JP2013255316A - 電動車両の充電ポート制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 充電ポートと充電用コネクタとの接続が充電中に不意に解除されることを回避可能であって、かつ、異物などを噛みこんだとしても安定して作動可能な充電装置を提供すること。
【解決手段】 本発明の充電装置では、充電用コネクタの係合部と充電ポートの被係合部とが係合状態にあるとき、ロック方向への作動により前記係合部の解除操作を規制することで、係合状態の解除を制限する制限位置に移動し、ロック方向とは反対方向のアンロック方向への作動により解除操作を許容する解除位置に移動する制限部材を駆動するアクチュエータに対し、作動要求に応じて所定電力を供給すると共に、制限部材の目標作動位置と実作動位置とが所定以上乖離している場合は、所定電力を増大補正することとした。
【選択図】 図１３

Description

本発明は、車両に搭載されたバッテリを充電する際に使用する充電ポートに充電用コネクタを接続したときに、その接続をロック可能な電動車両の充電ポート制御装置に関する。

充電装置に関する技術として、特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報には、電気自動車の充電ポートと電力供給手段である充電スタンドとを接続する充電用コネクタが開示され、操作者のボタン操作に連動し回動自在に設けられたリンク４１を有し、充電インレット１１内の突起３４と係合することで充電コネクタと充電インレットが充電中に抜けないようにしている。また、充電中に充電ケーブルが取り外され盗難されることを回避するために、リンク４１を回転不能にするスライド式ロックバー（以下、ロック機構と記載する。）を備えた構成も開示されている。

特開２０１０−２６４８４７号公報

ここで、上述のようなスライド式ロックバーが異物などを噛みこんでしまうと、ロック作動や、アンロック作動が阻害されるおそれがあった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、充電ポートと充電用コネクタとの接続が充電中に不意に解除されることを回避可能であって、かつ、異物などを噛みこんだとしても安定して作動可能な充電装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の充電装置では、充電用コネクタの係合部と充電ポートの被係合部とが係合状態にあるとき、ロック方向への作動により前記係合部の解除操作を規制することで、係合状態の解除を制限する制限位置に移動し、ロック方向とは反対方向のアンロック方向への作動により解除操作を許容する解除位置に移動する制限部材を駆動するアクチュエータに対し、作動要求に応じて所定電力を供給すると共に、制限部材の目標作動位置と実作動位置とが所定以上乖離している場合は、所定電力を増大補正することとした。

よって、制限部材を作動中に異物等を噛みこんだとしても、供給電力を増加することで制限部材の作動を継続できるため、安定してロック・アンロック作動を達成できる。

実施例１の充電装置を備えた車両の充電時の様子を表す概略図である。 実施例１の充電用コネクタと充電ポートとを接続した状態を表す概略断面図である。 実施例１のロック機構の構成を表す側面図である。 実施例１のロック機構の構成を表す底面図である。 実施例１のロック機構の機械構成を表す内部構造図である。 実施例１のロック機構のスイングアームの構成を表す底面図である。 実施例１の充電用コネクタと充電ポートとを接続した状態における概略斜視図である。 実施例１の充電用コネクタと充電ポートとを接続した状態における斜視図である。 実施例１の係合部材とスイングアームとの位置関係を表す概略断面図である。 実施例１の係合部材を無理に離間方向に作動させたときの係合部材とスイングアームとの位置関係を表す概略断面図である。 実施例１のロック機構の制御構成を表す制御ブロック図である。 実施例１のロック機構の制御処理を表すフローチャートである。 実施例１のロック機構の制御処理を行った場合におけるタイムチャートである。 実施例２のロック機構の制御処理を表すフローチャートである。 実施例２のロック機構の制御処理を行った場合におけるタイムチャートである。

〔実施例１〕
図１は実施例１の充電装置を備えた車両の充電時の様子を表す概略図である。車両３の前方であって、ボンネットフード３１より更に前方側には、車両３のフロアに搭載された車載バッテリ６とケーブル４３により電気的に接続された充電ポート４が設けられている。この充電ポート４は、タイヤホイルアーチ３３の上端と略同じ高さであってサイドミラー３４よりも低い位置に設けられ、非充電時は充電リッド３２により閉塞されている。充電スタンド１には、電力供給用の充電用コネクタ２が設けられており、充電時には、充電リッド３２を開き、充電用コネクタ２を充電ポート４に差し込んで接続することで、充電を実施する。尚、実施例１の車両では、急速充電器に接続する場合の急速充電ポートと、家庭用電気等で充電する場合の通常充電ポートとの両方を備えており、実施例１の場合は通常充電ポートを例に説明する。急速充電ポートを使用する場合、比較的短時間の接続であり、長時間放置するような場面は少ないからである。尚、急速充電ポート側にロック機構を備えてもよいことは言うまでもない。

図２は実施例１の充電用コネクタと充電ポートとを接続した状態を表す概略断面図である。充電ポート４は、ボディ構成部材B1にブラケット７４を介して車両側に固定され充電用コネクタ２が挿入される被挿入部材４１と、被挿入部材４１と車体内側において接続されたケーブル４３と、このケーブル４３の接続部を被覆するチューブ４２とを有する。被挿入部材４１の外周には凸部４１ａ（被係合部）が形成され、被挿入部材４１の内周には挿入部２２と所定の位置関係においてのみ挿入可能とする挿入穴が形成されている。

充電用コネクタ２は、一般に広く設置されるタイプであり、統一規格により形式やサイズが決定された規格品であり、操作者によって車両の充電ポート４に接続される。充電用コネクタ２は、操作者が把持するグリップ部２１と、車両側の充電ポート４に対して挿入される挿入部２２と、操作者により充電ポート４との間で係合・解除が可能な係合部材２３とを有する。係合部材２３は、充電用コネクタ２を充電ポート４に接続したときに、充電ポート４側に設けられた凸部４１ａと係合することで、充電ポート４から充電用コネクタ２を抜き出す方向への移動を規制する。

係合部材２３は、充電用コネクタ２のケース部材に対して固定された支持点２３ｃを中心として回動する部材である。係合部材２３は、図示しない弾性体により解除ボタン２３ａが図２中上方に位置するように（爪部２３ｄが図２中下方に位置するように）付勢されている。グリップ部２１側の端部には、操作者がグリップ部２１を把持したまま押圧可能な解除ボタン２３ａを有する。一方、挿入部２２側の端部には、凸部４１ａと係合する爪部２３ｄを有する。爪部２３ｄは先端部分が挿入方向に対して滑らかな曲面を有する曲面部２３ｄ１と、抜き方向に対して鋭角な段部２３ｄ２と、を有するカギ爪形状である。一方、凸部４１ａの車体外側となる端面には斜面４１ａ１が形成され、車体内側となる端面には抜き方向に対して略垂直な係合面４１ａ２が形成され、これにより異方凸形状を形成している。

充電用コネクタ２を充電ポート４に挿入するときには、特段の解除ボタン２３ａ操作をすることなく、爪部２３ｄの先端部分の曲面部２３ｄ１が凸部４１ａの斜面を乗越えられる。その後、段部２３ｄ２が係合面４１ａ２を通過すると、図外の弾性体の作用により爪部２３ｄが下方に押し下げられ、爪部２３ｄと凸部４１ａとが係合する。尚、解除ボタン２３ａを押しながら充電用コネクタ２を挿入してもよい。これにより、操作者が解除ボタン２３ａを操作しない状態で充電用コネクタ２を抜き出す方向に引っ張ったとしても、段部２３ｄ２と係合面４１ａ２とが係合（以下、係合位置とも言う。）することで抜き出す方向への移動を規制する。言い換えると、係合部材２３は、挿入方向に移動して、爪部２３ｄが凸部４１ａと離間する離間位置から凸部４１ａと係合する係合位置に作動することで挿入方向とは反対方向への移動を規制する。この係合を解除する際には、解除ボタン２３ａを押し込むことで係合部材２３を支持点２３ｃ中心に回動させ、爪部２３ｄを係合面４１ａ２よりも上方に移動（以下、離間位置とも言う。）させることで係合が解除（以下、解除操作とも言う。）される。言い換えると、爪部２３ｄを係合位置から離間位置とする解除操作により挿入方向とは反対方向への移動を許容する。

図３は実施例１のロック機構の構成を表す側面図、図４は実施例１のロック機構の構成を表す底面図である。
充電ポート４の上方には、係合部材２３の回動を制限するロック機構７が設けられている。ロック機構７は、爪部２３ｄが凸部４１ａから離間する方向に位置する（以下、制限位置とも言う。）ことで離間を制限する状態（以下、ロック状態）を達成し、離間する方向に位置しない（以下、解除位置とも言う。）ことで離間を制限しない状態（以下、アンロック状態）を達成するスイングアーム７１と、このスイングアーム７１を駆動するロックアクチュエータ７３と、ロックアクチュエータ７３及び充電ポート４の被挿入部材４１を固定支持するブラケット７４とを有する。

図３の側面図及び図４の底面図に示すように、ブラケット７４は、ロックアクチュエータ７３をボルト７４ｅにより固定支持する上面部７４ｄと、上面部７４ｄからスイングアーム７１の可動範囲を覆うように延設された支持延設部７４ｂと、上面部７４ｄに対して略直角に折り曲げられ被挿入部材４１等がボルトにより取り付けられる側面部７４ｃと、上面部７４ｄに対向する側から取り付けられ、ロックアクチュエータ７３を上面部７４ｄと挟み込むカバー部材７４ｇを有する。上面部７４ｄとロックアクチュエータ７３とカバー部材７４ｇとは、複数のボルト７４ｅ及びナット７４ｆにより一体に組み付けられる。上面部７４ｄには、後述する固定ネジ７２を操作可能なフェール時強制作動用開口７４ａが形成され（図２，７等参照）、操作者がボンネットフードを開けてドライバ等で回動可能とされている。尚、理由については後述する。また、支持延設部７４ｂとスイングアーム７１との間には、スイングアーム７１の作動をアシストするトグルスプリング１００が設けられている。トグルスプリング１００は、スイングアーム７１がロック状態となる位置よりも手前位置からロック状態となる位置に向けてトルクを付与する。同様に、スイングアーム７１がアンロック状態となる位置よりも手前位置からアンロック状態となる位置に向けてトルクを付与する。

図５は実施例１のロック機構の機械構成を表す内部構造図である。ロックアクチュエータ７３は、外部電源及びコントローラと接続するコネクタ部７３ａと、指令信号に基づいて回転駆動するモータ731と、モータ731のロータと一体に回転するウォーム732と、ウォーム732と噛合し回転するウォームホイール734と、ウォームホイール734より小径であってウォームホイール734と同一回転軸を有し、ウォームホイール734と相対回転する駆動ギヤ734aと、駆動ギヤ734aと噛合し外周に歯面を有する従動部材735と、を有する。ウォームホイール734の盤面には部分的に隆起した係合凸部7341が設けられ、駆動ギヤ734aの外径には、略扇形に延在された被係合部734a1が形成されている。ウォームホイール734が回転すると、係合凸部7341も回動する。このとき、係合凸部7341と被係合部734a1とが係合していない状態では、駆動ギヤ734aは回動しない。係合凸部7341と被係合部734a1とが係合すると、これにより駆動ギヤ734aは回動を始める。この作動は、ウォームホイール734が図５中、時計回りに回転する場合であっても、反時計回りに回転する場合であっても、同様に作用する。

実施例１では、スイングアーム７１がロック状態もしくはアンロック状態となる位置よりも手前側までモータ731のトルクにより回動させる構成となっており、それ以降、すなわちロック状態もしくはアンロック状態となる位置まではトグルスプリング１００のトルクによってスイングアーム７１を回動させる。このとき、従動部材735は、トグルスプリング１００のトルクにより更に回動する。このとき、モータ731と一体に作動するウォームホイール734の係合凸部7341に対し、従動部材735と一体に作動する被係合部734a1とが離間する方向に回動するため、モータ731の動きはこの回動に影響を与えない。このように構成することで、仮に、モータ731に異常が生じて回転駆動できなくなった場合であっても、手動操作でスイングアーム７１を回動させて解除する際、容易に回動することができるものである。

従動部材735は、略扇形であって外周に歯面が形成された噛合部735aと、スイングアーム７１と一体となるように組みつけられる回動軸部735bとを有する。スイングアーム７１は回動軸部735bを回動軸として作動する部材であり、言い換えると、充電用コネクタ２の抜き差し方向と異なる方向であって、かつ、係合部材２３の回動軸方向と異なる回動軸を有する。実施例１のロック機構は、スイングアーム７１が所定角度範囲で作動すればよいため、部分的に歯面を有する従動部材735を用いることで、小さなモータ731であってもトルクを確保した作動を実現できる。尚、このロックアクチュエータ７３は、一般の車両のオートドアロック機構等にも採用されているものであり、これらの部品をそのまま流用することで製造コストの低減を図ることもできる。

図６は実施例１のロック機構のスイングアームの構成を表す底面図である。スイングアーム７１は、ロックアクチュエータ７３の回動軸部735bに相対回転しないように取り付けられる取り付け部710と、取り付け部710の外周を覆う円筒状の円筒壁713とを有する。取り付け部710には円周上に三箇所の凹部712が形成され、この凹部712に回動軸部735b側に形成された凸部が嵌り込むことで回転方向への相対移動を規制する。取り付け部710の中心には貫通孔711が形成され、スイングアーム７１と回動軸部735とを一体に固定する固定ネジ７２が貫通する。この貫通孔711は、スイングアーム７１の上部とロックアクチュエータ７３側とを連通状態とするため、仮に凍結等によってスイングアーム７１の作動が困難となり、お湯をかけて凍結状態を改善する場合には、お湯が流通する流通路としても機能することで、素早く凍結状態を改善するものである。固定ネジ７２は、回動軸部735側に設けられた雌ネジ部によりネジ止めされ、これにより回動軸部735とスイングアーム７１とが一体に作動する。

ここで、固定ネジ７２の締め付け方向は、スイングアーム７１がロック解除方向に回動する方向と同じに設定している。すなわち、ロックアクチュエータ７３にフェール等が発生し、全く解除作動が出来なくなった場合であっても、この固定ネジ７２を締めこむことで、スイングアーム７１を解除方向に回動させることを可能とするためである。

図７は実施例１の充電用コネクタと充電ポートとを接続した状態における概略斜視図である。図７及び図２を参照して詳述すると、この固定ネジ７２は、フェール時強制作動用開口７４ａ内であって、ボンネットフード内に露出するように設けられている。ボンネットフードを開けるには、通常、車室内のボンネットフード解除レバーを操作する。この解除レバー操作ができれば、簡単にアクセス可能な位置とされており、言い換えると、充電リッド３２を開けたとしてもアクセスできない位置とされている。よって、車室内にアクセスできない他者が勝手に操作することはできないように工夫されている。また、車載工具等に装備されているプラスドライバ等で簡単に操作可能とされているため、操作者により解除可能である。

円筒壁713から図６中の左側には板状のアーム部材７１ｄが延在されている。このアーム部材７１ｄは先端において扇状に拡大し、爪部２３ｄと上面視において重なるように設計されている（係合部材の離間方向に位置したときに相当）。アーム部材７１ｄには、軽量化を図るための肉抜き部７１ｄ１と、必要な強度を確保するためのリブ714が形成されている。

スイングアーム７１は、樹脂により成形されており、図６に示すように上面視において上下非対称な形状に形成されている。以下、スイングアーム７１の回動中心（スイングアーム７１の厚さ方向の中心と回動軸とが一致する点）と、ロック状態において係合部材２３の回動中心（係合部材２３の幅方向の中心と回動軸と一致する点）とを結ぶ線である軸線０１を上面視において基準線とし、上下で対称な対称仮想線を点線で描き、この対称仮想線との関係に基づいて説明する。軸線０１よりも上側部分は、言い換えると、ロック機構による制限状態から非制限状態に移行するときにスイングアーム７１が脱出していく領域である。よって、軸線０１より上の領域を脱出領域、下の領域を通過領域と定義する。

スイングアーム７１が脱出領域と通過領域において対称形状であると、爪部２３ｄよりも脱出領域側に位置する領域が多く存在する。この場合、以下に示す問題があった。すなわち、充電ポート４の位置は比較的車両の低い位置に設けられていることから、他車両が近くを走行するとシャーベット状の雪や泥水等を巻き上げ、充電ポート４に飛散してくる場合が想定される。また、極低温環境下で充電を行なう場合、これら飛散してきたシャーベット状の雪や泥水が凍結し、スイングアーム７１のアーム部材７１ｄを屋根としてツララ状の障害物を形成することが想定される。この場合、脱出領域においてアーム部材７１ｄの領域が広いと、ツララ状の障害物等を形成しやすくなり、ロック解除指令を出力したとしても、スイングアーム７１の障害物と爪部２３ｄとが引っかかり、ロックを解除できないおそれがある。

そこで、対称仮想線から爪部２３ｄの辺りまでアーム部材７１ｄを大きく削り取ることとした。言い換えると、アーム部材７１ｄの脱出領域に存在する面積７１ｄ３（爪部２３ｄの離間方向に位置したときのスイングアーム７１の回動中心と爪部２３ｄの回動中心とを結ぶ線を基準として、制限する状態への回動方向側の上面視面積）が、アーム部材７１ｄの通過領域に存在する面積７１ｄ２（爪部２３ｄの離間方向に位置したときの回動中心と爪部２３ｄの回動中心とを結ぶ線を基準として、制限しない状態への回動方向側の上面視面積）よりも小さくすることとした。よって、脱出領域における屋根部分を小さくすることができ、ツララ状の障害物等が形成しにくくなるため、ロック解除時にスイングアーム７１をスムーズに作動させることができる。特に、上面視において爪部２３ｄと重なる領域ぎりぎりまで削り取ることで、爪部２３ｄの離間方向への動きを確実に制限しつつ、より障害物等が形成される可能性を低くすることができる。

次に、スイングアーム７１の最外径部７１ｆの上面視形状にあっては、軸線０１を基準線として対称な形状とした。すなわち、ロックアクチュエータ７３の作動によりスイングアーム７１が回動するとき、フェール等によって十分に回動しない場合を想定すると、やはり最外径部７１ｆの長さが確保されるほうが、より確実に爪部２３ｄの離間方向にスイングアーム７１を位置させることができるからである。

図８は実施例１の充電用コネクタと充電ポートとを接続した状態における斜視図である。充電ポート４に充電用コネクタ２を挿入し、ロック機構７を作動させてスイングアーム７１が爪部２３ｄの離間方向に位置することで、解除ボタン２３ａを押しても爪部２３ｄが離間方向に移動できない。これにより、凸部４１ａと爪部２３ｄとの係合を外すことができず、充電用コネクタ２を抜き出すことを禁止している。このとき、車両の充電ポート４には、ロック機構７等へのゴミ等の侵入を保護するためのカバー部材９が設けられている。カバー部材９は、ロック機構７を充電用コネクタ２の抜き差し方向側から覆うと共に、爪部２３ｄを挿入可能であってスイングアーム７１の一部が露出する開口部９１を有する。

操作者が充電ポート４に充電用コネクタ２を挿入し、ロック機構７を作動させることで、その場を離れ、充電を開始したとする。このとき、図８のように、スイングアーム７１の最外径部７１ｆは露出した状態となる。仮に、カバー部材９と最外径部７１ｆとの隙間が大きいと、その隙間に指等を入れてスイングアーム７１を強制的にこじ開けることが可能となる。そこで、スイングアーム７１とカバー部材９との間の隙間は接触しない範囲で狭く設定する。

更に、ロック機構７により充電用コネクタ２の取り外しが制限されている状態では、開口部９１の全てがスイングアーム７１の最外径部７１ｆにより閉塞された状態とする。言い換えると、最外径部７１ｆの回動方向長さは、開口部９１の開口幅（回動方向の長さ）よりも長く設定した。これは、上述のように、開口部９１の端部と、スイングアーム７１の端部との間に隙間があった場合、そこに指等を入れてスイングアーム７１が強制的にこじ開けられる可能性を排除するためである。

更に、図６に戻ってカバー部材９とスイングアーム７１との関係について詳述する。図６に示すように、カバー部材９の内周面とスイングアーム７１が回動したときの最外径部７１ｆの軌跡との間隔は、開口部９１から離れるに連れて大きくなるように設定されている。すなわち、爪部２３ｄにゴミ等（ガムや、泥、埃の塊等）が付着している状態で充電ポート４に充電用コネクタ２を接続した場合、スイングアーム７１が回動することで、それらゴミを擦り取りながら（スウィープ）作動することになる。このとき、仮にカバー部材９の内周面と最外径部７１ｆの軌跡との間隔が徐々に狭くなっていくように設定すると、擦り取られたゴミがこの間隔に嵌り込んでしまい、大きな抵抗となってスイングアーム７１の作動を阻害するおそれがある。そこで、カバー部材９の内周面と最外径部７１ｆの軌跡との間隔が、開口部９１から離れるに連れて大きくなるように設定することで、擦り取られたゴミが適宜下方に落下し、ゴミ詰まり等を回避している。

図９は実施例１の係合部材とスイングアームとの位置関係を表す概略断面図である。スイングアーム７１の上面と支持延設部７４ｂとの間には所定の隙間ａ１を有し、スイングアーム７１の下面と爪部２３ｄとの間にも所定の隙間ｂ１を有する。よって、スイングアーム７１が回動するにあたり、支持延設部７４ｂや爪部２３ｄと接触することがないため、スムーズにスイングアーム７１を作動させることができる。ここで、充電用コネクタ２を抜き差しする方向から見て、段部２３ｄ２と係合面４１ａ２の重なる領域の高さをｃ１とすると、ｃ１＞（ａ１＋ｂ１）の関係が成立するように構成されている。よって、図１０に示すように爪部２３ｄを無理に押し上げて隙間ａ１，ｂ１が無くなったとしても、段部２３ｄ２と係合面４１ａ２との係合が維持される。

図１０は実施例１の係合部材を無理に離間方向に作動させたときの係合部材とスイングアームとの位置関係を表す概略断面図である。ロック機構７が作動し、係合部材２３の離間方向への移動が制限されている状態で、仮に解除ボタン２３ａを押し込むと、爪部２３ｄの上面がスイングアーム７１の下面に当接してスイングアーム７１を押し上げる。このとき、スイングアーム７１自体は樹脂製であり、ロックアクチュエータ７３の回動軸部735bもさほど強固に設計されているものではないため、スイングアーム７１は変形もしくは回動軸の倒れによって容易に上方に押し上げられてしまう。しかしながら、支持延設部７４ｂが設けられているため、この支持延設部７４ｂとの当接によりそれ以上の変形は抑制される。また、スイングアーム７１の厚み方向に力が加わるだけであるから、樹脂製のスイングアーム７１であっても圧縮力に対して十分な強度を確保できる。すなわち、スイングアーム７１の回動軸は、充電用コネクタ２の抜き差し方向と異なる方向であって、かつ、係合部材２３の回動軸方向と異なる回動軸を有する。更に言い換えると、スイングアーム７１の回動軸方向と係合部材２３の回動軸方向とが平行関係になく、爪部２３ｄの離間方向にスイングアーム７１を介在させて制限する構成であり、かつ、支持延設部７４ｂを備えた。よって、無理な力が爪部２３ｄから入力されたとしても、スイングアーム７１の回動方向には作用しないため、スイングアーム７１を回動方向に対して頑強にする必要もなく、また、回動軸付近の構造を頑強にする必要もないまま、十分な制限状態の維持を達成することができる。

図１１は実施例１のロック機構の制御構成を表す制御ブロック図である。ロック指令部１０は、ロック機構７３のロック状態もしくはアンロック状態についての要求（以下、ロック要求もしくはアンロック要求と記載する。）を出力する指令部である。具体的には、車室内に設定され運転者に操作されるスイッチや、電気自動車のバッテリ状態や充電状態を管理するコントローラ、ロック状態を管理するコントローラ等から出力されるロック要求もしくはアンロック要求を認識してロックコントローラ１１に出力する。

ロックコントローラ１１は、ロック指令部１０の要求に基づいてロック機構７３の作動状態を制御するコントローラであり、要求に応じて予め設定された所定時間の間、モータ731への電流を制御する。例えば、ロック方向への作動が要求された場合には、モータ731に対してロック方向のトルクを出力するように所定電流を出力する。一方、アンロック方向への作動が要求された場合には、モータ731に対してアンロック方向のトルクを出力するように所定電流を出力する。尚、基本的に所定電流は、予め設定された一定値であり、ロック方向とアンロック方向とで同じ電流値としているが、異なる値に設定してもよく、特に限定しない。

ロックコントローラ１１は、スイングアーム７１の作動位置を検知する位置センサ１２を有する。ロックコントローラ１１は、例えば、アンロック状態にあるときにロック指令部１０からロック要求が出力されると、所定電流を出力する。このとき、コントローラ１１内には、所定電流を出力した際にスイングアーム７１がロック位置に向けて作動する際、電流供給開始からの経過時間に応じた目標作動位置が設定された目標作動位置マップ１１ａを有する。そして、位置センサ１２から検出される実作動位置と、目標位置マップ１１ａから読み込まれた目標位置との乖離を検出する。この乖離が所定値未満の場合は、スイングアーム７１に異物等が噛みこんでおらず、正常に作動していると判断して所定電流の出力を継続し、ロック位置に到達したと判断したときに所定電流の出力を停止する。

一方、乖離が所定値以上の場合は、スイングアーム７１に異物等が噛みこんだと判断し、所定電流を増大補正する。このとき、ロック方向に対して所定電流を流しているときに増大補正する場合の増大量よりも、アンロック方向に対して所定電流を流しているときに増大補正する増大量を大きくする。例えば、スイングアーム７１をロック方向に作動するときに異物等が噛みこんだ場合、トルク増大により無理やりスイングアーム７１を作動させる場合がある。この状態では、異物がまだ噛みこんだままの状態も想定し得る。この状態で、スイングアーム７１をアンロック方向に作動する場合、ロック方向に作動させた時のトルクと同じトルクでは、噛み込みが強くなること等によって噛みこみを解除できないおそれがある。すると、充電中の車両は充電場所から移動できなくなり、また、充電機を占有してしまうことから充電施設の稼働効率の低下を招くという問題がある。そこで、ロック方向への作動時に異物等が噛みこんだとしても、確実にアンロック方向への作動を確保する観点から、ロック方向よりもアンロック方向時における電流増大量を大きく設定することで、充電用コネクタ２の取り外しができる状態を確保するものである。

図１２は実施例１のロック機構の制御処理を表すフローチャートである。
ステップＳ１では、ロック指令部からのロック要求もしくはアンロック要求の有無を判断し、要求がない場合はステップＳ８に進んで電流停止し、いずれかの要求が有る場合はステップＳ２に進む。
ステップＳ２では、要求方向の所定電流を出力する。
ステップＳ３では、目標作動位置と実作動位置との乖離が所定値以上か否かを判断し、所定値以上の場合は異物の噛み込み等が懸念されることからステップＳ４に進み、それ以外の場合はステップＳ７に進む。
ステップＳ４では、要求がロック要求か否かを判断し、ロック要求の場合はステップＳ５に進んで予め設定された増大補正量ΔＩ１だけ増加補正する。一方、アンロック要求の場合はステップＳ６に進んで予め設定された増大補正量ΔＩ２（＞ΔＩ１）だけ増加補正する。
ステップＳ７では、電流の供給が予め設定された所定時間実施されたか否かを判断し、所定時間供給が実施されたと判断した場合はステップＳ８に進んで電流を停止し、所定時間供給されていない場合はステップＳ２に進んで所定電流の供給を継続する。
ステップＳ８では、電流の供給を停止して本制御フローを終了する。

図１３は実施例１のロック機構の制御処理を行った場合におけるタイムチャートである。このタイムチャートは、ロック機構７３はロック状態にあり、時刻ｔ１においてロック指令部１０からアンロック要求が来た場合のタイムチャートを示す。
時刻ｔ２において、ロック指令部１０からアンロック要求がなされると、アンロック方向に所定電流が供給される。このとき、スイングアーム７１の目標位置がセットされ、位置センサ１２により検出された位置との乖離を監視する。
時刻ｔ３において、スイングアーム７１が異物等により引っかかりが生じると、思うように移動できない状態となる。このとき、目標位置との乖離が所定値以上となり、増加補正が行われる。これにより、引っかかりが生じてスイングアーム７１が動きにくくなっていた状態が、大きなトルクにより異物をスウィープして取り除くことができ、アンロック方向に向けて移動しだす。
時刻ｔ４において、再び目標位置との乖離が所定値未満となると、増加補正が行われることなく所定電流が出力される。
時刻ｔ５において、電流供給開始から予め設定された所定時間が経過すると、電流停止指令が出力され、本制御処理を終了する。

以上説明したように、実施例１にあっては下記に列挙する作用効果を奏する。
（１）使用者の操作により充電用コネクタ２の爪部２３ｄ（係合部）と係合する凸部４１ａ（被係合部）を有し、係合状態において外部電源からの電力が供給される充電ポート４と、爪部２３ｄと凸部４１ａとが係合状態にあるとき、ロック方向への作動により爪部２３ｄの解除操作を規制することで、係合状態の解除を制限する制限位置に移動し、ロック方向とは反対方向のアンロック方向への作動により解除操作を許容する解除位置に移動するスイングアーム７１（制限部材）と、通電によりトルクを出力しスイングアーム７１を作動させるロックアクチュエータ７３（アクチュエータ）と、スイングアーム７１の作動位置を検出する位置センサ１２（作動位置検出手段）と、作動要求に応じてロックアクチュエータ７３に所定電流を所定時間（所定電力）供給すると共に、スイングアーム７１の目標作動位置と、位置センサ１２により検出された作動位置とが所定以上乖離している場合は、所定電流（所定電力）を増大補正するロックコントローラ１１（アクチュエータ制御手段）と、を備えた。
よって、スイングアーム７１が異物等により引っかかりが生じ、思うように移動できない状態であっても、大きなトルクにより異物をスウィープして取り除くことができ、スイングアーム７１を作動できる。

（２）ロックコントローラ１１は、ロック方向への作動時に所定電力を供給しているときに増大補正する場合の増大量よりも、アンロック方向への作動時に所定電力を供給しているときに増大補正する増大量を大きくする。
例えば、スイングアーム７１をロック方向に作動するときに異物等が噛みこんだ場合、トルク増大により無理やりスイングアーム７１を作動させる場合がある。この状態では、異物がまだ噛みこんだままの状態も想定し得る。この状態で、スイングアーム７１をアンロック方向に作動する場合、ロック方向に作動させた時のトルクと同じトルクでは、噛み込みが強くなること等によって噛みこみを解除できないおそれがある。すると、充電中の車両は充電場所から移動できなくなり、また、充電機を占有してしまうことから充電施設の稼働効率の低下を招くという問題がある。そこで、ロック方向への作動時に異物等が噛みこんだとしても、確実にアンロック方向への作動を確保する観点から、ロック方向よりもアンロック方向時における電流増大量を大きく設定することで、充電用コネクタ２の取り外しができる状態を確保できる。

（３）スイングアーム７１の回動によりロック状態とアンロック状態とに切り替えることとした。
よって、異物等が噛みこんだ場合であっても、スウィープによって異物を掃き出すことができ、安定した作動を実現できる。

〔実施例２〕
次に、実施例２について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図１４は実施例２のロック機構の制御処理を表すフローチャートである。基本的には、実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。実施例１では、ステップＳ３において目標作動位置と実作動位置の乖離が所定値以上と判断された場合、ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ６においてモータ731に供給する電流を増大した。これに対し、実施例２では、ステップＳ４，Ｓ５１，Ｓ６１においてモータ731に電流を供給する時間を長く設定するものである。

すなわち、ステップＳ４で、要求がロック要求か否かを判断し、ロック要求の場合はステップＳ５１に進んで予め設定された増大補正時間ΔＴ１だけ所定時間を増加補正する。一方、アンロック要求の場合はステップＳ６１に進んで予め設定された増大補正時間ΔＴ２（＞ΔＴ１）だけ所定時間を増加補正する。そして、ステップＳ７では、電流の供給が予め設定された所定時間実施されたか否かを判断し、所定時間供給が実施されたと判断した場合はステップＳ８に進んで電流を停止し、所定時間供給されていない場合はステップＳ２に進んで所定電流の供給を継続する。

ここで、電流が供給される時間である所定時間が、上記ステップＳ５１もしくはステップＳ６１により一旦増大補正された後は、ステップＳ３において乖離が検知されたとしても、それ以上の増大補正は行わない。また、一度増大補正が行われた場合は、その後、乖離が小さくなっても特に減少補正は行わない。制御が煩雑となることを回避するためである。ただし、乖離が継続している間は増大補正時間を順次加算していく構成としてもよいし、乖離が解消した際に増大補正時間を減算する構成としてもよく、特に限定しない。
すなわち、目標作動位置と実作動位置との乖離が所定値以上検出された場合は、モータ731に電流が供給される時間を増大することで、スイングアーム７１が異物等により引っかかりが生じ、思うように移動できない状態であっても、より長い時間、トルクを作用させることで異物をスウィープして取り除くことができ、アンロック方向に向けて移動させることでスイングアーム７１を作動できる。

図１５は実施例２のロック機構の制御処理を行った場合におけるタイムチャートである。このタイムチャートは、ロック機構７３はロック状態にあり、時刻ｔ１においてロック指令部１０からアンロック要求が来た場合のタイムチャートを示す。
時刻ｔ２において、ロック指令部１０からアンロック要求がなされると、アンロック方向に所定電流が供給される。このとき、スイングアーム７１の目標位置がセットされ、位置センサ１２により検出された位置との乖離を監視する。
時刻ｔ３において、スイングアーム７１が異物等により引っかかりが生じると、思うように移動できない、すなわち遅れて作動する状態となる。このとき、目標位置との乖離が所定値以上となり、所定時間の増加補正ΔＴ２が行われる。これにより、引っかかりが生じてスイングアーム７１が動きにくくなっていた状態でありながらも、アンロック方向に向けて移動を継続する。
時刻ｔ４において、電流供給開始から予め設定された所定時間が経過するものの、増加補正時間ΔＴ２により電流供給が継続されるため、スイングアーム７１の作動が継続される。
時刻ｔ５において、所定時間の経過後、更に増加補正時間ΔＴ２が経過すると、電流停止指令が出力され、本制御処理を終了する。

このように、作動要求に応じてロックアクチュエータ７３に所定電流を所定時間（所定電力）供給すると共に、スイングアーム７１の目標作動位置と、位置センサ１２により検出された作動位置とが所定以上乖離している場合は、所定時間（所定電力）を増大補正するロックコントローラ１１（アクチュエータ制御手段）と、を備えたため、スイングアーム７１が異物等により引っかかりが生じ、思うように移動できない状態であっても、大きなトルクにより異物をスウィープして取り除くことができ、スイングアーム７１を作動できる。

以上、各実施例に基づいて本願発明を説明してきたが、他の構成であってもよい。実施例１では充電ポートとして車両前方に備えられた例を示したが、車両後方に備えた場合や車両側面に備えた場合でもよい。また、実施例では電気自動車について説明したが、プラグインハイブリッド車両等でも構わない。

また、実施例１では、トグルスプリングとしてコイルばねを用いた構成を例に示したが、他の構成であっても同様の作用を示すものであれば、問題なく適用可能である。例えば、シーソー型のトグルスイッチのような付勢力の与え方でもよい。また、実施例１，２では、ロック機構として、回動により制限する状態と制限しない状態とを切り替える例について説明したが、回動に限らず、前後方向や左右方向にスライドする構成により切り替える構成であっても構わない。

１ 充電スタンド
２ 充電用コネクタ
４ 充電ポート
６ 車載バッテリ
７ ロック機構
９ カバー部材
２３ 係合部材
２３ａ 解除ボタン
２３ｃ 支持点
２３ｄ 爪部
３１ ボンネットフード
３２ 充電リッド
４１ 被挿入部材
４１ａ 凸部
７１ スイングアーム
７３ ロックアクチュエータ
７４ｂ 支持延設部
７４ｇ カバー部材

Claims (3)

1. 使用者の操作により充電用コネクタの係合部と係合する被係合部を有し、係合状態において外部電源からの電力が供給される充電ポートと、
   前記係合部と前記被係合部とが係合状態にあるとき、ロック方向への作動により前記係合部の解除操作を規制することで、係合状態の解除を制限する制限位置に移動し、前記ロック方向とは反対方向のアンロック方向への作動により前記解除操作を許容する解除位置に移動する制限部材と、
   通電によりトルクを出力し前記制限部材を作動させるアクチュエータと、
   前記制限部材の作動位置を検出する作動位置検出手段と、
   作動要求に応じて前記アクチュエータに所定電力を供給すると共に、前記制限部材の目標作動位置と、前記作動位置検出手段により検出された作動位置とが所定以上乖離している場合は、前記所定電力を増大補正するアクチュエータ制御手段と、
   を備えたことを特徴とする電動車両の充電ポート制御装置。
2. 請求項１に記載の電動車両の充電ポート制御装置において、
   前記アクチュエータ制御手段は、ロック方向への作動時に所定電力を供給しているときに増大補正する場合の増大量よりも、アンロック方向への作動時に所定電力を供給しているときに増大補正する増大量を大きくすることを特徴とする電動車両の充電ポート制御装置。
3. 請求項１または２に記載の電動車両の充電ポート制御装置において、
   前記制限部材は、回動によりロック状態とアンロック状態とに切り替えるスイングアームであることを特徴とする電動車両の充電ポート制御装置。

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