JP2023010385A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電装置に流入する電力が過大になるのを抑制する。
【解決手段】蓄電装置と、それぞれ外部電源側の充電コネクタを接続可能であると共に電力ラインを介して蓄電装置に接続されたｍ（ｍ≧２）個の充電インレットと、それぞれ作動により対応する充電インレットへの充電コネクタの接続を規制可能なｍ個の接続規制装置と、を備える車両において、何れかの充電インレットに充電コネクタが接続されたときに、充電コネクタが接続されていない充電インレットに対応する接続規制装置を作動させる。そして、ｍ個の充電インレットの何れにも充電コネクタが接続されていないときおよびｎ（２≦ｎ≦ｍ）個の充電インレットに充電コネクタが接続されているときには、外部充電を禁止し、１個の充電インレットに充電コネクタが接続されているときには、外部充電を許可する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両に関する。

従来、この種の車両としては、蓄電装置と、蓄電装置に接続されると共に外部電源を接続可能な２系統の充電経路と、２系統の充電経路にそれぞれ設けられた２個のリレーとを備える車両が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、２系統の充電経路のうち外部電源に接続されている充電経路のリレーを導通させて蓄電装置を充電する。

特許第５４８２９０８号

上述の車両では、２系統の充電経路の両方が外部電源に接続されている場合、２系統の充電経路を使用して蓄電装置が充電される。この場合、蓄電装置を充電するときに、蓄電装置に流入する電力が過大になる可能性がある。

本発明の車両は、蓄電装置に流入する電力が過大になるのを抑制することを主目的とする。

本発明の車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両は、
蓄電装置と、
それぞれ、外部電源側の充電コネクタを接続可能であると共に電力ラインを介して前記蓄電装置に接続されたｍ（ｍ≧２）個の充電インレットと、
それぞれ、作動により、対応する前記充電インレットへの前記充電コネクタの接続を規制可能なｍ個の接続規制装置と、
前記外部電源の電力を用いて前記蓄電装置を充電する外部充電を制御すると共に前記ｍ個の前記接続規制装置を制御する制御装置と、
を備える車両であって、
前記制御装置は、
何れかの前記充電インレットに前記充電コネクタが接続されたときに、前記充電コネクタが接続されていない前記充電インレットに対応する前記接続規制装置を作動させ、
前記ｍ個の前記充電インレットの何れにも前記充電コネクタが接続されていないときおよびｎ（２≦ｎ≦ｍ）個の前記充電インレットに前記充電コネクタが接続されているときには、前記外部充電を禁止し、１個の前記充電インレットに前記充電コネクタが接続されているときには、前記外部充電を許可する、
ことを要旨とする。

この本発明の車両では、何れかの充電インレットに充電コネクタが接続されたときに、充電コネクタが接続されていない充電インレットに対応する接続規制装置を作動させる。これにより、複数の充電インレットに充電コネクタが接続されるのを抑制し、同時に複数の充電インレットを経由して外部充電を実行するのを抑制し、蓄電装置に流入する電力が過大になるのを抑制することができる。そして、ｍ個の充電インレットの何れにも充電コネクタが接続されていないときおよびｎ（２≦ｎ≦ｍ）個の充電インレットに充電コネクタが接続されているときには、外部充電を禁止し、１個の充電インレットに充電コネクタが接続されているときには、外部充電を許可する。何れかの充電インレットに充電コネクタが接続された後において、充電コネクタが接続されていない充電インレットへの充電コネクタの接続を規制する前に、２個目以降の充電インレットに充電コネクタが接続されてしまう場合がある。この場合に外部充電を禁止することにより、同時に複数の充電インレットを経由して外部充電を実行するのを回避し、蓄電装置に流入する電力が過大になるのを抑制することができる。

本発明の車両において、前記接続規制装置は、前記充電インレットに前記充電コネクタを接続不能なロック状態と前記充電インレットに前記充電コネクタを接続可能なアンロック状態とを切替可能な第１ロックピンを前記ｍ個有するものとしてもよい。また、それぞれ開閉により対応する前記充電インレットの露出および閉塞を切替可能な前記ｍ個の充電リッドを備え、前記接続規制装置は、前記充電リッドを開放不能なロック状態と前記充電リッドを開放可能なアンロック状態とを切替可能な第２ロックピンを前記ｍ個有するものとしてもよい。

本発明の一実施例としての自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 充電インレット３２ａ周辺の構成の概略を示す構成図である。 電子制御ユニット７０により実行されるロック装置制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 電子制御ユニット７０により実行される外部充電許否判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、充電インレット３２ａ周辺の構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車２０は、走行用のモータを備える電気自動車として構成されている。この自動車２０は、図１に示すように、バッテリ３０と、充電器３６と、充電インレット４０ａ，４０ｂと、ロック装置５０ａ，５０ｂと、充電リッド６０ａ，６０ｂと、電子制御ユニット７０とを備える。

バッテリ３０は、例えば、リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池などとして構成されており、走行用のモータなどと電力のやりとりを行なう。充電器３６は、充電インレット４０ａ，４０ｂおよびバッテリ３０に接続されている。この充電器３６は、充電インレット４０ａや充電インレット４０ｂに充電コネクタ１００（図２参照）を介して交流電源が接続されているときに、電子制御ユニット７０により制御され、交流電源からの交流電力を直流電力に変換すると共に電圧（電力）を調節してバッテリ３０に供給する。

充電インレット４０ａ，４０ｂは、図１や図２に示すように、自動車２０の後部の左側面および右側面に形成された充電口（開口部）に設けられたリッドボックス３８ａ，３８ｂ内に配置されている。充電インレット４０ａ，４０ｂは、充電設備に充電ケーブルを介して接続された充電コネクタ１００を着脱可能に構成されている。

ここで、自動車２０の説明を中断し、充電コネクタ１００について説明する。充電コネクタ１００は、図２に示すように、差込側接続口１０１を備える。この差込側接続口１０１が充電インレット４０ａの受入側接続口４２に差し込まれると、充電コネクタ１００の内部の端子と充電インレット４０ａの内部の端子とが電気的に接続される。また、充電コネクタ１００は、長手方向における中央部に揺動軸を有するロックアーム１０２を備える。充電コネクタ１００が充電インレット４０ａに差し込まれると、ロックアーム１０２の先端から下方に突出する係合爪１０２ａと充電インレット４０ａの上部に設けられた係合凹部４４との係合により、充電コネクタ１００が充電インレット４０ａに対して抜け止めされる。その状態でロックアーム１０２の揺動軸よりも基端側の操作部１０２ｂが押下されると、係合爪１０２ａが上方に移動して係合爪１０２ａと係合凹部４４との係合が解除され、充電コネクタ１００の充電インレット４０ａに対する抜け止めが解除される。充電コネクタ１００は、充電インレット４０ｂにも同様に接続可能に構成されている。

自動車２０の説明に戻る。図１や図２に示すように、ロック装置５０ａ，５０ｂは、充電インレット４０ａ，４０ｂに充電コネクタ１００を着脱不能なロック状態と充電インレット４０ａ，４０ｂに充電コネクタ１００を着脱可能なアンロック状態とを切替可能に構成されている。具体的には、ロック装置５０ａは、電子制御ユニット７０により制御され、図２に示すように、モータなどのアクチュエータによるロックピン５２の進退により、ロック状態とアンロック状態とが切り替わる。充電コネクタ１００が充電インレット４０ａに接続されて係合爪１０２ａと係合凹部４４とが係合しているときにロック装置５０ａがロック状態になると、ロックピン５２により充電コネクタ１００の先端部（係合爪１０２ａ）の上方への移動が規制されてロックアーム１０２の操作部１０２ｂの押下が規制されることにより、係合爪１０２ａと係合凹部４４との係合が保持され、充電コネクタ１００の充電インレット４０ａからの取り外しが規制される。充電コネクタ１００が充電インレット４０ａに接続されていないときにロック装置５０ａがロック状態になると、充電コネクタ１００を充電インレット４０ａに接続しようとしたときにロックアーム１０２の先端がロックピン５２に当接することにより、充電コネクタ１００の充電インレット４０ａへの接続が規制される。ロック装置５０ｂも同様に構成されている。

充電リッド６０ａ，６０ｂは、例えばヒンジ機構を介して車体に取り付けられており、開閉により、充電インレット４０ａ，４０ｂが配置された充電口（開口部）の露出および閉塞を切替可能に構成されている。

電子制御ユニット７０は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロプロセッサを備える。電子制御ユニット７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力される。電子制御ユニット７０に入力される信号としては、例えば、充電インレット４０ａ，４０ｂへの充電コネクタの接続を検出する接続センサ４１ａ，４１ｂからの接続信号を挙げることができる。電子制御ユニット７０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。電子制御ユニット７０から出力される信号としては、充電器３６への制御信号や、ロック装置５０ａ，５０ｂへの制御信号を挙げることができる。

次に、こうして構成された実施例の自動車２０の動作、特に、充電インレット４０ａや充電インレット４０ｂに充電コネクタ１００が接続されたときの動作について説明する。図３は、ロック装置５０ａ，５０ｂの制御のために、電子制御ユニット７０により実行されるロック装置制御ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図４は、外部電源からの電力を用いてバッテリ３０を充電する外部充電の許否を判定するために、電子制御ユニット７０により実行される外部充電許否判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。以下、順に説明する。

図３のロック装置制御ルーチンについて説明する。このルーチンは、停車中に繰り返し実行される。このルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、最初に、接続センサ４１ａ，４１ｂからの接続信号を入力し（ステップＳ１００）、入力した接続信号に基づいて充電インレット４０ａ，４０ｂのうち何れかの充電インレットに充電コネクタ１００が接続されたか否かを判定する（ステップＳ１１０）。充電インレット４０ａ，４０ｂのうち何れの充電インレットにも充電コネクタ１００が接続されていないと判定したときには、ロック装置５０ａ，５０ｂをアンロック状態で保持して（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１１０で充電インレット４０ａ，４０ｂのうち何れかの充電インレットに充電コネクタ１００が接続されたと判定したときには、ロック装置５０ａ，５０ｂをロック状態にして（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。ロック装置５０ａ，５０ｂがロック状態になると、充電インレット４０ａ，４０ｂのうち、充電コネクタ１００が接続されている充電インレットからの充電コネクタ１００の取り外しが規制されると共に、充電コネクタ１００が接続されていない充電インレットへの充電コネクタ１００の接続が規制される。これにより、複数の充電インレット４０ａ，４０ｂに充電コネクタ１００がそれぞれ接続されるのを抑制し、同時に複数の充電インレット４０ａ，４０ｂを経由して外部充電を実行するのを抑制し、バッテリ３０に流入する電力が過大になるのを抑制することができる。なお、その後に、バッテリ３０の充電終了後など、ユーザが充電コネクタ１００を充電インレット４０ａ，４０ｂから取り外すことを所望するときに、ロック装置５０ａ，５０ｂをアンロック状態にする。

続いて、図４の外部充電許否判定ルーチンについて説明する。このルーチンは、停車中において外部充電を許可していないときに繰り返し実行される。このルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、最初に、接続センサ４１ａ，４１ｂからの接続信号を入力し（ステップＳ２００）、入力した接続信号に基づいて充電コネクタ１００が接続されている充電インレット４０ａ，４０ｂの数（以下、「接続数」という）を判定する（ステップＳ２１０）。充電インレット４０ａ，４０ｂの接続数が値１であると判定したときには、外部充電を許可して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。外部充電を許可すると、充電器３６を制御して、外部充電を実行する。

ステップＳ２１０で充電インレット４０ａ，４０ｂの接続数が値０または値２であると判定したときには、外部充電の禁止を保持して（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。充電インレット４０ａ，４０ｂのうち何れかの充電インレットに充電コネクタ１００が接続された後において、充電コネクタ１００が接続されていない充電インレットへの充電コネクタ１００の接続を規制する前に、２個目の充電インレットに充電コネクタ１００が接続されてしまう場合がある。この場合に外部充電を禁止することにより、同時に複数の充電インレット４０ａ，４０ｂを経由して外部充電を実行するのを回避し、バッテリ３０に流入する電力が過大になるのを抑制することができる。

以上説明した実施例の自動車２０では、充電インレット４０ａ，４０ｂのうち何れかの充電インレットに充電コネクタ１００が接続されたときには、ロック装置５０ａ，５０ｂを作動させる。これにより、複数の充電インレット４０ａ，４０ｂに充電コネクタ１００が接続されるのを抑制し、同時に複数の充電インレット４０ａ，４０ｂを経由して外部充電を実行するのを抑制し、バッテリ３０に流入する電力が過大になるのを抑制することができる。そして、充電インレット４０ａ，４０ｂの何れにも充電コネクタ１００が接続されていないときおよび２個の充電インレット４０ａ，４０ｂに充電コネクタ１００が接続されているときには、外部充電を禁止し、１個の充電インレット４０ａ，４０ｂに充電コネクタ１００が接続されているときには、外部充電を許可する。充電インレット４０ａ，４０ｂのうち何れかの充電インレットに充電コネクタ１００が接続された後において、充電コネクタ１００が接続されていない充電インレットへの充電コネクタ１００の接続を規制する前に、２個目の充電インレットに充電コネクタ１００が接続されてしまう場合がある。この場合に外部充電を禁止することにより、同時に複数の充電インレット４０ａ，４０ｂを経由して外部充電を実行するのを回避し、バッテリ３０に流入する電力が過大になるのを抑制することができる。

実施例の自動車２０では、ロック装置５０ａ，５０ｂは、充電インレット４０ａ，４０ｂへの充電コネクタ１００の着脱（接続および接続解除）を規制するものとした。しかし、ロック装置５０ａ，５０ｂは、充電インレット４０ａ，４０ｂへの充電コネクタ１００の少なくとも接続を規制するものであればよい。

実施例の自動車２０では、ロック装置５０ａは、充電インレット４０ａに充電コネクタ１００を接続不能なロック状態と充電インレット４０ａに充電コネクタ１００を接続可能なアンロック状態とを切替可能なロックピン５２を有するもの（ロック装置５０ｂも同様のロックピンを有するもの）とした。しかし、それぞれ開閉により対応する充電インレット４０ａ，４０ｂの露出および閉塞を切替可能な充電リッド６０ａ，６０ｂを備え、ロック装置５０ａ，５０ｂは、それぞれ充電リッド６０ａ，６０ｂを開放不能なロック状態と充電リッド６０ａ，６０ｂを開放可能なアンロック状態とを切替可能なリッド用ロックピンを２個有するものとしてもよい。ロック装置５０ａ，５０ｂがロックピン５２に代えてリッド用ロックピンを有する場合、充電インレット４０ａ，４０ｂのうち何れの充電インレットにも充電コネクタ１００が接続されていないときには、ロック装置５０ａ，５０ｂをアンロック状態で保持して充電リッド６０ａ，６０ｂの開放を許容する。一方、何れかの充電インレットに充電コネクタ１００が接続されたときには、ロック装置５０ａ，５０ｂのうち充電コネクタ１００が接続されていない充電インレットに対応するロック装置をロック状態にして、対応する充電リッドの開放を規制する。これにより、実施例と同様に、複数の充電インレット４０ａ，４０ｂに充電コネクタ１００が接続されるのを抑制することができる。

実施例の自動車２０では、２個の充電インレット４０ａ，４０ｂを備えるものとした。しかし、３個以上の充電インレットを備えるものとしてもよい。この場合、何れかの充電インレットに充電コネクタ１００が接続されたときには、少なくとも充電コネクタ１００が接続されていない充電インレットに対応するロック装置をロック状態とする。そして、充電インレット４０ａ，４０ｂの接続数が値０または値２以上であるときには、外部充電の禁止を保持する。これにより、実施例と同様の効果を奏する。

実施例の自動車２０では、走行用のモータを備える電気自動車として構成されるものとした。しかし、モータとエンジンとを備えるハイブリッド自動車として構成されるものとしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、バッテリ３０が「蓄電装置」に相当し、充電インレット４０ａ，４０ｂが「ｍ個の充電インレット」に相当し、ロック装置５０ａ，５０ｂが「ｍ個の接続規制装置」に相当し、電子制御ユニット７０が「制御装置」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。

２０ 自動車、３０ バッテリ、３６ 充電器、３８ａ，３８ｂ リッドボックス、４０ａ，４０ｂ 充電インレット、４１ａ，４１ｂ 接続センサ、４２ 受入側接続口、４４ 係合凹部、５０ａ，５０ｂ ロック装置、５２ ロックピン、６０ａ，６０ｂ 充電リッド、７０ 電子制御ユニット、１００ 充電コネクタ、１０１ 差込側接続口、１０２ ロックアーム、１０２ａ 係合爪、１０２ｂ 操作部。

Claims (1)

1. 蓄電装置と、
   それぞれ、外部電源側の充電コネクタを接続可能であると共に電力ラインを介して前記蓄電装置に接続されたｍ（ｍ≧２）個の充電インレットと、
   それぞれ、作動により、対応する前記充電インレットへの前記充電コネクタの接続を規制可能なｍ個の接続規制装置と、
   前記外部電源の電力を用いて前記蓄電装置を充電する外部充電を制御すると共に前記ｍ個の前記接続規制装置を制御する制御装置と、
   を備える車両であって、
   前記制御装置は、
   何れかの前記充電インレットに前記充電コネクタが接続されたときに、前記充電コネクタが接続されていない前記充電インレットに対応する前記接続規制装置を作動させ、
   前記ｍ個の前記充電インレットの何れにも前記充電コネクタが接続されていないときおよびｎ（２≦ｎ≦ｍ）個の前記充電インレットに前記充電コネクタが接続されているときには、前記外部充電を禁止し、１個の前記充電インレットに前記充電コネクタが接続されているときには、前記外部充電を許可する、
   車両。

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