JP5452653B2 - 電動車両、および、電動車両の充電制御方法 - Google Patents

Description

本発明は電動車両および電動車両の充電制御方法に関し、特に、車両外部の電源から供給される電力により充電される駆動用蓄電池を搭載した電動車両および電動車両の充電制御方法に関する。

近年、環境意識の高まりから車両外部の電源から供給される電力により充電可能な駆動用蓄電池を搭載し、駆動用蓄電池を電源として作動するモーターを用いた電気自動車や、プラグインハイブリッド自動車などの電動車両が注目されている。

このような電動車両では、駐車中に車両外部の電源と電動車両とを充電ケーブルで接続し充電を行う。このように、外部充電中は電動車両に充電ケーブルが接続されているため、充電中に電動車両が駐車位置から移動すると、接続していた充電ケーブルが外れ、接続端子からアーク放電が生じて接続端子の破損等を生じる恐れがある。そこで、特許文献１では、車両走行用のオートマチックトランスミッションのシフトポジションがパーキングレンジにあるときのみ充電を可能とするとともに、充電中にはシフトポジションが移動することを阻止するロック機構を備えた電動車両が記載されている。

特開平９−３２２３１３号公報

しかしながら、シフトポジションがパーキングレンジにあるときのみ充電可能とすると、ユーザがシフトポジションをパーキングレンジに操作し忘れて充電ケーブルを接続した場合、充電が開始されない。加えて、充電ケーブルの接続は車両外部で行うため、充電が開始されたか否かをユーザが確実に確認するとは限らない。このような場合には、ユーザが電動車両を使用しようとしても蓄電量が十分でなく使用できないという問題が生じることが懸念される。

この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、シフトポジションの位置に関わらず、充電を可能にする、電動車両および電動車両の充電制御方法を提供することを目的とする。

この発明は、外部に設けられた電源から供給される電力により充電される駆動用蓄電池と、前記電動車両内に乗員が居るか否かを検出する乗員検出部と、前記電動車両に設けられた車輪の回転の有無を検出する車輪回転検出部と、前記乗員検出部により前記電動車両内に乗員がいないと検出され、かつ、前記車輪回転検出部により前記車輪が回転していないと検出される状態が、予め設定された所定期間継続したか否かを判定し、前記所定期間継続したと判定した場合に、前記駆動用蓄電池への充電を開始する充電制御部とを備え、乗員によりシフトポジションが指示され、指示されたシフトポジションのレンジを示す信号を出力するシフトポジションスイッチをさらに備え、前記充電制御部は、前記シフトポジションスイッチからの信号に基づいて、前記シフトポジションがパーキングレンジであると判定した場合に、前記乗員検出部および前記車輪回転検出部による検出を行わずに、前記充電を開始することを特徴とする電動車両である。

この発明は、外部に設けられた電源から供給される電力により充電される駆動用蓄電池と、前記電動車両内に乗員が居るか否かを検出する乗員検出部と、前記電動車両に設けられた車輪の回転の有無を検出する車輪回転検出部と、前記乗員検出部により前記電動車両内に乗員がいないと検出され、かつ、前記車輪回転検出部により前記車輪が回転していないと検出される状態が、予め設定された所定期間継続したか否かを判定し、前記所定期間継続したと判定した場合に、前記駆動用蓄電池への充電を開始する充電制御部とを備え、乗員によりシフトポジションが指示され、指示されたシフトポジションのレンジを示す信号を出力するシフトポジションスイッチをさらに備え、前記充電制御部は、前記シフトポジションスイッチからの信号に基づいて、前記シフトポジションがパーキングレンジであると判定した場合に、前記乗員検出部および前記車輪回転検出部による検出を行わずに、前記充電を開始することを特徴とする電動車両であるので、シフトポジションの位置に関わらず、充電を可能にすることができるため、乗員がシフトポジションを充電用のレンジに操作し忘れた場合でも充電を行うことが可能となるという効果が得られる。

この発明の実施の形態１及び２に係る電動車両の構成を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る電動車両の充電制御処理の流れを示す図である。 この発明の実施の形態２に係る電動車両の充電制御処理の流れを示す図である。

実施の形態１．
以下に、この発明の実施の形態１に係る電動車両について、図面に基づいて説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る電動車両の構成を示すブロック図である。但し、図１では、この発明に直接関与しない構成要素については、図示を省略している。

電動車両１０は、車両外部に設けられた電源から供給される電力により充電される駆動用蓄電池２０と、駆動用蓄電池２０の電力で駆動する走行用モーター３０と、車両側に充電ケーブルを接続するための充電コネクタ４０と、乗員（ドライバ）によりシフトポジションが指示されるシフトポジションスイッチ５０と、駆動用蓄電池２０の充電を制御する充電制御部６０と、乗員が車両内に居ることを検出する乗員検出センサ７０（乗員検出部）と、車輪の回転を検出する回転センサ８０（車輪回転検出部）とを備えている。

車両外部に設けられた電源から充電コネクタ４０に接続された充電ケーブルを介して、電動車両１０の駆動用蓄電池２０へ電力が供給され、駆動用蓄電池２０が充電される。

走行用モーター３０は駆動用蓄電池２０からの電力で駆動される。電動車両１０は、走行用モーター３０の駆動力により車輪９０を回転させて走行する。

電動車両１０のシフトポジション（ギアの位置）には、車両の停止状態を維持するパーキングレンジ（Ｐ）、車両の走行方向を前進に切り替えるドライブレンジ（Ｄ）、車両の走行方向を後進に切り替えるバックレンジ（Ｒ）の他に、ニュートラル（Ｎ）などの複数のレンジがある。但し、これらは、一例であって、これらに限定されるものではない。乗員は、これらのレンジの中から適切なレンジをその都度選択し、シフトポジションスイッチ５０において選択したレンジが指示される。シフトポジションスイッチ５０は、乗員により選択されたレンジを示す信号を充電制御部６０へ通知する。

乗員検出センサ７０は、電動車両１０内に設けられ、電動車両１０内の乗員の有無を検知し、検出結果を充電制御部６０へ通知する。なお、乗員検出センサ７０としては、圧力センサ、電界センサ、赤外線センサなど、乗員の有無を検出できるセンサであれば、どのような方式のセンサを用いても良い。

回転センサ８０は、各車輪９０に設けられ、車輪９０の回転を検出して、回転数に応じた出力を充電制御部６０へ通知する。なお、本実施の形態１では、車輪９０の回転を各車輪９０に設けられた回転センサを用いて車両の移動を検出しているが、走行用モーター３０の回転を検出するセンサを設けて走行用モーター３０の回転を検出するようにしても良い。

充電制御部６０は、シフトポジションスイッチ５０からの信号に基づいて、乗員から指定されたシフトポジションがパーキングレンジであると判定した場合は、乗員検出センサ７０および回転センサ８０による検出は行わずに（あるいは、検出をおこなっても、検出結果にかかわらず）、駆動用蓄電池２０への充電を開始する。また、充電制御部６０は、シフトポジションスイッチ５０からの信号に基づいて、乗員から指定されたシフトポジションがパーキングレンジ以外のレンジであると判定した場合は、乗員検出センサ７０からの信号（乗員の検出結果）と回転センサ８０からの信号（回転数に応じた出力）とを受けて、それらに基づき、電動車両１０内に乗員がおらず、かつ、車輪９０が回転していない状態が所定期間継続したと判断した場合に、駆動用蓄電池２０への充電を開始する。

次に、この発明の本実施の形態１に係る電動車両１０における充電処理の流れについて、図２のフローチャートを用いて説明する。この処理は、充電制御部６０により、乗員からの「駆動用蓄電池２０への充電指示」が検出されたときから実行される。なお、「駆動用蓄電池２０への充電指示」は、電動車両１０の充電コネクタ４０へ充電ケーブルが接続されることであってもよいし、充電ケーブル接続後に所定の釦を乗員が押すなどの操作であってもよい。

図２に示すように、充電制御部６０は、ステップＳ１００において、シフトポジションスイッチ５０からの信号に基づいて、乗客が選択したレンジがパーキングレンジ（Ｐ）であるか否かを判定する。充電制御部６０は、シフトポジションスイッチ５０で選択されたレンジがパーキングレンジでないと判定した場合（ＮＯ）は、ステップＳ１１０に進み、一方、選択されたレンジがパーキングレンジであると判定した場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ１６０に進み、充電を開始する。

ステップＳ１１０においては、充電制御部６０は、所定期間計測のためのカウンタＡに初期値０を代入し、ステップＳ１２０に進む。

ステップＳ１２０においては、充電制御部６０は、乗員検出センサ７０からの検出結果に基づいて、電動車両１０の中に乗員が居るか否かを判定する。電動車両１０の中に乗員が居ると判定した場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ１１０に戻り、乗員が居ないと判定した場合（ＮＯ）は、ステップＳ１３０に進む。

ステップＳ１３０において、充電制御部６０は、回転センサ８０からの信号に基づいて、電動車両１０の車輪９０が回転しているか否かを判定する。電動車両１０の車輪９０が回転していると判定した場合（ＹＥＳ）はステップＳ１１０へ戻り、車輪９０が回転していないと判定した場合（ＮＯ）は、ステップＳ１４０に進む。

ステップＳ１４０においては、充電制御部６０は、カウンタＡをインクリメントする。すなわち、カウンタＡの値に１を加算し、ステップＳ１５０に進む。

ステップＳ１５０では、充電制御部６０は、カウンタＡの値が所定値より大きいか否かを判定する。所定値以下と判定した場合（ＮＯ）はステップＳ１２０へ戻り、一方、所定値より大きいと判定した場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ１６０へ進み、充電を開始する。

このように、ステップＳ１２０からステップＳ１５０までの処理は、カウンタＡの値が所定値を超すまで繰り返し実行される。各ステップの処理時間は、毎回ほぼ同じで、一定であるため、ステップＳ１２０からステップＳ１５０までの処理は、ほぼ一定の周期で繰り返されることになる。従って、カウンタＡで繰り返した回数をカウントすることにより、所定期間が経過したか否かを計測することができる。従って、カウンタＡは、所定期間が経過したか否かを計測するための所定期間計測部を構成している。

ステップＳ１７０では、充電制御部６０は、回転センサ８０からの信号に基づいて、充電中に電動車両１０の車輪９０が回転しているか否かを判定する。電動車両１０の車輪９０が回転していないと判定した場合（ＮＯ）はステップＳ１８０へ進み、一方、車輪９０が回転していると判定した場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ１９０へ進む。

ステップＳ１８０では、充電制御部６０は、充電終了条件が成立しているか否かを判定する。充電終了条件が成立していないと判定した場合（ＮＯ）は、ステップＳ１７０へ戻って充電を継続し、一方、充電終了条件が成立していると判定した場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ１９０へ進む。なお、充電終了条件とは、「駆動用蓄電池２０が満充電になった場合」というように適宜任意の条件に設定すればよいものであるが、本発明には直接関与しないものであるため、ここでは詳細な説明は省略する。

ステップＳ１９０では、充電制御部６０は、駆動用蓄電池２０への充電を停止し、これにより、充電処理フローが終了される。

以上説明したように、本実施の形態１においては、電動車両１０の外部の電源に接続されている充電ケーブルが、充電コネクタ４０に接続されたときに、シフトポジションスイッチ５０において選択されたレンジがパーキングレンジ（Ｐ）であれば、乗員の有無および車輪９０の回転の有無に関わらず、充電を開始する。このようにして、充電中に電動車両１０が駐車位置から移動しないことが確実な場合は、速やかに充電を開始する。

また、電動車両１０の外部の電源に接続されている充電ケーブルが、充電コネクタ４０に接続されたときに、シフトポジションスイッチ５０で選択されたレンジがパーキングレンジ（Ｐ）以外であれば、乗員検出センサ７０の検出結果より、乗員の有無を判定する。乗員が検出されなければ、続いて、回転センサ８０の検出結果より、車輪９０が回転しているか否かを判定し、回転していなければ、所定期間のカウントを開始する。乗員が居らず、車輪９０が回転していない状態が所定期間継続した場合、充電を開始する。このようにして、シフトポジションスイッチ５０がパーキングレンジ以外であっても、所定期間、乗員がおらず、かつ、車輪９０が回転していなければ、充電を開始するため、乗員がシフトポジションをパーキングレンジへ操作し忘れた場合でも充電を開始することができる。

さらに、充電中においては、回転センサ８０の検出結果より、車輪９０が回転しているか否かを判定し、車輪９０が回転していると判定された場合は、充電を停止するので、充電中に電動車両１０が何らかの要因で駐車位置から移動し、接続していた充電ケーブルがたとえ外れたとしても、接続端子のアーク放電による接続端子の破損等を防ぐことができる。

以上のように、本実施の形態１は、外部の電源から供給される電力により充電される駆動用蓄電池２０を搭載した電動車両１０であって、電動車両１０に乗員が居るか否かを検出する乗員検出部としての乗員検出センサ７０と、電動車両１０の車輪９０の回転を検出する車輪回転検出部としての回転センサ８０と、乗員検出センサ７０および回転センサ８０からの信号に基づいて、乗員がおらず、かつ、車輪９０が回転していない状態が所定期間継続したと判断した場合に、充電を開始する充電制御部６０とを備えているので、シフトポジションの位置に関わらず、乗員がおらず、かつ、車輪９０が回転していなければ、充電を開始するため、乗員がシフトポジションを操作し忘れた場合でも充電が可能となり、電動車両１０を使用しようとしたときに蓄電量が十分でなく使用できないという状況を回避することができる。

また、本実施の形態においては、充電制御部６０が、シフトポジションスイッチ５０で選択されたレンジがパーキングレンジ（Ｐ）であると判定した場合は、乗員の有無および車輪９０の回転の有無に関わらず、充電を開始するようにしたので、シフトポジションスイッチ５０で選択されたレンジがパーキングレンジであると充電制御部６０が判定した場合は、乗員の有無および車輪９０の回転の有無に関わらず、充電を開始するようにしたことから、電動車両１０が充電中に移動しない状態となっている場合は、速やかに充電を開始できる。

また、本実施の形態においては、充電制御部６０が、充電中に、車輪９０が回転していることを検出した場合には、充電を停止するようにしたので、充電中に万一車輪９０が回転していると検出された場合には直ちに充電を停止できるので、充電中に電動車両１０が駐車位置から移動し、接続していた充電ケーブルが外れたとしても、接続端子のアーク放電による接続端子の破損等を防ぐことが可能となる。

なお、本実施の形態においては、充電制御部６０が、充電中に、車輪９０が回転していることを検出した場合には、充電を停止し、充電処理フローを終了させる例について説明したが、充電停止後も、安全のために、乗員検出センサ７０および回転センサ８０により、車両の状態の監視を継続するようにしてもよい。その場合には、たとえば、電動車両１０内に設置された液晶画面等により、充電を停止した旨、および、その後の乗員検出センサ７０および回転センサ８０の検出結果を、画面表示し、乗員が再度運転する前に、情報を提供するようにしてもよい。但し、その場合においても、充電制御部６０が、充電停止後、たとえ、予め定められた期間の間、乗員が電動車両１０内におらず、かつ、車輪９０が回転していない状態が継続したと判断したような場合においても、充電は再開しないようにする。何らかの要因でいったん移動した電動車両１０は再度移動する可能性も考えられるため、本実施の形態においては、当該構成にすることにより、充電中に電動車両１０が駐車位置から移動する可能性が多少でもある場合に充電を停止し、その後は、乗員検出センサ７０および回転センサ８０の検出結果にかかわらず、充電を再開しないようにしたので、接続端子のアーク放電による接続端子の破損等を確実に防ぐことが可能となる。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る電動車両１０の構成は、図１に示した上記実施の形態１の構成と同様であるので、図１を参照し、ここでは説明を省略する。

図３は、本実施の形態２における電動車両１０の充電制御部６０で実行される充電処理の流れを示すフローチャートである。図３において、ステップＳ１００からステップＳ１６０までの処理は、実施の形態１で説明した図２のステップと同じ処理内容を示し、従って、充電開始までの処理の流れは、上記実施の形態１（図２）と同様であるので、ここでは説明を省略する。

本実施の形態２においては、ステップＳ１６０において充電が開始されると、次に、充電制御部６０は、ステップＳ２００にて、回転センサ８０からの信号に基づいて、充電中に電動車両１０の車輪９０が回転しているか否かを判定する。電動車両１０の車輪９０が回転していないと判定した場合（ＮＯ）は、ステップＳ２３０へ進み、一方、車輪９０が回転していると判定した場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ２１０に進む。

ステップＳ２３０では、充電制御部６０は、充電終了条件が成立しているか否かを判定する。充電終了条件が成立していないと判定した場合（ＮＯ）は、ステップＳ２００へ戻って充電を継続し、一方、充電終了条件が成立していると判定した場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ２４０へ進む。なお、充電終了条件は、上記実施の形態１（図２）と同様、「駆動用蓄電池２０が満充電になった場合」など、適宜、設定しておく。

ステップＳ２１０では、充電制御部６０は、充電を停止し、続くステップＳ２２０では、ステップＳ１５０で用いるカウンタＡに対する所定値を第２の所定値に更新し、ステップＳ１１０へ戻る。なお、第２の所定値の値は、上記実施の形態１のＳ１５０で示される所定値と同じ値でも良いし、異なった値でもよい。

ステップＳ２４０では、充電を停止し、充電処理フローが終了される。

このように、本実施の形態２においては、充電中において、回転センサ８０の検出結果より、車輪９０が回転しているか否かを判定し、車輪９０が回転していると判定した場合に、充電をいったん停止するが、その後、電動車両１０内に乗員が居らず、車輪９０が回転していない状態が予め定められた所定期間（＝カウンタＡの値が第２の所定値を超えるまで）継続した場合、充電を再度開始する構成とした。従って、本実施の形態２によれば、電動車両１０が外的要因等の何らかの要因により少しだけ駐車位置から移動したような場合でも、その後、駐車位置から移動することがなければ、再度充電を開始することができる。

なお、第２の所定値の値は、ステップＳ１５０で示される所定値と同じ値でも良いし、異なった値でもよいと説明したが、第２の所定値を第１の所定値よりも大きい値に設定した場合は、より長い間、電動車両１０が移動しないことを監視できるため、危険がないことを十分に確認した上で、充電を再開することができるというメリットがある。また、第２の所定値を第１の所定値よりも小さい値に設定した場合は、比較的短い期間（必要最小限の期間）で電動車両１０が移動しないことを確認し、早期に充電を再開することができるというメリットがある。

以上のように、本実施の形態２においては、上記の実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、さらに、本実施の形態２においては、充電制御部６０が、充電中に車輪９０が回転していると検出し、充電をいったん停止し、その後に、電動車両１０内に乗員がおらず、かつ、車輪９０が回転していない状態が、予め定められた期間継続したと判断した場合に、充電を再度開始するようにしたので、電動車両１０が何らかの要因により、少しだけ駐車位置から移動した場合でも、その後、駐車位置から移動することがなければ、充電を再開することができるため、電動車両１０を乗員が使用しようとしたときに、蓄電量が十分でなく、使用できないという状況を回避することができる。

なお、実施の形態１および２の上記の説明においては、ステップＳ１２０の乗員の有無を判定する処理の後にステップＳ１３０の車輪９０の回転の有無を判定する処理を行う例について説明したが、ステップＳ１２０とステップＳ１３０の順序は、どちらを先に実行しても良く、あるいは、２つの処理を同時に実行してもよい。

また、実施の形態１および２において、駆動用蓄電池２０を充電するための電力は車両外部の電源から充電コネクタ４０に接続された充電ケーブルを介して供給されるため、充電ケーブルが接続されているときのみ充電処理が実施されることは自明である。

この発明は、車両外部の電源から供給される電力により充電される駆動用蓄電池を搭載した電動車両の充電制御として利用することが出来、電動車両としては、電気自動車やプラグインハイブリッド自動車に限定されることはなく、車両外部の電源から供給される電力により充電される駆動用蓄電池を搭載した電動車両であれば、いかなる種類のものにも、本発明は適用でき、その場合においても、上記と同様の効果が得られることは言うまでもない。

１０ 電動車両、２０ 駆動用蓄電池、３０ 走行用モーター、４０ 充電コネクタ、５０ シフトポジションスイッチ、６０ 充電制御部、７０ 乗員検出センサ、８０ 回転センサ、９０ 車輪。

Claims (5)

1. 外部に設けられた電源から供給される電力により充電される駆動用蓄電池と、
   前記電動車両内に乗員が居るか否かを検出する乗員検出部と、
   前記電動車両に設けられた車輪の回転の有無を検出する車輪回転検出部と、
   前記乗員検出部により前記電動車両内に乗員がいないと検出され、かつ、前記車輪回転検出部により前記車輪が回転していないと検出される状態が、予め設定された所定期間継続したか否かを判定し、前記所定期間継続したと判定した場合に、前記駆動用蓄電池への充電を開始する充電制御部と
   を備え、
   乗員によりシフトポジションが指示され、指示されたシフトポジションのレンジを示す信号を出力するシフトポジションスイッチをさらに備え、
   前記充電制御部は、前記シフトポジションスイッチからの信号に基づいて、前記シフトポジションがパーキングレンジであると判定した場合に、前記乗員検出部および前記車輪回転検出部による検出を行わずに、前記充電を開始する
   ことを特徴とする電動車両。
2. 前記充電制御部は、前記充電中に、前記車輪回転検出部の検出結果に基づいて、前記車輪が回転していると判定した場合に、前記充電を停止することを特徴とする請求項１に記載の電動車両。
3. 前記充電制御部は、前記充電の停止を行った場合は、前記乗員検出部および前記車輪回転検出部による検出結果に関わらず、前記充電を再開しないことを特徴とする請求項２に記載の電動車両。
4. 前記充電制御部は、前記充電の停止を行った場合は、前記停止後に、前記乗員検出部により、前記電動車両内に乗員がいないと検出され、かつ、前記車輪回転検出部により、前記車輪が回転していないと検出される状態が、予め設定された第２の所定期間継続したか否かを判定し、前記第２の所定期間継続したと判定した場合に、前記駆動用蓄電池への充電を再開することを特徴とする請求項２に記載の電動車両。
5. 外部に設けられた電源から供給される電力により充電される駆動用蓄電池を搭載した電動車両の充電制御方法であって、
   前記電動車両内に乗員が居るか否かを検出する乗員検出ステップと、
   前記電動車両に設けられた車輪の回転の有無を検出する車輪回転検出ステップと、
   前記乗員検出ステップにおいて前記電動車両内に乗員がいないと検出され、かつ、前記車輪回転検出ステップにおいて前記車輪が回転していないと検出される状態が、予め設定された所定期間継続したか否かを判定するステップと、
   前記状態が所定期間継続したと判定した場合に、前記駆動用蓄電池への充電を開始する充電制御ステップと
   を備え、
   乗員により指示されたシフトポジションのレンジを示す信号が、前記電動車両に設けられたシフトポジションスイッチから出力された場合には、前記シフトポジションスイッチからの信号に基づいて、前記乗員検出ステップおよび前記車輪回転検出ステップによる検出を行わずに、前記充電を開始する
   ことを特徴とする電動車両の充電制御方法。

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