignal PISW mit einem Potential, das sich entsprechend einem Verbindungszustand zwischen dem Einlass 220 und dem Ladestecker 410 ändert. Basierend auf dem Potential des Verbindungssignals PISW bestimmt die ECU 300, ob der Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden ist oder nicht.
Wenn das Ladekabel 400 mit der Ladeeinrichtung 500 und dem Einlass 220 verbunden ist, empfängt die ECU 300 ein Pilotsignal CPLT von der CCID 430 des Ladekabels 400 über eine Signalleitung L1. Das Pilotsignal CPLT ist ein Signal für die Bereitstellung einer Benachrichtigung über einen Nennstrom des Ladekabels 400 von einer CPLT-Steuerschaltung 470 an die ECU 300. Des Weiteren hat das Pilotsignal CPLT ein von der ECU 300 des Fahrzeugs 1 gesteuertes Potential und wird als Signal zur Fernsteuerung eines CCID-Relais 450 von der ECU 300 verwendet.
Die CCID 430 im Ladekabel 400 umfasst das CCID-Relais 450, eine CCID-Steuereinheit 460, die CPLT-Steuerschaltung 470, eine elektromagnetische Spule 471, einen elektrischen Leckdetektor 480, einen Spannungssensor 481 und einen Stromsensor 482.
Das CCID-Relais 450 ist in einem Stromversorgungsweg zum Fahrzeug 1 vorgesehen und wird von der CPLT-Steuerschaltung 470 gesteuert. Wenn sich das CCID-Relais 450 in einem offenen Zustand befindet, ist der Stromversorgungsweg unterbrochen, so dass dem Fahrzeug 1 keine elektrische Energie von der Ladeeinrichtung 500 zugeführt werden kann. Wenn sich das CCID-Relais 450 in einem geschlossenen Zustand befindet, kann dem Fahrzeug 1 von der Ladeeinrichtung 500 über das Ladekabel 400 elektrische Energie zugeführt werden.
Die CCID-Steuereinheit 460 umfasst eine CPU, einen Speicher, einen Eingangs- und Ausgangsport und dergleichen (alle sind nicht gezeigt). Die CCID-Steuereinheit 460 gibt die Signale zu und von verschiedenen Sensoren und der CPLT-Steuerschaltung 470 ein und aus und steuert den Betrieb der CPLT-Steuerschaltung 470.
Die CPLT-Steuerschaltung 470 gibt das Pilotsignal CPLT über den Ladestecker 410 und den Einlass 220 an die ECU 300 aus. Das Pilotsignal CPLT hat ein von der ECU 300 des Fahrzeugs 1 gesteuertes Potential und wird als Signal zur Fernsteuerung des CCID-Relais 450 von der ECU 300 verwendet. Die CPLT-Steuerschaltung 470 steuert das CCID-Relais 450 basierend auf dem Potential des Pilotsignals CPLT. Das Pilotsignal CPLT wird auch als Signal zur Bereitstellung einer Benachrichtigung über den Nennstrom des Ladekabels 400 von der CPLT-Steuerschaltung 470 zur ECU 300 verwendet.
Die CPLT-Steuerschaltung 470 umfasst insbesondere einen Oszillator 472, einen Widerstand R20 und einen Spannungssensor 473.
Wenn das vom Spannungssensor 473 erfasste Potential des Pilotsignals CPLT ein definiertes Potential V1 (z.B. 12 V) ist, gibt der Oszillator 472 das nicht oszillierende Pilotsignal CPLT aus. Wenn das Potential des Pilotsignals CPLT auf ein Potential V2 (z.B. 9 V) fällt, das niedriger als das oben beschriebene definierte Potential V1 ist, wird der Oszillator 472 von der CCID-Steuereinheit 460 gesteuert und gibt das Pilotsignal CPLT aus, das mit einer definierten Frequenz (z.B. 1 kHz) und einem definierten Tastgrad oszilliert.
Der Tastgrad des Pilotsignals CPLT wird entsprechend dem Nennstrom des Ladekabels 400 eingestellt. Die ECU 300 des Fahrzeugs 1 kann den Nennstrom des Ladekabels 400 basierend auf dem Tastgrad des Pilotsignals CPLT erkennen, das vom CPLT-Steuerschaltung 470 über die Signalleitung L1 empfangen wird.
Wenn das Potential des Pilotsignals CPLT auf V3 (z.B. 6 V) absinkt, das noch weiter unten als V2 liegt, führt die CPLT-Steuerschaltung 470 der elektromagnetischen Spule 471 einen Strom zu. Wenn der elektromagnetischen Spule 471 der Strom von der CPLT-Steuerschaltung 470 zugeführt wird, erzeugt die elektromagnetische Spule 471 eine elektromagnetische Kraft und das CCID-Relais 450 geht in den geschlossenen Zustand über. Im Ergebnis wird am Einlass 220 des Fahrzeugs 1 über das Ladekabel 400 eine Stromversorgungsspannung (Spannung von der Ladeeinrichtung 500) angelegt.
Der elektrische Leckdetektor 480 ist an einem mittleren Punkt der Wechselstromleitung 440 des Ladekabels 400 innerhalb der CCID 430 vorgesehen, um das Vorhandensein oder Fehlen eines elektrischen Lecks zu erkennen. Insbesondere erfasst der elektrische Leckdetektor 480 einen Gleichgewichtszustand von Strömen, die in entgegengesetzter Richtung durch ein Paar von Stromleitungen fließen, die die Wechselstromleitung 440 bilden, und erfasst das Auftreten eines elektrischen Lecks, wenn der Gleichgewichtszustand fehlerhaft ist. Wenn ein elektrisches Leck vom elektrischen Leckdetektor 480 erfasst wird, wird die Stromversorgung der elektromagnetischen Spule 471 gestoppt und das CCID-Relais 450 geht in den offenen Zustand über.
Wenn der Stecker 420 des Ladekabels 400 in die Steckdose 520 eingesteckt wird, erfasst der Spannungssensor 481 eine von der Ladeeinrichtung 500 übertragene Versorgungsspannung und stellt der CCID-Steuereinheit 460 eine Benachrichtigung über den erfassten Wert zur Verfügung. Der Stromsensor 482 erfasst einen Ladestrom, der durch die Wechselstromleitung 440 fließt, und stellt der CCID-Steuereinheit 460 eine Benachrichtigung über den erfassten Wert zur Verfügung.
Die Widerstände R6 und R7 und ein Schalter SW20 sind im Ladestecker 410 vorgesehen. Die Widerstände R6 und R7 und der Schalter SW20 bilden zusammen mit einem Stromversorgungsknoten 350 und einem Pull-up-Widerstand R10, die in der ECU 300 des Fahrzeugs 1 vorgesehen sind, und einem Widerstand R5, der im Einlass 220 vorgesehen ist, eine Schaltung, die den Verbindungszustand zwischen dem Ladestecker 410 und dem Einlass 220 erfasst.
Die Widerstände R6 und R7 sind zwischen einer Masseleitung L2 und einer Verbindungssignalleitung L3 in Reihe geschaltet. Der Schalter SW20 ist parallel zum Widerstand R7 geschaltet. Der Schalter SW20 ist z.B. durch einen Endschalter realisiert, wobei ein Kontaktpunkt davon geschlossen ist, wenn der Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden ist. Des Weiteren arbeiten der Schalter SW20 und der Druckknopf 415, der am Ladestecker 410 vorgesehen ist, zusammen. Der Druckknopf 415 wird vom Benutzer betätigt, wenn der Benutzer den Ladestecker 410 vom Einlass 220 entfernt. Wenn der Druckknopf 415 nicht gedrückt wird, befindet sich der Schalter SW20 in einem geschlossenen Zustand. Wenn der Druckknopf 415 gedrückt wird, geht der Schalter SW20 in einen offenen Zustand über.
Bei der oben beschriebenen Schaltungskonfiguration wird in einem Zustand, in dem der Ladestecker 410 nicht mit dem Einlass 220 verbunden ist, in der Verbindungssignalleitung L3 als Verbindungssignal PISW ein Signal mit einem Potential Vx erzeugt, das durch eine Spannung des Stromversorgungsknotens 350, des Pull-up-Widerstands R10 und des Widerstands R5 bestimmt wird.
In einem Zustand, in dem der Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden ist (der Druckknopf 415 wird nicht betätigt), wird in der Verbindungssignalleitung L3 als Verbindungssignal PISW ein Signal mit einem Potential Vy erzeugt, das durch die Spannung des Stromversorgungsknotens 350, des Pull-up-Widerstands R10 und der Widerstände R5 und R6 bestimmt wird. Wenn der Druckknopf 415 in einem Zustand betätigt wird, in dem der Ladestecker 410 in den Einlass 220 eingesteckt ist, wird in der Verbindungssignalleitung L3 als Verbindungssignal PISW ein Signal mit einem Potential Vz erzeugt, das durch die Spannung des Stromversorgungsknotens 350, des Pull-up-Widerstands R10 und der Widerstände R5 bis R7 bestimmt wird. Daher kann die ECU 300 durch Erfassen des Potentials des Verbindungssignals PISW den Verbindungszustand zwischen dem Ladestecker 410 und dem Einlass 220 erfassen.
Im Fahrzeug 1 weist die ECU 300 zusätzlich zu dem oben beschriebenen Stromversorgungsknoten 350 und dem Pull-up-Widerstand R10 die CPU 310, eine Widerstandsschaltung 320 und die Eingangspuffer 330 und 340 auf.
Die Widerstandsschaltung 320 ist eine Schaltung zur Steuerung des Potentials des Pilotsignals CPLT, das über die Signalleitung L1 übertragen wird. Die Widerstandsschaltung 320 weist Pull-down-Widerstände R1 und R2 und Schalter SW1 und SW2 auf. Der Pull-down-Widerstand R1 und der Schalter SW1 sind zwischen der Signalleitung L1, über die das Pilotsignal CPLT übertragen wird, und einer Fahrzeugmasse 360 in Reihe geschaltet. Der Pull-Down-Widerstand R2 und der Schalter SW2 sind zwischen der Signalleitung L1 und der Fahrzeugmasse 360 ebenfalls in Reihe geschaltet. Die Schalter SW1 und SW2 werden in Übereinstimmung mit Steuersignalen S1 und S2 von der CPU 310 in einen elektrisch leitenden Zustand (Ein) oder einen elektrisch nicht leitenden Zustand (Aus) gesteuert.
Der Eingangspuffer 330 ist eine Schaltung zur Einführung des Pilotsignals CPLT in die CPU 310 von der Signalleitung L1. Der Eingangspuffer 340 ist eine Schaltung zur Einführung des Verbindungssignals PISW in die CPU 310 von der Verbindungssignalleitung L3.
Die CPU 310 empfängt das Pilotsignal CPLT vom Eingangspuffer 330. Des Weiteren empfängt die CPU 310 das Verbindungssignal PISW vom Eingangspuffer 340. Die CPU 310 erfasst das Potential des Verbindungssignals PISW und erfasst den Verbindungszustand zwischen dem Einlass 220 und dem Ladestecker 410 basierend auf dem Potential des Verbindungssignals PISW. Des Weiteren erfasst die CPU 310 den Nennstrom des Ladekabels 400, indem sie den Oszillationszustand und den Tastgrad des Pilotsignals CPLT erfasst.
Wenn der Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden ist, steuert die CPU 310 des Weiteren das Potential des Pilotsignals CPLT, indem sie die Schalter SW1 und SW2 in der Widerstandsschaltung 320 steuert, und fordert die Zufuhr und Abschaltung der elektrischen Energie für die Ladeeinrichtung 500 an. Insbesondere steuert die CPU 310 das Potential des Pilotsignals CPLT, um dadurch das CCID-Relais 450 im Ladekabel 400 fernzusteuern.
Wenn der Kontaktpunkt des CCID-Relais 450 im Ladekabel 400 infolge der Fernsteuerung durch die CPU 310 geschlossen wird, wird dem Ladegerät 200 Wechselstrom von der Ladeeinrichtung 500 zugeführt, und die Vorbereitung für die Wechselstromladung ist abgeschlossen. Die CPU 310 steuert das Ladegerät 200, um den Wechselstrom von der Ladeeinrichtung 500 in Gleichstrom umzuwandeln, der in die Batterie 100 geladen werden kann, und den Gleichstrom an die Batterie 100 auszugeben. Auf diese Weise wird die Wechselstromladung der Batterie 100 durchgeführt.
3 zeigt eine Korrespondenzbeziehung zwischen den Zuständen der Schalter SW1 und SW2, dem Potential des Pilotsignals CPLT und dem Zustand des CCID-Relais 450. In 3 stellt die horizontale Achse die Zeit und die vertikale Achse das Potential des Pilotsignals CPLT, die Zustände der Schalter SW1 und SW2 und den Zustand des CCID-Relais 450 dar.
Vor dem Zeitpunkt t1 ist das Ladekabel 400 nicht mit dem Fahrzeug 1 und der Ladeeinrichtung 500 verbunden. In diesem Zustand sind die Schalter SW1 und SW2 und das CCID-Relais 450 jeweils aus, und das Potential des Pilotsignals CPLT beträgt 0 V.
Wenn der Stecker 420 des Ladekabels 400 zum Zeitpunkt t1 mit der Steckdose 520 der Ladeeinrichtung 500 verbunden wird, erzeugt die CPLT-Steuerschaltung 470 das Pilotsignal CPLT in Übereinstimmung mit der elektrischen Leistung der Ladeeinrichtung 500. Zum Zeitpunkt t1 ist der Ladestecker 410 des Ladekabels 400 nicht mit dem Einlass 220 verbunden. Das Potential des Pilotsignals CPLT ist V1 (z.B. 12 V), und das Pilotsignal CPLT befindet sich in einem nicht oszillierenden Zustand.
Wenn der Ladestecker 410 zum Zeitpunkt t2 mit dem Einlass 220 verbunden wird, ändert sich das Potential des Verbindungssignals PISW, das in die CPU 310 eingegeben wird. Als Reaktion auf die Änderung des Potentials des Verbindungssignals PISW schaltet die CPU 310 den Schalter SW2 ein. Im Ergebnis fällt das Potential des Pilotsignals CPLT durch den Pull-down-Widerstand R2 auf V2 (z.B. 9 V) ab.
Wenn die CCID-Steuereinheit 460 erfasst, dass das Potential des Pilotsignals CPLT auf V2 gefallen ist, gibt die CCID-Steuereinheit 460 eine Oszillationsanweisung an den Oszillator 472 aus und oszilliert das Pilotsignal CPLT zum Zeitpunkt t3.
Wenn die CPU 310 erfasst, dass das Pilotsignal CPLT oszilliert wurde, erfasst die CPU 310 den Nennstrom des Ladekabels 400 basierend auf dem Tastgrad des Pilotsignals CPLT. Dann schaltet die CPU 310 zum Zeitpunkt t4 zusätzlich zum Schalter SW2 auch den Schalter SW1 ein. Im Ergebnis sinkt das Potential des Pilotsignals CPLT durch den Pull-down-Widerstand R1 weiter auf V3 (z.B. 6 V) ab.
Wenn das Potential des Pilotsignals CPLT zum Zeitpunkt t5 auf V3 abfällt, wird der Kontaktpunkt des CCID-Relais 450 durch die CPLT-Steuerschaltung 470 geschlossen. Im Ergebnis wird die elektrische Leistung von der Ladeeinrichtung 500 über das Ladekabel 400 an das Fahrzeug 1 übertragen. Danach wird im Fahrzeug 1 das Ladegerät 200 (siehe 1) von der CPU 310 gesteuert, und somit wird die Wechselstromladung der Batterie 100 gestartet.
Die 4 zeigt eine Struktur des Einlasses 220 und eine Struktur um den Einlass 220 herum. Die 5 und 6 sind Querschnittsansichten entlang V-V in 4, wenn der Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden ist. Die Verbindung zwischen dem Ladestecker 410 und dem Einlass 220 und eine Konfiguration der Verriegelungsvorrichtung 50 werden anhand der 4 bis 6 beschrieben.
Der Ladestecker 410 des Ladekabels 400 ist mit einem Verbindungsglied 411 versehen. Das Verbindungsglied 411 ist um eine Welle 412 drehbar befestigt. Ein Ende des Verbindungsglieds 411 ist mit einem Vorsprungsabschnitt versehen, der mit einem Vorsprung 221 des Einlasses 220 im Eingriff kommt, und das andere Ende des Verbindungsglieds 411 ist mit einem Druckknopf 415 versehen. Das Verbindungsglied 411 ist in Bezug auf einen Hauptkörper des Ladesteckers 410 durch eine Feder 414 elastisch vorgespannt (siehe 5 und 6).
Wenn der Ladestecker 410 in den Einlass 220 eingesteckt wird, kommt der Vorsprungsabschnitt des Verbindungsglieds 411 mit dem Vorsprung 221 des Einlasses 220 in Eingriff (siehe Zustand des Verbindungsglieds 411 und des Vorsprungs 221 in 5). Daher wird der Ladestecker 410 nicht vom Einlass 220 gelöst.
Die Verriegelungsvorrichtung 50 ist oberhalb (in der Nähe) des Einlasses 220 vorgesehen. Wie oben beschrieben, schaltet die Verriegelungsvorrichtung 50 zwischen dem Verriegelungszustand, in dem das Einführen und Entfernen des mit dem Einlass 220 verbundenen Ladesteckers 410 in den und aus dem Einlass 220 eingeschränkt ist, und dem Entriegelungszustand um, in dem der mit dem Einlass 220 verbundene Ladestecker 410 in den Einlass 220 eingeführt und aus diesem entfernt werden kann.
Die Verriegelungsvorrichtung 50 umfasst eine vertikal verschiebbare Verriegelungsstange 52 und einen elektromagnetischen Aktuator 51, der die Verriegelungsstange 52 verschiebt.
Im Verriegelungszustand wird die Verriegelungsstange 52 nach unten geschoben und in einer Position befestigt, die in Kontakt mit einer Oberseite des Verbindungsglieds 411 ist (siehe 5). Im Ergebnis wird die Drehung des Verbindungsglieds 411 auch beim Drücken des Druckknopfs 415 durch die Verriegelungsstange 52 unterdrückt, wodurch verhindert wird, dass sich der Vorsprungsabschnitt des Verbindungsglieds 411 anhebt und vom Vorsprung 221 des Einlasses 220 entfernt wird. Das heißt, dass der Benutzer den Ladestecker 410 nicht vom Einlass 220 entfernen kann, selbst wenn der Benutzer den Druckknopf 415 drückt.
Im Entriegelungszustand ist die Verriegelungsstange 52 nach oben geschoben und in einer Position befestigt, die die Drehung des Verbindungsglieds 411 nicht unterdrückt (siehe 6). Im Ergebnis unterdrückt die Verriegelungsstange 52 die Drehung des Verbindungsglieds 411 nicht, und wenn der Druckknopf 415 gedrückt wird, dreht sich somit das Verbindungsglied 411 um die Welle 412 und der Vorsprungsabschnitt, der an dem dem Druckknopf 415 gegenüberliegenden Ende vorgesehen ist, hebt sich. Im Ergebnis wird der Vorsprungsabschnitt des Verbindungsglieds 411 vom Vorsprung 221 des Einlasses 220 entfernt, und somit kann der Ladestecker 410 vom Einlass 220 entfernt werden. Das heißt, dass der Benutzer den Ladestecker 410 vom Einlass 220 entfernen kann, wenn der Benutzer den Druckknopf 415 drückt.
<Erster Modus und zweiter Modus>
Im Fahrzeug 1, das wie oben beschrieben konfiguriert ist, hat die ECU 300 des Fahrzeugs 1 einen ersten Modus und einen zweiten Modus als Betriebsmodi der Verriegelungsvorrichtung 50. Der erste Modus ist ein Modus, in dem die Verriegelungsvorrichtung 50 in den Verriegelungszustand gebracht wird, wenn der Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden ist. Der zweite Betriebsmodus ist ein Betriebsmodus, in dem die Verriegelungsvorrichtung 50 im Entriegelungszustand gehalten wird, wenn der Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden ist.
Wie in 1 gezeigt, weist das Fahrzeug 1 des Weiteren eine Einstellvorrichtung 600 auf. Die Einstellvorrichtung 600 ist eine Vorrichtung zur Einstellung des Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung 50. Der Benutzer des Fahrzeugs 1 kann den Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung 50 durch Betätigen der Einstellvorrichtung 600 einstellen. Die Einstellvorrichtung 600 ist beispielsweise eine spezielle Vorrichtung zur Einstellung des Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung 50 und wählt eine Einstellung des Betriebsmodus basierend auf einer Berührungsbetätigung durch den Benutzer aus. Die Einstellvorrichtung 600 ist nicht auf die oben beschriebene Konfiguration beschränkt. So kann z.B. eine nicht gezeigte Navigationsvorrichtung als Einstellvorrichtung 600 fungieren, oder ein Multi-Informations-Display und ein Steuergerät davon (beide nicht gezeigt) und dergleichen können als Einstellvorrichtung 600 fungieren. Alternativ kann die Einstellvorrichtung 600 ein physischer Umschalter (z.B. Kippschalter) sein, der den Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung 50 auf den ersten oder zweiten Betriebsmodus einstellt (umschaltet).
Durch Betätigung der Einstellvorrichtung 600 kann der Benutzer des Fahrzeugs 1 den Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung 50 entsprechend den Situationen des Fahrzeugs 1 und den Präferenzen des Benutzers wählen. Die Situationen des Fahrzeugs 1 beziehen sich auf verschiedene Situationen, z.B. den Fall der Durchführung der Wechselstromladung in einer Garage zu Hause oder den Fall der Durchführung der Wechselstromladung im Freien.
Die Einstellvorrichtung 600 gibt ein der Benutzerbetätigung entsprechendes Signal an die 300 ECU aus. Wenn z.B. eine Betätigung zur Einstellung des Betriebsmodus auf den ersten Betriebsmodus durchgeführt wird, gibt die Einstellvorrichtung 600 ein Signal an die 300 ECU aus, das anzeigt, dass der erste Modus gewählt wurde. Wenn beispielsweise eine Betätigung zur Einstellung des Betriebsmodus auf den zweiten Betriebsmodus durchgeführt wird, gibt die Einstellvorrichtung 600 ein Signal an die ECU 300 aus, das anzeigt, dass der zweite Betriebsmodus ausgewählt wurde. Wenn die ECU 300 eine Einstellungsänderung des Betriebsmodus wie unten beschrieben zulässt, nimmt die ECU 300 die Einstellungsänderung des Betriebsmodus in Übereinstimmung mit dem von der Einstellvorrichtung 600 empfangenen Signal vor.
Wenn die Verbindung des Ladesteckers 410 mit dem Einlass 220 erfasst ist, betätigt die ECU 300 des Fahrzeugs 1 die Verriegelungsvorrichtung 50 basierend auf dem eingestellten Betriebsmodus.
In dem Fall, in dem der Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung 50 auf den ersten Modus eingestellt ist, bringt die ECU 300 die Verriegelungsvorrichtung 50 in den Verriegelungszustand, wenn der Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden ist. Wenn der Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung 50 auf den ersten Betriebsmodus eingestellt ist, bringt die ECU 300 die Verriegelungsvorrichtung 50 des Weiteren in den Entriegelungszustand, wenn die Wechselstromladung beendet ist. Alternativ kann die ECU 300 die Verriegelungsvorrichtung 50 in Verbindung mit einer Entriegelungsbetätigung einer Tür des Fahrzeugs 1 in den Entriegelungszustand bringen. Alternativ kann die ECU 300 die Verriegelungsvorrichtung 50 als Reaktion auf eine Betätigung eines separat vorgesehenen Freigabeschalters in den Entriegelungszustand bringen. Der Freigabeschalter kann z.B. am Einlass 220, einem intelligenten Schlüssel (Smart Key) des Fahrzeugs 1 oder dergleichen vorgesehen sein.
In dem Fall, in dem der Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung 50 auf den zweiten Modus eingestellt ist, hält die ECU 300 des Fahrzeugs 1 die Verriegelungsvorrichtung 50 im Entriegelungszustand, wenn der Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden ist. Im zweiten Betriebsmodus wird die Wechselstromladung durchgeführt, wobei sich die Verriegelungsvorrichtung 50 im Entriegelungszustand befindet. Daher ist kein Ablauf vorgesehen, um die Verriegelungsvorrichtung 50 in den Entriegelungszustand zu bringen, wenn die Wechselstromladung beendet ist.
Die ECU 300 des Fahrzeugs 1 gemäß der vorliegenden Ausführung wechselt den Zustand der Verriegelungsvorrichtung 50 nicht entsprechend der Einstellungsänderung des Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung 50. Insbesondere wechselt der Zustand der Verriegelungsvorrichtung 50 auch dann nicht, wenn die Einstellungsänderung des Betriebsmodus in dem Zustand vorgenommen wird, in dem der Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden ist. Insbesondere wird z.B. in einem Fall (1), in dem der Betriebsmodus auf den ersten Modus eingestellt ist, die Verriegelungsvorrichtung 50 in den Verriegelungszustand gebracht, wenn der Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden ist. Auch wenn in diesem Zustand die Einstellungsänderung des Betriebsmodus vom ersten Modus in den zweiten Modus vorgenommen wird, wird die Verriegelungsvorrichtung 50 nicht in den Entriegelungszustand gebracht und im Verriegelungszustand gehalten. Beispielsweise in einem Fall (2), in dem der Betriebsmodus auf den zweiten Modus eingestellt ist, wird die Verriegelungsvorrichtung 50 im Entriegelungszustand gehalten, wenn der Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden ist. Auch wenn im diesem Zustand die Einstellungsänderung des Betriebsmodus vom zweiten Modus in den ersten Modus vorgenommen wird, wird die Verriegelungsvorrichtung 50 nicht in den Verriegelungszustand gebracht und im Entriegelungszustand gehalten.
Wenn der Betriebsmodus in dem Zustand geändert wird, in dem der Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden ist, wie in den oben beschriebenen Fällen (1) und (2), tritt eine Nichtübereinstimmung (Inkonsistenz) zwischen dem Betriebsmodus und dem Zustand der Verriegelungsvorrichtung 50 auf.
Im oben beschriebenen Fall (1) erfolgt die Einstellungsänderung des Betriebsmodus auf den zweiten Modus in einem Zustand, in dem sich die Verriegelungsvorrichtung 50 im Verriegelungszustand befindet. Daher wird die Verriegelungsvorrichtung 50 z.B. auch nach Beendigung der Wechselstromladung nicht vom Verriegelungszustand in den Entriegelungszustand gebracht, und somit wird der Verriegelungszustand nicht gelöst. Daher muss der Benutzer des Fahrzeugs 1 eine weitere Betätigung durchführen, um die Verriegelungsvorrichtung 50 in den Entriegelungszustand zu bringen, wie z. B. die Betätigung des Freigabeschalters.
Im oben beschriebenen Fall (2) erfolgt die Einstellungsänderung des Betriebsmodus auf den ersten Modus in einem Zustand, in dem sich die Verriegelungsvorrichtung 50 im Entriegelungszustand befindet. Die Einstellungsänderung des Betriebsmodus in den ersten Modus kann z.B. dazu führen, dass der Benutzer des Fahrzeugs 1 fälschlicherweise erfasst, dass das Ladekabel 400 verriegelt wurde (die Verriegelungsvorrichtung 50 in den Verriegelungszustand gebracht wurde). Tatsächlich wird die Verriegelungsvorrichtung 50 jedoch im Entriegelungszustand gehalten. Daher kann z.B. nachdem der Benutzer das Fahrzeug 1 verlassen hat, eine dritte Person den Ladestecker 410 vom Einlass 220 trennen, und somit kann das Ladekabel 400 gestohlen werden.
Dementsprechend lässt das Fahrzeug 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Einstellungsänderung (das Umschaltung) des Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung 50 zu, wenn der Ladestecker 410 nicht mit dem Einlass 220 verbunden ist, und lässt die Einstellungsänderung des Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung 50 nicht zu, wenn der Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden ist. Das heißt, dass der Betriebsmodus änderbar ist, wenn Ladestecker 410 nicht mit dem Einlass 220 verbunden ist, und der Betriebsmodus nicht geändert wird, wenn Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden ist. Da die Einstellungsänderung des Betriebsmodus in dem Zustand, in dem Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden ist, nicht zugelassen wird, kann das Auftreten einer Nichtübereinstimmung zwischen dem Betriebsmodus und dem Zustand der Verriegelungsvorrichtung 50 unterdrückt werden.
Insbesondere bestimmt die ECU 300 des Fahrzeugs 1 die Zulassung/Nichtzulassung der Einstellungsänderung der Verriegelungsvorrichtung 50 basierend auf dem Potential des Verbindungssignals PISW.
Wenn die ECU 300 das Verbindungssignal PISW empfängt, dessen Potential Vx durch die Spannung des Stromversorgungsknotens 350, des Pull-up-Widerstands R10 und des Widerstands R5 bestimmt wird, bestimmt die ECU 300, dass der Ladestecker 410 nicht mit Einlass 220 verbunden ist, und lässt die Einstellungsänderung des Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung 50 zu.
Wenn die ECU 300 das Verbindungssignal PISW empfängt, dessen Potential Vy durch die Spannung des Stromversorgungsknotens 350, des Pull-up-Widerstands R10 und der Widerstände R5 und R6 bestimmt wird, bestimmt die ECU 300, dass der Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden ist, und lässt die Einstellungsänderung des Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung 50 nicht zu.
Wenn die ECU 300 das Verbindungssignal PISW empfängt, dessen Potential Vz durch die Spannung des Stromversorgungsknotens 350, des Pull-up-Widerstands R10 und der Widerstände R5 bis R7 bestimmt wird, bestimmt die ECU 300, dass der Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden ist. Auch in diesem Fall lässt die ECU 300 die Einstellungsänderung des Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung 50 nicht zu. Wenn die ECU 300 das Verbindungssignal PISW mit dem Potential Vz empfängt, kann die ECU 300 die Einstellungsänderung des Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung 50 zulassen.
<Von der ECU durchgeführter Prozess>
7 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf eines Prozesses zeigt, der durch die ECU 300 durchgeführt wird. Der Prozess des in 7 dargestellten Flussdiagramms wird gestartet, wenn eine Bedingung erfüllt ist, und wird jeden vorgeschriebenen Steuerzeitraum wiederholt durchgeführt. Die Bedingung umfasst z.B. das Starten des Fahrzeugs 1 oder das Erfassen des Eingangs des Pilotsignals CPLT durch die ECU 300. Jeder (im Folgenden mit „S“ abgekürzte) Schritt in dem in 7 dargestellten Flussdiagramm wird als durch Softwareverarbeitung durch die ECU 300 umgesetzt beschrieben. Ein Teil oder alle Schritte können jedoch durch Hardware (elektrische Schaltung), die in der ECU 300 ausgebildet ist, umgesetzt werden.
Die ECU 300 bestimmt, ob der Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden ist oder nicht (S10). Insbesondere bestimmt die ECU 300, wie oben beschrieben, basierend auf dem Potential des Verbindungssignals PISW, ob der Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden ist oder nicht.
Wenn die ECU 300 bestimmt, dass der Ladestecker 410 nicht mit dem Einlass 220 verbunden ist (Nein in S10), lässt die ECU 300 die Einstellungsänderung des Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung 50 zu (S20). In diesem Fall ändert (schaltet) die ECU 300 den Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung 50 basierend auf z.B. der Benutzerbetätigung der Einstellvorrichtung 600 (um).
Wenn die ECU 300 im Gegensatz dazu feststellt, dass der Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden ist (Ja in S10), lässt die ECU 300 die Einstellungsänderung des Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung 50 nicht zu (S30). In diesem Fall sperrt die ECU 300 selbst dann, wenn z.B. die Benutzerbetätigung der Einstellvorrichtung 600 durchgeführt wird, diesen Vorgang und ändert (schaltet) den Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung 50 nicht (um). Als eine Modifikation des Falles, in dem die Änderung des Betriebsmodus nicht zugelassen ist, kann eine Betätigung zur Durchführung einer Einstellungsänderung eines Betriebsmodus der Einstellvorrichtung 600 unmöglich gemacht werden. Wenn die Einstellvorrichtung 600 ein physischer Umschalter ist, ist ein Hebel befestigt, um das Umschalten des Schalters zu verhindern.
8 ist ein Diagramm zur Darstellung der Einstellungsänderung des Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung 50. 8 zeigt den Übergang des Verbindungszustands zwischen dem Einlass 220 und dem Ladestecker 410 und die Zulassung/Nichtzulassung der Einstellungsänderung des Betriebsmodus zu jedem Zeitpunkt.
Wie in 8 gezeigt, ist der Ladestecker 410 vor dem Zeitpunkt ta nicht mit dem Einlass 220 verbunden. Das Fahrzeug 1 befindet sich z.B. in Fahrt oder in einem Stoppzustand. Da der Ladestecker 410 vor dem Zeitpunkt ta nicht mit dem Einlass 220 verbunden ist, wird die Einstellungsänderung des Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung 50 zugelassen. Der Benutzer kann den Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung 50 durch Betätigung der Einstellvorrichtung 600 umschalten (siehe 1).
Zum Zeitpunkt ta wird der Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden, um die Wechselstromladung durchzuführen. Da der Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden ist, wird die Einstellungsänderung des Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung 50 auf nicht zugelassen umgeschaltet. In diesem Fall wird der Betriebsmodus auch dann nicht umgeschaltet, wenn der Benutzer die Einstellvorrichtung 600 betätigt. Das heißt, dass der zum Zeitpunkt ta eingestellte Betriebsmodus beibehalten wird.
Zum Zeitpunkt tb wird die Wechselstromladung beendet und der Ladestecker 410 vom Einlass 220 getrennt. Das heißt, dass die Einstellungsänderung des Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung 50 wieder zugelassen wird, da der Ladestecker 410 nicht mit dem Einlass 220 verbunden ist.
Wie oben beschrieben, hat Fahrzeug 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den ersten Modus und den zweiten Modus als Betriebsmodi der Verriegelungsvorrichtung 50. Wenn der Ladestecker 410 des Ladekabels 400 nicht mit dem Einlass 220 verbunden ist, lässt das Fahrzeug 1 die Einstellungsänderung des Betriebsmodus basierend auf der Betätigung der Einstellvorrichtung 600 zu. Im Ergebnis kann der Benutzer den für seine Präferenzen oder Situationen geeigneten Betriebsmodus auswählen.
Wenn der Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden ist, lässt das Fahrzeug 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Einstellungsänderung des Betriebsmodus nicht zu. Im Ergebnis kann das Auftreten einer Nichtübereinstimmung zwischen dem Betriebsmodus und dem Zustand der Verriegelungsvorrichtung unterdrückt werden.
[Erste Modifikation]
In der Ausführungsform wurde ein Beispiel beschrieben, in dem die Außenaufladung durch die Wechselstromladung umgesetzt wird. Die Außenaufladung ist jedoch nicht auf die Wechselstromladung beschränkt und kann eine Gleichstromladung sein, um die am Fahrzeug 1 angebrachte Batterie 100 mit elektrischer Energie zu laden, die von einer Gleichstromversorgung außerhalb des Fahrzeugs 1 zugeführt wird. Die vorliegende Offenbarung ist ähnlich wie die Wechselstromladung auf die Gleichstromladung anwendbar.
[Zweite Modifikation]
In der Ausführungsform wurde ein Beispiel beschrieben, in dem die Einstellvorrichtung 600 im Fahrzeug 1 vorgesehen ist. Die Einstellvorrichtung 600 ist jedoch nicht auf eine im Fahrzeug 1 vorgesehene Vorrichtung beschränkt. Zum Beispiel kann die Einstellvorrichtung 600 eine Vorrichtung umfassen, die zusätzlich zu oder anstelle der in Fahrzeug 1 vorgesehenen Vorrichtung außerhalb des Fahrzeugs 1 vorgesehen ist. In einer zweiten Modifikation wird ein Beispiel beschrieben, in dem das Ladesystem zusätzlich ein Smartphone 600A (siehe 1) des Benutzers als Einstellvorrichtung 600 aufweist.
Das Smartphone 600A führt mit der 300 ECU eine drahtlose bidirektionale Kommunikation durch. Auf dem Smartphone 600A ist eine vorgegebene Anwendungssoftware installiert. Das Smartphone 600A nimmt die Einstellungsänderung des Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung 50 als Reaktion auf eine Betätigung vor, die an einem Bild durchgeführt wird, das während der Aktivierung der Anwendungssoftware angezeigt wird. Wenn der Benutzer beispielsweise eine Betätigung zur Auswahl des ersten Modus auf dem Smartphone 600A durchführt, gibt das Smartphone 600A ein Signal an die ECU 300 aus, das anzeigt, dass der erste Modus ausgewählt wurde. Wenn der Benutzer beispielsweise eine Betätigung zur Auswahl des zweiten Modus auf dem Smartphone 600A durchführt, gibt das Smartphone 600A ein Signal an die ECU 300 aus, das anzeigt, dass der zweite Modus ausgewählt wurde. Wenn die ECU 300 die Einstellungsänderung des Betriebsmodus zulässt, nimmt die ECU 300 die Einstellungsänderung des Betriebsmodus in Übereinstimmung mit dem vom Smartphone 600A empfangenen Signal vor.
Wie oben beschrieben, empfängt die ECU 300 das Signal von der außerhalb des Fahrzeugs 1 vorgesehenen Vorrichtung (dem Smartphone 600A), die einen ähnlichen Effekt wie die in der Ausführungsform erzeugen kann.
[Dritte Modifikation]
In der Ausführungsform wurde ein Beispiel beschrieben, in dem die Verriegelungsvorrichtung 50 im Fahrzeug 1 vorgesehen ist. Die Funktion der Verriegelungsvorrichtung 50 ist jedoch nicht darauf beschränkt, auf der Seite des Fahrzeugs 1 vorgesehen zu sein. Beispielsweise kann die Funktion der Verriegelungsvorrichtung 50 auf der Seite des Ladekabels 400 vorgesehen sein. In einer dritten Modifikation wird ein Beispiel beschrieben, in dem die Funktion der Verriegelungsvorrichtung 50 auf der Seite des Ladekabels 400 vorgesehen ist.
In der dritten Modifikation fungiert der am Ladestecker 410 vorgesehene Druckknopf 415 als Verriegelungsvorrichtung. Insbesondere schaltet der Druckknopf 415 zwischen dem Verriegelungszustand und dem Entriegelungszustand um. Im Verriegelungszustand ist der Druckknopf 415 z.B. durch einen nicht gezeigten Aktuator so befestigt, dass er sich auch dann nicht bewegt, wenn der Benutzer der Druckknopf 415 drückt. Im Entriegelungszustand ist der Druckknopf 415 nicht befestigt.
Das Umschalten zwischen dem Verriegelungszustand und dem Entriegelungszustand durch den Druckknopf 415 wird z.B. durch die CCID-Steuereinheit 460 gesteuert. Ähnlich wie die ECU 300 gemäß der Ausführungsform hat die CCID-Steuereinheit 460 einen ersten Modus und einen zweiten Modus als Betriebsmodi des Druckknopfs 415. Basierend auf dem Potential des Pilotsignals CPLT erfasst die CCID-Steuereinheit 460, dass der Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden wurde. Insbesondere erfasst die CCID-Steuereinheit 460 durch Erfassung eines Potentialabfalls des Pilotsignals CPLT auf V2, dass der Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden wurde.
Die CCID-Steuereinheit 460 lässt eine Einstellungsänderung des Betriebsmodus des Druckknopfs 415 zu, wenn der Ladestecker 410 nicht mit dem Einlass 220 verbunden ist, und lässt die Einstellungsänderung des Betriebsmodus des Druckknopfs 415 nicht zu, wenn der Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden ist. Auch in der dritten Modifikation ist die Einstellungsänderung des Betriebsmodus in dem Zustand, in dem der Ladestecker 410 mit dem Einlass 220 verbunden ist, nicht zugelassen. Daher kann das Auftreten einer Nichtübereinstimmung zwischen dem Betriebsmodus und dem Zustand des Druckknopfs 415 unterdrückt werden.
Obwohl die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben wurde, sollte verstanden werden, dass die hier offenbarte Ausführungsform in jeder Hinsicht beispielhaft und nicht einschränkend ist. Der Umfang der vorliegenden Offenbarung wird durch die Begriffe der Ansprüche definiert und soll alle Modifikationen umfassen, die innerhalb des Umfangs und der Bedeutung der Begriffe der Ansprüche liegen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2019219613 A [0001]
JP 2015023747 A [0003]

Claims

Fahrzeug (1), das ein Aufladen einer an dem Fahrzeug (1) angebrachten Energiespeichervorrichtung (100) unter Verwendung von elektrischer Energie durchführt, die über ein Ladekabel (400) von einer Energieversorgung (500) außerhalb des Fahrzeugs (1) zugeführt wird, wobei das Fahrzeug (1) umfasst: einen Einlass (220), mit dem ein am Ladekabel (400) vorgesehener Stecker (410) verbindbar ist, eine Verriegelungsvorrichtung (50), die zwischen einem Verriegelungszustand und einem Entriegelungszustand des mit dem Einlass (220) verbundenen Steckers (410) und des Einlasses (220) umschaltet; und ein Steuergerät (300), das die Verriegelungsvorrichtung (50) steuert, wobei das Steuergerät (300) einen Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung (50) auf einen ersten Modus oder einen zweiten Modus einstellt, wobei der erste Modus ein Modus ist, in dem die Verriegelungsvorrichtung (50) in den Verriegelungszustand gebracht wird, wenn der Stecker (410) mit dem Einlass (220) verbunden ist, und der zweite Modus ein Modus ist, in dem die Verriegelungsvorrichtung (50) im Entriegelungszustand gehalten wird, wenn der Stecker (410) mit dem Einlass (220) verbunden ist, und das Steuergerät (300) eine Einstellungsänderung des Betriebsmodus nicht zulässt, wenn der Stecker (410) mit dem Einlass (220) verbunden ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Steuergerät (300) die Einstellungsänderung des Betriebsmodus zulässt, wenn der Stecker (410) nicht mit dem Einlass (220) verbunden ist.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei das Steuergerät (300) basierend auf einer Benutzerbetätigung ein Signal für die Einstellungsänderung des Betriebsmodus empfängt, und das Steuergerät (300) basierend auf dem Signal eine Einstellung des Betriebsmodus ändert, wenn das Steuergerät (300) die Einstellungsänderung des Betriebsmodus zulässt.
Fahrzeug nach Anspruch 3, zusätzlich umfassend eine Einstellvorrichtung (600), die von einem Benutzer zur Erzeugung des Signals betätigt wird, wobei die Einstellvorrichtung (600) das Signal basierend auf der Benutzerbetätigung ausgibt.
Verriegelungssteuersystem, umfassend: eine Verriegelungsvorrichtung (50); und ein Steuergerät (300), das die Verriegelungsvorrichtung (50) steuert, wobei die Verriegelungsvorrichtung (50) zwischen einem Verriegelungszustand eines Steckers (410) und eines Einlasses (220) eines Fahrzeugs (1) und einem Entriegelungszustand des Steckers (410) und des Einlasses (220) umschaltet, wobei das Fahrzeug (1) ein Laden einer an dem Fahrzeug (1) angebrachten Energiespeichervorrichtung (100) unter Verwendung von elektrischer Energie durchführt, die über ein Ladekabel (400) von einer Energieversorgung (500) außerhalb des Fahrzeugs (1) zugeführt wird, wobei der Stecker (410) in dem Ladekabel (400) vorgesehen und mit dem Einlass (220) verbunden ist, das Steuergerät (300) einen Betriebsmodus der Verriegelungsvorrichtung (50) auf einen ersten Modus oder einen zweiten Modus einstellt, wobei der erste Modus ein Modus ist, in dem die Verriegelungsvorrichtung (50) in den Verriegelungszustand gebracht wird, wenn der Stecker (410) mit dem Einlass (220) verbunden ist, und der zweite Modus ein Modus ist, in dem die Verriegelungsvorrichtung (50) im Entriegelungszustand gehalten wird, wenn der Stecker (410) mit dem Einlass (220) verbunden ist, und das Steuergerät (300) eine Einstellungsänderung des Betriebsmodus nicht zulässt, wenn der Stecker (410) mit dem Einlass (220) verbunden ist.