JP2010234925A - 電動車両および電動車両のイグニッション制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】充電中および充電終了後の作業完了前（車両側コネクタに取り付けられた開閉式キャップが閉じる前）に電気自動車が誤発進するのを防止する。
【解決手段】電気自動車１は、開閉センサ１３と、イグニッション制御部１５と、を備える。開閉センサ１３は、車両側コネクタ１１に取り付けられた外側キャップ１１３の開口状態を検出すると、イグニッション制御部１５への検出信号の送信を開始する。イグニッション制御部１５は、開閉センサ１３から検出信号を受信している間、ユーザによるイグニッション操作の受付けを無効にする。つまり、イグニッション操作の有無にかかわらず、イグニッションをオフにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動車両に関し、特に、充電中および充電終了後の作業完了前の電動車両の誤発進を防止する技術に関する。

充電中の電動車両の誤発進を防止する技術として、例えば特許文献１に記載の技術がある。この技術では、駆動用モータに接続されるバッテリ充電装置の車両側コネクタ（コンセント）に、そこに差し込まれる充電器側コネクタ（充電用プラグ）によって切り替えられるスイッチが設けられており、電動車両のコントローラが、このスイッチにより充電器側コネクタが差し込まれていることを検出した際に、駆動用モータへの通電を停止させる。

特開平５−８３８６３号公報

近年、駐車場、専用の充電スタンド等、様々な箇所に設置された急速充電器による急速充電が可能な電気自動車の開発が進んでいる。

ここで、急速充電器の充電器側コネクタとしては、レバーが握持されると、充電器側コネクタ内部から端子が露出する構造のものが提案されている。また、電気自動車の車両側コネクタとしては、充電器側コネクタが挿入されると、この充電器側コネクタをラッチする構造のものが提案されている。このような構造を持つ充電器側コネクタおよび車両側コネクタを用いた充電開始の準備作業は、次のような手順で行われる。すなわち、まず、作業者が電気自動車の車両側コネクタに取り付けられた開閉式キャップを開けて充電器側コネクタを挿入して、この充電器側コネクタを車両側コネクタにラッチさせる（挿入操作）。つぎに、この充電器側コネクタのレバーを握持することにより、充電器側コネクタ内部から端子を露出させて、この端子を、車両側コネクタ内部に設けられた端子と当接させる（嵌合操作）。このようにすることで、端子を破損させることなく、かつ安全に充電開始の準備作業を行うことができる。

さて、このような構造を持つ充電器側コネクタおよび車両側コネクタにおいて、特許文献１に記載の技術を適用して電動車両の充電中における誤発進を防止しようとすると、次のような問題が生ずる。すなわち、車両側コネクタに取り付けられた開閉式キャップが開いたままでも、充電器側コネクタが車両側コネクタに差し込まれていなければ、駆動用モータへの通電停止が解除される。このため、車両側コネクタの開閉式キャップが開いたままでの電動車両の発進が可能となってしまう。車両側コネクタの開閉式キャップが開いたままだと、例えば走行中に雨水等が車両側コネクタ内に浸入して、電動車両の充電系統の漏電、破損を引き起こすこともあり得る。

また、充電器側コネクタが車両側コネクタにラッチされていても、嵌合されていなければ、充電器側コネクタが車両側コネクタに差し込まれていないと判断して、駆動用モータへの通電停止が解除される可能性がある。この場合、車両がそのまま走行すると、充電器側コネクタおよび車両側ソケットが破損する可能性がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、充電中および充電終了後の作業完了前における電動車両の誤発進を防止できる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、電動車両の車両側コネクタに取り付けられた開閉式キャップの状態をセンサで検出し、その検出結果が開口状態であるならば、イグニッション操作の有無にかかわらず、イグニッションをオフにする。

例えば、本発明は、車両側コネクタを有する電動車両であって、
前記車両側コネクタに取り付けられた開閉式キャップの開口状態を検出する開口検出手段と、
前記開口検出手段が前記開閉式キャップの開口状態を検出している場合に、イグニッション操作の受付けを無効にするイグニッション制御手段と、を備える。

このような電動車両において、
充電器側コネクタと前記車両側コネクタとの電気的な接続状態を検出する接続検出手段と、
前記車両側コネクタおよび当該電動車両が有する車載バッテリ間の充電ラインの接続および切断を行うリレーと、
前記接続検出手段が前記充電器側コネクタと前記車両側コネクタとの電気的な接続状態を検出しているならば前記充電ラインを接続し、当該接続状態を検出していないならば前記充電ラインを切断するように、前記リレーを制御するリレー制御手段と、をさらに備えてもよい。

本発明によれば、充電中および充電終了後の作業完了前（開閉式キャップが閉じる前）に電動車両が誤発進するのを防止できる。

図１は、本発明の一実施の形態に係る電気自動車１の充電システムの概略構成図である。 図２（Ａ）は、充電器側コネクタ２１の機構を説明するための図であり、図２（Ａ）は、車両側コネクタ１１の機構を説明するための図である。 図３（Ａ）は、車両側コネクタ１１への充電器側コネクタ２１の挿入操作を説明するための図であり、図３（Ｂ）は、車両側コネクタ１１と充電器側コネクタ２１との嵌合操作を説明するための図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る電気自動車の充電システムの概略構成図である。図において、符号１は電気自動車、符号２は急速充電器である。

図示するように、電気自動車１は、車両側コネクタ１１と、車載バッテリ１２と、開閉センサ１３と、通電センサ１４と、イグニッション制御部１５と、リレー１６と、リレー制御部１７と、を有する。

車両側コネクタ１１は、急速充電器２の充電器側コネクタ２１を接続するためのものである。ここで、充電器側コネクタ２１は、図２（Ａ）に示すように、レバー２１１が握持されると、電気自動車１の車両側コネクタ１１側の端子１１１に当接させるための端子２１２が、充電器側コネクタ２１の内部から押し出されて露出する機構を有する。また、充電器側コネクタ２１はラッチ部２１３を有する。一方、車両側コネクタ１１は、図２（Ｂ）に示すように、端子１１１と、端子１１１を保護するための開閉式の内側キャップ１１２および外側キャップ１１３と、車両側コネクタ１１に挿入された充電器側コネクタ２１のラッチ部２１３を保持して、充電器側コネクタ２１を機械的にラッチするラッチ保持部１１４と、を有する。内側キャップ１１２を閉じないと外側キャップ１１３が閉じられないように、内側キャップ１１２のヒンジ１１５は、端子１１１を介して、外側キャップ１１３のヒンジ１１６に対向し、かつ、外側キャップ１１３のヒンジ１１６の位置から、内側キャップ１１２の長さＬよりも短い距離Ｄだけ離れた位置に配置されている。

開閉センサ１３は、車両側コネクタ１１の外側キャップ１１３の開口状態を検出する。開閉センサ１３には、例えば、外側キャップ１１３が閉じると押圧されるプッシュスイッチ等の機械センサ、外側キャップ１１３が閉じると発光素子から出射された光の反射光を受光するフォトセンサ等の光学センサなど、様々なセンサを利用できる。

通電センサ１４は、車両側コネクタ１１と充電器側コネクタ２１との電気的な接続状態（車両側コネクタ１１の端子１１１と充電器側コネクタ２１の端子２１２とが接触した状態）を検出する。通電センサ１４は、例えば、充電用の正極側および負極側の端子１１１間のインピーダンス変化等を検出することで実現できる。

イグニッション制御部１５は、開閉センサ１３が外側キャップ１１３の開口状態を検出している場合に、イグニッション操作の受付けを無効にする。すなわち、ユーザによるイグニッション操作の有無にかかわらず、イグニッションをオフにする。イグニッション制御部１５は、例えばＥＣＵ（エレクトリックコントロールユニット）の機能の一つとして実現される。

リレー１６は、リレー制御部１７の制御の下、車両側コネクタ１１および車載バッテリ１２間の充電ラインの接続および遮断を行う。

リレー制御部１７は、通電センサ１４による車両側コネクタ１１と充電器側コネクタ２１との電気的な接続状態の検出結果に応じて、リレー１６を制御する。具体的には、通電センサ１４が車両側コネクタ１１と充電器側コネクタ２１との電気的な接続状態を検出している場合、リレー制御部１７は、車両側コネクタ１１および車載バッテリ１２間の充電ラインを接続するようにリレー１６を制御する。一方、このような状態を検出していない場合は、車両側コネクタ１１および車載バッテリ１２間の充電ラインを切断するようにリレー１６を制御する。このようなリレー制御部１７は、例えばＥＣＵの機能の一つとして実現される。

つぎに、充電作業における電気自動車１の誤発進防止のための動作を説明する。

まず、図３（Ａ）に示すように、作業者が、車両側コネクタ１１の外側キャップ１１３および内側キャップ１１２を開けて、車両側コネクタ１１に充電器側コネクタ２１を挿入すると、充電器側コネクタ２１のラッチ部２１３が車両側コネクタ１１のラッチ保持部１１４に保持され、充電器側コネクタ２１が車両側コネクタ１１に機械的にラッチされる（挿入操作）。

この際、開閉センサ１３は、外側キャップ１１３が開口状態にあることを検出し、イグニッション制御部１５への検出信号の送信を開始する。これを受けて、イグニッション制御部１５は、検出信号を受信している間、イグニッション操作の受付けを無効にする。

つぎに、図３（Ｂ）に示すように、作業者が充電器側コネクタ２１のレバー２１１を握持すると、充電器側コネクタ２１の端子２１２が、充電器側コネクタ２１の内部から押し出されて露出し、車両側コネクタ１１の端子１１１と当接する（嵌合操作）。

この際、通電センサ１４は、車両側コネクタ１１が充電器側コネクタ２１と電気的な接続状態にあることを検出し、リレー制御部１７への検出信号の送信を開始する。これを受けて、リレー制御部１７は、リレー１６を制御して、検出信号を受信している間、車両側コネクタ１１および車載バッテリ１２間の充電ラインを接続し、急速充電器２による充電を有効にする。これにより、急速充電器２による車載バッテリ１２の充電が可能となる。

さて、作業者が充電器側コネクタ２１のレバー２１１を元に戻すと、充電器側コネクタ２１の端子２１２が、充電器側コネクタ２１の内部に退避して車両側コネクタ１１の端子１１１から離れる。

これにより、車両側コネクタ１１が充電器側コネクタ２１と電気的な接続状態でなくなったので、通電センサ１４は、リレー制御部１７への検出信号の送信を停止する。これを受けて、リレー制御部１７は、リレー１６を制御して、車両側コネクタ１１および車載バッテリ１２間の充電ラインを遮断し、急速充電器２による充電を無効にする。このため、急速充電器２による車載バッテリ１２の充電ができなくなる。一方、外側キャップ１１３は開口状態のままなので、開閉センサ１３は、イグニッション制御部１５への検出信号の送信を続ける。したがって、イグニッション操作の受付けは無効のままである。このため、充電器側コネクタ２１が車両側コネクタ１１に挿入されたままの状態で電気自動車２００が発進して、充電器側コネクタ２１および車両側コネクタ１１を破損してしまう事態が発生するのを防止できる。

つぎに、作業者が、車両側コネクタ１１への充電器側コネクタ２１のラッチを解除して、充電器側コネクタ２１を、車両側コネクタ１１から引き抜いて車両側コネクタ急速充電器２の所望の格納位置に戻すと、急速充電器２による電気自動車１の車載バッテリ１２の充電動作が終了する。

しかし、作業者の充電終了後の作業が完了していない場合、つまり外側キャップ１１３が開口状態のままだと、開閉センサ１３がイグニッション制御部１５への検出信号の送信を続けるため、イグニッション操作の受付けは無効のままである。車両側コネクタ１１の内側キャップ１１２を閉じ、さらに外側キャップ１１３（外側キャップ１１３は内側キャップ１１２を閉じないと閉じられない）を閉じることで、開閉センサ１３がイグニッション制御部１５への検出信号の送信を停止し、イグニッション操作の受付けが有効になる。したがって、作業者の充電終了後の作業が完了することで、はじめて電気自動車１の発進が可能となる。

以上、本発明の一実施の形態を説明した。

本実施の形態の電気自動車１においては、車両側コネクタ１１に取り付けられた外側キャップ１１３の状態を開閉センサ１３で検出し、その検出結果が開口状態を示しているならば、イグニッション制御部１５が、イグニッション操作の有無にかかわらず、イグニッションをオフにする。したがって、本実施の形態によれば、充電中および充電終了後の作業完了前（外側キャップ１１３が閉じる前）に電気自動車１が誤発進するのを防止することができる。

また、本実施の形態の電気自動車１においては、車両側コネクタ１１の状態を通電センサ１４で検出し、その検出結果が急速充電器２の充電器側コネクタ２１との電気的な接続状態を示しているならば、リレー制御部１７がリレー１６を制御して車両側コネクタ１１および車載バッテリ１２間の充電ラインを接続し、急速充電器２による車載バッテリ１２の充電を有効にする。したがって、本実施の形態によれば、充電器側コネクタ２１と車両側コネクタ１１とが電気的に接続している場合にのみ、急速充電器２による充電を開始できる。

なお、上記実施の形態では、本発明を車両側コネクタ、急速充電器２の充電器側コネクタ２１が接続する車両側コネクタ１１に適用した場合を例にとり説明した。しかし、本発明はこれに限定されない。家庭用電源（例えば単相２００Ｖ）のコンセントに接続されたプラグが接続するソケットが電気自動車に設けられている場合は、このソケットに適用することも可能である。つまり、本発明は、上記実施の形態に示すような、挿入操作および嵌合操作を必要とするタイプのコネクタのみならず、挿入のみで端子が接続されるタイプのコネクタに対しても有効である。

また、本発明は、電気自動車のみならず、搭載されたバッテリの、外部電源からの充電機能を有する電動車両に広く適用できる。

１：電気自動車、２：急速充電器、１１：車両側コネクタ、１２：車載バッテリ、１３：開閉センサ、１４：通電センサ、１５：イグニッション制御部、１６：リレー、１７：リレー制御部、２１：充電器側コネクタ、１１１：端子、１１２：内側キャップ、１１３：外側キャップ、１１４：ラッチ保持部、１１５：ヒンジ、１１６：ヒンジ、２１１：レバー、２１２：端子、２１３：ラッチ部

Claims (3)

1. 車両側コネクタを有する電動車両であって、
   前記車両側コネクタに取り付けられた開閉式キャップの開口状態を検出する開口検出手段と、
   前記開口検出手段が前記開閉式キャップの開口状態を検出している場合に、イグニッション操作の受付けを無効にするイグニッション制御手段と、を備える
   ことを特徴とする電動車両。
2. 請求項１に記載の電動車両であって、
   充電器側コネクタと前記車両側コネクタとの電気的な接続状態を検出する接続検出手段と、
   前記車両側コネクタおよび当該電動車両が有する車載バッテリ間の充電ラインの接続および切断を行うリレーと、
   前記接続検出手段が前記充電器側コネクタと前記車両側コネクタとの電気的な接続状態を検出しているならば前記充電ラインを接続し、当該接続状態を検出していないならば前記充電ラインを切断するように、前記リレーを制御するリレー制御手段と、をさらに備える
   ことを特徴とする電動車両。
3. 車両側コネクタを有する電動車両のイグニッション制御方法であって、
   前記車両側コネクタに取り付けられた開閉式キャップの状態をセンサで検出し、その検出結果が開口状態であるならば、エンジンコントロールユニットが、イグニッション操作の有無にかかわらず、イグニッションをオフにする
   ことを特徴とする電動車両のイグニッション制御方法。

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